Wirksamkeit chirurgischer und diagnostischer Methoden bei zerebrovaskulärer Verschlusskrankheit

Patientenauswahl. Patienten mit asymptomatischer oder symptomatischer ICA-Okklusion, die sich einer STA-MCA-Bypass-Operation im neurochirurgischen Zentrum unterziehen, werden prospektiv zwischen August 2025 und Dezember 2027 aufgenommen. Vor der Registrierung werden alle Teilnehmer eine schriftliche Einwilligungserklärung gemäß den ethischen Richtlinien der Deklaration von Helsinki abgeben.

Die präoperative Evaluation umfasst Computertomographie-Angiographie (CTA), Magnetresonanztomographie (MRT), digitale Subtraktionsangiographie (DSA) sowie umfassende neurologische und neuropsychologische Untersuchungen. Die Magnetresonanztomographie wird ebenfalls eingesetzt, um Patienten mit ausgedehnten territorialen Infarkten auszuschließen. Nur Patienten mit radiologisch bestätigter ICA-Okklusion und arterieller Spin-Labeling (ASL)-MRT-dokumentierter zerebraler Hypoperfusion im betroffenen Gefäßterritorium, die sich einem STA-MCA-Bypass unterziehen, werden eingeschlossen.

Die Studienkohorte wird am Nationalen Zentrum für Neurochirurgie in Astana durch multidisziplinäre Zusammenarbeit unter Beteiligung von Neurochirurgen, Radiologen, Neurologen und Neuropsychologen rekrutiert. Alle Daten werden mit standardisierten Fallberichtsbögen erhoben und anschließend in eine einheitliche, sichere Datenbank eingegeben. Die Vertraulichkeit der Patienten wird durch strenge Kodierung und Anonymisierung personenbezogener Identifikatoren und Krankenakten-Identifikationsnummern (MRINs) gewährleistet.

Studienvariablen. Die Datenerhebung umfasst folgende Variablen:

Demographische Merkmale: Alter, Geschlecht, Geburtsort, Nationalität, Beschäftigungsstatus, Beruf und Bildungsniveau. Medizinische Anamnese: Frühere medizinische und chirurgische Anamnese, Beginn von TIA oder Schlaganfall, vaskuläre Risikofaktoren (Hypertonie, Diabetes mellitus, Dyslipidämie, Vorhofflimmern), Komorbiditäten (einschließlich genetischer Störungen), frühere Operationen, laufende Nachsorge, aktuelle Medikation und BMI. Klinischer, neurologischer und kognitiver Status: Ergebnisse der neurologischen Basisuntersuchung, Modified Rankin Scale (mRS)- und National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS)-Scores, Anamnese von Krampfanfällen, Lebensqualitätsmaße, Indikatoren der kognitiven Reserve (Bildungsabschluss und berufliche Komplexität) und Beteiligung an kognitiv stimulierenden Aktivitäten werden bewertet. Lebensstilfaktoren: Raucherstatus, Ernährungsgewohnheiten, körperliche Aktivität, Alkoholkonsum, Schlafqualität, Urlaubshäufigkeit, Tabakkonsum und andere Lebensstilfaktoren. Radiologische und hämodynamische Parameter: Lage und Länge der inneren Karotisarterien-Okklusion; Kollateralkreislaufmuster; Konfiguration des Circulus arteriosus Willisii; ASL-Perfusionsmetriken; zerebrale Blutfluss (CBF)-Asymmetrieindizes; Infarktlast; White Matter Hyperintensities; und postoperative Bypass-Durchgängigkeit sowie der Durchmesser der STA prä- und postoperativ.

Studienverfahren. Zur Beurteilung der ICA-Okklusion wird eine dreistufige Bewertung mit instrumentellen Methoden durchgeführt. Dieser umfassende Ansatz umfasst CTA der Kopf- und Halsgefäße, spezialisierte MRT-ASL- und Time-of-flight (TOF)-Sequenzen sowie eine bestätigende Beurteilung der Okklusion während der DSA. Alle Bildgebungsstudien werden von erfahrenen Neuroradiologen und Neurochirurgen durchgeführt und interpretiert, wobei die Befunde gemeinsam überprüft werden.

Alle Patienten erhalten eine CTA der Kopf- und Halsgefäße mit einer Schichtdicke von 0,5-0,625 mm, um die Okklusion der inneren Karotisarterie zu bestätigen und den Durchmesser des Spender-STA-Astes 2 mm distal seiner Bifurkation zu messen.

