用于膝动脉栓塞的标准化血管造影工作流程和技术

《CVIR Endovascular》：Standardized angiographic workflow and technique for genicular artery embolization

　　**摘要**
股骨小动脉栓塞（Genicular Artery Embolization, GAE）已成为一种安全且有效的微创治疗选择，适用于那些常规疗法无效的慢性膝关节骨关节炎（Knee Osteoarthritis, OA）患者。本技术报告描述了一种在单一医疗机构开发的标准化成像和栓塞方案，该方案基于250多例手术经验。该技术结合了无鞘股动脉通路、常规使用圆锥束计算机断层扫描（Cone-Beam Computed Tomography, CBCT）与先进的栓塞计划和引导软件，以及采用可吸收或永久性栓塞剂的选择性栓塞策略。手术在门诊环境中进行，患者可当天出院，并接受常规的术后物理治疗。所描述的方法强调了安全性、可重复性和精确性，为GAE的更广泛标准化提供了潜在框架。

**引言**
股骨小动脉栓塞（GAE）是一种针对保守治疗无效、不适合全膝关节置换术（Total Knee Arthroplasty, TKA）或希望避免手术的慢性膝关节骨关节炎患者的微创治疗方法。尽管已发表的研究证明了其安全性和有效性，但手术过程中仍存在显著的可变性，这反映了关于工作流程标准化和现代技术整合以提升手术效率方面的技术文献有限[1]。早期的GAE方法仅针对症状最严重的关节区域[2, 3]，而最近的研究支持对所有显示异常新生血管形成的股骨小动脉进行栓塞[4, 5, 6]。然而，由于难以清晰观察血管起源，全面栓塞在技术上具有挑战性。本技术笔记总结了两位经过认证的介入放射科医师（分别在进修后31年和9年）在12个月内完成的250多例GAE手术的经验。我们描述了一种结合常规CBCT与先进AI辅助规划和引导软件的工作流程，该流程有助于血管通路和异常血管的治疗。

**患者评估**
有症状的膝关节OA患者且在过去12个月内接受过影像学检查的患者由合格临床医生进行评估。如果症状发生变化，会重新拍摄负重X光片。对于非典型或症状不明确的病例，会使用MRI排除半月板撕裂或韧带损伤等其他原因。虽然会评估相关因素（如外周动脉疾病、静脉功能不全或牵涉性疼痛），但这些因素不作为排除标准。根据需要进一步进行影像学检查以确认OA是主要疼痛来源。基线和不同时间点记录WOMAC和VAS评分。

**手术环境和镇静**
GAE在基于门诊的实验室中进行，使用Allia IGS740血管造影系统（GE HealthCare, Chicago, IL）。手术采用局部麻醉，并为大多数选择镇静的患者提供中度镇静。持续监测生命体征。

**技术细节**
**血管通路**
在实时超声引导下，通过微穿刺装置进行股骨浅动脉（Superficial Femoral Artery, SFA）的顺行通路。正确的穿刺角度至关重要：45度倾斜角度有助于导管顺利推进，减少阻力并降低对血管的损伤。优先选择同侧SFA而非同侧股总动脉（Common Femoral Artery, CFA）进行穿刺，因为CFA穿刺点常位于腹股沟皱褶附近，限制了操作空间和导管插入空间。另一个限制是导管容易进入股深动脉（Profunda Femoralis Artery），导致技术难度增加。对于肥胖患者，对侧CFA是一个较好的选择。使用0.035英寸Amplatz Super Stiff导管（Boston Scientific, Marlborough, MA, USA）可以直接放置导管，无需使用血管鞘，从而减小通路直径。使用4F Cordis TEMPO? Berenstein导管（65厘米长，尖端角度90°，Cordis, Santa Clara, CA, USA）。如果通路处渗血、形成血肿或穿刺角度不佳，会更换为5F导管（Terumo Medical, Somerset, NJ, USA）。对于抗凝患者，可提前放置导管以确保可靠止血。

**初始成像和CBCT采集**
将导管置于大腿中部至近端，位于股骨小动脉（Descending Genicular Artery, DGA）起源的近端。使用60%稀释的碘化造影剂（Visipaque? 320, GE HealthCare, Princeton, NJ, USA）进行前后DSA检查。随后进行5秒、200度的CBCT扫描，注射速率为2.5–4毫升/秒，持续9秒（总量22.5–36毫升），标准延迟时间为4秒。若发现心输出量降低或灌注延迟，延迟时间可延长至5–6秒。

**血管分割和计划**
使用Embo ASSIST AI（虚拟注射和血管分割软件，GE HealthCare, Chicago, IL）处理CBCT数据集，该软件可自动分割血管、标记目标并模拟虚拟注射路径（图1）。多平面CBCT有助于详细评估髌骨和滑膜分支。结合规划软件，操作者可以识别目标股骨小动脉、可视化血管吻合情况并评估血流模式（图2）。

