Aneurismi Intracranici: Studio e Trattamento Dott.ssa Daniela Gabrielli, Ph.D candidate Istituto di Tecnologie Avanzate Biomediche Dipartimento delle Scienze Cliniche e delle Bioimmagini Università “G. D’Annunzio”- Chieti
1761, Morgagni – Descrizione autoptica di aneurisma intracranico non rotto 1778, Biumi – Descrizione di emorragia subaracnoidea da rottura di aneurisma cerebrale 1792, Hunter – Prima ipotesi di correlazione aumento dimensioni aneurisma/modificazioni della PA 1808, Cooper – Primo tentativo di legatura di carotide aneurismatica 1885, Horsley – Prima craniotomia per il trattamento di aneurisma cerebrale 1923, Symonds – Descrizione dei sintomi clinici correlati ad ESA e aspetto emorragico del liquor 1927, Moniz – Angiografia Cerebrale 1933, Dott; 1936, TÖnnis; 1938, Dandy 1967, Yasargil – Microneurochirurgia 1974, Serbinenko – Trattamento Endovascolare
Sir Astley Cooper 1768-1841
Sir Victor H. Horsley 1857-1916
Epas Moniz 1874-1955
Fedor Serbinenko 1928-2002
Epidemiologia L’incidenza degli aneurismi intracranici nella popolazione è stimata variabile tra 1.5 e 8 casi/100 persone > prevalenza nel sesso F dopo i 40 anni Familiarità?
5-6 membri della famiglia soggetti affetti da malattie genetiche familiari (S. di Marfan, S. EhlersDanlos, Malattia di Rendu-Osler) Trasmissione Autosomica Dominante
Si manifestano clinicamente in età adulta Incidenza di emorragia da rottura
nella I decade: 0.6-1%* nella II decade: 2-3% nella III decade: 3-4%
nella IV decade: 15%
Il 70% circa degli aneurismi va incontro a sanguinamento tra 50 e 70 anni * di natura infiammatoria o traumatica spesso associati a malformazioni (es. coartazione aortica e rene policistico)
Caratteristiche Morfo-Strutturali Aneurismi Sacculari (più frequenti) Estroflessioni sacculari § difetto congenito/stress emodinamico (biforcazioni e curvature vasali)
In base alle dimensioni: piccoli (< 6 mm)
In base alla morfologia della base di impianto
medi (6-15 mm)
an. con colletto stretto
grandi (15-25 mm)
an. privi di colletto
giganti (> 25 mm)
Nel lume della sacca aneurismatica (max se di cospicue dimensioni), si possono riscontrare trombi che ne occupano il fondo – protezione alla rottura Il tipo di flusso nella sacca aneurismatica è turbolento (ristagnante/formazione di trombi – vorticoso/> rischio di rottura spontanea)
Caratteristiche Morfo-Strutturali Aneurismi Sacculari (più frequenti) Estroflessioni sacculari § difetto congenito/stress emodinamico (biforcazioni e curvature vasali)
Caratteristiche Morfo-Strutturali Aneurismi Fusiformi (3-13% di tutti gli aneurismi) Dilatazioni che interessano l’intera circonferenza del vaso § alterazioni aterosclerotiche, dissezione, cause infettive, invasione neoplastica della parete arteriosa (sistema vertebrobasilare/cerebrale media e carotide interna)
Eziopatogenesi Aneurismi Intracranici Congeniti (90% circa dei casi) Dilatazione nel punto di minore resistenza (sacculari) § fattori emodinamici § difetto congenito della parete arteriosa Lamina elastica interna/tunica media Difetto di rimodellamento della matrice extracellulare (collagene ed elastina)
…ridotto collagene… …aumentata elastasi (enzima di degradazione di elastina e collagene)… Meccanismo apoptotico (perdita di cellule muscolari lisce della parete aneurismatica) & Sakaki T et al. Acta Neurochir 1997:139;469-474 & Stehbens WE et al. Stroke 1998:29;1478-1480
Eziopatogenesi & Intrinsic Pathway-Mediated Apoptosis in Elastase-
Induced Aneurysms in rabbits
Kadirvel R et al.
