Intraoperative Visualisierung multimodaler Daten in der Neurochirurgie

Die Neurochirurgie als medizinisches Fachgebiet befasst sich mit der Erkennung und der (operativen) Behandlung von Pathologien des zentralen und peripheren Nervensystems. Dazu gehören unter anderem die operative Entfernung (Resektion) von Gehirntumoren und das Einsetzen von Neurostimulatoren bei Parkinson-patienten. In dieser Arbeit werden Beiträge zur computergestützten Behandlung von zerebralen Erkrankungen – Tumoren, Aneurysmen und Bewegungsstörungen – geleistet. Bei operativen Eingriffen zur Behandlung dieser zerebralen Erkrankungen muss eine exakte Planung vor der Operation erfolgen. Für die Volumen-bestimmung von zerebralen Erkrankungen wurde im Rahmen dieser Arbeit ein graphbasierter Segmentierungsalgorithmus für kugelförmige und elliptische Objekte entwickelt. Außerdem ist ein effizienter geometrischer Ansatz für die präoperative Planung von Zugangswegen bei der tiefen Hirnstimulation ausgearbeitet worden. Weiterhin wurde der Workflow zur multimodalen Integration von Stoffwechselvorgängen – erzeugt mit Hilfe der 3 Tesla Protonen MR-Spektroskopie (1H-MRS) – in ein neurochirurgisches Navigationssystem realisiert. Alle Verfahren werden in der vorliegenden Arbeit im Detail vorgestellt und anhand von Patientendaten evaluiert. Außerdem werden die klinischen Prototypen präsentiert, die auf den Verfahren aufbauen

Bestimmung von Hirngefäßstenose-Graden in der Volumen-CT anhand eines Stenose-Modells

In dieser experimentellen Arbeit wurden Messungen an Phantom-Modellen mit unterschiedlichen Gefäß- und Stenosedurchmessern im Niedrigkontrast vorgenommen. Sie imitieren in ihrer Größe Hirngefäße mit einem maximalen Gefäßdurchmesser von 3,8 mm und kleinste Gefäßverschlüsse mit einem minimalen Durchmesser von 0,3 mm. Außerdem wurden zur Untersuchung von Wandunregelmäßigkeiten arteriosklerotische Plaques an einem ex vivo entnommenen Karotispräparat und simulierte Plaques an einem Plaque-Modell untersucht. Die Versuche fanden an einem Prototypen eines mit zwei Flachbilddetektoren ausgestatteten Volumen-CT der Firma GE Medical Systems und einem im klinischen Routinebetrieb befindlichen MSCT mit der Herstellerbezeichnung LightSpeed16 der Firma GE Medical Systems statt. Die Ergebnisse basieren in der MSCT und in der VCT auf einem sequentiellen Aufnah-memodus. Die Untersuchungen wurden in identischer Weise an beiden Geräten durchgeführt und miteinander verglichen. Folgende zentrale Fragestellungen konnten mit den Versuchsergebnissen beantwortet werden: Ist die Präzision der Messung in der VCT dem MSCT gleichwertig, über- oder unterlegen? Bis zu welcher Größe ist eine Stenose in der VCT bzw. MSCT messbar? Mit welcher Röhrenspannung kann eine Stenose in der VCT optimal bestimmt werden? Verbessert die VCT die Erkennung von Wandunregelmäßigkeiten? Anhand der statistisch ausgewerteten Messreihen erwies sich die VCT durch geringere Abweichungen und Schwankungen der gemessenen Gefäß- und Stenosedurchmesser als validere der beiden Methoden. Unabhängig von beiden Geräten wurden die Gefäßdurchmesser überwiegend unterschätzt und die Stenosedurchmesser überschätzt. Auch bei den MIP-Messungen war die VCT der MSCT in der Präzision der Messung überlegen. Die als ursächlich für diese Ergebnisse anzusehenden Partialvolumeneffekte, sind in ihrer Ausprägung verstärkt in der MSCT und geringer in der VCT zu beobachten. Diese Tatsache ist nicht nur auf unterschiedliche Schichtdicken, sondern auch auf die unterschiedlichen Detektorkonzepte und Bildrekonstruktionsmethoden beider Geräte zurückzuführen. Die Abtastung hat in der Einzelschichttechnik Einfluss auf das Entstehen von Partialvolumenartefakten. Das untere Limit zur Erfassung des Stenosedurchmessers liegt in der VCT zwischen 0,1 und 0,3 mm und in der MSCT bei ca. 0,5 mm. Die optimale Röhrenspannung zur Detektion von Stenosen konnte in der VCT bei 70 kV bei einer Röhrenstromstärke von 200 mA bestimmt werden. Die hohe isotrope Ortsauflösung in der VCT wirkt sich günstig auf die Beurteilung von Niedrigkontraststrukturen sowohl mit harten als auch mit weichen Faltungskernen