Kohlendioxid-Angiographie
CO2 wird häufig als intravaskuläres Kontrastmittel zur Bildgebung sowohl des arteriellen als auch des venösen Kreislaufs verwendet, insbesondere bei Patienten mit Niereninsuffizienz und bei Patienten mit Überempfindlichkeit gegen jodiertes Kontrastmittel in der Vorgeschichte. CO2 kann als Kontrastmittel für verwendet werden diagnostische Arteriographie, Venographie und verschiedene vaskuläre Eingriffe, einschließlich Nierenstenting, Stenting der oberen Mesenterialarterie und endovaskuläre Aneurysma-Reparatur (EVAR). Es folgt eine Zusammenfassung der klinischen Anwendungen von CO2 als Kontrastmittel für die Gefäßdiagnostik und -intervention.
CO2 wird häufig als alternatives Kontrastmittel für die Aortographie und den Abfluss bei Patienten mit Kontrastmittelallergie und Niereninsuffizienz verwendet (siehe Abbildung unten). Bei den meisten Patienten können alle Abflussstudien mit CO2 durchgeführt werden. Kleine Mengen jodiertes Kontrastmittel werden verwendet, wenn dies für zusätzliche vaskuläre Informationen erforderlich ist.
Die Technik beinhaltet die perkutane retrograde Katheterisierung der Oberschenkelarterie und die Einführung eines 4-Fr-Endlochkatheters wie eines Hirtenhakens oder eines kobraförmigen Katheters. Ein abdominales Aortogramm wird mit der Injektion von 30-40 ccm CO2 durchgeführt, das mit einer Geschwindigkeit von 15-20 ccm pro Sekunde in die anteroposterioren und lateralen Projektionen injiziert wird. Die Dreharbeiten werden mit einer Geschwindigkeit von 4 Bildern pro Sekunde durchgeführt. Dann wird CO2 in die distale Aorta oder die A. iliaca injiziert, um die A. iliaca und die A. femoralis abzubilden. Die A. iliaca communis und die A. iliaca externa können durch Reflux aus einer Injektion der A. femoralis communis oder der A. femoralis superficialis gut sichtbar gemacht werden. Der Katheter wird dann für eine Abflussstudie in die kontralaterale oberflächliche Oberschenkelarterie eingeführt.
Wenn die infrapoplitealen Arterien mit einer proximalen Injektion schlecht sichtbar sind, wird ein 3-Fr-Mikrokatheter koaxial in die Poplitealarterie vorgeschoben, um die Tibia- und Peronealarterien abzubilden. Der retrograde Ansatz wird dann in den antegraden Ansatz umgewandelt; Die CO2-Angiographie wird auf die gleiche Weise wie auf der kontralateralen Seite durchgeführt. Für die Bildgebung der Iliakal-, Femoral- und Poplitealarterien werden 20 ccm CO2 selektiv injiziert.
Die Erhöhung der Beine und die intraarterielle Injektion von Nitroglycerin (100-150 µg) ermöglichen eine verbesserte Visualisierung der Tibia- und Plantaräste. Aufgrund seines Auftriebs und seiner niedrigen Viskosität kann CO2 eine bessere Füllung der Kollateralarterien und distalen Äste bieten als jodiertes Kontrastmittel. In 92% der Fälle sind die durch die CO2-Angiographie bereitgestellten Gefäßinformationen für einen chirurgischen oder endovaskulären Eingriff ausreichend.
CO2 wird am häufigsten als Kontrastmittel gegen renale DSA bei Patienten mit Kontrastmittelallergie oder Nierenversagen eingesetzt (siehe Bilder unten). CO2 ermöglicht die Visualisierung der proximalen Nierenarterien und Nierenarterienstenosen. Aufgrund der posterioren Position der Niere relativ zur Aorta, in die CO2 injiziert wird, füllen sich die distalen Nierenarterien aufgrund des Auftriebs des Gases nicht gut.
