スタンフォードB型大動脈解離の診断と治療における3Dプリント技術の応用の進歩

大動脈解離（AD）とは、さまざまな原因で大動脈の内膜が破裂し、破裂部から血管の内膜と中膜の間に血液が入り込み、裂け目を通して血液が広がり偽腔を形成する病気の一種です。進行が早く、死亡率も高く、治療が難しく複雑な危険な心血管疾患でもあります。海外の関連統計によると、大動脈解離の発生率は0.001％～0.0029％と高く、主に中高年に多く見られ、女性よりも男性の発生率が高く、年々増加傾向にあります。

1970年に米国スタンフォード大学のDaily POらは、大動脈解離をスタンフォードA型とスタンフォードB型に分類することを提唱しました。中国の学者孫立中は孫の分類を用いてスタンフォードB型大動脈解離をさらにBC（複雑）型とBS（単純）型に分類した。 1994年にDake医師らがB型大動脈解離の治療に胸部血管内大動脈修復術（TEVAR）の使用を初めて報告して以来、TEVARはB型大動脈解離の治療における主な外科的治療法となっている。

近位固定領域の長さが不十分な BC 型大動脈解離の患者の場合、左鎖骨下動脈 (LSA) の再建のための現在の外科的治療法には主に以下のものがあります。
（１）ハイブリッド手術
（２）煙突技術
（３）分岐ステント技術
（４）サンドイッチ法
（５）インサイチュ窓形成技術およびインビトロ窓形成技術を含む窓形成技術。

3D（3次元、3D）印刷技術は、ラピッドプロトタイピング（RP）とも呼ばれ、CTスキャンやMRIスキャンから取得したデータ、またはコンピュータ支援設計によって設計されたデジタルモデルファイルに基づいて、さまざまな材料を層ごとに印刷してオブジェクトを製造する技術です。3D印刷の一般的な手順には、画像の取得、データ設計、材料の選択、細胞の選択、バイオプリンティング、およびアプリケーションが含まれます。スタンフォードB型大動脈解離の診断と治療における3Dプリント技術の応用について以下にレビューします。

3Dプリンティングは、デジタル、階層化、積み重ね、直接、迅速な製造という独自の利点により、医療分野で広く使用されており、特に心血管疾患の精密医療に新たな希望をもたらしています。 Schmauss Dらは、手術前に3Dプリント技術を使用し、その独自の利点を示しました。印刷された3Dモデルは、微細な解剖学的構造と病変部位を明確に観察できるだけでなく、手術前に手術をシミュレートできるため、特定の手術の実施に大きな助けとなります。

B型大動脈解剖の診断と治療では、患者の術前CT血管造影（CTA）または磁気共鳴血管造影（MRA）DICOM形式の画像データは、3D印刷技術の開発を印刷するために使用されます。 CTAやMRAなどのイメージングデータを通じて、医師は異なるスキャンレベルの患者の病変を理解し、3次元の再構築された画像に基づいて、長年にわたって蓄積された独自の解剖学的知識を適用し、2つの想像力を補充することを想像するために、脳の想像力を補充することもできます。これは、医師の基本的な解剖学的知識と空間的な想像力に非常に依存しています。

3Dプリントモデルは、大動脈解離における真腔と偽腔の関係、真腔と偽腔の大きさ、解離破裂の位置と大きさ、破裂と大動脈分枝血管の位置関係を明確に観察できます。解剖学的関係をさらによく理解し、手術前にB型大動脈解離をより正確に分類し、手術計画をより正確に策定して、手術中の手術計画の変更率を減らすことができます。3Dプリントモデルは、手術前にTEVAR大動脈ステントグラフトのモデル、ステント窓の位置、ステントリリース位置を選択するためのより直感的なガイダンスも提供できます。 3Dプリントは、外科医に病変のリアルな表現を提供するだけでなく、手術方法の選択や術中ガイダンスの面でもメリットをもたらします。手術効率の向上だけでなく、治療効果の最大化と患者への害の最小化にも一定のプラスの意義があります。

現在、中国のいくつかのセンターでは、近位の固定不良領域を伴うB型大動脈解離における左鎖骨下動脈の閉鎖の問題を解決するために、体外窓開窓を支援するために3Dプリント技術を使用した事例が報告されています。この手術の難しさは、開窓位置の選択にあります。体外開窓をCTAのデータのみに基づいて実行すると、不正確な測定が発生し、位置決めに一連の問題が発生し、手術が失敗します。不正確な位置決めの問題を解決するために、これまでの体外開窓手術では、開窓口が左鎖骨下動脈開口部の直径よりもはるかに大きいことが多く、手術中および手術後に内部漏出などの一連の問題が発生しました。これは、TEVAR左鎖骨下体外開窓技術の実装に対する最大の障害でもあります。

3Dプリントモデルの助けを借りて、開窓技術をより完璧に実施することができ、特に体外開窓技術は、ハイブリッド手術による頸部の開放切開、術後の脂肪の液化や切開感染の可能性、外観に影響を与える大きな術後傷跡など、B型大動脈解離の血管内治療の適応を大幅に拡大するとともに、手術時間と麻酔時間を短縮し、高齢患者が手術に耐えられるようにします。また、治療を提供する際に患者の低侵襲性と美観面のニーズを考慮し、直感、立体、視覚、触覚面での3Dプリントモデルの優位性を浮き彫りにし、精密医療の目標を達成します。しかし、いくつかの研究では、3Dプリントモデルは、各血管の直径の術前CTA測定結果と比較して標準偏差が1mm以上異なることが判明しており、3Dモデル印刷の精度をさらに向上させる必要があることが示されています。

3D モデルの印刷には時間がかかるため、その使用は特定のケースに限定され、緊急手術を受ける患者には適していません。比例印刷された 3D モデルは、臨床医の診断および治療プロセスにおいてますます重要な役割を果たしています。臨床医と患者の家族とのコミュニケーションを促進し、手術前に、より具体的で個別化された手術計画の策定を導きます。体外で手術プロセスをシミュレートし、医師の手術時間と放射線量を減らし、エンドリークの発生率と A 型解離への逆裂傷のリスクを最小限に抑えることができるため、手術の成功率が向上し、精密治療のニーズをよりよく満たすことができます。

出典: 血管・血管内手術ジャーナル
著者: 趙静斌、張小鵬、蘇成陽、周東。3

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