Bepaling van pulsgolfsnelheid in patiënten met Marfan syndroom: automatische en niet-invasieve meting van de regionale status van de aortavaatwand

Recente publicaties benadrukken het belang van het meten van de
pulsgolfsnelheid (PWV) waarmee de systolische bloedgolf door de aorta
voorplant, als maat voor de stijfheid van de aortavaatwand bij vaatziekten. De
PWV kan met behulp van Echo Doppler en intra-vasculaire drukmetingen bepaald
worden. Hoewel de drukmetingen het meest nauwkeurig zijn, maken ze gebruik van
een invasieve methode waardoor deze niet geschikt zijn voor screening en
follow-up onderzoek. Bij de bepaling van de PWV met behulp van Echo Doppler
worden modelaannames toegepast, waardoor deze methode slechts een ruwe
schatting van de algehele PWV kan opleveren.
Verschillende studies hebben Magnetische Resonantie Imaging (MRI) gebruikt om
de PWV te bepalen. MRI is een nauwkeurige, niet-invasieve beeldvormende
techniek waarmee het drie-dimensionale snelheidsvectorveld van het stromende
bloed door de aorta bepaald kan worden, zonder gebruik te maken van
modelaannames. De beschikbaarheid van een diagnostische en prognostische
methode waarmee regionaal in de aorta gebieden opgespoord kunnen worden waar de
vaatwand verminderd elastisch is, is zeer gewenst aangezien deze gebieden een
verhoogd risico op aneurysma- en dissectievorming hebben.
Dit is het geval bij patiënten met Marfan syndroom. Marfan syndroom is een
ziekte waarbij het bindweefsel aangetast wordt, dat zich onder andere
manifesteert door problemen aan het cardiovasculaire systeem. Voornaamste
doodsoorzaak bij deze patiënten is een dissectie van de aorta ten gevolge van
een progressieve dilatatie van de wortel. De stijfheid van de aortavaatwand
wordt onderzocht als potentiële voorspeller van aorta dissectie of
aneurysmavorming.

Hoofddoel van het onderzoek is om een MRI protocol te onwikkelen waarmee de PWV
regionaal in de aorta bepaald kan worden. Een beeldanalyseprogramma is daarbij
onmisbaar om de beelden snel, automatisch, reproduceerbaar en
observer-onafhankelijk te verwerken. De MRI-techniek zal worden gevalideerd in
een fantoomstudie en in patiënten.

Deze vierjarige studie wordt in vier fases uitgevoerd:
A. Scan optimalisatie: een meer-dimensionale snelheidsgevoelige MRI sequentie
met hoge temporele resolutie dient geoptimaliseerd te worden om de
propagatiesnelheid van de systolische bloedgolf door de aorta te kunnen bepalen.
B. Software ontwikkeling: het MRI-onderzoek resulteert in grote datasets met
zo'n 1500-2000 beelden. Om de techniek klinisch toepasbaar te maken, dient een
softwareprogramma ontwikkeld te worden waarmee snel en nauwkeurig
meetresultaten verkregen kunnen worden.
C. Validatie: de nauwkeurigheid van de MRI-metingen wordt bepaald door MRI te
vergelijken met drukmetingen via fantoomexperimenten en metingen in patiënten
die tijdens hartcatheterisatie drukmetingen ondergaan.
D. Applicatie: de prognostische waarde van de nieuwe MRI-methode wordt getest
in vijftig patiënten met Marfan syndroom, waarbij een regionale afwijking van
de compliantie van de aorta te verwachten is (bijv. vanwege een geïmplanteerde
aorta-graft). Deze patiënten ondergaan een MRI-onderzoek. Twee jaar later wordt
dit onderzoek herhaald. Eventuele events (zoals een dilatatie) geven inzicht in
de prognostische waarde van de techniek tijdens baseline. Ter vergelijking
worden ook 25 gezonde vrijwilligers gerecruteerd (gemiddelde leeftijd en
geslacht gelijk aan de patiëntenpopulatie).

Het risico en belasting voor de 25 patiënten tijdens het validatiedeel van de
studie is minimaal. De patiënten ondergaan tijdens hun catheterisatie al
routinematig drukmetingen in het hart. Er zullen nu tijdens terugtrekken van de
drukcatheter additionele metingen verricht worden in de aorta. Daarvoor wordt
geen extra catheter ingebracht, er wordt geen extra contrastmiddel toegediend
en geen extra Röntgenopnames gemaakt. Een week na de catheterisatie zal een
MRI-onderzoek plaatsvinden. Hiervoor wordt geen contrastmiddel gebruikt, en MRI
maakt geen gebruik van schadelijke straling.
Het risico en belasting voor de 25 gezonde vrijwilligers is ook minimaal.
Vrijwilligers ondergaan alleen twee MRI-onderzoeken.
Tenslotte, het risico en belasting voor de 50 patiënten met Marfan syndroom is
ook minimaal. Deze patiënten ondergaan al routinematig een MRI-onderzoek in het
AMC. Twee weken voor dit onderzoek stopt de patiënt met beta blocker medicatie.
Direct na het MRI-onderzoek wordt weer aangevangen met de medicatie. Indien de
patiënt aan deze studie deelneemt, zal het MRI-onderzoek in het LUMC worden
verricht, waarbij dezelfde richtlijnen aangaande de beta blocker medicatie
worden gevolgd. Additioneel aan het routine MRI-onderzoek worden twee opnames
gemaakt, waardoor de onderzoekstijd met 15-20 minuten verlengd wordt.