DECT zur Differenzierung einer intrazerebralen Blutung von einer Kontrastmittelparavasation (DECT-ICH)

Hintergrund:

Schlaganfall ist weltweit eine der häufigsten Todesursachen und die Mehrzahl der Schlaganfälle ist ischämisch (80 %). Die erste Methode zur Behandlung der akuten Ischämie (AIS) ist der Gewebe-Plasminogen-Aktivator (tPA)[1, 2] , ein thrombolytisches Medikament, das die Blockade im Blutgefäß auflöst. Die zweite wird als endovaskuläre Thrombektomie (EVT) bezeichnet, ein Verfahren, bei dem das Gerinnsel mithilfe eines Katheters entfernt wird[3]. Während tPA nur innerhalb von 4,5 Stunden verwendet werden kann, kann EVT 16 Stunden [4] und sogar bis zu 24 Stunden [5] nachdem ein Patient Symptome entwickelt hat, verwendet werden.

Die Methode der Wahl für die bildgebende AIS ist die Computertomographie (CT) [6, 7]. Auf einem CT-Scanbild sind die helleren Objekte hyperdens und die dunkleren Objekte hypodens. Um den Ort der Blockade zu bestimmen und das EVT-Verfahren abzuschließen, wird Kontrastmittel in Kombination mit dem CT verwendet. Bei Patienten mit verzögertem AIS wird auch die Modalität CT-Perfusion (CTP) verwendet, die Gewebe bestimmen kann, das weniger Blutfluss erhält, aber noch keinen Infarkt erlitten hat. Interessanterweise kann CTP auch Informationen über die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke generieren, die verwendet werden können, um eine „Permeabilitäts-Oberflächenproduktkarte“ (PS) zu erstellen. Frühere Arbeiten unserer Gruppe haben gezeigt, dass mit PS die Wahrscheinlichkeit (nicht das Ausmaß) einer hämorrhagischen Transformation vorhergesagt werden kann[8].

Sowohl tPA als auch EVT können zur Komplikation einer intrazerebralen Blutung (ICH) führen. Wenn sich bei einem Patienten nach AIS eine ICH entwickelt, sind Behandlungsplan und Prognose sehr unterschiedlich. Eine weitere, wenn auch weniger gefährliche Komplikation ist die Kontrastmittelextravasation (CE) in die Schlaganfallregion. Der Kontrast verschwindet nach ein bis zwei Tagen und beeinträchtigt den Patienten klinisch nicht. Es ist Behandlungsstandard, 24 Stunden nachdem ein Patient eine AIS-Intervention erhalten hat, einen CT-Scan durchzuführen, um eine ICH auszuschließen. Herkömmliche Single-Energy-CT (SECT) verwendet ein Röntgenspektrum. Da sowohl Kontrastmittel als auch Blut im Vergleich zum umgebenden Gewebe deutlich dichter sind, erscheinen sie identisch. Bei der Dual-Energy-CT (DECT) werden zwei unterschiedliche Röntgenspektren verwendet, um zusätzlich eine „Jod-Overlay-Map“ (IOM) und ein „virtual-non-contrast“-Bild zu erstellen [9-11]. Durch die Verwendung der IOM- und VNC-Bilder in Verbindung mit dem ursprünglichen SECT-Bild kann man ICH von CE unterscheiden (Abbildung 1). DECT setzt Patienten nicht den höheren Strahlungsniveaus im Vergleich zu SECT aus und kann eine nützliche Technik zur Unterscheidung von Objekten im CT sein.

Wir werden eine Studie durchführen, in der untersucht wird, ob DECT durch Blutungen verursachte Hyperdensitäten im Vergleich zu Kontrastmittel genau identifizieren kann. Wir werden die Rolle von DECT in der Versorgung nach einem Schlaganfall für Patienten validieren, die sich einer EVT unterziehen und postprozedurale Hyperdensitäten aufweisen.

Hypothese:

DECT wird eine größere Sensitivität und Spezifität für die Unterscheidung zwischen ICH und CE im Vergleich zu SECT bei Patienten mit AIS haben, die eine akute Intervention erhalten.

