Flat Panel CT Pooled Blood Volume-Mappen vor mechanischer Rekanalisation beim akuten Schlaganfall

  • In der Akutdiagnostik des Schlaganfalles sind die Multislice Computertomographie (MSCT) sowie gegebenenfalls die Kernspintomographie die radiologischen Methoden der Wahl zunächst zur Differenzierung eines ischämischen oder hämorrhagischen Geschehens sowie im Falle einer Ischämie zur Darstellung des Gefäßverschlusses und der Perfusionssituation. Mit Hilfe von Flat Panel Detektoren (flat panel detector computed tomography (FDCT)) in Angiographie-Einheiten konnten zunächst Schnittbilder des Kopfes ähnlich denen einer konventionellen MSCT angefertigt werden, womit ein Blutungsausschluss möglich ist. Des Weiteren wurden sogenannte „Pooled Blood Volume“ (PBV)-Karten entwickelt, welche konzipiert wurden, um das Areal mit vermindertem zerebralem Blutvolumen (cerebral blood volume = CBV) und somit annäherungsweise den Infarktkern darzustellen. Innerhalb der letzten 10 Jahre hat sich die mechanische Rekanalisation als Therapie des akuten Verschlusses proximaler zerebraler Arterien durchgesetzt. Häufig müssen Patienten für die Intervention aus peripheren Krankenhäusern in Schlaganfall-Zentren verlegt werden, sodass eine Aktualisierung der zerebralen Perfusionsparameter zur Darstellung der Progression der Ischämie und zur Prognose-Abschätzung erstrebenswert ist. Gäbe es die Möglichkeit einer solchen Bildgebung innerhalb der Angiographie- und Interventions-Einheit, so könnte wertvolle Zeit, welche sonst für den innerklinischen Transport, Umlagerung des Patienten etc. benötigt wird, eingespart werden. Auch bei schwer betroffenen Patienten, welche direkt in das jeweilige Schlaganfall-Zentrum eingeliefert werden, könnte somit die Zeit zwischen Ankunft in der Klinik bis zur Gefäß-Rekanalisation bedeutsam verkürzt werden. In der vorliegenden Studie wurde die Zuverlässigkeit der PBV-Karten hinsichtlich der Abschätzung des späteren Infarktareales untersucht. Hierfür wurden bei 29 aufeinanderfolgenden Patienten mit akuten intrakraniellen Verschlüssen der Arteria carotis interna oder Arteria cerebri media das präinterventionelle Volumen der in den Quellbildern der PBV-Karten dargestellten Minderperfusion mit dem finalen Infarktvolumen, wie es sich in den postinterventionellen konventionellen MSCT-Kontrollen darstellte, verglichen. Außerdem wurde durch Bestimmung der Hounsfield-Einheiten die Stärke der Minderperfusion in dem Areal der PBV-Veränderung gemessen und mit der gesunden Gegenseite verglichen. Die mechanische Rekanalisation war bei 26 der Patienten erfolgreich. Insgesamt war das mediane präinterventionelle PBV-Defizit 9-mal größer als das mediane finale Infarktvolumen (86,4 ml (10,3; 111,6) versus 9,6 ml (3,6; 36,8)). Dieses Ergebnis basierte insbesondere auf der Subgruppe der erfolgreich rekanalisierten Patienten (PBV Defizit: 87,5 ml (10,6; 115,1), finales Infarktvolumen: 8,7 ml (3,6; 29)). Im Falle einer frustranen Intervention wurde das finale Infarktvolumen eher unterschätzt (PBV Defizit: 86,4 ml (5,9; -), finales Infarktvolumen: 116,4 ml (3,5; -)). Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der HU Ratio im Bereich des später infarzierten Gewebes (0,45 (0,29; 0,51)) und der umgebenden minderperfundierten „Penumbra“ (0,4 (0,33; 0,5)) (p=0,679). Die HU Ratio zeigte eine signifikante negative Korrelation mit dem Volumen der PBV-Läsion (r= -0,448, p= 0,008). Zusammenfassend wurde aus den Ergebnissen dieser Studie geschlossen, dass die FDCT PBV-Karten nicht zuverlässig das finale Infarktvolumen prognostizieren und daher keinen Einfluss auf die akute Therapieentscheidung haben sollten. Ursächlich sind technische und methodische Limitationen sowie die Art des untersuchten Perfusionsparameters.
  • Multislice computed tomography (MSCT) and magnetic resonance imaging are the imaging techniques in acute stroke to differentiate a hemorrhagic or ischemic event and to detect vessel occlusion and determine cerebral perfusion parameters. By using flat panel detector systems (flat panel detector computed tomography (FDCT)) it was first possible to acquire data similar to conventional MSCT to rule out intracranial hemorrhage. Furthermore Pooled Blood Volume (PBV) maps were developed to approximately depict changes in cerebral blood volume (CBV) to estimate final infarct volume. Within the last 10 years mechanical thrombectomy has become an established treatment in cases of acute occlusion of large cerebral arteries. Often patients must be transferred from peripheral hospitals to comprehensive stroke centers making it desirable to update physiological perfusion parameters to estimate the progression of ischemia and to evaluate prognostic factors. To save time otherwise spend on intra-hospital transportation, the possibility to update those radiological features within the interventional angiography suite seems appealing. Also severely affected patients directly arriving in comprehensive stroke centers could benefit by substantially shorten the time from arrival to successful recanalization. This study examined the reliability of pre-interventional FDCT PBV maps to predict final infarct volume. Therefore, the pre-interventional perfusion deficit on FDCT PBV source images was measured and compared with final infarct volume on postinterventional MSCT of 29 consecutive patients with acute occlusion of the distal internal carotid artery or middle cerebral artery. In addition, the extent of the perfusion deficit was assessed by measuring the alterations of Hounsfield units (HU) within the hypoperfused areas compared to the corresponding contralateral side. Mechanical thrombectomy was successful in 26 patients. Overall, the median pre-interventional PBV deficit was 9 times larger than median final infarct volume on MSCT (86,4 ml (10,3; 111,6) vs. 9,6 ml (3,6; 36,8)). This was especially evident in the subgroup of successful recanalization (PBV deficit: 87,5 ml (10,6; 115,1), final infarct: 8,7 ml (3,6; 29)). In futile recanalization the final infarct tended to be underestimated (PBV deficit: 86,4 ml (5,9; -), final infarct: 116,4 ml (3,5; -)). The median HU ratio within the PBV perfusion deficit was 0,44 (0,35; 0,48). There was no significant difference between HU ratios within the final infarct core (0,45 (0,29; 0,51)) and penumbra (0,4 (0,33; 0,5)) (p=0,679). HU ratio showed significant negative correlation with PBV lesion size (r= -0,448, p= 0,008). In conclusion, FDCT PBV maps are not reliable enough to predict final infarct´volume and thus should not be used in the process of therapeutic decisionmaking. The reasons for this are technical and methodological limitations as well as the nature of the depicted perfusion parameter.

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Metadaten
Author:Aneka MüllerGND
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-583395
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Oliver Caspar SingerGND, Elke HattingenORCiDGND
Advisor:Oliver Caspar Singer
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2021/02/11
Year of first Publication:2020
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2020/12/18
Release Date:2021/02/17
Tag:Bildgebung; Schlaganfall
Page Number:30
HeBIS-PPN:475884876
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht