Fortschr Röntgenstr
DOI: 10.1055/a-0998-4246
Neuroradiology
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Influence of Thrombus Composition on Thrombectomy: ADAPT vs. Balloon Guide Catheter and Stent Retriever in a Flow Model

Einfluss der Thrombus-Zusammensetzung auf die Thrombektomie: ADAPT gegen Balloon-Guide-Catheter und Stent-Retriever in einem Flussmodell
Jawid Madjidyar
Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Kiel, Germany
,
Lorena Pineda Vidal
Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Kiel, Germany
,
Naomi Larsen
Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Kiel, Germany
,
Olav Jansen
Radiology and Neuroradiology, University Hospital Schleswig-Holstein, Kiel, Germany
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

15 May 2019

01 August 2019

Publication Date:
12 September 2019 (online)

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

  • 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 2019; DOI: 10.1055/a-0998-4246

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:

  • 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.