Ziele:

1. Um zu bestimmen, ob DECT durch Blutungen verursachte Hyperdensitäten im Vergleich zum Kontrastmittel genau identifizieren kann.
2. Validierung der Rolle von DECT in der Versorgung nach einem Schlaganfall bei Patienten, die sich einer Intervention unterziehen und postprozedurale Hyperdensitäten aufweisen.

Methoden:

Zielparameter:

Unser primäres Ergebnis ist die Sensitivität und Spezifität von DECT bei der Unterscheidung von ICH und CE.

Unsere sekundären Ergebnisse umfassen: Dauer des Krankenhausaufenthalts, Grad der Behinderung nach der Entlassung aus dem Krankenhaus, Mechanismus des Verschlusses großer Arterien, Art der Therapie nach Schlaganfall (Thrombozytenaggregationshemmer vs. Antikoagulans).

Patientenauswahl: Alle Patienten werden prospektiv ausgewählt. In Manitoba ist das Health Sciences Center (HSC) die einzige Institution, die EVT anbietet. Daher umfasst die Patientenpopulation für unsere Studie die gesamte Bevölkerung, die von HSC versorgt wird, einschließlich der Provinz Manitoba, des Nordwestens von Ontario und des südlichen Nunavut.

Kriterien:

Einschlusskriterien für unsere Studie sind wie folgt: Patienten mit AIS, die Kandidaten für 1) tPA (Vorstellung innerhalb von 4,5 Stunden nach Symptombeginn, keine ICH im CT, keine Antikoagulation) und 2) EVT (Vorstellung innerhalb von 24 Stunden nach Symptombeginn) sind , Verschluss großer Gefäße, National Institute of Health Stroke Scale (NIHSS) > 6).

Ausschlusskriterien sind Patienten, die keine Kandidaten für EVT oder tPA sind. Stichprobengröße: Die Stichprobengröße wurde nach folgender Formel berechnet: Stichprobengröße = p(1-p)(Z/E)2. Das Konfidenzintervall wurde auf 95 % eingestellt und daher wurde Z auf 1,96 und die gewünschte Fehlerspanne E auf 0,05 eingestellt. Zuvor wurde vorgeschlagen, dass der Anteil der Patienten, die eine ICH post-EVT für AIS entwickeln, bei mehr als 68 % liegt[12]. Basierend auf unserer Erfahrung gehen wir davon aus, dass bei bis zu 85 % der Patienten, die sich einer AIS-Behandlung unterziehen, auf ihrem 24-Stunden-CT-Scan ihres Kopfes nach der Behandlung eine Hyperdensität zu sehen ist. Als Wert für den Bevölkerungsanteil wurde daher 0,85 verwendet, p. Mit dieser Berechnung wäre die ideale Stichprobengröße für die Rekrutierung 196. Wir streben eine Stichprobengröße von 200 an. Bei dieser ausgewählten Stichprobengröße würde die resultierende Fehlerspanne 0,06 betragen, was wir für akzeptabel hielten.

Bildgebungsprotokolle: Der Behandlungsstandard besteht darin, eine CT ohne Kontrastmittel und eine CT mit Kontrastmittel durchzuführen, wenn sich Patienten zum ersten Mal mit AIS-Symptomen vorstellen. Wenn Patienten tPA und/oder EVT erhalten, werden sie 24 Stunden nach der Behandlung einem CT-Scan ohne Kontrastmittel unterzogen. Wir werden DECT zusätzlich zur Standard-of-Care-SECT um 24 Stunden durchführen. Die von DECT erzeugte Strahlungsmenge ist die gleiche, wenn nicht weniger als die von SECT[13].

Bei Patienten mit Hyperdensität wird bei einem 24-Stunden-CT 72 Stunden nach dem Eingriff ein Wiederholungsscan (entweder CT oder MRT) durchgeführt. Der 72-Stunden-Scan wird als Goldstandard verwendet, um festzustellen, ob die Hyperdensität im 24-Stunden-CT tatsächlich ICH oder CE war.

Erfassung und Analyse von Bilddaten: Die Bilder werden von allen ausgebildeten Neuroradiologen der Subspezialität, die am Health Sciences Center arbeiten, überprüft.

