Neuroimaging bei Schlaganfall - Nasel Ch www.kup.at/ - Krause und Pachernegg
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Journal für
Neurologie, Neurochirurgie
und Psychiatrie
www.kup.at/
JNeurolNeurochirPsychiatr Zeitschrift für Erkrankungen des Nervensystems
Neuroimaging bei Schlaganfall
Homepage:
Nasel Ch
www.kup.at/
Journal für Neurologie JNeurolNeurochirPsychiatr
Neurochirurgie und Psychiatrie Online-Datenbank
mit Autoren-
2013; 14 (4), 156-162
und Stichwortsuche
Indexed in
EMBASE/Excerpta Medica/BIOBASE/SCOPUS
Krause & Pachernegg GmbH • Verlag für Medizin und Wirtschaft • A-3003 Gablitz
P.b.b. 02Z031117M, Verlagsor t : 3003 Gablitz, Linzerstraße 177A /21 Preis : EUR 10,–
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pdate zur SARS-Cov2 Impfungsassozi- Stefan Kiechl, › Neuropathologie – Bedeutung der 16 MeN
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Graz
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Dr. Hakan Cetn, Medizinische Uni-
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MedUni Wien Parkinson:und
› Differenzialdiagnose Wege
Therapiezur
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Neurologie, MedUni Wien › Update beim zur Therapie
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Innsbruck | Priv.-Doz. zur Wien
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Diagnostik und Therapie // von Dystonien
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Erhalt eines | Ass.-Prof.
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› Myasthenia Gravis › Zufallsbefund
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Wien | Dr. med.
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m Krankheitsbild Sinn? Änderungen vorbehalten
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Universität Innsbruck
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Poewe, Medizini-
Neuroimaging bei Schlaganfall
Neuroimaging bei Schlaganfall
C. Nasel
Kurzfassung: Während zunächst die Differenzi- handlung bedarf, angesehen werden. Im Zeit- factors like collateralisation, spontaneous re-
aldiagnosen des Schlaganfalls erfasst werden fenster > 4,5 h, bei unklarem Zeitfenster oder canalisation etc. Multimodal MR and CT exami-
sollten, wurde sehr bald das Neuroimaging in nach frustraner i.v.-Lyse, ist, insbesondere bei nations, which combine conventional imaging of
den Dienst der Behandlung der akuten Ischämie einem im Weiteren geplanten endovaskulären the brain with angiographic and functional meth-
gestellt. Hier kommt der neuroradiologischen Eingriff, die multimodale MRI mit Anwendung ods, like perfusion imaging, are capable of defin-
Bildgebung eine besondere Rolle zu, da zuneh- des „Mismatch-match“-Konzepts zwischen dif- ing acute ischemia quite precisely. However, a
mend die Auswahl von Patienten für eine be- fusionsgewichtetem MRI und Perfusions-MRI clear concept for the interpretation of findings in
stimmte Therapie von der Bildgebung abhängt. jedenfalls die Methode der ersten Wahl. Steht neuroimaging of acute stroke is mandatory.
Der Verlauf von zerebralen Ischämien ist, be- diese nicht zur Verfügung, kann alternativ das So, for patients with an onset of symptoms
dingt durch stark variierende Faktoren wie multimodale CT eingesetzt werden. within the last 3–4.5 h native CT will be enough
Kollateralisation, frühe Rekanalisation etc., sehr to perform approved iv lysis. Furthermore, com-
unterschiedlich. Die multimodale MR- und CT- Schlüsselwörter: Schlaganfall, Ischämie, Mag- bining native CT with CT angiography will safely
Bildgebung, welche eine Kombination aus kon- netresonanztomographie, Computertomographie detect occlusion of any major cerebral vessel.
ventioneller Bildgebung des Gehirns, angiogra- In the time window > 4.5 h, if onset of symptoms
phischen Verfahren und funktionellen Messun- is unknown, or after futile systemic lysis, espe-
gen, wie z. B. Perfusionsmessungen, darstellt, Abstract: Neuroimaging in Stroke. While cially when further endovascular treatment
kann jede Ischämie sehr genau charakterisieren. neuroimaging initially aimed at the detection of is planned, multimodal MRI adopting the
Wichtig ist dabei ein klares Interpretations- differential diagnoses in acute stroke, various “mismatch-match” concept between diffusion-
konzept. available methods were soon used to guide weighted MRI and perfusion MRI is optimal. If
Bei Patienten, deren Symptombeginn eindeu- therapy in acute ischemia. In acute ischemia, unavailable, at least multimodal CT should be
tig innerhalb der letzten 3–4,5 h liegt, kann die neuroimaging plays an important role since the used. J Neurol Neurochir Psychiatr 2013; 14
Nativ-CT, am besten in Kombination mit der CTA, (4): 156–62.
eligibility of patients for certain types of therapy
als ausreichend zur Durchführung der anerkann- is increasingly based upon neuroimaging find-
ten systemischen i.v.-Lyse sowie zur Feststellung ings. Additionally, the course of ischemia is Key words: stroke, ischemia, magnetic reso-
eines Gefäßverschlusses, der einer weiteren Be- highly variable and depends strongly on various nance imaging, computed tomography
Einleitung anerkannt notwendige neuroradiologische Bildgebung beim
akuten Schlaganfall. Sie erlaubt weitgehend den Ausschluss
Die neuroradiologische Diagnostik im Falle eines Schlagan-
möglicher Differenzialdiagnosen einer kritischen Mangel-
falls, insbesondere wenn es sich um den Nachweis einer aku-
durchblutung und stellt mit hoher Sicherheit eine intrakraniel-
ten Mangeldurchblutung des Gehirns im Lichte einer
le Blutung dar. Die Nativ-CT ist schnell durchzuführen, steht
Therapieoption mit systemischer intravenöser Lyse oder mit
in nahezu allen Krankenhäusern zur Verfügung und ist zu-
einem endovaskulären Eingriff handelt, muss rasch und si-
mindest hinsichtlich des Ausschlusses einer intrakraniellen
cher erfolgen. Obwohl dies zunächst sehr einfach klingt, kann
Blutung einfach zu interpretieren.
