Transcraniële bypass met grote doorstroming ter preventie van hersenischemie

Inleiding

Bij de behandeling van reuzenaneurysmata van de A. carotis interna (ACI) en van sommige schedelbasistumoren is het nodig de ACI in de hals af te sluiten. Een aneurysma zal dan spontaan tromboseren en een tumor kan, omdat de carotisarterie die door de tumor heen loopt reeds is afgesloten, zo radicaal mogelijk worden verwijderd. Patiënten met een goed ontwikkelde circulus arteriosus cerebri (cirkel van Willis) zullen een afsluiting van de ACI zonder problemen verdragen. Via de andere ACI en de A. communicans anterior en via het vertebrobasillaire systeem en de A. communicans posterior zal er een collaterale flow ontstaan naar de ipsilaterale hemisfeer.

Bij ongeveer eenkwart van de mensen is de circulus arteriosus echter onvolledig aangelegd en in dat geval is er een grote kans dat een afsluiting van de ACI tot een herseninfarct leidt. Preoperatief kan worden vastgesteld of de patiënt de ACI-afsluiting wel of niet zal verdragen door een ballon in te brengen in de ACI via de Seldinger-techniek en deze op te blazen. Bij de patiënt, die wakker is, moet dan worden onderzocht of er neurologische uitvalsverschijnselen ontstaan en bovendien wordt ook op dat moment een EEG-registratie gemaakt. Wanneer er uitvalsverschijnselen ontstaan of wanneer het EEG duidelijk verandert, zal men besluiten de ACI niet definitief af te sluiten, omdat de kans op een herseninfarct dan aanzienlijk is.

Een recente en volgens ervaren radiologen zeer betrouwbare andere methode om na te gaan of een carotisafsluiting wordt verdragen, is om bij angiografie te kijken naar de veneuze uitstroom van het bloed uit de betreffende hemisfeer. Als de veneuze uitstroom aan de kant van de afsluiting van de carotis vertraagd is, is dat een omineus teken en is de kans op een infarct groot (nog niet gepubliceerde onderzoeksresultaten).

De patiënten die een ACI-afsluiting niet verdragen, komen in aanmerking voor het aanbrengen van een zogenaamde transcraniële bypass. Eind jaren zestig is deze operatie voor het eerst beschreven. Er wordt een kleine frontotemporale trepanatie gedaan en een tak van de extracraniële A. temporalis superficialis wordt verbonden met een corticale tak van de A. cerebri media op het oppervlak van de hersenen. Deze corticale mediatak mag voor langere tijd worden afgesloten (de tijd die nodig is om de anastomose te maken), omdat dit vat een onderdeel is van het leptomeningeale netwerk. Dit is een collateraal netwerk dat zich op de oppervlakte van de hersenen bevindt en dat bestaat uit talrijke verbindingen tussen takken van de A. cerebri anterior, de A. cerebri media en de A. cerebri posterior, die ook weer onderling verbonden zijn. De tak van de A. temporalis superficialis heeft meestal een diameter van 1,2-1,4 mm en de corticale mediatak van 1,0-1,2 mm. Door het kleine kaliber van de vaten betreft het een bypass met geringe bloedstroom: de gemiddelde stroom door deze bypass bedraagt 20-30 ml/min. Een dergelijke lagestroombypass zal vaak onvoldoende zijn om het afsluiten van de ACI volledig te compenseren.

In de afgelopen 15 jaar hebben wij in het laboratorium een anastomosetechniek ontwikkeld waarbij het ontvangende bloedvat niet hoeft te worden afgesloten.1-6 Na veel pogingen met verschillende soorten lasers is het uiteindelijk gelukt om een dergelijke non-occlusieve anastomose te verwezenlijken met behulp van de Excimer-laser. Het principe van deze anastomose is eenvoudig. Figuur 1 geeft de verschillende stappen weer.

Er wordt een platina ringetje met een diameter van 2,8 mm op de buitenkant van het ontvangende bloedvat genaaid. Vervolgens wordt het donorvat vastgenaaid op het ontvangende bloedvat, waarbij de hechtingen het ringetje passeren en door de adventitia en de media van het ontvangende bloedvat gaan, terwijl de wand van de donorvene volledig gepenetreerd wordt. Daarna wordt, via een artificiële zijtak (een stukje vene dat ‘end-to-side’ verbonden is met de donorvene), de laserkatheter ingebracht tot de tip komt te rusten op de wand van de ontvangende arterie. Dan wordt gedurende 2 min via een hoog vacuüm door het lumen van de katheter gezogen tot de tip goed gefixeerd raakt aan het ontvangende bloedvat. Vervolgens wordt gedurende 5 s laserstraling toegediend (40 Hz en 20 mJ/Hz); wanneer de katheter nu wordt teruggetrokken, bevindt zich aan de tip een uitgeponst stukje vaatwand met een diameter die gelijk is aan de tip van de laserkatheter (2,2 mm). De artificiële zijtak wordt afgesloten en de anastomose is nu voltooid zonder dat het ontvangende bloedvat ook maar voor een ogenblik hoefde te worden afgesloten. Op deze manier is het mogelijk om een hogestroombypass te maken. Als ontvangende arterie kan nu intracranieel gebruikt worden de ACI of het proximale deel van de A. cerebri media en als bronarterie de A. carotis externa in de hals (figuur 2).

