Die Erprobung eines engmaschig geflochtenen, selbstexpandierenden Stents zur Behandlung von intrakraniellen Aneurysmen am Kaninchen(modell) sowie die Analyse dessen flussdivertierender Eigenschaften

Abstract

Fragestellung Flow Diverter sind aufgrund ihrer Flechtstruktur in der Lage den intraaneurysmalen Blutfluss zu reduzieren, was die Okklusion eines Aneurysmas herbei führen kann. Allerdings birgt die Konstruktionsweise der Flow diverter - durch einen erhöhtem intraluminalen Fremdmaterialanteil - ein erhöhtes Risiko für thrombembolische Komplikationen und Verschlüssen von Seitenästen. Ziel dieser Arbeit war die tierexperimentelle Erprobung eines neuentwickelten, sich selbstexpandierenden Stents zur Behandlung von zerebralen Aneurysmen. Dieser engmaschig geflochtene Stent ist bezugnehmend auf die Porosität und Maschenzahl als Hybridkonstrukt konstruiert, er steht somit zwischen herkömmlichen Stents und einem Flow diverter. Durch seinen Aufbau soll er einen erfolgreichen flussdivertierenden Effekt ermöglichen und weniger risikohaft Intrakranielle Aneurysmen verschließen basierend auf die Wirkungsweise von handelsüblichen FD. Material und Methoden Für die Versuchsreihe wurden insgesamt an 10 Kaninchen je ein Aneurysma durch Ligation der rechten A. carotis induziert und anschließend mittels Stentangioplastie der A. subclavia versorgt. Um einen späteren Kontrollabgleich zu ermöglichen, wurde jeweils ein weiterer Stent an den Gefäßabgängen der Aorta abdominalis implantiert. Darüberhinaus wurde jeder Versuchsgruppe jeweils ein weiteres Tier zur Verfügung gestellt, welches zusätzlich zum oben genannten Prozedere mittels Coils versorgt wurde. Während des kompletten Untersuchungszeitraumes erhielten die Tiere eine doppelte Antikuagulation bestehend aus Plavix (Clopidogrel) und ASS (Acetylsalicylsäure), um das Risiko möglicher Gefäßstenosen oder thrombembolischer Komplikationen so gering wie möglich zu halten. Die angiographischen Kontrollaufnahmen erfolgten jeweils nach drei (n=5) und sechs (n=5) Monaten und wurden anhand der 5-Punkte-Skale nach Kamran bewertet. Im Anschluss wurden unsere erprobten Stents samt Aneurysmen reseziert und histologisch analysiert. Ergebnisse Während der Testung konnten alle Stents ohne größere Schwierigkeiten an den jeweiligen Stellen platziert werden. Auch die notwendigen Neupositionierungen während der Implantation waren unter Sichthilfe der aus Gold bestehenden distalen und proximalen Röntgenmarker nach fast vollständiger Entfaltung zu jeder Zeit möglich. Bei der Auswertung der behandelten Aneurysmen, die ausschließlich mittels Stent versorgt worden waren, konnten die Grade I (<50%) und II (>50%) in 9 (90%) und 1 (10%) von 10 Aneurysmen festgestellt werden, was auf eine aneurysmale Reduktion von 42,1% (p=.02) nach 6 Monaten hinweist also eine inkomplette Aneurysma-Okklusion. Die zwei Kontrolltiere, welche einem zusätzlichen Coiling unterzogen worden waren und aus der Erkenntnis alter Versuchsreihen einen 100%igen Verschluss garantierten, wurden in der Verteilung der Okklusionsraten nicht mitberücksichtigt. Es wurden keine Fälle von Zweigarterienverschlüssen oder Stentthrombosen beobachtet. Eine vollständige Endothelialisierung mit geringer Neointimahyperplasie wurde in allen Stents beobachtet, wobei die mittlere Neointimahyperplasie in der A. subclavia signifikant höher war als in der Bauchaorta. Zusätzlich konnten diese Neointimahyperplasien mittels Mikro-CTs genauer untersucht werden und dadurch mögliche Gefäßstenosen, Zweigarterien- Durchgängigkeit und Überstentung von Gefäßabgängen besser dargestellt werden. Überstentete Gefäßabgänge der A. subclavia als auch der Aorta Abdominalis zeigten über dem gesamten Zeitraum eine uneingeschränkte Durchgängigkeit. Sowohl in der 3-Monatsgruppe als auch innerhalb der 6- Monatsgruppe konnte nur bei den Kontrollexemplaren eine vollständige Okklusion des Aneurysmas nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung Dieser neuentwickelte engmaschigen Stent zeigte in der Versuchsreihe keine ausreichende Strömungsumleitung nach Implantation, so dass ein adäquater Aneurysmaverschluss nicht sicher gewährleistet werden kann. Die Ergebnisse beider Untersuchungsgruppen weisen zwar tendenziell auf das gewünschte Therapieziel hin, jedoch sind hierfür noch einige Verbesserungen notwendig, besonders im Bezug auf das Maschen-Poren-Verhältnis. Für eine erfolgreiche Behandlung von Weithals-Aneurysmen sollte derzeit daher weiterhin auf die Kombination des Stent-assistierten Coilings zurück-gegriffen werden.

