Geometrie intrakranieller Hirnbasisaneurysmen in der 3D Rotationsangiografie

Kobarg, Chris

Für Patienten, bei denen ein Aneurysma diagnostiziert wurde oder die eine Subarachnoidalblutung (SAB) erlitten haben, kommt als Therapie ein operatives Clipping oder ein endovaskuläres Coiling in Betracht. Zu welcher Therapieform sich die behandelnden Ärzte entscheiden, hängt vom klinischen Zustand und Alter des Patienten, von der anatomischen Lage des Aneurysmas und von der Aneurysmamorphologie ab. Der Interventionalist analysiert die endovaskuläre Behandelbarkeit eines Aneurysmas anhand der digitalen Subtraktionsangiografie (DSA) in der sogenannten interventionellen Arbeitsprojektion. Dies ist eine Projektion, die häufig senkrecht zum Trägergefäß eingestellt wird, und in der Trägergefäß und Aneurysma gut und überlagerungsfrei angiografisch kontrolliert werden können. In dieser interventionellen Arbeitsprojektion vermisst der Arzt das zu behandelnde Aneurysma und trifft eine Therapieentscheidung anhand der Messwerte, u. a. misst er dabei den Hals- und Domdurchmesser des Aneurysmas aus. Eine Voraussetzung für die endovaskuläre Behandelbarkeit ohne Verwendung weiterer Hilfsmittel wie Stent oder Ballon ist, dass der Halsdurchmesser des Aneurysmas kleiner ist als der Domdurchmesser und dass die zu verwendende Coilgröße größer ist als der kleine Halsdurchmesser. Ist dies nicht der Fall, würden die Coils während der Therapie aus dem Aneurysma zurück ins Trägergefäß prolabieren. Da in der Gefäßlängsachse (entspricht oft der interventionellen Arbeitsprojektion) häufig der größte Halsdurchmesser des Aneurysmas zu liegen kommt, könnte es sein, dass das in der interventionellen Arbeitsprojektion ermittelte Verhältnis von Dom zu Hals ungünstiger ist und dass sich die Verhältnisse in einer anderen Projektion günstiger darstellen, das Aneurysma also fälschlicherweise als gar nicht oder nur schwer zu coilen eingestuft wird. Die zu überprüfende Hypothese dieser Arbeit lautete daher: Aneurysmen haben häufig einen ovalen Hals und dadurch oft ein günstigeres Hals-Dom-Verhältnis als das in der interventionellen Arbeitsprojektion gemessene. Zur Untersuchung der Hypothese wurden die Angiografien und 3D-Datensätze aus der Rotationsangiografie von 169 Aneurysmen (bei 131 Patienten) neu berechnet und analysiert. Dafür wurde jede Angiografieserie eines Aneurysmas mit der Workstation Philips Allura 3D-RA, Version R_6.2.3., und einer speziellen zugehörigen 3D-Software neu bearbeitet und vermessen. Anhand der nachverarbeiteten Daten wurden die Größen von Hals, Dom und Höhe der Aneurysmen ermittelt. Die Projektionen, in der die Aneurysmen vermessen wurden, sind als „virtuelle Arbeitsprojektionen“ anzusehen und entsprechen nicht der „interventionellen Arbeitsprojektion“, in der das Aneurysma während des Coilings projiziert wird. Des Weiteren wurden die Lage des Aneurysmas, das Patientenalter und Geschlecht, der Aneurysmatyp und die durchgeführte Therapieform protokolliert. Bei allen endovaskulär behandelten Aneurysmen wurde zusätzlich der erzielte Verschlussgrad durch das Coiling anhand der Raymond-Klassen bestimmt und es wurde notiert, ob das Aneurysma mit oder ohne Hilfsmittel gecoilt werden konnte. Zur Bestätigung der Hypothese, dass Aneurysmen häufig einen ovalen Hals aufweisen, wurde der Quotient zwischen großem und kleinem Halsdurchmesser berechnet. Waren beide Durchmesser gleich groß, lag der Quotient bei 1, der Aneurysmahals war also rund. Wichen die Durchmesser voneinander ab, war der Aneurysmahals also oval, lag der Quotient über 1. Der Quotient zur Trennung zwischen „rund“ und „oval“ wurde – genau wie es im klinischen Alltag in der Neuroradiologie im Universitätsklinikum Kiel auch gemacht wird ─ auf 1,3 festgelegt. Auch wenn die Aneurysmen keine extrem ovalen Hälse aufwiesen, so zeigten unsere Auswertungen mit Bestimmung eines Mittelwertes von 1,3, dass Aneurysmen ovale Hälse haben, und bestätigten damit den ersten Teil der zu untersuchenden Hypothese. Nicht nur die Halsform spielt für das Coiling eine wichtige Rolle, das Hals-Dom-Verhältnis ist auch von großer Bedeutung. Es wurde zunächst das Aneurysmakollektiv anhand der Messwerte aus der 3D Rotationsangiografie in zwei Gruppen unterteilt: Hals-Dom-Verhältnis kleiner 1:2 und Hals-Dom-Verhältnis größer 1:2. In der Literatur (Debrun et al. 1998) wird ein Verhältnis von 1:2 angegeben, ab dem ein Coiling unkompliziert möglich ist. Unsere Auswertungen zeigten, dass lediglich 3,6 % aller Aneurysmen dieses günstige Hals-Dom-Verhältnis von 1:2 aufwiesen, wenn jeweils der größte Halsdurchmesser in Verhältnis zum größten Domdurchmesser gesetzt wird. