Optisk billeddannelsesmåling af intravaskulær opløsningseffektivitetsforsøg (OPTIMISE)

Perifer arteriesygdom (PAD) rammer alt fra 8-12 millioner mennesker i USA. Mange af disse mennesker fortsætter med at udvikle claudicatio, hvilesmerter og vævstab. Under oparbejdningen af ​​disse sygdomstilstande udføres mange billeddannelsesmodaliteter, herunder pulsvolumenregistrering, duplex ultralyd, angiografi og IVUS, men der er udviklet en kateterbaseret billeddannelse, der kan supplere de nuværende anvendte modaliteter.

Intravaskulær optisk kohærenstomografi (iOCT) er baseret på et nær-infrarødt lyssystem. Lyset reflekterer plak og andre genstande i kar, og signalerne behandles til en række aksiale billeder (A-scanninger) på forskellige positioner langs arterien for at generere et todimensionelt datasæt (B-scanninger). Disse billeder er skabt med en ekstremt fin opløsning på 10-15 μm, hvilket har gjort det muligt at bruge iOCT i mange forskningsmiljøer, herunder PAD og koronararteriesygdom. OCT er blevet godkendt til klinisk brug i koronarterritoriet af FDA i maj 2010. Siden da har mange centre brugt iOCT i den daglige kliniske praksis. Det er dog stadig ikke udbredt i den kliniske behandling af patienter med PAD. Der er håb om, at iOCT's højopløsningsfunktioner kan hjælpe før og efter en intervention med at forudsige resultater eller rette fejl i stentinstallation.

iOCT-proceduren for PAD i nedre ekstremiteter er ret ligetil. En introducer placeres i lårbensarterien. Hvorefter en ledning lægges forbi læsionen af ​​interesse, og iOCT-kateteret indsættes. Kateteret fastgøres derefter til en automatisk tilbagetrækningsanordning. Dernæst er et optisk medium nødvendigt for at fortrænge erytrocytterne. På grund af den høje opløsning af iOCT er dette nødvendigt for et renere billede at analysere. På tidspunktet for injektion af det optiske medium udløser en sensor kateteret til at blive trukket tilbage (distalt til proksimalt) med et vilkårligt sted fra 10-25 mm/sek. Billederne optages og behandles, og arteriel plak kan karakteriseres.

Den største styrke ved iOCT-kateteret er dets billeder i høj opløsning, men problemet er, at billedsignalet er væsentligt dæmpet af blod. For at afhjælpe denne komplikation er teknikker såsom proksimal ballonokklusion og kontinuerlig infusion af væske blevet brugt til at opnå forbedrede iOCT-billeder. I de kontinuerlige infusionsmetoder er forskellige medier blevet injiceret såsom kontrast, dextran og endda en iltbærende erstatning i håb om at forbedre og mindske svækkelsen af ​​blod.

For at overvinde svækkelsen af ​​røde blodlegemer under iOCT-billeddannelse, foreslår vi en ny tilgang, der involverer CO2-injektion for at rense erytrocytterne. I øjeblikket bruges CO2 som medium til digital subtraktionsangiografi hos patienter med nyreinsufficiens og blev første gang brugt til mennesker af Hawkins i 1982. Det andet alternativ til angiografi, joderet kontrastmiddel, er nefrotoksisk og undgås således hos disse patienter af frygt for at forværre patientens akutte eller kroniske problem. En anden gruppe, hvor CO2-angiografi anvendes, er historie med kontrastallergi. Selvom denne teknik normalt bruges under disse omstændigheder, rapporterer Kerns et al, at de udfører CO2-angiografi hos så højt som 20 % af deres patienter med abdominale og underekstremitetsundersøgelser.

Ud over fordelene ved patienter med allergi og nyreinsufficiens er CO2 ekstremt sikkert i en række arterielle og venøse anvendelser. Det er 20 gange så opløseligt som rumluft og udåndes gennem lungerne i en first-pass-type effekt. Den nuværende kontraindikation for CO2 digital subtraktionsangiografi er, at den cerebrale arterielle cirkulation aldrig bør udsættes for CO2 på grund af mulig neurotoksicitet. Relative kontraindikationer omfatter brug i nærvær af en stor arteriovenøs shunt, med lattergasbedøvelse og anvendes med forsigtighed hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom.

Dextran er tidligere blevet brugt i kritisk pleje hos mennesker som en volumenudvidelse med de sjældne bivirkninger som anafylaksi og nefrotoksicitet. Det er også blevet brugt i humane kranspulsårer med iOCT som blodfortrængningsmedium. Endelig er det blevet brugt sammen med iOCT i en proksimal okklusionsmodel. Hovedklagen i den endelige undersøgelse var en brændende fornemmelse, der varede < 10 sekunder.

Jodholdig kontrast er den nuværende guldstandard for billeddannelse af infrainguinal angiografi hos patienter uden nyreinsufficiens og er også blevet brugt sammen med iOCT til at forbedre billedkvaliteten i humane kranspulsårer såvel som halspulsårer. Den aktuelle debat i litteraturen for iOCT-medium er mellem joderet kontrast og dextran, og CO2 kan tilbyde en overlegen metode til iOCT-billeddannelse under okklusiv sygdomsintervention i nedre ekstremiteter.