Nach perkutaner Femoralarterienkatheterisierung wird ein 4-Fr- oder 5-Fr-Katheter wie der Hirtenhakenkatheter in die Bauchaorta vorgeschoben; 30 bis 40 ccm CO2 werden dann mit dem Kunststoffbeutelabgabesystem in der anteroposterioren Projektion in die Aorta injiziert. Wenn die Füllung der Nierenarterie suboptimal ist, kann der Patient gedreht werden, um die Nierenarterie über der Aorta auszurichten.
Kreuztisch-laterale Bildgebung mit dem Patienten in der lateralen Dekubitus-Position bietet in der Regel eine hervorragende Füllung der Nierenarterie. Selektive renale DSA wird mit der Injektion von CO2 (20 cc) in die Hauptnierenarterie durchgeführt. Zur Visualisierung der segmentalen Nierenarterienäste ist eine distalere Injektion erforderlich.
Nach Nierenangioplastie und CO2-gesteuerter Stentplatzierung ermöglicht die CO2-Injektion distal zum Stent die Visualisierung der Hauptnierenarterie durch Reflux. Die CO2-Angiographie kann die Visualisierung eines vaskulären Nierenzellkarzinoms sowie eine Tumorinvasion der Nierenvene oder der Vena cava inferior ermöglichen. CO2 kann auch die Visualisierung der intrarenalen arteriovenösen Fistel, Stenose und Aneurysma ermöglichen.
Doppler-Sonographie und Magnetresonanz (MR) -Angiographie werden als erste Diagnosemodalität für die Bewertung des Verdachts auf Transplantation Nierenarterienstenose. Aufgrund der Lage der Nierenarterie vor der Injektionsstelle der Iliakalarterie füllt die CO2-Injektion normalerweise die transplantierte Nierenarterie. Nach einer ipsilateralen oder kontralateralen Femoralarterienkatheterisierung wird CO2 in die A. iliaca externa injiziert unter Verwendung eines Endlochkatheters in der anteroposterioren und ipsilateralen schrägen Projektion. Eine Injektion von CO2 in die Nierenarterie füllt die Nierenarterie und ihre Äste besser aus. Wenn eine hämodynamisch signifikante Nierenarterienstenose festgestellt wird, können Ballonangioplastie und Stenting unter Verwendung von CO2 als Kontrastmittel durchgeführt werden. Die Nierenangiographie wird mit der Injektion von CO2 in die Nierenarterie oder in die A. iliaca externa durchgeführt.
Die Kohlendioxidangiographie hat in ausgewählten Situationen, die eine viszerale Angiographie erfordern, einen Wert. Die CO2-Aortographie und die viszerale Arteriographie haben sich bei der Beurteilung der arteriellen Anatomie sowie bei der Beurteilung von chronischer mesenterialer Ischämie, Aneurysmen, arteriovenöser Fistel und Blutungen als nützlich erwiesen.
Aus dem Ansatz der Oberschenkelarterie werden 30-40 cc CO2 1 bis 2 cm oberhalb der Zöliakie-Achse unter Verwendung eines Endlochkatheters mit dem Kunststoffbeutelabgabesystem injiziert; Die Bildgebung erfolgt in den anteroposterioren und lateralen Projektionen (siehe Bilder unten). Die laterale Aortographie wird sowohl während der vollständigen Inspiration als auch während der Exspiration durchgeführt, um die mediane Kompression des Bogenbandes an der Zöliakiearterie zu bewerten. Die mediane Kompression des Bogenbandes erzeugt einen extrinsischen, konkaven Eindruck auf den kranialen Aspekt der Zöliakie-Achse distal zu ihrem Ursprung im exspiratorischen Aortogramm.
Aufgrund seiner niedrigen Viskosität ist CO2 DSA empfindlicher als jodiertes Kontrastmittel bei der Erkennung von Blutungen aus dem GI-Trakt, der Leber und der Milz. Wenn im CO2-Aortogramm eine Extravasation zu sehen ist, wird eine selektive Arteriographie mit CO2 durchgeführt. Eine wiederholte Arteriographie ist normalerweise mit jodiertem Kontrastmittel erforderlich, um eine vaskuläre Straßenkarte vor der superselektiven Katheterisierung der blutenden Arterie zur Embolisation bereitzustellen. Die Verwendung von CO2 ermöglicht die Visualisierung der viszeralen arteriellen Stenosen und Kollateralen. CO2 ist nützlich bei der Visualisierung von hepatozellulärem Karzinom und Transkatheterembolisation.
