Studie naar de oorzaak van terugkerende cerebrale thrombo-embolie na Branched Thoracic Endovascular Aneurysm Repair

Met een hoge incidentie van herseninfarcten na een gefenestreerde of branched
TEVAR operatie is het cruciaal om de oorzaken van een cerebrale thrombo-embolie
te onderzoeken om het risico op complicaties na TEVAR te verminderen. De
hypothese is dat stentgraft deformatie optreedt omdat de ringen van de
stentgraft naar elkaar toe bewegen, waardoor de stof tussen de ringen naar
binnen toe vouwt (accordeon-effect). Hierdoor kunnen er in de plooien van de
stof regio*s ontstaan waarin het bloed stil komt te staan of recirculeert -
waardoor rode bloed cellen voor een langere periode (met een hogere *residence
time*) op één plek blijven - en de *fluid shear stress* groter wordt. Deze twee
hemodynamische parameters samen promoten de activatie van bloedplaatjes, wat
kan bijdragen aan thrombus formatie in de pootjes van stentgrafts. Echter is de
relatie tussen deze patronen in bloedstroming en deformatie van stentgrafts en
de incidentie van herseninfarcten na (branched) TEVAR nog onduidelijk.

De eerste stap in het begrijpen van herseninfarcten na bTEVAR is om de patronen
in de bloedstroming te onderzoeken patiënten waarbij dergelijke complicaties
hebben opgetreden na plaatsing van Relay ® Branch stentgraft (Terumo Aortic,
Vascutec Ltd, Inchinnan, UK). De patiëntenpopulatie die voldoet aan deze
omschrijving is relatief klein. Ook is het onzeker of wij in staat zijn de
bloedstroompatronen te detecteren, samen met het kwantificeren van de
parameters waar wij in geïnteresseerd zijn. Dit is waarom een logistieke pilot
wordt uitgevoerd met één patiënt. Het doel van deze pilot is het ontwikkelen
van een workflow voor het onderzoeken van de bloedstroom in de aortaboog en
halsslagder van een dergelijke patiënt met behulp van twee
beeldvormingstechnieken. Met deze techniek onderzoeken we of het mogelijk is om
de parameters te meten waarvan wij denken dat ze - in combinatie met de
klinische uitkomst - cruciale inzichten kunnen geven in welke patronen in de
bloedstroom thrombusformatie en daarmee het vormen van thrombo-embolie promoten.

De bloedstroming wordt onderzocht door middel van twee
beeldvormingsmodaliteiten; Met phase-contrasted 4-dimensionele MRI zal de
globale hemodynamica in de aortaboog en aftakkingen worden onderzocht. Met de
echografie-techniek blood Speckle Tracking (bST) zal met een hoge frame-rate -
en zonder het gebruik van een contrastmiddel de lokale bloedstroming te kunnen
onderzoeken in de halsslagader (beiderzijds). De bloedstroom wordt onderzocht
door patronen zoals stagnaties en recirculaties te detecteren en parameters
zoals de stroomsnelheid en wandschuifspanning (wall shear stress) te meten.

Er wordt verwacht dat er dergelijke verschillen in patronen of afgeleide
parameters zoals wall shear stress of residence time te observeren zijn bij de
patiënt. De data van gecompliceerde patiënt zal in een later stadium worden
vergeleken met die van gezonde vrijwilligers om inzichten te geven in welke
patronen in de bloedstroming mogelijk hebben bijgedragen aan het optreden van
de cerebrale thrombo-embolie na bTEVAR.

Het vergaren in deze data zal leiden tot een globaal *Stented Vascular Triplet*
project, waarin naast deze in-vivo scans ook in-vitro (fysieke fantomen) en
in-silico (computational fluid dynamics) modellen worden gemaakt. Deze modellen
en verdere beeldvormingsexperimenten zullen nog meer gedetailleerde informatie
over bloedstroming en stentgraft deformatie geven. Dit zal verder bijdragen
aan het begrijpen en voorkomen van complicaties na (branched) TEVAR operaties
door bijvoorbeeld in de toekomst het stentgraft ontwerp te optimaliseren.

Dit is een pilot-studie voor het onderzoeken van de oorzaak van terugkerende
cerebrale thrombo-embolie in een patiënt na een (branched) TEVAR operatie. Het
hoofddoel van deze logistieke pilot is om een workflow te ontwikkelen voor het
onderzoeken van de bloedstroom in de aortaboog en halsslagder van een
dergelijke patiënt met behulp van twee beeldvormingstechnieken. Met deze
techniek onderzoeken we of het mogelijk is om de parameters te meten waarvan
wij denken dat ze - in combinatie met de klinische uitkomst - cruciale
inzichten kunnen geven in welke patronen in de bloedstroom thrombusformatie en
daarmee het vormen van thrombo-embolie promoten.

Dit wordt gedaan door patronen in de bloedstroming - een combinatie van
anatomie, bloodstroomsnelheid, richting - en quantitatieve parameters zoals
wall shear stress in de gestente regio van de aorta en halsslagaders te
onderzoeken met 4D-flow MRI en blood Speckle Tracking. Het vergelijken van deze
data met die van gezonde vrijwilligers in de toekomst zal inzichten geven in
welke geobserveerde patronen kunnen bijdragen aan thrombusformatie na bTEVAR.

Deze observationele studie zal uitgevoerd worden bij één patiënt uit het
Medisch Spectrum Twente (MST) ziekenuis in Enschede, Nederland.

Deze studie brengt geen risico's met zich mee voor de patiënt. Blood Speckle
Tracking en 4D-flow MRI worden in de kliniek gezien als veilige
beeldvormingsmethodes. Omdat er een bezoek aan de Universiteit Twente en het
Rijnstate Ziekenhuis wordt gebracht, zal deze studie tijd in beslag nemen
(beide bezoeken nemen ongeveer 1.5 uur in beslag).

Het onderzoek kan voordelig zijn voor de patiënt waarbij complicaties na bTEVAR
hebben opgetreden omdat er meer inzichten verkregen kunnen worden in de oorzaak
van deze terugkerende hersenbloedingen. Dit is afhankelijk van de uitkomsten
van de studie. De uitkomsten van de studie geven ook aanleiding tot meer
geavanceerd in-vitro or in-silico onderzoek in de toekomst.