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

 
Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Πανεπιστήμιο Κρήτης
Αποθετήριο :
E-Locus Ιδρυματικό Καταθετήριο
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο




2013 (EL)
Peripheral arterial in -stent restenosis :
Επαναστένωση των ενδοαγγειακών προθέσεων (stent) των περιφερικών αγγείων : συγκριτική μελέτη με έγχρωμη doppler υπερηχοτομογραφία,πολυτομική υπολογιστική τομογραφία και ψηφιακή αφαιρετική αγγειογραφία

Μανουσάκη, Ειρήνη Γ

Τσέτης, Δημήτριος
Καραντάνας, Απόστολος
Καρκαβίτσας, Νικόλαος
Ζώρας, Οδυσσέας
Ιωάννου, Χρήστος
Περυσινάκης, Κων/νος
Κατσαμούρης, Αστέριος

ΕΠΑΝΑΣΤΕΝΩΣΗ ΤΩΝ ΕΝΔΟΑΓΓΕΙΑΚΩΝ ΠΡΟΘΕΣΕΩΝ (STENT) ΤΩΝ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΩΝ ΑΓΓΕΙΩΝ : ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΜΕ ΕΓΧΡΩΜΗ DOPPLER ΥΠΕΡΗΧΟΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ, ΠΟΛΥΤΟΜΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΦΑΙΡΕΤΙΚΗ ΑΓΓΕΙΟΓΡΑΦΙΑ Η αγγειοπλαστική με συνοδό τοποθέτηση stent αποτελεί καταξιωμένη και μόνιμη μέθοδο αντιμετώπισης της αποφρακτικής νόσου των περιφερικών αρτηριών. Ο μεταλλικός σκελετός της ενδοπρόθεσης ανταγωνίζεται μηχανικά τις δυνάμεις της ελαστικής επαναφοράς (elastic recoil) του αρτηριακού τοιχώματος και αποτρέπει την αναδιαμόρφωση (remodeling) του τοιχώματος, με αποτέλεσμα την διατήρηση της βατότητας του αγγείου και της αιματικής ροής προς την περιφέρεια της αγγειακής κοίτης. Η πρωτογενής βατότητα των stent είναι αρκετά υψηλή και προσεγγίζει το 85% στον αορτολαγόνιο άξονα, το 89% στις νεφρικές αρτηρίες και το 80% περίπου στις καρωτίδες αρτηρίες. Ωστόσο, αρκετά συχνά ελλοχεύει ο κίνδυνος της επαναστένωσης εντός του stent, με δυνητικό αποτέλεσμα την υποτροπή της νόσου. Η επαναστένωση των stent έχει εξελιχθεί σε ένα σημαντικό κλινικό πρόβλημα που μπορεί να περιορίσει σημαντικά την αρτηριακή παροχή στην περιφέρεια και να προκαλέσει σημαντική ισχαιμία οργάνων και ιστών. Η απώλεια του αρχικού αποτελέσματος της αγγειοπλαστικής με stent έρχεται μεσοπρόθεσμα, ως επαναστένωση, απότοκος της υπερπλασίας του έσω χιτώνα. Το μηχανικό τραύμα κινητοποιεί τη μετανάστευση λείων μυϊκών κυττάρων και μυοϊνοβλαστών προς τον έσω χιτώνα όπου και πολλαπλασιάζονται. Με την πάροδο αρκετών εβδομάδων ή και μηνών η κυτταροβρίθεια των μυοϊνοβλαστών ελαττώνεται και πλέον μακροπρόθεσμα καθίσταται περισσότερο σημαντική η απόθεση εξωκυττάριου στρώματος από πρωτεογλυκάνες και στοιχεία κολλαγόνου, τα οποία συντελούν στην Ειδικό&Μέρος& 110& & δημιουργία επαναστένωσης. Τα υπερπλαστικά φαινόμενα κορυφώνονται σε διάστημα περίπου 6 μηνών. Στη συνέχεια ο υπερπλαστικός ιστός τείνει να σταθεροποιείται στο πλαίσιο ινώδους ωρίμανσης που εξελίσσεται συνήθως στο διάστημα της πρώτης τριετίας μετά την τοποθέτηση του stent. Παρόλη τη διάδοση της χρήσης των αρτηριακών stent και παρά τα όχι ασήμαντα ποσοστά δυνητικής επαναστένωσης, δεν υπάρχουν σαφείς κατευθυντήριες οδηγίες για την παρακολούθηση και τη διαχείριση των ασθενών μετά από τοποθέτηση stent στις περιφερικές αρτηρίες. Η απεικονιστική μέθοδος αναφοράς στην ανάδειξη της επαναστένωσης εντός του stent είναι η ενδαρτηριακή ψηφιακή αφαιρετική αγγειογραφία, που ωστόσο, εξαιτίας του επεμβατικού της χαρακτήρα καθιστά αναγκαία την μερική ή ολική αντικατάστασή της από μη επεμβατικές μεθόδους ανάλογης ευαισθησίας και ειδικότητας. Υπερηχοτομογραφικές τεχνικές, μαγνητικός συντονισμός και κυρίως αγγειογραφικές μέθοδοι στον Υπολογιστικό Τομογράφο έχουν το πλεονέκτημα της αναίμακτης εξέτασης, ωστόσο χαρακτηρίζονται από αρκετά μειονεκτήματα. Πλέον πρόσφατες αναφορές προσεγγίζουν τις δυνατότητες των σύγχρονων συστημάτων πολυτομικής υπολογιστικής τομογραφίας, που με τη μεγιστοποίηση χωρικής και χρονικής διακριτικής ικανότητας παρουσιάζονται πολλά υποσχόμενα στη λεπτομερή ανάδειξη και εκτίμηση της υπερπλαστικής βλάβης εντός των stent με αξιόλογη ευαισθησία και κυρίως πολύ ισχυρή αρνητική προγνωστική αξία. Ωστόσο, η χρήση της πολυτομικής υπολογιστικής τομογραφίας συνεπάγεται σημαντική ακτινική επιβάρυνση για τον εξεταζόμενο και δεδομένης της αθροιστικής επιβάρυνσης της ακτινοβολίας στους ιστούς, είναι δυνατό μετά από επαναλαμβανόμενες εκθέσεις στον υπολογιστικό τομογράφο να ξεπεραστούν ακόμη και τα επίπεδα που θεωρούνται κρίσιμα για την ανάπτυξη καρκινογένεσης. Μελέτη της σύγχρονης βιβλιογραφίας αποκαλύπτει ερευνητικό ενδιαφέρον με αξιόλογα αποτελέσματα στην εφαρμογή πρωτοκόλλων Υπολογιστικής Τομογραφίας χαμηλής δόσης για την απεικόνιση των αγγείων. Προς το παρόν δεν υπάρχει δημοσιευμένη εμπειρία για την αξία των πρωτοκόλλων χαμηλής δόσης στη μελέτη των περιφερικών αρτηριακών stent. Ειδικό&Μέρος& 111& & Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε με σκοπό να διερευνήσει τη δυνατότητα ανάδειξης της υπερπλασίας των stent στα περιφερικά αγγεία και την εκτίμηση της επαναστένωσής τους με πρωτόκολλα Υπολογιστικής Τομογραφίας ελαττωμένης δόσης στον πολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο 16 ανιχνευτών του εργαστηρίου μας (Siemens Somatom Sensation, Siemens AG, Forchheim, Germany) και να συσχετίσει τα αποτελέσματα με αυτά της ενδαρτηριακής ψηφιακής αφαιρετικής αγγειογραφίας και της έγχρωμης Doppler υπερηχοτομογραφίας. Ο σχεδιασμός της μελέτης περιλαμβάνει πειραματικό μέρος με χρήση ομοιωμάτων για τη διερεύνηση της δυνατότητας απεικόνισης των παραπάνω και τα πειραματικά αποτελέσματα αξιολογούνται περαιτέρω με κλινική μελέτη εθελοντών με stent στις νεφρικές, τις λαγόνιες και την άνω μεσεντέριο αρτηρίες καθώς και στο μηροιγνυακό αρτηριακό άξονα που βρίσκονται ήδη σε τακτικό πρόγραμμα παρακολούθησης μετά την τοποθέτηση stent. Α. Πειραματικό μέρος Χρησιμοποιήθηκε το ανθρωπόμορφο ομοίωμα Rando για να γίνει προσομοίωση του μέσου ασθενή με υπερπλασία σε stent εμφυτευμένο στην περιοχή της έξω λαγονίου και της εγγύτερης περιοχής της επιπολής μηριαίας αρτηρίας. Μελετήθηκε η συμπεριφορά σύγχρονου μεταλλικού stent τύπου nitinol διαμέτρου 10mm. Για την προσομοίωση του υπερπλαστικού ιστού έγινε ιδιαίτερη προσπάθεια να κατασκευαστεί υλικό σύστασης από κερί με συμπεριφορά στον υπολογιστικό τομογράφο αντίστοιχη με αυτή του υπερπλαστικού ιστού. Προσομοιώθηκαν στενώσεις 39%, 49% και 59%. Επιλέχθηκε προσεκτικά διάλυση ιωδιούχου σκιαγραφικού σε φυσιολογικό ορό, με στόχο πυκνότητα στον υπολογιστικό τομογράφο αντίστοιχη με αυτή του σκιαγραφούμενου αίματος στις εξετάσεις αγγειογραφίας. Το παραπάνω ομοίωμα υποβλήθηκε σε διαδοχικές σαρώσεις στον υπολογιστικό τομογράφο τόσο με το σύνηθες αγγειογραφικό