李晓强：3D打印指导下预开窗和内分支技术应用于弓上三分支重建

来源：365医学网


胸主动脉腔内修复术（thoracic endovascular aortic repair，TEVAR）已成为治疗降主动脉病变的优选方法。对于累及主动脉弓和升主动脉的病 变，因累及弓上重要分支，传统仅能通过开放手术 治疗，但其创伤大，有着较高的死亡率和并发症发 生率。近年来，出现了全腔内技术治疗主动脉弓及 升主动脉病变，但是手术难度很大，相关文献和临 床研究较少，安全性和有效性存在争议。

本中心采用3D打印指导医师自制支架（physi- cian-modified stent-graft，PMSG），开窗或分支支架技术（fenestrated/branched thoracic endovascular aortic repair，F/B-TEVAR）全腔内治疗三分支重建主动脉弓部病变40例，取得了较好的临床疗效，现报道如下。

资料与方法
一、一般资料
回顾性分析2018年2月至2021年10月南京大学医学院附属鼓楼医院血管外科在3D打印指导下行主动脉弓上三分支重建的40例主动脉弓部病变患者的临床资料。其中男性31例，女性9例；年龄（59.63±11.86）岁（范围37~78岁）。40例患者中，主动脉弓动脉瘤13例［瘤体直径为（49.41±13.87）mm］，主动脉弓部夹层27例（其中包括 TEVAR 术后逆撕5例，内漏 5例，A 型夹层术后内 漏 2例）；原发病例20 例。在患者中存在的主要危险因素有高血压36例（90.0%），高脂血症17例（42.5%），脑梗死5例（12.5%），冠心病4例（10.0%），糖尿病4例（10.0%），吸烟史4例（10.0%）。所有患者升主动脉健康或已行升主动脉置换术，病变位置位于无名动脉周围或以远。主要临床表现包括胸痛 26 例，无症状体检发现8例，另 外6例未出现主要症状。术前均行CTA检查确诊。本研究经南京大学医学院附属鼓楼医院医疗技术伦理委员会批准（批号：2017-015-05），患者及家属均签署知情同意书。

二、手术方法
1.术前数据采集：患者术前行主动脉薄层增强CT扫描，Dicom数据文件输入Endosize或3Mensio软件行三维重建（图1A），并评估及测量病变情况，包括病变类型（真性动脉瘤或夹层动脉瘤）、近远端锚定区直径、重要分支直径及病变长度等。确定患者的病变及解剖结构适合F/B-TEVAR后，制定手术方案。

2.3D打印模型的制作：将Dicom数据文件输入Mimics软件，对主动脉弓区域血管进行三维重构，重构内容包括近远侧正常主动脉、病变主动脉和弓部重要分支开口。准确测量出近远端正常主动脉和三分支内腔纵横轴直径以及病变长度。重 构后的三维模型数据输入设计软件（Geomagic Studio2014）进一步预处理（图1B）。使用逆向工程技术进行血管的非参数化曲面重构，结合主动脉支架的力学特性，模拟支架植入后的血管形变，得到血管的CAD数学模型，使用设计软件（Geomagic Design Direct）进行模拟分析后，将主动脉弓三分支开窗定位孔，设计3D打印导板（图1C）。输送数据至3D打印机完成透明中空3D主动脉弓模型制备。打印好的3D模型行环氧乙烷消毒，并密封包装备用。

3.术中PMSG：根据3Mensio或Endosize软件测量结果，选择合适的具有后释放系统的胸主动脉支架（Ankura，深圳先健公司；Captiva，美国Medtronic公司）和分支动脉支架（美敦力腹主动脉覆膜髂支，美国Medtronic公司；巴德公司覆膜支架，美国Bard公司；戈尔覆膜支架，美国Gore公司），根据解剖情况设计手术方案，一般对于可能发生内漏的窗口（如发自动脉瘤的分支动脉或位于夹层破口附近的分支动脉开口），如主动脉弓的曲度较大或近端锚定区长度过短，采用内分支技术，对于不累及病变的窗口，采用单纯开窗的方法。同时准备相应的导丝导管、动脉鞘和扩张球囊。将胸主动脉支架植入透明3D打印模型中，支架近端位于术前计划的锚定处，缓慢完全释放，释放过程中，注意随时调整支架位置，确保窗口处无支架骨架累及。自3D模型分支动脉开口，使用消毒的记号笔在支架膜上标记分支动脉开口位置（图1D、图 2A）。自模型中取出支架，在标记处使用电灼笔开孔。对于累及病变，需严密防止内漏的开口，常规采用内分支技术，即修剪相应直径戈尔覆膜支架（直径小于预期植入分支支架1~2 mm，如肾动脉直径8mm，则行7mm开窗）至 3~5mm 长度，外口使用5-0不可吸收缝线（Prolene，美国强生公司）与窗口处连续缝合，将内分支置于大支架内部，以防发生支架桥接处内漏（图1E）。对于不累及病变的窗口，行单纯开窗，同样窗口小于预期分支支架直径 约1~2mm，以防内漏。使用去毛的铂金弹簧圈（美国Cook公司），用不可吸收缝线（Prolene，美国强生公司）将其缝合于窗口边缘，加强窗口边缘和作为术中透视下操作的标记。对于无加强筋的主动脉支架（如Medtronic Captivia）于胸主动脉支架大弯侧顶部缝上一不透X线标记，一般用原支架上的小金属标记，使得造影时能够观察到标记，以利定位。在支架小弯侧应用Prolene缝线和V18导丝（美国Boston Scientific公司）组合，由于束径的作用是方便支架进入血管，当支架进入之后，需要将束径解开，故用一种可解脱的缝合方法将胸主动脉支架前段直径缩小30%~50%，近端自裸支架开始，远端至左锁骨下动脉窗口以远一节骨架，一般长80~100mm（图1F、图2A）。若裸支架可能进入升主动脉较多，则可修剪TIP头（位于支架前的尖头，作用是引导支架伸入血管）至较短水平，避免损伤心脏瓣膜。完成 PMSG和束径后将胸主动脉支架重新收入支架输送鞘，将支架输送鞘在体外沿3D模型引导的弯度再次进行预弯（图 2B）。

