Biomechanische und mikrostrukturelle Eigenschaften von aufsteigenden Aortenaneurysmen

Ein Aortenaneurysma (thorakal oder abdominal) ist eine dauerhafte Dilatation der Aorta, die durch eine Schwächung der Arterienwand verursacht wird. Die gefürchtete Komplikation ist Aortenruptur oder -dissektion, die zu potenziell tödlichen Aortenblutungen führt und mit Sterblichkeitsraten von bis zu 95 % einhergeht. Die Diagnose des Aneurysmas und insbesondere seines Ruptur- oder Dissektionsrisikos ist sehr anspruchsvoll. Wenn der Aneurysma-Durchmesser und/oder die Wachstumsrate einen bestimmten Schwellenwert (55 mm bzw. 1 cm/Jahr) überschreiten, wird eine hochinvasive und gefährliche Operation durchgeführt. Mehrere Studien haben jedoch keine Korrelation zwischen dem maximalen Querdurchmesser und dem Risiko einer Ruptur oder Dissektion gezeigt. Da die Aneurysmaruptur mit mehreren Eigenschaften des Aortengewebes assoziiert ist, können sowohl biomechanisch als auch mikrostrukturell basierte Kriterien eine vielversprechende Alternative darstellen.

Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist eine biomechanische und mikrostrukturelle Analyse von Aneurysmen, um das diagnostische Kriterium für das Risiko einer Aneurysmaruptur zu verbessern. Innerhalb dieses Ziels lassen sich zwei wissenschaftliche Ziele unterscheiden. Zunächst wird ein höchst einzigartiger Datensatz mit Patientendaten erstellt, der die Entwicklung eines verbesserten Diagnosewerkzeugs ermöglicht. Dieser Datensatz wird eine Fülle relevanter Parameter wie Patienteneigenschaften, Geometrie, Materialeigenschaften sowie biomechanische und mikrostrukturelle Eigenschaften enthalten. Die biomechanischen und mikrostrukturellen Daten werden durch die Analyse von reseziertem Aneurysmagewebe und durch dynamische Bildgebung (4D CT) gewonnen. 4D-CT-Scans sind eine Reihe von EKG-gesteuerten Scans, die in bestimmten Intervallen im Herzkreis aufgenommen werden. Das zweite Ziel ist die Schaffung eines personalisierten Diagnosewerkzeugs. Es wird erwartet, dass ein Risikokriterium für Aneurysmarupturen, das auf Geometrie sowie biomechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften basiert, wesentlich zuverlässiger ist als die derzeitigen Kriterien. Genauer gesagt wird nach einer Korrelation zwischen nicht-invasiv messbaren Patientenmerkmalen und dem Aneurysmarupturrisiko gesucht.