πρωτόκολλο σάρωσης σώματος με τις συνήθεις ρυθμίσεις της λυχνίας, όσο και με πρωτόκολλα διαβαθμιζόμενων ρυθμίσεων χαμηλότερης ακτινικής δόσης. Η ποσοστιαία επαναστένωση μετρήθηκε με βάση το προφίλ πυκνοτήτων των εικονοστοιχείων στον Ειδικό&Μέρος& 112& & Υπολογιστικό Τομογράφο κατά μήκος γραμμής κάθετης στον άξονα του αγγείου σε ανασυνθέσεις πάχους 2mm και 5mm. Ακολούθησε σύγκριση των τιμών επαναστένωσης που μετρήθηκαν στα διάφορα πρωτόκολλα διαβαθμιζόμενης ακτινικής δόσης με το σύνηθες πρωτόκολλο αγγειογραφικής σάρωσης σώματος. Τέλος με τη μέθοδο Monte Carlo έγινε εκτίμηση της δραστικής δόσης για τον ασθενή από τα διάφορα πρωτόκολλα σάρωσης. Έγινε εφικτή η απεικόνιση του stent και της υπερπλασίας σε όλα τα πρωτόκολλα απεικόνισης. Η μετρούμενη διαφορά στις τιμές της ποσοστιαίας επαναστένωσης στα διάφορα πρωτόκολλα διαβαθμισμένης δόσης σε σχέση με τις απόλυτες τιμές επαναστένωσης που δημιουργήσαμε ήταν μικρότερη του 10%, 12% και 12% για τις στενώσεις 39%, 49% και 59% που δημιουργήσαμε αντίστοιχα. Η μετρούμενη ποσοστιαία επαναστένωση με εφαρμογή του συνήθους πρωτοκόλλου σάρωσης σώματος είχε απόκλιση &λτ6% από όλες τις μετρήσεις σε όλα τα πρωτόκολλα ελαττωμένης δόσης για όλες τις προσομοιώσεις επαναστένωσης. Η ελάττωση της δόσης ακτινοβολίας στον ασθενή υπολογίζεται να είναι αρκετά μεγάλη και φαίνεται να μπορεί να φτάσει το 85% στις ρυθμίσεις της λυχνίας 80 kVp/ 80 mAs σε σχέση με το σύνηθες πρωτόκολλο αγγειογραφικής σάρωσης σώματος των 120 kVp/ 160 mAs. Καταλήγουμε λοιπόν ότι είναι δυνατή η απεικόνιση των αρτηριακών stent στην περιοχή της έξω λαγονίου αρτηρίας και της εγγύτερης επιπολής μηριαίας αρτηρίας με πρωτόκολλα ελαττωμένης ακτινικής δόσης σε πολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο 16 ανιχνευτών, με αρκετά αξιόπιστη ποσοτικοποίηση της υπερπλασίας και με απόκλιση ΄&λτ6% ακόμα και σε πρωτόκολλα σάρωσης με χαμηλές ρυθμίσεις λυχνίας ως 80 kVp / 80 mAs. Φαίνεται ότι τα πρωτόκολλα χαμηλής ακτινικής επιβάρυνσης στον πολυτομικό Υπολογιστικό Τομογράφο θα μπορούσαν να επιβαρύνουν τον ασθενή με μικρότερη δόση ακτινοβολίας από αυτή της ενδαρτηριακής ψηφιακής αγγειογραφίας. Τα αποτελέσματα αυτά έχουν ήδη δημοσιευτεί στο περιοδικό British Journal of Radiology με στοιχεία δημοσίευσης : • K. Perisinakis, E. Manousaki, K. Zourari, D. Tsetis, A. Tzedakis, A. Papadakis, A. Karantanas, J. Damilakis. Accuracy of multislice CT Ειδικό&Μέρος& 113& & angiography for the assessment of in-stent restenoses in the iliac arteries at reduced dose: a phantom study. Br J Radiol. 2011;84(999):244-50 Β. Κλινικό μέρος Στο κλινικό μέρος της μελέτης μας διερευνήσαμε προοπτικά τη δυνατότητα εφαρμογής πρωτοκόλλων χαμηλής ακτινικής επιβάρυνσης στον πολυτομικό υπολογιστικό τομογράφο 16 ανιχνευτών του εργαστηρίου μας για τη 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 υπολογιστικό τομογράφο με το σύνηθες αγγειογραφικό πρωτόκολλο σάρωσης σώματος όπως και με εξετάσεις έγχρωμης Doppler υπερηχοτομογραφίας και ενδαρτηριακής ψηφιακής αφαιρετικής αγγειογραφίας. Μελετήθηκαν 16 ασθενείς με 19 stent νεφρικής αρτηρίας ίδιας σύστασης και διαμέτρου, καθώς και 12 ασθενείς με 15 stent στις λαγόνιες αρτηρίες και 14 ασθενείς με stent στο μηροιγνυακό αρτηριακό άξονα. Εξετάστηκε επίσης δυο φορές ένας ασθενής με stent άνω μεσεντερίου αρτηρίας. Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε έγχρωμο Doppler έλεγχο, σε πολυφασική υπολογιστική τομογραφία με σκιαγραφικό και επί ένδειξης αποκατάστασης και σε ενδαρτηριακή ψηφιακή αφαιρετική αγγειογραφία. Στην εξέταση υπολογιστικής τομογραφίας πραγματοποιήθηκαν δυο διαδοχικές σαρώσεις σε κάθε ασθενή. Στην πρώτη σάρωση έγινε ρύθμιση λυχνίας στα 120 kVp σε αληθή αρτηριογραφική φάση. Η δεύτερη – καθυστερημένη αρτηριογραφική- σάρωση για τους 9 ασθενείς με stent στις νεφρικές αρτηρίες, για 6 ασθενείς με stent στις λαγόνιες, για 6 ασθενείς με μηροιγνυακά stent και τον ασθενή με stent της άνω μεσεντερίου αρτηρίες και στις δυο συνεδρίες που εξετάστηκε έγινε με ρύθμιση της λυχνίας στα 100 kVp. Για τους λοιπούς 7 ασθενείς με stent στις νεφρικές αρτηρίες, 6 ασθενείς με stent στις λαγόνιες και 8 ασθενείς με μηροιγνυακά stent η δεύτερη σάρωση έγινε με ρυθμίσεις στα 80kVp. Ακολούθησαν πολλαπλές ανασυνθέσεις. Στη Ειδικό&Μέρος& 114& & συνέχεια έγινε ποσοτική εκτίμηση της αγγειογραφικής ποιότητας της εξέτασης και κατόπιν ανεξάρτητες διαβαθμισμένες ποιοτικές εκτιμήσεις εικόνας και επαναστένωσης από δυο μελετητές. Καταγράφηκε η ακτινική επιβάρυνση με την παράμετρο CTDIvol για κάθε ασθενή σε κάθε πρωτόκολλο. Ποσοτικά αποδεκτή αγγειογραφική εικόνα κατέστη εφικτή σε 5 ασθενείς με stent νεφρικών αρτηριών, 5 ασθενείς με stent λαγονίων αρτηριών και 4 ασθενείς με stent μηροιγνυακού άξονα στις απεικονίσεις των 80 kVp. Για τις απεικονίσεις υπό τάση 100kVp οι αποδεκτές αγγειογραφίες ήταν 5 για stent νεφρικών αρτηριών, 5 για stent λαγονίων αρτηριών, 5 για stent μηροιγνυακού άξονα και οι 2 εξετάσεις του ασθενούς με stent άνω μεσεντερίου αρτηρίας. Για τους ασθενείς με stent νεφρικής αρτηρίας το πρωτόκολλο 120 kVp απέδωσε σήμα-προς-θόρυβο και αντίθεση-προς-θόρυβο ανώτερο των λοιπών σε όλα τα αγγεία και τους αλγορίθμους, χωρίς ωστόσο να παρατηρηθεί σημαντική διαφορά μεταξύ αυτού και ανασυνθέσεων αλγορίθμου Β31f με χαμηλή έκθεση στα 100kV. Τα πρωτόκολλα απεικόνισης σε 80 kVp σχετίστηκαν με αρκετά υψηλά επίπεδα θορύβου, με υποβάθμιση της εικόνας σε μη διαγνωστικά επίπεδα. Όλες οι εξετάσεις των 100kVp θεωρήθηκαν διαγνωστικά επαρκείς. Δεν διαπιστώθηκε σημαντική διαφοροποίηση στην αναγνώριση και εκτίμηση επαναστενώσεων μεταξύ πρωτοκόλλου 120kVp και 100kVp, 80kVp. Για τον ασθενή με stent στην άνω μεσεντέριο αρτηρία η απεικόνιση σε 120kVp και 100kVp έδωσε ίδια αποτελέσματα. Για τους ασθενείς με stent λαγονίων αρτηριών και μηροιγνυακού άξονα η ελάττωση της τάσης της λυχνίας στα 100 kVp φάνηκε να επιτρέπει ασφαλή διάγνωση της επαναστένωσης με μικρό κόστος ποιότητας εικόνας. Τα πρωτόκολλα των 80 kVp ήταν μη διαγνωστικά προκειμένου για τα λαγόνια stent, ωστόσο επέτρεψαν ασφαλή διάγνωση των βλαβών των μηροιγνυακών stent. Σε όλες τις περιπτώσεις υπήρξε συμφωνία με τα αποτελέσματα του Doppler ελέγχου και της ενδαρτηριακής αγγειογραφίας στην εκτίμηση και ποσοτικοποίηση της υπερπλασίας. Για τους ασθενείς με stent στις νεφρικές αρτηρίες η μέση ποσοστιαία ελάττωση της δόσης ακτινοβολίας μετρήθηκε 44.5% και 76.7% για τα πρωτόκολλα των 100 kVp των 80 kVp αντίστοιχα. Η ποσοστιαία ελάττωση της Ειδικό&Μέρος& 115& & δόσης για τους ασθενείς με stent στις λαγόνιες αρτηρίες