dc.contributor.author
Dudeck, J. Oliver
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:43:35Z
dc.date.available
2007-02-12T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/8334
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12533
dc.description
Gesamthabilitationsschrift
dc.description.abstract
Präzipitierende Flüssigembolisate zur Embolisation von zerebralen Aneurysmen
und arteriovenösen Malformationen basieren auf einer Mixtur aus biokompatiblen
Polymeren gelöst in organischen, wasserlöslichen Lösungsmitteln. Nach
intravaskulärer Injektion präzipitiert das Flüssigembolisat und bildet einen
nicht adhäsiven Ausguss infolge eines raschen Austauschs des Lösungsmittels
durch umgebende physiologische Flüssigkeiten. In der vorliegenden Arbeit wurde
die Entwicklung neuartiger präzipitierender Flüssigembolisate, welche sich aus
biokompatiblen Polymeren und darin gelösten organischen Lösungsmitteln
zusammensetzen, und der Einsatz der CT-Angiographie (CTA) zur Volumetrie von
embolisierten Aneurysmen dargestellt. Folgende Ergebnisse konnten hierbei
erzielt werden: 1\. Jodierter Polyvinyl Alkohol (I-PVAL) stellt einen in der
Arbeitsgruppe entwickelten Polymer-Bestandteil für präzipitierende
Flüssigembolisate dar. Wesentliche Innovation dieses Polymers gegenüber
bekannten Embolisaten ist die intrinsische Röntgensichtbarkeit ohne Zusatz
weiterer röntgendichter Substanzen. Eine Vorbereitung vor der Applikation ist
dadurch nicht notwendig. Wir konnten zeigen, dass mit einer zähflüssigen
Mixtur aus I-PVAL gelöst in Dimethylsulfoxid (DMSO), der meistverwendeten
Trägersubstanz präzipitierender Flüssigembolisate, die Embolisation
experimenteller breitbasiger Seitwandaneurysmen der Arteria carotis des
Schweins mit einer hohen initialen Okklusionsrate technisch möglich ist.
Darüber hinaus ist I-PVAL das erste neuroendovaskuläre Embolisationsmaterial
mit dem eine artefaktfreie Darstellung embolisierter Aneurysmen mittels CT und
MRT möglich ist. 2\. Aus toxikologischer Sicht bestehen Bedenken bezüglich der
Verwendung von DMSO als Lösungsmittel-Bestandteil präzipitierender
Flüssigembolisate. Anlass für Besorgnis ist insbesondere ein nach zu rascher
intraarterieller Injektion auftretender Vasospasmus, welcher in Untersuchungen
am Rete mirabile des Schweins regelhaft fatale klinische Folgen hatte. In
einer vergleichenden tierexperimentellen Studie am Rete mirabile konnten wir
andere organische Lösungsmittel identifizieren, welche eine wesentlich
geringere Angiotoxizität nach intraarterieller Injektion als DMSO aufwiesen.
Die Substanzen mit den günstigsten angiotoxischen Profilen waren hierbei
Dimethylsulfoxid (DMI) und N-Methyl Pyrrolidon (NMP). 3\. In der Arbeitsgruppe
wurde ein weiteres Flüssigembolisat synthetisiert, welches die aufgezeigten
Vorzüge des intrinsisch röntgendichten Polymers I-PVAL mit jenen des gering
angiotoxischen Lösungsmittels NMP verbindet. Aufgrund der guten und homogenen
Röntgensichtbarkeit auch unter Fluoroskopie sowie günstiger
Präzipitationseigenschaften war auch mit dieser Polymer-Lösungsmittel-Mixtur
die Embolisation experimenteller breitbasiger Seitwandaneurysmen der Arteria
carotis des Schweins mit einer hohen initialen Okklusionsrate technisch
möglich. 4\. In einer in vitro Studie mit verschiedenen Phantomen
intrakranieller Aneurysmen zeigte sich die moderne Mehrzeilen CTA geeignet zur
exakten Volumenbestimmung auch solcher komplexer dreidimensionaler Strukturen.
Die geringsten Abweichungen fanden sich hierbei für Volumen Rendering
Rekonstruktionen unter Verwendung einer automatisierten Analysesoftware. 5\.
