Transkutaner ARFI-Ultraschall zur Differenzierung von Karotisplaque bei hohem Schlaganfallrisiko

Obwohl der Schlaganfall in den Vereinigten Staaten nach wie vor eine der häufigsten Todesursachen ist, sind die Inzidenz- und Sterblichkeitsraten in Verbindung mit fortschrittlichen pharmazeutischen Therapien und Revaskularisierung, hauptsächlich durch Carotis-Endarteriektomie (CEA), in den letzten zwei Jahrzehnten zurückgegangen. Während die Wirksamkeit von CEA zur Vorbeugung von Schlaganfällen bei Patienten mit schwerer (≥70 %) Karotisstenose und neurologischen Symptomen gut dokumentiert ist, nimmt der Nutzen des chirurgischen Eingriffs ab, wenn das Schlaganfallrisiko bei Patienten mit weniger schwerer Stenose und Patienten ohne Symptome sinkt. Es wird geschätzt, dass bis zu 13 von 14 symptomatischen Patienten mit 50–69 % Stenose und 21 von 22 asymptomatischen Patienten mit 70–99 % Stenose unnötigerweise einer CEA-Operation unterzogen werden. Diese Daten zeigen die Unzulänglichkeit des Stenosegrades als primäre Indikation für das Schlaganfallrisiko und unterstreichen den dringenden, aber ungedeckten Bedarf an verbesserten Biomarkern, die Patienten mit geringem Risiko für einen embolischen Schlaganfall von denen unterscheiden, die eine CEA benötigen, um ihn zu verhindern.

Dieser dringende Bedarf zur Verbesserung der CEA-Indikation könnte durch die Beurteilung der Struktur und Zusammensetzung von Carotis-Plaques gedeckt werden. Plaques, die aus dünnen oder gerissenen fibrösen Kappen (TRFC), großen lipidreichen nekrotischen Kernen (LRNC) und Intraplaque-Blutungen (IPH) bestehen, werden in morphologischen Studien der Autopsie mit Thrombosen in Verbindung gebracht. Darüber hinaus stehen Plaque-Blutungen und eine verstärkte intraplaque-Gefäßbildung in CEA-Proben in einem unabhängigen Zusammenhang mit zukünftigen kardio- und zerebrovaskulären Ereignissen oder Eingriffen. Schließlich ist ein früherer Schlaganfall oder eine transitorische ischämische Attacke (TIA) mit TRFC und IPH assoziiert – während ein erhöhtes Risiko eines zukünftigen Schlaganfalls oder einer TIA durch TRFC, LRNC und IPH übertragen wird – in menschlichen Carotis-Plaques, wie durch In-vivo-Magnetresonanztomographie (MRT) bestimmt ).

Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines kostengünstigen, nicht-invasiven Bildgebungsverfahrens, das die Struktur und Zusammensetzung der Carotis-Plaques zuverlässig darstellt und für eine breite diagnostische Anwendung geeignet ist. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass der Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI)-Ultraschall LRNC/IPH, Kollagen-/Kalziumablagerungen und TRFC in menschlicher Karotisplaque in vivo abgrenzt, wobei die TRFC-Dickenmessung nur 0,49 mm beträgt – die mittlere Dicke, die mit einem Bruch einhergeht. Dieses Projekt wird die ARFI Variance of Acceleration (VoA)-Bildgebung, höhere Mittenfrequenzen und harmonische Bildgebung nutzen, um eine neue getrennte Unterscheidung von TRFC, LRNC und IPH und eine genaue Messung der Merkmalsgröße zu ermöglichen. Die Ermittler werden den Zusammenhang zwischen der fortgeschrittenen ARFI-Plaque-Charakterisierung und der jüngsten Vorgeschichte von ipsilateralem Schlaganfall oder TIA bestimmen.