3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板在主動脈開窗/分支支架腔內(nèi)修復(fù)技術(shù)中的臨床應(yīng)用

付東生， 劉 昭， 楊 超， 李 沁， 陳閣政， 孫莉莉，李文東， 周敏捷， 劉 晨， 喬 彤， 李毅清， 李曉強(qiáng)

（1.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院血管外科，江蘇 南京 210008；2.華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院血管外科，湖北 武漢 430022；3.云智愈（南京）醫(yī)療科技有限公司，江蘇 南京 211215）

近年來，血管腔內(nèi)修復(fù)術(shù)已成為降主動脈及腹主動脈疾病的主流治療手段[1-2]。隨著外科醫(yī)師腔內(nèi)技術(shù)的進(jìn)步和腔內(nèi)器械的發(fā)展，對累及重要分支的主動脈疾病行全血管腔內(nèi)治療成為可能。20世紀(jì)90年代末期，隨著開窗/分支支架腔內(nèi)修復(fù)(fenestrated/branched endovascularaortic repair,F/B EVAR)的出現(xiàn)，全腔內(nèi)技術(shù)用于重建主動脈弓上分支，以及內(nèi)臟動脈區(qū)分支。該技術(shù)符合生理，中長期并發(fā)癥較少，許多不適合行開放手術(shù)的主動脈弓部及胸腹主動脈的動脈瘤及夾層病人從中受益[3]。

F/B EVAR技術(shù)成功的關(guān)鍵是開窗位置的準(zhǔn)確性，這取決于術(shù)前的測量結(jié)果。目前無論是醫(yī)師自制或商品化支架，大部分通過專業(yè)軟件定位，在實際使用中有許多缺陷。使用3D打印技術(shù)對弓部及內(nèi)臟區(qū)開窗窗口進(jìn)行精確定位，取得良好的效果[4-5]，但存在制備時間較長、使用較復(fù)雜等局限。

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院(鼓樓醫(yī)院)血管外科及華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院(協(xié)和醫(yī)院)血管外科自2020年8月至2022年4月，采用3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板 (3D parametric surface planar topological guide plate)技術(shù)指導(dǎo)醫(yī)師自制支架 (physician-modified stent-graft，PMSG)開窗及分支支架方法治療主動脈弓部及胸腹主動脈病變17例，取得良好療效，現(xiàn)報道如下。

資料與方法

一、臨床資料

2020年8月至2022年4月，共有8例主動脈弓部病變(主動脈弓部動脈瘤4例、主動脈弓部夾層4例)，9例胸腹主動脈病變 (胸腹主動脈瘤5例、胸腹主動脈夾層4例)在3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)指導(dǎo)下PMSG行F/B EVAR治療。平均年齡(61.06±11.23)(39～78)歲，其中男 14 例，女 3 例。主要危險因素包括：高血壓15例(88.24%)，高血脂9例(52.94%)，吸煙 8例(47.06%)，冠心病 4例(23.53%)，腦梗死個人史2例(11.76%)。本研究經(jīng)鼓樓醫(yī)院醫(yī)療技術(shù)倫理委員會及協(xié)和醫(yī)院醫(yī)療倫理委員會批準(zhǔn)，病人及家屬均簽署知情同意書。

二、術(shù)前準(zhǔn)備

除術(shù)前一般檢查外，所有病人術(shù)前均行薄層增強(qiáng)CT檢查，并將原始數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入3Mensio(Pie Medical Imaging，荷蘭)或 Endosize 軟件(Therenva，法國)行三維重建(見圖1A、2A)，設(shè)計F/B EVAR手術(shù)方案，并測量各分支動脈尺寸，作術(shù)中材料準(zhǔn)備。

三、3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板制作

將病人Dicom數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics Medical 21.0中，使用threshold命令提取主動脈血管并導(dǎo)出STL模型。STL模型導(dǎo)入Geomagic Desgin DIRECT 2014中，提取主動脈血管模型中軸線，根據(jù)血管模型中軸線與術(shù)前規(guī)劃血管支架參數(shù)，進(jìn)行血管支架與分支血管逆向設(shè)計并導(dǎo)出IGS格式模型 (見圖1B)。IGS格式模型導(dǎo)入Rhino7中，使用Unroll Developble Surface命令展開曲面得到紙質(zhì)血管平面圖并導(dǎo)出PDF格式。在PDF文件中對紙質(zhì)導(dǎo)板行標(biāo)注測量輔助線，打印后使用毫米尺測量輔助線確認(rèn)精度(見圖1C)。

