吳延慶 史洪濤 吳海濤 孫燦龍 張溫溫 王 彤 牛煥章

作者單位：471003 河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院

腹主動(dòng)脈瘤(abdominal aneurysm,AAA)指的是腹主動(dòng)脈的永久性局限性擴(kuò)張,且直徑增加超過50%[1]。腹主動(dòng)脈瘤的常見病因?yàn)閯?dòng)脈壁退行性變,大多數(shù)患者平時(shí)無明顯癥狀,少數(shù)伴隨腹痛,部分患者可出現(xiàn)低血壓、大出血等并發(fā)癥狀,嚴(yán)重者可造成患者死亡[2]?；颊叱霈F(xiàn)動(dòng)脈壁退行性變之后,隨即產(chǎn)生病理性改變,血管內(nèi)膜消失,彈力纖維以及膠原纖維斷裂、降解并出現(xiàn)損傷。復(fù)雜AAA包括短瘤頸腹主動(dòng)脈瘤、累及內(nèi)臟分支動(dòng)脈的腹主動(dòng)脈瘤。一般情況下,臨床上將瘤頸長度不足15 mm的腹主動(dòng)脈瘤稱為“短瘤頸腹主動(dòng)脈瘤”[3]。復(fù)雜AAA具有瘤頸短、成角大、瘤體累及重要臟器、脊髓供血?jiǎng)用}形態(tài)復(fù)雜等特點(diǎn),其治療難點(diǎn)主要在瘤體的近端錨定區(qū)評(píng)估以及分支脈的合理重建上。很多情況下,復(fù)雜AAA患者無法接受傳統(tǒng)的AAA內(nèi)腔修復(fù)術(shù)(endovascular aneurysm repair,EVAR),然而伴隨著腹膜支架系統(tǒng)的不斷改進(jìn)、“開窗”、“煙囪”等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,EVAR技術(shù)方適用于復(fù)雜型AAA。3D打印技術(shù)屬于快速成型技術(shù),該技術(shù)運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料通過逐層打印的方式構(gòu)造物體。為了進(jìn)一步研究3D打印技術(shù)應(yīng)用于短瘤頸腹主動(dòng)脈瘤的應(yīng)用價(jià)值,本研究采用回顧性分析的方法展開探究,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年1月至2022年7月期間,本院收治的短瘤頸復(fù)雜腹主動(dòng)脈瘤患者共計(jì)60例。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合短瘤頸復(fù)雜腹主動(dòng)脈瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)[4];②資料齊全、實(shí)驗(yàn)室檢查、住院信息明確無誤;排除標(biāo)準(zhǔn):①多發(fā)性大動(dòng)脈炎癥患者;②自身免疫性疾病患者;③合并其他器官功能異常者;根據(jù)研究對(duì)象是否采用3D輔助打印技術(shù)將上述研究對(duì)象劃分為常規(guī)干預(yù)組(n=32)以及3D打印組(n=28);常規(guī)干預(yù)組男性18例;女性14例;年齡64～88歲;平均年齡(76.58±11.15)歲;平均病程(35.77±11.24)d;平均體質(zhì)量指數(shù)(21.35±1.74)kg/m2;其中14例接受累及雙腎動(dòng)脈的短瘤頸腹主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù);10例患者接受累及弓上分支的胸主動(dòng)脈夾層行腔內(nèi)修復(fù);8例接受遠(yuǎn)端破口位于內(nèi)臟區(qū)的胸主動(dòng)脈夾層行腔內(nèi)修復(fù)。常規(guī)干預(yù)組男性15例;女性13例;年齡65～87歲;平均年齡(77.84±11.36)歲;平均病程(35.82±12.66)d;平均體質(zhì)量指數(shù)(21.45±1.81)kg/m2;其中12例患者接受累及雙腎動(dòng)脈的短瘤頸腹主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)術(shù);9例患者接受累及弓上分支的胸主動(dòng)脈夾層行腔內(nèi)修復(fù);7例患者接受遠(yuǎn)端破口位于內(nèi)臟區(qū)的胸主動(dòng)脈夾層行腔內(nèi)修復(fù)。兩組一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