Die CO2-Angiographie ist bei verschiedenen onkologischen Eingriffen nützlich. Die niedrige Viskosität von CO2 ermöglicht die Injektion des Gases durch einen 3-Fr-Mikrokatheter für die superselektive Angiographie (siehe Bilder unten). CO2 kann zur Unterstützung der selektiven Embolisation von Nierenzellkarzinomen und deren Knochenmetastasen sowie von hepatozellulären Karzinomen verwendet werden. Es ist auch nützlich bei der Platzierung von leberarteriellen Infusionskathetern; zur Embolisation der Gastroduodenalarterie; zur Beurteilung einer Fehlfunktion der Leberarterienpumpe; und in hepatischen arteriellen Umverteilungsverfahren.
Aufgrund der niedrigen Viskosität kann CO2 zwischen Führungsdraht und Katheter injiziert werden, was eine Bildgebung vor, während und nach der Angioplastie ermöglicht. CO2 kann auch durch die Hülle injiziert werden, um Angioplastie und Stentplatzierung zu führen. Das Kunststoffbeutelsystem bietet mehrere schnelle Injektionen mit dem Führungsdraht an Ort und Stelle. CO2 hat definitive Vorteile gegenüber jodiertem Kontrastmittel, da seine Verwendung nicht mit dem Risiko einer Nierentoxizität oder allergischen Reaktionen verbunden ist.
CO2 ist sehr nützlich für die Nierenangioplastie und die Platzierung von Stents (siehe Bild unten). Das Kunststoffbeutelsystem ermöglicht mehrere Injektionen in verschiedenen schrägen Projektionen, um den Stent genau zu positionieren. Wenn CO2 in die Nierenarterie injiziert wird, füllt das Gas immer die Nierenarterie mit Rückfluss des Gases in die Aorta. Dies ermöglicht die Visualisierung der Öffnung der Nierenarterie, was für die genaue Bereitstellung des Stents hilfreich ist.
Nachdem ein Aortogramm erhalten wurde, wird die Nierenarterie mit einem 4-Fr- oder 5-Fr-Hirtenhaken oder einem Cobra-Katheter katheterisiert, und es wird eine doppelte Druckaufzeichnung in der Nierenarterie distal der Stenose und der Aorta erhalten. Wenn ein signifikanter Druckgradient vorliegt, wird eine 6-Fr-Hülle über einen 0,035-in-Rosendraht in die Bauchaorta vorgeschoben. Ein ballonexpandierender Stent mit geeignetem Durchmesser und geeigneter Länge wird dann in die Nierenarterienstenose vorgeschoben. CO2 wird durch die Hülle injiziert und in mehreren Projektionen abgebildet, um den Stent präzise zu platzieren.
Nach dem Einsetzen des Stents wird ein 4-Fr-Katheter (Glide Cobra-Katheter) in die Nierenarterie vorgeschoben und der Druckgradient zwischen der Nierenarterie und der Aorta gemessen. Wenn kein signifikanter Gradient vorhanden ist, wird CO2 durch den Cobra-Katheter in die Nierenarterie injiziert, um die Stent-Nierenarterie sichtbar zu machen.
EVAR ist eine gut akzeptierte Behandlungsmethode für AAA. Die Verwendung von CO2 als alternatives Kontrastmittel während der EVAR kann das Risiko eines Nierenversagens verringern. Aufgrund seiner niedrigen Viskosität kann CO2 durch den mit einem Stenttransplantat vorbelasteten Introducer injiziert werden, um die nieren- und hypogastrische Arterie vor dem Einsetzen des Stenttransplantats zu demonstrieren. Nach dem Einsatz wird ein komplementäres Aortogramm mit CO2 unter Verwendung des Cobra-Katheters durchgeführt, um die Durchgängigkeit der Nieren- und hypogastrischen Arterien zu demonstrieren und Endoleak zu identifizieren (siehe Bilder unten).