Am J Neuroradiol 2010:31;165-169
20 rabbits by using the rabbit elastase model Procedure:
• anesthesia (intramuscular injection of ketamine, xylazine, acepromazine) • exposed RCCA (Right Common Carotid Artery) • 5F vascular sheath (3 cm cephaled to tha origin of RCCA)
• 3F Fogarty balloon (at the origin of the RCCA) • Porcine Elastase (incubated within the RCCA lumen above the inflated balloon for 20’) • Aneurysm samples and unoperated LCCA were harvested at 2 and 12 weeks
TUNEL staining (to detect apoptotic cells – final stages) Expression of Caspases (cysteine proteinases of apoptotic cascade-Western blotting) Expression of bcl-2 and Phospho-Bad (antiapoptotic proteins)
Eziopatogenesi & Intrinsic Pathway-Mediated Apoptosis in Elastase-
Induced Aneurysms in rabbits
Kadirvel R et al.
Am J Neuroradiol 2010:31;165-169
Our results indicated an increase in apoptotic activity and a decrease in antiapoptotic activity early after aneurysm creation…It is possible that ongoing aneurysm growth is promoted by apoptotic activity within the vessel wall, activity that diminishes with time and explains late stability of aneurysm size
Eziopatogenesi Aneurismi Intracranici Aterosclerotici (rari) Dilatazione progressiva della parete arteriosa § lesioni aterosclerotiche (degenerazione ialina, fibrosi della membrana elastica, emorragia subintimale) - fusiformi & Intracranial Fusiform Aneurysm: it’s pathogenesis, clinical characteristics and management Seong-Ho P et al.
J Korean Neurosurg 2008:44;116-123
22 patients (mean 45.1 years) with fusiform aneurysm among 2458 patients
Eziopatogenesi Aneurismi Intracranici Traumatici (rari) Pseudo-aneurismi (piccoli ematomi perivasali, delimitati da collagene in assenza di parete vasale ) Aneurismi (danno della sola lamina elastica interna con erniazione dell’intima)
Traumi aperti o chiusi; lesioni iatrogene in corso di interventi neurochirurgici e maxillofacciali (basicranio)
& Clint W et al. Radiographics 2008:28;1689-1710
Eziopatogenesi Aneurismi Intracranici Micotici (rari) Localizzazione di embolo settico a livello della parete arteriosa (max vasi distali della cerebrale media) Degenerazione settica della lamina elastica e degli strati muscolari della parete arteriosa
& Wai-Kit Lee et al. Radiographics 2008:28;1853-1868
Eziopatogenesi Aneurismi Intracranici Micotici (rari) Localizzazione di embolo settico a livello della parete arteriosa (max vasi distali della cerebrale media) Degenerazione settica della lamina elastica e degli strati muscolari della parete arteriosa
Aneurismi secondari ad Affezioni Vasali Displasia fibro-muscolare Sindrome di Marfan Arterite a cellule giganti Angioite granulomatosa LES
Eziopatogenesi Fattori di Rischio e Patologie Associate Fattori di Rischio Congeniti
Fattori di Rischio Acquisiti
Malattia policistica renale Dispalsia fibro-muscolare Coartazione aortica Sindrome di Ehlers-Danlos tipo IV Pseudoxantoma elastico Teleangectasia emorragica ereditaria Neurofibromatosi di tipo I Deficit di alfa-1-antitripsina Deficit di alfa-glucosidasi Feocromocitoma Sindrome di Klinefelter Anomalie vascolari cerebrali Malformazioni arterovenose e Moya-Moya
Infezioni della parete vasale (batteri o miceti) Traumi cranici Embolo neoplastico e neoplasia cerebrale Fumo Uso di cocaina Ipertensione Pillola contraccettiva Abuso di alcool Ipercolesterolemia
Distribuzione Topografica Arteria Carotide Interna Intrapetroso Intracavernoso Carotido-oftalmico Carotido-comunicante posteriore carotido corioideo Biforcazione carotidea
40% rari 5% 5% 20% 3% 7%
Arterie cerebrale ant-comunicante anteriore Comunicante anteriore Pericallosa Cerebrale anteriore prossimale (A1)
30% 24% 5% 1%
Arteria Cerebrale media Prossimale (M1) Biforcazione Distale
15% 1.5% 13% 0.5%
Arteria basilare Biforcazione (apice) Cerebrale posteriore Basilare-cerebellare posteriore Basilare-cerebellare media Arteria vertebrale Tronco arteria vertebrale Cerebellare postero-inferiore
12% 8% 2% 1% 1% 3% 1% 2%
Inquadramento Clinico Fisiopatologia della rottura aneurismatica La sede della rottura è generalmente il punto più sottile della parete aneurismatica (fondo)/> azione delle pulsazioni del sangue Fissurazione della sacca/ stravaso di piccole quantità di sangue/coagulo di fibrina sulla fissurazione ed esternamente alla sacca
Breccia di maggiori dimensioni/emorragia di discreta entità che invade gli spazi cisternali Ampia lacerazione della sacca/emorragia intracranica massiva
Fattori Biomeccanici (rottura di aneurisma)
Diametro aneurisma > 10 mm
Aumento dimensioni dell’aneurisma Aumento PA (
P)
Ulteriore degenerazione parietale Ulteriore diminuzione spessore par.
