Kognition und Therapie zerebraler Aneurysmen

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen die Auswirkungen der Behandlung nicht rupturierter Hirnarterienaneurysmen durch mikrochirurgische Klippung und endovaskuläre Coil Embolisation auf die funktionelle Konnektivität kognitiver Netzwerke des Gehirns untersucht und diese Ergebnisse mit neuropsychologischen Untersuchungen vor und nach der Behandlung korreliert werden. Das Forschungsprojekt ist von erheblicher Bedeutung für die große Gruppe jener PatientInnen, welche als TrägerInnen unrupturierter Hirnarterienaneurysmen vor einer möglichen Behandlung stehen und geht von der klinischen Problemstellung aus, dass auch nach unkomplizierter chirurgischer und endovaskulärer Behandlung unrupturierter Hirnarterienaneurysmen - milde und zumeist transiente - neuropsychologische Defizite auftreten können, deren Ursachen anhand morphologischer Untersuchungen alleine nicht ausreichend erklärbar sind. Diese Problematik tritt vermehrt nach Behandlung von Aneurysmen der Arteria communicans anterior [ACoA] auf und wird zumeist mit kleinsten, ischämischen Läsionen des von perforierenden Arterien des ACoA Komplexes versorgten Hirngewebes in Zusammenhang gebracht. Die Primärhypothese geht davon aus, dass die mittels resting state fMRI [rsfMRI] evaluierte funktionelle Konnektivität kognitiver Netzwerke, darunter das Cognitive Control Netzwerk, das Working Memory Netzwerk, sowie die emotionale Kontrolle über diese kongnitiven Netzwerke, durch die chirurgische und endovaskuläre Behandlung unrupturierter ACoA Aneurysmen beeinträchtigt werden und sich diese Beeinträchtigungen in den Ergebnissen zeitgleicher neuropsychologischer Untersuchungen widerspiegeln. Im Rahmen dieser Studie sollen 38 PatientInnen mit unrupturierten ACoA Aneurysmen über einen Zeitraum von 36 (bis 48) Monaten untersucht werden und dabei vor sowie 2 Monate nach der operativen bzw. interventionellen Aneurysmatherapie MRI, fMRI und rsfMRI Untersuchungen sowie eine standardisierte neuropsychologische Testung absolvieren. Weiters wird eine erneute neuropsychologische Testung 12 Monate nach dem jeweiligen Eingriff durchgeführt um eine Langzeitevaluierung zu ermöglichen. Diese Daten werden mit zeitgleich erhobenen Untersuchungsergebnissen von 19 gesunden ProbandInnen verglichen. Mittels rsfMRI konnten Korrelationen zwischen einer gestörten funktionellen Konnektivität räumlich getrennter, funktionell jedoch verbundener Hirnareale und neurologischen bzw. neuropsychologischen Defiziten bei ischämischen Schlaganfällen etabliert werden. Ein rsfMRI basierter Studienansatz ist in unserer Studienpopulation zielführend, da zumindest ein Teil der postoperativen/postinterventionellen Defizite nach Behandlung unrupturierter ACoA Aneurysmen ebenfalls durch ischämische Läsionen erklärt wird. Die durch rsfMRI und neuropsychologische Testung gewonnene Information kann neben einer zielgerichteten Rehabilitation auch wesentlich zu unserem Wissen um die Morbidität der Behandlung unrupturierter Hirnarterienaneurysmen beitragen und mögliche Unterschiede zwischen den Therapieformen hinsichtlich der Schwere behandlungsassoziierter neuropsychologischer Defizite objektivieren.

Studien über das Langzeitoutcome bei Patienten, welche eine aneurysmatische Subarachnoidalblutung überlebten konnten zeigen, dass bei diesen Patienten eine Vielfalt an bleibenden neuropsychologischen Defiziten wie zum Beispiel Probleme mit dem verbalen Gedächtnis, der motorischen und exekutiven Funktionen bzw. sprachlicher und visueller Wahrnehmung auftreten können. Im Gegensatz dazu präsentieren sich Patienten mit unrupturierten Gehirnaneurysmen normalerweise ohne neurologische oder kognitive Auffälligkeiten. Jedoch wurden neuropsychologische Defizite auch in dieser Patientengruppe nach erfolgter chirurgischer bzw. endovaskulärer Aneurysmabehandlung festgestellt. Insgesamt haben Studien, welche das Management von Patienten mit unrupturierten Aneurysmen untersucht haben, Hinweise gefunden, dass Patienten welche an einem Aneurysma der Arteria communicans anterior (ACoA) leiden ein höheres Risiko haben an den oben genannten Symptomen zu leiden. Nachdem die ACoA die häufigste Lokalisation von Hirnaneurysmen darstellt (ca. 40%) sind diese Ergebnisse von großer Wichtigkeit in der Behandlung dieser Patienten. Aufbauend auf diesen Studienergebnissen haben wir die aktuelle Studie geplant, um neurokognitive und neuropsychologische Defizite nach neurochirurgischer Behandlung von unrupturierten, sakkulären, non-giant Aneurysmen der ACoA mittels struktureller und funktioneller Magnetresonanztomographie (MRT) zu untersuchen. In dieser Studie war es möglich zum ersten Mal die Machbarkeit bei erhaltener Patientensicherheit von funktionellem MRT bei Patienten nach erfolgter mikrochirurgischer Klippung bzw. Behandlung mittels Katheter zu untersuchen und zu bestätigen. Im Detail zeigten sich, dass neben den präoperativen auch die postoperativen MRT-Scans äußerst geringe Signalausfälle im Bereich des Metallimplantats (Clip) aufwiesen. Bei den funktionellen MRT-Daten sahen wir bei allen drei Paradigmen (Resting State offene/geschlossene Augen; Gedächtnisexperiment) eine Aktivierung bzw. Integrationsinformation der Zielregion (ventral medialer präfrontaler Kortex). Im Detail erbrachte die neuropsychologische Auswertung der PatientInnengruppe eine signifikante Affektzunahme im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe. Weiters fanden wir in unserer Studie Hinweise darauf, dass die Konnektivität von bestimmten Hirnregionen, welche für die Überlegung von Handeln sowie Reizbewertung zuständig sind, nach erfolgter neurochirurgischer Operation abnimmt. Diese Veränderungen in der neuropsychologischen Testung sowie in den funktionellen MRT Daten waren zwei Monate nach Operation vorhanden und waren in der Kontrolle 1 Jahr nach Operation bereits wieder zurückgebildet. Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie, welche die Machbarkeit sowie die Patientensicherheit während des Projektes bestätigte ist es nun möglich zukünftige großangelegte Studien innerhalb dieses Forschungsgebietes zu ermöglichen und zu planen.