Vektorgeschwindigkeitsbildgebung bei AAA-Patienten (AAA-VFI)

Derzeit ist ein AAA-Durchmesser > 5,5 cm der Cut-off für eine Behandlung mit der Begründung, dass das Rupturrisiko das Operationsrisiko an diesem Punkt überwiegt. Obwohl solche Schwellenwerte in großen Kohorten die Reparaturindikation adäquat widerspiegeln, versagen sie bei einer patientenindividuellen Entscheidungsfindung. Dies spiegelt sich in der Tatsache wider, dass sowohl kleine AAA-Rupturen als auch große AAAs stabil sind. Darüber hinaus zeigen kürzlich eingeführte biomechanische Parameter vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf eine verbesserte Vorhersage des Rupturrisikos. Ein Schlüsselparameter ist die intraluminale Thrombusbildung (ILT) an der Gefäßwand, die bei 75 % der AAAs beobachtet wird. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass ILT das Rupturrisiko fördert und seine Schutzwirkung durch die Verringerung der Wandspannung überwiegt. Eine Erklärung liegt in der Tatsache, dass die Gefäßwand aufgrund der luminalen Sauerstoffdiffusion hauptsächlich mit Sauerstoff versorgt wird und ILT die Sauerstoffversorgung der AAA-Wand um bis zu 95 % verringert. Dies wiederum führt zu Hypoxie, Entzündung und Schwächung der Gefäßwand, wodurch eine AAA-Ruptur gefördert wird. Andere haben auch gezeigt, dass kleine AAAs (< 6 cm), die gerissen sind, einen signifikant höheren Volumenprozentsatz an ILT aufweisen. Die Biomechanik hinter der Bildung von ILT weist darauf hin, dass der aneurysmatische Blutfluss in Kombination mit der komplexen und patientenspezifischen AAA-Geometrie eine Rolle spielt, die Blutflussstörungen induziert, z. Wirbel und Stagnationszonen. Diese lokalen Durchblutungsstörungen erleichtern die Blutplättchenadhäsion und ILT-Bildung in Regionen mit langsamem und stagnierendem Fluss, was wiederum das AAA-Wachstum und das damit verbundene Rupturrisiko erhöht. Dieses Projekt ist ein erster Schritt zur Quantifizierung des AAA-Blutflusses in vivo unter Verwendung von Ultraschalltechniken mit hoher Bildrate, um sowohl eine bessere Risikostratifizierung als auch ein besseres Risikomanagement durchzuführen.

Herkömmliche Farb-Doppler-Bildgebung wird unter Verwendung fokussierter Ultraschallstrahlen durchgeführt, was die erreichbaren Bildfrequenzen auf etwa 25 Bilder pro Sekunde (fps) begrenzt. Jüngste Entwicklungen in der Computerhardware und -software haben eine Verschiebung hin zu einer unfokussierten Bildgebung ermöglicht, bei der anatomische Ultraschallbilder unter Verwendung von nur einem einzigen unfokussierten Ultraschallimpuls gemacht werden können. Mit der neuen Technologie wird das Framerate-Limit schlagartig um den Faktor 500 erhöht, was zu einer erhöhten Flexibilität bei der Gestaltung von Bildsequenzen führt. Extrem hohe Bildraten können nun gegen erhöhte Komplexität eingetauscht werden, wodurch neue Informationen gewonnen werden können.

In diesem Projekt werden die Ermittler eine kontinuierliche EKG-gesteuerte 3D-Schnitterfassung mit hoher Bildrate verwenden, um den Blutfluss am Eingang des Aneurysmas zu quantifizieren. Dies führt zu einem Vektorfluss-Bildgebungsdatensatz, einschließlich der Komponente durch die Ebene. Das empfangene Signal basiert auf den in vivo Streueigenschaften von Blut. Die Technik könnte jedoch von der Zugabe von Ultraschallkontrastmitteln profitieren, daher wird eine zweite Reihe von Messungen nach intravenöser Injektion eines Kontrastmittels (SonoVue) durchgeführt.

Die Hypothese ist, dass 3D-Ultraschall mit hoher Bildrate verwendet werden kann, um den Blutfluss von Aneurysmen abzubilden. Aus diesen Messungen erwarten die Forscher, dass die Analyse der Reisestrecke unterschiedliche Ergebnisse zwischen AAA-Patienten mit und ohne intraluminalen Thrombus zeigt. Dies wiederum ist ein weiteres Puzzleteil, um Patienten mit einem höheren Risiko für eine Aneurysmaruptur zu stratifizieren.