Haalbaarheidsstudie voor het gebruik van hogesnelheidsultrasound ondersteund met contrastmiddelen voor het onderzoeken van aorto-iliacale bloedstroming

Behandeling van vernauwend vaatlijden van de aorta bifurcatie gebeurt
tegenwoordig steeds vaker endovasculair. Hierbij wordt via beide liezen een
stent opgevoerd tot op, of net boven de bifurcatie. Hier worden de stents
ontplooid waarna ze met de mediale zijde tegen elkaar aanliggen, ook wel
*kissing stents* genoemd. De langetermijnresultaten met deze behandelmethode
zijn echter slechter dan wanneer een stent in een vaatsegment zonder
bifurcaties wordt geplaatst. Een vraag die daarbij vaak naar voren komt is of
dit niet te maken heeft met de bloedstroom rondom dit soort stent configuraties
en de veranderingen in wandschuifspanningen (Wall Shear Stress, WSS) als gevolg
van bloedstroomverstoringen.

Echter, het bepalen van bloedstroom rondom stents, in vivo, is een uitdagende
klus. Tegenwoordig is het mogelijk om met 4D MRI technieken bloedstroming in
beeld te brengen (door gebruik te maken van het fase contrast van stromend
bloed). De scantijden zijn lang en er moet en compromis gesloten worden tussen
temporele resolutie en spatiele resolutie. De scans zijn daarnaast ook duur,
door de hoge onderhoudskosten aan een MRI scanner. Naast MRI technieken zijn er
ook ultrageluid technieken om bloedstroming in beeld te brengen, deze zijn 1D
en geven geen beeld over de vloeistofstroom in het gehele vat (alleen selectief
gebied). Recente ontwikkelingen op het gebied van ultrageluid maken het
mogelijk om op hoge snelheid beelden te maken, van bijvoorbeeld de bloedstroom,
ondersteund met de injectie van contrastbellen voor een goede
signaal-ruis-verhouding. Met correlatietechnieken is het daarna mogelijk om de
snelheid van het bloed in twee richtingen te bepalen tussen twee individuele
frames. Deze techniek lijkt veelbelovend bij oppervlakkige vaten (a. carotis),
in dieper gelegen structuren is dit nog niet duidelijk.

Met deze studie willen we de haalbaarheid van hoge snelheid
ultrageluidsopnamen, ondersteund met contrast injecties, om stroomsnelheid van
bloed te bepalen onderzoeken in diepgelegen vaatstructuren (aorta-iliacale
bifurcatie). De resultaten worden vergeleken met 4D flow MRI scans.

Deze studie is observationeel van opzet, waarbij we 15 gezonde proefpersonen
willen includeren. Ultrageluidonderzoeken zullen worden uitgevoerd in een
ruimte binnen het Erasmus MC die nu ook gebruikt voor onderzoek met ultrageluid
en contrast belletjes, in het kader van leverkanker diagnostiek. De data uit de
ultrageluidonderzoeken wordt vergeleken met een 4D MRI scan van dezelfde
proefpersonen in hetzelfde gebied. De MRI scans worden gemaakt in het Leids
universitair medisch centrum (LUMC).

MRI gedeelte (1 avond):
Proefpersonen ondergaan een ECG getriggerde 4D flow MRI van de aorta
bifurcatie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een 3 tesla Philips systeem. Er
zullen ECG plakkers aangebracht worden bij de proefpersoon om een ECG signaal
te registeren. Vervolgens wordt in het sagittale vlak gescand waarbij wordt
gecorrigeerd voor beweging van de ademhaling. Deze scan duurt ongeveer 25 tot
30 minuten (afhankelijk van de hartslag van de proefpersoon). Voorafgaand
worden ook nog een aantal overzichtsscans gemaakt met een tijdsduur van 15-20
minuten. Naar verwachting ligt de proefpersoon dus 50 minuten in de scanner.
Tijdens het scannen worden instructies gegeven over het vasthouden van de adem
gedurende 10-12 seconden.