Fattori a rischio per emorragia
Aneurismi multipli/lobulati Aumento dimensioni indagini seriate Ipertensione arteriosa Gravidanza/travaglio di parto
Inquadramento Clinico Fisiopatologia della rottura aneurismatica La sede della rottura è generalmente il punto più sottile della parete aneurismatica (fondo)/> azione delle pulsazioni del sangue
Emorragia successiva a rottura: • Emorragia subaracnoidea (a)
• Emorragia cerebro-meningea (b) • Emorragia ventricolare (c) a
c
b
La rottura di verifica generalmente in coincidenza di sforzi fisici/in assenza di eventi scatenanti
Quadro Clinico tipico: cefalea violenta (frontale/occipito-nucale), vomito, malessere, vertigini, pallore, sudorazione
Inquadramento Clinico Valutazione neurologica
Grado 0
Assenza di emorragia
Grado 1
Assenza di sintomi o minima cefalea e lieve rigor nucale
Grado 2
Cefalea moderata/severa, rigor nucale marcato, no deficit neur
Grado 3
Sonnolenza, stato confusionale, deficit neurologico focale
Grado 4
Coma, emiparesi moderata o grave, turbe vegetative
Grado 5
Coma profondo, crisi di decerebrazione, gravi turbe vegetative
Inquadramento Clinico Sintomi “Premonitori” di rottura aneurismatica
Aumento improvviso di volume dell’aneurisma • improvviso deficit di un nervo cranico, dolore facciale e periorbitario, cefalea focale Paralisi improvvisa del III n.c. con midriasi da aneurisma della comunicante posteriore/cerebrale posteriore/aneurisma gigante del tratto intracavernoso della carotide interna
Trasudazione ematica dalla sacca aneurismatica, senza rottura • cafalea frontale o occipitale dopo sforzi fisici, associata a nausea/vomito
Inquadramento Clinico Complicanze Neurologiche
Risanguinamento (frequente nelle prime ore e giorni) • evento spesso fatale • prevenzione (trattamento precoce dell’aneurisma, stato di assoluto riposo) Vasospasmo cerebrale (40-50% dei casi/4ª-5ª giornata-II settimana) • fenomeno reattivo al sanguinamento • restringimento vasale localizzato o diffuso Prodotti di degradazione del sangue innescano una contrazione della muscolatura liscia della parete vasale mediata da ioni Ca e prostaglandine (E2) La gravità del quadro neurologico varia a seconda del territorio interessato (asintomaticità, cefalea intensa, sonnolenza, emiparesi, turbe fasiche, exitus)
Inquadramento Clinico Complicanze Neurologiche
Risanguinamento (frequente nelle prime ore e giorni) • evento spesso fatale • prevenzione (trattamento precoce dell’aneurisma, stato di assoluto riposo) Vasospasmo cerebrale (40-50% dei casi/4ª-5ª giornata-II settimana) Idrocefalo (15-20% dei casi) • acuto: in pazienti con cospicuo sanguinamento subaracnoideo e in caso di emoventricolo/occlusione acuta dell’acquedotto (prime ore dopo l’ESA) • cronico: dovuto ad aracnoidite delle cisterne e alterazione del riassorbimento liquorale (a distanza di qualche settimana dall’ESA)
Iter Diagnostico Obiettivi Identificare la lesione Valutare la sede dell’aneurisma/il numero di aneurismi Valutare il diametro del colletto (rapporto sacca/colletto) Valutare i rapporti con il vaso d’origine e con i vasi vicini Valutare l’eventuale presenza di vasospasmo
Trattamento Endovascolare Trattamento Chirurgico
Iter Diagnostico Esame Angiografico (DSA) Metodica di riferimento per lo studio degli aneurismi intracranici
“Gold Standard” Limiti
• esame invasivo • elevate quantità di mdc iodato • > durata del tempo d’esame
• RX (pz/operatore) • Rischio di complicanze
Angio-TC Angio-RM
Iter Diagnostico Angio-TC Metodica di pianificazione terapeutica, soprattutto in fase acuta • rapidità di esecuzione • informazioni tridimensionali MIP, MPR, SSD, VRT (post-processing)
& Bernd F et al. Radiographics 2004:24;637-655
Iter Diagnostico & Intracranial Aneurysm in patients with subarachnoid hemorrage: CT Angiography as a primary examination tool for diagnosis-Systemic Review and Meta-Analysis Westerlaan H et al.
