VasQ und hämodynamische Zustände bei AVFs (RESHAPE)

Die terminale Niereninsuffizienz (ESRD) ist ein wachsendes globales Gesundheitsproblem, das eng mit der fortschreitenden Alterung der Bevölkerung und der längeren Überlebenszeit von Patienten zusammenhängt, die mit einer Nierenersatztherapie leben. Die Mehrheit der ESRD-Patienten befindet sich in Hämodialyse (HD)-Behandlung. Ein erfolgreiches HD-Verfahren erfordert einen funktionellen Gefäßzugang (VA), um eine sichere und dauerhafte Möglichkeit zu bieten, den Kreislauf des Patienten mit der künstlichen Niere zu verbinden. Bis heute ist die VA-Dysfunktion die Hauptursache für Morbidität und Hospitalisierung bei Huntington-Patienten und die größte Einschränkung der Huntington-Behandlung. Die aktuelle Empfehlung für VA ist die native artero-venöse Fistel (AVF), die chirurgisch im Unterarm angelegt wird, aber immer noch von hohen Nichtreifungs- und Frühversagensraten betroffen ist. Die häufigste Ursache für ein frühzeitiges AVF-Versagen ist eine Gefäßstenose aufgrund einer Neointimahyperplasie (NH). Obwohl die genauen Mechanismen, die der Stenoseentwicklung zugrunde liegen, noch vorläufig sind, besteht allgemeiner Konsens darüber, dass hämodynamische Bedingungen eine Schlüsselrolle bei der Bildung von NH spielen. Frühere Untersuchungen der Computational Fluid Dynamics (CFD) in patientenspezifischen AVF-Modellen, die von unserer Gruppe durchgeführt wurden, zeigten einen Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung in der Juxta-Anastomosen-Vene.

Es wurden verschiedene Gefäßzugangsvorrichtungen entwickelt, um Merkmale zur Regulierung der Hämodynamik und zur Förderung der Spiralströmungsentwicklung im venösen Segment des AVF zu integrieren. Das externe VasQ-Unterstützungsgerät (Laminate Medical Technologies, Israel) ist ein neuartiges Nitinol-Implantat, das die Vene extern umgibt und stützt und die Arterie in der Nähe der Verbindungsstelle „umarmt“, ohne mit dem Blutfluss in Kontakt zu kommen.

VasQ versucht, die geometrischen Parameter des AVF einzuschränken und zu formen sowie die anfällige perianastomosische Vene gegen hohen Druck, Wandspannung und Flussniveaus zu verstärken. Eine prospektive monozentrische Studie demonstrierte die Sicherheit des externen VasQ-Unterstützungsgeräts, aber die Wirkung seiner Verwendung auf hämodynamische Bedingungen und die Vorteile in Bezug auf die Flussregulierung bei patientenspezifischen AVFs müssen noch untersucht werden.

Eine detaillierte Analyse des lokalen Blutflussfeldes in patientenspezifischen AVFs kann durch Kopplung von nicht kontrastverstärkter MRT (NCE-MRI) und hochauflösenden CFD-Simulationen unter Verwendung eines kürzlich von unserer Gruppe optimierten NCE-MRI-Protokolls erhalten werden. Unsere MRT-Sequenz hat den Vorteil, qualitativ hochwertige Bilder in einer kurzen Aufnahmezeit von 5-10 Minuten zu liefern, im Vergleich zu anderen MRT-Protokollen, die mehr als 45 Minuten für eine einzelne Aufnahme benötigen. In Kombination mit hochauflösendem CFD ermöglichte uns unsere MRT-zu-CFD-Pipeline die Charakterisierung morphologischer und hämodynamischer Veränderungen im AVF eines Patienten zu zwei Zeitpunkten, unmittelbar nach der AVF-Operation und bei der AVF-Reifung. Daher scheint es ein vielversprechender Ansatz zu sein, morphologische und hämodynamische Analysen auch bei AVF durchzuführen, die mit dem VasQ-Gerät erstellt wurden, und kann verwendet werden, um die Auswirkungen des VasQ-Geräts auf hämodynamische Bedingungen aufzuklären, im Vergleich zu hämodynamischen Bedingungen, die bei AVF vorhanden sind, die durch konventionelle Chirurgie erstellt wurden ohne die Verwendung eines Geräts.