και στο μηροιγνυακό άξονα υπολογίστηκε στο 47,5% και 79,3% για τα πρωτόκολλα των 100 kVp των 80 kVp αντίστοιχα. Για τις δυο εξετάσεις του ασθενούς με stent της άνω μεσεντερίου αρτηρίας η ελάττωση της δόσης ακτινοβολίας ήταν 44,7% με εφαρμογή πρωτοκόλλου 100kVp. Καταλήγουμε λοιπόν στο συμπέρασμα ότι είναι δυνατή η ΥΤ αγγειογραφική απεικόνιση και η μελέτη stent περιφερικών αρτηριών με πρωτόκολλα χαμηλής δόσης στον Υπολογιστικό Τομογράφο με ρυθμίσεις λυχνίας στα 100kV και με όφελος για τον ασθενή σχεδόν τον υποδιπλασιασμό της ακτινικής δόσης. Η εκτίμηση υπερπλασίας των stent στα πρωτόκολλα αυτά δεν υπολείπεται σημαντικά παρά την ποιοτική υποβάθμιση της εικόνας, συγκριτικά με τα συνήθη πρωτόκολλα του Υπολογιστικού Τομογράφου ή τις υπερηχοτομογραφικές Doppler εξετάσεις και τα αποτελέσματα της ενδαρτηριακής αγγειογραφίας. Απεικόνιση με ακόμα χαμηλότερη ακτινική επιβάρυνση με πρωτόκολλα 80kVp φαίνεται να έχει θέση μόνο στη στοχευμένη μελέτη stent του μηροιγνυακού άξονα. (EL)
PERIPHERAL ARTERIAL IN-STENT RESTENOSIS: COMPARATIVE EVALUATION OF COLOR DOPPLER ULTRASONOGRAPHY, MULTIDETECTOR COMPUTED TOMOGRAPHY AND DIGITAL SUBTRACTION ANGIOGRAPHY Stent – assisted angioplasty procedures are currently regarded as primary catheter-based therapy for peripheral arterial obstructive disease. Stenting manages to obliterate stenosis and restore arterial supply to the periphery more efficiently compared to balloon angioplasty by inhibiting both elastic recoil and vascular remodeling. Primary patency rates are noteworthy, reaching 85% in the aorta and the iliac arteries, 89% in the renal arteries and approximately 80% in the carotid territory. Although stenting has proven effective, in-stent restenosis may occur and lead to disease relapse.&In-stent restenosis has developed into a significant clinical problem and if left untreated, the deprivation of arterial flow can cause severe ischemia to organs and tissues. Late intrastent lumen loss is the result of intimal hyperplasia. The cellular basis of in-stent restenosis has been clarified as the unavoidable inflammatory response triggered by the mechanical trauma caused by the deployment of stent. The endothelial lining gets disrupted and the propagated injury to the media and adventitia result in smooth muscle cell and myofibroblast migration and proliferation of them within the intima. After several weeks cellularity decreases and collagen-based matrix occupies the hyperplastic lining. The peak tissue accumulation occurs within the first six months after stent implantation. The hyperplasia evolves to fibrotic tissue between 6 months and 3 years and stabilizes or minor declines onwards. Currently there is no consensus on the best management approach of patients with stent-assisted peripheral revascularization, regarding either the precise timing or the proper screening method.