die Frage, welche Bildgebung in allen Aspekten am besten
geeignet ist, jene Patienten für eine Therapie auszuwählen,
Wohl auch weil die Nativ-CT bereits früh in den 1990er-Jah-
welche mit hoher Wahrscheinlichkeit von dieser Therapie am
ren in vielen Kliniken zur Verfügung stand, fand sie Eingang
meisten profitieren werden, nicht eindeutig beantwortet wer-
in zahlreiche fundamentale Studien über die Erforschung der
den. Dies steht in engem Zusammenhang mit dem Umstand,
Wirksamkeit der intravenösen (i.v.) und intraarteriellen (i.a.)
dass die Bildgebung zu oft nicht generell als Methode gese-
Lyse. Die damals nur punktuell zur Verfügung stehende kon-
hen wird, um den jeweiligen Schlaganfall, den es ja zu behan-
ventionelle Magnetresonanztomographiebildgebung („mag-
deln gilt, am besten zu charakterisieren, sondern um ein be-
netic resonance imaging“ [MRI]) war im Vergleich zur CT bei
stimmtes Ergebnis zu erzielen. Eine Diskussion der neuro-
Weitem schwieriger durchzuführen und bot hinsichtlich der
radiologischen Bildgebung muss daher die jeweilige thera-
Bildgebung zunächst keinen Vorteil. Weder konnte das kon-
peutische Situation berücksichtigen.
ventionelle MRI eine akute Ischämie bedeutend früher dar-
stellen noch waren Blutungen, insbesondere vor der Einfüh-
Bildgebung im Zeitfenster 0–4,5 h bei rung moderner Sequenzen, wie z. B. FLAIR-, SWI- oder
bekanntem Symptombeginn Hemo-EPI-Sequenzen, in der Akutphase eindeutiger abzu-
grenzen.
Die ohne Kontrastmittel durchgeführte, so genannte native
Computertomographie (Nativ-CT) des Kopfes ist die einzig Im Zusammenhang mit der Etablierung der i.v.- sowie auch
der i.a.-Lysetherapie innerhalb der ersten 6 h nach Beginn der
Symptome einer Gehirnmangeldurchblutung [1, 2] diente
Eingelangt am 14. Juli 2013; angenommen am 17. Juli 2013; Pre-Publishing Online deshalb die Nativ-CT dem Ausschluss von Differenzialdiag-
am 12. August 2013 nosen einer Ischämie. Damit war jedoch die Bildgebung als
Aus dem Institut für Radiologie, Landesklinikum Tulln
Korrespondenzadresse: Univ.-Prof. Prim. Dr. med. Christian Nasel, Institut für
Teil der Patientenselektion zu einem entscheidenden Faktor
Radiologie, Landesklinikum Tulln, A-3430 Tulln, Alter Ziegelweg 10; einer Studie geworden. Zwei Studien, die die Nativ-CT weit-
E-Mail: christian.nasel@meduniwien.ac.at gehend nur zum Blutungsausschluss einsetzten, blieben in ih-
156 J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4)
For personal use only. Not to be reproduced without permission of Krause & Pachernegg GmbH.Neuroimaging bei Schlaganfall
ren Ergebnissen im Zeitfenster von 6 h hinter ihren Zielset- Einsatz angiographischer Schnittbild-
zungen zurück bzw. zeigten erhebliche Komplikationen. Erst verfahren
eine weitere Studie, welche ebenfalls die Wirksamkeit der
i.v.-Lysetherapie zum Ziel hatte [3], erreichte eindeutig ihr Die kontrastmittelverstärkte CT-Angiographie (CTA) kann
Ziel, wobei als wesentlicher Faktor neben dem verkürzten einen Gefäßverschluss rasch und sicher identifizieren. Da-
Behandlungsintervall von 3 h auch der Ausschluss von rüber hinaus kann bei einem geplanten endovaskulären Ein-
schweren Schlaganfällen, identifiziert anhand der Nativ-CT griff auch der Zugangsweg zum Gefäßverschluss dargestellt
[4], gesehen werden muss. In der ECAS-Studie wurde auch werden. So kann bereits vor dem eigentlichen Eingriff die
eine Ausdehnung der Infarktfrühzeichen in der Nativ-CT als genaue Zugangstechnik festgelegt und so zum Wohle des Pa-
ungünstig für den Verlauf definiert, wobei Infarkte als infaust tienten deutlich Zeit eingespart werden. Der Zugangsweg zu
angesehen wurden, die > 1/3 des Territoriums der betroffenen einem Gefäßverschluss sowie der Gefäßverschluss selbst
A. cerebri media ausmachten. Zudem sind früh erkennbare werden heute auch mittels MRT rasch und sicher dargestellt.
Hypodensitäten im CT mit einem erhöhten Blutungsrisiko Dabei kommen die kontrastmittelverstärkte dynamische MR-
nach Thrombolyse verbunden [5]. Sehr viel später vorge- Angiographie sowie auch die Time-of-flight-MR-Angio-
schlagene Scoring-Systeme mit einem räumlich etwas en- graphie zum Einsatz.
