Oktober 15, 2014

Forskere fra Purdue University bruger ultralydsbilleder som dette til at studere abdominale aortaaneurismer, en potentielt dødelig tilstand, der er den 13. hyppigste dødsårsag i USA. (Purdue University photo/Weldon School of Biomedical Engineering)
Download Photo

WEST LAFAYETTE, Ind. – Forskere er ved at undersøge nytten af ultralydsbilleder til at studere farlige abdominale aortaaneurismer, en udbuling af aorta, der normalt er dødelig, når den brister, og som der ikke findes nogen effektiv medicinsk behandling for.

Abdominale aortaaneurismer er den 13. vigtigste dødsårsag i USA og dræber omkring 15.000 årligt.

“Det meste af tiden ved folk ikke engang, at den er der, men hvis den brister, får de indre blødninger fra den største arterie i kroppen,” siger Craig Goergen, en assisterende professor i Purdue University’s Weldon School of Biomedical Engineering. “I 80 procent af tilfældene dør patienten, inden de når frem til hospitalet.”

Forskere har brugt en metode kaldet højfrekvent ultralyd til små dyr til at måle ændringer i udviklingen af abdominale aortaaneurismer hos forsøgsdyr. Ved at lære mere om aneurismer på molekylært niveau kan forskerne måske udvikle lægemidler eller stamcelleterapier for at forhindre dem i at vokse sig større, sagde Goergen (udtales Gor-Jen).

De nye resultater vil blive beskrevet i en artikel, der vil blive præsenteret den 25. oktober af ph.d.-studerende Evan Phillips under Biomedical Engineering Society’s årsmøde i San Antonio.

Forskerne er i stand til at spore små ændringer i karret, efterhånden som aneurysmet dannes. Ultralydsbilleder gør det muligt at visualisere de arterielle lag, der ofte adskilles fra hinanden, mens karret vokser.

“Udviklingen af disse aneurismer er en mangesidet proces, som ikke er blevet fuldt ud karakteriseret, og ingen terapeutiske midler har vist sig at kunne forhindre aneurismefremskridt effektivt,” sagde Goergen. “Det, vi ønsker at gøre, er at forstå, hvad der forårsager, at aneurismer dannes og vokser, så vi derefter kan udvikle bedre strategier til at forhindre, at det sker.”

Ultralydsteknikken anvender også farvedoppler-billeddannelse, hvilket gør det muligt for forskerne at indsamle farvekodede blodgennemstrømningsdata, der viser cirkulationens retning og hastighed, som begge er faktorer, der kan påvirke, hvordan aneurismer udvikler sig og udvider sig. Frekvensen af en bølge ændrer sig, når den bevæger sig mod eller væk fra observatøren, et fænomen, der er kendt som Dopplereffekten. Farvedopplerbilleder viser rød strømning, der bevæger sig mod ultralydstransduceren, og blå strømning, der bevæger sig væk.

Samarbejdet lægger et fundament for fremtidige undersøgelser, der kan bruge disse metoder i kliniske omgivelser eller til at undersøge potentielle terapeutiske midler, sagde han.

Humane aortaaneurismer begynder typisk ved 3 til 4 centimeter i diameter og er placeret i maven under nyrerne. Aorta strækker sig fra hjertet gennem kroppen og forgrener sig til sidst i to mindre arterier, der fører til benene.

Mest udsat er ældre mænd, der har højt blodtryk og en rygehistorie. Mænd over 65 år, der passer til denne profil, anbefales at kontakte deres læge om ultralydsscreening for at afgøre, om de har et aneurisme.

“Medmindre man mærker en pulserende masse, udvikler usædvanlige rygsmerter eller bliver screenet med ultralyd, opdager de fleste mennesker slet ikke, at de har det. Hvis du bliver diagnosticeret, vil de fleste kirurger ikke behandle aneurismer på mindre end 4 centimeter. Desværre findes der ingen medicin, der kan forhindre aneurismer i at vokse,” siger Goergen. “Lægerne kan give dig statiner for at sænke dit kolesterolniveau eller medicin mod forhøjet blodtryk for at sænke dit blodtryk, men der er ingen medicin, der direkte kan forhindre aneurismeudvidelse.”

Forskere kan dog studere forsøgsdyr, der efterligner tilstande hos mennesker, for at få indsigt i mekanismerne bag aneurismer. Gruppen under ledelse af Goergen brugte ultralydsbilleder til at kvantificere ændringer over en 4-ugers periode, mens aneurismer udviklede og udvidede sig hos mus og rotter.

“Vi laver tredimensionel ultralyd, der kan rekonstruere hele aorta,” sagde Goergen.

Da denne teknik er ikke-invasiv, kan den i sidste ende måske bruges på mennesker til at diagnosticere og spore aneurismers progression.

Konferencepapiret er forfattet af Phillips, bachelorstuderende Alexa Yrineo og Hilary Schroeder; ph.d.-studerende Frederick Damen; bachelorstuderende Amy Bogucki, Shadman Jubaer, Amelia Adelsperger og Rebecca Foley; postdoc Ashley Nicole Blaize; Ji-Xin Cheng, professor i Weldon School of Biomedical Engineering og Department of Chemistry; og Goergen. Katherine Wilson, der studerer biomedicinsk teknik på University of Arkansas, deltog også i forskningen gennem Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF)-programmet.

Skribent: Emil Venere, 765-494-4709, [email protected]

Kilde: Craig J. Goergen, 765-494-1517, [email protected]

Abdominale aortaaneurismer (AAA’er) er patologiske udvidelser af aorta, der er forbundet med betydelig morbiditet og dødelighed som følge af bristning. AAA-udvikling er en multifaktoriel proces, som ikke er fuldt ud karakteriseret, og ingen terapeutika har vist sig effektivt at kunne forhindre aneurismeudvikling. Der er imidlertid blevet udviklet gnavermodeller, som efterligner den menneskelige tilstand, og som giver indsigt i patogenesens mekanismer. Formålet med denne undersøgelse er at kvantificere de anatomiske og biomekaniske ændringer, der forekommer under aneurismeprogressionen, ved hjælp af avancerede in vivo- og ex vivo-afbildningsteknikker i AAA-modeller af gnavere.