aus. In der MSCT reduzieren Artefakte und Bildrauschen neben der im Vergleich zur VCT herabgesetzten Ortsauflösung zusätzlich die Bildqualität. Entgegengesetzt bisheriger Meinungen, die Bildqualität von Flachbilddetektoren sei zur Diagnostik von Weichteilstrukturen nicht geeignet, konnte sich die VCT sowohl qualitativ als auch quantitativ gegen die MSCT behaupten. Wandständige Plaques-Areale wurden in der VCT detailliert dargestellt, während deren Größe und Kontur in der MSCT verfälscht abgebildet wurde. Sowohl in den Versuchen an den Stenose-Modellen als auch an den biologischen und artifiziellen Kalkplaques konnte der Vorteil der VCT gegenüber der MSCT demonstriert werden. Klinische Indikationsgebiete der VCT könnten zukünftig verschiedene zerebrovaskuläre Erkrankungen wie die zerebrale Arteriosklerose, intra- und extrakranielle Stenosen, Vaskulitiden, AV-Malformationen, Aneurysmen und die präsymptomatische Diagnostik zerebraler Mikro- und Makroangiopathien sein. Die präzise Beantwortung neuroradiologischer Fragestellungen ist von der Spezifität und Sensitivität eines bildgebendes Verfahrens abhängig. Moderne und wenig invasive Schnittbildverfahren wie die CTA oder MRA können in der Auflösung von Gefäßstrukturen an ihre Grenzen kommen. Aus diesem Grund wird bei Unklarheiten auf die invasive DSA als Goldstandard in der Gefäßdiagnostik zurückgegriffen, die aus dem klinischen Routinebetrieb noch nicht wegzudenken ist. Die VCT könnte zukünftig als weniger invasives, präzises und zugleich bildqualitativ hochwertiges 3D-Verfahren zum Beispiel in der Gefäßdiagnostik eingesetzt werden. Bis CT-fähige Flächendetektoren in der klinischen Routine eingebunden werden können, müssen sie jedoch noch einige technische Entwicklungsstufen wie etwa die Dosisreduktion durchlaufen.In this experimental phantom analysis different vessel and stenosis diameters were measured in low contrast condition. Their size imitates brain vessels with a maximum vessel diameter of 3,8 mm and smallest vessel stenosis with a minimum diameter of 0,3 mm. We also analysed arteriosclerosis plaques of vessel walls on an ex vivo dissected carotid artery and simulated plaques on artificial plaques-models. The experiments were performed on a prototype volumetric CT scanner (VCT) equipped with two flat panel detectors from GE Medical Systems company and a routinely used multi-section CT (MSCT) scanner named LightSpeed16 from GE Medical Systems company. The MSCT and VCT results base on a sequental scanning mode. The experiments were realized on both units identically and were compared. The following main questions could be answered by the experimental results: Is the precision of the volumetric CT measurements equal to those of the multi-section-CT or are they inferior or superior? Down to which size can the stenosis be measured in volumetric CT and multi-section-CT? Which tube voltage should be chosen for optimal measurements of stenosis in volumetric CT? Does the volumetric CT improve the identification of vessel wall irregularities? Due to less deviations and fluctuations in the series of measurements of the vessel and stenosis diameters, the VCT proved to be more valid than the MSCT. Independent of both tools the vessel diameters were generally underestimated and the stenosis diameters overestimated. Also the precision of the MIP-measurements with the VCT was superior to those with the MSCT. This finding is attributed to the partial volume effects whose perturbing characteristics are more powerful in the MSCT than in the VCT. On the one hand those facts could be put down on the different slice thicknesses but also on the different detector concepts and the image reconstruction methods of both tools. Also the scanning method in helical single-slice technique has influence on the development of partial volume artefacts. The lower limit for capturing the stenosis is about 0,1 to 0,3 mm in VCT and about 0,5 mm in MSCT. The optimal tube voltage for the detection of a stenosis in VCT was determined at 70 kV and a current of 200 mA. At the same time the high isotropic resolution of the VCT is advantageous on