Imaging of acute stroke and transient ischaemic attack | Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry
On oktober 17, 2021 by adminACUTE STROKE
Omkring 85 % af de tilfælde af slagtilfælde, der opfylder Verdenssundhedsorganisationens definition fra 1976, har iskæmisk oprindelse, mens 10 % skyldes fokal blødning og 5 % subaraknoidalblødning (SAH). Da SAH sjældent viser sig med pludselige fokale symptomer, vil denne gennemgang ignorere SAH.
Mange iskæmiske slagtilfælde viser hurtig tidlig bedring, hvilket får klinikere til at anvende betegnelsen “TIA”, selv om denne betegnelse strengt taget kun skal anvendes, når symptomerne forsvinder helt inden for 24 timer. De fleste ægte TIA’er varer minutter, og jo længere symptomerne varer, jo større er sandsynligheden for, at en forårsagende læsion identificeres på billeddannelse.
Hæmorrhage
Computertomografi
Non-contrast CT (NCCT) er fortsat den gyldne standard til påvisning af intrakranielle blødninger ved akut slagtilfælde. Blod er hyperdense på grund af dets høje elektrontæthed (fig. 1). Efterhånden som blodet nedbrydes, falder tætheden på CT med ca. 1,5 Hounsfield-enheder (HU) pr. dag. Gamle blødninger fremstår hypodens på CT inden for en tidsskala, der er bestemt af det oprindelige hæmatomas volumen. Små blødninger kan være umulige at skelne fra infarkter få dage efter hændelsen.
De fleste definerede EIC på CT, og systemer som ASPECTS vedrører udelukkende slagtilfælde forårsaget af okklusion af arteria carotis, hovedstammen af MCA eller de vigtigste grene af MCA. CT’s følsomhed over for iskæmi inden for små penetrerende arterietterritorier, den bageste cirkulation eller spredte multifokale små infarkter, som ofte forekommer ved embolisk slagtilfælde, er ikke fastlagt, og tekniske begrænsninger betyder, at CT’s følsomhed i disse scenarier sandsynligvis er ringe.
Kar-hyperdensitet
Øget tæthed af MCA eller andre intrakranielle kar på NCCT er tegn på trombus, der helt eller delvist okkluderer karret. CT’s snitplan betyder, at MCA-okklusioner i hovedstammen ses som en lineær hyperdensitet i sylvianfissuren, mens okklusioner i den indre carotis (ICA) eller MCA-forgreninger kan ses som hyperdens “prikker” i tværsnit. Der kan ses “falsk positive” hypderdense MCA’er, især ved tilstande, der er forbundet med øget hæmatokrit (f.eks. polycythæmi), eller hvor hypodensitet i hjerneparenkymet fører til øget kontrast i forhold til normale kar (f.eks. herpes encephalitis).
Kontrast CT
Rutinemæssig brug af kontrastforstærket CT har begrænset supplerende diagnostisk værdi ved akut apopleksi og anbefales ikke, selv om bekymringer om, at nedbrydning af blod-hjernebarrieren vil føre til kontrast ekstravasation med risiko for forværring af apopleksi, ikke understøttes af evidens. Der er rapporteret om øget synlighed af iskæmiske læsioner inden for seks timer efter debut på kildebilleder fra CT-angiografiske undersøgelser (CTA), men i virkeligheden giver den høje dosis kontrast til CTA et billede, der repræsenterer cerebralt blodvolumen (CBV). Et nedsat CBV svarer til en infarktkerne. CT med rutinemæssige kontrastdoser er ikke valideret i denne henseende, og generelt bør brugen af kontrastmidler være til at opnå yderligere oplysninger fra CTA eller CT-perfusion (CTP) eller til at løse specifikke diagnostiske problemer med hensyn til alternative patologier.
CT-angiografi
CTA af intrakranielle kar kan identificere stedet for karokklusion, hvilket kan være af værdi i forbindelse med kliniske ledelsesbeslutninger. F.eks. er responset på intravenøs trombolysebehandling af tandemokklusioner af den ipsilaterale ICA og MCA, carotis-“T”-okklusioner eller af basilararterietrombose dårligt sammenlignet med isoleret MCA-okklusion, og i mange centre betragtes det som en potentiel indikation for redningsbehandling med intraarterielle trombolysemidler eller mekanisk embolusfjernelse.
