Intraoperative Laser-Speckle-Kontrast-Bildgebung zur Beurteilung des Blutflusses während der Neurochirurgie (LSCI-NSURG)

Der zerebrale Blutfluss (CBF) ist von größter Bedeutung für die menschliche Gehirnfunktion, da das Gehirn auf eine kontinuierliche Blutversorgung angewiesen ist, um seinen Energiebedarf zu decken. Die Blockierung eines zerebralen Blutgefäßes während einer Neurochirurgie kann, selbst wenn sie vorübergehend und von kurzer Dauer ist, zu einer irreversiblen Schädigung des Gehirngewebes führen (d. h. Schlaganfall) und Verlust der kortikalen Funktion, wenn sie nicht schnell genug erkannt werden.

Die Neurochirurgie umfasst die Behandlung von blutgefäßbezogenen Pathologien im Gehirn, wie intrakraniale Aneurysmen, arteriovenöse Fehlbildungen und durale arteriovenöse Fisteln, aber auch die Behandlung von Gefäßen während der Resektion von Hirntumoren. Für diese Operationen ist die Bewertung der Strömung in Behältern von größter Bedeutung. Bisher kann der Chirurg das Blut, das in der Arterie oder Vene fließt, nicht „sehen“. Die Flussvisualisierung in Echtzeit während der Operation könnte Neurochirurgen dabei helfen, die Folgen von Gefäßverschlüssen während der Operation besser zu verstehen, potenzielle unerwünschte Komplikationen zu erkennen und so rechtzeitig einzugreifen, um das Schlaganfallrisiko zu verringern. Der aktuelle Standard zur Visualisierung des Flusses in Arterien während einer Operation ist die Indocyaningrün-Angiographie (ICGA) und die Fluorescein-Angiographie (FA), bei denen ein Bolus eines fluoreszierenden Farbstoffs intravenös verabreicht und das Einspülen des Farbstoffs bildlich dargestellt wird, um festzustellen, welche Gefäße perfundiert werden. Sowohl ICGA als auch FA liefern nur eine punktuelle Darstellung der Perfusion über mehrere Sekunden und sind weit entfernt von einer kontinuierlichen Beurteilung.

Die Laser-Speckle-Kontrast-Bildgebung (LSCI) bietet nachweislich die Möglichkeit, den Fluss in Gefäßen in Echtzeit und kontinuierlich ohne die Notwendigkeit von Kontrastmitteln zu visualisieren. Bei LSCI wird das interessierende Gewebe mit Laserlicht niedriger Leistung bei roten oder nahen Infrarotwellenlängen beleuchtet und das von der Gewebeoberfläche reflektierte Licht wird auf eine Kamera abgebildet. Die resultierenden Bilder sind Laser-Speckle-Muster, und ein Computer verarbeitet die Bilder, um Speckle-Kontrastbilder zu erzeugen, die Bilder der Bewegung innerhalb des Sichtfelds (dh des Blutflusses) sind.

Mit diesen Eigenschaften hat LSCI das Potenzial, zum ersten Mal eine kontinuierliche Visualisierung des Blutflusses in großen und kleinen Gefäßen zu liefern und die Einschränkungen von ICGA und FA zu überwinden. LSCI ist eine etablierte Technik für Studien von CBF und wurde hauptsächlich verwendet, um die Mikrozirkulation der Großhirnrinde während neurochirurgischer Eingriffe zu untersuchen. Die räumliche Auflösung im klinischen Umfeld und ihre Genauigkeit im Vergleich zu ICGA und FA sind jedoch unklar.

Der Zweck dieser klinischen Prüfung ist es, den Nutzen und die Genauigkeit von LSCI im Vergleich zu ICGA und/oder FA während der neurovaskulären Chirurgie zu bewerten. LSCI-Videos werden automatisch intraoperativ bei jedem Patienten vor, während und nach ICGA und/oder FA im selben chirurgischen Sichtfeld aufgezeichnet, um die Vergleichbarkeit der Methoden zu gewährleisten.