Radiology 2011:258;134-145
50 studies (4095 patients-homogeneous population) The majority of the studies (n=30) used a fourdetector row CT scanner
Iter Diagnostico & Intracranial Aneurysm in patients with subarachnoid hemorrage: CT Angiography as a primary examination tool for diagnosis-Systemic Review and Meta-Analysis Westerlaan H et al.
Radiology 2011:258;134-145
50 studies (4095 patients-homogeneous population) The majority of the studies (n=30) used a fourdetector row CT scanner
Radiographics
Factors influencing the accurancy of CT Angiography
• the experience of the observer • small aneurysms (< 5mm) near the central skull base • surrounding arteries and fenestration of arteries • vascular infundibula may be mistaken for aneurysm if a vessel cannot be identified arising
Iter Diagnostico Angio-TC (Factor influencing its accurancy) “Kissing vessel artifact”: nel 10% dei casi, non è possibile dimostrare un margine di demarcazione netto tra aneurismi di maggiori dimensioni e arteria adiacente (impressione di erronea connessione tra due strutture vascolari)
& Bernd F et al. Radiographics 2004:24;637-655
Iter Diagnostico Angio-RM Metodica fondamentale nello studio di aneurismi di grandi dimensioni (> 15 mm) valutandone le differenti componenti del flusso endoluminale e l’entità del trombo
Cause di sintomi neurologici da compressione RM Encefalo di base (localizzazione della lesione, edema, infarcimento emorragico perilesionale, effetto massa) Angio-RM con tecnica TOF 3D (con ricostruzioni MIP visualizzazione di aneurismi < 3 mm); possibili limiti sono la ridotta risoluzione spaziale e la ridotta sensibilità in caso di flusso lenti o particolarmente turbolenti Utile la valutazione delle partizioni (singole sezioni assiali sorgenti dalla TOF)
Somministrazione di mdc (in T1) – CEMRA con tecnica al primo passaggio …no informazioni emodinamiche/impregnazione di strutture venose…
Iter Diagnostico Valutazione post-trattamento (endovascolare/chirurgico)
DSA
“Gold Standard”
Valutare la stabilità a lungo termine dell’esclusione dell’aneurisma o documentare l’eventuale ricanalizzazione della sacca (indicazione per ulteriore trattamento) Angio-TC
Angio-RM (TOF 3D)
• artefatti da clips chirurgiche o spirali da embolizzazione
• artefatti da clips chirurgiche o spirali da embolizzazione • falsi-neg (rallentamento del flusso/turbolenza del flusso )
Iter Diagnostico & Intracranial Aneurysms treated with coil placement: test characteristics of follow-up MR Angiography-Multicenter Study Schaafsma JD et al. 311 patients (343 aneurysms), treated with coil placement DSA/ 3.0 or 1.5-T TOF and contrast material-enhanced MR Angiography
Radiology 2010:256;209-218
Trattamento Obiettivo
Escludere la sacca aneurismatica dal circolo • prevenire l’emorragia (aneurismi non rotti)
• prevenire il risanguinamento (ESA)
Trattamento Endovascolare (occlusione con spirali/coils) Trattamento Chirurgico (craniotomia, clipping del colletto) • Valutazione neurologica/Imaging
Trattamento Scelta del Trattamento
Non esistono CRITERI ASSOLUTI • Caratteristiche del paziente • Tipo di emorragia
Scelta d’equipe
• Morfologia della lesione
