Vergleichende In-vitro-Untersuchungen zur Effektivität unterschiedlicher Hochgeschwindigkeits-Rotationskatheter

Zusammenfassung

Ziel: Bestimmung der in-vitro-Effektivität des Amplatz™- und Rotarex™-Katheters zur Thrombusfragmentierung bzw. zur kombinierten Thrombusfragmentierung und Aspiration. Material und Methode: 5 Tage alte Schweinvollblutthromben (n = 100; 8,5 g) wurden mit dem 8 F Rotarex™ (RR; 40 000 U/min) ohne und mit koaxialem Führungsdraht (FD 0,020 inch [8 F RR_FD]), 6 F RR (FD 0,014 inch [6 F RR_FD]), ohne (6 F u. 8 F RR) sowie mit dem 7 F Amplatz™ (ATD; 150 000 U/min) in einem die menschliche infrainguinale Beinstrombahn näherungsweise simulierenden Flussmodell (pulsatiler Fluss 700 ml/min) fragmentiert. Um die Wandadhärenz des Thrombus zu erhöhen, wurden ergänzend in gleicher Zahl Silikonschläuche (7 mm Innendurchmesser) mit einem Metallgitter ausgekleidet (wandadhärenter Thrombus [WAT]; 6 F RR_WAT, 8 F RR_WAT, 6 F RR_WAT-FD, 8 F RR_WAT-FD, ATD_WAT). Zur Bestimmung der peripheren Embolierate wurde die effluente Flüssigkeit durch ein dreistufiges Filtersystem geleitet (1000 µm, 100 µm und 10 µm; Druckgradient 35 mmHg). Ergebnisse: Am effektivsten war der 8 F RR (kein messbarer Restthrombus) im Vergleich zum 6 F RR (0,08 g) und ATD (0,07 g; für beide p < 0,001). Das aspirierte Volumen ist signifikant kleiner, wenn beim 6 F und 8 F RR ein FD koaxial platziert ist (p < 0,001). Die Gesamtembolierate des 8 F RR ist signifikant niedriger als die des ATD (p < 0,001). Auch wenn ohne FD gearbeitet wird, verursacht der 8 F RR den geringsten Anteil an gemessenen Emboli (je nach Modifikation 0,12 % bis 1,76 %; im Vergleich zu allen p < 0,05). Die Embolieraten des 6 F RR liegen bei bis zu 7,99 % (verglichen mit allen p < 0,001), die des ATD bei maximal 5,61 %. Schlussfolgerungen: In vitro weisen die untersuchten Katheter ein hohes Potenzial zur Thrombusbeseitigung auf. Basierend auf dem Unterschied, dass neben der Fragmentation auch eine zusätzliche Aspiration von thrombotischem Material erfolgt (Rotarex™), weisen der ATD™ und der 6 F Prototyp des Rotarex™ eine beachtlich hohe periphere Embolierate größer als 1000 µm auf; In vivo könnte diese Phänomen ergänzende additive Maßnahmen zur Thrombusentfernung erfordern.

Abstract

Objective: To determine the in vitro effectiveness of the Amplatz™ and Rotarex™ catheters for thrombus fragmentation and combined thrombus fragmentation and aspiration. Materials and Methods: Clots (n = 100) from 5-day-old porcine blood (8.5 g) were fragmented with the 8F Rotarex™ catheter (RR; 40.000 rpm), which was directed with or without a coaxial guide wire (GW 0.020 inch [8 F RR_GW], GW 0.014 inch [6 F RR_GW]), and with the 7 F Amplatz™ catheter (ATD; 150.000 rpm), in an artery flow model (pulsed flow of 700 ml/min) simulating the superficial femoral artery. To increase the wall adherence of the thrombus, an additional equal number of silicon tubes (with an inner diameter of 7 mm) were fitted inside with a metallic mesh (wall-adherent thrombus [WAT]; 6 F RR_WAT, 8 F RR_WAT, 6 F R_WAT-GW, 8 F RR_WAT-GW, ATD_WAT). The effluent was passed through a three-step filter system (10 to 1000 µm; pressure gradient 35 mmHg). Results: Highest effectiveness was found for 8 F RR (no remaining thrombus detectable) compared to 6 F RR (0.08 g) and ATD (0.07 g), with a p < 0.001 for both methods. The aspirated volume was significantly lower when 6 F and 8 F RR were used with a coaxial guide wire (p < 0.001). The total emboli rate for 8 F RR was significantly lower compared to ATD (p < 0.001). Even when working without a guide wire, 8 F RR caused the lowest proportion of emboli (depending on the modification 0.12 % to 1.76 %; compared to all p < 0.05). Emboli rates reached 7.99 % for 6 F RR (compared to all p < 0.001) and were maximal 5.61 % for ATD. Conclusions: The tested mechanical thrombectomy catheters have a high potential for in vitro thrombectomy with moderate performance differences. In contrast to the guidewire-directed Rotarex™ fragmentation-aspiration device, the ATD™ fragmentation catheter and prototype Rotarex™ 6 F catheter have a considerable peripheral embolization rate of particles larger than 1000 µm, probably requiring additional measures for in vivo thrombectomy.