圖1 3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板的設(shè)計

四、術(shù)中支架制備

根據(jù)主動脈病變影像學(xué)資料軟件測量結(jié)果，選擇合適規(guī)格并具有后釋放系統(tǒng)的胸主動脈支架(Ankura，中國先健科技公司；Captiva，美國Medtronic公司)和分支動脈支架 (Viabahn覆膜支架，美國Gore公司；Fluency覆膜支架，美國Bard公司；Lifestream球擴(kuò)覆膜支架，美國巴德公司)，并制定主體支架和分支支架的不同組合方案，同時準(zhǔn)備相應(yīng)的導(dǎo)絲、動脈鞘和擴(kuò)張球囊。

將主動脈支架在體外完全釋放，將3D平面導(dǎo)板完全覆蓋于主動脈支架表面，根據(jù)導(dǎo)板開孔處，調(diào)整支架相對位置，在無骨架處標(biāo)記開窗或分支支架位置，使用電灼筆行體外開窗，開窗大小需小于分支血管直徑1～2 mm(見圖2B)。對于需嚴(yán)密封閉防止內(nèi)漏的窗口，使用修剪后的短Viabahn支架制作短內(nèi)分支或短外分支，一般弓部制作短內(nèi)分支，胸腹主段制作短外分支。使用去毛的鉑金彈簧圈(Cook公司，Boston Scientific公司)，使用不可吸收縫線將其縫合于窗口邊緣，加強(qiáng)窗口并作為術(shù)中顯影標(biāo)記。所有窗口均植入覆膜支架，根據(jù)血供條件和備貨情況，選擇自膨覆膜支架或球擴(kuò)覆膜支架。

根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)和術(shù)中需要，可在主動脈支架近端縫合標(biāo)記點，作為術(shù)中定位。使用縫線和V18導(dǎo)絲(美國波科公司)將支架束徑(弓部病變30%～50%，胸腹主病變20%～30%)，以利術(shù)中調(diào)整支架位置，選擇窗口，同時保留重要分支動脈的血供，最后將束徑后的支架回裝至輸送鞘內(nèi)。

對于主動脈弓部病變，常規(guī)使用支架預(yù)彎技術(shù)，對支架預(yù)塑形，將窗口對向大彎側(cè)。若需將支架放置于升主動脈較深處，則修剪支架Tip頭至較短水平。

五、手術(shù)治療

(一)主動脈弓部病變

對于弓部病變病人，通常取股動脈、左肱動脈和右腋動脈三個入路，顯露各通路動脈。經(jīng)股動脈入路將PMSG送入主動脈弓相應(yīng)位置，緩慢釋放主動脈支架前段束徑部分，從分支各動脈入路。支架在束徑狀態(tài)下，插入導(dǎo)管選擇性地逐一從無名動脈、左頸總動脈、左鎖骨下動脈順序進(jìn)入各自窗口，再插入適合的長血管鞘或直接植入分支支架輸送系統(tǒng)。拉出束徑的導(dǎo)絲，完全釋放胸主動脈支架。最后，根據(jù)不同的病變和分支動脈口徑，分別置入相應(yīng)的分支支架。再用相應(yīng)的球囊后擴(kuò)張，防止橋接處內(nèi)漏。行升主動脈及主動脈弓造影，確認(rèn)各分支動脈通暢情況和是否有內(nèi)漏，完成全腔內(nèi)手術(shù)(見圖2)。