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass bei diesem Vorgehen mit Messwerten aus der 3D Rotationsangiografie gerechnet wurde, also mit Messwerten aus anderen Projektionen, als sie in der Literatur bisher genutzt wurden. Um den zweiten Teil der Hypothese (Aneurysmen besitzen oft ein günstigeres Hals-Dom-Verhältnis als das in der interventionellen Arbeitsprojektion gemessene) zu untersuchen, wurden jeweils von unseren Aneurysmamesswerten die Mittelwerte gebildet und darüber wurde dann das große Hals-Dom-Verhältnis (entspricht der Arbeitsprojektion) und das kleine Hals-Dom-Verhältnis (entspricht der virtuellen Arbeitsprojektion) ermittelt. Beide Verhältnisse ergaben – entgegen unserer Hypothese ─ mit einem Wert von 1,2, dass beide Projektionen ein ähnliches Verhältnis zeigen. Um zu zeigen, dass der Nutzen der 3D Rotationsangiografie bezüglich der Aneurysmamorphologie trotzdem hoch ist, entwickelten wir eine Formel zur Bestimmung der Coil to Neck-Ratio. Die Formel setzt zunächst auf eine Formel auf, die üblicherweise zur Berechnung der Coilgröße in der interventionellen Neuroradiologie eingesetzt wird, sie wurde aber zusätzlich um den Wert des kleinsten Halsdurchmessers erweitert ─ dieser wurde ermittelt anhand der 3D Rotationsangiografie. Als Ergebnis dieser neuen Formel entstand der CNR-Wert (Coil to Neck-Ratio) eines Aneurysmas. Mit diesem CNR-Wert konnte rechnerisch überprüft werden, ob Coils mit der berechneten Coilgröße durch einen kleinen Halsdurchmeser im entsprechenden Aneurysma doch Rückhalt finden und das Aneurysma somit prinzipiell endovaskulär behandelbar ist. Auf der Basis der so bestimmten CNR-Werte wurden 86,5 % der Aneurysmen als endovaskulär therapierbar eingestuft, die in der üblichen interventionellen Arbeitsprojektion ein ungünstiges Dom-Hals-Verhältnis aufwiesen. Das Verhältnis der berechneten Coilgröße zum kleinen Halsdurchmesser (CNR) ist also meist günstiger als das in den Projektionen darstellbare Verhältnis von Dom zu Hals. Diese Ergebnisse bestätigen den zweiten Teil der Hypothese also nur zum Teil: Das Hals-Dom-Verhältnis wird in der Arbeitsprojektion nicht schlechter angezeigt als in anderen Projektionen. Die 3D Rotationsangiografie ist demnach bei der differentialtherapeutischen Entscheidung nicht hilfreich, wenn es nur darum geht, zusätzliche Arbeitsprojektionen zu definieren. Wird aber über die neu definierte Formel der sogenannte CNR-Wert ermittelt, in den Coilgröße und kleiner Halsdurchmesser mit einfließen, so zeigt sich der deutliche Informationsgewinn und Nutzen der 3D Rotationsangiografie für die Indikationsstellung zur endovaskulären Behandlung intrakranieller Aneurysmen. Diese Ergebnisse sollten zur Folge haben, dass ein Behandler sich ein Aneurysma nicht nur anhand der 2D-Arbeitsprojektion ansieht. Er sollte bedenken, dass Aneurysmen oft ovale Hälse haben und dass die 3D Rotationsangiografie und das Anwenden der CNR-Formel die Therapieentscheidung – besonders bei Aneurysmen, bei denen eine endovaskuläre Therapie auf den ersten Blick nur schwer oder nur mit Hilfsmitteln möglich erscheint ─ stark beeinflussen können. Der Informationsgewinn und Nutzen der 3D Rotationsangiografie für die endovaskuläre Therapie von Aneurysmen ist somit als sehr hoch einzustufen.

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Kobarg, Chris: Geometrie intrakranieller Hirnbasisaneurysmen in der 3D Rotationsangiografie. 2009.

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