Zur Bewertung des zerebralen Blutflusses (CBF) und zur Bestimmung des Ausmaßes der zerebrovaskulären Insuffizienz werden MRT-Perfusionsstudien vor der Operation an einem 1,5- oder 3-Tesla-MRT durchgeführt. Die Hauptperfusionsmethode wird ASL sein, die quantitative CBF-Werte liefert, den Grad des Perfusionsdefizits beurteilt und Anzeichen eines kompensatorischen Kollateralkreislaufs basierend auf dem Vorhandensein von arteriellen Transitartefakten (ATA) aufdeckt. Selektive zerebrale Angiographie wird mit einem biplanen digitalen Subtraktionsangiographie-System (Artis Zee, Siemens) mit einem 6F-Führungskatheter bei einer Bildrate von 7,5 Bildern pro Sekunde durchgeführt. Die angiographische Beurteilung wird das Vorhandensein von Kommunikationsarterien, die Vollständigkeit des Circulus arteriosus Willisii und das Ausmaß des Kollateralkreislaufs bewerten. Die hämodynamische Kompensation wird durch Analyse der Füllzeiten und Phasenverzögerungen über die arterielle, parenchymale und venöse Phase quantifiziert, ausgedrückt in Bildern. Die Bildanalyse wird mit der Siemens Artis Q-Angiographie-Software durchgeführt, um genaue und reproduzierbare Messungen zu gewährleisten.

Beurteilung des neurologischen Status. Der Grad des neurologischen Defizits vor und nach der Operation wird von einem Neurologen anhand der Ergebnisse der neurologischen Basisuntersuchung, der Modified Rankin Scale (mRS)- und National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS)-Scores bewertet. Die Folgen eines früheren Schlaganfalls werden ebenfalls mit der modifizierten Rankin-Skala (mRS)15 und dem Functional Activities Questionnaire (FAQ)16 beurteilt. Präoperativ und sechs Monate nach der Operation werden alle Patienten nach einem einheitlichen Diagnoseprotokoll bewertet, wobei die Ergebnisse gesammelt und separat aufgezeichnet werden, bevor sie in eine allgemeine Datenbank mit strenger Kodierung personenbezogener Daten eingegeben werden.

Beurteilung der kognitiven Funktion. Veränderungen der kognitiven Funktion vor und nach der Operation sowie sechs Monate postoperativ werden mit neuropsychologischen Tests bewertet, die sowohl verbale als auch nonverbale IQ messen. Eine standardisierte Batterie neuropsychologischer Tests wird von einem Psychologen durchgeführt, um globale Kognition, Gedächtnis, visuell-räumliche Fähigkeiten und exekutive Funktionen zu bewerten. Der Montreal Cognitive Assessment (MoCA) wird als Screening-Instrument für die globale kognitive Funktion verwendet und bewertet Bereiche wie Aufmerksamkeit, exekutive Funktionen, Gedächtnis, Sprache, visuell-räumliche Fähigkeiten, Abstraktion und Orientierung17. Der Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) wird eingesetzt, um verbales Lernen und Gedächtnisleistung zu bewerten, einschließlich sofortiger Abruf, verzögerter Abruf und Wiedererkennungsgedächtnis18. Der nonverbale Kohs Block Design Test wird verwendet, um visuell-räumliches Denken, Problemlösung und perzeptuell-motorische Koordination zu bewerten, indem Teilnehmer geometrische Muster mit farbigen Blöcken nachbilden müssen19. Der Stroop-Test wird angewendet, um selektive Aufmerksamkeit, Verarbeitungsgeschwindigkeit und kognitive Flexibilität zu messen, indem die Fähigkeit zur Hemmung kognitiver Interferenz bewertet wird20.

Behandlung. Alle geeigneten Patienten mit ICA-Okklusion werden sich einer standardmäßigen STA-MCA-Bypass-Operation unterziehen, die von erfahrenen Neurochirurgen durchgeführt wird. Der Eingriff wird mit einer standardisierten mikrochirurgischen End-zu-Seit-Anastomosentechnik durchgeführt, die von den beteiligten Chirurgen etabliert und routinemäßig durchgeführt wird21. Die intraoperative Auswahl des Spender-STA-Astes und des Empfänger-MCA-Segments basiert auf Gefäßdurchmesser, Flusseigenschaften und chirurgischer Zugänglichkeit. Die intraoperative Bypass-Durchgängigkeit wird mit der "Faucet"-Technik21 in Kombination mit mikroskopischer Indocyaningrün (ICG)-Angiographie beurteilt, um einen ausreichenden Fluss durch die Anastomose zu gewährleisten.