圖2 典型病例的手術(shù)過程和隨訪影像

(二)胸腹主動脈病變

對于胸腹主動脈病變病人，通常取右股動脈、左腋動脈、左股動脈三個入路。根據(jù)術(shù)前評估，一側(cè)股動脈作為PMSG入路，常規(guī)在左腋動脈置入一把16～18 F血管長鞘(Gore Dryseal Flex)，作為內(nèi)臟動脈支架主要入路，另一側(cè)股動脈作為輔助入路。送入PMSG，逐步釋放。在半釋放狀態(tài)下，通過預(yù)開窗窗口依次選擇各分支動脈，確認(rèn)各分支均可靠、置入導(dǎo)絲后，解除束徑，沿超硬導(dǎo)絲逐個分支動脈送入血管長鞘及分支動脈支架，逐個釋放。建議所有窗口均植入支持性、柔韌性良好的覆膜支架。常規(guī)使用擴(kuò)張球囊擴(kuò)張橋接處。最后，根據(jù)病變情況，在開窗支架遠(yuǎn)端或近端繼續(xù)植入主動脈支架，完整修復(fù)胸腹主動脈病變(見圖3)。

圖3 典型病例的手術(shù)過程和隨訪影像

六、術(shù)后隨訪

病人出院后，采用電話、門診和影像學(xué)隨訪。術(shù)后1、3、6、12個月門診隨訪，并行主動脈CT血管造影(CT angiography，CTA)檢查，之后每半年1次隨訪，每年1次CTA檢查。

結(jié) 果

一、一般情況

共17例病人行3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)指導(dǎo)PMSG開窗或分支支架全腔內(nèi)修復(fù)術(shù)。其中主動脈弓部動脈瘤4例，主動脈弓部夾層4例，胸腹主動脈瘤5例，胸腹主動脈夾層4例。其中弓部三開窗7例，雙開窗1例；胸腹主動脈四開窗1例，三開窗7例，雙開窗1例。急診手術(shù)6例，擇期手術(shù)11例。

二、手術(shù)及術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況

平均手術(shù)時間 (4.57±2.29)(1.50～10.67)h，其中平均支架制備時間 (55.06±18.66)(21～83)min，血管腔內(nèi)操作時間 (114.76±81.45)(44～342)min，平均術(shù)中出血量(188.24±216.61)(0～1 000)mL，輸血量 (40.76±150.35)(0～693)mL，造影劑使用量(134.35±8.40)(112～151)mL，放射劑量(1 153.24±141.07)(927～1343)mGy。平均術(shù)后住院時間(7.71±6.22)(1～30)d，重癥監(jiān)護(hù)室時間(0.88±1.45)(0～6)d。

主動脈支架覆蓋長度(240.47±21.81)(215～268)mm，共行開窗/分支50個窗口。其中14個窗口為單純開窗，29個窗口采用內(nèi)分支，7個窗口采用外分支。分支動脈采用覆膜支架植入45條，裸支架植入5條。所有17例病人50個窗口/分支支架均對位準(zhǔn)確并成功置入導(dǎo)管，無中轉(zhuǎn)開放手術(shù)或行煙囪支架，但1例主動脈夾層病人右腎動脈纖細(xì)且扭曲，植入長鞘失敗，但血流通暢。3例在支架植入前行腹腔干動脈栓塞。無病人行腦脊液監(jiān)測或引流。

本研究術(shù)后30 d內(nèi)死亡1例，該例主動脈弓部雙開窗病人(左鎖骨下動脈、左頸總動脈開窗及內(nèi)分支)術(shù)畢安全返回病房，數(shù)小時后猝死，搶救無效死亡，具體原因不詳，未發(fā)生截癱。1例主動脈弓部動脈瘤病人術(shù)后出現(xiàn)左側(cè)小腦腦梗死。

三、術(shù)后隨訪

隨訪時間12(1～20)個月，無弓部及內(nèi)臟動脈丟失。1例主動脈弓部病人術(shù)后復(fù)查顯示內(nèi)漏發(fā)生，為Ⅰc型內(nèi)漏，再次行血管腔內(nèi)手術(shù)后治愈。1例胸腹主動脈病人復(fù)查出現(xiàn)腎動脈處內(nèi)漏，為Ⅲc型內(nèi)漏，未特殊處理，隨訪觀察。3例主動脈弓部夾層病人均存在遠(yuǎn)端破口，1例術(shù)后行胸腹主動脈F/B EVAR，2例隨訪觀察。隨訪中無截癱、腦梗死、逆行撕裂(逆撕)A型夾層。