Ultrageluid gedeelte (1 ochtend of middag):
Dezelfde proefpersonen bij wie een 4D flow MRI scan is gedaan zullen ook een
hogesnelheidsultrageluid meting krijgen. Er zullen twee echoapparaten worden
gebruikt, de eerste is een klinische machine (Epiq 7, Philips, C5-2 probe). Het
tweede echoapparaat is een Verasonics Vantage, welke gemaakt is voor
onderzoeksdoeleinden. Dit is een apparaat zonder CE keurmerk, waarbij het
mogelijk is om probes te programmeren. Om aan te tonen dat dit apparaat veilig
gebruikt kan worden tijdens het onderzoek is een uitgebreid IMDD dossier
opgebouwd (D2 en D6 bijlage).
De volgende stappen worden tijdens de meting doorlopen:

1. Aanbrengen ECG stickers (wordt synchroon vastgelegd bij de
hogesnelheidsopnames, voor latere verificatie van de fase)
2. In beeld brengen van de aorta bifurcatie met de Verasonics machine
a. Er wordt een eerste hogesnelheidsopname gemaakt (zoals beschreven bij stap
5) zonder contrast en de kwaliteit wordt beoordeeld.
3. Uitvoeren van Pulsed Wave (PW) Doppler metingen centraal in de aorta. De
peaksnelheid wordt hierbij opgezocht. Onder een maximale hoek van 60 graden.
Dit wordt gedaan met de Philips Epiq 7 machine.
4. Als de bifurcatie goed te zichtbaar is wordt een infuus aangebracht in de
elleboogsplooi
a. Vervolgens wordt een contrast injectie van 0,5 ml gedaan (gevolgd door 5ml
fysiologisch zout oplossing (0,9 %)).
5. Er worden hogesnelheidsopnames gemaakt gedurende 5 hartcycli met een
framerate van 2000Hz. Dit gebeurt in het sagittale vlak. Hierbij wordt de
proefpersoon gevraagd om gedurende 5-10s de adem vast te houden
a. Tegelijkertijd wordt ook in het been de contrast injectie gemonitord met
Epiq 7 machine in contrast modus. Om de kwaliteit van de contrast bolus vast te
stellen.
6. Stap 4a en 5 worden herhaald tot er 3 ml contrast is toegediend, of tot er
volledige saturatie is op het beeld van de echomachine.
7. Afsluitend wordt een PW opname gemaakt, zoals beschreven onder stap 3.

Een team van vier personen voert de metingen uit:
* Een vaatlaborant met uitgebreide ervaring rondom het afbeelden van
vaatstructuren zal de probe hanteren.
* Een arts welke de contrast injecties zal verzorgen (Pavel Taimr).
* Een technicus die het ultrageluid apparaat zal bedienen (Jason Voorneveld).
* Een onderzoeker die de kwaliteit van de gegeven bolus controleert in het been
met de Epiq 7 echomachine (Erik Groot Jebbink).

De belasting van de studie bestaat uit twee bezoeken aan het ziekenhuis, elk
een halve dag. Eerst de MRI scan in het LUMC en vervolgens de echo in het
Erasmus MC. De MRI scan is zonder risico. Tijdens het ultrageluid onderzoek
worden B-mode beelden gemaakt, dit is zonder risico wanneer een klinische
machine wordt gebruikt, ook de metingen met ons onderzoek apparaat voldoen aan
alle gestelde normen (zie D2 en D6 bijlage). Vervolgens wordt een veneuze
canule geplaatst, hier worden de contrastinjecties mee gegeven. Er bestaat een
kleine risico op een ernstig adverse event na het injecteren van de micro
belletjes (SonoVue). Dit risico wordt ingeschat op 0,08%, er zijn nog geen
casus bekend waarbij dit fataal was. Verder bestaat er de kans op minder
ernstige complicaties, zoals misselijkheid, hoofdpijn en huiduitslag. Dit
percentage wordt geschat op 5,2 % (N=6307, patiënten en gezonde proefpersonen).

De privacy van de deelnemers wordt bewaakt door de data op te slaan volgens de
regels van good clinical practice (GCP) en zoals beschreven in ons data
management plan. Er is geen risico op sociale stigmatisatie, ook is er geen
risico op exclusie door verzekeringsmaatschappijen. Wanneer we alle risico*s op
schade in ogenschouw nemen schatten we deze in als licht. En de kans hierop
schatten we in als klein. In lijn met de risicoclassificatie van de Nederlandse
federatie universiteiten NFU graderen we deze studie met *verwaarloosbaar
risico*.