& The reference standard for identifying and assessing in-stent restenosis is transcatheter angiography, an Ειδικό&Μέρος& 117& & invasive procedure whitch is associated with several complications. It is questionable whether an invasive method should be used as a follow-up tool and there appears the necessity for its replacement by non-invasive methods that are accurate enough to distinguish significant hyperplasia that would justify (in this case therapeutic) intervention. The current alternatives include color Doppler ultrasonography, Magnetic Resonance Imaging and Computed Tomography, all of them suffering from certain limitations. Current literature considers modern multidetector computed tomography as the most attractive non-interventional alternative for the assessment of in-stent restenosis. Modern multidetector computed tomography systems provide significant spatial and temporal resolution that enable direct visualization of hyperplasia and quantification of restenosis with high sensitivity rates and almost absolute negative predictive value. Multidetector Computed Tomography imaging is considered to be a high-dose diagnostic procedure and the potential mitogenic effect of ionizing radiation raises great concern about its use as a follow-up tool. Recent reported experience in low dose computed tomography angiography has shown that low radiation exposure settings in MDCT angiography could serve as a safe and clinically acceptable imaging protocol. To the present there has been no published experience regarding the value of low dose MDCT protocols in the evaluation of the peripheral arterial stents and the assessment of in-stent restenosis. The purpose of the current study was to explore the efficacy of reduced exposure multidetector computed tomography protocols in the quantitative assessment of in-stent restenosis of the peripheral arterial stents and to compare the results with these from digital subtraction angiography and color Doppler ultrasonography. We suggested and followed a dual research prospective scheme of both in-vitro and in-vivo study, with laboratory simulation data being applied to volunteer patient groups with various stented arterial segments (in the renal, iliac, superior mesenteric, femoral and popliteal arteries) and correlated the results to catheter angiographic and color Doppler ultrasonographic data. The Computed Tomography system Ειδικό&Μέρος& 118& & used for both the in-vitro and the in-vivo study was a modern 16-row detector unit (Siemens Somatom Sensation, Siemens AG, Forchheim, Germany). A. In-vitro study We used a Rando anthropomorphic phantom (Alderson Research Labs, Stanford, CA) to simulate a patient with in-stent restenosis in the external iliac and proximal femoral artery. We used a modern “shape memory” nitinol stent 10mm in diameter. Custom-made wax was carefully fabricated to simulate concentric hyperplastic tissue and the cylindrical free lumen was filled with a solution of iodine contrast medium diluted in saline, representing patient’s blood during computed tomography angiography. We simulated clinical relevant in-stent stenosis of 39%, 49% and 59%.