Die intravasale Ultraschall-Thrombolyse zur Rekanalisation peripherer Gefäße: Evaluierung in einem In-vitro-Modell und Ergebnisse einer Pilotstudie

Zusammenfassung

Zielsetzung: Überprüfung der Effektivität der Ultraschall-Thrombolyse in vitro im Vergleich mit einem etablierten Thrombektomie-Verfahren und in einer Pilotstudie bei Verschlüssen peripherer Arterien. Methode: Ultraschall-Thrombolyse und Amplatz-Thrombektomie (ATD) wurden unter standardisierten Bedingungen bei ein und 5 Tage alten humanen Vollblutthromben, thrombininduzierten Thromben sowie alten, organisierten Thromben durchgeführt. Außerdem wurde die Ultraschall-Thrombolyse bei 4 Patienten mit 3 Tage bis 1 Jahr alten Verschlüssen der A. femoralis superficialis oder A. iliaca eingesetzt. Ergebnisse: Das Thrombusgewicht betrug nach Ultraschall-Lyse 1,5 ± 0,53 g (ATD: 0 g) und war damit geringer als das Thrombusgewicht ohne Behandlung (3,65 ± 0,34 g). Die Effektivität der Ultraschall-Thrombolyse war bei 5 Tage alten Thromben höher als bei einem Tag alten. Bei einem Patienten mit frischem Verschluss der A. femoralis wurde eine partielle Rekanalisation erreicht. In den übrigen Fällen war die Ultraschall-Thrombolyse ohne erkennbare Wirkung. Schlussfolgerungen: Die Thrombektomierate der Ultraschall-Thrombolyse war in vitro deutlich geringer als die des Amplatz-Thrombektomie-Verfahrens. Die Ergebnisse wurden von Alter und Art des In-vitro-Thrombus beeinflusst. In vivo war mit der Ultraschall-Thrombolyse alleine eine vollständige Rekanalisation peripherer Arterien nicht zu erreichen.

Abstract

Objectives: To evaluate the effectiveness of ultrasound thrombolysis in vitro in comparison with thrombectomy, and in vivo as a pilot-study for the treatment of thrombotic occlusions of peripheral arteries. Methods: Under standardized conditions, one-day-old and five-day-old thrombi of whole blood, thrombin-induced thrombi and old organized thrombi of human blood were treated with ultrasound thrombolysis and Amplatz thrombectomy device (ATD). Four patients with arterial occlusive disease of Fontaine stage IIb-Ill underwent intraarterial ultrasound-thrombolysis, applied to long segmental occlusions of the superficial femoral or iliac artery ranging in duration from three days to one year. Results: The weight of the thrombi after ultrasound thrombolysis was 1.5 g þ 0.53 (ATD: 0 g) compared to 3.65 g þ 0.34 without treatment, with more weight reduction in five-day-old thrombi than in one-day-old thrombi. In vivo, partial recanalization was achieved in a three-day-old femoral occlusion. There was no effect in the other three patients. Urokinase thrombolysis with subsequent PTA and stenting resulted in complete recanalization in three patients. Conclusions: Ultrasound thrombolysis in vitro was significantly less effective than ATD. The results of ultrasound thrombolysis were influenced by the age of the thrombus and its in vitro formation. Intravascular ultrasound thrombolysis alone was insufficient to treat occluded peripheral arteries in vivo.

Arterie - Arterie Verschluss - Arterie Thrombektomie - Arterie Thrombolyse, Ultraschall

Artery - artery, occlusion - artery, thrombectomy - artery, thrombolysis, ultrasound

