Magneettiangiografia ja digitaalinen subtraktioangiografia katkokävelypotilaan kuvantamisdiagnostiikassa

Transkriptio

1 Alkuperäistutkimus Magneettiangiografia ja digitaalinen subtraktioangiografia katkokävelypotilaan kuvantamisdiagnostiikassa Seppo Seppänen, Matti Lehto, Leo Keski-Nisula, Georg Pimenoff, Rainer Zeitlin ja Juha-Pekka Salenius Alaraajojen valtimosairauksien kuvantamisdiagnostiikassa tavanomainen katetriangiografia on ollut keskeisellä sijalla. Viime vuosien aikana nopeasti kehittynyt tekniikka on parantanut magneettiangiografian (MA) diagnostista tarkkuutta lähes katetriangiografian veroiseksi. Tutkimuksessamme selvitettiin, voidaanko lantion ja alaraajojen MA:lla korvata valtimokatetroinnilla suoritettu digitaalinen subtraktioangiografia (DSA) katkokävelyn primaaridiagnostiikassa. Kaksoissokkoarviointiin perustuvan prospektiivisen tutkimuksen aineistona oli yhteensä 25 katkokävelypotilasta, joille tehtiin MA ennen sairaalassa suoritettavaa DSA-tutkimusta. Kummassakin kuvantamismenetelmässä vertailtiin yhteensä 725:tä anatomista suonisegmenttiä näkyvyyden ja mahdollisen vian vaikeusasteen osalta semikvantitatiivisesti samaa tutkimuslomaketta käyttäen. Eri valtimosegmenttien näkyvyys arvioitiin kummassakin tutkimuksessa yhtä hyviksi 91 %:ssa tapauksista ja MA paremmaksi kuin DSA 5 %:ssa ja huonommaksi 4 %:ssa. Täten MA oli yhtä hyvä tai parempi kuin DSA 96 %:ssa tapauksista. Valtimovian vaikeusasteen määrityksessä MA oli yhtä hyvä tai parempi kuin DSA 91 %:ssa tapauksista. MA:n sensitiivisyys oli 94 % ja spesifisyys 98 %. Tulostemme perusteella nykytekniikalla suoritettu MA on katkokävelyoireen ja alaraajaiskemian jatkodiagnostiikassa käyttökelpoinen kuvausmenetelmä. Lantio-alaraajavaltimoiden ateroskleroosin aiheuttamien alaraajaiskemiaoireiden esiintyvyys on länsimaisessa väestössä 2 3 % (Voyt ym. 1992, Mätzke ym. 1997). Yli 60-vuotiailla se on 6 % ja yli 75-vuotiailla % (Malone 1993, Meaney ym. 1999). Oireet ilmenevät katkokävelynä tai kriittisenä iskemiana (Mätzke ym. 1997). Tavanomainen katetriangiografia (digitaalinen subtraktioangiografia, DSA) on edelleen alaraajavaltimoiden keskeisin kuvantamistutkimus, jolla voidaan määrittää kokonaisvaltaisesti valtimovikojen sijainti, laajuus ja vaikeusaste. Viimeisten 6 7 vuoden aikana magneettiangiografian (MA) kehittynyt tekniikka on mahdollistanut koko verisuonijärjestelmän kuvantamisen (Prince ym. 1999). Myös alaraajavaltimot ovat kuvattavissa erikoistekniikoin, kuten suonten varjoainetehostuksella, nopeutuneilla kuvaussekvensseillä, tarkalla ajoituksella ja automaattisesti liikkuvalla tutkimuspöydällä. Tämä kehitys on parantanut MA:n diagnostista tarkkuutta lähes katetriangiografian veroiseksi (Quinn ym. 1998, Busch ym. 1999, Meaney ym. 1999, Watanabe ym. 2000). Esitämme seuraavassa omat kokemuksemme MA:n käytöstä lantion ja alaraajavaltimoiden kuvantamisessa katkokävelyoireisilla potilailla ja verrattuna tavanomaiseen DSA-tutkimukseen Duodecim 2002;118: Seppo Seppänen, ym.