Introduction On the basis of the weave structures of Flow diverters, which is characterized by a lower porosity compared to normal stents, Flow diverters are able to reduce the intra-aneurysmal blood flow. Thus, an occlusion of the aneurysm can be effected. However, the flow diverter design, with an increased intraluminal foreign material content, can increases the risk of thromboembolic complications and occlusions of side branches. The aim of this work was the animal experimental testing of a newly developed, self-expanding stent for the treatment of cerebral aneurysms. This closely braided stent, which is intended to be a hybrid construct between a normal stent and a conventional flow diverter in terms of porosity and mesh, is designed to treat intracranial aneurysms successfully and with lower risk by working on the mode of a commercial FDs and their flow diverting effect. Methods For this test series we induced by a ligation of the right carotid artery an artificially aneurysm on 10 rabbits. Subsequently, these aneurysms were treated by means of our prototype stent in the subclavian artery. To enable a later control reconciliation, another stent was implanted at the vascular branches of the abdominal aorta. Moreover, each experimental group was provided with one additional animal, which was supplied with coils in addition to the above- mentioned procedure. Over the entire period, the animals were given a double anticoagulation consisting of Plavix (clopidogrel) and ASA (acetylsalicylic acid) to minimize the risk of possible vascular stenosis or thromboembolic complications. The angiographic control photographs were taken after three (n = 5) and six (n = 5) months and were evaluated on the basis of the Kamran 5-point-scale. At least, the prototypes and the aneurysms were resected and histologically analyzed . Results During the testing, all stents could be placed in the respective places without any difficulty. Any necessary repositioning during the implantation was also at all times and after almost complete development under the visual aid of the distal and proximal X-ray markers, which are made of gold, possible. In the evaluation of the treated aneurysms, which were exclusively treated with a stent, the grades I (<50%) and II (> 50%) could be detected in 9 (90%) and 1 (10%) of 10 aneurysms, which speaks for an aneurysmal reduction of 42.1% after 6 months. This is an indication of an incomplete aneurysm occlusion. The two control animals which had got an additional coiling were not included in the distribution of occlusion rates. No cases of branch artery occlusion or stent thrombosis have been observed. In all stents a complete endothelialization with a low neointimal hyperplasia could be observed. The mean neointimal hyperplasia being significantly higher in the subclavian artery than in the abdominal aorta. In addition, neointimal hyperplasia could be examined more closely by means of micro-CTs. Thus, it was possible to draw better conclusions about possible vascular stenosis, branch arterial patency and overstimulation of vascular branches. Overstated vessel exudates of the subclavian artery and abdominal aorta showed unrestricted patency throughout the test period. Both in the 3-month group and within the 6-month group, only the control group was able to show a complete occlusion of the aneurysm. Conclusion The test series of this newly developed narrow-meshed stent did not show a sufficient flow diversion after stent implantation, so that an adequate aneurysmal closure can not be ensured with certainty. Although the studies of both groups show a tendency in the desired direction. There are still some improvements in terms of the mesh-pore ratio necessary. For the successful treatment of wide- necked aneurysms, the combination of stent-assisted coiling should therefore continue to be used at the present time.