Επαναστένωση των ενδοαγγειακών προθέσεων (STENT) των περιφερικών αγγείων: συγκριτική μελέτη με έγχρωμη Doppler υπερηχοτομογραφία, πολυτομική υπολογιστική τομογραφία και ψηφιακή αφαιρετική αγγειογραφία

Abstract

The purpose of the current study was to explore the efficacy of reducedexposure multidetector computed tomography protocols in the quantitativeassessment of in-stent restenosis of the peripheral arterial stents and tocompare the results with these from digital subtraction angiography and colorDoppler ultrasonography. We suggested and followed a dual researchprospective scheme of both in-vitro and in-vivo study, with laboratorysimulation data being applied to volunteer patient groups with various stentedarterial segments (in the renal, iliac, superior mesenteric, femoral andpopliteal arteries) and correlated the results to catheter angiographic andcolor Doppler ultrasonographic data. The Computed Tomography system used for both the in-vitro and the in-vivo study was a modern 16-row detectorunit (Siemens Somatom Sensation, Siemens AG, Forchheim, Germany).We used a Rando anthropomorphic phantom (Alderson ResearchLabs, Stanford, CA) to simulate a patient with in-stent restenosis in theexternal iliac and proximal femoral artery. We used a modern “shape memory”nitinol stent 10mm in diameter. Custom-made wax was carefully fabricated tosimulate concentric hyperplastic tissue and the cylindrical free lumen wasfilled with a solution of iodine contrast medium diluted in saline, representingpatient’s blood during computed tomography angiography. We simulatedclinical relevant in-stent stenosis of 39%, 49% and 59%.& The phantom wassubjected to standard- and low-dose angiographic exposures using the 16-row multidetector CT scanner. The percentage of measured restenosis wasdetermined using the profile along a line normal to the lumen axis onreconstructed images of 2 and 5 mm slice thickness. Percentage in-stentrestenoses derived using the standard- and low-dose protocols werecompared. Using the Monte Carlo method we estimated the effective dose forindividuals for the various scans. We conclude that the exposure factors during Multidetector ComputedTomography angiography for the evaluation of a stented iliac or proximalsuperficial femoral artery may be significantly reduced without affecting the accuracy in determining the degree of in-stent restenosis, with a difference of<6% even at the lowest exposure of 80kVp / 80mAs we tested. There seemsto be a high potential for reducing the patient radiation burden from computedtomography angiography for the evaluation of in-stent restenosis tosignificantly less than that associated with intraarterial subtractionangiography. We prospectively explored the efficacy of low dose computedtomography angiography protocols in our 16-row scanner to assess renal,iliac, superior mesenteric, femoral and popliteal in-stent restenosis. Patients inregular follow-up protocols enrolled under informed consent. The results fromthe low exposure computed tomography scans were compared to that ofstandard exposure protocols as well as to the findings of color Doppler andintraarterial subtraction angiography. We conclude that peripheral arterial computed tomographyangiography and stent patency evaluation are feasible at 100kVp with minorloss of image quality and almost half radiation exposure. In-stent restenosisassessment under low exposure comes up with results comparable tostandard computed tomography protocols as well as color Doppler orintraarterial subtraction angiography results. More conservative low exposureprotocols of 80kVp seem to apply only in the femoral and popliteal territory.

Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε με σκοπό να διερευνήσει τηδυνατότητα ανάδειξης της υπερπλασίας των stent στα περιφερικά αγγεία καιτην εκτίμηση της επαναστένωσής τους με πρωτόκολλα ΥπολογιστικήςΤομογραφίας ελαττωμένης δόσης στον πολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο16 ανιχνευτών του εργαστηρίου μας (Siemens Somatom Sensation, SiemensAG, Forchheim, Germany) και να συσχετίσει τα αποτελέσματα με αυτά τηςενδαρτηριακής ψηφιακής αφαιρετικής αγγειογραφίας και της έγχρωμηςDoppler υπερηχοτομογραφίας. Ο σχεδιασμός της μελέτης περιλαμβάνειπειραματικό μέρος με χρήση ομοιωμάτων για τη διερεύνηση της δυνατότηταςαπεικόνισης των παραπάνω και τα πειραματικά αποτελέσματα αξιολογούνταιπεραιτέρω με κλινική μελέτη εθελοντών με stent στις νεφρικές, τις λαγόνιες καιτην άνω μεσεντέριο αρτηρίες καθώς και στο μηροιγνυακό αρτηριακό άξοναπου βρίσκονται ήδη σε τακτικό πρόγραμμα παρακολούθησης μετά τηντοποθέτηση stent. Χρησιμοποιήθηκε το ανθρωπόμορφο ομοίωμα Rando για να γίνειπροσομοίωση του μέσου ασθενή με υπερπλασία σε stent εμφυτευμένο στηνπεριοχή της έξω λαγονίου και της εγγύτερης περιοχής της επιπολής μηριαίαςαρτηρίας. Μελετήθηκε η συμπεριφορά σύγχρονου μεταλλικού stent τύπουnitinol διαμέτρου 10mm. Για την προσομοίωση του υπερπλαστικού ιστούέγινε ιδιαίτερη προσπάθεια να κατασκευαστεί υλικό σύστασης από κερί μεσυμπεριφορά στον υπολογιστικό τομογράφο αντίστοιχη με αυτή τουυπερπλαστικού ιστού. Προσομοιώθηκαν στενώσεις 39%, 49% και 59%.Επιλέχθηκε προσεκτικά διάλυση ιωδιούχου σκιαγραφικού σε φυσιολογικόορό, με στόχο πυκνότητα στον υπολογιστικό τομογράφο αντίστοιχη με αυτήτου σκιαγραφούμενου αίματος στις εξετάσεις αγγειογραφίας. Το παραπάνωομοίωμα υποβλήθηκε σε διαδοχικές σαρώσεις στον υπολογιστικό τομογράφοτόσο με το σύνηθες αγγειογραφικό πρωτόκολλο σάρωσης σώματος με τιςσυνήθεις ρυθμίσεις της λυχνίας, όσο και με πρωτόκολλα διαβαθμιζόμενωνρυθμίσεων χαμηλότερης ακτινικής δόσης. Η ποσοστιαία επαναστένωσημετρήθηκε με βάση το προφίλ πυκνοτήτων των εικονοστοιχείων στον Υπολογιστικό Τομογράφο κατά μήκος γραμμής κάθετης στον άξονα τουαγγείου σε ανασυνθέσεις πάχους 2mm και 5mm. Ακολούθησε σύγκριση τωντιμών επαναστένωσης που μετρήθηκαν στα διάφορα πρωτόκολλαδιαβαθμιζόμενης ακτινικής δόσης με το σύνηθες πρωτόκολλο αγγειογραφικήςσάρωσης σώματος. Τέλος με τη μέθοδο Monte Carlo έγινε εκτίμηση τηςδραστικής δόσης για τον ασθενή από τα διάφορα πρωτόκολλα σάρωσης. Καταλήγουμε λοιπόν ότι είναι δυνατή η απεικόνιση των αρτηριακώνstent στην περιοχή της έξω λαγονίου αρτηρίας και της εγγύτερης επιπολήςμηριαίας αρτηρίας με πρωτόκολλα ελαττωμένης ακτινικής δόσης σεπολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο 16 ανιχνευτών, με αρκετά αξιόπιστηποσοτικοποίηση της υπερπλασίας και με απόκλιση <6% ακόμα και σεπρωτόκολλα σάρωσης με χαμηλές ρυθμίσεις λυχνίας ως 80 kVp / 80 mAs.Φαίνεται ότι τα πρωτόκολλα χαμηλής ακτινικής επιβάρυνσης στον πολυτομικόΥπολογιστικό Τομογράφο θα μπορούσαν να επιβαρύνουν τον ασθενή μεμικρότερη δόση ακτινοβολίας από αυτή της ενδαρτηριακής ψηφιακήςαγγειογραφίας. Στο κλινικό μέρος της μελέτης μας διερευνήσαμε προοπτικά τηδυνατότητα εφαρμογής πρωτοκόλλων χαμηλής ακτινικής επιβάρυνσης στονπολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο 16 ανιχνευτών του εργαστηρίου μας γιατη μελέτη επαναστένωσης σε stent νεφρικής αρτηρίας, λαγονίων αρτηριών,άνω μεσεντερίου αρτηρίας και μηροιγνυακού άξονα εθελοντών ασθενών.Συγκρίναμε τα αποτελέσματα με τις αυτά από απεικονίσεις στον υπολογιστικότομογράφο με το σύνηθες αγγειογραφικό πρωτόκολλο σάρωσης σώματοςόπως και με εξετάσεις έγχρωμης Doppler υπερηχοτομογραφίας καιενδαρτηριακής ψηφιακής αφαιρετικής αγγειογραφίας. Καταλήγουμε λοιπόν στο συμπέρασμα ότι είναι δυνατή η ΥΤαγγειογραφική απεικόνιση και η μελέτη stent περιφερικών αρτηριών μεπρωτόκολλα χαμηλής δόσης στον Υπολογιστικό Τομογράφο με ρυθμίσειςλυχνίας στα 100kV και με όφελος για τον ασθενή σχεδόν τον υποδιπλασιασμότης ακτινικής δόσης. Η εκτίμηση υπερπλασίας των stent στα πρωτόκολλααυτά δεν υπολείπεται σημαντικά παρά την ποιοτική υποβάθμιση της εικόνας,συγκριτικά με τα συνήθη πρωτόκολλα του Υπολογιστικού Τομογράφου ή τιςυπερηχοτομογραφικές Doppler εξετάσεις και τα αποτελέσματα τηςενδαρτηριακής αγγειογραφίας. Απεικόνιση με ακόμα χαμηλότερη ακτινικήεπιβάρυνση με πρωτόκολλα 80kVp φαίνεται να έχει θέση μόνο στηστοχευμένη μελέτη stent του μηροιγνυακού άξονα.