Literatur

• 1 Misra H P. Revascularization of the limbs with urokinase and TEC catheter endarterectomy for occluded bypass grafts.  Am J Surg. 1993;  166 756-759
• 2 Wagner H J, Muller-Hulsbeck S, Pitton M B, Weiss W, Wess M. Rapid thrombectomy with a hydrodynamic catheter: results from a prospective, multicenter trial.  Radiology. 1997;  205 675-681
• 3 Reekers J A, Kromhout J G, Spithoven H G, Jacobs M J, Mali W M, Schultz-Kool L J. Arterial thrombosis below the inguinal ligament: percutaneous treatment with a thrombosuction catheter.  Radiology. 1996;  198 49-53
• 4 Brosh D, Miller H I, Herz I, Laniado S, Rosenschein U. Ultrasound angioplasty: an update review.  Int J Cardiovasc Interv. 1998;  1 11-18
• 5 Rosenschein U, Roth A, Rassin T, Basan S, Laniado S, Miller H I. Analysis of coronary ultrasound thrombolysis endpoints in acute myocardial infarction (ACUTE trial). Results of the feasibility phase.  Circulation. 1997;  95 1411-1416
• 6 Rosenschein U, Furman V, Kerner E, Fabian I, Bernheim J, Eshel Y. Ultrasound imaging-guided noninvasive ultrasound thrombolysis: preclinical results.  Circulation. 2000;  102 238-245
• 7 Rassin T, Desmet W, Piessens J, Rosenschein U. Ultrasound thrombolysis in stent thrombosis.  Catheter Cardiovasc Interv. 2000;  51 332-334
• 8 Brosh D, Bartorelli A L, Cribier A, Mesa J, Calderon L, Martyn T, Amann F, Sampaolesi A, Desmet W, Fajadet J, Rosenschein U. Percutaneous transluminal therapeutic ultrasound for high-risk thrombus-containing lesions in native coronary arteries.  Catheter Cardiovasc Interv. 2002;  55 43-49
• 9 Rosenschein U, Rozenszajn L A, Kraus L, Marboe C C, Watkins J F, Rose E A, David D, Cannon P J, Weinstein J S. Ultrasonic angioplasty in totally occluded peripheral arteries. Initial clinical, histological, and angiographic results.  Circulation. 1991;  83 1976-1986
• 10 Goyen M, Kroger K, Buss C, Rudofsky G. Intravascular ultrasound angioplasty in peripheral arterial occlusion. Preliminary experience.  Acta Radiol. 2000;  41 122-124
• 11 Rosenschein U, Brosh D, Halkin A. Coronary Ultrasound Thrombolysis: From Acute Myocardial Infarction to Saphenous Vein Grafts and Beyond.  Curr Interv Cardiol Rep. 2001;  3 5-9
• 12 Rosenschein U, Gaul G, ERbel R, Amann F, Velasguez D, Stoerger H, Simon R, Gomez G, Troster J, Bartorelli A, Pieper M, Kyriakides Z, Laniado S, Miller H I, Cribier A, Fajadet J. Percutaneous transluminal therapy of occluded saphenous vein grafts: can the challenge be met with ultrasound thrombolysis?.  Circulation. 1999;  99 26-29
• 13 Demer L L, Ariani M, Siegel R J. High intensity ultrasound increases distensibility of calcific atherosclerotic arteries.  J Am Coll Cardiol. 1991;  18 1259-1262
• 14 Siegel R J, DonMichael T A, Fishbein M C, Bookstein J, Adler L, Reinsvold T, DeCastro E, Forrester J S. In vivo ultrasound arterial recanalization of atherosclerotic total occlusions.  J Am Coll Cardiol. 1990;  15 345-351
• 15 Strunk H, Weber W, Steffen W, Spielberger M, Duber C, Erbel R, Dietz U, Schäfer M. Percutaneous sonographic angioplasty. Initial experimental results.  Fortschr Röntgenstr. 1992;  156 33-36
• 16 Rosenschein U, Rassin T. Ultrasound Thrombolysis.  Science and Medicine. 1998;  5 36-43
• 17 Steffen W, Fishbein M C, Luo H, Lee D Y, Nita H, Cumberland D C, Tabak S W, Carbonne M, Maurer G, Siegel R J. High intensity, low frequency catheter-delivered ultrasound dissolution of occlusive coronary artery thrombi: an in vitro and in vivo study.  J Am Coll Cardiol. 1994;  24 1571-1579