Die digitale CO2-Subtraktionsvenographie ist sicher und nützlich bei der Beurteilung der Zentralvenen der oberen Extremitäten. Aufgrund seiner niedrigen Viskosität und seines Auftriebs kann CO2 durch ein peripheres 21-Gauge-IV-Zugangsgerät für die diagnostische Zentralvenographie injiziert werden. Die Injektion von CO2 in eine Vene mit kleinem Durchmesser kann Schmerzen an der Injektionsstelle verursachen. Es ist vorzuziehen, IV-Zugang über die Vena antecubitalis zu erhalten.
Wenn 20-30 ml CO2 in die Vena antecubitalis injiziert werden, ist die Vena subclavia innerhalb von 5 Sekunden nach der Injektion gut gefüllt (siehe Bild unten). Gelegentlich tritt ein CO2-Reflux in die kontralaterale Vena innominata auf. CO2 wird auch für die Venographie der oberen Extremitäten vor der chirurgischen Platzierung einer arteriovenösen Fistel, vor der Einführung eines transvenösen Schrittmachers und vor der Platzierung eines zentralen Venenkatheters bei ausgewählten Patienten verwendet. Zur Visualisierung des gesamten Venensystems der oberen Extremität vor der Platzierung einer arteriovenösen Fistel sollte ein intravenöser Zugang in eine Vene am Handrücken für die CO2-Venographie der Vena cephalica, basilica, axillaris und subclavia erfolgen.
Es gibt keine absoluten Kontraindikationen für die Verwendung von CO2 in der Venographie der oberen Extremitäten. Relative Kontraindikationen sind schweres Emphysem, pulmonale Hypertonie und bekannte intrakardiale Septumdefekte oder pulmonale arteriovenöse Fehlbildungen. Zunächst sollten kleine Mengen CO2 (20 ccm) verwendet werden, um die Wirkung von CO2 auf die Vitalfunktionen zu bewerten.
Die Injektion von CO2 mit dem Patienten in der linken lateralen Dekubitusstellung erleichtert das Einfangen von Gas im rechten Vorhof und verhindert so den Durchtritt des Gases in die Lungenarterien. Sobald CO2 in eine Vene injiziert wird, gelangt das Gas schnell durch die zentralen Venen und rechten Herzkammern in die Lungenarterien. Das in der Lungenarterie eingeschlossene Gas wird innerhalb von 15 bis 30 Sekunden ohne Luftkontamination absorbiert (siehe Bild unten).
Die intravenöse Injektion von CO2 in diagnostischen Dosen (20 bis 40 ccm) hat keinen Einfluss auf die Vitalfunktionen. Wenn der systolische Blutdruck um 10 bis 20 mm Hg vom Ausgangswert abfällt, sollte eine Luftkontamination vermutet und das Abgabesystem auf eine mögliche Luftkontaminationsquelle überprüft werden. CO2-Injektionen sollten in Abständen von 2 bis 3 Minuten verabreicht werden, um eine vollständige Absorption des Gases zu ermöglichen.
CO2-verkeilte Lebervenographie und Manometrie sind wichtig bei der Aufarbeitung von Patienten mit Zirrhose und portaler Hypertonie, Aszites unbekannter Ätiologie, Obstruktion des hepatischen venösen Abflusses, Verdacht auf Pfortaderverschluss und TIPPS; Es ist auch wichtig für Patienten, die eine transjuguläre Leberbiopsie benötigen (siehe Bilder unten).
Ein diagnostischer 5-Fr-Katheter wird in eine periphere Lebervene eingeklemmt, wobei entweder der Ansatz der Halsvene oder der Oberschenkelvene verwendet wird. Ein Okklusionsballonkatheter kann auch verwendet werden, um die Lebervene zu verschließen. CO2 wird in einer Dosis von 30 bis 40 ml in eine verkeilte Lebervene injiziert, um die Visualisierung der intra- und extrahepatischen Pfortader zu ermöglichen. In Abwesenheit einer präsinusoidalen Obstruktion wird die Pfortader unabhängig von der Richtung des intrahepatischen Pfortaderblutflusses ebenfalls sichtbar gemacht.
