Koldioxidangiografi

CO2 används i stor utsträckning som ett intravaskulärt kontrastmedel för avbildning av både arteriella och venösa cirkulationer, särskilt för patienter med njurinsufficiens och för patienter som har en historia av överkänslighet mot joderat kontrastmedium. CO2 kan användas som kontrastmedel för diagnostisk arteriografi, venografi och olika vaskulära ingrepp, inklusive njurstentning, överlägsen mesenterisk artärstentning och endovaskulär aneurysmreparation (EVAR). En sammanfattning av de kliniska tillämpningarna av CO2 som kontrastmedel för vaskulär diagnos och ingrepp följer.

CO2 används ofta som ett alternativt kontrastmedel för aortografi och avrinning hos patienter med kontrastallergi och njurinsufficiens (se bilden nedan). Hos de flesta patienter kan alla utflödesstudier göras med CO2. Små mängder joderat kontrastmedium används vid behov för ytterligare vaskulär information.

detta frontal koldioxid digital subtraktion aortogram visar en enda höger njurartär med en mild stenos vid ursprunget och 2 vänstra njurartärer. Celiac och överlägsen mesenteriska artärer fyller fint på grund av deras främre ursprung.

tekniken innefattar perkutan retrograd kateterisering av lårbensartären och införande av en 4-Fr ändhålskateter, såsom en herdekrok eller en Kobraformad kateter. Ett abdominal aortogram utförs med injektionen av 30-40 cc CO2 injicerad med en hastighet av 15-20 cc per sekund i anteroposterior och laterala utsprång. Filmering görs med en hastighet av 4 bilder per sekund. Sedan injiceras CO2 i den distala aortan eller iliacartären för att avbilda iliac och femorala artärer. De vanliga och yttre iliacartärerna kan visualiseras väl genom återflöde från en vanlig eller ytlig femoral artärinjektion. Katetern förs sedan in i den kontralaterala ytliga lårbensartären för en avrinningsstudie.

om de infrapopliteala artärerna är dåligt visualiserade med en proximal injektion, förflyttas en 3-Fr-mikrokateter koaxiellt in i poplitealartären för att avbilda tibiala och peroneala artärer. Den retrograde metoden omvandlas sedan till antegrade-metoden; CO2-angiografi utförs på samma sätt som på den kontralaterala sidan. För avbildning av iliac -, femorala och popliteala artärer injiceras 20 cc CO2 selektivt.

höjning av benen och den intra-arteriella injektionen av nitroglycerin (100-150 kg) möjliggör förbättrad visualisering av tibial-och plantargrenarna. På grund av dess flytkraft och låg viskositet kan CO2 ge bättre fyllning av kollaterala artärer och distala grenar än joderat kontrastmedium ger. I 92% av fallen är den vaskulära informationen som tillhandahålls av CO2-angiografi tillräcklig för kirurgisk eller endovaskulär ingrepp.

CO2 används oftast som kontrastmedel för renal DSA hos patienter som är allergiska mot kontrastmedium eller som har njursvikt (se bilderna nedan). CO2 möjliggör visualisering av de proximala njurartärerna och njurartärstenoserna. På grund av njurens bakre position i förhållande till aortan där CO2 injiceras, fyller de distala njurartärerna inte bra på grund av gasens flytkraft.

detta koldioxid digital subtraktion angiogram visar patency av de yttre iliac och transplanterade njurartärerna.

denna koldioxid digital subtraktion angiogram (staplad bild) av den vänstra nedre extremiteten visar Poplietallymfknutor, främre tibial, peroneal, och bakre tibiala artärer.

detta mesenteriska koldioxid digital subtraktion angiogram hos en patient med tunntarmsblödning visar extravasering av koldioxidgasbubblor. Embolisering med spolar stoppade blödningen.

