Ist die limitierte Zwei- und Drei-Schicht-Perfusion der Ganzhirn-Perfusion zur Indikationsstellung einer Thrombolyse im erweiterten Zeitfenster bei akuter zerebraler Ischämie gleichwertig?
Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2014-10-06
Issue Year
2014
Authors
Knott, Michael
Editor
Abstract
- Background and Objective: Mismatch-based thrombolysis within 4.5 to 12 hours after onset of acute ischemic stroke proved to be beneficial. Hereby, perfusion CT (PCT) has emerged as alternative to MRI for assessment of patients clinically qualified for off-label thrombolysis. However, disadvantage of PCT is its limited anatomic coverage with only 2 or 3 slices when using a 4- to 64-section scanner. Our purpose was therefore to evaluate the value of 2- and 3-sclice perfusion compared to whole brain perfusion.
- Material and Methods: 125 patients undergoing MRI within 4.5 and 12 hours after symptoms onset with supratentorial perfusion deficit were selected retrospectively. Accordingly to PCT slice positioning, 2 or 3 slices (á 10 mm) of the whole brain PWI dataset were depicted, respectively. Volumes of infarct (using DWI) and penumbra (using rTTP-maps) were calculated on each slice and results were compared to 2- and 3-slice-derived volumes, respectively. The impact of reduced slices on mismatch calculation was assessed.
- Results and Observations: Whole brain imaging revealed a mismatch of >20% in 70.4% of patients. Two-slice imaging detected a perfusion deficit in 72% and a mismatch in 52% (sensitivi-ty=73.9%). Three-slice imaging detected a perfusion deficit in 76% and a mismatch in 53.6% (sensitivity=76.1%). While there was no significant difference between 2- and 3-slice imaging (P>0.23), both techniques revealed significantly less patients with a mismatch compared to whole brain coverage (P<0.01).
- Conclusions: Two- and three-slice Imaging like obtained with PCT an most installed CT systems in use to assess perfusion deficient with subsequent mismatch calculation in acute stroke outside the usual 4.5 hour time window is significantly inferior to whole brain coverage and, hence, has to be consideres as less-than-ideal solution.
Abstract
- Hintergrund und Ziele: Bei Patienten mit akuter zerebraler Ischämie hat sich im erweiterten Zeitfenster von 4,5 bis 12 Stunden die „mismatch“-basierte intravenöse Thrombolyse als vorteilhaft für das Outcome der Betroffenen erwiesen. Hierbei hat sich die Perfusionscomputertomographie als Alternative zur etablierten Kernspintomographie zur Evaluierung einer möglichen Thrombolyse auch außerhalb des etablierten 4,5 Stunden Fensters hervorgetan. Eine immer noch bestehende Limitation des Perfusions-CT ist das begrenzte anatomische Fassungsvermögen mit nur zwei oder drei Schichten durch 4- bis 64-Zeilen-Computertomographen. Ziel dieser Arbeit ist daher, die Aussagekraft von Zwei- und Drei-Schicht-Perfusionsdarstellungen mit einer Ganzhirnerfassung zur Indikationsstellung einer Thrombolyse jenseits der 4,5 Stunden zu vergleichen.
- Material und Methoden: Im Rahmen dieser Studie wurden retrospektiv 125 Patienten untersucht, bei denen mittels Kernspintomographie (DWI, PWI) innerhalb eines Zeitfensters von 4,5 bis 12 Stunden nach Symptombeginn ein supratentorielles Perfusionsdefizit festgestellt wurde. Alle Patienten wurden hierbei in der Kopfklinik des Universitätsklinikums Er-langen behandelt. Bei dieser Simulationsstudie wurden analog zur Schichtung der Perfusionsdarstellungen im CT jeweils zwei bzw. drei Schichten (Dicke á 10 mm) aus den Datensät-zen einer MR-basierten Ganzhirn-Perfusion unter Kenntnis der individuellen Klinik der Patienten rekonstruiert. Es wurden die jeweiligen Volumina der Schichten für das Kerngebiet des Infarktes (basierend auf DWI-Daten) und für die Penumbra (ermittelt aus PWI/TTP) bestimmt. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde ein Mismatch (positiv bei > 20%) ermittelt. Im Anschluss daran wurden die Einflüsse und Auswirkungen dieser limitierten Perfusionsdarstellung auf die Wiedergabe des „mismatch“-Verhältnisses analysiert.
- Ergebnisse und Beobachtungen: Die als Referenzmaßstab geltende Ganzhirndarstellung zeigte in unserem Patien-tenkollektiv einen „mismatch“ von mehr als 20% bei 70,4% unserer Patienten. Die Zwei-Schicht-Daten erfassten ein Perfusionsdefizit in 72% und ein „mismatch“ in 52% der Fälle mit einer Sensitivität von 73,9%. Die Drei-Schicht-Daten erfassten ein Perfusionsdefizit in 76% und ein „mismatch“ in 53,6% der Fälle mit einer Sensitivität von 76,1%. Bei einem fehlenden signifikanten Unterschied beider Analysen (p-Wert > 0,23), erfassten sowohl die auf zwei als auch die auf drei Schichten basierenden Daten im Vergleich zur Ganzhirndarstellung mit bis zu 25 % signifikant weniger po-tentiell behandelbare Patienten mit einem „mismatch“.
- Schlussfolgerungen: Eine Beschränkung der Perfusionsdarstellung auf zwei bzw. drei Schichten bei Pati-enten außerhalb des etablierten 4,5 Stunden Zeitfensters zeigt im Vergleich zur Ganzhirnperfusion signifikante diagnostische Einschränkungen. Dadurch ergibt sich eine bis zu 30% geringere Darstellung des Infarktkerngebietes und bis zu 25% geringere Wiedergabe eines „mismatch“. Fazit dieser Simulationsstudie ist daher, dass einzig eine Ganzhirnperfusion bei Patienten mit ischämischem Schlaganfall im erweiterten Zeitfenster jenseits der 4,5 Stunden adäquate diagnostische Ergebnisse liefert.