3D打印輔助體外開窗支架技術(shù)治療Stanford B型主動脈夾層1例報道

湯凱豐 朱杰昌 馮 舟 范海倫 張益?zhèn)?胡凡果 羅宇東 戴向晨

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院血管外科，天津 300070

3D打印輔助體外開窗支架技術(shù)治療Stanford B型主動脈夾層1例報道

湯凱豐 朱杰昌 馮 舟 范海倫 張益?zhèn)?胡凡果 羅宇東 戴向晨*

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院血管外科，天津 300070

3D打?。婚_窗技術(shù)；Stanford B型主動脈夾層

開窗支架技術(shù)是治療此類主動脈夾層的一種有效的微創(chuàng)手術(shù)方式。其與去分支雜交手術(shù)相比，具有減少手術(shù)創(chuàng)傷及顱腦并發(fā)癥的優(yōu)勢；與煙囪技術(shù)相比，可有效減少內(nèi)漏、逆撕及煙囪支架閉塞等并發(fā)癥；與分支支架技術(shù)相比，支架不需定制、容易獲取且釋放操作相對簡單。開窗支架技術(shù)可分為體外開窗及原位開窗2種方式。原位開窗技術(shù)在術(shù)中將阻斷分支動脈血流、術(shù)中開窗破膜可能會造成遠(yuǎn)端動脈栓塞，均可能造成弓上動脈閉塞而引起顱腦缺血并發(fā)癥。體外開窗雖然技術(shù)難度略高，但不存在以上問題，具有一定的可操作性和穩(wěn)定性。其技術(shù)成功最關(guān)鍵的因素是開窗位置的準(zhǔn)確性，這取決于術(shù)前的測量結(jié)果。采用3D打印模型可在直視下了解病變解剖學(xué)情況［1］，在體外開窗過程中比傳統(tǒng)的CT工作站測量手段更加直接和準(zhǔn)確，使開窗過程更為簡潔與準(zhǔn)確。天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院血管外科近期已完成11例開窗TEVAR治療Stanford B型主動脈夾層病例，其中應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助體外開窗1例，報道如下。

1　臨床資料

1.1病例資料

患者58歲，中年男性，因“胸背部疼痛伴嘔吐15 h”入院。入院后查胸腹主動脈CTA并行三維重建，結(jié)果見圖1。 CT工作站測量結(jié)果顯示：主動脈第1破口距LSA開口遠(yuǎn)端僅8.0 mm，第2破口距LSA開口遠(yuǎn)端14.0 mm，且逆撕血腫已累及LSA，左頸總動脈對應(yīng)主動脈弓平均直徑為29.8 mm，左頸總動脈距LSA為10.0 mm，LSA直徑為9.0 mm，對應(yīng)主動脈弓平均直徑為26.6 mm。降主動脈真腔受壓嚴(yán)重，夾層累及整個降主動脈、右側(cè)髂總動脈以及右髂外動脈近端，壓迫腹腔干及右腎動脈，重要分支無假腔供血。

圖1　術(shù)前CTA三維重建結(jié)果

1.2建立模型

采用GE Discovery CT750 HD行胸腹CTA檢查，掃描范圍包括整個夾層累及范圍，從主動脈弓上緣至恥骨聯(lián)合水平，掃描條件：管電流280 mA、管電壓120 kV，掃描數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)出，進(jìn)行三維重建。提取病變部分，包括主動脈弓及部分降主動脈，進(jìn)行3D打?。▓D2）。

圖2　3D打印完成的主動脈夾層模型

1.3模型評估

3D打印模型輔助評估要點如下：⑴ 對比3D模型與胸腹CTA三維重建結(jié)果的測量值是否一致，整體觀察主動脈破口及重要分支位置；⑵ 了解主動脈弓形態(tài)，評估支架釋放位置；⑶ 模擬真腔大小，評估選用支架直徑；⑷ 評估支架釋放后與LSA及夾層的解剖關(guān)系，即開窗后LSA的血供情況。

3D打印模型測量結(jié)果：主動脈第1破口位于LSA左側(cè)8 mm，且逆撕血腫累及LSA，左頸總動脈對應(yīng)主動脈弓直徑為30 mm，左頸總動脈距LSA為10 mm，LSA直徑為9 mm，對應(yīng)主動脈弓直徑為27 mm，真腔受壓嚴(yán)重，最窄處僅6 mm。3D打印模型與CT工作站的測量結(jié)果基本一致，并且更加直接地觀察了主動脈夾層與LSA的解剖關(guān)系以及真腔受壓情況。

2　結(jié)果

2.1擬定手術(shù)方案

根據(jù)3D打印模型與CT工作站的測量結(jié)果擬定手術(shù)方案：⑴ 動脈夾層第1破口距離LSA僅8 mm，而且有血腫逆撕至LSA，為增加支架的近端健康錨定區(qū)距離，擬于手術(shù)中將支架覆膜端釋放于左頸總動脈開口遠(yuǎn)端，覆蓋LSA，根據(jù)3D打印模型在覆膜支架上開窗，擬于手術(shù)中經(jīng)開窗置入LSA分支支架；⑵ 夾層累及整個降主動脈、壓迫腹腔干近端以及右腎動脈，真腔狹窄，術(shù)中擬置入腹主動脈裸支架擴(kuò)張真腔。

2.2實際手術(shù)情況

手術(shù)在全麻下進(jìn)行，穿刺左肱動脈，置入4 F鞘，導(dǎo)絲導(dǎo)管配合將豬尾導(dǎo)管置于升主動脈，造影示主動脈夾層（Stanford B型），第1破口位于LSA左側(cè)0.8 cm（圖3A）。以Seldinger技術(shù)穿刺左側(cè)股總動脈（CTA示夾層累及右側(cè)髂總動脈和右側(cè)髂外動脈近端），導(dǎo)絲導(dǎo)管配合將金標(biāo)豬尾導(dǎo)管置于腹主動脈，造影證實為真腔，且真腔重度狹窄，沿真腔將導(dǎo)管向上送入升主動脈。術(shù)中根據(jù)CTA以及3D打印模型結(jié)果，使用Relay32-28-200 mm覆膜支架進(jìn)行開窗，于開窗內(nèi)自內(nèi)向外置入1根直徑0.014 in（0.36 mm）的導(dǎo)絲作為牽引導(dǎo)絲，并回裝入導(dǎo)鞘內(nèi)。自左股總動脈處交換特硬導(dǎo)絲后，撤除金標(biāo)導(dǎo)管及導(dǎo)鞘，于腹主動脈區(qū)置入24-80 mm裸支架1枚，打開真腔。沿左肱動脈入路置入導(dǎo)絲、導(dǎo)管至左股動脈引出。將預(yù)置導(dǎo)絲送入左肱動脈導(dǎo)管引出備用，沿特硬導(dǎo)絲置入開窗支架，定位于左頸總動脈開口遠(yuǎn)端，開窗位置對應(yīng)LSA，造影定位后釋放（圖4）。再沿預(yù)置導(dǎo)絲置入10-40 mm裸支架1枚，定位于LSA與開窗支架內(nèi)，支架進(jìn)入覆膜支架內(nèi)約1 cm，并后擴(kuò)張。術(shù)后造影見覆膜支架與分支支架位置良好，主動脈夾層第1破裂口封堵良好，近端夾層消失，無內(nèi)漏（圖3B），胸腹主動脈真腔較前明顯擴(kuò)張（圖5），LSA以及腹主動脈各重要分支血流通暢。

2.3術(shù)后復(fù)查

患者于術(shù)后3個月行胸腹主動脈CTA，其結(jié)果顯示：支架位置良好，未發(fā)生位移、斷裂。近端夾層消失，第1破口封堵良好，未見內(nèi)漏及逆撕，LSA及其他重要分支血流通暢（圖6）。