& The phantom was subjected to standard- and low-dose angiographic exposures using the 16- row multidetector CT scanner. The percentage of measured restenosis was determined using the profile along a line normal to the lumen axis on reconstructed images of 2 and 5 mm slice thickness. Percentage in-stent restenoses derived using the standard- and low-dose protocols were compared. Using the Monte Carlo method we estimated the effective dose for individuals for the various scans. We managed to image and quantify the simulated hyperplastic tissue in all of the low exposure protocols. The accuracy in measuring the percentage restenosis was found to be better than 12% for all simulated stenoses (10%, 12% and 12% for the 39%, 49% and 59% stenosis respectively). The differences between percentage restenosis measured on images obtained at 120 kVp/160 mAs and 80 kVp/80 mAs were below 6%. Effective dose reduction was quite significant and the estimated percentage reduction reached almost 85% at 80 kVp/ 80 mAs settings compared to standard 120 kVp/ 160 mAs protocol. We conclude that the exposure factors during Multidetector Computed Tomography angiography for the evaluation of a stented iliac or proximal superficial femoral artery may be significantly reduced without affecting the Ειδικό&Μέρος& 119& & accuracy in determining the degree of in-stent restenosis, with a difference of ΄&λτ6% even at the lowest exposure of 80kVp / 80mAs we tested. There seems to be a high potential for reducing the patient radiation burden from computed tomography angiography for the evaluation of in-stent restenosis to significantly less than that associated with intraarterial subtraction angiography. Our results have already been published in the British Journal of Radiology as follows: • K. Perisinakis, E. Manousaki, K. Zourari, D. Tsetis, A. Tzedakis, A. Papadakis, A. Karantanas, J. Damilakis. Accuracy of multislice CT angiography for the assessment of in-stent restenoses in the iliac arteries at reduced dose: a phantom study. Br J Radiol. 2011;84(999):244-50 B. In-vivo study We prospectively explored the efficacy of low dose computed tomography angiography protocols in our 16-row scanner to assess renal, iliac, superior mesenteric, femoral and popliteal in-stent restenosis. Patients in regular follow-up protocols enrolled under informed consent. The results from the low exposure computed tomography scans were compared to that of standard exposure protocols as well as to the findings of color Doppler and intraarterial subtraction angiography. Sixteen patients with 19 renal arterial stents of the same material and size, 12 patients with 15 iliac artery stents, 14 patients with femoral and popliteal stents and one patient with superior mesenteric artery stent (studied twice) underwent multiphasic computed tomography and color Doppler ultrasonography. Digital subtraction angiography was also performed in the clinical need for reintervention. The multiphasic contrast-enhanced computed tomography angiography protocol consisted of a true arterial phase at standard settings of 120kVp tube Ειδικό&Μέρος& 120& & voltage for all patients. The late arterial scan was at 100kVp for 9 patients with renal artery stents, 6 patients with iliac stents, 6 patients with femoral and popliteal stents and for the patient with the superior mesenteric stent studied twice. The late arterial scan was at 80kVp for 7 patients with renal artery stents, 6 patients with iliac stents and 8 patients with femoral and popliteal stents. Images were reconstructed under various algorithms. Assessment of angiographic quality based on density measurements followed and the angiographic scans were further evaluated both quantitativelly and qualitatively in terms of vessel delineation and in-stent stenosis assessment by two observers. Volume CT dose-index was recorded and dose reduction between phases was calculated. Angiographic quality maintained in 5 cases with renal artery stents, 5 cases with iliac stents and 4 cases of femoral and popliteal stents at 80kVp.