Naar een betere uitkomst voor patiënten met een aneurysma in het hoofd.
Wat is een aneurysma?
Een aneurysma is een plaatselijke verwijding of een uitstulping van een slagader die ontstaat op een zwakke plek in het vat. Drie op de 100 volwassenen heeft een aneurysma in het hoofd. Er is een kans dat het aneurysma op den duur zal scheuren (ruptuur), met een hersenbloeding als gevolg. Niet-gescheurde aneurysmata worden meestal per toeval gevonden en kunnen uit voorzorg behandeld worden. De voorkeursbehandeling is het plaatsen van platina draadjes (coils) in het aneurysma om zodoende het aneurysma af te sluiten. Een illustratie van deze behandelmethode is te zien in onderstaande video.
Behandeling is echter niet zonder risico en daarom is het van belang alleen aneurysmata te behandelen met een reëel risico op ruptuur. Momenteel worden de grootte en locatie van het aneurysma gebruikt om ruptuur te voorspellen. Hiermee kunnen echter niet alle gevallen correct geclassificeerd worden en daarom is er meer onderzoek nodig om te bepalen of er andere factoren zijn die kunnen bijdragen aan een betere inschatting van het ruptuurrisico.
Bloedstromingspatronen versus ruptuurrisico
Bloedstromingspatronen worden regelmatig in verband gebracht met ruptuurrisico van aneurysmata. Afwijkende stromingspatronen kunnen de vaatwand dermate verzwakken dat deze uiteindelijk zal scheuren. Een veelgebruikte manier om de bloedstroming in het aneurysma te analyseren is op basis van computersimulaties. Met behulp van reguliere beeldvorming kunnen patiënt-specifieke vaatmodellen gemaakt worden, welke in combinatie met instromingsprofielen gebruikt kunnen worden voor bloedstromingssimulaties. Echter, veelal is er geen informatie beschikbaar betreft deze instromingsprofielen. In dit onderzoeksproject hebben we uit een database van patiënt-specifieke metingen, slagader-specifieke instromingsprofielen gegenereerd om tot meer realistische simulaties te komen. Overige studies binnen dit project kijken naar:
- Additionele eigenschappen van de bloedstroming om verschillen tussen gescheurde en niet-gescheurde aneurysmata te detecteren
- Veranderingen van de aneurysma-vorm en resulterende veranderingen in bloedstroming tijdens aneurysma-groei
- Verschillen in bloedstromingspatronen tussen groeiende en stabiele aneurysmata
Aneurysma vaatwand versus ruptuurrisico
Zoals hiervoor beschreven kunnen afwijkende bloedstromingspatronen de vaatwand verzwakken, wat uiteindelijk kan resulteren in ruptuur. Naast het analyseren van de bloedstroming analyseren we daarom ook de vaatwand zelf. Dit doen we in een kleine groep patiënten verdacht voor een bloeding, waar uitsluitsel betreft ruptuurstatus noodzakelijk was. Met behulp van geavanceerde MRI technieken is in deze groep de vaatwand afgebeeld. In deze studie kijken we naar verschillen in opname van contrastvloeistof tussen gescheurde en niet gescheurde vaatwanden. Voor een correcte interpretatie van vaatwand-beeldvorming is het belangrijk om te weten hoe deze scanmethode reageert op de complexe bloedstroming in het aneurysma en op de toevoeging van contrastvloeistof. Dit hebben we getest door middel van experimenten in een proefopstelling
Relatie tussen bloedstromingspatronen, vaatwand en aneurysma-groei
Omdat bloedstromingspatronen, eigenschappen van de vaatwand en aneurysmagroei nauw met elkaar zijn verbonden is het noodzakelijk om deze combinatie te onderzoeken. Daarom zijn de Amsterdam UMC (locatie AMC) en Universiteit van Twente een klinische studie gestart, welke wordt uitgevoerd in het AMC. Deze studie richt zich op het onderscheiden van stabiele en groeiende aneurysmata. De onderzoekers kijken met behulp van medische beeldvorming (MRI) naar de vaatwand van het aneurysma en stromingspatronen van het bloed in het aneurysma. In totaal willen we 80 proefpersonen includeren in dit onderzoek: 40 met een groeiend aneurysma en 40 met een aneurysma die in ten minste twee jaar tijd niet gegroeid is. Om tot voldoende patiënten te komen hebben enkele additionele centra een wervende rol: Elisabeth tweestedenziekenhuis Tilburg, Radboud UMC Nijmegen en UMCU Utrecht.