圖3　主動脈弓術(shù)中造影

圖4　開窗支架釋放過程

圖5　術(shù)中造影結(jié)果

圖6　術(shù)后3個月復(fù)查CTA結(jié)果

3　討論

主動脈夾層是一種復(fù)雜而危險的心血管疾病，病情兇險且死亡率高，治療困難且復(fù)雜。近年來，隨著CT、MR等各項技術(shù)的常規(guī)開展以及診斷水平的不斷提高，其檢出率和發(fā)病率呈逐年升高的趨勢。國外相關(guān)統(tǒng)計資料顯示，主動脈夾層的發(fā)病率達(dá)10～29/100萬［2］。1970年，Stanford大學(xué)Daily教授等［3］提出根據(jù)是否累及升主動脈將主動脈夾層分為Stanford A型和Stanford B型，B型即為病變范圍起源于降主動脈，且未累及升主動脈和主動脈弓的夾層。

采用何種方式治療Stanford B型夾層一直是臨床工作的難點，Dake等［4］于1994年首先報道采用TEVAR治療Stanford B型主動脈夾層，TEVAR因其能有效避免開腹手術(shù)導(dǎo)致的麻醉意外、主動脈鄰近結(jié)構(gòu)臟器的損傷，以及大量出血導(dǎo)致的輸血、感染等后期損傷，已逐漸成為治療Stanford B型主動脈夾層的主要治療方式。然而，單純的TAVER并不適用于所有的Stanford B型夾層，主要原因是缺乏足夠的近端錨定區(qū)，包括近端錨定區(qū)不足（夾層第1破口距LSA開口遠(yuǎn)端距離＜15 mm）和近端錨定區(qū)不健康（夾層第1破口距LSA開口遠(yuǎn)端距離＞15 mm但逆撕夾層或血腫已累及至LSA）。此時，單純的TAVER必然影響LSA的血供。雖然當(dāng)右側(cè)的椎動脈為優(yōu)勢動脈且顱內(nèi)Willis環(huán)完整時，可直接覆蓋LSA，但在Cooper等［5］的系統(tǒng)性薈萃分析中，LSA覆蓋402例，4.7%的患者出現(xiàn)腦血管意外。因此重建LSA以獲得足夠近端錨定區(qū)是當(dāng)前治療錨定區(qū)不足或者錨定區(qū)不健康的Stanford B型夾層的重要技術(shù)要求，也是當(dāng)前TEVAR面臨的難題，當(dāng)前重建LSA的技術(shù)主要包括：⑴ 去分支雜交技術(shù)，最常見的術(shù)式為左頸總動脈-左鎖骨下動脈人工血管旁路術(shù)+近端左鎖骨下動脈結(jié)扎術(shù)。這種方式簡單可靠，但需要雜交手術(shù)室，很多地區(qū)尚不具備條件，并且增加了手術(shù)創(chuàng)傷和費(fèi)用。⑵ 煙囪技術(shù)，即在LSA釋放1枚與主動脈覆膜支架平行的支架，從而保證LSA的血供，但易發(fā)生內(nèi)漏、逆撕和煙囪支架閉塞等并發(fā)癥。⑶ 分支支架技術(shù)，Inoue等［6］首次報告了采用一體化分支型主動脈覆膜支架的技術(shù)，但該研究中分支支架被拉入LSA時會對動脈內(nèi)壁造成損傷。同時，分支支架需要定制，增加了不必要的術(shù)前準(zhǔn)備時間，且支架釋放困難。⑷ 開窗技術(shù)，包括原位開窗和體外開窗技術(shù)。原位開窗技術(shù)，即支架覆蓋后，通過左肱動脈逆向在覆膜支架上開窗，再通過球囊擴(kuò)張或支架保留LSA的血供。破膜方式包括導(dǎo)絲導(dǎo)管破膜和激光破膜，不論哪種破膜方式，破膜后的碎片都無法有效控制，可能會造成動脈栓塞，且可能影響支架的使用壽命。另外，釋放覆膜支架后阻斷了分支動脈的血流，可能引起顱腦缺血等并發(fā)癥。體外開窗技術(shù)，即根據(jù)術(shù)前測量結(jié)果，在支架上預(yù)留對應(yīng)LSA的開口。雖然在操作上有一定的難度，但是體外開窗技術(shù)不存在上述問題。