geren Raster – am bekanntesten ist hier wohl der Alberta
Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) [6] – entspre- Schon sehr früh wurde auf einen ungünstigen Verlauf einer
chen im Wesentlichen ebenfalls dieser 1/3-Regel. Der Ischämie bei Patienten hingewiesen (z. B. [12]), welche ne-
ASPECT-Score zeigte in verschiedenen Studien eine akzep- ben frühen schweren Infarktzeichen auch Zeichen eines
table Übereinstimmung zwischen ermittelter Schwere der Thrombus im Hauptstamm (M1-Strecke) der mittleren zere-
frühischämischen Veränderungen und dem Outcome 90 Tage bralen Hirnarterie aufwiesen. In der Nativ-CT wurde dies
nach dem Ereignis. Ein ASPECT-Score < 7 wurde als Grenz- als hyperdenses mittleres Hirnarterienzeichen („hyperdense
wert für eine schlechte Prognose einer Ischämie postuliert middle artery sign“ [HCMS]) beschrieben und als Hinweis
(z. B. [7]). auf einen sehr wahrscheinlich vorliegenden Verschluss der A.
cerebri media gewertet. Da die i.v.-Lyse hier keine guten Er-
Mit der genaueren bildgestützten Patientenselektion der gebnisse lieferte, blieb die endovaskuläre Therapie eine Opti-
ECAS-Studie wurde es unmöglich, ohne Berücksichtigung on. Eine verbesserte Bildgebung sollte nun exakter jene Pati-
der Bildgebung überhaupt Studien zu vergleichen, welche enten identifizieren können, welche eventuell nach frustraner
Reperfusion bei Ischämie zum Ziel hatten. Bei Selektion der i.v.-Lyse von den teilweise risikoreicheren i.a.-Lysetherapien
Patienten einzig mit der Nativ-CT werden Fälle mit ausge- am meisten profitieren [13]. Nachdem jedoch immer mehr
zeichneter Kollateralisation, prolongierten transitorisch-is- prospektiv gutartig verlaufende Ischämien der erwiesener-
chämischen Attacken oder früher selbständiger Rekanalisa- maßen wirksamen systemischen Lyse zugeführt wurden und
tion (laut PROACT-II-Studie immerhin 18 %) nicht glaub- daher eine sehr stark negative Selektion im Patientengut der
würdig ausgeschlossen. Zusätzlich werden auch Fälle mit möglicherweise intraarteriell bzw. endovaskulär zu versor-
Mikro- und mit lakunären Infarkten (Schätzungen liegen bei genden Patienten vorlag, wurde der Nachweis eines Effekts
1–25 %), die besonders in der vorderen Zirkulation oft einen der endovaskulären Therapie zunehmend schwierig. Zudem
günstigen Verlauf nehmen, ebenfalls nicht ausreichend identi- sind stark variierende Verläufe bei Gefäßverschlüssen bereits
fiziert [2, 8–10]. Dieser Umstand verzerrt insbesondere die seit Langem bekannt [14]. Ein Nutzen der endovaskulären
i.v.-Lysedaten in den positiven (wirksamen) Bereich. Da um- Therapie bei zerebralem Gefäßverschluss wurde allerdings
gekehrt aus den Daten von NINDS ableitbar war, dass die i.v.- nachgewiesen, insbesondere wenn von einem vergleichbaren
Lyse bei schweren Gefäßverschlüssen zumeist wenig Wir- Patientengut ausgegangen wird [15]. Für die neuroradio-
kung zeigte, unabhängig davon, wann sie erfolgte [1, 11], logische Bildgebung ergab sich nun die Notwendigkeit, ne-
schloss man durch Einbeziehung früher Infarktzeichen in die ben den frühen Infarktzeichen auch den Gefäßverschluss si-
Patientenselektion mit der Nativ-CT ungünstig verlaufende cher darzustellen und zu charakterisieren. Dies kann mittels
Fälle in den Populationen der i.v.-Lysestudien weiter aus. In einer CTA erfolgen, wobei ab einer Thrombus-/Verschluss-
diesem Zusammenhang muss angemerkt werden, dass in der länge von 8 mm im Bereich der A. cerebri media keine Wirk-
PROACT-II-Studie schwere Gefäßverschlüsse eingeschlos- samkeit der systemischen Lyse mehr erwartet werden darf
sen wurden. Es darf durchaus die kühne These gewagt wer- [16, 17]. Eine ähnliche Thrombuslastbestimmung ist auch in
den, dass der Erfolg der i.v.-Lysestudien ohne Patienten- der MRT möglich, wobei insbesondere moderne Sequenzen,
selektion über die neuroradiologische Bildgebung nicht mög- wie die suszeptibilitätsgewichtete Bildgebung („susceptibi-
lich gewesen wäre. Es ergibt sich somit, dass eine möglichst lity-weighted imaging“ [SWI]), erfolgreich eingesetzt wur-
genaue Bildgebung, in Relation zu ihrem Durchführungs- den [18].
