Abstract
Purpose A first-pass, direct aspiration technique and stent retrieval with a balloon guide
catheter represent advanced thrombectomy techniques that are increasingly being used
in the clinical routine. The purpose of this experimental study was to evaluate whether
the techniques’ effectiveness depended on the clot composition and to visualize the
interaction between the devices and the clot.
Materials and Methods Erythrocyte-rich (red) and fibrin-rich (white) clots were placed into the M1-segment
of the middle cerebral artery in a transparent vascular phantom with physiological
architecture. Physiological hemodynamic conditions were maintained with a programmable
pump. On the one hand direct aspiration with a 5F aspiration catheter (ADAPT) and
on the other hand stent retrieval with a balloon guide catheter (flow arrest/reversal)
was performed. The experiments were made under direct visual control to observe the
interaction between the devices and the clot. The primary end points were the number
of passes/maneuvers and the occurrence of distal emboli and emboli in a new territory
(anterior cerebral artery), until full recanalization was achieved. The experiment
was filmed with a full high-definition camera identifying emboli.
Results Six experiments were conducted for each technique and clot model. Red clots were
retrieved by ADAPT with fewer passes and distal emboli, and could usually be aspirated
directly at the occlusion site. White clots clogged the tip of the 5F aspiration catheter
in every experiment. The catheter had to be pulled back into the long sheath in the
cervical internal carotid artery, producing distal emboli. White clots were retrieved
by the stent retriever and balloon guide catheter with fewer distal emboli. There
was no difference in the number of passes. The stent-thrombus interaction was superficial
in both clot models. Successful retrieval was granted by the flow arrest and proximal
aspiration/flow reversal. One embolus in a new territory developed when using each
technique in white clots.
Conclusion This experimental study showed that the efficacy of advanced thrombectomy techniques
might depend on clot composition. Identifying the right technique for the right clot
might improve the results of thrombectomy. In a clinical setting the thrombus morphology
in non-enhanced CT could be used as a marker for patient selection.
Key Points:
-
The efficacy of thrombectomy seems to depend on thrombus composition.
-
ADAPT might be more effective for rbc-rich clots.
-
Thrombectomy with BGC might be more effective for fibrin-rich clots.
Citation Format
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Madjidyar J, Pineda Vidal L, Larsen N et al. Influence of Thrombus Composition on
Thrombectomy: ADAPT vs. Balloon Guide Catheter and Stent Retriever in a Flow Model.
Fortschr Röntgenstr 2020; 192: 257 – 263
Zusammenfassung
Zielsetzung Alleinige direkte Aspiration und Stent-Retriever mit Ballon-Führungskathetern stellen
erweiterte Thrombektomie-Techniken dar, die ihren festen Bestand in der klinischen
Routine haben. In dieser experimentellen Studie sollte untersucht werden, ob die Effektivität
dieser Techniken von der Thrombus-Komposition abhängig ist und wie die Interaktion
der Thromben mit den einzelnen Devices ist.
Material und Methoden Erythrozyten-reiche (rot) Thromben und Fibrinthromben (weiß) aus humanem Blut sind
in das M1-Segment der A. cerebri media eines transparenten Silikonmodels des vorderen
Kreislaufs mit physiologischer Architektur platziert worden. Mittels einer programmierbaren
Pumpe wurden physiologische hämodynamische Bedingungen erreicht. Die Thrombektomie
erfolgte entweder durch direkte, alleinige Aspiration mittels einem 5F-Aspirationskatheter
oder mit einem Stent-Retriever und Ballon-Führungskatheter (Flussarrest/-umkehr).
Die Experimente wurden unter Sicht durchgeführt, um die Interaktion zwischen den Thromben
und den Devices nachvollziehen zu können. Primäre Endpunkte waren die Anzahl benötigter
Thrombektomie-Manöver und das Auftreten von distalen Embolien oder Embolien in neuen
Territorien (A. cerebri anterior) bis zur vollständigen Rekanalisation. Die Experimente
wurden mit einer Full-HD-Kamera dokumentiert, anhand der Videos wurde das Auftreten
von Embolien beurteilt.
Ergebnisse Pro Thrombus-Art und Thrombektomie-Technik sind jeweils 6 Versuche durchgeführt worden.
Rote Thromben konnten mittels alleiniger Aspiration vor Ort geborgen werden, wobei
weniger Manöver nötig waren und weniger distale Embolien entstanden. Die weißen Thromben
haben die Spitze des Aspirationskatheters in allen Fällen vollständig verstopft, sodass
die Thromben ungeschützt bis in die lange Schleuse in der zervikalen A. carotis interna
zurückgezogen werden mussten. Weiße Thromben konnten mittels Stent-Retriever und Ballon-Führungskatheter
mit distalen Embolien geborgen werden; die Anzahl der Manöver war gleich. Bei beiden
Thrombus-Arten war die Interaktion zwischen Stent-Retriever und Thrombus oberflächlich,
sodass die Thromben entlang des Stents nach distal rollten. Die erfolgreiche Thrombektomie
war vor allem durch den Flussarrest und die Flussumkehr möglich. Embolien in die A.cerebri
anterior sind jeweils in 1 Fall mit beiden Techniken bei weißen Thromben aufgetreten.
Schlussfolgerung Diese experimentelle Studie zeigt, dass die Effektivität der Thrombektomie-Technik
von der Thrombus-Komposition abhängen könnte. Die Identifizierung der richtigen Technik
für einen bestimmten Thrombus könnte die Rekanalisationsergebnisse optimieren. Im
klinischen Kontext könnte die Morphologie des Thrombus in der dünnschichtigen nativen
CT einen Marker für die Auswahl der Technik darstellen.
Kernaussagen:
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Die Effektivität der Thrombektomie-Technik scheint von der Thrombus-Komposition abzuhängen.
-
Die alleinige Aspiration scheint effektiver für rote Thromben zu sein.
-
Stent-Retriever und Ballon-Führungskatheter scheinen effektiver für weiße Thromben
zu sein.
Key words
interventional procedures - ischemia/infarction - stent retriever - ADAPT - balloon
guide catheter