所有病人隨訪中無死亡，未見動脈瘤腔或夾層增大，無不適癥狀。典型手術(shù)過程和影像學(xué)資料見圖 2、3。

討 論

目前，針對累及重要分支的主動脈疾病治療方法主要有3種：傳統(tǒng)開放手術(shù)、開放與腔內(nèi)相結(jié)合的雜交手術(shù)和全血管腔內(nèi)治療。其中開放手術(shù)創(chuàng)傷大，風(fēng)險高，需病人一般情況好，且圍術(shù)期并發(fā)癥及死亡率較高，適用病人范圍有限[6]。雜交手術(shù)，避免了體外循環(huán)及巨大手術(shù)創(chuàng)傷，但仍需開胸或開腹，有一定手術(shù)創(chuàng)傷，手術(shù)時間長。研究表明，雜交手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率與傳統(tǒng)開放手術(shù)相比，優(yōu)勢并不明顯[7-8]。

對累及重要分支的主動脈疾病行全血管腔內(nèi)治療，其創(chuàng)傷小、恢復(fù)快，圍術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率及死亡率低，但技術(shù)十分復(fù)雜，是一個充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域[9-10]。主要有多煙囪技術(shù)、開窗/分支支架技術(shù)等。其中，多煙囪技術(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的商品化支架，無需訂制支架或術(shù)中制作支架，手術(shù)時間相對較短，技術(shù)相對簡單[11]。但該技術(shù)使用較長的覆膜支架作為分支動脈分支支架，支架與支架間存在間隙，且相互擠壓，血流動力學(xué)并不符合生理情況，且長期隨訪中，內(nèi)漏的發(fā)生率和分支動脈支架的閉塞率較高。F/B EVAR技術(shù)，可實現(xiàn)符合正常生理的解剖學(xué)重建，分支支架較短，是全腔內(nèi)血管治療的最理想方式。文獻(xiàn)表明，在主動脈弓部，全腔內(nèi)效果與開放手術(shù)相似，適用于不適合巨創(chuàng)開放手術(shù)的病人。對于胸腹主動脈病變而言，F(xiàn)/B EVAR的死亡率及并發(fā)癥發(fā)生率均明顯降低，且適用于有嚴(yán)重合并癥的年老體弱病人[12-13]。臨床經(jīng)驗表明，考慮行開放手術(shù)的病人一般情況較好，傳統(tǒng)開放手術(shù)的手術(shù)風(fēng)險高于全腔內(nèi)治療，且預(yù)后較差。

開窗或分支支架技術(shù)成功的關(guān)鍵因素是開窗位置的準(zhǔn)確性，若對位準(zhǔn)確，能取得良好的治療效果。但由于主動脈解剖復(fù)雜，易發(fā)生對位不準(zhǔn)。一旦丟失分支動脈，則會造成嚴(yán)重并發(fā)癥。然而加大窗口，可減少對位難度，卻易造成內(nèi)漏。目前，無論是廠家定制支架或PMSG，主要通過Endosize、3Mension等專業(yè)軟件，根據(jù)薄層增強(qiáng)CT檢查行主動脈重建，使用軟件的測量功能，明確各開窗支架和分支支架位置。雖然在大部分病人中取得較準(zhǔn)確的定位，但實際使用中仍有許多缺陷，特別是對于復(fù)雜病變，往往難以準(zhǔn)確定位窗口。針對這個難題，筆者采用3D打印技術(shù)指導(dǎo)PMSG制備，根據(jù)病人的解剖情況制備3D打印模型，于模型中釋放支架，從而精確定位開窗位置，達(dá)到個體化精準(zhǔn)治療，取得較好的臨床療效[3-4]。

但3D打印模型從制備至實際使用需要一定時間的準(zhǔn)備。由于材料的特殊性，打印需要一定制備時間，加上低溫消毒，往往需要24～72 h術(shù)前準(zhǔn)備。對于急診手術(shù)或較緊急的情況，常難以滿足臨床需要。因此，需尋找一種較傳統(tǒng)測量精準(zhǔn)快捷而適用于急診或準(zhǔn)備時間不足時的新方法。

3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)為解決這個難題提供了思路，可將3D結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)資料轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫嬖O(shè)計[14]。對于F/B EVAR中的個體化精準(zhǔn)定位，筆者也采用該技術(shù)進(jìn)行手術(shù)仿真。借助病人影像學(xué)資料行手術(shù)預(yù)演，模擬支架植入主動脈內(nèi)的情況，確定三維情況下各重要內(nèi)臟分支開口的位置，然后將支架拉直，制備成平面導(dǎo)板供手術(shù)使用。

