Obrazowanie udarów niedokrwiennych

Udar niedokrwienny to deficyt neurologiczny spowodowany ostrym zawałem tkanki mózgu [1]. Jest drugą co do częstości przyczyną śmierci na świecie i może powodować trwałe upośledzenie funkcjonowania pacjenta [2]. Badania obrazowe pozwalają lekarzom dokładnie zlokalizować i scharakteryzować ognisko udaru, wykluczyć inne przyczyny uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego oraz zakwalifikować chorego do odpowiedniego leczenia [3]. 

Zapisz się na webinar: OBRAZOWANIE W UDARACH NIEDOKRWIENNYCH;

lek. Amelia Ilnicka

Tomografia komputerowa

Tomografia Komputerowa bez kontrastu (NCCT – non-contrast computed tomography) jest rutynowo Tomografia Komputerowa bez kontrastu (NCCT – non-contrast computed tomography) jest rutynowo wykorzystywana w obrazowaniu zawału tkanki mózgowej ze względu na dużą dostępność, niską cenę i krótki czas badania [3,4]. Wcześnie wykonane NCCT pozwala odróżnić udar niedokrwienny od udaru krwotocznego oraz innych patologii dających podobne objawy neurologiczne. Jest to szczególnie ważne przy kwalifikacji pacjenta do leczenia trombolitycznego [4].

Charakterystyczne wczesne objawy radiologiczne, które można dostrzec w NCCT wynikają z niedotlenienia komórek i obrzęku cytotoksycznego. Zmiany te to ogniskowa hipodensyjność tkanki mózgowej, zatarcie zarysów jądra soczewkowatego, wstążki wyspy (tzw. „objaw wstążki”) i bruzd kory mózgowej oraz hiperdensyjność tętnicy środkowej mózgu (MCA – middle cerebral artery) [2,4,5].

Obrzęk cytotoksyczny w miejscu udaru wynika ze zwiększenia ilości wody w tym obszarze. Większe uwodnienie tkanki skutkuje mniejszym osłabieniem przez nią promieniowania X,  dlatego tkanka mózgowa dotknięta zawałem jest hipodensyjna na skanach NCCT. Objaw ten można zaobserwować w ciągu 6 godzin od wystąpienia objawów klinicznych udaru niedokrwiennego. Wskazuje on na nieodwracalne uszkodzenie mózgu i jest związane z gorszym rokowaniem [4,6].

Zatarcie zarysów jądra soczewkowatego może być widoczne już po godzinie od wystąpienia objawów klinicznych. Polega na całkowitej lub częściowej hipodensyjności tej struktury w NCCT. Występuje najczęściej na skutek zamknięcia światła tętnicy środkowej mózgu [2,4].

Objaw wstążki wyspy polega na zaniku granicy między istotą szarą, a istotą białą na brzegu wyspy. Jest widoczny krótko po zawale tętnicy środkowej mózgu przez dużą wrażliwość na niedokrwienie tego regionu mózgu [2,4].

Towarzyszący udarowi niedokrwiennemu obrzęk miąższu mózgu powoduje mniejszy kontrast pomiędzy istotą szarą, a białą bruzd kory mózgowej, przez co ich zarysy stają się mniej widoczne w NCCT [2,4].

Wyraźna hiperdensyjność tętnicy środkowej mózgu w NCCT jest skutkiem zamknięcia jej światła przez skrzeplinę. Obecność tego objawu wiąże się z gorszym przebiegiem klinicznym udaru niedokrwiennego u pacjenta [4,7].

Wyżej wymienione objawy są brane pod uwagę podczas oceny pacjenta przy użyciu skali ASPECTS (Alberta Stroke Program Early CT Score) – 10 punktowej skali pomagającej w ocenie strefy niedokrwienia w NCCT. Dzieli ona rejon unaczyniony przez tętnicę środkową mózgu na 10 obszarów. W przypadku wystąpienia objawów udaru w danych regionach punkty są odejmowane od pełnej puli – wynik równy 0 będzie wskazywał na niedokrwienie na całym obszarze unaczynionym przez MCA. Z perspektywy klinicznej skala ta jest ważna przy kwalifikacji pacjenta do leczenia trombolitycznego [2,4,8].

Za wadę NCCT można uznać subtelność zmian na obrazie w pierwszych godzinach od momentu wystąpienia udaru, co sprawia, że właściwa analiza takich skanów wymaga dużej wprawy i doświadczenia badającego [3,4].

