復合手術室智能移動三維導航技術在近腎型腹主動脈瘤腔內治療中的應用效果評價

黃文諾 張喜成 呂朋華葉靖 王書祥 孫陵陳兆雷 孫元徐淼王福安 徐川

經典血管腔內腹主動脈瘤修復術（endovascular aneurysm repair，EVAR）要求瘤頸1.5 cm以上。隨著介入技術的進步及器械的發展，累及腎動脈的腹主動脈瘤（abdominal aortic aneurysm，AAA）也可以通過開窗、煙囪等技術進行腔內治療。累及腎動脈的AAA位置特殊，EVAR術中腎動脈的重建是手術能否成功的關鍵，采用數字減影血管造影二維成像（2D-DSA）引導超選腎動脈，當超選困難及釋放支架時常需變換角度，需要術中反復多次造影確認，此時準確的腎動脈及分支血管開口實時顯示對術者尤為重要，但2D-DSA不能達到此要求。我院自2015年引進智能移動介入機器人GE IGS730 DSA，利用術中數字減影血管造影三維成像（3D-DSA）導航技術，在三維空間實時顯示重要臟器的血管開口，指導治療7例近腎型AAA，明顯彌補了2DDSA的不足，效果較好，報告如下。

資料與方法

一、一般資料

選取2015年2月至2017年12月在我院復合手術室行近腎型AAA瘤腔內治療的患者7例，其中男 5 例，女 2 例；年齡 32～77（56.6±11.2）歲。其中5例因發現腹部搏動性包塊就診，2例為體檢發現。所有患者術前均行胸腹部CT血管造影（CTA）檢查，4例累及單腎動脈，2例累及雙腎動脈，1例累及副腎動脈。瘤體直徑5.2～7.8 cm。本研究通過蘇北人民醫院倫理委員會批準。

二、設備

采用智能移動介入機器人系統GE IGS730 DSA，3D圖像自動傳輸至AW 4.7后處理工作站，選取閾值獲取3D-DSA容積成像（VR）、梯度成像（GR）和最大密度投影（MIP）重建圖像。

三、術前準備

術前與患者家屬就手術風險進行充分溝通，評估臟器功能，高血壓者控制收縮壓在140 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）以內。術前經Endosize軟件評估腹主動脈情況，包括瘤頸長度、直徑及其與主動脈分叉的距離，內臟各分支動脈距離及直徑，髂內動脈開口位置等各項指標。備好各種腔內治療器材，對需要預開窗或分支支架的患者，根據測量結果對覆膜支架進行釋放前相應改制處理，即做好支架預開窗及預縫分支覆膜支架，并將覆膜支架束徑后重新裝回輸送器內。

四、術中3D-DSA采集

患者全身麻醉后，在GE IGS 730 DSA手術平臺常規穿刺后，將導管置于腹主動脈，3D-DSA造影參數:腹主動脈 15～18 ml/s，總量 90～108 ml。3D 采集范圍 RAO108°-LAO96°，速度 40°/s，采集幀數294幅。

五、手術方法

常規穿刺雙側股動脈后，每側使用預置兩把Proglide血管縫合器，經股動脈插管行腹主動脈造影，確定內臟動脈分支及雙側髂內動脈開口位置。于左側肱動脈切開置鞘，置入導管導絲供超選內臟動脈使用。

利用三維導航技術將腹主動脈瘤的三維圖像與實時透視圖像疊加融合。在三維圖像的導引下，協助導絲導管定位超選入靶血管中，對采用煙囪技術的患者，將肱動脈入路導絲導管選入并預置在腎動脈內。對于采用開窗或分支支架的患者，則送入備好的覆膜支架系統（Ankura覆膜支架，深圳先健科技公司；Endurant覆膜支架，美國美敦力公司）。送入預定位置后，將覆膜支架主體部分釋放，在3D導航指引下，經肱動脈入路的導絲導管從窗口或分支支架內送入分支動脈內。再先后釋放主體及分支支架，補充髂腿支架。完成EVAR后，即刻行主動脈造影，評價支架植入效果。

結 果

7例患者術中在3D圖像導航下，導絲導管均成功導入靶血管內，單根靶血管導入時間3～22 min，造影劑用量150～180 ml。7例EVAR均手術成功，術后即刻造影提示分支血管顯影通暢，無內漏（圖1、2）。術后6、12個月及以后每年復查CTA，均提示支架在位，1例術后6個月復查顯示輕度2型內漏，但瘤徑并無增加，繼續隨訪中。

