Microflow3D - Ikke -invasiv kartlegging av koronararterier og det cerebrale vaskulære nettverket ved bruk av 3D -ultralydlokaliseringsmikroskopi hos pasienter med åreforkalkning før karotis endarterektomi kirurgi (Microflow3D)

Karotis aterosklerose er assosiert med en høy risiko for hjerneslag på grunn av embolisering fra sårbare plakk lokalisert ved karotis bifurkasjon. Når graden av stenose overstiger 60%, anses carotis endarterektomi for å fjerne plaketten. Dette er en kompleks kirurgisk prosedyre, utført under generell anestesi i de fleste tilfeller, og består av å trekke ut plaketten. Pasientpopulasjonen er typisk eldre og spesielt skjør, med en betydelig risiko for cerebral infarkt under intervensjonen. For å minimere perioperative risikoer gjennomgår pasienter en preoperativ evaluering som inkluderer transkraniell Doppler -ultralyd og koronar angiografi. Hensikten med transkraniell Doppler er å avbilde sirkelen til Willis og identifisere pasienter med en ufullstendig sirkel, noe som vil kompromittere tilstrekkelig cerebral perfusjon under carotisklemme. Imidlertid er denne avbildningen utfordrende fordi kvaliteten på ultralyd gjennom skallen ofte er dårlig, og todimensjonal avbildning tillater ikke alltid full visualisering av sirkelen til Willis. En tredimensjonal bildemodalitet med høy oppløsning kan derfor forbedre kirurgisk planlegging. Koronar angiografi eller CT koronar angiografi utføres for å avbilde koronararteriene og identifisere pasienter med høyest risiko for hjerteinfarkt. En ikke-ioniserende tredimensjonal avbildningsmodalitet med høy koronaroppløsning kan også være til fordel for pasienter ved å redusere eksponering for stråling.

For ti år siden utviklet Physics for Medicine Laboratory en ny avbildningsteknikk kalt ultralyd lokaliseringsmikroskopi (ULM). Denne modaliteten kombinerer ultrafast ultralydavbildning (å skaffe mer enn 1000 rammer per sekund) med injeksjon av mikrobobler som allerede er brukt i klinisk praksis. Ved å avbildes og lokalisere disse mikroboblene individuelt, blir det mulig å visualisere de vaskulære nettverkene til koronararteriene og hjernen i dyremodeller med enestående oppløsning og synsfelt. Nylig ble den kliniske gjennomførbarheten av ultralydlokaliseringsmikroskopi påvist i to dimensjoner i hjernen til pasienter med cerebrale aneurismer.

Likevel representerte den todimensjonale karakteren av avbildningen en begrensning. For å adressere dette utviklet vi en ny type bredere ultralydsond som var i stand til å avbilde store tredimensjonale volumer. Disse sonderne er allerede validert gjennom simuleringer, fantomstudier og nylig i dyreforsøk.

I denne kliniske studien tar vi derfor sikte på å demonstrere gjennomførbarheten av tredimensjonal avbildning av mikrosirkulasjonen av hjertet og hjernen hos pasienter under den preoperative evalueringen, med målet om å forbedre kirurgisk planlegging for carotis endarterektomi.