Die Studienpopulation wird zunächst in zwei Kategorien eingeteilt: Patienten 1) mit und 2) ohne Hyperdensität, die bei einem SECT-Scan nach 24 Stunden zu sehen ist. Von den Patienten mit Hyperdensität werden wir sie weiter in vier Gruppen einteilen: 1) Diagnostiziert als ICH auf SECT und 2) Diagnostiziert als CE auf SECT 3) Diagnostiziert als ICH auf DECT 4) Diagnostiziert als CE auf DECT. Schließlich wird bei den Patienten mit anfänglicher Hyperdensität beim 24-Stunden-Scan bestimmt, ob die Hyperdensität beim 72-Stunden-Scan noch vorhanden ist; wenn es noch vorhanden ist, wird die Diagnose als ICH bestätigt.

Statistische Analyse:

Die Analyse wird von der SPSS-Software durchgeführt. Kontinuierliche Daten werden als Mittelwerte ± Standardabweichungen oder 95 %-Konfidenzintervalle ausgedrückt, und kategoriale Daten werden als Anzahl von Patienten mit Prozentwerten ausgedrückt. Sensitivität, Spezifität, positiver Vorhersagewert, negativer Vorhersagewert und Genauigkeit von DECT zur Identifizierung von ICH werden aufgezeichnet. Die statistische Signifikanz wird mit dem exakten Fisher-Test berechnet. Ein zweiseitiger P-Wert von weniger als 0,05 wird als Hinweis auf einen signifikanten Unterschied angesehen. Zur Berechnung der Fläche unter der Kurve (AUC) führen wir Receiver Operating Characteristic Curve Analysen durch. Die optimalen Cutoff-Werte für alle Parameter werden durch den Youden-Index bestimmt, die Differenz zwischen Sensitivität und 1-Spezifität. Die diagnostische Leistung wird anhand der ROC-Analyse mit der DeLong-Methode verglichen.

Erwartetes Ergebnis: Diese Studie wird bestimmen, ob DECT SECT bei der Differenzierung von ICH von CE überlegen ist, und wird die Verwendung von DECT bei Patienten mit AIS validieren, die eine Intervention erhalten.

Bedeutung: Schlaganfälle sind weltweit eine der häufigsten Todesursachen. Im Jahr 2013 lebten in Kanada 405.000 Personen mit den Folgen eines Schlaganfalls und diese Zahl wird voraussichtlich bis 2038 auf etwa 700.000 ansteigen[14]. Allein in Manitoba erleiden jedes Jahr etwa 2000 Patienten einen Schlaganfall und bis zu 500 erleiden einen wiederkehrenden Schlaganfall. Um das Risiko nachfolgender Schlaganfälle zu verringern, zielen Ärzte darauf ab, den optimalen Blutdruck, den Blutzucker und das Blutverdünner-Management zu optimieren, sobald dies für den Patienten sicher ist. Es hat sich gezeigt, dass thrombolytische Thrombektomie-Therapien die Behinderung von Manitobanern verringern, die sich mit AIS vorstellen, aber ein signifikanter Anteil dieser Patienten entwickelt ICH. Die Behandlung dieser Patienten erfolgt getrennt von denen, die keine ICB entwickeln, und zielt darauf ab, die Blutung zu verringern, anstatt einen erneuten Schlaganfall zu verhindern. Der Beginn von Thrombozytenaggregationshemmern und Antikoagulationstherapien, die nachweislich die Wahrscheinlichkeit eines nachfolgenden Schlaganfalls verringern, je früher sie begonnen werden, muss hinausgezögert werden. Auch für diese Patienten gelten separate Blutdruckziele.

Wenn DECT für den Einsatz bei Manitobanern mit AIS validiert wird, die eine Intervention erhalten, können Kliniker genauer bestimmen, ob ein Patient wirklich eine ICB hat und ob ihre Therapie entsprechend modifiziert werden muss. Die Patienten, die entschlossen sind, nur CE auf DECT zu haben, müssen ihr Management nicht unnötig ändern, und ihre Behandlung kann darauf ausgerichtet werden, einen wiederkehrenden Schlaganfall zu vermeiden. Die Verwendung von DECT wird zu einer größeren diagnostischen Genauigkeit für die Manitobaner führen, die sich mit AIS vorstellen, und zu einer effektiveren, patientenorientierten Versorgung.