efter perkutan femoral artärkateterisering avanceras en 4-Fr eller 5-Fr-kateter såsom shepherd hook-katetern in i buken aorta; 30 till 40 cc CO2 injiceras sedan i aortan med plastpåsetillförselsystemet i anteroposteriorprojektionen. Om fyllning av njurartären är suboptimal kan patienten roteras för att orientera njurartären ovanför aortan.

tvärbord lateral avbildning med patienten i lateral decubitusposition ger vanligtvis utmärkt fyllning av njurartären. Selektiv renal DSA utförs med injektion av CO2 (20 cc) i den huvudsakliga njurartären. För visualisering av de segmentala njurartärgrenarna behövs en mer distal injektion.

efter njurangioplastik och stentplacering styrd av CO2 möjliggör CO2-injektion distal mot stenten visualisering av huvudnjurartären genom återflöde. CO2-angiografi kan möjliggöra visualisering av vaskulär njurcellscancer, såväl som tumörinvasion av njurvenen eller sämre vena cava. CO2 kan också tillåta visualisering av intrarenal arteriovenös fistel, stenos och aneurysm.

Doppler ultrasonografi och magnetisk resonans (MR) angiografi används som den initiala diagnostiska modaliteten för utvärdering av misstänkt njurartärstenos. På grund av placeringen av njurartären anterior till iliac artärinjektionsstället fyller CO2-injektionen vanligtvis transplantatens njurartär. Efter antingen ipsilateral eller kontralateral femoral artärkateterisering injiceras CO2 i den yttre iliacartären med hjälp av en ändhålskateter i anteroposterior och ipsilateral sned projektion. En injektion av CO2 i njurartären fyller bättre njurartären och dess grenar. Om en hemodynamiskt signifikant njurartärstenos hittas kan ballongangioplastik och stentning utföras med användning av CO2 som kontrastmedel. Slutförande angiografi utförs med injektion av CO2 i njurartären eller i den yttre iliacartären.

Koldioxidangiografi har värde i utvalda situationer som kräver visceral angiografi. CO2 aortografi och visceral arteriografi har visat sig vara användbara vid utvärderingen av arteriell anatomi, liksom vid utvärderingen av kronisk mesenterisk ischemi, aneurysmer, arteriovenös fistel och blödning.

från femoral artärinriktningen injiceras 30-40 cc CO2 1 till 2 cm över celiacaxeln med hjälp av en ändhålskateter med plastpåsetillförselsystemet; avbildning förvärvas i anteroposterior och laterala utsprång (se bilderna nedan). Lateral aortografi erhålls under både full inspiration och utgång för att utvärdera median bågformig ligamentkompression på celiacartären. Median bågformig ligamentkompression ger ett yttre, konkavt intryck på kranialaspekten av celiacaxeln precis distalt till sitt ursprung vid expiratoriskt aortogram.

CO2 aortogram (cross-table lateral DSA) demonstrerar förträngning av celiacaxeln med konkav intryck (pil) sekundärt till median bågformig ligamentkompression.

Celiac stenos orsakad av median bågformig ligamentkompression. CO2 överlägsen mesenterisk DSA demonstrerar fyllning av gastroduodenal (GDA), vanlig lever (CHA) och mjält (SA) artärer från överlägsen mesenterisk artär (pil).

CO2 celiac DSA. CO2 återflöden från celiacaxeln tillbaka in i aortan och fyller de överlägsna mesenteriska och bilaterala njurartärerna (RRA och LRA). Gastroduodenal (GDA), vanlig lever (HA), mjälte (SA), vänster gastrisk (LGA) och ersatt vänster lever (LHA) artärer visualiseras.

CO2 aortogram demonstrerar celicomesenterisk stam, vanligt ursprung för celiacaxeln (CA) och överlägsna mesenteriska artärer. Vanliga lever (HA) och mjält (SA) artärer visualiseras.

på grund av dess låga viskositet är CO2 DSA känsligare än joderat kontrastmedium vid detektering av blödning från GI-kanalen, levern och mjälten. Om extravasation ses på CO2-aortogrammet utförs selektiv arteriografi med CO2. Upprepad arteriografi behövs vanligtvis med joderat kontrastmedium för att ge en vaskulär vägkarta före superselektiv kateterisering av blödningsartären för embolisering. Användning av CO2 möjliggör visualisering av viscerala arteriella stenoser och säkerheter. CO2 är användbart vid visualisering av hepatocellulärt karcinom och transkateter embolisering.

