Kranielle CT-Perfusion: beim Schlaganfall und über den Schlaganfall hinaus

Zusammenfassung

Hirnperfusionsmessungen mit dem Computertomografen (CTP) erlauben die quantitative Bestimmung des zerebralen Blutflusses (CBF) und Blutvolumens (CBV). Bis vor Kurzem beschränkten sich solche Messungen auf ein kleines Scanfeld nahe der Schädelbasis. Durch die Einführung von Multidetektor-CT mit 64 und mehr Detektorzeilen ist es heute möglich, eine Ganzhirnperfusionsuntersuchung mit dem CT durchzuführen. Durch ein optimiertes Scanprotokoll mit adaptiertem Timing der Kontrastmittelbolusinjektion sind solche Untersuchungen bei akzeptabler Patientendosis nicht nur in der Diagnostik des akuten ischämischen Schlaganfalls, sondern auch in anderen Notfallsituationen, wie bei prolongierten epileptischen Anfällen und im Monitoring von Vasospasmen nach Subarachnoidalblutung einsetzbar.

Abstract

CT perfusion scanning (CTP) allows for quantitative analysis of cerebral blood flow (CBF) and cerebral blood volume (CBV). Until recently, it was only possible to study brain perfusion parameters in a small stack of CT-slices close to the skull base. With the introduction of multidetector CT scanners with 64 and more detector rows it has become possible to assess perfusion of the entire brain. An optimal choice of scanning parameters like the new „shuttle”-technique combined with a well adapted regimen for contrast administration is required to guarantee reliable perfusion measurements while still keeping the x-ray dose absorbed by the patient at a minimum.

With these techniques, CTP is not only an important modality in the work-up of patients suffering from acute ischemic stroke but can also be valuable in other emergency situations such as in prolonged epileptic seizures or to monitor patients with subacute subarachnoid hemorrhage.

CTP - whole brain perfusion - stroke - vasospasms - hyperperfusion

Kernaussagen

• Hirnperfusionsmessungen mit der CT (CTP) erlauben die quantitative Bestimmung des zerebralen Blutflusses (CBF), Blutvolumens (CBV) und der mittleren Transitzeit des Kontrastmittels durch das Gehirn (MTT). Dabei ist mit den heutigen MDCT-Geräten eine Ganzhirnperfusionsuntersuchung möglich.

• In der Schlaganfallbildgebung dienen die Perfusionswerte dazu, irreversibel geschädigtes Hirngewebe (den sog. Infarktkern) von ischämischem Gewebe, das durch eine Reperfusionstherapie noch gerettet werden kann (der Penumbra), zu unterscheiden. Die CTP kann darüber hinaus auch in der Tumorbildgebung, in der Vasospasmusüberwachung nach SAB und in der Bildgebung nach SHT eingesetzt werden.

• Die Strahlendosis während einer CTP-Untersuchung kann erheblich sein. Durch Verwendung der Shuttle-Technik, eine geringere Röhrenspannung und eine optimierte Datenakquisitionszeit kann sie jedoch vermindert werden. Trotzdem ist eine Nutzen-Risiko-Abwägung in jedem Einzelfall dringend erforderlich.

