Coil

Der Effekt von Spiralen bei der Embolisation besteht aus einer Kaskade von mechanischer Obstruktion, Thrombozytenaktivierung und Aktivierung der plasmatischen Gerinnung bis zur vollständigen Gefäßokklusion. Entsprechend ist ihr Effekt im Falle einer Thrombozytopenie oder Koagulopathie etwas eingeschränkt.

Es handelt sich um permanente Embolisate, auch wenn vereinzelt spontane Rekanalisationen vorkommen können. Wenn größere Arterien mit Coils verschlossen werden, können sich schnell Kollateralen ausbilden. Die folgliche Reperfusion des distalen Gefäßbetts weist jedoch einen geringeren Perfusionsdruck auf, als vor der Embolisation.

Coils bestehen meist aus unterschiedlichen Materialien wie Edelstahl, Platin oder anderen Metalllegierungen und können mit synthetischem Gewebe (z.B. Mikrofasern) beschichtet sein. Man unterscheidet:

• Bare-Metal-Coils: Sie stoppen den Blutfluss auf mechanischem Weg und bestehen aus unterschiedlichen Materialien, meist aus rostfreiem, relativ steifem Stahl, der bio-inert und röntgendicht ist. Darüber hinaus gibt es flexible Platin-Coils, die man über Mikrokatheter appliziert und hochflexible, jedoch formbeständige Nitinol-Coils.
• Bioaktive Coils: Sie haben eine modifizierte Oberfläche, welche die Thrombogenität erhöht. Sie können zum Beispiel mit Polymeren, Hydrogel, Proteinen oder Nylonfasern ("fibered coils") beschichtet sein. Eine Acrylhydrogel-Polymerschicht kann nach Kontakt mit Flüssigkeiten die effektive Dicke der Spirale um das Vierfache erhöhen.

Coils kommen in unterschiedlichen Designs vor. Klassischerweise weisen sie eine Helixstruktur auf. Andere Spiralen sind z.B. mit definierten Bruchstellen entwickelt worden, um offene Räume aufzufüllen. Neben der Form sind auch die Weichheit der Spiralen, ihre Verformbarkeit und ihre mechanische Stabilität, ihre Länge und ihr Schlaufendurchmesser variabel.

Spiralen werden gewöhnlich in gestreckter Form in einer Einführungshülle geliefert. Durch Schieben der Spirale aus der Hülle mithilfe eines verbundenen Schiebedrahts oder eines Loaders werden sie in den Katheter eingeführt. Am Zielort werden sie durch pulsierendes Spülen des Katheters mit Kochsalzlösung oder durch Vorschieben eines Führungsdrahts freigesetzt. Neben diesen schiebbaren ("pushable") Coils existieren auch ablösbare ("detachable") Coils: Hierbei werden die Coils nach Platzierung am Zielort über einen gesonderten Mechanismus vom Transportsystem gelöst und freigesetzt. Dies geschieht entweder mechanisch oder mithilfe eines elektrischen bzw. elektrochemischen Freisetzungssystems. Sie ermöglichen bei suboptimaler Lage eine Reposition oder Konfiguration. Daher setzt man diese teureren Systeme v.a. bei kritischen Gefäßen, High-Flow-Shunts und in Arealen ein, wo es versehentlich zu einer nicht-zielgerichteten Embolisation kommen könnte (z.B. Arteria gastroduodenalis). Für die Platzierung von Spiralen sollten nur Endlochkatheter verwendet werden, denn Spiralen können sich in den Seitenlöchern des diagnostischen Katheters festsetzen.

• Mikrospiralen: für die Embolisation von kleinen Arterien
• Begrenzende Spiralen: meist lange 3D-Spiralen, die für neurovaskuläre Prozeduren verwendet werden. Sie bilden ein Grundgerüst innerhalb des Aneurysmas für die Positionierung weiterer Spiralen.
• Abschlussspiralen: weiche oder ultraweiche Spiralen, die verhindern sollen, dass das Ende einer Spirale in das Gefäß hineinragt, von dem das Aneurysma abgeht.
• Coils mit geringem Durchmesser: z.B. Verschluss von zerebralen AV-Malformationen oder -Fisteln.
• Coils mit großem Durchmesser: periphere Aneurysmen oder geplante periphere Gefäßverschlüsse
• Hydrospiralen mit aufquellender Beschichtung werden bei starkem Blutfluss gewählt, um die Füllungsdichte zu erhöhen.

Entscheidend für die erfolgreiche Embolisation ist eine stabile Positionierung der Coils. Hierfür ist zunächst eine stabile Katheterposition wichtig. Bei Arterien wird eine Überdimensionierung um ca. 15 % empfohlen, um das Risiko einer Dislokation der Spiralen zu reduzieren. Bei Venen wird sogar eine stärkere Überdimensionierung empfohlen. Eine Überdimensionierung ist bei Hydrospiralen nicht notwendig.

Ablösbare Spiralen kommen in Risikosituationen zum Einsatz. Die doppelte Mikrokathetertechnik ist sinnvoll bei einer Hochfluss-AVM oder einer AV-Fistel: Dabei wird nach Positionierung des ersten Mikrokatheters an der gewünschten Stelle des Zielgefäßes ein Coil platziert, jedoch nicht abgelöst. Er dient als eine Art Filter zur Prävention einer Migration, während mehrere Spiralen proximal über einen 2. Katheter platziert werden. Die distale Spirale kann am Ende der Embolisation abgelöst oder zurückgezogen werden.

Des Weiteren existieren verschiedene Verankerungssysteme zur stabilen Freisetzung, z.B. Spiralkäfige oder Modifikationen. Gelegentlich werden Stents oder Ballons zur Sicherung des Zugangsgefäßes während einer Spiralembolisation eingesetzt.