zeitpunkt gesehen, überhaupt erst die Grundlage eines weite-
ren Vergleichs von Studien ist. Leider wurde genau das unter Der erwähnte, sehr heterogene Verlauf von intrakraniellen
dem Motto „time is brain“ häufig verhindert, indem Metho- Gefäßverschlüssen kann neben spontanen Rekanalisationen,
den, die Gefäßverschlüsse und Mikroinfarkte in einer akzep- welche immerhin in etwa 18 % aller Fälle erwartet werden
tablen Zeit durchaus sicher nachweisen konnten, gar nicht können [2], auf eine unterschiedlich ausgeprägte Kollaterali-
oder nur zögerlich zum Einsatz kamen. Insbesondere schwere sierung zurückgeführt werden. Letztere kann ebenfalls in der
Gefäßverschlüsse, welche schlecht mit der i.v.-Lyse behan- CTA untersucht und semiquantitativ beschrieben werden
delbar blieben, wurden nun zum Fokus der neuroradiologi- [19]. So wurde eine Skala beschrieben, welche basierend auf
schen Bildgebung. CTA-Rohdatenbildern und -Rekonstruktionen das Ausmaß
J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4) 157Neuroimaging bei Schlaganfall
Abbildung 1: Die Interpretation eines akuten ischä-
mischen Schlaganfalls erfordert ein klares Inter-
pretationskonzept. Dies bietet die Perfusions-MRI
mit Berechnung der standardisierten Bolusspitzen-
zeit („standardised time to peak“ [stdTTP]). Zeitwer-
te zwischen 0 und 3,5 Sekunden (gelb-orange-rot)
gelten als regelrecht. Für einen bestimmten MRI-
Perfusionsdatensatz gibt es nur eine einzige gültige
Lösung, die automatisch ohne Angabe einer arteriel-
len Input-Kurve berechnet wird. Eine eindeutige
Zeitskala stellt kritisch perfundierte Areale mit ei-
nem > 80%igen Infarktrisiko, was einer stdTTP ≥ 7
Sekunden entspricht, grau bis schwarz dar (links:
akuter A.-cerebri-media-Infarkt in der rechten Hemi-
sphäre). Hier kann eine Therapie bei fehlenden Ver-
änderungen im DWI erwogen werden.
Gut durch Kollateralen kompensierte Stenosen von
hirnversorgenden Gefäßen können zwar eine Bolus-
verteilungsstörung bei regelrechter Perfusion be-
wirken, diese ist jedoch keinesfalls als Minderper-
fusion zu interpretieren (rechts: etwas prolongierte
stdTTP-Werte [rot] in der linken Hemisphäre bei Ste-
nose der linken A. carotis interna).
des Thrombus und der noch perfundierten, mittels Kontrast- bralen Blutflusses („regional cerebral blood flow“ [rCBF])
mittel markierten Kollateralen bestimmt. Tatsächlich ließ sich vor [22]. Eines der ersten CT-Verfahren, das ebenfalls den
ein Zusammenhang zwischen Gefäßverschluss, Umgehungs- rCBF quantitativ erfasste, war die Xenon-CT. Dabei wurde
kreislauf und Verlauf der Ischämie zeigen. Auch in der MRT das Edelgas Xenon als diffusibler Tracer eingesetzt (z. B.
wurden ähnliche Ansätze verfolgt [20]. Häufig wird heute [23]). Verschiedene Kritikpunkte, insbesondere die Tatsache,
eine Kombination aus Nativ-CT und CTA in der Erstdiagnos- dass Xenongas selbst zu einer Steigerung des rCBF führte,
tik des akuten Schlaganfalls mit Erfolg eingesetzt. und Untersuchungszeiten von ca. 6 Minuten, wobei die Pati-
enten möglichst ruhig im Scanner liegen sollten, verhinderten
Nachdem eine Anfärbung von Gefäßen jedoch noch keinen jedoch die weite Verbreitung der ansonsten – beispielsweise
Rückschluss auf die tatsächliche Blutversorgung im betroffe- bei experimentellen oder onkologischen Ansätzen – sehr ver-
nen Gefäßabschnitt erlaubt, war es nur konsequent, auch lässlich arbeitenden Methode [24, 25].
funktionelle Parameter, welche direkt die Gewebeperfusion
beschreiben, zur Selektion von Patienten mit akuter Ischämie Als Alternative etablierte sich die Perfusions-CT (P-CT), die
einzusetzen. sich gut in bestehende Protokolle mit Nativ-CT und CT-
Angiographie integrieren lässt [26]. Zumindest unter optima-
Einsatz funktioneller Bildgebung (Perfu- len Bedingungen ist mit der P-CT eine quantitative Blutfluss-
sion und Diffusion) messung möglich. Das P-CT verwendet jodhaltiges Röntgen-
kontrastmittel als Tracer. Eine Untersuchung des gesamten
Während die CT-Diagnostik eine möglichst frühe Graduie- Gehirns ist dabei jedoch nur auf den modernsten Geräten
rung der Schwere der Ischämie mittels Nativ-CT anstrebte, möglich, welche bei einer Röhrenrotation zwischen 256 und
wurden in der MRT-Diagnostik funktionelle Verfahren in die 320 Zeilen auslesen und damit die nötige Zeitauflösung für
klinische Routine eingeführt, welche eine Abschätzung der eine rCBF-Berechnung im gesamten Gehirn erreichen. Grö-
Schwere einer Ischämie bereits nach 10–12 Minuten erlaub- ßere Ischämieareale, besonders solche, wie sie bei Gefäß-
ten. Scoring-Systeme, wie die 1/3-Regel oder ASPECTS, sind verschlüssen vorkommen [26], können jedoch sicher auch mit
dabei auch auf MR-Daten anwendbar. Zunächst musste je- leistungsschwächeren Geräten erfasst werden, welche in der
doch festgestellt werden, ob der zeitliche Mehraufwand, den Regel Zylinder zwischen 5 und 10 cm abdecken [27].