**高级CBCT规划**
利用Virtual Injection技术（Embo ASSIST AI, GE HealthCare）进行高级规划：a. 使用10毫米MIP轴向视图的对比CBCT显示从股骨浅动脉注射后的股骨小动脉分支初始造影情况；b. 单击选择注射点可自动标记目标动脉供血路径（绿色）和导管路径（红色）；c. 零点击自动血管分割可生成包含目标动脉供血路径（绿色）和导管路径（红色）的3D血管模型；d. 分割后的模型显示选定的股骨小动脉，包括股骨下外侧动脉（蓝色）和股骨下内侧动脉（橙色）；e. 3D模型叠加在实时透视图像上，为导管导航和栓塞提供增强指导（图2）。

**栓塞策略**
栓塞不是按关节区域进行的，而是针对所有参与病理灌注或出现充血的血管。通过DSA确定侧支起源。若未见充血现象，导管会继续向远端推进至供应皮肤或肌肉的分支，进一步通过DSA检测滑膜充血和侧支路径（图3）。

**栓塞剂选择**
主要栓塞剂为可吸收的imipenem/cilastatin（500毫克溶于10毫升造影剂中，Fresenius Kabi, Lake Zurich, IL，适用于非永久性栓塞）。需要永久性栓塞时，使用100–300微米的球形颗粒（通常为Embosphere?，Merit Medical, South Jordan, UT），颗粒大小是关键因素。基于安全数据及先前的研究显示的可比较技术和临床结果，我们优先选择可吸收颗粒[1, 7]。只有在充分栓塞后仍存在持续充血的情况下才会考虑使用永久性颗粒。为避免皮肤非靶区栓塞风险，对皮肤血管需采取预防性冷敷措施；若术后怀疑皮肤栓塞，则使用热敷促进血液循环。

**放射优化**
采用数字放大功能而非传统放大方式，在保持图像质量的同时减少辐射暴露。结合软件引导的定位技术，可减少重复造影次数和造影剂及辐射剂量。

**术后护理和随访**
通过10分钟的手动压迫实现通路止血。使用Angio-Seal?（Terumo Medical, Somerset, NJ, USA）等装置处理有血管鞘的情况。患者术后休息一小时即可出院，三天内避免剧烈活动并鼓励行走。疼痛通常在一周内缓解，并在1–3个月内持续改善。随访在术后3–4周进行，包括WOMAC和VAS评分检查；随后在3个月、6个月和12个月再次随访。对于出现非典型症状或临床效果不佳的患者，会进行额外影像学检查。

**并发症**
根据CIRSE分类系统，仅有2%（250例中3例）患者出现轻微（1–2级）的通路相关并发症。

**工作流程改进**
当前工作流程的改进主要集中在将CBCT与AI辅助的3D血管分割技术相结合。由此生成的3D模型能够精确显示股骨小动脉的起源和走行，这对于准确识别目标和栓塞计划至关重要。更高的解剖清晰度有助于识别额外的股骨小动脉和辅助血管，从而加快导管插入速度、减少造影剂使用量、提高操作信心和优化临床效果。

**手术指标**
在过去12个月内治疗的251例患者中，平均栓塞股骨小动脉数量为5±2.5支（范围2–11支）。超过95%的病例采用了无鞘通路，永久性颗粒的平均栓塞量为2.6±0.9毫升，可吸收imipenem的栓塞量为5.0±2.0毫升（表1）。平均造影时间为17.7分钟，平均DAP为10.7 Gy·cm2，空气kerma为54.1 mGy，平均造影剂使用量为64.4毫升（40–110毫升）。平均手术时间为52±18分钟（20–109分钟）（表2）。

**讨论**
GAE中的血管定位可通过症状定位、关节区域定位或通过血管造影识别异常血管充血来进行[2, 8, 9]。根据Landers[13]的研究，栓塞异常血管比假手术组有更好的治疗效果。我们的经验表明，AI辅助的3D可视化技术有助于精确确定血管起源和走行，从而在必要时实现多血管栓塞（平均5±2.5支血管）。骨关节炎相关的滑膜炎越来越被认为是弥漫性炎症过程，伴有全关节区域的新生血管形成[10, 11, 12, 13]，这为治疗所有影像学上异常的血管提供了生物学依据。

**结论**
本报告描述了一种结构化的、基于影像引导的股骨小动脉栓塞工作流程，结合了圆锥束CT和AI辅助的规划软件（Embo ASSIST AI）。基于250多例病例的数据，该技术强调了安全性、血管精准定位和门诊可行性。虽然本研究并非设计为比较研究，但它整合了当代介入放射学技术，有助于提高手术一致性和解剖精确性。需要进一步的比较研究和多中心调查来评估其对效率、辐射剂量和临床结果的影响。