Fattori Struttura-dipendenti pz anziano con patologie extracerebrali associate (> rischio chirurgico): TEV pz con emorragia intracerebrale cospicua: T Chir pz con ESA: TEV/ T Chir in presenza di ESA cospicua (necessità di derivazione ventricolare) pz con aneurisma del circolo posteriore: TEV (> difficoltà d’approccio chirurgico)
Trattamento Trattamento Endovascolare 3D Rotational Angiography (Arco Isocentrico)
• Memorizzazione Immagine e posizione Arco
• Dati acquisiti
Trattamento Trattamento Endovascolare Anestesia generale Eparinizzazione generale mantenuta anche dopo 48 h dalla procedura (in caso di aneurismi non rotti) Angiografia Diagnostica per la visualizzazione della lesione (sede/numero/MAV) Scelta della proiezione migliore per la visualizzaione del colletto/valutazione dei rapporti con vasi viciniori Cateterizzazione di ICA distale/AV Raggiungimento dell’aneurisma (Roadmapping) con microcatetere (2-2.5 F) e guida (0.014’’-0.010’’)
Posizionamento del microcatetere nella sacca/rilascio di spirali
Trattamento Trattamento Endovascolare Microcatetere e guida preformati/preformabili
Rilascio di spirali (GDC) intervallato da controlli angiografici seriati Complicanze: tromboembolismo e rottura della sacca
Trattamento Trattamento Endovascolare
& Sluzewski M et al. Radiology 2004:231;653-658
Trattamento Trattamento Endovascolare
& Laurent P et al. Neuroradiol 2009:251;846-855
Trattamento Trattamento Endovascolare Ampliamento delle indicazioni al TEV di embolizzazione aneurismi giganti, polilobulati, con ampia base d’impianto, con complessi rapporti “geometrici” con il vaso d’origine o con vasi viciniori
Balloon-assisted Coiling (BAC) o Remodelling Technique (RT) Stent-assisted Coiling Protezione del vaso d’origine durante il rilascio di coils
Trattamento Trattamento Endovascolare
Balloon-assisted Coiling (BAC) o Remodelling Technique (RT) Indicazioni • Aneurismi ad ampia base d’impianto • Aneurismi con lobulature basali (anatomia complessa) Rapporto sacca/colletto pari o < 1
(Indice sfavorevole di contenimento endosacculare delle spirali)
Rapporto diametro colletto/diametro
arteria d’origine < 1 (Indice sfavorevole di occlusione vascolare)
Trattamento Trattamento Endovascolare
Balloon-assisted Coiling (BAC) o Remodelling Technique (RT) Indicazioni • Aneurismi ad ampia base d’impianto • Aneurismi con lobulature basali (anatomia complessa) • Aneurismi rotti (no terapia antiaggreg vs stent)
• Fallimento del coiling convenzionale • Emostasi locale (clampaggio temporaneo) in caso di rottura intraprocedurale dell’aneurisma • Elevato rischio chirurgico
Trattamento Trattamento Endovascolare
Balloon-assisted Coiling (BAC) o Remodelling Technique (RT)
& Laurent P et al. Neuroradiol 2009:251;846-855
Trattamento Trattamento Endovascolare
Stent-assisted Coiling
Stent in nitinol (nickel e titanio) Forma predeterminata, flessibile (vasi tortuosi) • Posizionamento dello stent (a coprire il colletto dell’aneurisma) • Rilascio di coils tramite il microcatetere inserito nella sacca aneurismatica Terapia antiaggregante (Clopidogrel/Ticlopidina)/ Acido Acetilsalicilico per 30 gg dopo la procedura
Trattamento Trattamento Endovascolare
Stent-assisted Coiling
& Tahtinen O et al. Radiology 2009:253;199-208
Caso Clinico: MG, 54 aa
Caso Clinico: MG, 54 aa
Caso Clinico: MG, 54 aa
Caso Clinico: MG, 54 aa
[email protected]