討 論

目前治療AAA的主要手術方式有開放手術和EVAR，與創傷巨大的開放手術相比，EVAR具有創傷小、恢復快、安全性高等優點，已成為AAA的一線治療方法[1]。近腎型AAA因錨定區常累及腎動脈、腸系膜上動脈等重要臟器血管分支，給EVAR技術帶來挑戰。目前，隨著介入技術的進步及器具的革新，采用煙囪、開窗及分支支架技術進行腔內治療近腎動脈瘤已逐步開展[2]，其中精準的分支血管開口定位是治療成功的關鍵。

圖2 典型病例2（女性，75歲，近腎腹主動脈瘤）行腹主動脈支架+左腎動脈支架釋放前后造影圖

近腎型腹主動脈瘤的腔內治療需要術前精準的測量和設計，術中定位內臟動脈開口并順利導入導絲導管是治療成功的前提。腹主動脈瘤解剖成像采用了多種成像方式，包括超聲、CT和MRI[3]，其中MRI和CT更多用于準確診斷和術前評估。EVAR的傳統適應證要求瘤頸要有足夠的長度，又不能過度扭曲。隨著技術的進步，許多解剖條件不良的腹主動脈瘤行EVAR治療也獲得良好的療效[4]，近年發展起來的影像融合技術為復雜型腹主動脈瘤的腔內治療提供了良好的硬件條件。

多模態影像融合技術是建立在2個或多個來源影像信息融合的基礎上，獲得對同一影像更為準確、全面、可靠的圖像描述。目前常用術前CTA或三維血管造影圖像導入血管造影系統的坐標空間，與術中2D-DSA二維圖像透視合并，對于常規主干支架的導航和置入，術前CTA的融合導航技術可以滿足臨床需要[5]，但對于近腎型腹主動脈瘤，受患者體位及硬性材料進入引起的血管變形等影響，CTA融合影像的腎動脈開口定位對于指導支架準確釋放存在一定的局限性[6]。

在影像融合中，易引起整體配準誤差的因素有3個:患者運動、剛性血管移位和血管變形。首先，術前CTA一般采用雙臂上位，EVAR一般采用雙臂下位；其次，由于腹部器官的可變形性，術前CTA與術中X線圖像之間可能存在血管結構彈性變形；最后，EVAR過程中導絲或導引導管進入髂動脈，使得髂動脈發生明顯變形，引起腹主動脈運動導致血管開口位置發生變化，使二維/三維定位難以完全對合[7]。因此，自動的二維/三維圖像配準可以在圖像引導工作流中提供無縫集成的圖像融合，在3D圖像之間找到最佳匹配工作角度，允許術者不斷看到從3D-DSA中提取出來的腹主動脈及內臟血管開口的詳細解剖結構，從而利于EVAR實施，減少手術時間和造影劑使用劑量[8]。

本研究中的7例腹主動脈配準分兩個步驟進行:①利用脊柱作為可靠的三維約束，實現腹主動脈（目標器官）的精確定位。②針對腹主動脈的解剖，進一步采用分層配準的方法。特別是將三維圖像分為腎動脈、髂動脈和腹主動脈3個部分。將分段剛體變換單獨應用于這3個部分，對3個部分的完整圖形進行局部變形估計，保持它們的連接性，為EVAR提供精準影像導航[9]。

內漏是EVAR最常見的并發癥，腹主動脈瘤患者的血管條件、術前及術中測量誤差、手術操作失誤均是導致內漏的主要原因。研究表明在硬材料插入腹主動脈分支后，血管會有明顯移位[10-11]。筆者的經驗是:腹主動脈的變形主要是植入器械引起的彎曲，但變形后血管長度基本保持不變，可以根據手術需要，對興趣區進行調整，而不必在意全程血管的一致性[12]。筆者還采用了一種新的工作流程:骨盆上邊界自動檢測方法。將檢測到的骨盆上邊界在支架置入過程中疊加到透視圖像上，在血管三維圖上，保持配準時相鄰兩點之間的距離一致，通過實時的骨盆骨外線疊加，可以立即觀察患者的運動情況，如果觀察到患者的運動情況，可以在EVAR過程中觸發腹主動脈的二維/三維自動再注冊，以彌補這一缺陷。3D-DSA與常規CTA三維導航相比，有如下優勢:①復雜腹主動脈解剖結構可視化；②準確的腎動脈開口解剖定位；③術前模擬手術過程，尤其是對于血管迂曲者更具有意義。

在目前臨床運用的影像融合技術中，3D-DSA融合導航也存在一些不足:二維/三維配準涉及多個校準的二維成像平面；許多情況下，用一個二維圖像覆蓋三維體的投影并不能保證這一點所有三維空間要素與患者準確疊加。因此，隨著未來融合技術更加完善，使得在術前預判可能出現的狀況，以更安全、快捷、有效的技術來幫助制定手術方案，指導手術精準實施。