Akuutin aivohalvauksen ja ohimenevän sepelvaltimotautikohtauksen kuvantaminen | Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry
On 17 lokakuun, 2021 by adminAKUUTTI AIVOHALVAUS
Ympäri 85 % aivohalvaustapauksista, jotka täyttävät Maailman terveysjärjestön (WHO) vuonna 1976 antaman määritelmän, on alkuperältään sepelvaltimotautitapauksia. 10 %:lla aivohalvauksen syynä on fokaaliverenvuoto ja 5 %:lla se on subaraknoidaalinen verenvuoto (SAH). Koska SAH:ssa esiintyy harvoin äkillisiä fokusoireita, tässä katsauksessa ei käsitellä SAH:ta.
Monissa iskeemisissä aivohalvauksissa oireet paranevat nopeasti alkuvaiheessa, mikä saa lääkärit käyttämään termiä ”TIA”, vaikka tarkalleen ottaen tämä nimitys liitetään vain silloin, kun oireet häviävät kokonaan 24 tunnin kuluessa. Useimmat todelliset TIA:t kestävät minuutteja, ja mitä kauemmin oireet kestävät, sitä suurempi todennäköisyys on, että aiheuttava vaurio tunnistetaan kuvantamisessa.
Verenvuoto
Tietokonetomografia
Kontrastiton tietokonetomografia (NCCT) on edelleen kultainen keino kallonsisäisen verenvuodon havaitsemiseksi akuutissa aivohalvauksessa. Veri on hypertiheää sen suuren elektronitiheyden vuoksi (kuva 1). Kun veri hajoaa, tiheys vähenee CT:ssä noin 1,5 Hounsfieldin yksikköä (HU) päivässä. Vanha verenvuoto näkyy TT:ssä hypodenssina ajan kuluessa, joka määräytyy alkuperäisen verenpurkauman tilavuuden mukaan. Pienet verenvuodot voivat olla erottamattomia infarkteista päivien kuluessa tapahtumasta.
Useimmissa TT:ssä määritellyissä EIC:ssä ja järjestelmissä, kuten ASPECTS:ssä, on kyse yksinomaan kaulavaltimon, MCA:n päärungon tai MCA:n suurten haarakkeiden tukkeutumisen aiheuttamasta aivohalvauksesta. TT:n herkkyyttä iskemialle pienten läpäisevien valtimoiden alueilla, takaverenkierrossa tai hajanaisissa multifokaalisissa pienissä infarkteissa, joita esiintyy usein embolisessa aivohalvauksessa, ei ole varmistettu, ja tekniset rajoitukset merkitsevät sitä, että TT:n herkkyys näissä skenaarioissa on todennäköisesti heikko.
Altaan liikatiheys
MCA:n tai muiden kallonsisäisten verisuonten suurentunut tiheys NCCT:ssä viittaa trombiin, joka tukkii verisuonet osittain tai kokonaan. TT:n leikkaustaso tarkoittaa, että MCA:n päärungon tukokset näkyvät lineaarisena hypertiheytenä sylvian fissuurassa, kun taas sisäisen kaulavaltimon (ICA) tai haaran MCA:n tukokset voivat näkyä hypertiheinä ”pisteinä” poikkileikkauksessa. ”Väärän positiivisia” hypertyhjiä MCA:ta voi esiintyä erityisesti tiloissa, joihin liittyy kohonnut hematokriitti (esimerkiksi polysytemia) tai joissa aivoparenkyymin hypodensiteetti johtaa lisääntyneeseen kontrastiin normaalien verisuonten kanssa (esimerkiksi herpes enkefaliitti).
Kontrastitietokonetomografia
Kontrastitehosteisen tietokonetomografian rutiininomaisella käytöllä on rajallinen diagnostinen lisäarvo akuutissa aivohalvauksessa, eikä sitä suositella, vaikka huoli siitä, että veri-aivoesteen rikkoutuminen johtaisi kontrastitehosteen ekstravasaatioon, johon liittyisi aivohalvauksen pahenemisriski, ei ole näytön perustana. Kuuden tunnin kuluessa aivoinfarktin puhkeamisesta ilmenevien iskeemisten vaurioiden on raportoitu olevan selvemmin havaittavissa CT-angiografiatutkimusten (CTA) lähdekuvissa, mutta CTA:ssa käytettävän suuren annoksen kontrastiaineen antaminen tuottaa kuvan, joka edustaa aivoverenkierron tilavuutta (CBV, cerebral blood volume). Pienentynyt CBV vastaa infarktin ydintä. Rutiininomaisia kontrastiannoksia käyttävää tietokonetomografiaa ei ole tältä osin validoitu, ja yleensä kontrastiaineiden käytön pitäisi olla lisätietojen hankkimista CTA:sta tai CT-perfuusiosta (CTP) tai vaihtoehtoisia patologioita koskevien erityisten diagnostisten huolenaiheiden ratkaisemista.
