Aivoverisuonen tukosairauden kirurgisten ja diagnostisten menetelmien tehokkuus

Potilaan valinta. Potilaat, joilla on oireeton tai oireellinen ICA-tukkeuma ja jotka käyvät läpi STA-MCA-ohitusleikkauksen neurokirurgisessa keskuksessa, rekrytoidaan prospektiivisesti elokuun 2025 ja joulukuun 2027 välisenä aikana. Ennen rekisteröintiä kaikki osallistujat antavat kirjallisen tietoon perustuvan suostumuksen Helsingin julistuksen eettisten ohjeiden mukaisesti.

Preoperatiivinen arviointi sisältää laskentatomografia-angiografian (CTA), magneettikuvauksen (MRI), digitaalisen subtraktioangiografian (DSA) sekä kattavat neurologiset ja neuropsykologiset arvioinnit. Magneettikuvauskäytetään myös potilaiden poissulkemiseen, joilla on laajoja alueellisia infarkteja. Vain potilaat, joilla on radiologisesti vahvistettu ICA-tukkeuma ja arteriaalisen spin-labeling (ASL) MRI:llä dokumentoitu aivoperfuusiovaje vaikutusalueella ja jotka käyvät läpi STA-MCA-ohitusleikkauksen, sisällytetään.

Tutkimuskohortti rekrytoidaan Astanan kansallisessa neurokirurgian keskuksessa moniammatillisen yhteistyön kautta, johon kuuluvat neurokirurgit, radiologit, neurologit ja neuropsykologit. Kaikki tiedot kerätään standardoiduilla tapausraportointilomakkeilla ja syötetään sen jälkeen yhtenäiseen, turvalliseen tietokantaan. Potilaiden luottamuksellisuus taataan tiukan koodauksen ja henkilötunnisteiden sekä sairauskertomusnumeroiden (MRIN) anonymisoinnin avulla.

Tutkimusmuuttujat. Tietojen kerääminen sisältää seuraavat muuttujat:

Demografiset ominaisuudet: Ikä, sukupuoli, syntymäpaikka, kansallisuus, työllisyystila, ammatti ja koulutustaso. Sairaushistoria: Aiempi lääketieteellinen ja kirurginen historia, TIA:n tai aivohalvauksen puhkeaminen, verisuoniriskiotekijät (hypertonia, diabetes mellitus, dyslipidemia, eteisvärinä), komorbiditeetit (mukaan lukien geneettiset häiriöt), aiemmat leikkaukset, meneillään oleva seurantahoito, nykyiset lääkitykset ja painoindeksi (BMI). Kliininen, neurologinen ja kognitiivinen tila: Perusneurologisen tutkimuksen löydökset, Modified Rankin Scale (mRS) ja National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) -pisteet, kohtaushistoria, elämänlaatumittarit, kognitiivisen reservin indikaattorit (koulutustaso ja ammatillinen monimutkaisuus) sekä kognitiivisesti stimuloivien toimintojen harjoittaminen arvioidaan. Elämäntapatekijät: Tupakointitila, ruokavaliot, fyysinen aktiivisuus, alkoholinkäyttö, unenlaatu, lomien tiheys, tupakointi ja muut elämäntapatekijät. Radiologiset ja hemodynaamiset parametrit: Sisäisen kaulavaltimon tukkeuman sijainti ja pituus; kollateraali-verenkierron kuvio; Willis-ympyrän rakenne; ASL-perfuusiometriikat; aivojen verenvirtaus (CBF) epäsymmetriaindeksit; infarktitaakka; valkea-ainehyperintensiteetit; ja postoperatiivinen ohituspatenssi sekä STA:n halkaisija ennen ja jälkeen leikkauksen.

Tutkimustoimenpiteet. ICA-tukkeuman arvioimiseksi suoritetaan kolmiportainen arviointi instrumentaalisilla menetelmillä. Tämä kattava lähestymistapa sisältää pää- ja kaulavaltimoiden CTA:n, erikoistuneen MRI ASL- ja Time-of-flight (TOF) -sekvenssit sekä tukkeuman vahvistavan arvioinnin DSA:n aikana. Kaikki kuvantamistutkimukset suoritetaan ja tulkitaan kokeneiden neuroradiologien ja neurokirurgien toimesta, ja löydökset tarkastellaan yhteistyössä.

Kaikki potilaat käyvät läpi pää- ja kaulavaltimoiden CTA:n, jonka viipaleen paksuus on 0,5-0,625 mm, vahvistaakseen sisäisen kaulavaltimon tukkeuman ja mitatakseen donor-STA-haaran halkaisijan 2 mm:n päässä sen bifurkaatiosta.