2 Aineisto ja menetelmät Aineisto käsittää 25 katkokävelyoireista potilasta, 18 miestä ja seitsemän naista, jotka olivat jonossa TAYS:n verisuonikirurgian yksikköön ja DSA-tutkimukseen toukokuun 2000 ja tammikuun 2001 välisenä aikana. Potilaiden keski-ikä oli 64 vuotta (vaihteluväli v). Altistavia riskitekijöitä olivat diabetes, hyperkolesterolemia ja tupakointi 12 %:ssa tapauksista (3/25), kaikki eri potilasryhmissä. Lisäsairautena oli koronaaritauti 32 %:ssa, kohonnut verenpaine 24 %:ssa ja muu ateroskleroositauti 28 %:ssa tapauksista. Kliinisesti potilaiden alaraajaiskemian vaikeusaste oli Fontaine-luokituksen tasoa II a b. MA tehtiin keskimäärin 12 vuorokautta (vaihteluväli 4 24 vrk) ennen DSA-tutkimusta varjoainetehosteisena (Magnevist, Schering Oy) kolmiulotteisena angiografiana vatsa-aortasta nilkan tasolle käyttäen automaattista askelsiirtojärjestelmää (MobiTrak, Philips Oy), joka oli asennettu 1,5 teslan vahvakenttälaitteistoon (Philips Gyroscan ASC-NT). Laitteistoon oli asennettu myös tehokkaat gradienttikelat (Powertrak 3000, Philips Oy), jotka olivat keskeisessä asemassa tutkimuksen onnistumisen kannalta. Kuvauksen suorittivat tekniikkaan erityisesti koulutetut hoitajat. Kaikki MA-tutkimukset tehtiin polikliinisesti. Keskimääräinen tutkimusaika oli min. Kuvaukseen kuului kolme koronaalista leikesarjaa palleatasosta nilkkoihin. Yksittäisen leikesarjan kenttäkoko oli 45 x 30 cm ja leikepakan paksuus 10 cm. Pakka muodostui 50:stä 2 mm:n paksuisesta leikkeestä. Varjoaine annettiin automaattiruiskulla (Medrad Inc., Philadelphia, USA) nopeudella 0,6 ml/s. MA-sarjan ajoitus tehtiin 2 ml:n koeannoksella, jonka maksimi-intensiteetti määritettiin T1-painotteisin aksiaalikuvin vatsa-aortan keskiosasta. Kaikista leikesarjoista tehtiin subtraktiopohjaiset MIP-rekonstruktiot (maximum intensity projection), joissa pelkästään varjoaineella täyttynyt valtimopuusto visualisoitui ilman häiritseviä ympäristövaikutuksia. Kaikki viat tarkistettiin myös ns. raakadatakuvista, joissa vian yksityiskohdat näkyivät parhaiten. DSA-tutkimukset tehtiin TAYS:n sädediagnostiikan yksikössä tavanomaisin valtimokatetroinnein ja varjoaineruiskutuksin abdominaaliaorttaan. Kuvauslaitteessa oli automaattiset askelsiirto- ja subtraktiojärjestelmät (Multistar100, Siemens Oy). Varjoaineen (Ultravist 300 mgj/ml, Schering Oy) kokonaismäärä oli ml ja ruiskutusnopeus ml/s. Kummassakin tutkimusyksikössä kaksi radiologia arvioi angiografialöydöksen semikvantitatiivisesti samaa tutkimuslomaketta käyttäen kaksoissokkotulkinnalla siten, että tutkimusyksiköt eivät olleet tietoisia vertailtavan yksikön tuloksista. DSA:ssa huomioitiin vain anteroposterioriset (AP) perussarjat, eikä selektiivisin katetroinnein ja viisto- ym. projektioin suoritettuja lisäsarjoja otettu huomioon vertailussa. Luokittelun kohteena oli 29:n eri suonisegmentin visualisoituminen ja mahdollisen valtimovian vaikeusaste (taulukot 1 3). Yli 50 %:n ahtauma katsottiin vaikeaksi. Myös mahdolliset komplikaatiot luokiteltiin neljään eri kategoriaan: 1 = ei, 2 = lievä (urtikaria ym., ei lääkehoitoa, punktiokohdan hematooma ym.), 3 = vaikea (larynxödeemi ym., lääkehoito), 4 = anafylaksia ym. (sairaalahoito). Magneettiangiografia ja digitaalinen subtraktioangiografia Taulukko 1. Aineiston lantio-alaraajavaltimoiden