Voor dit onderzoek gebruiken we bij voorkeur een 7 Tesla MRI-scanner. Deze scanner heeft een sterkere magneet, wat ervoor zorgt dat extra kleine structuren zoals de aneurysmawand, accuraat zijn af te beelden. Figuur 1 laat een voorbeeld van zo’n 7 Tesla MRI vaatwand-afbeelding zien. Aangezien niet iedereen geschikt is voor de 7 Tesla MRI scanner (sommige implantaten zijn hiervoor niet goedgekeurd) zijn we ook gestart met scannen op 3 Tesla scanners, welke ook worden gebruikt voor standaard controles. Ontwikkelingen in vaatwand- en bloedstroom-scans hebben ervoor gezorgd dat zelfs op 3 Tesla de vaatwand en bloedstroming voldoende zijn te beoordelen.
Figuur 1: 7.0 Tesla MRI-afbeelding van de aneurysmawand. De gele pijlen geven de aneurysmawand aan. Links de opnames voor contrast, rechts de opnames na contrast.
Verbeteren behandeling
Naast de risico-inschatting van ruptuur kijken het AMC en de UT ook naar mogelijkheden voor verbetering van de behandelingen. Hiervoor onderzoeken we de invloed van de behandeling op de aneurysmavorm en bloedstroming. Een stent wordt in sommige gevallen gebruikt om de coils te ondersteunen en het aneurysma volledig af te sluiten. Echter kan hiermee ook de richting van de bloedstroming worden veranderd, zie figuur 2. In deze studie onderzoeken we wat de invloed van deze stents is op de stromingspatronen in het aneurysma, met als uiteindelijke doel het percentage heropeningen te verminderen.
Figuur 2: Snelheidsprofielen in een aneurysma voor en na het plaatsen van een stent.
Onderzoeksteam
Academisch Medisch Centrum Amsterdam (AMC):
Prof. Dr. C.B.L.M. Majoie, hoogleraar Neuroradiologie, promotor.
Dr. H.A. Marquering, UD cardiovasculaire beeldvorming en beeldanalyse, co-promotor.
E.L.Leemans, MSc, technisch geneeskundige, promovendus.
Universiteit Twente (UT):
Prof. Dr. C.H. Slump, hoogleraar Medische Beeldvorming, promotor.
B.M.W. Cornelissen, MSc, technisch geneeskundige, promovendus.
Contactgegevens:
Prof. Dr. C.B.L.M. Majoie, hoogleraar Neuroradiologie
Department of Radiology, C1-426
Academic Medical Center
PO Box 22660
1100 DD Amsterdam
The Netherlands
Tel.: +31205669111
c.b.majoie@amc.uva.nl
Publicaties:
- M.W. Cornelissen, J.J. Schneiders, W.V. Potters, R. van den Berg, B.K. Velthuis, G.J.E. Rinkel, C.H. Slump, E. VanBavel, C.B.L.M. Majoie, H.A. Marquering, Hemodynamic Differences in Intracranial Aneurysms before and after Rupture. American Journal of Neuroradiology, 2015;36 (10):1927-1933
- M.W. Cornelissen, J.J. Schneiders, M.E. Sprengers, R. van den Berg, P. van Ooij, A.J. Nederveen, E. van Bavel, W.P. Vandertop, C.H. Slump, H.A. Marquering, C.B.L.M. Majoie, Aneurysmal Parent Artery–Specific Inflow Conditions for Complete and Incomplete Circle of Willis Configurations. American Journal of Neuroradiology, May 2018;39 (5):910-915
- L. Leemans, B.M.W. Cornelissen, G. Rosalini, D. Verbaan, J.J. Schneiders, R. van den Berg, W.P. Vandertop, E.T. van Bavel, C.H. Slump, C.B.L.M. Majoie, H.A. Marquering, Impact of Intracranial Aneurysm Morphology and Rupture Status on the Particle Residence Time, J Neuroimaging, 2019;0:1-6.
- L. Leemans, B.M.W. Cornelissen, M. Said, R. van den Berg, C.H. Slump, H.A. Marquering, C.B.L.M. Majoie, Intracranial aneurysm growth: consistency of morphological changes, Neurosurgical Focus, July 2019
- M.W. Cornelissen, E.L. Leemans, C.H. Slump, H.A. Marquering, C.B.L.M. Majoie, R. van den Berg, Vessel Wall Enhancement of Intracranial Aneurysms: Fact or Artefact, Neurosurgical Focus, July 2019
- M.W. Cornelissen, E.L. Leemans, B.F. Coolen, E.S. Peper, R. van den Berg, H.A. Marquering, C.H. Slump, C.B.L.M. Majoie, Insufficient Slow Flow Suppression Mimics Aneurysm Wall Enhancement in Magnetic Resonance Vessel Wall Imaging: a Phantom Study, Neurosurgical Focus, July 2019