• 18 Busch E, Kruger K, Hossmann K A. Improved model of thromboembolic stroke and rt-PA induced reperfusion in the rat.  Brian Res. 1997;  778 16-24
• 19 Goyen M, Kroger K, Massalha K, Manz S, Rudofsky G. Therapeutic ultrasound for the recanalization of peripheral vascular occlusions.  Roentgenpraxis. 1999;  52 74-77
• 20 Drobinski G, Brisset D, Philippe F, Kremer D, Laurian C, Montalescot G, Thomas D. Effects of ultrasound energy on total peripheral artery occlusions: initial angiographic and angioscopic results.  J Interv Cardiol. 1993;  6 157-163
• 21 Hoepfner W, Bohndorf K. Rekanalisation femoro-poplitealer Arterienverschlüsse mit intravasaler Ultraschallapplikation.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 S1-143
• 22 Muller-Hulsbeck S, Schwarzenberg H, Tschach T, Grimm J, Heller M. In vitro comparison of a size 6F and 8F high-speed rotational catheter for mechanical thrombus fragmentation.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  170 94-98
• 23 Haage P, Vorwerk D, Schürmann K, Wildberger J E, Schmitz-Rode T, Günther R W. Mechanische Thrombektomie mit dem Amplatz- Thrombektomiekatheter: Ergebnisse perkutaner Interventionen.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 9
• 24 Dick A, Neuerburg J, Schmitz-Rode T, Alliger H, Schmid-Schonbein H, Gunther R W. Thrombolysis of mural thrombus by ulrasound: an experimental in vitro study.  Invest Radiol. 1998;  33 85-90
• 25 Wildberger J E, Schmitz-Rode T, Haage P, Pfeffer J, Günther R W. Rekanalisation thrombosierter Hämodialyse-Shunts mittels Ultraschall. In-vitro-Ergebnisse.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 10
• 26 Hartnell G G, Saxton J M, Friedl S E, Abela G S, Rosenschein U. Ultrasonic thrombus ablation: in vitro assessment of a novel device for intracoronary use.  J Interv Cardiol. 1993;  6 69-76
• 27 Siegel R J, Gunn J, Ahsan A, Fishbein M C, Bowes R J, Oakley D, Wales C, Steffen W, Campbell S, Nita H. Use of therapeutic ultrasound in percoutaneous coronary angioplasty. Experimental in vitro studies and initial clinical experience.  Circulation. 1994;  89 1587-1592
• 28 Schmitz-Rode T, Pfeffer J G, Bohndorf K, Gunther R W. Percutaneous thrombectomy of the acutely thrombosed dialysis graft: in vitro evaluation of four devices.  Cardiovasc Intervent Radiol. 1993;  16 72-75
• 29 Overgaard K, Sereghy T, Frellsen M, Pedersen H, Hoyer S, Boysen G. Composition of emboli influences the efficacy of thrombolysis with rt-PA in a rat stroke model.  Fibrinolysis. 1993;  7 141-148
• 30 Woolf N. Thrombosis. In: McGee JD, Isaacson P, Wright N (eds) Oxford Textbook of Pathology. Oxford, New York, Tokyo; Oxford University Press 1992: 508-516
• 31 Robbins S, Cotran R. Pathologic Basis of Disease. Philadelphia; WB Saunders 1974: 114-128
• 32 Sereghy T, Overgaard K, Boysen G. Neuroprotection by excitatory amino acid antagonist augments the benefit of thrombolysis in embolic stroke in rats.  Stroke. 1993;  24 1702-1708
• 33 Stahr P, Rupprecht H J, Voigtlander T, Post F, Otto M, Erbel R, Meyer J. A new thrombectomy catheter device (AngioJet) for the disruption of thrombi: An in vitro study.  Catheter Cardiovasc Interv. 1999;  47 381-389
• 34 Steffen W, Fishbein M C, Luo H, Lee D Y, Nita H, Cumberland D C, Tabak S W, Carbonne M, Maurer G, Siegel R J. High intensity, low frequency catheter-delivered ultrasound dissolution of occlusive coronary artery thrombi: an in vitro and in vivo study.  J Am Coll Cardiol. 1994;  24 1571-1579