die MRT-Untersuchung bedeutete, nicht von Nachteil für den
Patienten war oder ob der Nutzen einer besseren MR-Diag- Parallel zur multimodalen CT-Untersuchung bei akutem
nostik bei der Selektion von Patienten zur Lysetherapie bei Schlaganfall, welche die Kombination von Nativ-CT, CTA
Weitem den Mehraufwand rechtfertigte. Bereits früh zeigte und P-CT meint, wurde bereits eine multimodale Untersu-
sich, dass Zentren, die gut mit dem MRT umgehen konnten, chung der akuten Ischämie in der MRT seit Mitte der 1990er-
kaum länger als für eine CT-Untersuchung benötigten, dass Jahre entwickelt. Die Frage, ob die MRT-Untersuchung nicht
aber tendenziell die Patientenselektion in MRT besser als mit einen unverantwortbaren Zeitverlust bei der Durchführung
der CT war [21]. einer rekanalisierenden Therapie bedeutet, lässt sich dahinge-
hend beantworten, dass das durchschnittliche multimodale
Messung der Gehirndurchblutung CT-Protokoll vergleichbare Untersuchungszeiten wie das auf
Neben nuklearmedizinischen Verfahren wie SPECT und PET einen akuten, zerebralen ischämischen Notfall optimierte
wurde bereits früh mit der CT versucht, direkt die Durchblu- multimodale MRT-Protokoll aufweist. Die multimodale
tung des Gehirns darzustellen und zu quantifizieren. Aus den MRT-Untersuchung meint hier eine Kombination aus konven-
PET-Untersuchungen liegt hier ein klares Konzept zur Inter- tionellem MRI, diffusionsgewichtetem MRI („diffusion-
pretation von quantitativen Messungen des regionalen zere- weighted imaging“ [DWI]), Perfusions-MRI (P-MRI) und
158 J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4)Neuroimaging bei Schlaganfall
Abbildung 2: Ausgedehnte, kritische akute Ischämie im Territorium der rechten A. cerebri media mit einem Mismatch: hyperintens (weiß) dargestellte Areale im DWI
(Graustufenbilder) zeigen in den korrespondierenden stdTTP-Bildern (jeweils rechts vom DWI gelegenes Farbbild) eine deutlich geringere Ausdehnung als die kritischen
Ischämieareale. Bei dieser Patientin lag das Symptombeginnintervall zu diesem Zeitpunkt bei knapp 2 h. Die zeitgleich durchgeführte MR-Angiographie ergab einen Ver-
schluss der rechten A. cerebri media, sodass eine Thrombektomie mit i.a.-Lyse durchgeführt wurde.
MR-Angiographie (MRA) des Gefäßabschnitts vom Aorten- zur maximalen Kontrastmittelanreicherung in jedem Voxel,
bogen bis zu den intrakraniellen Gefäßen. Natürlich wird eine die standardisierte TTP (stdTTP) hingegen ist ein weitgehend
Untersuchungszeit im MRT von maximal 10 Minuten nur in parameterfreies Modell. Da die stdTTP neben den extrakrani-
Zentren erreicht, welche über die entsprechende Infrastruktur ellen Laufzeitverzögerungen auch intrakranielle Verzögerun-
und Übung verfügen. Anders als bei den CT-basierenden Me- gen berichtigt, ohne eine AIF zu benötigen, ist dieser Parame-
thoden sind quantitative zerebrale Blutflussmessungen in der ter insbesondere bei hoher Zeitauflösung besonders robust
MRI kaum möglich bzw. wurde bislang keine akzeptierte und [32]. Bei diesem Verfahren gibt es stets nur eine Lösung der
überzeugende Methode zur quantitativen rCBF-Berechnung Perfusionsberechnung für eine bestimmte Messung, die durch
beschrieben. Das heute wohl am häufigsten angewendete den Anwender nicht beeinflussbar ist. Insbesondere kann die
Konzept zur Abschätzung des rCBF mittels P-MRI verlangt stdTTP dadurch auch den Einfluss von Kollateralen richtig
die Angabe einer „Arterial-input“-Funktion (AIF) [28], wobei bestimmen und verhindert so gefährliche Überschätzungen
deren Selektion automatisch oder manuell erfolgen kann. Da einer Minderperfusion. Durch ihr klares Interpretationskon-
der Spielraum bei der AIF-Bestimmung relativ groß und zept (Abb. 1), das in mehreren Studien untersucht wurde, sind
selbst bei automatischen Verfahren stark modellabhängig ist, Fehleinschätzungen der jeweiligen Blutflusssituation kaum
ist auch die Variabilität der Ergebnisse relativ groß. Dies führt möglich [33]. Erfahrung mit diesem Perfusionsparameter
im Vergleich zu PET-Untersuchungen zu relevanten Schwan- liegt im eigenen Patientengut (nicht ausschließlich akuter
kungen der Absolutwerte [29]. Die Perfusions-MRI verfügt Schlaganfall) für mittlerweile > 20.000 Fälle vor. Die P-MRI
jedoch über bolusverteilungszeitbasierende Parameter, die in- mit Berechnung von verschiedenen Perfusionsparametern
nerhalb bestimmter Grenzen eine verlässliche Abschätzung wird routinemäßig zusammen mit dem DWI eingesetzt, wo-
einer kritischen Gehirndurchblutung erlauben, da sie zur mitt- bei diese Methoden in Kombination wohl das derzeit höchste
leren Transitzeit, einem weiteren wesentlichen Flussparame- Maß an Charakterisierung eines akuten ischämischen Schlag-
ter, der Gehirndurchblutung korreliert sind [30]. Besonders anfalls ermöglichen.