CT-angiografia
Kallonsisäisten verisuonten CTA:lla voidaan tunnistaa verisuonten tukkeutumiskohta, mikä voi olla arvokasta kliinistä hoitoa koskevien päätösten kannalta. Esimerkiksi ipsilateraalisen ICA:n ja MCA:n tandem-tukosten, kaulavaltimon T-tukosten tai basilaarivaltimon tromboosin vaste laskimonsisäiseen trombolyyttiseen hoitoon on huono verrattuna eristettyyn MCA-tukokseen, ja monissa keskuksissa sitä pidetään potentiaalisena indikaationa valtimonsisäiselle trombolyyttiselle pelastushoidolle tai mekaaniselle embolian poistolle.
CT-perfuusio
Multidetector-CT-skannerit mahdollistavat useiden aivoviiltojen ottamisen toistuvasti suurten jodioidun kontrastiaineen annosten laskimonsisäisen johtamisen aikana. Kunkin kuvapisteen tiheys-aikakäyrän muutosten perusteella voidaan laskea useita kudosperfuusiota kuvaavia parametreja matemaattisilla laskelmilla, jotka perustuvat keskitilavuusperiaatteeseen. Tyypillisiä johdettuja parametreja ovat MTT (Mean Transit Time), TTP (Time to Bolus Peak) ja CBV, joista voidaan laskea aivoverenkierto (CBF) (MTT/CBV). TTP ja MTT ensimmäisten 3-6 tunnin aikana aivohalvauksen alkamisesta ennustavat infarktin lopullista tilavuutta ilman reperfuusiota ja edustavat riskikudosta. Pienentynyt CBV edustaa todennäköisesti autoregulaatiovasteen epäonnistumista ja siten kudosinfarktia. CBV:n ja TTP- tai MTT-leesioiden välistä eroa voidaan pitää arviona ”iskeemisestä penumbrasta”, eli infarktin vaarassa olevan mutta vielä elinkelpoisen kudoksen tilavuudesta (kuva 5).6 PCT on validoitu suhteessa muihin tekniikoihin, kuten diffuusio- ja perfuusiomagneettikuvaukseen sekä kvantitatiiviseen PET:hen. Väitteitä siitä, että CTP:llä voidaan itsessään mitata kvantitatiivisesti verenkiertoa, ei ole yleisesti hyväksytty.
(A) Perfuusio-CT (time to peak (TTP) -kartta) akuutissa vasemman MCA:n iskemiassa alle kolmen tunnin kuluttua ja (B) vastaava ei-kontrasti-CT. Perfuusio-CT ennustaa infarktin lopullisen tilavuuden, jos valtimoiden rekanalisaatiota ei tapahdu: (C) kolmen tunnin TTP-kartta ja (D) 24 tunnin ei-kontrasti-CT.
Korkean annoksen kontrastiaineen antamiseen CTA:ta tai CTP:tä varten liittyy munuaisten vajaatoiminnan riski, ja diabeetikoilla metformiinin antaminen on lopetettava, jotta vältettäisiin harvinainen maitohappoasidoosi. Myös allergisten reaktioiden riski on olemassa. Tutkimukseen tarvittava ylimääräinen aika ja potilaan tarve olla liikkumatta kuvauksen aikana voivat aiheuttaa ongelmia akuutisti sairaille potilaille.
Magneettiresonanssikuvaus
Tavanomaisten magneettiresonanssikuvausten, kuten T2-painotteisten kuvien, herkkyys aivohalvauksen havaitsemisessa ensimmäisten tuntien aikana ei ole juurikaan parempi kuin NCCT:n herkkyys. Uudemmat sekvenssit, erityisesti diffuusiopainotteinen magneettikuvaus (DWI, diffusion weighted MRI) ja dynaaminen kontrasti-bolus-seuranta-perfuusiomagneettikuvaus (yleisesti ”perfuusiopainotteinen kuvantaminen”, PWI), parantavat kuitenkin huomattavasti diagnostista herkkyyttä, ja ne ovat tällä hetkellä tietokonetomografiatekniikoita paremmin validoituja patofysiologisten muuttujien, kuten kudoksen elinkelpoisuuden määrittelyssä akuutissa iskemia-aivohalvauksessa.