(1)全體研究對(duì)象術(shù)前均進(jìn)行腹主動(dòng)脈CTA,采用德國西門子SOMATOM Force雙源CT進(jìn)行檢測。經(jīng)肘靜脈注射造影劑碘帕醇。掃描層厚5 mm,重建層厚,輸出DICOM原始數(shù)據(jù)文件;對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重建后,于電腦顯示屏生成三維影響,由經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師(具有超過5年臨床經(jīng)驗(yàn))對(duì)影像進(jìn)行分析閱片;并制定手術(shù)治療方案。(2)3D打印組在上述基礎(chǔ)之上聯(lián)合使用3D模型重建及打印技術(shù)。將導(dǎo)出的主動(dòng)脈CT掃描資料導(dǎo)人Mimics軟件,進(jìn)行三維重構(gòu),使用Cura軟件進(jìn)行切片設(shè)置,將轉(zhuǎn)換后的格式文件拷貝到SD卡并使用聚乳酸生物可降解材料(PLA)進(jìn)行打印,隨后,分別構(gòu)建腹主動(dòng)脈瘤、腹主動(dòng)脈瘤腔模型。上述操作結(jié)束后,由2名經(jīng)驗(yàn)豐富且熟悉3D打印技術(shù)的臨床醫(yī)師對(duì)打印結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析并制定手術(shù)治療方案。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 腹主動(dòng)脈術(shù)前CTA檢測數(shù)據(jù)與術(shù)中檢測數(shù)據(jù)的對(duì)比

接受腹主動(dòng)脈CTA輔助檢查的患者瘤頸最大直徑、瘤腔最大直徑、瘤體最大直徑術(shù)前評(píng)估結(jié)果同術(shù)中測量結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);然而a角、b角的術(shù)前評(píng)估以及術(shù)中測量結(jié)果存在一定出入,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 腹主動(dòng)脈CTA術(shù)前檢測數(shù)據(jù)與術(shù)中檢測數(shù)據(jù)對(duì)比

2.2 術(shù)前3D打印模型檢測數(shù)據(jù)與術(shù)中檢測數(shù)據(jù)對(duì)比

接受腹主動(dòng)脈CTA圖像的3D打印技術(shù)輔助檢查的患者,瘤頸最大直徑、瘤腔最大直徑、瘤體最大直徑、a角、b角的術(shù)前評(píng)估結(jié)果與術(shù)中測量結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 術(shù)前3D打印模型檢測數(shù)據(jù)同術(shù)中檢測數(shù)據(jù)對(duì)比

2.3 兩組患者術(shù)前術(shù)后CTA真假腔/瘤體最大直徑的比較

兩組術(shù)前真腔最大直徑、假腔最大直徑、瘤體最大直徑比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),術(shù)后3個(gè)月真腔直徑出現(xiàn)擴(kuò)大,假腔直徑以及瘤體直徑出現(xiàn)縮小,且3D打印組變化更加顯著(P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者術(shù)前術(shù)后CTA真假腔及瘤體最大直徑的比較

3 討論

3D打印技術(shù)在多行業(yè)多領(lǐng)域已經(jīng)取得了十分廣泛的應(yīng)用。在血管外科領(lǐng)域,AAA的治療方案主要取決于瘤體的解剖學(xué)形態(tài),主動(dòng)脈的擴(kuò)張程度、扭曲狀態(tài)、血管分支同瘤體之間的關(guān)系。AAA內(nèi)腔修復(fù)術(shù)(EVAR)是應(yīng)對(duì)AAA的首選治療方案。短瘤頸AAA是EVAR手術(shù)的難點(diǎn)病例之一。原因在于,錨定區(qū)域的的不足造成制定定位困難,甚至發(fā)生移位以及遮蔽重要內(nèi)臟分支,從而造成十分嚴(yán)重的后果[5]。為了探究3D打印技術(shù)輔助應(yīng)用于短瘤頸復(fù)雜AAA手術(shù)患者的臨床價(jià)值,本研究采用回顧性分析的方法對(duì)60例短頸瘤AAA患者展開研究。

