De nieuwe wereld van (vasculaire) interventies

Interventionele radiologie vraagt om een grote precisie van goede en betrouwbare beeldvormende technieken, liefst met 3D-functionaliteit. Door de verbeteringen in beeldvorming, maar ook door de steeds snellere ontwikkelingen in medische software, kunnen we niet alleen nauwkeuriger werken, maar ook veiliger en vaak met minder schadelijke straling voor de patiënt.

Toen de dieren nog spraken…

Angiografie is een afbeeldingstechniek in de geneeskunde waarbij bloedvaten en hartkamers met behulp van contrastvloeistof worden afgebeeld met röntgenfoto's. De techniek werd ontwikkeld door de Portugese neuroloog en operacomponist Egas Moniz in 1927. De eerste toepassingen waren vooral gericht op indirecte lokalisatie van bloeduitstortingen en hersentumoren. Aanvankelijk werd jodium nog rechtstreeks in de carotis ingespoten.

De Duitser Forssmann ontdekte in 1929 de katheterisatie, waarbij een katheter over lange afstand in de bloedvaten werd gebracht.

In 1934 vond de Nederlandse radioloog Ziedses des Plantes de substractietechniek uit. Hierbij werd een negatief beeld zonder contrasttoevoeging op een positief beeld met contrasttoevoeging geplaatst waardoor hij een substractiebeeld bekwam waar enkel het contrast op te zien was. M.a.w. enkel nog de bloedvaten ­werden afgebeeld, zonder storende omgevende botelementen.

In de daaropvolgende jaren werden er behalve het afbeelden van de bloedvaten ook methoden ontwikkeld om via het bloedvat ingrepen te verrichten. De eerste interventie werd door ­Dotter uitgevoerd in 1964, waarbij een vernauwing in een bloedvat werd gedilateerd ('transluminele angioplastie').

Sindsdien bepaalden verschillende innovaties de toekomst van de angiografie. Het uitvinden van voerdraden en stuurbare katheters (waarbij steeds kleinere en moeilijk toegankelijke bloedvaten kunnen bereikt worden), stents (steunsysteem voor bloedvat bij stenose), embolisatiemateriaal (om bloedingen te stelpen of tumoren te behandelen), dilatatieballons (verwijden van dichtgeslibde vaten).

Met de komst van de CT-scan in 1971 en de NMR-scan in 1980 boet de klassieke invasieve angiografie voor diagnostische doeleinden in aan belang. Doch voor de interventionele radiologie (zowel angiografisch als niet-angiografisch) kondigt zich op vele terreinen een hoopvolle toekomst aan.

Het arendsoog achterna

De analoge beeldvorming is stilaan geschiedenis aan het worden en vervangen door digitale beeldvorming waarbij nu gebruikgemaakt wordt van een vlakke detector. Hierdoor onstaat een uitstekende beeldkwaliteit bij een lage dosis röntgenstralen, met een resolutie die tot vier maal groter is dan het vroegere conventionele systeem. We krijgen hierdoor een scherpe en heldere weergave van zeer kleine bloedvaten, gebruikte stents en coils voor endovasculaire therapie.

3D-rotationele angiografie

De beperkingen van 2D-beeldvorming zijn genoegzaam bekend. Superpositie van structuren verplichtte tot het nemen van meerdere opnamereeksen, hetgeen leidde tot extra röntgenblootstelling, extra constrasttoediening, extra risico's en - last but not least - extra tijd.

Dankzij de 3D-rotationele angiografie worden 120 opeenvolgende beelden genomen waarbij de röntgenbuis continu draait rondom het gewenste lichaamsdeel met een snelheid van 55° per seconde, en dit gedurende vier seconden.

Het - nagenoeg instant - bekomen volume is nu in alle ­mogelijke richtingen oriënteerbaar en laat een veelheid van bewerkingen toe. De gedetailleerde topografie en morfologie van een (intracranieel) aneurysma is van ongeziene kwaliteit en reeds onmisbaar geworden voor verdere therapieplanning, zowel voor clipping (neurochirurg) als voor coiling (interventionele radioloog). Virtuele stenting op dit 3D-volume laat toe vooraf de exacte doormeter en lengte van de te gebruiken stent te bepalen, voor optimale keuze tijdens de plaatsing ervan in de patiënt.

Maar hier houdt het nog niet op. Een verdere ontwikkeling van bovenstaande techniek, de 3D-roadmap, laat nu ook toe binnen dit 3D-volume te navigeren. Hierdoor kan het navigeren van de katheter of de plaatsing van een coil in realtime gevolgd worden. Dit verhoogt de veiligheid van de patiënt, vermindert de benodigde hoeveelheid contrast en beperkt de blootstelling aan röntgenstralen.