Angio-CT

Angiografia tomografii komputerowej (angio-CT) to nieinwazyjna metoda oparta na objętościowej tomografii komputerowej, wykorzystująca niejonowy środek kontrastowy podawany dożylnie. W udarze niedokrwiennym Angiografia tomografii komputerowej (angio-CT) to nieinwazyjna metoda oparta na objętościowej tomografii komputerowej, wykorzystująca niejonowy środek kontrastowy podawany dożylnie. W udarze niedokrwiennym stosowana jest w celu uwidocznienia tętnic szyjnych i kręgowych oraz koła Willisa. Technika ta umożliwia lekarzom ustalenie czy obecny jest zakrzep, a jeśli tak – określenie jego umiejscowienia, wielkości i występowania krążenia obocznego zaopatrujące niedokrwiony obszar. Informacje te pozwalają z dużym prawdopodobieństwem oszacować ostateczny zasięg udaru i pomagają podjąć decyzję, o właściwym leczeniu [2,9,10]. Angio-CT jest jedyną metodą obrazowania, w której można wyraźnie zaobserwować zakrzepicę układu kręgowo-podstawnego, szczególnie niedrożność tętnicy podstawnej [9].

CTP

Perfuzja tomografii komputerowej (perfuzja-CT, CTP – computed tomography perfusion) opiera się na technice tomografii komputerowej z podaniem bolusa jodowego środka kontrastowego, którego pierwsze przejście przez krążenie mózgowe monitoruje się w czasie.  Występuje liniowa zależność między stężeniem kontrastu, a wynikającym z tego osłabieniem promieniowania w CT. Stąd używając CTP można wyznaczyć objętość krwi oraz czas jej przepływu w konkretnych obszarach mózgowia [2,10,11]. Pozwala to na obrazowanie zmian w perfuzji tkanki mózgowej i określenie lokalizacji faktycznego ogniska zawału mózgu, w którym dokonało się nieodwracalne niedokrwienie oraz otaczającego go regionu tzw. penumbry. Penumbra to teren tkanki mózgowej o obniżonej perfuzji, który można jeszcze ocalić poprzez przywrócenie prawidłowego krążenia krwi. Jednak pomimo obiecujących rezultatów, perfuzja tomografii komputerowej jest techniką rzadko stosowaną w praktyce, ponieważ jest czasochłonnym badaniem i wymaga doświadczonego personelu [2,10,12].

Rezonans magnetyczny

Obrazowanie przy pomocy rezonansu magnetycznego wykazuje większą czułość w wykrywaniu ogniska niedokrwienia niż NCCT, ponieważ jest techniką o lepszej rozdzielczości przestrzennej, pozwalającą zastosować nowoczesne sekwencje czynnościowe. Tkankę mózgową ocenia się w udarze w sekwencjach inwersji i powrotu – FLAIR (fluid inversion recovery) i szybkiego echa spinowego – T2W FSE (fast spin echo). Świeży obszar niedokrwienia można uwidocznić w sekwencji FLAIR w ciągu 3 do 8 godzin, a w sekwencji T2W FSE po 8 godzinach od pojawienia się objawów udaru w postaci ognisk o wysokim sygnale [2,10,12]. Hiperintensywność tkanki mózgu w konwencjonalnym MR świadczy o jej nieodwracalnym niedokrwiennym uszkodzeniu [2,10,12,13].

DWI

Badanie MR zależne od dyfuzji (DWI – diffusion-weighted imaging) jest bardzo czułą i swoistą metodą, pozwalającą zaobserwować udar po kilku minutach od jego początku. Oparta jest na obrazowaniu losowych ruchów cząsteczek wody (tzw. ruchów Browna). W czasie udaru dochodzi do obrzęku cytotoksycznego komórek mózgu, a w konsekwencji do zmniejszenia objętości przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Powoduje to pogorszenie dyfuzji cząsteczek wody i ograniczenie ich samoistnych ruchów w tej przestrzeni, co widoczne jest w DWI jako hiperintensywna zmiana [3,10]. Korzystając z MR zależnego od dyfuzji należy pamiętać o zjawisku przeświecania (T2 shine-through), w którym hiperintensywne zmiany w sekwencji T2, np. stare ogniska udarowe, mogą być uznane za świeże zmiany niedokrwienne. Zjawisko przeświecania można wyeliminować wykorzystując współczynnik efektywności dyfuzji (ADC – apparent diffusion coefficient) oraz tak zwaną mapę ADC, w której ogniska udaru niedokrwiennego są hipointensywne [10,13].

Zmianie charakteru obszaru zawałowego w mózgu wraz z upływem czasu towarzyszy zmiana w zakresie dyfuzji wody. Skutkuje to zmianą obrazu DWI: miejsce udaru będzie zyskiwało na intensywności do 7 dni, a zaniknie po ok. 3 tygodniach od pojawienia się początkowych objawów. Sygnał w ADC będzie natomiast najniższy po 24 godzinach i będzie się zwiększał w przewlekłej fazie choroby [12,14].