CO2-angiografi är användbar vid olika onkologiska ingrepp. Den låga viskositeten hos CO2 möjliggör injektion av gasen genom en 3-Fr-mikrokateter för superselektiv angiografi (se bilderna nedan). CO2 kan användas för att hjälpa selektiv embolisering av njurcellscancer och dess benmetastaser och av hepatocellulärt karcinom. Det är också användbart vid placering av leverartärinfusionskatetrar; för embolisering av gastroduodenal artär; för utvärdering av en felaktig leverartärpump; och i hepatiska arteriella omfördelningsförfaranden.

denna koldioxid digital subtraktion arteriogram hos en patient med ocklusion av aorta (längre pil) och båda vanliga iliacartärer (kortare pilar) erhölls med injektion av 30 cc CO2 i den vänstra yttre iliacartären med hjälp av en 3F-dilator. På grund av den låga viskositeten strömmar gasen väl genom säkerheterna till aorta och kontralaterala iliacartärer.

höger lever DSA med CO2 demonstrerar en vaskulär tumör i höger leverlob (pil). De kortare pilpunkterna vid mikrokateterns spets passerade koaxiellt genom 5-Fr-katetern placerad i celiacaxeln. CO2 återflödes, fyller vänster lever och vanliga leverartärer.

på grund av den låga viskositeten kan CO2 injiceras mellan styrtråden och katetern, vilket möjliggör avbildning före, under och efter angioplastik. CO2 kan också injiceras genom manteln för att styra angioplastik och stentplacering. Plastpåsesystemet ger flera snabba injektioner med styrtråden på plats. CO2 har definitiva fördelar jämfört med joderat kontrastmedium, eftersom dess användning inte är förknippad med risker för njurtoxicitet eller allergiska reaktioner.

CO2 är mycket användbart för renal angioplastik och stentplacering (se bilden nedan). Plastpåsen Systemet tillåter flera injektioner i olika sneda utsprång för att exakt placera stenten. När CO2 injiceras i njurartären fyller gasen alltid njurartären med återflöde av gasen i aortan. Detta möjliggör visualisering av öppningen av njurartären, vilket är användbart för att korrekt distribuera stenten.

Koldioxidstyrd stentplacering av höger njurartärstenos. A. CO2 DSA demonstrerar öppnad stenos av höger njurartär (pil). B. DSA med injektion av CO2 genom manteln visar stenten i bra läge (pil). C. Efter stentutplacering är njurartären allmänt patenterad.

efter att ett aortogram erhållits kateteriseras njurartären med en 4-Fr eller 5-Fr herdekrok eller en Kobrakateter, och en dubbeltrycksinspelning erhålls i njurartären distal mot stenos och aorta. Om en signifikant tryckgradient är närvarande, avanceras en 6-Fr-mantel in i buken aorta över en 0,035-in Rosen-tråd. En ballongutvidgande stent med lämplig diameter och längd avanceras sedan in i njurartärstenos. CO2 injiceras genom manteln och avbildas i flera utsprång för att exakt placera stenten.

efter stentutplacering avanceras en 4-Fr-kateter (Glide Cobra-kateter) in i njurartären och tryckgradienten mellan njurartären och aortan mäts. Om ingen signifikant gradient finns, injiceras CO2 genom Cobra-katetern i njurartären för att visualisera den stentade njurartären.

EVAR är en väl accepterad behandlingsmetod för AAA. Användning av CO2 som ett alternativt kontrastmedel under EVAR kan minska risken för njursvikt. På grund av dess låga viskositet kan CO2 injiceras genom införaren, som är förladdad med ett stenttransplantat för att demonstrera njur-och hypogastrisk artär före utplacering av stenttransplantatet. Efter utplacering utförs ett slutförande aortogram med CO2, med användning av Cobra-katetern, för att visa patensen hos njur-och hypogastriska artärer och för att identifiera eventuell endoleak (se bilderna nedan).

detta koldioxidaortogram erhållet med injektion av CO2 genom manteln under endovaskulär aortareparation visar rätt (RRA) och vänster (LRA) njurartärer. AAA=abdominal aortaaneurysm

CO2 celiac angiogram hos en patient med gastrointestinal blödning efter levertumörresektion visar en stor pseudoaneurysm (pil) som härrör från den distala celiacaxeln. Embolisering kontrollerade blödningen

CO2 digital subtraktion venografi är säker och användbar vid utvärderingen av de centrala venerna i de övre extremiteterna. På grund av dess låga viskositet och dess flytkraft kan CO2 injiceras genom en 21-gauge perifer IV-åtkomstanordning för diagnostisk central venografi. Injektionen av CO2 i en ven med liten diameter kan orsaka smärta på injektionsstället. Det är att föredra att få IV-åtkomst via antecubitalvenen.

när 20-30 cc CO2 injiceras i den antecubitala venen, fylls den subklaviska venen väl inom 5 sekunder efter injektionen (se bilden nedan). Ibland uppträder CO2-återflöde i den kontralaterala innominatvenen. CO2 används också för venografi i övre extremiteter före kirurgisk placering av en arteriovenös fistel, före transvenös pacerinsättning och före placering av en central venkateter hos utvalda patienter. För visualisering av hela vensystemet i övre extremiteten före placering av en arteriovenös fistel, bör en intravenös åtkomst göras till en ven på handens dorsum för CO2-venografi av cefaliska, basiliska, axillära och subklaviska vener.

denna koldioxid digital subtraktion venogram visar stenos av den högra subklaviska venen.

det finns inga absoluta kontraindikationer för användning av CO2 i övre extremitetsvenografi. Relativa kontraindikationer inkluderar svår emfysem, pulmonell hypertoni och kända intrakardiella septaldefekter eller pulmonella arteriovenösa missbildningar. Inledningsvis bör små mängder CO2 (20 cc) användas för att utvärdera effekten av CO2 på vitala tecken.

injektionen av CO2 med patienten i vänster lateral decubitusposition underlättar infångningen av gas i det högra atriumet, vilket förhindrar passage av gasen i lungartärerna. När CO2 injiceras i en ven, passerar gasen snabbt genom de centrala venerna och högra hjärtkamrarna in i lungartärerna. Gasen som fångas i lungartären absorberas inom 15 till 30 sekunder i frånvaro av luftförorening (se bilden nedan).

koldioxid fångad i lungartären (pil) efter intravenös injektion (a). Den fångade gasen har upplösts inom 30 sekunder (B)

den intravenösa injektionen av CO2 i diagnostiska doser (20 till 40 cc) har ingen effekt på vitala tecken. Om det systoliska blodtrycket sjunker från basvärdet med 10 till 20 mm Hg, bör luftförorening misstänkas och leveranssystemet bör kontrolleras för en potentiell källa till luftförorening. CO2-injektioner ska administreras i intervaller om 2 till 3 minuter för att möjliggöra fullständig absorption av gasen.

CO2 inklämd levervenografi och manometri är viktiga vid upparbetning av patienter med cirros och portalhypertension, ascites av okänd etiologi, venös utflödesobstruktion i lever, misstänkt portalvenocklusion och TIPS; det är också viktigt för patienter som behöver transjugulär leverbiopsi (se bilderna nedan).

denna koldioxid digital subtraktion angiogram erhölls med en injektion av koldioxid i den inklämda lever venkateter. Både de intrahepatiska och extrahepatiska portalvenerna fyller snyggt.

detta koldioxidvenogram i vänster jugular ven (LIJ) togs under parathyroid venös provtagning för lokalisering av källan till överskott av parathyroidhormon. Vänster innominate (LI) och höger innominate vener visualiseras.

