DECT til differentiering af intracerebral blødning fra kontrastekstravasation (DECT-ICH)

Baggrund:

Slagtilfælde er en førende dødsårsag i verden, og størstedelen af ​​slagtilfælde er iskæmiske (80%). Den første metode til behandling af akut iskæmisk (AIS) er vævsplasminogenaktivator (tPA)[1, 2] , som er en trombolytisk medicin, der bryder blokeringen i blodkarret. Den anden kaldes endovaskulær trombektomi (EVT), som er en procedure, hvor blodproppen fysisk udvindes ved hjælp af et kateter[3]. Mens tPA kun kan bruges inden for 4,5 timer, kan EVT bruges 16 timer[4] og endda op til 24 timer[5], efter at en patient udvikler symptomer.

Go-to-modaliteten til billeddannelse af AIS er computertomografi (CT)[6, 7]. På et CT-scanningsbillede er de objekter, der er lysere, hyperdense, og de objekter, der er mørkere, er hypodense. For at bestemme placeringen af ​​blokeringen og fuldføre EVT-proceduren, bruges kontrastfarve i kombination med CT. Hos patienter med forsinket AIS anvendes også CT-perfusionsmodaliteten (CTP), som kan bestemme væv, der får mindre blodgennemstrømning, men som endnu ikke har haft infarkt. Interessant nok kan CTP også generere information om permeabiliteten af ​​blod-hjerne-barrieren, som kan bruges til at skabe et "permeability-surface area product map" (PS). Tidligere arbejde fra vores gruppe har vist, at ved brug af PS kan sandsynligheden (ikke omfanget) af hæmoragisk transformation forudsiges[8].

Både tPA og EVT kan føre til komplikationen af ​​intracerebral blødning (ICH). Hvis ICH udvikler sig hos en patient efter AIS, er plejeplanen og prognosen meget anderledes. En anden komplikation, omend mindre farlig, er kontrast ekstravasation (CE) i området for slagtilfældet. Kontrasten forsvinder efter en til to dage og påvirker ikke patienten klinisk. Det er standard at udføre en CT-scanning 24 timer efter, at en patient har modtaget AIS-intervention for at udelukke ICH. Konventionel, single-energy CT (SECT) bruger ét røntgenspektrum. Fordi kontrast og blod begge er betydeligt tættere sammenlignet med omgivende væv, ser de ud til at være identiske med hinanden. I dual-energy CT (DECT) bruges to forskellige røntgenspektre til at skabe et ekstra "iod overlay map" (IOM) og et "virtuel-ikke-kontrast"-billede [9-11]. Ved at bruge IOM- og VNC-billederne sammen med det originale SECT-billede, kan man skelne ICH fra CE (figur 1). DECT udsætter ikke patienter for de højere niveauer af stråling sammenlignet med SECT og kan være en nyttig teknik til at differentiere objekter på CT.

Vi vil udføre en undersøgelse, der ser på, om DECT nøjagtigt kan identificere hyperdensiteter forårsaget af blødning versus kontrast. Vi vil validere DECT's rolle i pleje efter slagtilfælde for de patienter, der gennemgår EVT og har postprocedureelle hyperdensiteter.

Hypotese:

DECT vil have en større sensitivitet og specificitet til at skelne mellem ICH og CE sammenlignet med SECT hos patienter med AIS, som modtager akut intervention.

Mål:

1. For at bestemme, om DECT nøjagtigt kan identificere hyperdensiteter forårsaget af blødning versus kontrast.
2. At validere DECT's rolle i pleje efter slagtilfælde for de patienter, der gennemgår intervention og har post-proceduremæssige hyperdensiteter.

Metoder:

Resultatmål:

Vores primære resultat er sensitiviteten og specificiteten af ​​DECT til at differentiere ICH fra CE.

Vores sekundære resultater inkluderer: varighed af hospitalsindlæggelse, niveau af invaliditet efter udskrivelse fra hospitalet, mekanisme for stor arterieokklusion, type post-slagtilfælde terapi (blodpladehæmmende vs antikoagulant).

Patientvalg: Alle patienter vil blive udvalgt prospektivt. I Manitoba er Health Sciences Center (HSC) den eneste institution, der tilbyder EVT. Derfor inkluderer patientpopulationen for vores undersøgelse hele befolkningen, der betjenes af HSC, som omfatter provinsen Manitoba, det nordvestlige Ontario og det sydlige Nunavut.

Kriterier:

Inklusionskriterier for vores undersøgelse er som følger: patienter med AIS, der er kandidater til 1) tPA (præsenterer inden for 4,5 timer efter symptomdebut, ingen ICH på CT, ikke på antikoagulering) og 2) EVT (præsenterer inden for 24 timer efter symptomdebut , okklusion af store kar, National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) > 6).