die Bolusspitzenzeit („time to peak“ [TTP]) kann einfach in-
terpretiert werden und liefert gute Ergebnisse hinsichtlich ei- Diffusion und SI-CTA
ner Vorhersage einer möglichen Infarzierung eines kritisch Überwiegend durch Diffusion bedingte Wasserbewegungen
perfundierten Areals. Neben der einfachen TTP-Bestimmung, auf kapillarem Niveau können mit dem diffusionsgewichteten
wobei ein Boluslaufzeitunterschied von 4–6 Sek. zwischen MRI bestimmt werden. Bei einer kritischen Ischämie kommt
ischämischer und regulär perfundierter Seite als relevant gilt es bald zum weitgehenden Verbrauch von ATP, bedingt durch
[30], wurden auch normierte TTP-Verfahren beschrieben, die den fehlenden Energieträgernachschub aus dem zerebralen
eine verlässliche Abschätzung einer Minderperfusion erlau- Blutkreislauf. Durch den Ausfall der ATP-abhängigen Na/K-
ben [30, 31]. Tmax beschreibt hier in einem AIF-basierenden Pumpe, die Na+ aus und K+ in die Zelle transportiert, kommt
Modell die Zeit vom Eintreffen des Kontrastmittelbolus bis es in der Folge zum ungehemmten Einsickern von Na+ in die
J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4) 159Neuroimaging bei Schlaganfall Abbildung 3: Fast vollständige Reperfusion des Territoriums der rechten A. cerebri media nach endovaskulärer Therapie bei der Patientin aus Abbildung 2. Einzelne vor- bestehende Infarzierungen sind weiterhin abgrenzbar, in einigen Arealen normalisierten sich die DWI-Veränderungen. Die Patientin zeigte einen entsprechend günstigen Verlauf. Die DWI-Veränderungen vor Beginn der Therapie betrafen nahezu ausschließlich Regionen mit Perfusionsausfall (schwarz am stdTTP-Bild in Abbildung 2). Zelle. Zum einen strömt nun auch Wasser nach intrazellulär, lem zerebralem Blutvolumen synerg, sodass bereits schwer zum anderen bricht das negative Membranpotenzial von ca. geschädigte Areale mit zytotoxischem Ödem auf diesen CTA- –10 mV zusammen und die Neuronen depolarisieren. Der Quellbildern als Regionen mit verminderter Dichte zur Dar- Wassereinstrom in die Zellen führt zu einer Schwellung der stellung kommen [36]. Hinsichtlich der Kontrastierung ist das Zellen und damit zum zytotoxischen Ödem. Der Extra- MRI hier jedoch den CTA-Quellbildern weit überlegen. Da zellulärraum wird durch die vergrößerten Zellen verringert das DWI jedoch die Diffusion im Gewebe misst, wird weder und Wasser, das nun intra- und extrazellulär gefangen ist, hat direkt das zytotoxische Ödem noch direkt der ischämische weniger Bewegungsfreiheit. Somit ist in ischämischen Area- Zellschaden gemessen. Auch bei Normalisierung der Diffusi- len eine geringere Diffusion als unter regulären Umständen on in einem zuvor ischämischen Gewebe sind deshalb post- möglich. Dies wird durch das DWI dargestellt, wobei statio- ischämische persistierende Zellschäden keinesfalls ausge- näre Spins ein höheres Signal zeigen als solche, die durch schlossen [37]. Diffusion nicht ortstreu sind. Auf den eigentlichen diffusions- gewichteten Bildern bleibt daher sequenztechnisch bedingt DWI/P-MRI, CT-SI/P-CT und multimodale MR- das Signal hoch, wenn sich die durch den Radiofrequenz- und CT-Bildgebung impuls angeregten Wassermoleküle nicht oder kaum bewe- Da das DWI sehr früh auf einen ischämischen Zellschaden gen. Das Signal wird schwächer, wenn sich angeregte Proto- hinweist, während das P-MRI jene Areale anzeigt, welche von nen aus dem Messvolumen wegbewegen. Die Stärke der einer kritischen Perfusion bedroht sind, kann nun als Diffe- Diffusionsgewichtung der MR-Sequenz wird empirisch bei renz zwischen P-MRI und DWI der Anteil des zu einem be- einem so genannten b-Wert von 800–1100 s/mm2 festgelegt. stimmten Zeitpunkt noch rettbaren Gewebes (Penumbra = Zusätzlich kann ein scheinbarer Diffusionskoeffizient („ap- DWI negativ und P-MRI positiv) abgeschätzt werden parent diffusion coefficient“ [ADC]) für die jeweils gemesse- (Abb. 2). Dies wurde als „Mismatch-match“-Prinzip be- nen Diffusionsrichtungen berechnet werden, der umso gerin- schrieben, wobei je nachdem, welchen Perfusionsparameter ger ist, je deutlicher die Diffusion eingeschränkt ist. Bereits man zur Bestimmung der kritischen Perfusion einsetzt bzw. nach 10–12 Minuten kann das DWI eine ischämische Schädi- welchen Schwellenwert man beim DWI für die ischämische gung nachweisen – ein Zeitraum, innerhalb dessen die kon- Schädigung definiert, diese so genannte Penumbra in ihrer ventionelle CT und MRT keinerlei Veränderungen darstellen Größe variieren kann [38]. Dies lässt mitunter Ungenauigkei- [34, 35]. Die CT bietet bis heute kein vergleichbares Verfah- ten bei der Indikationsstellung von rekanalisierenden Thera- ren. Eine Annäherung an das DWI erlaubt allenfalls eine ex- pien entstehen [39]. Es ist daher für das jeweilige Zentrum akte Analyse der Rohdatenbilder einer CTA. Hier wirkt die wichtig, Erfahrung mit dem eingesetzten Verfahren zu haben vermehrte Wassereinlagerung durch das zytotoxische Ödem, und die Varianz seiner DWI- und P-MRI-Kriterien zu kennen. welches zu einer Dichteabnahme führt, mit einer fehlenden Das „Mismatch-Match“-Prinzip ist besonders bei Ischämien Kontrastmittelaufnahme bei deutlich reduziertem, regiona- jenseits des 3-h-i.v.-Lysefensters sowie bei unklarem Zeit- 160 J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4)
Neuroimaging bei Schlaganfall
punkt des Symptombeginns unabdingbar, um die Patienten cessful recanalization by intravenous throm-
Literatur: bolysis in acute anterior stroke depends on
auf Basis einer rationalen Entscheidung einer rekanalisieren- 1. NINDS, The National Institute of Neuro- thrombus length. Stroke 2011; 42: 1775–7.