CT-perfusion
Multidetektor-CT-skannere gør det muligt at optage flere skiver af hjernen gentagne gange under intravenøs passage af høje doser af jodholdigt kontrastmiddel. Ændringerne i tæthedsgrad-tidskurven for hver pixel gør det muligt at beregne en række parametre, der afspejler vævsperfusionen, ved hjælp af matematiske beregninger baseret på princippet om det centrale volumen. Typiske afledte parametre omfatter gennemsnitlig transittid (MTT), tid til bolustop (TTP) og CBV, ud fra hvilken cerebral blodgennemstrømning (CBF) kan beregnes (som MTT/CBV). TTP og MTT i de første 3-6 timer efter slagtilfælde er forudsigelige for det endelige infarktvolumen i fravær af reperfusion og repræsenterer risikovæv. En nedsat CBV er sandsynligvis udtryk for manglende autoregulerende respons og dermed for vævsinfarkt. Forskellen mellem CBV og TTP- eller MTT-læsioner kan betragtes som et skøn over den “iskæmiske penumbra”, dvs. det vævsvolumen, der er i risiko for infarkt, men som stadig er levedygtigt (fig. 5).6 PCT er blevet valideret i forhold til andre teknikker som f.eks. diffusion og perfusions-MRI og kvantitativ PET. Påstande om, at CTP i sig selv er i stand til at foretage kvantitativ blodgennemstrømningsmåling, er ikke alment accepteret.
(A) Perfusions-CT (time to peak (TTP)-kort) af akut venstre MCA-iskæmi under tre timer og (B) tilsvarende ikke-kontrast-CT. Perfusions-CT forudsiger det endelige infarktvolumen i fravær af arteriel rekanalisering: (C) tre timers TTP-kort og (D) 24 timers ikke-kontrast-CT.
Højdosisindgift af kontrast til CTA eller CTP indebærer en risiko for nedsat nyrefunktion og gør det også nødvendigt at afbryde metformin hos diabetikere for at undgå at fremskynde mælkesyregigt, som er en sjælden komplikation. Der er også en risiko for allergiske reaktioner. Den ekstra tid, der kræves til undersøgelsen, og behovet for, at patienten skal ligge stille under scanningen, kan give problemer med akut syge patienter.
Magnetisk resonansbilleddannelse
Konventionelle MRI-sekvenser, såsom T2-vægtede billeder, har kun en lille fordel i forhold til NCCT med hensyn til følsomhed over for slagtilfælde inden for de første timer. Nyere sekvenser, navnlig diffusionsvægtet MRI (DWI) og dynamisk kontrastbolus tracking perfusions-MRI (generelt kaldet “perfusionsvægtet billeddannelse”, PWI) giver imidlertid betydelige stigninger i diagnostisk følsomhed og er på nuværende tidspunkt bedre valideret end CT-teknikker til at definere patofysiologiske parametre såsom vævets levedygtighed ved akut iskæmisk slagtilfælde.
DWI er baseret på påvisning af vandmolekylers mobilitet, målt som den tilsyneladende diffusionskoefficient (ADC) for vand. Ved iskæmi svækker energisvigt de cellulære ionpumper, der normalt udstøder natrium, med deraf følgende indtrængen af natrium og ekstracellulært vand i cellerne (cytotoksisk ødem). Dette viser sig som et reduceret ADC-signal (intracellulært vand kan diffundere mindre frit end vand fra det ekstracellulære rum), og dette bearbejdes til at vise sig som lyst på DWI (fig. 6).
Apparent diffusionskoefficient (ADC) kort og diffusionsvægtet MRI (DWI) af subakut slagtilfælde (dag 3). Begrænset diffusion af vand fører til nedsat signal på ADC, øget signal på DWI.
DWI er meget følsom over for iskæmi, måske mere end 95 % inden for de første timer, og ændringer er dokumenteret inden for 40 minutter efter symptomdebut hos mennesker (og inden for to minutter efter symptomdebut i dyremodeller). Læsionens tydelighed er stærkt forbedret sammenlignet med andre sekvenser eller billeddannelsesmodaliteter (fig. 7). DWI-forandringer er dog ikke specifikke og kan ses ved fokale anfald, hjernebetændelse og muligvis også ved migræne. Ved fortolkningen bør der også tages hensyn til fænomenet T2 shine through, et begreb, der betegner synlighed på DWI af ikke-akutte læsioner, som er lyse på T2-vægtede sekvenser. For at bekræfte, om en DWI-læsion repræsenterer akut iskæmi, bør man undersøge et ADC-kort for at sikre, at ADC er reduceret tilsvarende. Det øgede DWI-signal forsvinder gradvist i løbet af ca. 7-10 dage (afhængig af iskæmiens sværhedsgrad og af læsionens volumen) til en isointense baggrund, så DWI er mest nyttig til at skelne nyere iskæmi fra fjernere iskæmi. Der er rapporteret om persistens af DWI-læsioner hos nogle patienter efter TIA eller mindre slagtilfælde, som strækker sig ud til flere måneder efter symptomerne. Betydningen af langvarige DWI-læsioner er ikke kendt.