DWI-kuvausmenetelmä (DWI, engl. diffusion weighted MRI, DWI, diffusion weighted imaging, PWI, PWI, PWI, DWI, PWI, PWI, PWI, PWI, PWI, PWI, PWI, PWI jne. Iskemian yhteydessä energiahäiriö heikentää solujen ionipumppuja, jotka normaalisti poistavat natriumia, minkä seurauksena natriumia ja solunulkoista vettä pääsee soluihin (sytotoksinen ödeema). Tämä näkyy vähentyneenä ADC-signaalina (solunsisäinen vesi voi diffundoitua vähemmän vapaasti kuin solunulkoisen tilan vesi), ja tämä prosessoidaan näkymään kirkkaana DWI:ssä (kuva 6).
Näennäinen diffuusiokerroin (ADC) -kartta ja diffuusiopainotteinen magneettikuvauskuvausmenetelmä (DWI) subakuutissa aivohalvauksessa (3. päivä). Veden rajoittunut diffuusio johtaa pienentyneeseen signaaliin ADC:ssä ja suurentuneeseen signaaliin DWI:ssä.
DWI on erittäin herkkä sepelvaltimotaudille, kenties yli 95 %:sti ensimmäisten tuntien aikana, ja muutokset on dokumentoitu 40 minuutin kuluessa oireiden alkamisesta ihmisillä (ja kahden minuutin kuluessa oireiden alkamisesta eläinmalleissa). Vaurion erottuvuus on huomattavasti parempi kuin muissa sekvensseissä tai kuvantamismenetelmissä (kuva 7). DWI-muutokset eivät kuitenkaan ole spesifisiä, ja niitä voidaan havaita fokaalisissa kohtauksissa, enkefaliitissa ja mahdollisesti myös migreenissä. Tulkinnassa on otettava huomioon myös T2-läpikuultava ilmiö, jolla tarkoitetaan sellaisten ei-akuuttien vaurioiden näkyvyyttä DWI:ssä, jotka ovat kirkkaita T2-painotetuissa sekvensseissä. Sen varmistamiseksi, onko DWI-vaurio akuutti iskemia, olisi tutkittava ADC-kartta sen varmistamiseksi, että ADC on vastaavasti pienentynyt. Lisääntynyt DWI-signaali häviää vähitellen noin 7-10 päivän kuluessa (riippuen iskemian vaikeusasteesta ja leesion tilavuudesta) isointensiiviseksi taustaksi, joten DWI:stä on eniten hyötyä tuoreen ja kaukaisen iskemian erottamisessa toisistaan. Joillakin potilailla TIA:n tai lievän aivohalvauksen jälkeen on raportoitu DWI-leesioiden säilymisestä jopa useita kuukausia oireiden jälkeen. Pitkittyneiden DWI-leesioiden merkitystä ei tunneta.
DWI:n parantunut leesion erottuvuus akuutissa iskeemisessä aivohalvauksessa. (A) DWI ja (B) CT akuutissa oikean MCA:n tukoksessa. CT:ssä näkyy varhaisia sepelvaltimomuutoksia (sulfaalinen poistuma, harmaavalkoisen erilaistumisen häviäminen, sivukammion puristuminen, takimmaisen lentiformisen ytimen määrittelyn häviäminen, etummaisen insulaarisen nauhan häviäminen). (C) DWI ja (D) tavanomainen T2-painotteinen magneettikuvaus multifokaalisessa (trombolyysihoidon jälkeisessä) oikean MCA:n infarktissa.
Perfuusiomagneettikuvausta käytetään tavallisimmin boluseurantaan gadoliniumin laskimonsisäisen annostelun aikana, ja samojen periaatteiden kuin CTP-kuvantamista ohjaavien periaatteiden avulla voidaan johtaa TTP:n, MTT:n, CBV:n ja CBF:n arvot. Signaalin voimakkuus vähenee gadoliniumin kulkiessa kudoksen läpi, eikä CTP:ssä jodioidun kontrastin aiheuttama tiheyden lisääntyminen. PWI:n etuna on perfuusiotietojen saaminen koko aivoista, kun taas CT-ilmaisimen fyysinen koko rajoittuu pienempiin tilavuuksiin (yleensä 20 mm:n viipaleen paksuus) useimmissa nykyisin kliinisessä käytössä olevissa järjestelmissä. Laajemmin sijoitetut ilmaisimet mahdollistavat koko aivojen samanaikaisen kuvaamisen. MRI PWI on myös paremmin validoitu tekniikka akuutin aivohalvauksen osalta, ja se on laajemmin saatavilla. Arterial spin labelling, uudempi tekniikka, joka mittaa perfuusiota ilman kontrastiaineita, on tällä hetkellä vielä kokeellinen.