koldioxid kilad lever venogram demonstrerar stenos i portvenen (pil).

en 5-Fr diagnostisk kateter är inklämd i en perifer leverven, med användning av antingen halsvenen eller lårvenen. En ocklusionsballongkateter kan också användas för att ockludera levervenen. CO2 injiceras i en dos av 30 till 40 cc i en kilad leverven för att möjliggöra visualisering av intra – och extra-hepatiska portalvener. I frånvaro av presinusoidal obstruktion kommer portalvenen också att visualiseras, oavsett riktningen för det intrahepatiska portalblodflödet.

inklämd levervenografi med joderat kontrastmedium används för att bestämma den intrahepatiska portalhemodynamiken och för att bedöma leverns morfologi. Framgångsgraden för portalvenvisualisering med CO2-kilad levervenografi är cirka 90%. För ett TIPS-förfarande kan mer än 1 injektion krävas för att fylla den centrala portalvenen innan portalvenen punkteras.

om CO2-inklämda leverinjektioner inte visar portalvenen injiceras CO2 i parenkymet med en 21-gauge nål. Vi har utfört kilad levervenografi med CO2 och kontrastmedium hos hundratals patienter. Vid flera tillfällen har extravasering av CO2 i det subkapsulära utrymmet och bukhålan inträffat. I ett av dessa fall krävdes transfusion på grund av blödning. Kombinationen av CO2 inklämd levervenografi, levermanometri och transjugulär leverbiopsi kan ge den diagnostiska information som är nödvändig för att inleda lämplig behandling för patienter med leverdysfunktion.

CO2 är ett säkert och effektivt kontrastmedel för sämre vena cavography hos patienter med kontrasterallergi och njursvikt (se bilden nedan). CO2 angiografi kan ge noggrann mätning av vena caval diameter och vaskulär väg kartläggning före filterplacering och vena caval interventioner.

Koldioxidstyrd filterplacering. A. CO2 sämre vena cavogram. B. vänster renal venogram med CO2 (LRV). C. sämre vena cavogram efter utplacering av ett G2-filter (pil).

vi använder plastpåsen leveranssystem för CO2 injektion för vena cavography. Tekniken som används för CO2-venografi före filterplacering är som följer: en 5-Fr Cobra-kateter införs från den högra femorala venen och avanceras in i den kontralaterala iliacvenen för CO2 vena cavography för att utesluta närvaron av en vänstersidig inferior vena cava. Om återflöde av CO2 i den vänstra njurvenen inte har inträffat, förs katetern in i den vänstra njurvenen för ett CO2-njurvenogram.

katetern används också för att kateterisera en retroaortisk vänster njurven. Ett filter utplaceras sedan i den nedre vena cava under den lägsta njurvenen. Om kavalduplicering är närvarande placeras filtret ovanför njurarna. CO2 kan visa icke-ocklusiv kavaltromb, stenos och ocklusion. CO2 kan också användas som ett kontrastmedel i rekanaliseringsförfarandet för den ockluderade vena cava. Vitala tecken bör förbli stabila efter en bolusinjektion av CO2 i mängder av 30 till 40 cc. CO2 ska användas med försiktighet hos patienter med lunginsufficiens, lunghypertension och kända intrakardiella septaldefekter.

Splenoportografi med kontrastmedium har till stor del ersatts av icke-invasiva avbildningsmetoder (CTA och MRV) och arteriell portografi (även kallad indirekt portografi) (se bilderna nedan). På grund av den låga viskositeten hos CO2, diagnostiska mängder (15 till 30 cc CO2) av gasen kan injiceras i mjälten parenkymet, med användning av en 22 – till 25-gauge nål. Både hos försöksdjur och hos patienter orsakar de intraspleniska injektionerna av CO2 ingen mjältlaceration eller hematom. Mjälten och portalvenerna är väl visualiserade med CO2. Denna teknik är särskilt användbar hos pediatriska patienter för vilka avbildningsstudier av portalvenens patency är ofullständiga; det eliminerar behovet av femoral artärkateterisering för arteriell portografi.