Die verkeilte Lebervenographie mit jodiertem Kontrastmittel wird zur Bestimmung der intrahepatischen portalen Hämodynamik und zur Beurteilung der Morphologie der Leber verwendet. Die Erfolgsrate der Pfortadervisualisierung mit CO2-verkeilter Lebervenographie beträgt ungefähr 90%. Bei einem TIPS-Verfahren kann mehr als 1 Injektion erforderlich sein, um die zentrale Pfortader vor der Pfortaderpunktion zu füllen.
Wenn CO2-verkeilte Leberinjektionen die Pfortader nicht zeigen, wird CO2 mit einer 21-Gauge-Nadel in das Parenchym injiziert. Wir haben bei Hunderten von Patienten eine verkeilte Lebervenographie mit CO2 und Kontrastmittel durchgeführt. Bei mehreren Gelegenheiten ist eine Extravasation von CO2 in den subkapsulären Raum und die Peritonealhöhle aufgetreten. In einem dieser Fälle war eine Transfusion wegen Blutungen erforderlich. Die Kombination aus CO2-verkeilter Lebervenographie, Lebermanometrie und transjugulärer Leberbiopsie kann die diagnostischen Informationen liefern, die für die Einleitung einer geeigneten Therapie bei Patienten mit Leberfunktionsstörungen erforderlich sind.
CO2 ist ein sicheres und wirksames Kontrastmittel für die Vena cava inferior bei Patienten mit Kontrastmittelallergie und Nierenversagen (siehe Abbildung unten). Die CO2-Angiographie kann eine genaue Messung des Vena-Caval-Durchmessers und der vaskulären Straßenkartierung vor der Filterplatzierung und Vena-Caval-Interventionen.
Für die CO2-Injektion bei der Venenkavographie verwenden wir das Plastic bag Delivery System. Die für die CO2-Venographie vor der Filterplatzierung verwendete Technik lautet wie folgt: Ein 5-Fr-Cobra-Katheter wird aus der rechten Oberschenkelvene eingeführt und für die CO2-Hohlvene in die kontralaterale Vena iliaca eingeführt, um das Vorhandensein einer linksseitigen Vena cava inferior auszuschließen. Wenn kein Rückfluss von CO2 in die linke Nierenvene aufgetreten ist, wird der Katheter für ein CO2-Nierenvenogramm in die linke Nierenvene vorgeschoben.
Der Katheter wird auch zur Katheterisierung einer retroaortalen linken Nierenvene verwendet. Ein Filter wird dann in der unteren Hohlvene unterhalb der untersten Nierenvene eingesetzt. Wenn eine kavale Duplikation vorliegt, wird der Filter über den Nierenvenen platziert. CO2 kann einen nicht okklusiven Kavalthrombus, eine Stenose und einen Verschluss aufweisen. CO2 kann auch als Kontrastmittel bei der Rekanalisation der verschlossenen Hohlvene verwendet werden. Die Vitalfunktionen sollten nach einer Bolusinjektion von CO2 in Mengen von 30 bis 40 ccm stabil bleiben. CO2 sollte bei Patienten mit Lungeninsuffizienz, pulmonaler Hypertonie und bekannten intrakardialen Septumdefekten mit Vorsicht angewendet werden.
Die Splenoportographie mit Kontrastmittel wurde weitgehend durch nichtinvasive Bildgebungsmodalitäten (CTA und MRV) und arterielle Portographie (auch indirekte Portographie genannt) ersetzt (siehe Bilder unten). Aufgrund der niedrigen Viskosität von CO2 können diagnostische Mengen (15 bis 30 ccm CO2) des Gases mit einer 22- bis 25-Gauge-Nadel in das Milzparenchym injiziert werden. Sowohl bei Versuchstieren als auch bei Patienten verursachen die intrasplenalen Injektionen von CO2 keine Milzrisse oder Hämatome. Die Milz- und Pfortader sind mit CO2 gut sichtbar. Diese Technik ist besonders nützlich bei pädiatrischen Patienten, bei denen bildgebende Untersuchungen der Pfortaderdurchgängigkeit nicht schlüssig sind; Es entfällt die Notwendigkeit einer Femoralarterienkatheterisierung für die arterielle Portographie.