本研究結(jié)果顯示,單獨(dú)使用CTA技術(shù)雖然在瘤頸、瘤體以及瘤腔最大直徑的評(píng)估方面具有具有較高的準(zhǔn)確性,然而該技術(shù)應(yīng)用于瘤頸與腹主動(dòng)脈夾角的評(píng)估尚有不足之處。究其原因,CTA技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜AAA的輔助治療具有一定的局限性,這主要是由于CTA自身存在的誤差與主動(dòng)脈在矢狀位的扭曲以及傾斜引起[6]。由于CTA三維重建圖像仍然是是3D圖像的二維顯現(xiàn),因此其所能反應(yīng)的三維立體構(gòu)造同實(shí)際結(jié)構(gòu)之間存在一定的出入。相比之下,CTA聯(lián)合3D打印技術(shù)除了能精準(zhǔn)反應(yīng)腹主動(dòng)脈的各項(xiàng)基本參數(shù)之外,瘤頸和動(dòng)脈之間的夾角等三維立體結(jié)構(gòu)同樣可得到良好的體現(xiàn)。因此,3D打印技術(shù)可以生成立體且精確的腹主動(dòng)脈瘤解剖物理模型,有助于更準(zhǔn)確、更直觀地對(duì)組織病理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估[7]。

研究結(jié)果顯示,術(shù)后3個(gè)月復(fù)查結(jié)果顯示,真腔直徑出現(xiàn)擴(kuò)大,假腔直徑以及瘤體直徑出現(xiàn)縮小。表明兩種手術(shù)方案對(duì)短瘤頸腹主動(dòng)脈瘤均具有良好的輔助治療效果,然而在上述形態(tài)學(xué)變化中,3D打印組的變化趨勢相比常規(guī)干預(yù)組更加顯著,提示3D打印技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用對(duì)于接受手術(shù)的短瘤頸AAA患者療效顯著。究其原因,執(zhí)行短瘤頸AAA手術(shù)的難點(diǎn)之一在于腔內(nèi)治療不同于開放性手術(shù),操作者通常無法直觀地查看血管的真實(shí)狀態(tài),主要通過透視、造影以及術(shù)前影像學(xué)資料進(jìn)行輔助性評(píng)估。因此,在處理相對(duì)復(fù)雜的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的時(shí)候,單純使用CTA技術(shù)仍然面臨較大的挑戰(zhàn)。CT掃描以及對(duì)重建瘤體的三維解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存在一定誤差,且對(duì)于復(fù)雜瘤頸、分支動(dòng)脈開口、分支血管的相對(duì)位置等精細(xì)結(jié)構(gòu)的表達(dá)不夠精確,導(dǎo)致支架選取和“開窗”位置具有一定不確定性[8]。然而,3D打印技術(shù)能夠近乎1∶1顯示主動(dòng)脈形態(tài)以及各分支動(dòng)脈解剖關(guān)系,對(duì)于輔助診斷以及手術(shù)方案的選取具有重要的參考價(jià)值[9]。由于3D打印技術(shù)較為精準(zhǔn)地模擬了主動(dòng)脈弓的3支重要分支開口位置、直徑以及成角,對(duì)于"開窗"位置的判斷具有十分重要的價(jià)值;另外3D打印技術(shù)在精準(zhǔn)復(fù)制血管病變結(jié)構(gòu)的同時(shí),還可模擬血管的應(yīng)力改變[10],從而對(duì)支架以及主動(dòng)脈弓的力學(xué)評(píng)估發(fā)揮重要的作用。

綜上所述,基于主動(dòng)脈CTA圖像的3D打印技術(shù)可精準(zhǔn)地還原CTA重建圖像,有助于手術(shù)的順利進(jìn)行。