Thrombectomy, mechanical - thrombosis, experimental - interventional procedures, experimental - interventional procedures, complications

Literatur

• 1 Bildsoe M C, Moradian G P, Hunter D W, Castaneda-Zuniga W R, Amplatz K. Mechanical clot dissolution: new concept.  Radiology. 1989;  171 231-233
• 2 Coleman C C, Krenzel C, Dietz C, Nazarian G K, Amplatz K. Mechanical thrombectomy: results of early experience.  Radiology. 1993;  189 803-805
• 3 Van Ommen V, Van der Veen F H, Daemen M, Habets J, Wellens H. In vivo evaluation of the hydrolyser hydrodynamic thrombectomy catheter.  J Vasc Intervent Radiol. 1994;  5 823-826
• 4 Reekers J A, Kromhout J G, Spithoven H G, Jacobs M JHM, Mali W MPH, Schultze-Kool L J. Arterial thrombosis below the inguinal ligament: percutaneous treatment with a thrombosuction catheter.  Radiology. 1996;  198 49-53
• 5 Wagner H J, Müller-Hülsbeck S, Pitton M, Weiss W, Mess M. Rapid thrombectomy with a hydrodynamic catheter: results from a prospective, multicenter trial.  Radiology. 1997;  205 675-681
• 6 Müller-Hülsbeck S, Brossmann J, Heller M. Perkutane Behandlung von Unterschenkelarterienverschlüssen mit dem weiterentwickelten hydrodynamischen Thrombektomiekatheter LF 140.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  168 514-517
• 7 Müller-Hülsbeck S, Kalinowski M, Heller M, Wagner H J. Rheolytic, hydrodynamic thrombectomy for percutaneous treatment of acutely occluded native arteries and bypass grafts - A mid-term follow-up.  Invest Radiol. 2000;  35 131-140
• 8 Yasui K, Oian Z, Nazarian G K, Hunter D W, Castaneda-Zuniga W R, Amplatz K. Recirculation-type Amplatz clot macerator: Determination of particle size and distribution.  J Vasc Intervent Radiol. 1993;  4 275-278
• 9 Schmitz-Rode T, Günther R W. Percutaneous mechanical thrombolysis: a comparative study of various rotational catheter systems.  Invest Radiol. 1991;  26 557-563
• 10 Müller-Hülsbeck S, Bangard C, Schwarzenberg H, Heller M. In vitro effectiveness study for different hydrodynamic thrombectomy devices.  Radiology. 1999;  211 433-439
• 11 Sharafuddin M J, Hicks M E, Jenson M L, Morris J E, Drasler W J, Wilson G J. Rheolytic thrombectomy with the AngioJet-F-105 catheter: preclinical evaluation of safety.  JVIR. 1997;  8 939-945
• 12 Van Ommen V G, van der Veen F H, Dassen W R, Habets J, Wellens H J. Distal embolization during thrombectomy with use of the Hydrolyser (hydrodynamic thrombectomy catheter): in vitro testing.  JVIR. 1997;  8 933-937
• 13 Vorwerk D, Sohn M, Schurmann K, Hoogeveen Y, Gladziwa U, Günther R W. Hydrodynamic thrombectomy of hemodialysis fistulas: first clinical results.  J Vasc Intervent Radiol. 1994;  5 813-821
• 14 Bücker A, Schmitz-Rode T, Vorwerk D, Günther R W. Comparative in vitro study of two percutaneous hydrodynamic thrombectomy systems.  J Vasc Intervent Radiol. 1996;  7 445-449
• 15 Müller-Hülsbeck S, Schwarzenberg H, Bathe M, Lüsse S, Hutzelmann A, Heller M. In vitro effectiveness study for hydrodynamic thrombectomy devices of the second generation.  Invest Radiol. 1999;  34 477-484
• 16 Müller-Hülsbeck S, Bathe M, Grimm J, Heller M. Enhancement of in vitro effectiveness for hydrodynamic thrombectomy devices: simultaneous high-pressure rt-PA application.  Invest Radiol. 1999;  34 536-542
• 17 Müller-Hülsbeck S, Grimm J, Suwelack D, Heller M. Mechanical assistance for enhancement of in vitro effectiveness for hydrodynamic thrombectomy.  Invest Radiol. 1999;  34 669-677
• 18 Müller-Hülsbeck S, Grimm J, Leidt J, Jahnke T, Heller M. In vitro effectiveness study for mechanical thrombectomy.  J Vasc Interv Radiol. 2001;  12 1185-1191
• 19 Müller-Hülsbeck S, Grimm J, Leidt J, Heller M. In vitro effectiveness study of mechanical thrombectomy devices for large vessel diameter and low-pressure fluid dynamic applications.  J Vasc Interv Radiol. 2002;  13 831-839
• 20 Zana K, Otal P, Rousseau H, Joffre F, Fornet B. Risk of embolism in diagnostic and therapeutic intravascular procedures - in vitro model.  Orv Hetil. 2001;  26 1837-1841
• 21 Müller-Hülsbeck S, Link J, Schwarzenberg H, Brossmann J, Heller M. Technische Modifikation der rheolytischen Thrombektomie.  Fortschr Röntgenstr. 1996;  164 507-510
• 22 Schmitt J E, Jäger K A, Jacob A L, Mohr H, Labs K H, Steinbrich W. A new rotational thrombectomy catheter: system design and first clinical experience.  Cardiovasc Intervent Radiol. 1999;  22 504-509
• 23 Zeller T, Müller C, Frank U, Bürgelin K H, Horn B, Roskamm H. Das Straub-Rotarex®-Thrombektomie-System: erste Erfahrungen.  Fortschr Röntgenstr. 2001;  173 626-631