DWI-PWI mismatch -hypoteesi
Ensimmäisinä tunteina aivohalvauksen jälkeen DWI-signaalimuutoksen oletetaan edustavan peruuttamatonta kudosvauriota ja osoittavan siten infarktin ydintä. Vertailemalla PWI:n perfuusiovirheeseen voidaan määritellä ”diffuusio-perfuusio-epäsuhde”, jonka ehdotetaan edustavan iskeemisen penumbran MRI-kuvausta. Ehkä jopa 70 prosentissa MCA:n tukoksen aiheuttamista akuuteista aivohalvauksista, jotka kuvataan kuuden tunnin kuluessa niiden alkamisesta, esiintyy DWI-PWI-epäsuhde, jolloin PWI-vaurio (hypoperfuusio) on DWI-kuvausta (”infarktin ydin”) suurempi. Ajan myötä DWI-vaurio laajenee niin, että se lopulta kattaa suurimman osan PWI-virheestä (kuva 8).7 Tämä ajan myötä tapahtuva kehitys vastaa anatomisesti penumbrasta lopulliseen infarktiin etenemistä. Epäsymmetrinen ulkonäkö on näin ollen potentiaalinen väline, jonka avulla voidaan valita potilaat, joilla on näyttöä mahdollisesti pelastettavissa olevasta kudoksesta, joko kliinisiä tutkimuksia tai yksilöllistä hoitoa varten. Pienessä DIAS-tutkimuksessa8 suonensisäinen trombolyysihoito, jota annettiin potilaille, jotka valittiin epätasapainon perusteella, paransi kliinisiä ja radiologisia tuloksia, vaikka hoito annettiin 3-9 tunnin kuluttua aivohalvauksen alkamisesta. Epäsuhtahypoteesin kliinisen hyödyn vahvistaminen saadaan suunnitelluista tai meneillään olevista uusista tutkimuksista. Viimeaikaiset tutkimukset, joissa DWI-PWI-missmatchia on verrattu PET:hen, ovat kuitenkin osoittaneet, että vaikka mismatch-kudos on huomattavan päällekkäistä, se ei vastaa PET:ssä määriteltyjä aineenvaihdunnallisia poikkeavuuksia, jotka merkitsevät penumbraa, ja aineenvaihdunnalliset kuviot mismatch-alueella ovat monimutkaisia.9
Diffuusio-perfuusio-mismatch alle kuusi tuntia kestäneissä akuuteissa aivohalvaustapauksissa. (A) DWI (liikeartefaktin heikentämä) osoittaa signaalimuutoksen rajoittuvan basaaliganglioiden (MCA-perforaattorin) alueelle ja pienen epänormaalin signaalin alueen posteriorisen kortikaalisen MCA-alueen alueella. (B) Keskimääräinen läpimenoaika (MTT) perfuusiomografiassa näkyy pidentynyt MTT koko vasemman MCA:n alueella. (C) Kolmannen päivän infarkti DWI:ssä, jossa näkyy leesion laajeneminen täyttämään hypoperfusoituneen leesiotilavuuden.
MR-angiografialla (MRA) voidaan aivohalvauksen varhaisvaiheessa tunnistaa valtimoiden tukkeutumiskohta pitkälti samalla tavalla kuin CTA:lla. Time of flight MRA ei vaadi kontrastia, mutta sen suorittaminen kestää kauemmin ja on siksi usein vaikeaa akuuteilla aivohalvauspotilailla. Lyhyemmät lentoaikasekvenssit ovat laadultaan huonompia. Kontrastivahvisteinen MRA parantaa kuvantamisen laatua ja lyhentää kuvantamisaikaa.
Muut MR-jaksot, kuten spektroskopia, ovat tällä hetkellä vain tutkimusarvoisia.