judging structures on lower contrast using hard as well as soft reconstruction kernels. Apart from the lower isotropic resolution of the MSCT in comparison to VCT the image qualitity is additionally reduced by artifacts and superimposed by noise. In contrary to earlier opinions saying that the image quality of flat panel detectors is not suitable for the examination of soft part structures, the VCT can stand up to MSCT qualitatively as well as quantitatively. Plaques-zones on vessel walls were imaged with more details in VCT as their size and outline were imgaged with lower quality in MSCT. The advantage of VCT could be demonstrated as well with the experiments on the stenosis models and on the biological and artificial plaques. Prospectively clinical indications for VCT could be cerebrovascular diseases like cerebral arteriosclerosis, internal and external cranial stenosis, vasculitis, arteriovenous malformations, aneurism and diagnostics of pre-symptomatically cerebral mikro-and makroangiopathy. The finding of precise answers to neuroradiological questionings depends on the specificity and sensitivity of technical imaging methods. Modern and minimally invasive cross section imaging methods like CTA or MRA can be limited by their resolution of vessel structures. If obscurities occur the invasive DSA as gold standard in vascular diagnostics can not yet be missed in the clinical daily routine. Prospectively VCT could be introduced as a less invasive, precise and at the same time high quality 3D technique in vascular diagnostics. Till flat panels are reaching CT capability there are still some technical developments like the reduction of the x-ray dose to be done

Behandlung von Aneurysmen der Arteria communicans anterior : Vergleich der offen chirurgischen und endovaskulären Therapie unter Berücksichtigung der angiographischen Ergebnisse und des klinischen Outcomes

Die Subarachnoidalblutung tritt mit einer Inzidenz von 6-10 Fällen auf 100 000 Einwohner im Vergleich zu anderen zerebralen Erkrankungen eher selten auf. So liegt der Anteil der SAB bei nur 3% aller zerebralen Schlaganfälle. Doch ist sie verantwortlich für 5% aller Todesfälle durch einen zerebralen Schlaganfall. [1] Hier zeigt sich die nach wie vor hohe Mortalität und Morbidität der SAB trotz stetigem Fortschritt in der Behandlung dieser systemischen Erkrankung. So versterben bereits 10-15% der Patienten vor Erreichen der Klinik. Auch nach Behandlung überleben ca. 40% nicht das erste Jahr. Zudem erlangen 50-60% nicht das Maß an Lebensqualität, welches sie vor dem Blutungsereignis hatten und etwa ein Drittel muss dauerhaft mit neurologi-schen Defiziten leben. [2] In ca. 85% der Fälle kann dabei ein intrakranielles Aneu-rysma als Ursache der Blutung ausgemacht werden. Je nach Quelle sind ungefähr 3- 5% der Erwachsenen Bevölkerung Träger eines unrupturierten intrakraniellen Aneu-rysmas. Gerade durch den Zuwachs an radiologischer Diagnostik steigt dabei die Rate an inzidentellen Aneurysmen stetig. Auch deren Behandlung stellt eine große Herausforderung dar, da die Rupturgefahr immer individuell mit dem Eingriffsrisiko korreliert werden muss. [3] Die häufigste Lokalisation eines intrakraniellen Aneurysmas ist dabei im Bereich der A. communicans anterior (AComA). [2] Diese Arbeit beschäftigte sich nun mit der Versorgung inzidenteller und rupturierter Aneurysmen der AComA anhand der am Institut für Neuroradiologie am Universi-tätsklinikum des Saarlandes erhobenen Daten. Insbesondere die angiographischen Ergebnisse und der klinische Zustand der Patienten zum Zeitpunkt der Entlassung wurden dabei berücksichtigt. Die Studie umfasste 86 rupturierte und 55 inzidentelle Aneurysmen, von denen 71 (39 RIA, 32 UIA) primär chirurgisch und 72 (47 RIA, 25 UIA) primär endovaskulär im Zeitraum von 2010 – 2016 versorgt wurden. Es zeigte sich in den angiographischen Ergebnissen der endovaskulär Versorgten eine primäre vollständige Okklusion von 79 % , 15,9% wiesen ein „minor residual filling“ auf und bei 4,3% fand man noch ein „major residual filling“ des Aneuysmas. Die chirurgisch behandelten Patienten hatten eine vollständige