Weefselkarakterisatie met optische coherentietomografie - Klinische validatie

De meeste hartaanvallen worden veroorzaakt door het scheuren van een zwakke
ontstoken plek in de vaatwand van de kransslagaderen. Een dergelijke
"instabiele plaque" levert geen klachten op, totdat hij scheurt. De inhoud van
de plaque komt in de bloedbaan en veroorzaakt direct en stolsel, dat het vat
kan blokkeren, waardoor de zuurstoftoevoer naar een deel van het hart
stagneert. Hetzelfde proces voltrekt zich in de halsslagaderen, met mogelijk
een beroerte als gevolg.
De eigenschappen van instabiele plaques zijn goed bekend, maar desondanks
blijft het erg lastig om ze te identificeren in levende patiënten. Eén techniek
om de kransslagaderen af te beelden is optische coherentie tomografie (OCT).
Een catheter wordt opgevoerd tot in de kransslagader van de patient kan met
deze techniek een driedimensionaal beeld vormen van de vaatwand. Een
lichtbundel wordt op de vaatwand geschenen en uit het gereflecteerde licht
worden plaatjes gemaakt. OCT kan de structuur van het weefsel afbeelden met
details van ca. 0.01 mm. Zulke kleine structuren blijken belangrijk voor de
stabiliteit van een plaque. Helaas bepaalt de vaatwandstructuur niet als enige
of een plaque zal scheuren of niet. De samenstelling van het weefsel is net zo
belangrijk, maar kan op dit moment nog niet goed worden bepaald in een
klinische procedure.

In dit project ontwikkelen we een techniek waarmee de instabiliteit van plaques
zichtbaar gemaakt wordt, door de weefseltypen in de plaque af te beelden met
OCT. Zo kunnen we het gevaar van een plaque beter karakteriseren. Ieder weefsel
heeft andere optische eigenschappen. We hebben recent een analysemethode
ontwikkeld om één van die optische eigenschappen af te leiden uit het
OCT-signaal, de zogenaamde optische verzwakkingscoefficient. Onze eerste
resultaten wijzen uit dat de weefsels die typisch worden aangetroffen in
instabiele plaques een veel grotere optische verzwakkingscoefficient hebben dan
de meer stabiele typen. Dit contrast gaan we gebruiken om de samenstelling van
de vaatwand te visualiseren en met die kennis instabiele plaques aan te tonen
in de patient.
In deze studie willen we de exacte relatie vastellen tussen weefseltype en de
verzwakkingscoefficient. Hiertoe maken we afbeeldingen van de kransvaten met
OCT, en daarnaast met twee andere technieken die ieder één weefseltype goed
kunnen bepalen, als referentie. Met de criteria die we hebben bepaald in de
eerste stap gaan we in de OCT beelden het weefseltype identificeren. Al het
beeldmateriaal wordt met elkaar vergeleken om de analyse te valideren in een
levende kransslagader.
Het studievat wordt afgebeeld met twee catheters: een OCT catheter en een
Lipiscan/IVUS catheter. De OCT data zal worden geanalyseerd om de optische
verzwakkingscoefficient te bepalen, en daaruit het weefseltype volgens criteria
die zijn is vastgesteld in een autopsiestudie. Lipiscan is de merknaam van een
techniek die het reflectiespectrum voor infrarood licht bepaalt van de
vaatwand. Dit maakt het mogelijk om de aanwezigheid van vet in de vaatwand vast
te stellen. IVUS is een afkorting van intravascular ultrasound, een
afbeeldingstechniek met een grote specificiteit voor verkalkingen. Een nieuwe
catheter die beide modaliteiten combineert is net op de markt. Deze dataset zal
de standaard zijn waartegen de OCT weefselkarakterisatie wordt gevalideerd.

De opzet van deze studie is monocenter, onderzoeker-geinitieerd, prospectief,
observationeel. Er is op dit moment geen vervolg van deze studie voorzien.

Bij het inbrengen van een catheter in de coronaire circulatie kan o.m.
vaatspasme optreden, er kan een dissectie veroorzaakt worden, of de ingebrachte
stent kan beschadigd worden. Deze complicaties zijn goed te beheersen in de
interventiekamer. Hoewel elke catheterisatie risico's in zich draagt, zijn
vergrote risico's van de in het onderzoek gebruikte technieken zeer gering. Het
risico op complicaties bij een PCI is ca. 1%. De recente PROSPECT studie,
waarin per patiënt drie coronairarteriën werden afgebeeld, had 11 complicaties
gerelateerd aan imaging in 697 patiënten met acuut coronair syndroom (1.6%). In
onze studie wordt slechts één vat (i.p.v. drie) afgebeeld; het risico is dus
zeer waarschijnlijk lager dan dit getal. Het onderzoek zal ca 15 minuten aan de
duur van de procedure toevoegen.