den Therapie führen zu können. logical Disorders and Stroke rt-PA Stroke 18. Assouline E, Benziane K, Reizine D, et
Study Group. Tissue plasminogen activator al. Intra-arterial thrombus visualized on T2*
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In neueren Studien wird die multimodale MR-Bildgebung ein- stitute of Neurological Disorders and Stroke stroke. Cerebrovasc Dis 2005; 20: 6–11.
rt-PA Stroke Study Group. N Engl J Med
gesetzt, um Patienten für endovaskuläre Therapien wie die 1995; 333: 1581–7. 19. Tan IYL, Demchuk AM, Hopyan J, et al.
CT angiography clot burden score and collat-
i.a.-Lyse und auch die mechanische Thrombektomie mit 2. del Zoppo GJ, Higashida RT, Furlan AJ, et eral score: correlation with clinical and ra-
einem möglichst guten Sicherheitsprofil selektionieren zu al. PROACT: a phase II randomized trial of diologic outcomes in acute middle cerebral
recombinant pro-urokinase by direct arterial artery infarct. AJNR Am J Neuroradiol 2009;
können. delivery in acute middle cerebral artery 30: 525–31.
stroke. Stroke 1998; 29: 4–11.
20. Deguchi I, Takeda H, Furuya D, et al. Sig-
3. Hacke W, Kaste M, Fieschi C, et al. Intra-
Obwohl das multimodale MRI sicherlich derzeit die ge- venous thrombolysis with recombinant tis-
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naueste Bestimmung der Patienten erlaubt, welche insbeson- sue plasminogen activator for acute hemi- hyperacute cerebral infarction. J Stroke
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dere bei unbekanntem Symptombeginn von einem Eingriff Acute Stroke Study (ECASS). JAMA 1995;
Cerebrovasc Dis 2012; 21: 108–13.
profitieren könnten, zeigt sich, dass das multimodale CT ver- 274: 1017–25. 21. Kohrmann M, Juttler E, Fiebach JB, et
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gleichbar gute Ergebnisse liefern kann [40]. Beim Einsatz der 4. von Kummer R, Meyding-Lamade U, For-
ment within and beyond the 3 h time win-
sting M, et al. Sensitivity and prognostic
multimodalen MRI konnte zudem schon früh eine bessere value of early CT in occlusion of the middle
dow after stroke onset: a cohort study. Lan-
cet Neurol 2006; 5: 661–7.
Abschätzung des Blutungsrisikos nach einer erfolgreichen cerebral artery trunk. AJNR Am J Neuro-
radiol 1994; 15: 9–15. 22. Heiss WD, Kracht LW, Thiel A, et al.
Thrombolyse gezeigt werden, wobei Areale mit vorherigem Penumbral probability thresholds of cortical
5. Dubey N, Bakshi R, Wasay M, et al. Early
Perfusionsausfall ein erhöhtes Blutungsrisiko nach Reper- computed tomography hypodensity predicts
flumazenil binding and blood flow predicting
tissue outcome in patients with cerebral
fusion aufweisen [8]. So wurde auch in Nachfolgestudien hemorrhage after intravenous tissue plas-
ischaemia. Brain 2001; 124: 20–9.
minogen activator in acute ischemic stroke.
(z. B. EPITHET, DIAS-2, DEDAS) nach der ECAS-1-Studie J Neuroimaging 2001; 11: 184–8. 23. Yonas H, Gur D, Latchaw R, et al. Stable
die Wirksamkeit von i.v.-Lyse mittels rTPA („recombinant 6. Barber PA, Demchuk AM, Zhang J, et al. xenon CT/CBF imaging: laboratory and clini-
Validity and reliability of a quantitative com- cal experience. Adv Tech Stand Neurosurg
tissue plasminogen activator“) sowie neueren Substanzen puted tomography score in predicting out- 1987; 15: 3–37.
bereits mit einer MR-basierenden Patientenselektion über- come of hyperacute stroke before thrombo- 24. Nasel C, Rössler K, Heimberger K, et al.
lytic therapy. ASPECTS Study Group. Alberta Tumour blood flow and partition coeffi-
prüft [41–43]. Eine rezente Studie mit multimodalem MRI Stroke Programme Early CT Score. Lancet cients: correlation with grade of cerebral
vor einer endovaskulären Behandlung von Patienten mit 2000; 355: 1670–4. gliomas using xenon-enhanced computed
schwerem ischämischem Schlaganfall zeigte, dass fast nur 7. Lee JH, Kim YJ, Choi JW, et al. Multi- tomography. Neuroradiology 1997; 39: 627–
modal CT: favorable outcome factors in 32.
jene Patienten von einem endovaskulären Eingriff profitier- acute middle cerebral artery stroke with 25. Klimscha W, Ullrich R, Nasel C, et al.
ten, bei welchen bei Interventionsbeginn weitgehend unab- large artery occlusion. Eur Neurol 2013; 69: High-dose remifentanil does not impair ce-
366–74. rebrovascular carbon dioxide reactivity in
hängig vom Interventionszeitpunkt ein „mismatch“ im MRI healthy male volunteers. Anesthesiology
8. Toni D, Iweins F, von Kummer R, et al.
vorlag. Lag bereits ein „match“ im MRI vor, fand sich hinge- Identification of lacunar infarcts before 2003; 99: 834–40.