Okklusion von 88,1%, 10,2% hatten ein „minor residal filling“ und 1,7% ein „major residual filling“ in der ers-ten Kontrolluntersuchung. Damit zeigten sich die geclippten Aneurysmen besser verschlossen, jedoch nicht auf signifikantem Niveau (p=0,319). Diese Ergebnisse entsprechen den an anderen Zentren erhobenen Daten zu den Okklusionsraten von AComA- Aneurysmen. Einfluss auf die Okklusionsrate hatte in dieser Studie lediglich die Größe des Aneurysmas im Zweig der Coilingpatienten, kleinere Aneurysmen zeigten sich dabei besser okkludiert (M: 5,5 mm bei R&R 1, M: 6,4 mm bei R&R 2, M: 8 mm bei R&R 3; p=0,019). Mehrere Studien zeigten bereits, dass kleinere Aneu-rysmen bei der endovaskulären Behandlung höhere Verschlussraten erreichen. [4] Ausrichtung und Form des Aneurysmas sowie die Anlage der A1-Abschnitte der ACA unterschieden sich in ihrer Verteilung nicht signifikant zwischen beiden Behandlungsmöglichkeiten und hatten keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die Okklusionsrate. Zudem wurden soweit vorhanden die Kontrolluntersuchungen ausgewertet. In der ersten Nachuntersuchung nach im Schnitt 10 Monaten zeigten sich bei 27,2% der Coilingpatienten und bei 8,4% der Clippingpatienten ein Rezidiv bei initial vollständig verschlossenen Aneurysmen. Auch die Nachbehandlungsrate unterschied sich damit signifikant zwischen beiden Behandlungsmethoden (36,3% bei EC, 12,7% bei SC; p=0,001). Auch diese Ergebnisse decken sich mit den Daten vergleichbarer Studien und zeigen die geringere Okklusionsrate der endovaskulären Versorgung gegenüber dem Clipping. Beim neurologischen Outcome gemessen am Glasgow Outcome Scale (GOS) zum Zeitpunkt der Entlassung wurde zwischen den SAB-Patienten und elektiv behandelten inzidentellen Aneurysmen unterschieden. In der Gruppe der SAB-Patienten unterschied sich Mortalität und Morbidität zum Zeitpunkt der Entlassung nicht signifi-kant zwischen Clipping und Coiling (p=0,499), jedoch lagen Mortalität mit 10,5% und Morbidität mit 52,6% in der Gruppe der Clippingpatienten höher, als in der Coiling-gruppe mit einer Mortalität von 6,5% und Morbidität von 39,1% der Patienten. Diese Ergebnisse stehen in ihrer Tendenz im Einklang mit den Langzeitbeobachtungen der ISAT-Studie für rupturierte Aneurysmen. Hier zeigte sich bereits Anfang der 2000er Jahre ein deutlich besseres klinisches Outcome in der endovaskulär versorgten Gruppe. [5] Auch im Zweig der inzidentellen Aneurysmen dieser Untersuchung unterschieden sich Mortalität (jeweils 0%) und Morbidität nicht signifikant zwischen beiden Behandlungsgruppen (p=0,445) bei tendenziell besserem Outcome der Coilingaptienten. 95,4% der Coilingpatienten und 89,6% der Clippingpatienten blieben ohne gesund-heitliches Defizit nach der Behandlung, alle anderen erlitten eine mäßige neurologi-sche Verschlechterung gemäß GOS Grad 2. In der ISUIA-Studie über die Behandlung unrupturierter Aneurysmen lag die 30-Tages-Letalität nach Behandlung bei 1,8% für Clippingpatienten und 2,0% für Coilingpatienten. Gerade bei der Morbidität nach einem Jahr unterschieden sich die Zahlen mit nur 6,4% bei Coiling und 9,9% bei Clipping dann aber doch zu Gunsten des endovaskulären Eingriffs. [3] Die durch die ISUIA-Studie erfassten Daten dienen auch weiterhin als Handlungsanweisung zur Behandlung von UIA. Diese Studie zeigte auch, dass insbesondere die Größe, Lage und ein anderes bereits rupturiertes Aneurysma Risikofaktoren für eine Ruptur darstellen. [3] Auch in dieser Studie wurden die Eigenschaften der rupturierten Aneurysmen mit den nicht rupturierten A. verglichen. Hier zeigte sich lediglich die multilobuläre Form mit einem signifikant höheren Anteil in der Gruppe der rupturier-ten Aneurysmen als deutlicher Risikofaktor. Breitbasige Aneurysmen rupturierten dagegen sehr selten. Größe, Ausrichtung und die Anlage der A1-Abschnitte der A. cerebri anterior unterschieden sich hingegen nicht signifikant zwischen beiden Gruppen. Hier wird einmal mehr deutlich, dass die Rupturgefahr multifaktoriell beeinflusst wird und zur Abschätzung des individuellen Risikos und der Therapieplanung neben den morphologischen Aspekten des