Literatur

• 1 Gaudiello F, Colangelo V, Bolacchi F et al. Sixty-Four-Section CT Cerebral Perfusion Evaluation in Patients with Carotid Artery Stenosis before and after Stenting with a Cerebral Protection Device.  American Journal of Neuroradiology. 2008;  29 919-923
• 2 Salomon E J, Barfett J, Willems P W et al. Dynamic CT angiography and CT perfusion employing a 320-detector row CT: protocol and current clinical applications.  Klin Neuroradiol. 2009;  19 187-196
• 3 Page M, Nandurkar D, Crossett M P et al. Comparison of 4 cm Z-axis and 16 cm Z-axis multidetector CT perfusion.  European radiology. 2010;  20 1508-1514
• 4 Shinohara Y, Ibaraki M, Ohmura T et al. Whole-brain perfusion measurement using 320-detector row computed tomography in patients with cerebrovascular steno-occlusive disease: comparison with 15O-positron emission tomography.  J Comput Assist Tomogr. 2010;  34 830-835
• 5 Eastwood J D, Lev M H, Wintermark M et al. Correlation of early dynamic CT perfusion imaging with whole-brain MR diffusion and perfusion imaging in acute hemispheric stroke.  AJNR American journal of neuroradiology. 2003;  24 1869-1875
• 6 Lev M H, Segal A Z, Farkas J et al. Utility of perfusion-weighted CT imaging in acute middle cerebral artery stroke treated with intra-arterial thrombolysis: prediction of final infarct volume and clinical outcome.  Stroke. 2001;  32 2021-2028
• 7 Dittrich R, Kloska S, Fischer T et al. Accuracy of perfusion-CT inpredicting malignant middle cerebral artery brain infarction.  J Neurol. 2008;  255 896-902
• 8 Binaghi S, ML C olleoni, P M aeder et al. CT angiography and perfusion CT in cerebral vasospasm after subarachnoid hemorrhage.  AJNR American journal of neuroradiology. 2007;  28 750-758
• 9 Metting Z, LA R ödiger, RE S tewart et al. Perfusion computed tomography in the acute phase of mild head injury: regional dysfunction and prognostic value.  Ann Neurol. 2009;  66 809-816
• 10 Wintermark M, Lev M H. FDA investigates the safety of brain perfusion CT.  AJNR American journal of neuroradiology. 2010;  31 2-3
• 11 Roberts H C, Roberts T P, Smith W S et al. Multisection dynamic CT perfusion for acute cerebral ischemia: the „toggling-table” technique.  AJNR American journal of neuroradiology. 2001;  22 1077-1080
• 12 Furtado A D, Lau B C, Vittinghoff E et al. Optimal brain perfusion CT coverage in patients with acute middle cerebral artery stroke.  AJNR American journal of neuroradiology. 2010;  31 691-695
• 13 Wintermark M, Smith W S, Ko N U et al. Dynamic perfusion CT: optimizing the temporal resolution and contrast volume for calculation of perfusion CT parameters in stroke patients.  AJNR American journal of neuroradiology. 2004;  25 720-729
• 14 Konstas A A, Goldmakher G V, Lee T Y, Lev M H. Theoretic basis and technical implementations of CT perfusion in acute ischemic stroke, part 2: technical implementations.  AJNR American journal of neuroradiology. 2009;  30 885-892
• 15 Konstas A A, Goldmakher G V, Lee T Y, Lev M H. Theoretic basis and technical implementations of CT perfusion in acute ischemic stroke, part 1: Theoretic basis.  AJNR American journal of neuroradiology. 2009;  30 662-668
• 16 Hom J, Dankbaar J W, Schneider T et al. Optimal duration of acquisition for dynamic perfusion CT assessment of blood-brain barrier permeability using the Patlak model.  AJNR American journal of neuroradiology. 2009;  30 1366-1370
• 17 Wittsack H, Wohlschlager A, Ritzl E et al. CT-perfusion imaging of the human brain: Advanced deconvolution analysis using circulant singular value decomposition.  Computerized Medical Imaging and Graphics. 2008;  32 67-77
• 18 Arakawa S. Ischemic Thresholds for Gray and White Matter: A Diffusion and Perfusion Magnetic Resonance Study.  Stroke. 2006;  37 1211-1216
• 19 Carlson A P, Yonas H. Radiographic assessment of vasospasm after aneurysmal subarachnoid hemorrhage: the physiological perspective.  Neurol Res. 2009;  31 593-604
• 20 Dankbaar J W, Rijsdijk M, van der Schaaf I C et al. Relationship between vasospasm, cerebral perfusion, and delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage.  Neuroradiology. 2009;  51 813-819
• 21 Gelfand J M, Wintermark M, Josephson S A. Cerebral perfusion-CT patterns following seizure.  Eur J Neurol. 2010;  17 594-601
• 22 Hauf M, Slotboom J, Nirkko A et al. Cortical regional hyperperfusion in nonconvulsive status epilepticus measured by dynamic brain perfusion CT.  AJNR American journal of neuroradiology. 2009;  30 693-698
• 23 Schichor C, Rachinger W, Morhard D et al. Intraoperative computed tomography angiography with computed tomography perfusion imaging in vascular neurosurgery: feasibility of a new concept.  J Neurosurg. 2010;  112 722-728
• 24 Yahyavi-Firouz-Abadi N, Wynn B L, Rybicki F J et al. Steroid-responsive large vessel vasculitis: application of whole-brain 320-detector row dynamic volume CT angiography and perfusion.  AJNR American journal of neuroradiology. 2009;  30 1409-1411
• 25 Diekmann S, Siebert E, Juran R et al. Dose exposure of patients undergoing comprehensive stroke imaging by multidetector-row CT: comparison of 320-detector row and 64-detector row CT scanners.  AJNR American journal of neuroradiology. 2010;  31 1003-1009