Forbedret læsionskonspicuitet ved DWI ved akut iskæmisk slagtilfælde. (A) DWI og (B) CT ved akut højre MCA-okklusion. CT viser tidlige iskæmiske forandringer (sulcal effacement, tab af grå-hvid-differentiering, kompression af lateral ventrikel, tab af definition af den posteriore lentiforme kerne, tab af forreste insulære bånd). (C) DWI og (D) konventionel T2-vægtet MRI ved multifokalt (post-thrombolytisk behandling) højre MCA-infarkt.
Perfusions-MRI anvendes oftest som bolus-tracking under intravenøs indgift af gadolinium, idet de samme principper som dem, der gælder for CTP-billeddannelse, gør det muligt at udlede TTP, MTT, CBV og CBF. Signalintensiteten reduceres, når gadolinium passerer gennem vævet, i stedet for den øgede tæthed med iodineret kontrast i CTP. PWI har den fordel, at der kan indsamles perfusionsdata for hele hjernen, hvorimod CT-detektorens fysiske størrelse er begrænset til mindre volumener (generelt 20 mm skivetykkelse) i de fleste systemer, der anvendes klinisk i dag. Mere bredt placerede detektorer vil gøre det muligt at afbilde hele hjernen samtidig. MRI PWI er også en bedre valideret teknik med hensyn til akut slagtilfælde og er mere almindeligt tilgængelig. Arterial spin labelling, en nyere teknik, der måler perfusion uden kontrastmidler, er i øjeblikket stadig eksperimentel.
Den DWI-PWI-mismatch-hypotese
I de første timer efter slagtilfælde postuleres det, at DWI-signalændringer repræsenterer irreversibel vævsskade og derfor indikerer infarktkernen. Ved sammenligning med perfusionsdefekten på PWI er det muligt at definere en “diffusions-perfusionsmismatch”, som foreslås at repræsentere en MRI-signatur for den iskæmiske penumbra. I måske op til 70 % af de akutte slagtilfælde forårsaget af MCA-okklusioner, der afbildes inden for seks timer efter indtræden, er der et DWI-PWI-mismatch, idet PWI-læsionen (hypoperfusion) er større end DWI-læsionen (“infarktkernen”). Med tiden udvider DWI-læsionen sig og omfatter til sidst det meste af PWI-defekten (fig. 8).7 Denne udvikling over tid er anatomisk set i overensstemmelse med udviklingen fra penumbra til endelig infarkt. Mismatch-udseendet er derfor et potentielt redskab til at udvælge patienter, hos hvem der er tegn på potentielt redningsbart væv, enten til kliniske forsøg eller til individualiseret behandling. I det lille DIAS-forsøg8 blev der ved intravenøs trombolysebehandling af patienter, der blev udvalgt på grundlag af et mismatch, opnået bedre kliniske og radiologiske resultater, selv om behandlingen fandt sted mellem 3-9 timer efter slagtilfældeudbruddet. Den kliniske nytte af mismatch-hypotesen vil blive bekræftet ved hjælp af yderligere planlagte eller igangværende forsøg. Nyere undersøgelser, der sammenligner DWI-PWI-mismatch med PET, har imidlertid vist, at selv om mismatchvævet overlapper betydeligt, svarer det ikke til PET-definerede metaboliske abnormiteter, der betegner penumbraen, og de metaboliske mønstre inden for mismatchområdet er komplekse.9
Diffusions-perfusionsmismatch ved akut slagtilfælde under seks timer. (A) DWI (degraderet af bevægelsesartefakt) viser signalændring begrænset til basale ganglier (MCA-perforator) og et lille område med unormalt signal i det posteriore kortikale MCA-territorium. (B) MRI-perfusions-MRI med gennemsnitlig transittid (MTT) viser forlænget MTT i hele venstre MCA-territorium. (C) Dag 3-infarkt på DWI viser ekspansion af læsionen for at udfylde det hypoperfunderede læsionsvolumen.
