Diffusions- und Perfusionsbildgebung in der Akutdiagnostik der zerebralen Ischämie

Summary

Most potential therapeutic strategies for ischaemic stroke attempt to save the brain tissue in the so-called penumbra which reflects potentially salvageable brain tissue. Therefore, new diagnostic procedures are trying to define infarct core versus penumbra in the acute stage of ischaemic stroke. Computer tomography which is typically employed in this setting cannot attain this goal. Its main role is the exclusion of intracerebral hemorrhage. New functional MRI methods, such as diffusion weighted imaging (DWI) and perfusion weighted imaging (PWI) are promising to give a better definition of the underlying pathophysiology. A number of studies have indicated that DWI may define with infarct core. Other studies have suggested that the region with a prolongation of mean transit time (minus the core) as determined by PWI may be an indicator for ischaemic penumbra. In this article we give some examples employing DWI and PWI in acute stroke. Although not only our data indicates that the above-mentioned first working hypothesis on underlying pathophysiology has to be significantly modified, the additional information to be obtained by DWI and PWI appears to be relevant and potentially very useful in impoving therapeutic decisions in acute stroke.

Zusammenfassung

Potenzielle Therapieformen der zerebralen Ischämie zielen vor allem auf die Rettung der Penumbra, welche potentiell rettbares Gewebe darstellt. Daraus ergibt sich die Frage, ob die Akutdiagnostik eine Darstellung von Kern und Penumbra leisten kann. Die Computertomographie als derzeitiger Goldstandard wird diesen Anforderungen nicht gerecht. Ihre wesentliche Rolle liegt im differenzial-diagnostischen Ausschluss einer Blutung. Neue funktionell orientierte kernspintomographische Verfahren, die möglicherweise dem Anspruch einer Definition der Penumbra gerecht werden, sind die Diffusionsbildgebung (DWI) und die Perfusionsbildgebung (PWI). Viele Studien mit DWI erbrachten Hinweise, dass in der Akutphase das Gebiet mit verminderter Wasserdiffusion als Maß für den Infarktkern dienen kann. Eine Reihe von Autoren schlugen vor, dass eine Verlängerung der mittleren Transitzeit in der PWI (abzüglich der Region des Infarktkerns) als Maß für die Penumbra angesehen werden kann. Obwohl diese Arbeitsdefinition eine erste Annäherung an eine pathophysiologische Charakterisierung in der Akutphase darstellt, gibt es zunehmend Hinweise, dass diese Definition in Zukunft eine erhebliche Modifikation erfahren muss. Unter Nutzung von verbesserten Auswertestrategien halten wir jedoch für die Zukunft therapeutische Entscheidungen basierend auf diesen neuen Verfahren für wahrscheinlich.

Key words:

Cerebral ischaemia - Acute diagnostics - Magnetic resonance imaging - Diffusion weighted imaging - Perfusion weighted imaging - Penumbra