& Angiographic quality maintained in 5 cases with renal artery stents, 5 cases with iliac stents, 5 cases of femoral and popliteal stents and for both imaging sessions of the superior mesenteric artery stent at 100kVp. Regarding imaging of the renal artery stents, the 120kVp protocol performed better in all vessels and reconstruction algorithms. There proved no significant difference between signal-to-noise ratio and contrast-to-noise ratio at 100kVp under B31f reconstruction algorithm compared to 120kVp. All 100kVp scans were diagnostic. Tube voltage of 80kVp was associated with a significant increase in image noise that downgraded image quality and produced various non-diagnostic image sets. No difference in assessment of restenosis of the renal artery stents was observed between 120kVp and the diagnostic low exposure scans. The two 100kVp scans of the superior mesenteric stent were also adequate for diagnosis. As far as the iliac, femoral and popliteal stents are concerned, 100kVp protocols allowed for safe estimation of restenosis with minor loss of image quality. Low exposure protocols of 80kVp maintained safe diagnostic quality of in-stent restenosis only in the femoral and popliteal territory. The findings of all cases of diagnostic quality of the low dose computed tomography angiography were in accordance with color Doppler ultrasonography and intraarterial subtraction angiography results. Ειδικό&Μέρος& 121& & Mean percentage dose reduction in the computed tomography scans of the patients with renal artery stents was estimated 44.5% at 100kVp and 76.7% at 80kvp. Mean percentage dose reduction in the computed tomography scans of the patients with iliac, femoral and popliteal artery stents was estimated 47.5% at 100kVp and 79.3% at 80kvp. For the case with the superior mesenteric artery stent the corresponding dose reduction was 44.7% at 100kVp. We conclude that peripheral arterial computed tomography angiography and stent patency evaluation are feasible at 100kVp with minor loss of image quality and almost half radiation exposure. In-stent restenosis assessment under low exposure comes up with results comparable to standard computed tomography protocols as well as color Doppler or intraarterial subtraction angiography results. More conservative low exposure protocols of 80kVp seem to apply only in the femoral and popliteal territory. (EN)

Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
text

Restenosis
Επαναστένωση
Anthropomorphic phantom
Ενδοαγγειακή πρόθεση
Κλινική μελέτη
Ανθρωπόμορφο ομοίωμα
Low -dose CT
Stent
Υπολογιστική τομογραφία χαμηλής δόσης
Clinical study

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

Ελληνική γλώσσα

2013-04-16


Σχολή/Τμήμα--Ιατρική Σχολή--Τμήμα Ιατρικής--Διδακτορικές διατριβές



*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.