Bij ongeveer 90 patiënten voerden wij in de laatste 6 jaar deze operatie uit. In de bypass bleek er inderdaad een hoge bloedstroom te zijn, want bij een afgesloten ACI was de doorbloeding van de bypass gemiddeld 140 ml/min (gemeten met behulp van de dopplermethode waarbij niet alleen de stroomsnelheid, maar ook de diameter van het vat wordt gemeten), hetgeen 6-7 keer zo groot is als bij de lagestroombypass. Wij beschrijven hierna 3 patiënten bij wie wij deze hogestroombypass hebben gemaakt.

ziektegeschiedenissen

Patiënt A was een 45-jarige vrouw met progressieve oftalmoplegie van het rechter oog als gevolg van een reuzenaneurysma dat uitging van de rechter ACI op de plaats waar deze intraduraal gaat verlopen. Zonder behandeling was het vrijwel zeker dat de oftalmoplegie verder zou toenemen en bovendien, omdat het aneurysma zich ook intraduraal uitbreidde, was er een niet onaanzienlijke kans op een subarachnoïdale bloeding in de toekomst. De behandelend neuroloog had patiënte verwezen naar de interventieneuroradioloog voor endovasculaire behandeling met spiraaltjes (‘coiling’) van het aneurysma. De radioloog was van mening dat deze ingreep bij patiënte te riskant zou zijn, omdat hierbij vrijwel zeker de carotis zelf zou moeten worden afgesloten en gezien de gestoorde veneuze afvloed aan de ipsilaterale kant achtte hij de kans op een herseninfarct daarbij te groot. Hij stelde voor dat wij bij patiënte een hogestroombypass zouden aanbrengen, zodat daarna de ACI in de hals kon worden afgesloten om zo het aneurysma buiten de circulatie te brengen. Bij patiënte werd de V. saphena magna uit het rechter onderbeen via de beschreven non-occlusieve laserondersteunde anastomosetechniek vastgemaakt met het ene uiteinde aan het intracraniële deel van de ACI distaal van het aneurysma, met het andere uiteinde via een conventionele end-to-side-anastomose aan de A. carotis externa in de hals. Toen de bypass was voltooid, werd al meteen een bloedstroom in de bypass geregistreerd van 60-70 ml/min. Wanneer de ACI tijdelijk werd afgesloten, zagen wij de bloedstroom in de bypass toenemen tot > 100 ml/min.

Patiënte doorstond de operatie goed en bij een magnetischeresonantiestroommeting 2 dagen na de operatie werd vastgesteld dat de doorbloeding van de bypass 120 ml/min bedroeg, dat wil zeggen dat de helft van de normale bloedstroom door de ACI toen al door de bypass ging. De ballonocclusie van de ACI die drie dagen later plaatsvond, verdroeg patiënte goed. Bij de angiografie die bij deze ballonocclusie verricht werd, werd de bypass goed in beeld gebracht en was ook duidelijk te zien dat deze de taak van de ACI volledig overnam (figuur 3). De stroom in de bypass, bepaald met de magnetischeresonantiestroommeting, bedroeg na de afsluiting van de carotis: 220 ml/min. Het is vrijwel zeker dat in de komende 3 tot 4 maanden het aneurysma van de A. carotis interna zal tromboseren en dan verder zal verschrompelen. Daarmee verdwijnt de oftalmoplegie meestal ook.

Patiënt B was een vrouw van 31 jaar die naar ons werd verwezen door de KNO-arts. Zij had zijn spreekuur bezocht wegens gehoorvermindering links. Bij inspectie van het oor had de KNO-arts vastgesteld dat zich achter het trommelvlies een pulserende rode massa bevond. Bij aanvullend onderzoek, met name een CT, werd vastgesteld dat deze massa vermoedelijk een zeer groot aneurysma was dat uitging van de ACI. Een angiografisch onderzoek bevestigde deze diagnose. Het bleek dat de ACI op de plek waar hij het middenoor passeert een reusachtig aneurysma was gaan vormen dat nu het middenoor voor een groot gedeelte opvulde. Een dergelijk aneurysma kan barsten, waarbij de patiënt kan verbloeden via de buis van Eustachius. Verder kan het groeiende aneurysma tot volledige doofheid leiden. Bij deze jonge patiënte was dit voldoende reden om te trachten dit aneurysma uit de circulatie te nemen. De interventieradioloog achtte de kans klein dat hij erin zou slagen dit aneurysma te emboliseren zonder daarbij de ACI af te sluiten. Besloten werd dan ook om bij patiënte nu eerst een transcraniële hogestroombypass aan te leggen. De bypass werd op dezelfde wijze geconstrueerd als bij patiënt A. De doorbloeding van de bypass bij een nog open ACI bedroeg 60 ml/min. Een paar dagen na de operatie werd met de magnetischeresonantiestroommeting vastgesteld dat de doorbloeding was opgelopen tot 120 ml/min. De ACI werd enige dagen daarna afgesloten door de interventieradioloog; patiënte verdroeg deze ingreep goed.

Patiënt C, een man van 40 jaar, was op 38-jarige leeftijd elders geopereerd wegens een chemodectoom (glomustumor) ter hoogte van de schedelbasis links. Hierbij was de A. carotis externa voor de operatie afgesloten, waarna een gedeeltelijke resectie was verricht van de zeer sterk doorbloede tumor. Deze operatie was uitgevoerd door de KNO-arts samen met de neurochirurg. Patiënt werd regelmatig gecontroleerd, waarbij de tumor de laatste jaren sterk in grootte bleek toe te nemen. Bij hernieuwd angiografisch onderzoek bleek dat de A. carotis externa weer open was gegaan en dat de tumor weer sterk werd doorbloed. De KNO-arts, die patiënt onder controle had gehouden, vroeg ons om een transcraniële hogestroombypass aan te leggen en daarna zowel de A. carotis externa als de ACI af te sluiten om een radicaler extirpatie van de tumor mogelijk te maken. De bypass werd aangelegd op dezelfde wijze als bij patiënt A. De doorbloeding van de bypass bedroeg met de nog open ACI op het einde van de operatie ongeveer 90 ml/min. Bij een stroommeting van de A. carotis externa in de hals werd een waarde gevonden van 820 ml/min (dat is ongeveer 5 maal de normale waarde). Dit kon verklaard worden door de enorme vascularisatie van de tumor. Patiënt verdroeg de operatie goed en bij een magnetischeresonantiestroommeting, een paar dagen na de operatie, werd een doorbloeding door de bypass vastgesteld van 130 ml/min. Enige dagen daarna werd de ACI met twee ballonnetjes afgesloten: het ene werd distaal van de tumor gepositioneerd om retrograde stroming naar de tumor toe vanuit de ACI intracranieel te voorkomen en het andere werd proximaal ingebracht om de stroom door de ACI van proximaal uit te onderbreken. De bypass nam de functie van de ACI over en patiënt verdroeg de afsluiting dan ook goed. Een stroommeting 3 dagen na deze ballonocclusie van de ACI liet zien dat er nu 200 ml/min door de bypass ging. Er werd met de KNO-arts afgesproken om enige tijd later te trachten het tumorproces, dat in ieder geval nu veel minder doorbloed werd dan eerder het geval was, zo radicaal mogelijk te verwijderen.

beschouwing

Door de beschreven non-occlusieve, met de Excimer-laser ondersteunde anastomosetechniek is het nu mogelijk om een hogestroomrevascularisatie van het brein op een veilige manier te bewerkstelligen. Omdat het ontvangende bloedvat tijdens de ingreep geen moment hoeft te worden afgesloten, is de kans op het ontstaan van een herseninfarct hierbij minimaal. In het experimenteel laboratorium is vastgesteld dat de laserondersteunde anastomose goed endothelialiseert en een goede langetermijndoorgankelijkheid heeft. Er lijkt derhalve een indicatie te bestaan voor deze revascularisatiemethode bij reuzenaneurysmata en bij tumoren van de schedelbasis.

Mogelijk kan de beschreven revascularisatie uiteindelijk ook nuttig zijn voor patiënten met een afsluiting van de ACI door atherosclerose en met een progressieve hersenischemie. In de jaren zeventig-tachtig is in een wereldwijde klinische trial die vanuit Londen, Ontario, Canada, en de McMasters University in Hamilton (VS) georganiseerd werd, vastgesteld dat de lagestroombypass waarbij een tak van de A. temporalis superficialis verbonden wordt met een corticale mediatak, deze patiëntengroep niet beschermde tegen het optreden van een definitief herseninfarct. Dit was toe te schrijven aan de slechts beperkte doorbloeding (gemiddeld 20-30 ml/min). De hogestroombypass die wij hier beschreven, met een gemiddelde doorbloeding van 140 ml/min, zou wel een beschermende werking bij deze patiëntengroep kunnen hebben. Dit wordt momenteel in onze kliniek onderzocht.