筆者在臨床中采用3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)，取得良好的臨床效果，主要優(yōu)點如下：①制備時間快，滿足臨床需要。在急診手術(shù)的情況下，從讀取CT數(shù)據(jù)、制備導(dǎo)板至消毒完成可供使用，僅1 h內(nèi)，可滿足絕大多數(shù)急診手術(shù)需要，也可在不方便3D打印時采用。②定位準(zhǔn)確，模擬支架在血管內(nèi)的形變情況，從而達(dá)到對分支動脈開口的精確定位。③使用簡單快捷，避免傳統(tǒng)PMSG反復(fù)測量的過程，將平面導(dǎo)板在主動脈支架外表面直接定位標(biāo)記，可迅速準(zhǔn)確地選擇開窗位置，避免人為測量誤差，從而優(yōu)化主動脈開窗流程，有利于推廣。但在使用中筆者也發(fā)現(xiàn)一定缺陷。主動脈嚴(yán)重扭曲、解剖復(fù)雜時，較難達(dá)到精確定位。此種情況下，3D打印模型有明顯優(yōu)勢。

在平面模板定位的同時，筆者還采用以下技術(shù)：①導(dǎo)絲和縫線結(jié)合的支架預(yù)束徑技術(shù)，將支架直徑臨時縮小。術(shù)中，由于主體支架口徑縮小，與血管壁存在間隙，在操作過程中分支仍保持充足的血供，術(shù)中無需附加任何轉(zhuǎn)流術(shù)。同時支架還有一定的移動空間。②內(nèi)外分支技術(shù)，使原有的線面接觸，變?yōu)槊婷娼佑|，有效預(yù)防內(nèi)漏的發(fā)生；③在弓部病變中采用預(yù)塑形技術(shù)，可迅速定位，簡化選擇窗口的過程。以上這些方法均保證復(fù)雜的F/B EVAR手術(shù)順利進(jìn)行。

本研究也出現(xiàn)F/B EVAR常見的并發(fā)癥，如橋接處Ⅲc型內(nèi)漏，主要原因是該病例未采用內(nèi)外分支技術(shù)，而在采用分支技術(shù)的病人中，未出現(xiàn)Ⅲc型內(nèi)漏。本研究有1例分支支架遠(yuǎn)端反流的Ⅰc型內(nèi)漏，分支支架尺寸選擇較小所致。本研究唯一術(shù)后死亡病例，為主動脈弓部夾層，采用雙開窗技術(shù)，僅重建左鎖骨下動脈和左頸總動脈，主動脈支架裸段進(jìn)入無名動脈內(nèi)，對升主動脈大彎側(cè)有外擴(kuò)力。分析原因，可能造成逆撕A型主動脈夾層，導(dǎo)致病人迅速死亡。由于主動脈弓部的解剖特殊性，筆者認(rèn)為在弓部使用近端帶裸支架的主動脈支架行F/B EVAR時，應(yīng)盡量采用三開窗技術(shù)，將裸支架置于完全健康的升主動脈內(nèi)，可避免出現(xiàn)逆撕A型夾層這一嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。

綜上所述，3D參數(shù)曲面平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)指導(dǎo)下F/B EVAR治療復(fù)雜主動脈病變，相對于現(xiàn)有的全腔內(nèi)方法，優(yōu)勢如下：①應(yīng)用現(xiàn)有的商品主動脈支架就可行PMSG治療，費用低，制備迅速；②3D平面拓?fù)鋵?dǎo)板技術(shù)大大提高開窗的準(zhǔn)確性，避免人工測量誤差，同時技術(shù)簡單、時間短，滿足急診需要；③結(jié)合支架束徑技術(shù)、內(nèi)分支技術(shù)、預(yù)彎技術(shù)，大大減少并發(fā)癥的發(fā)生，并優(yōu)化手術(shù)過程。

目前中、短期隨訪表明，死亡率和腦部并發(fā)癥發(fā)生率低，內(nèi)漏發(fā)生率較低，在病情復(fù)雜的病人中取得較好的臨床療效，但中、長期的結(jié)果還有待進(jìn)一步觀察。