Vasculaire remodellering na aanleg van een arterioveneuze fistel als vaattoegang voor hemodialyse: de predictieve waarde van een computer simulatie model.

Hemodialyse afhankelijke patiënten met terminaal nierfalen hebben een goed
functionerende vaattoegang voor aansluiting op de kunstnier nodig. Deze
vaattoegang wordt gewoonlijk gecreëerd door chirurgisch een verbinding te maken
tussen een arterie en vene (arterioveneuze fistel= AVF). Tengevolge van de lage
veneuze weerstand en groot arterieel-veneus drukverval zal vaatadaptatie
(remodeling) optreden met toename van de vaatdiameter en bloedstroom, waardoor
cannulatie en aansluiting op de kunstnier mogelijk wordt. De aanleg van een
autogene pols AVF (tussen a.radialis en v.cephalica) heeft de voorkeur, omdat
deze een lage complicatie incidentie en goede functieduur heeft vergeleken met
meer proximale AVF's en grafts. Echter, een aanzienlijk aantal pols AVF*s faalt
direct postoperatief door stolling en/of onvoldoende vaatremodeling.
Ondanks de selectie van patiënten gebaseerd op preoperatieve vaatdiagnostiek
(fysisch-diagnostisch, duplex, CE-MRA), faalt 30% van de aangelegde pols AVF*s
binnen zes weken na de operatie en zijn dus niet bruikbaar voor hemodialyse.
Preoperatieve predictie van de mate van postoperatieve vaatadaptatie en dus
bloedstroom toename is van groot belang voor de planning van het type
vaattoegang in de individuele patiënt. Indien op basis van de preoperatieve
diagnostiek de kans op onvoldoende vaatremodeling groot wordt geacht kan worden
gekozen voor een ander type vaattoegang.
De hypothese is dat het aantal falende AVF's gereduceerd kan worden, wanneer er
preoperatief een betere voorspelling gedaan kan worden van de postoperatieve
bloedstroom toename door de AVF. Vaatadaptatie is immers gerelateerd aan de
bloedstroom toename. Een patiënt-specifiek computer simulatie model, gebaseerd
op data van MRA en duplex onderzoek, kan mogelijk inzicht geven in de
postoperatieve bloedstroom toename en faalkans bij verschillende
fistelconfiguraties. Het grote voordeel van dit computermodel voor mogelijk
toekomstig gebruik, is dat de combinatie van de verschillende factoren, van
invloed op het slagen van de AVF, zoals vaatdiameters, de compliantie van de
vaten en de aanwezigheid van veneuze zijtakken, kan worden gevarieerd en
bestudeerd.

In dit onderzoek wordt onderzocht of een patiënt-specifiek computermodel kan
voorspellen in welke mate de bloedstroom door een vaattoegang toeneemt na de
aanleg van een AVF. De interactie tussen de verschillende factoren die van
invloed zijn op de bloedstroom door de vaattoegang zullen worden bestudeerd.
Ook zal er gekeken worden of het computer model een voorspelling kan doen over
de perifere perfusie om in de toekomst mogelijk hypoperfusie (ischemie) te
kunnen voorspellen.
Daarnaast zal geprobeerd worden om een MRA sequentie te ontwikkelen die het
gebruik van contrast in de toekomst wellicht overbodig kan maken bij patienten
met eind stadium nierfalen. Tot slot zal de biomarker ucMGP gerelateerd worden
aan de compliantie van vaten, welke een belangrijke imput is voor het te
ontwikkelen model.

