造影剤血管外漏出から脳内出血を区別するための DECT (DECT-ICH)

バックグラウンド：

脳卒中は世界の主要な死因であり、脳卒中の大部分は虚血性です (80%)。 急性虚血 (AIS) を治療する最初の方法は、組織プラスミノーゲン活性化因子 (tPA) です [1, 2] 。これは、血管の閉塞を解消する血栓溶解薬です。 2 つ目は血管内血栓切除術 (EVT) と呼ばれ、カテーテルを使用して血栓を物理的に回収する方法です [3]。 tPA は 4.5 時間以内にしか使用できませんが、EVT は患者が症状を発症してから 16 時間 [4]、さらには 24 時間 [5] まで使用できます。

AIS を画像化するための頼りになるモダリティは、コンピューター断層撮影法 (CT) です [6、7]。 CT スキャン画像では、明るいオブジェクトは高密度であり、暗いオブジェクトは低密度です。 閉塞の位置を特定し、EVT 手順を完了するために、CT と組み合わせて造影剤が使用されます。 遅延AISを呈する患者では、CT-Perfusion (CTP)モダリティも使用されます。これにより、血流が減少しているがまだ梗塞を起こしていない組織を特定できます。 興味深いことに、CTP は血液脳関門の透過性に関する情報を生成することもでき、これを使用して「透過性表面積積マップ」(PS) を作成することができます。 私たちのグループによる以前の研究では、PS を使用して、出血性形質転換の可能性 (程度ではない) を予測できることが実証されています [8]。

tPA と EVT の両方が脳内出血 (ICH) の合併症を引き起こす可能性があります。 AIS 後の患者に ICH が発生した場合、ケアプランと予後は大きく異なります。 それほど危険ではありませんが、もう 1 つの合併症は、脳卒中領域への造影剤血管外漏出 (CE) です。 造影剤は 1 ～ 2 日後に消失し、臨床的に患者に影響を与えることはありません。 患者が ICH を除外するために AIS 介入を受けてから 24 時間後に CT スキャンを実行するのが標準的なケアです。従来の単一エネルギー CT (SECT) は、1 つの X 線スペクトルを使用します。 造影剤と血液はどちらも周囲の組織に比べてはるかに密度が高いため、互いに同一に見えます。 デュアル エネルギー CT (DECT) では、2 つの異なる X 線スペクトルを使用して、追加の「ヨウ素オーバーレイ マップ」(IOM) と「仮想非造影」画像を作成します [9-11]。 元の SECT 画像と組み合わせて IOM および VNC 画像を使用することにより、ICH と CE を区別することができます (図 1)。 DECT は、SECT と比較して高レベルの放射線を患者に浴びせず、CT 上のオブジェクトを区別するための有用な技術となる可能性があります。

我々は、DECT が出血対コントラストに起因する高密度を正確に識別できるかどうかを調べる研究を行います。 我々は、EVT を受け、処置後の高密度化を有する患者の脳卒中後のケアにおける DECT の役割を検証します。

仮説：

DECTは、急性介入を受けるAIS患者のSECTと比較して、ICHとCEを区別するための感度と特異性が高くなります。

目的:

1. DECT が出血と造影剤に起因する高密度を正確に識別できるかどうかを判断すること。
2. 介入を受けて処置後の過密症を有する患者の脳卒中後のケアにおけるDECTの役割を検証すること。

方法:

結果の測定:

私たちの主な結果は、ICHとCEを区別する際のDECTの感度と特異性です。

私たちの副次的アウトカムには、入院期間、退院後の身体障害のレベル、大動脈閉塞のメカニズム、脳卒中後の治療の種類 (抗血小板薬 vs 抗凝固薬) が含まれます。

患者の選択: すべての患者は前向きに選択されます。 マニトバ州では、健康科学センター (HSC) が EVT を提供する唯一の機関です。 したがって、私たちの研究の患者集団には、マニトバ州、オンタリオ北西部、ヌナブト南部を含む HSC が提供する全人口が含まれます。

基準：

私たちの研究の包含基準は次のとおりです: 1) tPA (発症から 4.5 時間以内に発症、CT で ICH なし、抗凝固療法ではなく) および 2) EVT (発症から 24 時間以内に発症) の候補である AIS を呈する患者、大血管閉塞、国立衛生研究所脳卒中尺度（NIHSS）> 6）。