Potilaiden siedettävyys voi olla akuutin aivohalvauksen magneettikuvausta rajoittava tekijä: perinteisten MR-yhteensopivuusongelmien, kuten ferromagneettisten implanttien, sydämentahdistimien ja metallisten vierasesineiden, lisäksi tutkimusten kesto on huolenaiheena, koska potilaan tarkkailu vaarantuu skannerin fyysisten rajoitusten vuoksi. Vaikka elintoimintoja voidaan seurata magneettikuvausyhteensopivilla laitteilla, on vaikeaa käsitellä potilasta, joka oksentaa magneettikuvauksen aikana. Klaustrofobia voi olla ongelmallista, mutta sitä esiintyy useammin toipuvilla potilailla ja pienistä aivohalvauksista kärsivillä potilailla. Näistä huolenaiheista huolimatta sekvenssien huolellisella valinnalla varmistetaan, että moniparametrinen magneettikuvaus on hyvin siedetty ja laajalti käytetty akuutin aivohalvauksen yhteydessä, ja se on ensisijainen tutkimus monissa aivohalvauskeskuksissa maailmanlaajuisesti.
Single photon emission computed tomography (SPECT)
SPECT-verenkierron kuvantamisessa käytetään merkkiaineita, jotka on leimattu molekyyleihin, jotka johdetaan kudokseen ja jotka kiinnittyvät suhteutetusti verenkierron mukaisesti (esimerkiksi heksametyylipropyleeniamiinioksiimit (HMPAO) ja etyylisysteinaattidimeeri (ECD)). Näin saadaan kvalitatiivista CBF-tietoa, ja sen etuna on, että imeytyminen heijastaa verenkiertoa injektiohetkellä; itse skannausta voidaan lykätä useita tunteja vaikuttamatta kykyyn kuvata tätä perfuusion tilannekuvaa. Täydellisen SPECT-kuvauksen kesto (noin 40 minuuttia) on liian pitkä kliiniseen rutiinikäyttöön, mutta SPECT-kuvaus on tuottanut arvokasta tutkimustietoa.
Spesifisillä ligandeilla, kuten hermosolujen merkkiaineella iomazeniilillä tai NMDA-reseptorin merkkiaineella CNS 1261, on tällä hetkellä vain tutkimusarvoa.
Positroniemissiotomografia (PET)
Multi-tracer PET on ollut korvaamaton akuutin aivohalvauksen patofysiologian määrittelyssä, mutta tekniikka on rajoitettu tutkimuskäyttöön useiden tekijöiden vuoksi, mukaan lukien vaatimus syklotronista radiotrakeerien tuottamiseksi kliinisen toiminnan välittömässä läheisyydessä ja tarve valtimoon pääsyyn kvantitatiivisen tiedon tuottamiseksi – mikä on yhä vaikeampaa trombolyytien aikakaudella.
Kumpikaan PET ja SPECT eivät sovellu yksittäisten potilaiden sarjakuvaukseen niiden aiheuttaman säteilyannoksen vuoksi.
Xenon-inhalaatiotutkimus (Xe-CT)
Tämä tekniikka on teoreettisesti houkutteleva, koska sillä voidaan tuottaa kvantitatiivista CBF-tietoa, joka perustuu tunnettujen ksenonpitoisuuksien inhalaatioon ja kudoksen tiheyden muutoksiin, jotka riippuvat kudospitoisuudesta. Vaikka Xe-CT:stä on saatu joitakin hyödyllisiä tutkimustietoja, vaikeudet ksenonin (jolla on anestesiaominaisuuksia) antamisessa akuuteille potilaille ovat rajoittaneet tämän tutkimusmenetelmän käyttöä.
Transkraniaalinen doppler-ultraääni (TCD)
2 MHz:n pulssiaalto-ultraäänitutkimus TCD:ssä temporaalisen luisen ikkunan kautta voi diagnosoida Willisin kehän päähaarojen tukkeutumissairauden, ja se soveltuu hyvin jatkuvaan seurantaan akuutissa vaiheessa – esimerkiksi trombolyysihoidon aikana – sen määrittämiseksi, tapahtuuko rekanalisaatio (ja milloin).
Viimeaikaiset raportit tukevat ehdotusta, jonka mukaan diagnostinen TCD voi tehostaa hyytymän lyysiä rekombinanttiplasminogeeniaktivaattorilla (rt-PA), jolloin rekanalisaatioprosentit ovat korkeammat kliinisessä CLOTBUST-tutkimuksessa, ja niitä tukee kokeellinen näyttö. Korkeampienergiset ultraäänijärjestelmät ovat johtaneet huonompiin tuloksiin, koska aivonsisäisen verenvuodon määrä on suurempi.
TCD on kuitenkin hyvin käyttäjäriippuvainen, ja tärkeimpien kallonsisäisten verisuonten varma tunnistaminen voi olla vaikeaa, erityisesti silloin, kun yksi verisuoni on tukossa.
Vastaa