Aivojen verenvirtauksen (CBF) arvioimiseksi ja aivoverenvirtauksen riittämättömyyden laajuuden määrittämiseksi suoritetaan MRI-perfuusiotutkimukset ennen leikkausta 1,5 tai 3 Tesla MRI:llä. Pääasiallinen perfuusio menetelmä on ASL, joka tarjoaa kvantitatiivisia CBF-arvoja, arvioi perfuusiovajeen astetta ja paljastaa kompensatorisen kollateraalikierron merkkejä perustuen arteriaalisten transit-artefaktien (ATA) esiintymiseen. Selektiivinen aivoangiografia suoritetaan käyttäen kaksitasoista digitaalista subtraktioangiografiajärjestelmää (Artis Zee, Siemens) 6F-ohjauskatetrilla, jonka kuvanottotaajuus on 7,5 kuvaa sekunnissa. Angiografinen arviointi arvioii kommunikoivien valtimoiden esiintymistä, Willis-ympyrän täydellisyyttä ja kollateraalikierron laajuutta. Hemodynaaminen kompensaatio kvantifioidaan analysoimalla täyttöaikoja ja vaiheviivästyksiä arteriaalisessa, parenchymaalisessa ja venöosisessa vaiheessa, ilmaistuna kuvina. Kuvantamisanalyysi suoritetaan käyttäen Siemens Artis Q -angiografiasovellusta tarkkojen ja toistettavien mittausten varmistamiseksi.

Neurologisen tilan arviointi. Neurologisen vajeen aste ennen ja jälkeen leikkauksen arvioidaan neurologin toimesta käyttäen perusneurologisen tutkimuksen löydöksiä, Modified Rankin Scale (mRS) ja National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) -pisteitä). Aiemman aivohalvauksen seuraukset arvioidaan myös modified Rankin Scale (mRS)15 ja Functional Activities Questionnaire (FAQ)16 -asteikoilla. Preoperatiivisesti ja kuusi kuukautta leikkauksen jälkeen kaikkia potilaita arvioidaan yhtenäisen diagnostiikkaprotokollan mukaisesti, ja tulokset kerätään ja tallennetaan erikseen ennen niiden syöttämistä yleiseen tietokantaan tiukalla henkilötietojen koodauksella.

Kognitiivisen toiminnan arviointi. Kognitiivisen toiminnan muutoksia ennen ja jälkeen leikkauksen sekä kuusi kuukautta postoperatiivisesti arvioidaan neuropsykologisilla testeillä, jotka mittaavat sekä verbaalista että ei-verbaalista älykkyysosamäärää. Psykologi hallinnoi standardoitua neuropsykologisten testien sarjaa globaalin kognition, muistin, visuaalispatiaalisten taitojen ja eksekutiivisen toiminnan arvioimiseksi. Montreal Cognitive Assessment (MoCA) käytetään globaalin kognitiivisen toiminnan seulontatyökaluna, arvioiden alueita kuten tarkkaavuus, eksekutiiviset toiminnot, muisti, kieli, visuaalispatiaaliset taidot, abstrahointi ja orientaatio17. Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) käytetään verbaalisen oppimisen ja muistisuorituksen arvioimiseksi, mukaan lukien välitön muistaminen, viivästetty muistaminen ja tunnistusmuisti18. Ei-verbaalista Kohs Block Design -testiä käytetään visuaalispatiaalisen päättelyn, ongelmanratkaisun ja havaintomotorisen koordinaation arvioimiseksi vaatimalla osallistujia jäljentämään geometrisia kuvioita värikkäillä kuutioilla19. Stroop-testiä sovelletaan valikoivan tarkkaavuuden, prosessointinopeuden ja kognitiivisen joustavuuden mittaamiseen arvioimalla kykyä estää kognitiivista häiriötä20.

Hoito. Kaikki kelvolliset ICA-tukkeumapotilaat käyvät läpi standardoidun STA-MCA-ohitusleikkauksen, jonka suorittavat kokeneet neurokirurgit. Toimenpide suoritetaan käyttäen standardoitua mikrokirurgista pää-pää -anastomosistekniikkaa, joka on hyvin vakiintunut ja osallistuvien kirurgien säännöllisesti suorittama21. Intraoperatiivinen donor-STA-haaran ja vastaanottaja-MCA-segmentin valinta perustuu valtimon halkaisijaan, virtausominaisuuksiin ja kirurgiseen saavutettavuuteen. Intraoperatiivinen ohituspatenssi arvioidaan käyttäen "hanan" tekniikkaa21 yhdistettynä mikroskooppiseen indosyaniinivihreä (ICG) -angiografiaan varmistaakseen riittävä virtaus anastomosikohdan läpi.

