October 15, 2014

Onderzoekers van de Purdue University gebruiken echografiebeelden zoals deze om abdominale aorta-aneurysma’s te bestuderen, een potentieel dodelijke aandoening die de 13e doodsoorzaak is in de Verenigde Staten. (Foto Purdue University/Weldon School of Biomedical Engineering)
Download Foto

WEST LAFAYETTE, Ind – Onderzoekers onderzoeken het nut van ultrasone beeldvorming om gevaarlijke abdominale aorta-aneurysma’s te bestuderen, een uitstulping van de aorta die meestal fataal is wanneer deze scheurt en waarvoor geen effectieve medische behandeling bestaat.

Abordominale aorta-aneurysma’s zijn de 13e doodsoorzaak in de Verenigde Staten, waarbij jaarlijks ongeveer 15.000 doden vallen.

“Meestal weten mensen niet eens dat het er is, maar als het scheurt, hebben ze inwendige bloedingen uit de grootste slagader in het lichaam,” zei Craig Goergen, een assistent-professor in Purdue University’s Weldon School of Biomedical Engineering. “Tachtig procent van de tijd sterft de patiënt voordat hij in het ziekenhuis is.”

Onderzoekers hebben een methode gebruikt die hoogfrequente echografie bij kleine dieren wordt genoemd om veranderingen in de progressie van abdominale aorta-aneurysma’s bij proefdieren te meten. Door meer te leren over aneurysma’s op moleculair niveau, kunnen onderzoekers misschien geneesmiddelen of stamceltherapieën ontwikkelen om te voorkomen dat ze groter worden, zei Goergen (spreek uit als Gor-Jen).

De nieuwe bevindingen zullen worden beschreven in een paper dat op 25 oktober zal worden gepresenteerd door doctoraalstudent Evan Phillips tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de Biomedical Engineering Society in San Antonio.

De onderzoekers zijn in staat om kleine veranderingen in het vat te volgen terwijl het aneurysma zich vormt. Ultrasone beeldvorming maakt het mogelijk om de slagaderlijke lagen te visualiseren die zich vaak van elkaar scheiden terwijl het vat groeit.

“De ontwikkeling van deze aneurysma’s is een proces met vele facetten dat niet volledig is gekarakteriseerd, en geen enkel geneesmiddel heeft bewezen de progressie van aneurysma’s effectief te voorkomen,” zei Goergen. “Wat we willen doen is begrijpen waardoor aneurysma’s zich vormen en groeien, zodat we vervolgens betere strategieën kunnen ontwikkelen om dat te voorkomen.”

De ultrasone techniek maakt ook gebruik van kleur Doppler-beeldvorming, waardoor het voor onderzoekers mogelijk is om kleurgecodeerde bloedstroomgegevens te verzamelen die de richting en snelheid van de circulatie laten zien, die beide factoren zijn die van invloed zouden kunnen zijn op hoe aneurysma’s zich ontwikkelen en uitbreiden. De frequentie van een golf verandert naarmate hij zich naar de waarnemer toe of van hem af beweegt, een verschijnsel dat bekend staat als het dopplereffect. Color Doppler-beelden tonen een rode stroom die naar de ultrasone transducer toe beweegt en een blauwe stroom die van de transducer af beweegt.

De inspanningen leggen een basis voor toekomstige studies die deze methoden in een klinische setting zouden kunnen gebruiken of om potentiële therapeutica te onderzoeken, zei hij.

Menselijke aorta-aneurysma’s beginnen meestal met een diameter van 3 tot 4 centimeter en bevinden zich in de buikholte onder de nieren. De aorta strekt zich uit van het hart door het lichaam en vertakt zich uiteindelijk in twee kleinere slagaders die naar de benen leiden.

Het grootste risico lopen oudere mannen met een hoge bloeddruk en een rokersgeschiedenis. Mannen ouder dan 65 die aan dit profiel voldoen, wordt aangeraden contact op te nemen met hun arts over echoscreening om vast te stellen of ze een aneurysma hebben.

“Tenzij u een pulserende massa voelt, ongebruikelijke rugpijn ontwikkelt, of wordt gescreend met echografie, ontdekken de meeste mensen niet eens dat ze het hebben. Als de diagnose wordt gesteld, zullen de meeste chirurgen aneurysma’s van minder dan 4 centimeter niet behandelen. Helaas is er geen medicijn dat kan voorkomen dat aneurysma’s groeien,” zei Goergen. “Artsen kunnen u statines geven om uw cholesterolgehalte te verlagen of bloeddrukverlagende medicijnen om uw bloeddruk te verlagen, maar er zijn geen medicijnen die de uitbreiding van aneurysma’s direct kunnen voorkomen.”

Onderzoekers kunnen echter proefdieren bestuderen die omstandigheden bij mensen nabootsen om inzicht te krijgen in de mechanismen achter aneurysma’s. De groep onder leiding van Goergen gebruikte ultrasone beeldvorming om veranderingen over een periode van 4 weken te kwantificeren terwijl aneurysma’s zich ontwikkelden en uitbreidden in muizen en ratten.

“We doen driedimensionale echografie die die hele aorta kan reconstrueren,” zei Goergen.

Omdat deze techniek niet-invasief is, zou deze uiteindelijk bij mensen kunnen worden gebruikt om de progressie van aneurysma’s te diagnosticeren en te volgen.

De conferentiepaper is geschreven door Phillips, bachelorstudenten Alexa Yrineo en Hilary Schroeder; doctoraalstudent Frederick Damen; bachelorstudenten Amy Bogucki, Shadman Jubaer, Amelia Adelsperger en Rebecca Foley; postdoctoraal medewerker Ashley Nicole Blaize; Ji-Xin Cheng, een professor in de Weldon School of Biomedical Engineering en Departement Scheikunde; en Goergen. Katherine Wilson, een student biomedische techniek aan de Universiteit van Arkansas, nam ook deel aan het onderzoek via het Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) programma.

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

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

Adominale aorta-aneurysma’s (AAA’s) zijn pathologische verwijdingen van de aorta die gepaard gaan met een aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit ten gevolge van ruptuur. De ontwikkeling van AAA’s is een multifactorieel proces dat nog niet volledig gekarakteriseerd is en er zijn nog geen therapeutica die de progressie van aneurysma’s effectief kunnen voorkomen. Nochtans zijn er knaagdiermodellen ontwikkeld die de menselijke conditie nabootsen en die inzicht verschaffen in de mechanismen van pathogenese. Het doel van deze studie is het kwantificeren van anatomische en biomechanische veranderingen die optreden tijdens de progressie van het aneurysma met behulp van geavanceerde in vivo en ex vivo beeldvormingstechnieken in knaagdiermodellen voor AAA.