4.入路准备及F/BTEVAR：在制备PMSG的同时，另一组手术医师行手术入路准备。通常取一侧股动脉作为主动脉支架入路，左肱动脉、左颈总动脉和右腋动脉作为弓上分支动脉支架入路，分别显露各入路动脉。将导管放置至冠状动脉水平，行主动脉 DSA和定位（图2C）。静脉给予肝素化（1mg /kg）。自股动脉置入主动脉支架输送鞘，沿预塑形形状，支架进入主动脉弓相应位置，并观察窗口标记方向准确。缓慢释放主动脉支架前段束径部分，在束径状态下，导丝配合导管，自右上肢、左颈动脉、左上肢，分别进入各自窗口。此时，支架可前后轻微移动位置，以利选择窗口。导管进入窗口后，交换超硬导丝，沿导丝送入相应的血管长鞘（使用戈尔覆膜支架和美敦力腹主动脉覆膜髂支时）或直接送入分支支架输送系统（使用巴德公司支架时）（图2D）。拉出束径导丝，完全释放胸主动脉支架后，再释放各分支动脉支架并使用过球囊扩张，使桥接处完全贴合。行升主动脉及主动脉弓造影，确认各分支动脉通畅情况和是否有内漏，完成全腔内F/B-TEVAR（图 2E）。

三、随访方法
术后1、6及12个月门诊随访，电话随访定期进行。随访内容包括术后有无症状，是否按时吃药，并且在术后半年内复查一次CTA。

四、统计学方法
采用SPSS 26.0 软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料采用-x±s表示；不符合正态分布的计量资料采用 M（Q1，Q3）。计数资料采用例（%）表示。

结果
一、一般结果
本组患者在3D打印引导下PMSG全腔内治疗主动脉弓部病变并重建三分支40例（早期的15例 患者治疗过程中未常规使用内分支支架技术，后期25例患者均行内分支支架技术），重建分支120条，所有分支均一期成功重建，无中转开放手术。围术 期内，无死亡病例，1例（2.5%）术后出现轻微的一过 性脑梗死，给予保守治疗后痊愈。手术情况见表2。

二、随访结果
40例患者均获得随访，随访时间为（23.40±10.51）个月（范围1~34个月）。1例（2.5%）夹层患者于术后2 个月发生逆撕A型夹层，于外院行急诊开放手术治疗，行升主动脉置换。

随访期间，无脑梗死、截瘫等严重并发症发生。本组患者中，早期未常规使用内分支支架技术的15例患者中，3例（7.5%）出现内漏，其中2例行栓塞治疗后治愈，1例少量内漏，继续随访。使用内分支技术 患者中未出现内漏。典型病例见图2、3。

讨论
目前，针对主动脉弓部的治疗方法主要有开放手术、杂交手术、全血管腔内手术。对于病变位于主动脉弓部及以远，但升主动脉健康的患者，开放手术无论是正中开胸入路或侧开胸入路，完整暴露病变难度很大，也带来了较大的手术创伤。结合了升主动脉搭桥手术和TEVAR的弓部杂交手术，为该类患者提供了较好的手术效果，但是该术式结合了开胸手术和TEVAR，应从血管病变类型、患者身体状况、紧急程度以及临床经验等综合考虑，有报道表明，仍有较高的手术并发症发生率，并且不适用于二次手术、高龄及一般情况差的患者。

对于同时累及弓部三分支的主动脉弓部病变，无法通过常规TEVAR来治疗，是一个充满挑战的领域。迄今为止全腔内治疗主动脉弓部病变的主要手段主要有烟囱支架技术、原位开窗技术、分 支支架技术及F/B-TEVAR等技术。

烟囱技术操作简单，技术难度小，应用广泛，但是研究表明主动脉弓部使用烟囱支架，内漏发生率最 高可达22%，同时，本中心患者中也发现中远期A型夹层发生率较高，本团队曾在12例患者中将烟囱支架放入升主动脉，其中3例（25%）在术后1年内发生了逆撕的A型夹层。对于主动脉弓部病变，烟囱技术仅是一种过渡性技术。而商品化的分支支架，目前仅有单分支的成熟产品，三分支支架仍有很大技术难度，对于弓上三分支重建仍需与开放手术相结合。
原位和预开窗技术为治疗主动脉弓部病变提供了一种符合生理的全血管腔内修复方法。原位开窗技术，有文献表明其方便可靠，内漏发生率低。但是用于弓上三分支重建，存在以下一些问题：

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