TIPS ist ein gut akzeptiertes Mittel zur Behandlung von Patienten mit Varizenblutungen, die nicht auf Sklerotherapie ansprechen; Es wird auch bei hartnäckigem Aszites und zirrhotischem Hydrothorax angewendet. Nachdem auf die rechte oder linke Vena jugularis interna zugegriffen wurde, wird eine 10-Fr-Hülle eingeführt. Der Druck wird im rechten Vorhof und in der Vena cava inferior gemessen. Ein 5-Fr Cobra-Katheter oder ein Katheter mit gekrümmter Spitze wird in die rechte Lebervene eingeführt, um den freien Lebervendruck zu messen.
Anschließend wird ein CO2-Lebervenogramm mit der Injektion von 10-15 ccm CO2 unter Verwendung einer DSA-Bildgebung der Lebervene und der Lungenarterie durchgeführt. Das in der zentralen Lungenarterie eingeschlossene CO2 löst sich innerhalb von 30 Sekunden nach der Injektion auf. Persistenz der Gasblase über 30 Sekunden deutet auf Luftkontamination hin; In solchen Fällen sollte der Vorgang abgebrochen und das Kunststoffbeutelsystem auf Luftkontaminationsquellen überprüft werden (siehe Abbildung unten). Die Vitalfunktionen sollten überwacht und der Blutdruck 1 Minute nach der ersten CO2-Injektion überprüft werden.
Der Katheter wird dann vorgeschoben, bis er sich verkeilt. Sobald der Katheter verkeilt ist, erzeugt die Injektion von 1 bis 2 ml Kontrastmittel eine sinusförmige Blutung; Der verkeilte Lebervendruck wird dann gemessen. Ein CO2-verkeiltes Lebervenogramm wird mit der Injektion von 30 bis 40 ccm CO2 durchgeführt und unter Verwendung der DSA-Technik abgebildet.
Nach der Messung des Pfortaderdrucks wird ein CO2-Splenoportogramm mit der Injektion von 30 bis 40 ccm CO2 durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden 20 cc CO2 oder 10 cc Kontrastmittel in den Leberparenchymtrakt injiziert und mit der DSA-Technik abgebildet, um eine Überschreitung der Leberarterie oder des Gallengangs auszuschließen. CO2 kann durch die Hülle injiziert werden, um den Stent genau von der Pfortader durch das Parenchym in die zentrale Lebervene zu bringen.
Wenn die Druckmessung einen Gradienten von weniger als 12 mm Hg zwischen dem rechten Vorhof und der Pfortader zeigt, wird ein vollständiges digitales Subtraktionsportogramm mit der Injektion von 30 cc CO2 erhalten.
Beim CO2-Feinnadelspitzenverfahren wird die rechte oder mittlere Lebervene mit einem 5-Fr Cobra-Katheter katheterisiert; Anschließend werden 20 ccm CO2 mit dem Kunststoffbeutelsystem injiziert. Die Lebervene und die Lungenarterie werden dann mit DSA abgebildet. Das in der Lungenarterie eingeschlossene CO2 löst sich normalerweise innerhalb von 30 Sekunden ohne Luftkontamination auf.
Die 21-Gauge-Nadel wird dann von der zentralen Lebervene in Richtung Pfortader vorgeschoben, und 20 ccm CO2 werden durch die 21-Gauge-Nadel unter Verwendung des Kunststoffbeutelsystems in der anteroposterioren Projektion injiziert. Eine wiederholte Injektion wird in der linken vorderen schrägen Projektion durchgeführt, um die Position der Nadel in Bezug auf die Zielportalvene zu demonstrieren.
Sobald der 0,018-Zoll-Führungsdraht in Richtung der Pfortader vorgeschoben ist, wird CO2 zwischen den Führungsdraht und die Nadel injiziert, um die Position des Drahtes in der Pfortader zu bestätigen. Sobald die Pfortader katheterisiert wurde, sind die nachfolgenden Verfahrensschritte für die CO2-Verabreichung die gleichen wie beim Verfahren mit großen Nadelspitzen.