Aneurysmas immer auch weiterere Risikofakto-ren wie Alkohol- und Nikotinkonsum, arterielle Hypertonie und weibliches Geschlecht berücksichtigt werden müssen. [6] Sich daraus ergebende unterstützende konservative Maßnahmen zur Senkung des Rupturrisikos müssen daher auch immer Teil der Therapieempfehlung sein. Auch kann trotz des Anstiegs der endovaskulär behandelten Patienten nach der ISAT-Studie und der ISUIA-Studie noch keine generelle Therapieempfehlung ausgesprochen werden. Es müssen noch weitere ,möglichst randomisierte und prospektive Studien unternommen werden, um gerade auch die neuen Entwicklungen in der en-dovaskulären Therapie auf ihren Erfolg hinsichtlich der Okklusionsraten zu untersu-chen. Zum heutigen Stand muss also, falls beide Therapieverfahren möglich sind, weiterhin interdisziplinär bei jedem Patienten die individuelle Therapiewahl diskutiert werden. Es kann dabei aber auf die besseren klinischen Ergebnisse der endovaskulären Versorgung verwiesen werden, jedoch muss auch deren höhere Nachbehandlungsrate Teil der Therapiefindung sein. [5

CFD-basierte hämodynamische Untersuchung patientenspezifischer intrakranieller Aneurysmen

Magdeburg, Univ., Fak. für Verfahrens- und Systemtechnik, Diss., 2015von Philipp Ber

Evaluierung eines Neurostent-Prototyps am experimentellen Aneurysma-Modell

The occurrence of a subarachnoid hemorrhage (SAH) is a life-threatening disease, which is accompanied with a very high rate of morbidity and mortality. The main cause of a non-traumatic SAH is a ruptured cerebral artery aneurysm, which primarily leads to a bleeding into the arachnoid cisterns of the brain. In spite of this positive trend in the area of new endovascular materials and techniques, certain intracranial aneurysms still prevent the application of this minimal invasive therapy. A first promising approach to this problem lies in the application of a vascular stent in combination with a platinum coil to allow a permanent occlusion of the broad-based aneurysms. With the use of these stents a more sealing embolization, a faster and better thrombosis of the aneurysm as well as a modulation of the blood flow in the parent vessel should be achieved. This thesis examines the application of an electrolytically detachable and completely repositionable stent prototype as a therapy for broad-based intracranial aneurysms by the utilisation of an elastase-induced aneurysm model in 12 rabbits. For the evaluation of this novel system the stent was implanted and the aneurysm was subsequent embolized with conventional coils. A final examination after three month was accomplished by the use of MRT, CT, DSA and histology. The stent presented itself as a flexible and easy to navigate implant. In every case the positioning and repositioning was possible without any complications. During the intervention and all along the examination time its radial forces lead to an adequate vascular adaptation without any deformation of the vessel. The functional mesh-design allowed a flawless probing of the aneurysms with the micro-catheter. The stent served as a bearing for the coil-package and prevented a protrusion. The three imaging methods allowed an evaluation of the interesting parameters: In 11 of 12 cases the aneurysms showed a very good occlusion, in all cases the long-term patency of the stent was present and finally no recanalisation occurred. The stent fulfilled the requirement of being highly bio-compatible. However, regarding the material, difficulties in form of stent breakage and in association with the detaching mechanism emerged. Only with 2 animals the number of detaching attempts satisfied the expectations. If the recovered shortcomings will be eliminated, the acquired data and results within this thesis are promising an efficient and effective application of the prototype for the therapy of broad-based aneurysms. Despite the restrictions regarding the transferability of data gathered by animal experiments to the intracranial, human situation, the obtained results could be the basis for a clinical adoption of this novel stent system in human patients.Die Subarachnoidalblutung ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, die mit einer sehr hohen Morbidität und Mortalität einhergeht. Die Hauptursache einer nicht-traumatischen SAB ist ein geplatztes Hirnarterienaneurysma, das vorrangig zu Blutungen in die arachnoidalen Zisternen des Gehirns führt. Trotz der positiven Entwicklungen neuer endovaskulärer Materialien und Methoden, entziehen sich bestimmte intrakranielle Aneurysmen weiterhin der minimal-invasiven Therapie. Erfolgversprechende erste Lösungsansätze auf dem Gebiet breitbasiger Hirnaneurysmen sind der Einsatz spezieller Gefäßstützen (Stents), die in Kombination mit Platinspiralen (Coils) einen dauerhaften Verschluss breitbasiger Aneurysmen erlauben sollen. Mit Hilfe der Stents soll eine dichtere Embolisation, eine schnellere und bessere Thrombosierung des Aneurysmas sowie eine Modulation des Blutstroms im Trägergefäß erzielt werden. In der hier vorliegenden Arbeit wurde bei 12 Kaninchen ein elektrolytisch ablösbarer und vollständig replatzierbarer Neurostent-Prototyp zur Behandlung breitbasiger intrakranieller Aneurysmen am Elastase-induziertes Aneurysmamodell untersucht. Das neuartige Stentsystem wurde implantiert und das Aneurysma nachfolgend mit herkömmlichen Coils embolisiert. Die Handhabung des Stents wurde beurteilt und nach drei Monaten die MRT-, CT- und DSA- Abschlusskontrolle sowie die histologische Aufarbeitung durchgeführt. Der Stent stellte sich als flexibles, leicht navigierbares Implantat dar. Er ließ sich in allen Fällen komplikationslos positionieren und repositionieren. Seine Radialkräfte führten zu einer ausreichenden Wandadaption während der Intervention sowie über den gesamten Untersuchungszeitraum ohne eine Gefäßverformung zu verursachen. Das zweckmäßige Maschendesign erlaubte eine einwandfreie Sondierung der Aneurysmen mit dem Mikrokatheter. Der Stent diente den Coilpaketen als Widerlager und verhinderte deren Protrusion. Die drei bildgebenden Verfahren erlaubten eine Beurteilung der interessierenden Parameter: die Aneurysmen zeigten in 11 von 12 Fällen einen sehr guten Verschluss, die Langzeitdurchgängigkeit des Stents war in allen Fällen gegeben und es traten keine Rekanalisationen auf. Der Stent zeigte eine hohe Biokompatibilität. Hinsichtlich des Materials traten jedoch Schwierigkeiten in Form von Stentbrüchen und beim Ablösemechanismus auf. Die Anzahl der Ablöseversuche erfüllte lediglich bei 2 Tieren die Erwartungen. Die in dieser Arbeit erhobenen Daten und Erkenntnisse versprechen einen effizienten und erfolgreichen Einsatz des Prototyps zur Therapie breitbasiger Aneurysmen, sofern die gefundenen Schwierigkeiten ausgeschaltet werden. Trotz der Einschränkungen der Übertragbarkeit tierexperimentell gewonnener Daten auf die intrakranielle, humane Situation können die gewonnenen Ergebnisse die Grundlage für den klinischen Einsatz dieses neuartigen Stentsystems im Menschen darstellen

Evaluation of the vascular response of a novel fibrin-based coating for an intracranial stent in a rabbit model

Hintergrund Aufgrund der Fähigkeit den intra-aneurysmalen Blutfluss zu reduzieren und das Trägergefäß durch Ausbildung einer Neointima zu rekonstruieren besitzen Flow Diverter insbesondere in der Behandlung breitbasiger oder fusiformer intrakranieller Aneurysmen einen großen therapeutischen Stellenwert. Trotz kontinuierlicher Entwicklungen der Materialien ist der Einsatz von Flow Divertern in seltenen Fällen mit schwerwiegenden Komplikationen wie thromboembolischen Ereignissen oder In-Stent-Stenosen verbunden, wodurch der langfristige Einsatz einer dualen Plättchenhemmung notwendig ist. In dieser Studie testeten wir eine neuartige Oberflächenbeschichtung auf Fibrinbasis, welche in Voruntersuchungen in vitro eine Reduktion der Thrombogenität zeigte. Hierzu wurde im Kaninchenmodell die Gefäßreaktion eines beschichteten Flow Diverter (Derivo Heal®) mit einem unbeschichteten Flow Diverter (Derivo bare) unter dualer Plättchenhemmung verglichen. Methoden Es erfolgte die Implantation von insgesamt 30 Flow-Divertern in 10 Kaninchen. 