PWI

Perfuzja rezonansu magnetycznego – perfuzja MR (PWI – perfusion weighted imaging) wykorzystuje obrazowanie przepływu krwi przez naczynia mózgowe oraz różne techniki wzmocnienia kontrastowego. Najczęściej stosowana z nich to technika pierwszego przejścia – DSC (dynamic susceptability contrast imaging), w której choremu podawany jest bolus środka kontrastowego na bazie gadolinu. Gadolin to paramagnetyk, który przechodząc przez łożysko naczyniowe zmienia przejściowo podatność magnetyczną tkanek.Śledząc zmiany sygnału można określić zaburzenia w perfuzji konkretnych obszarów mózgu [10,13].

W neuroradiologii wykorzystuje się połączenie perfuzji MR z badaniem MR zależnym od dyfuzji, tzw.miss-match DWI/PWI. Uwidacznia ono różnicę między wielkością regionu mózgu o zmniejszonej perfuzji, a obszarem o poważnych zmianach niedokrwiennych. Wyznaczona różnica to strefa penumbry, w której można przywrócić prawidłowe funkcjonowanie mózgu z wykorzystaniem odpowiedniego leczenia [10,13].

Podsumowanie

Badania naukowe wykazały, że czułość i swoistość rezonansu magnetycznego w uwidacznianiu ogniska udaru jest większa, niż w przypadku tomografii komputerowej bez kontrastu. W praktyce klinicznej pewne ograniczenia, takie jak brak stałego dostępu do MR w niektórych szpitalach sprawiają, że NCCT pozostaje główną techniką w diagnostyce udaru niedokrwiennego [11,13]. W wyborze właściwej ścieżki terapeutycznej lekarze coraz częściej wspomagają się angiografią tomografii komputerowej [12].

Bibliografia:

1.Sacco RL, Kasner SE, Broderick JP, Caplan LR, Connors JJ (Buddy), Culebras A, i in. An Updated Definition of Stroke for the 21st Century. Stroke. 1 lipiec 2013;44(7):2064–89. 

2.Smith AG, Rowland Hill C. Imaging assessment of acute ischaemic stroke: a review of radiological methods. Br J Radiol. marzec 2018;91(1083):20170573. 

3.W. Herring, Podręcznik radiologii, Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, 2014, s.301 – 303

4.Radhiana H, Syazarina SO, Shahizon Azura MM, Hilwati H, Sobri MA. Non-contrast Computed Tomography in Acute Ischaemic Stroke: A Pictorial Review. Med J Malaysia. 2013;68(1):93–100. 

5.Ashutosh P. Jadhav MD, PhD, Shashvat M. Desai MD, David S. Liebeskind MD and Lawrence R. Wechsler MD Neuroimaging of Acute Stroke Neurologic Clinics, 2020-02-01, Volume 38, Issue 1, Pages 185-199, Copyright © 2019 Elsevier Inc.

6.von Kummer R, Allen KL, Holle R, Bozzao L, Bastianello S, Manelfe C, i in. Acute stroke: usefulness of early CT findings before thrombolytic therapy. Radiology. 1 listopad 1997;205(2):327–33. 

7.Jensen-Kondering U, Riedel C, Jansen O. Hyperdense artery sign on computed tomography in acute ischemic stroke. World J Radiol. 28 wrzesień 2010;2(9):354–7. 

8.Ghandehari K, Rezvani MR, Shakeri MT, Mohammadifard M, Ehsanbakhsh A, Mohammadifard M, i in. Inter-rater reliability of modified Alberta Stroke program early computerized tomography score in patients with brain infarction. J Res Med Sci Off J Isfahan Univ Med Sci. październik 2011;16(10):1326–31. 

9.de Lucas EM, Sánchez E, Gutiérrez A, Mandly AG, Ruiz E, Flórez AF, i in. CT Protocol for Acute Stroke: Tips and Tricks for General Radiologists. RadioGraphics. 1 październik 2008;28(6):1673–87. 

10.Lauren M. Nentwich MD and William Veloz MD Neuroimaging in Acute Stroke Emergency Medicine Clinics of North America, 2012-08-01, Volume 30, Issue 3, Pages 659-680, Copyright © 2012 Elsevier Inc.

11.Menon BK, Goyal M. Imaging Paradigms in Acute Ischemic Stroke: A Pragmatic                     Evidence-based Approach. Radiology. 1 październik 2015;277(1):7–12. 

12.https://podyplomie.pl/wiedza/neurologia/117,udary-mozgu-wprowadzenie, Litwin T, Członkowska A. Udary mózgu

13.Roldan-Valadez E, Lopez-Mejia M. Current concepts on magnetic resonance imaging (MRI) perfusion-diffusion assessment in acute ischaemic stroke: a review & an update for the clinicians. Indian J Med Res. grudzień 2014;140(6):717–28. 

14. https://radiologyassistant.nl/neuroradiology/brain-ischemia/imaging-in-acute-stroke,The Radiology Assistant : Imaging in Acute Stroke Majda Thurnher, Department of Radiology, Medical University of Vienna