Quantitative Perfusionsbildgebung mittels Mehrschicht-Spiral-CT bei Patienten mit akuter zerebraler Ischämie

Zusammenfassung

Ziel: Evaluation des Einsatzes der Mehrschicht-Spiral-CT (MS-CT) in Kombination mit einem parametrischen Dekonvolutionsalgorithmus (DA) zur zerebralen Perfusionsbildgebung bei Patienten mit klinischen Zeichen einer akuten territorialen Ischämie. Material und Methoden: 52 Patienten (Altersspanne 34 - 89 Jahre) mit klinischen Zeichen einer akuten territorialen Ischämie sowie fehlender Infarktdemarkierung in der nativen CT erhielten eine CT-Perfusion (CTP) im Mittel 3,4 Stunden nach Symptombeginn an einem MS-CT Gerät (4 × 8 mm Scanvolumen). Die Parameterbilder der CTP (zerebrale Blutperfusion (CBP), zerebrales Blutvolumen (CBV) und mittlere Transitzeit (MTT)) wurden mittels eines parametrischen DA generiert und bezüglich einer zerebralen Minderperfusion verblindet durch zwei Neuroradiologen ausgewertet. Die Ausprägung und die Volumina der Perfusionsstörungen wurden ermittelt und mit konventionellen bildgebenden Verlaufskontrollen korreliert. Ergebnisse: Perfusionsbilder konnten von 44 Patienten generiert werden, hiervon entwickelten 22 Patienten einen im Verlauf gesicherten Infarkt. Ischämische Veränderungen konnten am besten anhand der MTT-Bilder (Sensitivität MTT 95 %, CBP 91 %, CBV 77 %) erfasst werden. Die Spezifität war für die CBV-Bilder am höchsten (100 %). Patienten mit Infarkt zeigten seitenvergleichend eine signifikante (p < 0,001) Reduktion der CBP (10,7 bzw. 38,3 ml/100 ml/min), des CBV (1,3 bzw. 2,3 ml/100 ml) und eine Verlängerung der MTT (12,3 bzw. 4,3 s) in ischämischen Arealen, wohingegen Patienten, die keinen Infarkt entwickelten, keine signifikante Seitendifferenz aufwiesen. Die Ausdehnung der CBV-Reduktion ergab die beste Korrelation (r = 0,82) mit dem endgültigen Infarktvolumen. Schlussfolgerung: Das in dieser Studie evaluierte DA-basierte CTP-Protokoll ist zur frühzeitigen Erkennung und Quantifizierung einer akuten zerebralen Ischämie geeignet.

Abstract

Objectives: Evaluation of a parametric deconvolution algorithm (DA) in the diagnostic assessment of stroke patients by multi- slice spiral computed tomography (MS-CT). Material and Methods: 52 patients (age range 34 - 89 years) with clinically suspected acute ischemia of one hemisphere and no infarct demarcation on plain cerebral CT underwent CT perfusion (CTP), performed on average 3.4 hours after the onset of symptoms by using MS-CT (4 × 8 mm scan volume). Using a DA-based software module, perfusion images of the cerebral blood perfusion (CBP), cerebral blood volume (CBV) and mean transit time (MTT) were calculated and assessed by two readers for visually apparent perfusion abnormalities. Amount and extension of perfusion disturbances were measured and correlated with the outcome. Results: Of 44 patients, in whom perfusion maps could be generated, territorial infarction was confirmed by follow-up in 22 subjects. With a sensitivity of 95 % ischemia could be detected on MTT-maps (CBP 91 %, CBV 77 %). Specificity was highest (100 %) for CBV-maps. Patients with infarction showed significant (p < 0.001) reduction of CBP (10.7 vs. 38.3 ml/100 ml/min), CBV (1.3 vs. 2.3 ml/100 ml) and prolongation of MTT (12.3 vs. 4.3 s) compared to the contralateral hemisphere, whereas in patients without infarction no significant changes were found. Extension of CBV reduction showed the best correlation (r = 0.82) with final infarct volume. Conclusion: The DA-based CTP protocol evaluated in this study is a suitable tool for the early identification and quantification of acute cerebral ischemia.

Key words

Brain, CT - brain, ischemia - brain, blood flow - CT, perfusion study

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