MR-angiografi (MRA) i de tidlige stadier af slagtilfælde kan identificere stedet for arteriel okklusion på stort set samme måde som CTA. Time of flight MRA kræver ikke kontrast, men er længere tid at udføre og er derfor ofte vanskelig at udføre hos akutte apopleksipatienter. Kortere time of flight-sekvenser er af dårligere kvalitet. Kontrastforstærket MRA forbedrer billedkvaliteten og forkorter billedbehandlingstiden.
Andre MR-sekvenser som f.eks. spektroskopi har kun forskningsmæssig værdi på nuværende tidspunkt.
Patientens tolerance kan være en begrænsende faktor i forbindelse med MRI i forbindelse med akut slagtilfælde: ud over de konventionelle MR-kompatibilitetsproblemer som f.eks. ferromagnetiske implantater, pacemakere og metalliske fremmedlegemer er undersøgelsens varighed et problem, da patientovervågningen er kompromitteret af de fysiske begrænsninger i skanneren. Selv om vitale tegn kan overvåges med MR-kompatibelt udstyr, er det vanskeligt at håndtere en patient, der kaster op, mens han gennemgår en MR-scanning. Klaustrofobi kan være problematisk, men oftere hos rekonvalescente patienter og patienter med mindre slagtilfælde. På trods af disse betænkeligheder sikrer omhyggelig udvælgelse af sekvenser, at multiparametrisk MRI tolereres godt og anvendes i vid udstrækning ved akut slagtilfælde og er den førstevalgte undersøgelse på mange slagtilfældecentre verden over.
Single photon emission computed tomography (SPECT)
SPECT blodgennemstrømningsafbildning anvender sporstoffer, der er mærket til molekyler, som afgives til vævet og fastholdes i forhold til blodgennemstrømningen (f.eks. hexamethylpropylenaminoxim (HMPAO), ethylcysteinatdimer (ECD)). Dette giver kvalitative CBF-data og har den fordel, at optagelsen afspejler blodgennemstrømningen på injektionstidspunktet; selve scanningen kan udskydes i flere timer uden at påvirke evnen til at afbilde dette øjebliksbillede af perfusionen. Varigheden af en fuld SPECT-scanning (ca. 40 minutter) er for lang til rutinemæssig klinisk brug, men SPECT har givet værdifulde forskningsdata.
Specifikke ligander såsom den neuronale markør iomazenil eller NMDA-receptor-tracer CNS 1261 er kun af forskningsmæssig værdi på nuværende tidspunkt.
Positronemissionstomografi (PET)
Multi-tracer-PET har været uvurderlig til at definere patofysiologien ved akut slagtilfælde, men teknikken er begrænset til forskningsbrug på grund af flere faktorer, herunder kravet om en cyklotron til produktion af radiotracerer i nærheden af klinisk aktivitet og behovet for arteriel adgang for at producere kvantitative data – hvilket bliver stadig vanskeligere i trombolyseæraen.
Både PET og SPECT er uegnede til seriel billeddannelse hos individuelle patienter på grund af den involverede stråledosis.
Xenon inhalations-CT (Xe-CT)
Dette er en teoretisk attraktiv teknik, da den er i stand til at producere kvantitative CBF-data, baseret på inhalation af kendte koncentrationer af xenon og ændringer i vævstætheden, der er afhængige af vævskoncentrationen. Selv om der er fremkommet en række nyttige forskningsdata fra Xe-CT, har problemer med indgivelse af xenon (som har bedøvende egenskaber) til akutte patienter begrænset brugen af denne undersøgelsesmetode.
Transcraniel Doppler-ultralyd (TCD)
Pulseret bølgeultralyd på 2 MHz via det temporale knoglevindue i TCD kan give diagnostik af okklusiv sygdom i de vigtigste grene af Willis-cirklen og egner sig godt til kontinuerlig overvågning i den akutte fase – f.eks. under trombolysebehandling for at afgøre, om (og hvornår) der sker rekanalisering.
Nylige rapporter understøtter forslaget om, at diagnostisk TCD kan forbedre blodproplysning med rekombinant vævsplasminogenaktivator (rt-PA) med højere rekanaliseringsrater i det kliniske forsøg CLOTBUST, og understøttes af eksperimentel evidens. Ultralydsystemer med højere energi har ført til et dårligere resultat på grund af højere rater af intracerebrale blødninger.
TCD er imidlertid meget brugerafhængig, og sikker identifikation af de vigtigste intrakranielle kar kan være vanskelig, især når et af dem er okkluderet.
Skriv et svar