Intraoperative Perfusions- und Blutflussrichtungsbewertung. Intraoperative Perfusion und Blutflussrichtung werden mit Indocyaningrün-Fluoreszenzangiographie unter Verwendung des Karl Zeiss Pentera 8000-Mikroskops mit FLOW 800-Technologie bewertet, die eine Echtzeitvisualisierung der zerebralen Gefäße ermöglicht. Alle Daten werden verarbeitet und analysiert, um eine Farbkarte zu erstellen, die hämodynamische und Perfusionsverzögerungen darstellt. Dies ermöglicht den Vergleich von Perfusionsparametern in der Anastomosenregion vor und nach der Bypass-Operation sowie die Bewertung der Blutflussrichtung und Hyperperfusionszonen im Gehirn. Die Bewertung wird von Neurochirurgen durchgeführt.

Postoperative Studienverfahren. Innerhalb von 1-3 Tagen nach der Operation wird eine CTA von Kopf und Hals durchgeführt, um die Bypass-Durchgängigkeit zu bestätigen, das Kaliber des Spender-STA-Astes zu messen und seinen Verlauf zu visualisieren. 3-5 Tage postoperativ wird eine ASL-basierte MR-Perfusionsbildgebung durchgeführt, um zerebrale Perfusionsveränderungen im Vergleich zu präoperativen Studien zu bewerten. 3D-Segmentierung und quantitative Perfusionskartierung werden angewendet, um eine objektive Bewertung regionaler Perfusionsverbesserungen nach der Operation zu ermöglichen. Vor der Entlassung aus dem Krankenhaus unterziehen sich alle Patienten einer erneuten Bewertung des neurologischen Status und der kognitiven Funktion mit denselben standardisierten Tests wie präoperativ.

Nachuntersuchung. Sechs Monate nach der Operation werden alle Patienten eine Nachuntersuchung durchlaufen, einschließlich CTA von Kopf und Hals zur Bewertung der Bypass-Durchgängigkeit und Messung des Kalibers des Spender-STA-Astes, MR-Perfusionsbildgebung mit 3D-Segmentierung zur Beurteilung zerebraler Perfusionsveränderungen sowie wiederholte neurologische und neuropsychologische Bewertungen mit denselben Tests wie präoperativ und bei Entlassung (NIHSS, mRS, MoCA, RAVLT, Kohs Block Design und Stroop-Tests).

Endpunktbewertung

Primäre Endpunkte (frühe postoperative Bewertung):

1. Bypass-Durchgängigkeit bewertet durch CTA innerhalb von 1-3 Tagen postoperativ.
2. Zerebrale Perfusionsverbesserung bewertet durch ASL-MR-Perfusionsbildgebung 3-5 Tage postoperativ, einschließlich 3D-Segmentierung und quantitativer Perfusionskartierung sowie Bewertung des Vorhandenseins eines zerebralen Hyperperfusionssyndroms.
3. Chirurgische Sicherheitsergebnisse, einschließlich perioperativem Schlaganfall, transitorisch ischämischer Attacke (TIA) oder anderen verfahrensbedingten Komplikationen.

Sekundäre Endpunkte (sechsmonatige Nachuntersuchung):

1. Klinische Ergebnisse: Auftreten von Schlaganfällen oder Tod.
2. Bildgebende Ergebnisse: CTA von Kopf und Hals zur Bewertung der langfristigen Bypass-Durchgängigkeit und Messung des Kalibers des Spender-STA-Astes und MR-Perfusionsbildgebung zur Bewertung anhaltender zerebraler Perfusionsveränderungen.
3. Funktionelle und kognitive Funktionsverbesserungen: Neurologische und neuropsychologische Bewertungen mit denselben standardisierten Tests wie präoperativ und bei Entlassung.
4. MRT-Perfusionen prä- und postoperativ nach 6 Monaten werden in 3D-Programmmodellen verglichen und mit neurologischen und kognitiven Veränderungen korreliert, und zusätzliche Korrelationen mit Spenderast-Daten der STA-Datenverarbeitung. Alle gesammelten Daten werden sorgfältig in eine Datenbank eingegeben, wo Revaskularisierungsfortschritt, die Entwicklung des Kollateralkreislaufs und Perfusionsveränderungen, die mit neurologischen und kognitiven Veränderungen korreliert sind, bewertet werden. Alle Daten werden statistisch verarbeitet und analysiert, um Muster und Korrelationen zu identifizieren, sowie Überlebensanalysen durchgeführt, um die Kollateralentwicklung und psychoneurologische Dynamik zu bewerten. Von allen Teilnehmern wird erwartet, dass sie die Studienbesuche über den geplanten 6-monatigen Nachuntersuchungszeitraum abschließen.