ゾーン 1 の胸部血管内大動脈瘤修復のための 3 次元印刷支援医師修正穴あきエンドグラフト

このプロトコルは、3次元印刷の助けを借りて医師が修正した穴あきエンドグラフトを使用して、ゾーン1の大動脈弓動脈瘤を修復するためのアプローチを説明しています。

大動脈弓動脈瘤は、タイムリーな医学的介入を必要とする生命を脅かす心血管疾患です。ゾーン1の動脈瘤は通常、複数の枝動脈が関与しているため、修復が困難です。開腹手術による修復は、多くの場合、重大な外科的外傷、大量の失血、および手術時間の長期化をもたらします。血管内技術の進歩に伴い、大動脈弓の修復と枝動脈再建のために、開窓/分岐胸部血管内大動脈修復術(F/B TEVAR)が採用されています。F/B TEVARのステントグラフトは、患者の解剖学的構造に基づいて、パーソナライズされた変更と製造が必要です。医師が修正した穴あきエンドグラフト (PMEG) は、ゾーン 1 でのパーソナライズされた大動脈弓動脈瘤修復のための実行可能なアプローチを提供します。しかし、PMEGの作製には、解剖学の徹底的な理解と豊富な経験が必要であり、ほとんどの外科医にとって困難となっています。このプロセスを簡素化するために、3次元印刷を使用して正確な開窓を支援します。3次元印刷によって誘導されるPMEGは、分枝動脈の開存性を高め、F/B TEVAR後の術後のエンドリークを減らします。この技術の長期的な利益と有効性を評価するには、さらなる追跡調査が必要である。

大動脈瘤は、タイムリーな評価と治療介入を必要とする一般的な生命を脅かす大動脈疾患です¹.大動脈弓動脈瘤は、多くの場合、無名動脈、左総頸動脈、左鎖骨下動脈¹などの主要な動脈枝を伴います。米国心臓協会/米国心臓病学会の臨床実践ガイドラインに関する合同委員会によると、大動脈は11の着地ゾーン^{に分かれています2}。ゾーン 1 の大動脈弓動脈瘤を修復するには、大動脈弓枝動脈の再建が必要であり、解剖学的に重大な課題が生じています。

大動脈弓修復術の最初のアプローチは、開腹手術による修復でした。DeBakeyらは、1957年に大動脈弓動脈瘤の修復に初めて成功しました^3。ただし、重度の外科的外傷、重大な失血、高い合併症率、手術期間^{の延長など}、いくつかの制限が開腹手術修復^の適用を制限します5。血管内技術の進歩により、胸部血管内大動脈瘤修復術(TEVAR)は、胸部大動脈瘤および解剖の治療に効果的であることが証明されています^6,7,8。従来のTEVARに基づいて、分枝動脈が関与する胸部大動脈瘤に対処するために、開窓/分岐胸部血管内大動脈修復術(F / B TEVAR)が開発されました^9,10。特に、F/B TEVAR は、解剖後の胸腹部動脈瘤^11,12 の患者において、高い技術的成功と許容可能な術後死亡率を示しています。

F/B TEVARは正常な生理学的な血流を回復し、胸部大動脈瘤の修復^13,14に続く枝動脈の高い開存率を達成することができる。本体ステントグラフトの正確な開窓は、枝動脈の再建に不可欠です。ゾーン 1 の大動脈弓動脈瘤は、通常、複数の枝動脈を含み、三重開窓を備えたステント移植片を必要とします。しかし、現在の市販のステントは、個々の患者の解剖学的構造に基づいてカスタマイズすることはできません。医師が修正した穴あきエンドグラフト (PMEG) は、ゾーン 1^15,16 の胸部大動脈瘤の個別化治療のための実行可能な代替手段を提供します。

PMEGの作製を成功させるには、広範な実践と経験が必要であり、多くの外科医にとっては困難な場合があります。調製プロセスを簡素化するために、この記事では、F/B TEVAR用のPMEGを作製する方法を紹介します。3次元(3D)プリンティングを使用して、本体ステントグラフトの正確な開窓を達成し、続いてブランチステントを適切な向きで取り付けました。この研究では、PMEG を使用して F/B TEVAR を受けた 21 人の患者のケース シリーズを報告し、この手法の有効性と適用性に関する新たな洞察を提供します。