Splenoportogram med injektion av CO2 i mjälten / mjälten med en 22 gauge nål visar patent mjälte (SV) och diminutiv portalven (PV). Det finns retrograd fyllning av de underlägsna mesenteriska (IMV) och överlägsna mesenteriska (SMV) venerna. L = lever

koldioxid celiac angiogram hos en patient med mjältskada visar flera små områden av gassamling i mjälten (pil) och fyllning av mjälten (SV) och portal (PV) vener genom intrasplenisk arteriovenös fistel.

TIPS är ett väl accepterat sätt att behandla patienter med varicealblödning som inte svarar på skleroterapi; det används också i fall av otänkbara ascites och cirrotisk hydrothorax. Efter att den högra eller vänstra inre halsvenen har nås införs en 10-Fr-mantel. Trycket mäts i det högra atriumet och den sämre vena cava. En 5-Fr Cobra-kateter eller en krökt tippad kateter förs in i den högra levervenen för att mäta det fria leverventrycket.

ett CO2-hepatiskt venogram utförs sedan med injektion av 10-15 cc CO2 med DSA-avbildning av levervenen och lungartären. CO2 som fångas i den centrala lungartären upplöses inom 30 sekunder efter injektionen. Persistens av gasbubblan under 30 sekunder antyder luftförorening; i sådana fall bör proceduren avbrytas och plastpåsesystemet bör kontrolleras för eventuell källa till luftförorening (se bilden nedan). Vitala tecken bör övervakas och blodtrycket bör kontrolleras 1 minut efter den första CO2-injektionen.

vänster övre extremitet venogram med CO2 fint fyller subclavia (SV), innominate (IV), och överlägsen vena cava (SVC). CO2-bubblor ses i höger atrium (RA) och höger ventrikel (LV).

katetern förs sedan fram tills den blir inklämd. När katetern är kilad, ger injektionen av 1 till 2 cc kontrastmedium en sinusformad rodnad; det kilade levervenstrycket mäts sedan. Ett CO2-kilat hepatiskt venogram utförs med injektionen av 30 till 40 cc CO2 och avbildas med DSA-tekniken.

efter mätning av portalventryck utförs ett CO2 splenoportogram med injektionen av 30 till 40 cc CO2. Vid denna tidpunkt injiceras 20 cc CO2 eller 10 cc kontrastmedium i leverparenkymkanalen och avbildas med DSA-tekniken för att utesluta överträdelse av leverartären eller gallkanalen. CO2 kan injiceras genom manteln för att exakt distribuera stenten från portvenen genom parenchymen till den centrala levervenen.

om upprepad tryckmätning avslöjar en gradient på mindre än 12 mm Hg mellan det högra atriumet och portvenen, erhålls ett slutförande digitalt subtraktionsportogram med injektionen av 30 cc CO2.

i CO2-nålspetsproceduren kateteriseras den högra eller mellersta levervenen med en 5-Fr Cobra-kateter; 20 cc CO2 injiceras sedan med plastpåsesystemet. Levervenen och lungartären avbildas sedan med DSA. CO2 som fångas i lungartären löses vanligtvis inom 30 sekunder i frånvaro av luftförorening.

21-gauge nålen avanceras sedan från den centrala levervenen mot portvenen och 20 cc CO2 injiceras genom 21-gauge nålen med hjälp av plastpåsesystemet i anteroposteriorprojektionen. En upprepad injektion görs i den vänstra främre sneda utsprånget för att visa nålens position i förhållande till målportalvenen.

när 0,018-tums styrtråden är avancerad mot portalvenen injiceras CO2 mellan styrtråden och nålen för att bekräfta trådens position i portalvenen. När portalvenen har kateteriserats är de efterföljande procedurstegen för CO2-administrering desamma som med proceduren med stora nålspetsar.