在经皮冠状动脉介入治疗中，基于立体感知建立的导丝操控技术

《Catheterization and Cardiovascular Interventions》：Guidewire Manipulation Based on Establishment of Stereo Perception in Percutaneous Coronary Intervention

通过建立冠状动脉造影（CAG）的立体感知方法，结合DSA gantry旋转和UG NX软件模拟，成功确定了指导线尖端的方向、真伪腔的相对位置及旋转扭矩方向。3D打印心脏模型验证了该方法准确性，并证实经培训后操作成功率从60%提升至93.3%（p<0.01）。

　　在现代医学领域，随着人口老龄化和慢性疾病患者生存率的提高，复杂冠状动脉疾病（CAD）的发病率正逐步上升。这种趋势对介入心脏病学领域提出了更高的技术挑战，尤其是针对经皮冠状动脉介入治疗（PCI）的精准操作。传统上，PCI依赖于二维X光成像技术，这种方法虽然在临床中广泛应用，但存在一定的局限性，如缺乏深度感知、难以判断血管分支之间的相对位置以及无法准确评估导丝旋转扭矩的方向等。这些局限性可能会影响手术的成功率和操作的精确性，尤其是在处理复杂的冠状动脉病变时，如慢性完全闭塞（CTO）等。

为了克服这些挑战，研究人员致力于开发一种新的方法，以增强冠状动脉造影（CAG）中的立体感知能力，从而提高导丝操控的精度。传统二维影像无法提供足够的深度信息，导致医生在操作过程中可能对导丝的方向产生误解。因此，建立一种能够模拟三维空间关系的立体视觉系统成为解决这一问题的关键。本研究通过结合数字减影血管造影（DSA）技术与计算机辅助设计（CAD）软件，探索了一种新的导丝操控方法。这种方法不仅能够帮助医生更直观地理解血管结构和导丝的位置，还能够提供旋转扭矩方向的判断，从而显著提升PCI的手术成功率。

在本研究中，研究人员首先构建了一个高度逼真的透明硅胶模型，用于模拟人体心脏和冠状动脉系统。通过使用三维打印技术，这一模型能够提供清晰的血管结构和导丝运动轨迹，从而为实验提供了一个理想的平台。随后，他们利用UG NX软件进行模拟，通过调整DSA机架的旋转轴与显示屏幕之间的关系，建立了与真实三维空间相对应的视觉感知模型。这种技术的原理与人类视觉中的透视概念相似，即靠近观察者的目标物体在影像中显得更大，而远离的物体则更小。通过将X光管作为“观察点”，研究人员能够更准确地模拟血管和导丝在三维空间中的位置关系。

在实验过程中，研究人员通过旋转DSA机架，观察导丝尖端在不同角度下的运动轨迹，并将其与UG NX软件中的模拟结果进行对比。这一过程不仅帮助他们确定了导丝尖端的方向，还明确了真腔和假腔之间的相对位置。通过这种技术，医生可以更直观地判断导丝在血管中的运动方向，从而避免操作失误。此外，研究还验证了在血管发生扭曲和变形的情况下，旋转扭矩的方向仍然保持一致，这一发现对提高导丝操控的稳定性具有重要意义。

在实际应用中，研究人员进行了一项初步试验，评估立体感知训练对导丝操控效果的影响。在训练前，一名介入心脏病学专家在三维打印模型中执行了30次单向导丝旋转操作，成功率为60%；而在训练后，成功率提升至93.3%，显示出显著的改善。这一结果表明，通过系统性的训练，医生能够更好地掌握三维导丝操控技术，从而提高手术的成功率和操作的精确性。这种技术的推广，有望为复杂病例的介入治疗提供更可靠的指导。

值得注意的是，传统的二维成像技术虽然已被广泛采用，但其局限性在处理复杂病变时尤为明显。例如，在处理CTO病变时，医生往往需要通过导丝的反向进入（retrograde access）来完成操作，而这种操作对医生的空间感知能力提出了更高的要求。相比之下，本研究提出的方法不仅能够提供更清晰的立体视觉，还能在不依赖额外设备的情况下，实现对导丝旋转方向的准确判断。这使得该技术在临床应用中更具优势，尤其是在需要减少辐射剂量和对比剂使用的情况下。

此外，本研究还探讨了三维导丝操控技术的潜在临床应用价值。通过结合真实血管模型和计算机模拟，这种方法能够为医生提供更直观的操作指导，从而减少手术过程中可能发生的错误。同时，该方法还能够在不增加额外成本的前提下，提高手术的效率和安全性。与传统的三维血管造影技术相比，本方法避免了大角度机架旋转和连续X光照射的需求，从而显著降低了辐射和对比剂的使用量。这不仅对患者的健康安全至关重要，也对医院的资源管理和成本控制具有积极意义。

尽管本研究的结果显示了三维导丝操控技术的潜力，但该技术在临床应用中仍面临一定的挑战。例如，在处理分叉病变或通过支架网格进行导丝穿刺时，医生需要具备更高的空间感知能力和操作技巧。因此，未来的研究应进一步探索如何将这种技术整合到实际临床手术中，并评估其在长期手术效果中的影响。此外，还需要通过更多临床试验来验证该方法的适用性和有效性，特别是在处理复杂病例时的表现。

总的来说，这项研究为提升PCI手术的精确性和成功率提供了一种新的视角。通过建立立体感知系统，医生能够更准确地判断导丝的位置和旋转方向，从而在复杂的冠状动脉病变中更加自信地进行操作。这种技术的推广和应用，不仅有助于提高手术的成功率，还可能减少手术时间和患者的并发症风险。随着技术的不断进步和临床实践的积累，三维导丝操控有望成为未来介入心脏病学领域的重要工具，为更多患者带来福音。