ここで説明する手術プロトコルは、南京大学医学部と提携している南京鼓楼病院の倫理委員会によって承認されました。書面は、この研究に参加した患者から入手しました。試薬や使用した機器の詳細は、 資料表に記載されています。

1. 術前評価

1. 次の選択基準を適用します: 18 歳以上の患者;-コンピューター断層撮影血管造影法(CTA)を使用した大動脈のゾーン1の大動脈瘤の確定診断;F / B TEVARの禁忌はありません。-手術に対するインフォームドコンセント。
2. 次の除外基準を適用します: 他の大動脈疾患 (大動脈潰瘍や解離など) の患者;重篤な併発疾患(腎不全または肝不全、制御不能な糖尿病、重度の活動性感染症など)の患者。妊婦;大動脈弓手術を受けた患者。
3. 術前にCTAを実施し、大動脈を再建して大動脈瘤の位置を評価します(図1A、B)。
4. 定期的な身体検査、血液検査、尿検査などの追加の検査を実施します。

2. 3Dプリントモデルの準備

1. 患者の元のCTAデータ(DICOM形式)を3D再構成ソフトウェアにインポートします。
2. SEGMENTをクリックし、最大しきい値と最小しきい値を定義してしきい値処理を実行します。
3. 「Calculate Part」をクリックして、大動脈の3Dプレビューを作成します。
4. [マスクの編集]をクリックして、3Dモデルを最適化します。
5. 3DモデルをSTL形式のファイルとしてエクスポートします。
6. STL形式のファイルをシミュレーション解析ソフトウェアにインポートします。
7. [Edit-Select Outliers]をクリックして、無効なポイントのほとんどを削除します。
8. 次に、[ Edit-Discontinued Components]をクリックします。残りの無効なポイントを [分離] オプションと [サイズ ]オプションを使用して認識し、それらを削除します。
9. [ポイント]-[ノイズの削減]をクリックし、[フリーフォーム形状]を選択してノイズの多いデータを減らします。
10. Points-Wrapをクリックして、ポリゴンラップ付きの3Dモデルを生成します。
11. 3Dモデルの穴を埋めるには、 Polygons-Fill Holes-Fill Single をクリックします。
12. Decimateをクリックして、曲率に従ってモデルを簡略化します。
13. Smooth-Relax / Sandpaperをクリックして、モデルサーフェスを微調整します。
14. Repair-Defeatureをクリックして、モデルをさらに最適化します。
15. 3Dモデル上で枝動脈をクリッピングして窓を設計します。
16. 最終的な3DモデルをSTL形式のファイルとしてエクスポートします(図1C)。
17. STL形式のファイルを3Dプリンターにインポートし、生体適合性のある透明なMED610材料を使用して大動脈の3Dモデルを印刷します。
18. モデルをエチレンオキシドで滅菌して、PMEGの修正に備えます。

3. PMEGの術中作製

1. 手術前に、本体のステントグラフトを装着したデリバリーシースを滅菌済みの3Dプリントモデルにセットします。
2. 3Dプリントされたモデル内で本体のステントグラフトを離します。
3. マーカーペンを使用して枝動脈の開窓に印を付けます(図2A)。
   注意: ステントの拡張による干渉を防ぐために、金属エッジの間にマーキングを配置します。
4. 電気焼灼ペンを使用して、マークされた位置に窓割りを作成します(図2B)。
5. 開窓の選択マーカーとして金属コイルを縫合します。
6. ガイドワイヤーを使用して本体のステントグラフトを拘束し、直径を元の50%〜70%に制限します。
   注:ステントの修正が完了したら、ステントグラフトの遠位デリバリーシースを通じてガイドワイヤーを導入します。開窓の両側の後面に4-0非吸収性縫合糸を対称的に配置し、ガイドワイヤーにしっかりと固定します。
7. 準備したPMEGを本体ステントのデリバリーシースに再度取り付けます。
8. 大動脈への送達を容易にするために、移植前にPMEGを屈曲させます(図2C)。