除外基準は、EVT または tPA の候補ではない患者です。 サンプル サイズ: サンプル サイズは次の式を使用して計算されました: サンプル サイズ = p(1-p)(Z/E)2。 信頼区間は 95% に設定されたため、Z は 1.96 に設定され、必要な誤差範囲 E は 0.05 に設定されました。 以前は、AIS のために EVT 後に ICH を発症する患者の割合は 68% 以上であると提案されていました [12]。 私たちの経験に基づいて、AIS 治療を受けている患者の 24 時間後の頭部 CT スキャンで、最大 85% の患者に過密度が見られる可能性があるという仮説を立てています。 したがって、0.85 が母比率 p の値として使用されました。 この計算では、募集の理想的なサンプル サイズは 196 になります。 サンプルサイズは200を目指します。 この選択されたサンプル サイズでは、結果の誤差範囲は 0.06 になり、許容範囲であることがわかりました。

画像処理プロトコル: 標準的なケアは、患者が最初に AIS の症状を示したときに、非造影 CT および造影 CT を実施することです。 患者が tPA および/または EVT を受ける場合、治療の 24 時間後に非造影 CT スキャンを受けます。 24時間体制で標準治療のSECTに加えてDECTを行います。 DECT によって生成される放射線の量は、SECT によって生成される量よりも少なくない場合でも同じです[13]。

高密度の患者では、24 時間 CT で、介入後 72 時間で繰り返しスキャン (CT または MRI) が行われます。 72 時間スキャンは、24 時間 CT での過密度が実際に ICH または CE であったかどうかを判断するためのゴールド スタンダードとして使用されます。

画像データの収集と分析: 画像は、Health Sciences Center で働くすべての訓練を受けたサブスペシャリティ神経放射線科医によってレビューされます。

研究集団は、最初に2つのカテゴリーに分けられます：1）および2）24時間後のSECTスキャンで見られる高密度のない患者。 高密度の患者のうち、1）SECTでICHと診断され、2）SECTでCEと診断され、3）DECTでICHと診断され、4）DECTでCEと診断されます。 最後に、24 時間スキャンで最初に高濃度を示した患者のうち、72 時間スキャンでまだ高濃度が存在するかどうかを判断します。それがまだ存在する場合、診断は ICH として確認されます。

統計分析：

分析は、SPSS ソフトウェアによって実行されます。 連続データは平均値 ± 標準偏差または 95% 信頼区間として表され、カテゴリデータは患者数とパーセンテージでそれぞれ表されます。 感度、特異度、陽性適中率、陰性適中率、および ICH を識別するための DECT の精度が記録されます。 統計的有意性は、フィッシャーの正確確率検定を使用して計算されます。 0.05 未満の両側 P 値は、有意差を示すと見なされます。 受信者動作特性曲線分析を実行して、曲線下面積 (AUC) を計算します。 すべてのパラメーターの最適なカットオフ値は、感度と特異度の差であるユーデン指数によって決定されます。 DeLong法によるROC分析を用いて診断性能を比較します。

期待される結果: この研究は、ICH と CE を区別する上で DECT が SECT よりも優れているかどうかを判断し、介入を受ける AIS 患者における DECT の使用を検証します。

重要性: 脳卒中は世界の主な死因です。 2013 年には、カナダには 405,000 人が脳卒中の影響を受けており、この数は 2038 年までに約 700,000 人に増加すると予想されています[14]。 マニトバ州だけでも、毎年約 2000 人の患者が脳卒中を患い、最大 500 人が脳卒中を再発します。 その後の脳卒中のリスクを減らすために、医師は、患者にとって安全になり次第、最適な血圧、血糖、および血液シンナーの管理を目標としています。 血栓溶解療法は、AIS を呈するマニトバ人が被る障害を軽減することが示されていますが、これらの患者のかなりの割合が ICH を発症します。 これらの患者のケアは、ICH を発症しない患者のケアとは別のものであり、脳卒中の再発を防ぐのではなく、出血を減らすことを目的としています。 抗血小板療法と抗凝固療法は、開始が早ければ早いほど、その後の脳卒中の可能性が低下することが示されているため、開始を遅らせる必要があります。 これらの患者の血圧目標も別のものです。

DECT が介入を受ける AIS を呈するマニトバ人での使用が検証された場合、臨床医は、患者が本当に ICH を持っているかどうか、およびそれに応じて治療法を変更する必要があるかどうかをより正確に判断できるようになります。 DECT で CE を取得するだけでよいと判断された患者は、不必要に管理を変更する必要はなく、再発性脳卒中の回避を目的としたケアを行うことができます。 DECT を使用することで、AIS を呈するマニトバ人の診断精度が向上し、より効果的な患者主導のケアが可能になります。