Er wordt een computermodel ontwikkeld en getest, waarmee preoperatief de
postoperatieve bloedstroom door de vaattoegang kan worden voorspeld. In deze
studie is de keuze voor het type vaattoegang in de individuele patiënt
gebaseerd op de resultaten van de verrichte preoperatieve diagnostiek. De
preoperatieve computer simulaties worden uitdrukkelijk niet gebruikt om het
klinische beleid te bepalen maar enkel voor vergelijking met de postoperatieve
klinische uitkomst.
De preoperatieve modellen worden patiënt-specifiek gemaakt door gebruik te
maken van data die verkregen zijn met beschikbare modaliteiten: preoperatief
duplex onderzoek, bloeddrukmetingen, contrast-enhanced magnetische resonantie
angiografie, bloedonderzoek en cardiac output/bloedstroom metingen. De
protocollen zijn ontwikkeld in eerder onderzoek, maar moeten aangepast worden
voor onze toepassing. Daarom wordt er allereerst een pilot-studie uitgevoerd
met 5 vrijwilligers. Uit de pilot-studie komt dan een meetprotocol dat
specifiek is voor onze toepassing. Vervolgens zal dit meetprotocol gebruikt
worden om de patient-specifieke data voor het model te verkrijgen.
De resultaten van het preoperatieve model worden vergeleken met de
preoperatieve bloedstroom- en drukmetingen, zodat het model kan worden
gevalideerd. Vervolgens wordt de postoperatieve hemodynamiek en
bloedstroomvolumes gesimuleerd. De gesimuleerde bloedstroom door de AVF wordt
gecorreleerd met de werkelijke postoperatieve bloedstroom door de AVF, gemeten
met duplex scanning en MRA om te bepalen hoe nauwkeurig en betrouwbaar de
computer simulaties zijn. Daarnaast zullen ook de bloeddrukken worden
vergeleken met de postoperatief gemeten bloeddrukken.
Zowel bij de patiënten met een falende vaattoegang als bij de patiënten met
een succesvolle pols AVF zal worden bepaald of het computermodel de bloedstroom
toename goed voorspeld had.

geincludeerde patienten krijgen een aantal maal een MRA onderzoek, een
ultrageluidsonderzoek, een bloedonderzoek en een drukmetingen (pols en vinger).
In totaal duren de onderzoeken ongeveer 500 minuten. Dit is verdeeld over 2
jaar waarbij per keer het MRI onderzoek ongeveer 90 minuten in beslag neemt en
het echo-onderzoek ongeveer 10 minuten. Alle onderzoeken worden uitgevoerd als
de patienten toch in het ziekenhuis zijn voor een dialyse-behandeling,
onderzoek of een dag voor de operatie
Tijdens het CE-MRA onderzoek krijgen de patienten een Gadoliniumhoudende
contrastvloeistof toegediend. De totale incidentie voor bijwerkingen die
gerelateerd zijn aan Gadolinium gebruik voor CE-MRA onderzoek is minder dan 5%.
De incidentie op een enkele bijwerking is zelfs kleiner dan 1%. De meest
voorkomende bijwerkingen zijn nausea, hoofdpijn en emesis. Na intraveneuze
toediening is er geen nephrotoxiciteit aangetoond en zijn het aantal
bijwerkingen gering. De laatste tijd is er echter bezorgdheid ontstaan over
het toedienen van Gadolinium houdende contrastmiddelen omdat bepaalde
Gadoliniumhoudende contrastmiddelen zijn geassocieerd met het ontwikkelen van
Nephrogenische Systemische Fibrose (NSF) in patienten met ernstige
nierproblemen. NSF is een zeldzame ziekte die kan leiden tot serieuze
invaliditeit en soms zelfs kan leiden tot fatale condities. Daarom wordt er in
dit onderzoek gebruik gemaakt van het contrastmiddel gadobutrol (Gadovist©,
Bayer Schering Pharma AG, Duitsland) met een zo laag mogelijke dosis
Gadolinium. Dit contrastmiddel is tot op heden niet geassocieerd met het
ontstaan van deze ziekte en wordt op dit moment specifiek gebruikt voor het
maken van CE-MRA scans van patienten met een nierfunctiestoornis. Mocht er in
de toekomst een NSF geval ontstaan dat geassocieerd wordt met dit
contrastmiddel, dan zullen we direct stoppen met het gebruik ervan. Patienten
zullen voorafgaand aan het onderzoek uitvoerig geinformeerd worden.