gen keine Korrelation zwischen Behandlungsergebnis und thrombolysis in the ECASS I study. Neurol- 26. Lee JH, Kim YJ, Choi JW, et al. Multi-
ogy 2000; 54: 684–8. modal CT: favorable outcome factors in
Reperfusion [44]. Von einer klinisch hohen Wertigkeit des 9. Fuentes B, Martínez-Sánchez P, de Le- acute middle cerebral artery stroke with
MR-„Mismatch-Match“-Systems (Abb. 3) darf ausgegangen ciñana MA, et al.; Madrid Stroke Network. large artery occlusion. Eur Neurol 2013; 69:
Efficacy of intravenous thrombolysis accord- 366–74.
werden [45]. ing to stroke subtypes: the Madrid Stroke 27. Biesbroek JM, Niesten JM, Dankbaar
Network data. Eur J Neurol 2012; 19: 1568– JW, et al. Diagnostic accuracy of CT per-
74. fusion imaging for detecting acute ischemic
Relevanz für die Praxis und Ausblick 10. Arnold M, Nedeltchev K, Brekenfeld C, stroke: a systematic review and meta-analy-
et al. Outcome of acute stroke patients sis. Cerebrovasc Dis 2013; 35: 493–501.
Bei Patienten, deren Symptombeginn eindeutig innerhalb without visible occlusion on early arterio- 28. Østergaard L. Principles of cerebral
graphy. Stroke 2004; 35: 1135–8. perfusion imaging by bolus tracking. J Magn
von 3–4,5 h liegt, kann die Nativ-CT, am besten in Kombi-
11. Khatri P, Hill MD, Palesch YY, et al.; In- Reson Imaging 2005; 22: 710–7.
nation mit der CTA, als ausreichend zur Durchführung der terventional Management of Stroke III In- 29. Zaro-Weber O, Moeller-Hartmann W,
anerkannten systemischen i.v.-Lyse sowie zur Feststellung vestigators. Methodology of the Interven- Heiss WD, et al. Influence of the arterial
tional Management of Stroke III trial. Int J input function on absolute and relative
eines Gefäßverschlusses, der einer weiteren Behandlung Stroke 2008; 3: 130–7. perfusion-weighted imaging penumbral flow
bedarf, angesehen werden. Im Zeitfenster > 4,5 h sowie bei 12. Tomsick T, Brott T, Barsan W, et al. Prog- detection: a validation with 15O-water posi-
nostic value of the hyperdense middle ce- tron emission tomography. Stroke 2012; 43:
unklarem Zeitfenster oder nach frustraner i.v.-Lyse ist die rebral artery sign and stroke scale score be- 378–85.
multimodale MRI jedenfalls die Methode der ersten Wahl, fore ultraearly thrombolytic therapy. AJNR
30. Zaro-Weber O, Moeller-Hartmann W,
Am J Neuroradiol 1996; 17: 79–85.
wobei alternativ das multimodale CT eingesetzt werden Heiss WD, et al. Maps of time to maximum
13. Furlan AJ, Kanoti G. When is thromboly- and time to peak for mismatch definition in
kann. sis justified in patients with acute ischemic clinical stroke studies validated with posi-
stroke? A bioethical perspective. Stroke tron emission tomography. Stroke 2010; 41:
1997; 28: 214–8. 2817–21.
Der Verlauf von zerebralen Ischämien ist, bedingt durch
14. Leys D, Pruvo JP, Godefroy O, et al. Pre- 31. Nasel C, Azizi A, Veintimilla A, et al. A
stark variierende Faktoren wie Kollateralisation, frühe valence and significance of hyperdense mid- standardized method of generating time-to-
Rekanalisation etc., sehr unterschiedlich. Es ist daher für dle cerebral artery in acute stroke. Stroke peak perfusion maps in dynamic-susceptibil-
1992; 23: 317–24. ity contrast-enhanced MR imaging. AJNR
künftige Studien eine Dokumentation aller eingeschlosse- 15. Mattle HP, Arnold M, Georgiadis D, et al. Am J Neuroradiol 2000; 21: 1195–8.
nen Patienten mittels multimodaler MRI oder zumindest Comparison of intraarterial and intravenous 32. Nasel C, Azizi A, Wilfort A, et al. Mea-
thrombolysis for ischemic stroke with hyper- surement of time-to-peak parameter by use
multimodaler CT zu fordern, um eine sichere Aussage über dense middle cerebral artery sign. Stroke of a new standardization method in patients
die tatsächliche Vergleichbarkeit verschiedener Patienten- 2008; 39: 379–83. with stenotic or occlusive disease of the
gruppen in einer Studie zu ermöglichen. 16. Riedel CH, Jensen U, Rohr A, et al. As- carotid artery. AJNR Am J Neuroradiol
sessment of thrombus in acute middle ce- 2001; 22: 1056–61.
rebral artery occlusion using thin-slice non- 33. Nasel C, Kronsteiner N, Schindler E, et
enhanced computed tomography reconstruc-
Interessenkonflikt tions. Stroke 2010; 41: 1659–64.
al. Standardized time to peak in ischemic
and regular cerebral tissue measured with
17. Riedel CH, Zimmermann P, Jensen-Kon- perfusion MR imaging. AJNR Am J Neuro-
Es besteht kein Interessenkonflikt. dering U, et al. The importance of size: suc- radiol 2004; 25: 945–50.
J NEUROL NEUROCHIR PSYCHIATR 2013; 14 (4) 161Sie können auch lesen