Eksklusionskriterier er patienter, der ikke er kandidater til EVT eller tPA. Prøvestørrelse: Prøvestørrelse blev beregnet ved hjælp af formlen: prøvestørrelse= p(1-p)(Z/E)2. Konfidensintervallet blev sat til 95 %, og derfor blev Z sat til 1,96 og den ønskede fejlmargen E blev sat til 0,05. Tidligere er det blevet foreslået, at andelen af ​​patienter, der udvikler ICH post-EVT for AIS, var mere end 68 %[12]. Baseret på vores erfaring antager vi, at en hyperdensitet kan ses hos op til 85 % af patienterne, der gennemgår AIS-behandling, på deres 24-timers efterbehandling CT-scanning af deres hoved. Derfor blev der brugt 0,85 som værdi for befolkningsandel, s. Med denne beregning ville den ideelle stikprøvestørrelse til rekruttering være 196. Vi sigter efter en stikprøvestørrelse på 200. Med denne valgte stikprøvestørrelse ville den resulterende fejlmargin være 0,06, hvilket vi fandt acceptabelt.

Billedbehandlingsprotokoller: Standarden for pleje er at udføre en ikke-kontrast-CT og CT med kontrast, når patienterne først har symptomer på AIS. Hvis patienter får tPA og/eller EVT, gennemgår de en CT-scanning uden kontrast 24 timer efter behandlingen. Vi vil udføre DECT ud over standard-of-care SECT på 24 timer. Mængden af ​​stråling, der genereres af DECT, er den samme, hvis ikke mindre, end den, der genereres af SECT[13].

Hos patienter med hyperdensitet vil der på 24-timers CT blive foretaget en gentagen scanning (enten CT eller MR) 72 timer efter indgrebet. 72-timers scanningen vil blive brugt som guldstandarden til at bestemme, om hyperdensiteten på 24-timers CT faktisk var ICH eller CE.

Billeddataindsamling og -analyse: Billeder vil blive gennemgået af alle uddannede subspeciale neuroradiologer, der arbejder på Health Sciences Center.

Studiepopulationen vil først blive opdelt i to kategorier: patienter 1) med og 2) uden hyperdensitet set på post-24 timers SECT-scanning. Af patienterne med hyperdensitet vil vi yderligere kategorisere dem i fire grupper: 1) Diagnosticeret som ICH på SECT og 2) diagnosticeret som CE på SECT 3) Diagnosticeret som ICH på DECT 4) Diagnosticeret som CE på DECT. Endelig vil det af patienterne med initial hyperdensitet af 24-timers scanning blive bestemt, om hyperdensiteten stadig er til stede ved 72-timers scanning; hvis den stadig er til stede, vil diagnosen blive bekræftet som ICH.

Statistisk analyse:

Analyse vil blive udført af SPSS software. Kontinuerlige data vil blive udtrykt som gennemsnit ± standardafvigelser eller 95 % konfidensintervaller, og kategoriske data vil blive udtrykt som henholdsvis antal patienter med procenter. Sensitivitet, specificitet, positiv prædiktiv værdi, negativ prædiktiv værdi og nøjagtighed af DECT til identifikation af ICH vil blive registreret. Statistisk signifikans vil blive beregnet ved hjælp af Fisher eksakte test. En 2-sidet P-værdi mindre end 0,05 vil blive anset for at angive en signifikant forskel. Vi vil udføre analyser af modtagerdriftskarakteristiske kurver for at beregne arealet under kurven (AUC). De optimale cutoff-værdier for alle parametre vil blive bestemt af Youden-indekset, forskellen mellem sensitivitet og 1-specificitet. Diagnostisk ydeevne vil blive sammenlignet ved at bruge ROC-analyse med DeLong-metoden.

Forventet resultat: Denne undersøgelse vil afgøre, om DECT er SECT overlegen med hensyn til at differentiere ICH fra CE og vil validere brugen af ​​DECT hos patienter med AIS, som modtager intervention.

Betydning: Slagtilfælde er en førende dødsårsag i verden. I 2013 var der 405.000 individer i Canada, der levede med virkningerne af slagtilfælde, og dette tal forventes at stige til omkring 700.000 i 2038[14]. Alene i Manitoba lider omkring 2000 patienter hvert år af et slagtilfælde, og op til 500 vil få et tilbagevendende slagtilfælde. For at mindske risikoen for efterfølgende slagtilfælde, målretter lægerne optimalt blodtryk, blodsukker og blodfortyndende behandling, så snart det er sikkert for patienten. Trombolytiske trombektomibehandlinger har vist sig at mindske det handicap, som Manitobans lider af, som har AIS, men en betydelig del af disse patienter udvikler ICH. Disse patienters pleje er adskilt fra dem, der ikke udvikler ICH og er rettet mod at mindske blødningen i stedet for at forhindre tilbagevendende slagtilfælde. Starten af ​​antiblodplade- og antikoagulationsbehandlinger, som har vist sig at mindske sandsynligheden for efterfølgende slagtilfælde, jo tidligere de påbegyndes, skal udsættes. Blodtryksmål er også separate for disse patienter.

Hvis DECT er valideret til brug hos Manitobaner, der har AIS, som modtager intervention, vil klinikere være i stand til mere præcist at bestemme, om en patient virkelig har en ICH, og om deres terapi skal modificeres i overensstemmelse hermed. De patienter, der er fast besluttet på bare at have CE på DECT, behøver ikke at få deres behandling unødigt ændret, og deres behandling kan målrettes mod at undgå tilbagevendende slagtilfælde. Brugen af ​​DECT vil føre til mere diagnostisk nøjagtighed for de Manitobans, der præsenterer med AIS og mere effektiv, patientrettet pleje.