Intraoperatiivinen perfuusio ja verenvirtauksen suunnan arviointi Intraoperatiivinen perfuusio ja verenvirtauksen suunta arvioidaan käyttäen indosyaniinivihreää fluoresenssiangiografiaa Karl Zeiss Pentera 8000 -mikroskoopilla, joka on varustettu FLOW 800 -teknologialla ja mahdollistaa aivojen verisuonten reaaliaikaisen visualisoinnin. Kaikki tiedot käsitellään ja analysoidaan luodakseen värillisen kartan, joka kuvaa hemodynaamisia ja perfuusioviivästyksiä. Tämä mahdollistaa perfuusioparametrien vertailun anastomosialueella ennen ja jälkeen ohitusleikkauksen sekä verenvirtauksen suunnan ja hyperperfuusioalueiden arvioinnin aivoissa. Arvioinnin suorittavat neurokirurgit.

Postoperatiiviset tutkimustoimenpiteet. 1-3 päivän kuluessa leikkauksesta suoritetaan pää- ja kaulavaltimoiden CTA vahvistaakseen ohituspatenssin, mitatakseen donor-STA-haaran kaliiperin ja visualisoidakseen sen kulun. 3-5 päivää postoperatiivisesti suoritetaan ASL-perusteinen MR-perfuusiokuvantaminen arvioimaan aivoperfuusion muutoksia verrattuna preoperatiivisiin tutkimuksiin. 3D-segmentointia ja kvantitatiivista perfuusiokartoitusta sovelletaan tarjoamaan objektiivinen arvio alueellisista perfuusioparannuksista leikkauksen jälkeen. Ennen sairaalasta kotiutumista kaikki potilaat käyvät läpi neurologisen tilan ja kognitiivisen toiminnan toistuvan arvioinnin käyttäen samoja standardoituja testejä kuin preoperatiivisesti.

Seuranta-arviointi. Kuusi kuukautta leikkauksen jälkeen kaikki potilaat käyvät läpi seuranta-arvioinnin, joka sisältää pää- ja kaulavaltimoiden CTA:n ohituspatenssin arvioimiseksi ja donor-STA-haaran kaliiperin mittaamiseksi, MR-perfuusiokuvantamisen 3D-segmentoinnilla aivoperfuusion muutosten arvioimiseksi sekä neurologisten ja neuropsykologisten arviointien toistamisen käyttäen samoja testejä, joita hallinnoitiin preoperatiivisesti ja kotiutumishetkellä (NIHSS, mRS, MoCA, RAVLT, Kohs Block Design ja Stroop-testit).

Loppupisteiden arviointi

Ensisijaiset loppupisteet (varhainen postoperatiivinen arviointi):

1. Ohituspatenssi, arvioitu CTA:lla 1-3 päivän kuluessa postoperatiivisesti.
2. Aivoperfuusion parantuminen, arvioitu ASL MR-perfuusiokuvantamisella 3-5 päivän kuluessa postoperatiivisesti, mukaan lukien 3D-segmentointi ja kvantitatiivinen perfuusiokartoitus sekä aivohyperperfuusio-oireyhtymän esiintymisen arviointi.
3. Kirurgiset turvallisuustulokset, mukaan lukien perioperatiivinen aivohalvaus, ohimenevä iskeeminen kohtaus (TIA) tai muut toimenpiteeseen liittyvät komplikaatiot.

Toissijaiset loppupisteet (kuuden kuukauden seuranta):

1. Kliiniset tulokset: Minkä tahansa aivohalvaus- tai kuolemantapahtuman esiintyminen.
2. Kuvantamistulokset: Pää- ja kaulavaltimoiden CTA pitkäaikaisen ohituspatenssin arvioimiseksi ja donor-STA-haaran kaliiperin mittaamiseksi sekä MR-perfuusiokuvantaminen kestävien aivoperfuusion muutosten arvioimiseksi.
3. Toiminnalliset ja kognitiivisen toiminnan parannukset: Neurologiset ja neuropsykologiset arvioinnit käyttäen samoja standardoituja testejä kuin preoperatiivisesti ja kotiutumishetkellä.
4. MRI-perfuusiot ennen ja jälkeen leikkauksen 6 kuukauden kuluttua verrataan 3D-ohjelmamalleissa ja korreloidaan neurologisten ja kognitiivisten muutosten kanssa, ja lisäksi korreloidaan donor-STA-haaran kanssa. Tietojen käsittely. Kaikki kerätyt tiedot syötetään huolellisesti tietokantaan, jossa arvioidaan revaskularisaation edistymistä, kollateraalikierron kehittymistä ja perfuusiomuutoksia, jotka korreloivat neurologisten ja kognitiivisten muutosten kanssa. Kaikki tiedot käyvät läpi tilastollisen käsittelyn ja analyysin tunnistaakseen kuvioita ja korrelaatioita sekä selviytymisanalyysin arvioidakseen kollateraalikehitystä ja psykoneurologista dynamiikkaa. Kaikkien osallistujien odotetaan suorittavan tutkimuskäynnit suunnitellun 6 kuukauden seuranta-ajanjakson aikana.