4. 外科的処置

1. 麻酔薬導入薬 (プロポフォール 20 mg/mL)、鎮痛薬 (フェンタニル 50 μg/mL)、筋弛緩薬 (ベクロニウム 10 mg/mL) を静脈注射 (施設で承認されたプロトコルに準拠) を使用して 患者に麻酔をかけます。
2. 患者を仰臥位に置き、経皮的ランドマークを使用して外科的アクセスポイントとして機能する動脈を特定します。
   注:大腿動脈を本体ステントグラフトへのアクセスとして使用し、左総頸動脈と上腕動脈をブランチステントへのアクセスとして使用します。
3. 動脈を露出させ、デリバリーシースを挿入してアクセスを作成します。
   注:本体のステントグラフトにはロングデリバリーシース(18-20 F)を使用し、ブランチステントにはデリバリーシース(4-6 F)を使用します。
4. 150cmのガイドワイヤーと4Fカテーテルを埋め込みます。デジタル減算血管造影法 (DSA) を実行して、大動脈瘤を評価します。
5. 全身ヘパリン化(ヘパリン、1 mg / kg)を投与します。.
6. ガイドワイヤーをサポートガイドワイヤーと交換して、デバイスの配置と交換を容易にします。
7. 大腿動脈アプローチを通じてPMEGを大動脈弓に送達し、計画された位置に配置します(図3A)。
8. ステントを収縮状態に保ちながら、本体ステントグラフトの前部をゆっくりと解放します(図3B)。
   注意: くびれた状態では、位置を調整できます。ガイドワイヤーを引き抜くと、両側縫合糸が確実に解放され、ステントグラフトの拡張を制御して、開窓を枝動脈に合わせることができます。
9. 各枝動脈アクセスにカテーテルを挿入します。カテーテルを無名動脈、左総頸動脈、および左鎖骨下動脈のそれぞれの開窓に選択的に前進させます(図3C)。
10. 拘束ワイヤーを引き出し、本体のステントグラフトを完全に解放します。
11. 無名動脈、左総頸動脈、および左鎖骨下動脈に枝ステントを移植および解放します。
12. 本体ステントとブランチステントの間の架橋部位で拡張バルーンを拡張します。
13. 各枝動脈の開存性を確認し、DSAを使用してエンドリークがないか確認します(図3D)。
14. カテーテル、ガイドワイヤー、デリバリーシースを取り外します。非吸収性縫合糸(6-0または7-0)を使用して動脈を縫合します。

5. 術後のモニタリングとケア

1. 患者を麻酔後ケアユニット(PACU)または集中治療室(ICU)に移します。
2. 血圧、心臓のリズム、呼吸機能、血中酸素飽和度などのバイタルサインを監視します。
3. 脳卒中、脊髄虚血、エンドリークなどの合併症を評価します。
4. 疼痛管理とリハビリテーションケアを開始します。

35歳から87歳までの21人の患者が、PMEGを使用した大動脈弓動脈瘤修復のためにF / B TEVARを受けました。すべての大動脈弓枝動脈(無名動脈、左総頸動脈、左鎖骨下動脈)の血流は、すべての症例で三重開窓によって回復しました(図4)。平均手術時間は234.3分±70.4分でした。術中失血は150mL(IQR = 300)でした。術後のICU滞在期間は平均1.2日±2.2日で、総入?...

F/B TEVARは、ゾーン1の大動脈弓動脈瘤を修復するための適切なアプローチであり、枝動脈の開存性を効果的に維持します。開腹手術による修復と比較して、F/B TEVAR は周術期の罹患率と死亡率の低下と関連しています ^15,17。ただし、エンドリークは術後に開窓架橋部位で発生する可能性が高く、再介入が必要になる可能性が?...

すべての著者は、利益相反を宣言しません。

本研究は、江蘇省薬剤監督科学研究プログラムプロジェクト(第202014号)の「地域血管外科疾患クリニックデータベースの標準化研究と革新的応用」の支援を受けて行われました。