10 Derivo bare und 10 Derivo Heal® wurden in die Arteriae carotides communes implantiert. Bei jedem Kaninchen wurde randomisiert und verblindet jeweils ein Derivo Heal® in die eine Arteria carotis communis und ein Derivo bare in die andere Arteria carotis communis implantiert. Zusätzlich wurde entweder ein Derivo bare (n = 5) oder ein Derivo Heal® (n = 5) in die Aorta abdominalis eines jeden Tieres zur Überprüfung der Durchgängigkeit von Seitenästen implantiert. Die Explantation der Devices erfolgte nach 28 Tagen zur histologischen Untersuchung. Angiographie erfolgte unmittelbar nach Flow Diverter-Implantation sowie nach 28 Tagen. Ergebnisse Ein Kaninchen verstarb aufgrund einer verlängerten Narkose nach Flow Diverter-Implantation und wurde von der histologischen und angiographischen Untersuchung ausgeschlossen. Bei einem weiteren Kaninchen kam es in der Arteria carotis communis rechts zu einem „Fischmaul-Effekt“ am proximalen Derivo bare mit Gefäßverschluss nach 28 Tagen. Die beiden Arteriae carotides communes wurden bei diesem Kaninchen von der histologischen Untersuchung ausgeschlossen. Alle Devices zeigten eine vollständige Endothelialisierung. Es ergab sich kein signifikanter Unterschied in der Neointimadicke zwischen Derivo bare und Derivo Heal®. Für Derivo Heal® wurde eine signifikant niedrigere Anzahl an Makrophagen in der Gefäßwand der Arteria carotis communis (p = 0,02) und eine signifikant niedrigere Anzahl an Fibrin-/Thrombozytenablagerungen auf der Flow Diverter-Oberfläche in der Aorta abdominalis (p = 0,03) beobachtet. Schlussfolgerung In diesem Kaninchenmodell zeigte die neuartige Beschichtung auf Fibrinbasis im Vergleich zu dem nicht beschichteten Flow Diverter eine vergleichbare Blut- und Gewebeverträglichkeit unter dualer Plättchenhemmung.Background Due to their ability to reduce intra-aneurysmal blood flow and reconstruct the parent vessel by forming a neointima, flow diverters have great therapeutic value, especially in the treatment of broad-based or fusiform intracranial aneurysms. Despite continuous developments in materials, the use of flow diverters is associated with serious complications such as thromboembolic events or in-stent stenosis in rare cases, which necessitates the long-term use of dual antiplatelet therapy. In this study, we tested a novel fibrin-based surface coating that demonstrated a reduction in thrombogenicity in preliminary in vitro studies. For this purpose, the vascular response of a coated flow diverter (Derivo Heal®) was compared with an uncoated flow diverter (Derivo bare) under dual antiplatelet therapy in a rabbit model. Methods A total of 30 flow-diverters were implanted in 10 rabbits. 10 Derivo bare and 10 Derivo Heal® were implanted into the common carotid arteries. In each rabbit, a Derivo Heal® was implanted in one common carotid artery and a Derivo bare in the other common carotid artery in a randomized, blinded fashion. In addition, either a Derivo bare (n = 5) or a Derivo Heal® (n = 5) was implanted into the abdominal aorta of each animal to check side branches for patency. Devices were explanted after 28 days for histological examination. Angiography was performed immediately after flow diverter implantation and after 28 days. Results One rabbit died due to prolonged narcosis after flow diverter implantation and was excluded from histological and angiographic examination. In another rabbit, fish-mouthing occurred in the right common carotid artery at the proximal Derivo bare with vessel occlusion after 28 days. Both common carotid arteries were excluded from histological examination in this rabbit. All devices showed complete endothelialization. There was no significant difference in neointima thickness between Derivo bare and Derivo Heal®. For Derivo Heal®, a significantly lower number of macrophages was observed in the vessel wall of the common carotid artery (p = 0.02) and a significantly lower number of fibrin/platelet deposits on the flow diverter surface in the abdominal aorta (p = 0.03). Conclusion In this rabbit model, the novel fibrin-based coating showed comparable blood and tissue compatibility under dual antiplatelet therapy compared to the uncoated flow diverter