Bei der Volumetrie mittels CTA von experimentellen Aneurysmen, welche direkt
im Anschluss an deren chirurgische Konstruktion mit I-PVAL embolisiert wurden,
zeigte sich eine deutliche Volumenzunahme von durchschnittlich über 60%. Diese
Beobachtung war jedoch am ehesten durch eine Unzulänglichkeit des
Aneurysmamodells bedingt. Bedenken einer Druckerhöhung im Aneurysma durch die
Embolisatinjektion während der temporären Ballonokklusion des Trägergefäßes
konnten durch weitere in vitro Versuche mit intraaneurysmatischer Druckmessung
ausgeräumt werden. Ursache hierfür sind trotz maximal inflatiertem Ballon
stets verbleibende Öffnungen entlang des Mikrokatheters, welche auf der
anderen Seite jedoch die bevorzugte Austrittsstelle von Embolisat in das
Trägergefäß darstellen.
de
dc.description.abstract
Precipitating liquid embolics used for embolization of cerebral aneurysms or
arteriovenous malformations are based on solutions of preformed polymers
dissolved in organic, water-miscible solvents. Following intravascular
injection, the liquid embolic precipitates and forms a nonadhesive solid cast
due to a rapid exchange of the solvent with surrounding physiological fluids.
We have developed a new precipitating liquid embolic, composed of a
biocompatible polymer dissolved in organic solvents. In addition, we have
evaluated CT-angiography (CTA) for volumetry of such embolized aneurysms. The
following results were achieved: 1\. Iodinated polyvinyl alcohol (I-PVAL)
resembles a newly developed polymer proportion of precipitating liquid
embolics. The main innovation of this polymer in comparison to known embolics
is the intrinsic radiopacity without the need of radiopaque admixtures. Thus,
no preparation before use is necessary. We have demonstrated that embolisation
of porcine carotid artery sidewall aneurysms with a highly viscous mixture of
I-PVAL dissolved in dimethylsulfoxide (DMSO), the most commonly used organic
solvent for precipitating liquid embolics, was feasible with a high initial
occlusion rate. Moreover, I-PVAL is the first neuroendovascular embolisation
material not to produce artifacts on CT or MRI of embolized aneurysms. 2\.
Concerns exist for the use of DMSO as a solvent proportion of precipitating
liquid embolics from a toxicological standpoint. Especially worrisome is the
observation that rapid intraarterial injection in swine rete mirabile
regularly lead to vasospasm with fatal clinic consequences. In a comparative
study in swine rete mirabile we were able to identify other organic solvents,
which were far less angiotoxic than DMSO after intraarterial injection. The
substances with the most promising angiotoxic profiles were dimethylsulfoxide
(DMI) and n-methyl pyrrolidone (NMP). 3\. We have synthesized another liquid
embolic, which combines the advantages of the intrinsically radiopaque polymer
I-PVAL with those of the low angiotoxic solvent NMP. We have demonstrated that
embolisation of porcine carotid artery sidewall aneurysms was feasible with a
high initial occlusion rate due to the good and homogeneous radiopacity and
favourable precipitation pattern of this liquid embolic. 4\. A systematic in
vitro analysis of different reconstruction methods for volume determination of
phantoms of intracranial aneurysms using 16-row multislice CTA was performed.
This was the first investigation to show that volumetric assessment of such
complex three dimensional structures is feasible with CTA. The lowest
deviations were found for an automated volume analysis tool on volume-rendered
reconstructions. 5\. A considerable volume increase of over 60% of
experimental aneurysms, which were embolized with I-PVAL immediately after
their surgical construction, was found by CTA volumetry. This observation was
most likely the result of a shortcoming of this aneurysm model. The concern of
an intraaneurysmal pressure increase during injection of liquid embolics and
temporary balloon occlusion of the parent artery was ruled out by in-vitro
experiments with assessment of intraaneurysmal pressure. On the other hand,
open spaces along the microcatheter remain despite maximal inflation of a
compliant balloon, which constitute the preferred route of liquid embolic
migration into the parent artery.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Experimental intracerebral aneurysm
dc.subject
precipitating liquid embolics
dc.subject
iodinated polyvinyl alcohol
dc.subject
organic solvents
dc.subject
CT-angiography
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Entwicklung präzipitierender Flüssigembolisate zur Behandlung von breitbasigen
intrakraniellen Aneurysmen
dc.contributor.firstReferee
Prof. dr. W. Reith
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. A. Dörfler
dc.date.accepted
2007-06-02
dc.date.embargoEnd
2007-02-20
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002703-2
dc.title.subtitle
Präzipitierender Flüssigembolisate
dc.title.translated
Development of precepitating liquid embolics for the treatment of broadbased
intracranial aneurysms
en
dc.title.translatedsubtitle
Precipitating liquid embolics
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000002703
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2007/125/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000002703
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access