體外開窗技術(shù)能否成功，十分依賴于術(shù)前測量的準(zhǔn)確性以及術(shù)中支架釋放位置的準(zhǔn)確。而3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，為體外開窗技術(shù)的術(shù)前測量提供了一個直觀和有形的3D制作模型，超越了一個簡單的屏幕上的三維重建［7］。其最為顯著的優(yōu)勢在于將夾層病變部位的解剖學(xué)情況可視化，并模擬了支架植入前后與臨近結(jié)構(gòu)的關(guān)系。術(shù)前運(yùn)用3D打印模型精確定位，可準(zhǔn)確評估夾層與鄰近結(jié)構(gòu)的解剖關(guān)系，恰好彌補(bǔ)了開窗技術(shù)的不足，減少了由測量不準(zhǔn)確而導(dǎo)致對位不準(zhǔn)的可能性，精確的測量結(jié)果也為手術(shù)支架的選擇提供了依據(jù)［8］。相比于傳統(tǒng)的CT工作站測量數(shù)據(jù)，運(yùn)用3D打印模型測量簡單直接，受個人因素影響小，結(jié)果更為準(zhǔn)確。

但3D打印模型也存在其自身的缺點，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等［9］，目前，國內(nèi)外尚不具備真實模擬血管的材料。材料本身的限制，使模型僅在外形上復(fù)制了主動脈病變的關(guān)注部分，而本身并不具備真實模擬術(shù)中導(dǎo)絲在腔內(nèi)的走行，也難以真實反應(yīng)支架釋放后對主動脈及其重要分支的壓迫，尤其難以還原血流沖擊情況。同時，設(shè)備與材料價格高昂，使3D打印并不具備規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢［10］。

現(xiàn)階段而言，3D打印技術(shù)在心血管、骨科、泌尿外等領(lǐng)域多有報道［11-15］，而對于Stanford B型主動脈夾層的治療鮮有運(yùn)用。本次報道探索了3D打印在輔助體外開窗技術(shù)治療主動脈夾層中所起的作用，著重探討了3D打印模型構(gòu)建主動脈夾層關(guān)注部分的解剖關(guān)系以及對手術(shù)方案制定的輔助作用。3D打印技術(shù)使CTA三維重建結(jié)果轉(zhuǎn)化為可視的、可觸的結(jié)構(gòu)關(guān)系，測量更加簡單而直接，有效避免了體外開窗技術(shù)因測量不準(zhǔn)導(dǎo)致的對位問題，成功地輔助體外開窗技術(shù)完成了Stanford B型主動脈夾層的治療。

筆者所報道的主動脈夾層1例，其3D打印模型與三維重建測量結(jié)果接近，在主動脈夾層治療中，在確定支架釋放位置、選用支架直徑、評估支架釋放后LSA血供等方面提供了重要的參考。就單點開窗來說，3D打印所發(fā)揮的作用并非不可替代，僅憑借CT工作站的測量數(shù)據(jù)即能很好地確定開窗位置；當(dāng)然，對于更加復(fù)雜的主動脈夾層，需要了解多個破口之間以及重要分支的解剖關(guān)系，需要多點開窗，僅憑借三維重建結(jié)果可能會大大增加測量的難度、降低測量的準(zhǔn)確性，此時借助3D打印模型進(jìn)行評估則顯得至關(guān)重要。精確的測量甚至可能為體外開窗技術(shù)治療部分Stanford A型夾層提供幫助。同時，3D打印材料的發(fā)展使得今后真實模擬血管與支架力學(xué)變化成為可能。相信3D打印技術(shù)的逐步發(fā)展，能使其成為主動脈夾層腔內(nèi)治療術(shù)前評估中的重要手段。

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R543.1

A

10.19418/j.cnki.issn2096-0646.2016.05.21

戴向晨，E-mail：13302165917@163.com