Cone Beam

Voortbordurend op de 3D-rotationele angiografietechniek, is het nu mogelijk geworden CT-achtige beelden te maken, waarmee we weke delen, botstructuren en andere lichaamsstructuren kunnen beoordelen in de interventionele zaal. Hierdoor kan de interventie vooraf optimaal gepland worden, is er mogelijkheid tot realtime evaluatie tijdens de interventie en is er controle na de interventie mogelijk. De patiënt hoeft hierbij niet meer vervoerd te worden naar de CT-zaal.

GPS in de interventionele zaal

De diagnostische angiozaal van weleer heeft, niet in het minst door de komst van CT- en MR-angiografie, plaats moeten maken voor een interventionele, therapeutische zaal. Tegelijk is het actieterrein zich aan het uitbreiden met tal van indicaties, niet alleen binnen maar ook buiten de bloedvaten. Trombolyse of het oplossen van een verstoppende bloedklonter wordt ­ondertussen reeds succesvol toegepast in de perifere vaten en werd ook reeds gebruikt in de intracraniële vaten. Momenteel overweegt het RIZIV om trombectomie als therapeutische ­behandelmethode te erkennen bij acute, ischemische beroerte.

Er waren reeds de hepatobiliaire interventies (cholangiografie, biliaire drainage, choledochus-stenting), doch binnen de oncologie ontstaan er steeds meer indicaties voor target-embolisatie. Meerdere studies onderzoeken momenteel de mogelijkheid om tumorspecifieke therapie toe te dienen via intra-arteriële toegangsweg, waarbij er een belangrijke reductie is van de systemische bijwerkingen.

Ook osteo-articulaire toepassingen zoals botbiopsies, vertebroplasties, … worden door de 3D-beeldvorming eenvoudiger te plannen. Bij beeldgeleide interventies, bijvoorbeeld voor het plaatsen van een drain, zullen de live 3D-beelden de voortgang van de drain in het weefsel op elk ogenblik nauwkeurig volgen. Hierbij wordt vooraf een veilig traject uitgestippeld tussen een beginpunt aan de huid (entry-point) en het eindpunt in het lichaam (target-point). Gedurende het inbrengen van de drain of biopsienaald kan onder scopie continu geverifieerd worden of het vooraf geplande traject nauwkeurig gevolgd wordt, ­teneinde kwetsbare structuren onderweg te vermijden.

Less is more

Innovatie situeert zich niet alleen op het vlak van ­beeldvorming, doch ook op het gebied van radioprotectie: het maken van scherpe beelden met zo laag mogelijke dosis röntgenstralen (ALARA, as low as reasonable acceptable). Naast de digitalisering wordt gewerkt met gepulseerde fluoroscopie, filtering van strooistralen, automatisatie röntgenblootstelling. Dankzij de 3D-rotationele angiografie is slechts één opnamereeks vereist. Met een minimale hoeveelheid contrast kan een maximum aan informatie uit het bekomen 3D-volume gehaald worden. ­Monitoring van de patiënt kan nu volledig vanuit de controle­kamer gebeuren hetgeen de röntgenblootstelling van ­anesthesist of verpleegkundige ten goede komt.

Volledige integratie

Voor een efficiënte workflow is er nood aan een vlotte en snelle toegankelijkheid tot alle relevante informatie en ­klinische gegevens van de patiënt. Door de directe verbinding met het RIS/HIS enerzijds en de PACS anderzijds, is vanuit de interventionele zaal direct inzage mogelijk in voorgaande onderzoeken (CT, NMR, …).

Echogeleide procedures kunnen, dankzij deze integratie, ­rechtstreeks op het beeldscherm gevolgd worden.

Ergonomisch concept

Niet alleen werd de angiografietafel vervangen door een top-level systeem, ook met de inplanting ervan werd rekening gehouden. Er werd de nodige aandacht gegeven aan de inrichting van de zaal, het comfortgevoel van de patiënt, de werkomgeving van het team en de stralingsbelasting van derden. Een intuïtieve en ergonomische gebruikersinterface maakt dat we snel en zeker kunnen werken, zonder de zaal te moeten verlaten. Alle functies zijn voortaan instelbaar vanaf de zijkant van de behandelingstafel.

Dr. Vincent Devos
Dr. Johan Ghekiere
Stafleden Radiologie - medische beeldvorming
Campus Sint­-Jan