kaikkien 725 segmentin visualisoituminen kaksoissokkoarvioinnin perusteella magneettiangiografiassa (MA) ja digitaalisessa subtraktioangiografiassa (DSA) 1. Vertailutulos 1 Segmenttien määrä n % MRA = DSA MRA > DSA 36 5 MRA < DSA 29 4 MRA DSA Löydösten luokat: 1 = hyvä, 2 = tyydyttävä, 3 = huono, 4 = ei näy Taulukko 2. Aineiston lantio-alaraajavaltimoiden kaikkien 725 segmentin vika-asteen määritys magneettiangiografiassa (MA) ja digitaalisessa subtraktioangiografiassa (DSA) kaksoissokkoarvioinnin perusteella. Vertailutulos 1 Segmenttien määrä n % MRA = DSA MRA > DSA MRA < DSA 66 9 MRA DSA Löydösten luokat: 1 = normaali, 2 = lievä (alle 50 %) ahtauma, 3 = vaikea (vähintään 50 %) ahtauma, 4 = tukos, 5 = muu (aneurysma ym.) Taulukko 3. Vaikeiden vikojen jakautumat sijainnin mukaan ja vika-asteiden määritys magneettiangiografiassa (MA) ja digitaalisessa subtraktioangiografiassa (DSA) kaksoissokkoarvioinnin perusteella. Vian sijainti Lukumäärä 1 Vertailutulokset n %»Inflow»- 66 (9 %) MRA = DSA valtimot 2 MRA > DSA MRA < DSA MRA DSA 56 85»Outflow»- 120 (17 %) MRA = DSA valtimot» 3 MRA > DSA MRA < DSA MRA DSA Yhteensä 186 (26 %) 1 Prosenttiluvut suluissa on laskettu kaikista valtimosegmenteistä, N = Aortta, lantiovaltimot ja reisivaltimot 3 Polvitaivevaltimot sekä säärivaltimoiden proksimaali- ja distaaliosat Tulokset Teknisesti sekä MA että DSA onnistuivat koko aineistossa 100 prosenttisesti. MA:ssa kuvaus- 1883

3 aika oli keskimäärin 10 min, johon laskettiin paikannus- ja ajoitussarjat sekä varsinaisen angiografian subtraktio- ja varjoainesarjat. Vertailuun käytettiin yhteensä 725 (25 x 29) suonisegmenttiä. Lisäksi verisuoniproteeseja tai -siirteitä oli seitsemällä potilaalla. Valtimoiden visualisoituminen arvioitiin MA- ja DSA-tutkimuksissa yhtä hyviksi 91 %:ssa tapauksista, MA paremmaksi 5 %:ssa ja huonommaksi 4 %:ssa. Täten MA oli yhtä hyvä tai hieman parempi kuin DSA 96 %:ssa tapauksista (taulukko 1). Valtimovian vaikeusasteen arvioinnissa menetelmät antoivat yhtäpitävät tulokset 81 %:ssa tapauksista ja MA oli parempi 10 %:ssa ja huonompi 9 %:ssa. Täten MA oli yhtä hyvä tai vähän parempi kuin DSA 91 %:ssa tapauksista vian asteen määrityksessä (taulukko 2). Vaikeaksi (yli 50 %:n ahtauma) vika arvioitiin molemmilla kuvausmenetelmillä 26 %:ssa suonisegmenteistä, joista 9 % esiintyi aortofemoraalialueella (»inflow») ja 17 % distaalisissa polvitaivesäärivaltimoiden (»outflow») segmenteissä (taulukko 3). MA osoittautui yleensä paremmaksi suurten verisuonirunkojen vika-asteen määrityksessä kolmiulotteisen kuvaustekniikan ansiosta; tämä tekniikka toi valtimoiden etu- ja takaseinämien plakkimuodostumat paremmin näkyviin. DSA oli parempi säärialueiden pikkuvaltimoissa, joissa MA:n paikkaresoluutio ei aina ollut riittävä. On muistettava, että tässä tutkimuksessa ei huomioitu 1 a 1 b 1 c Kuva 1. Magneettiangiografiakuva 54-vuotiaan miespotilaan lantiosta ja alaraajoista. Koko vatsa-aortta ja alaraajojen valtimot nilkkoihin saakka visualisoituvat hyvin. Myös munuaisvaltimot näkyvät tarkasti suorassa etuprojektiossa (a) ja viskeraalisten valtimoiden päärungot kolmiulotteisessa sivusuuntaisessa rekonstruktiokuvassa (b). Vasemman alaraajan katkokävelyoireen aiheutti 6 7 cm:n pituinen tukos femoro-popliteaalisegmenttien yhdyskohdassa (nuolet). Sama vika näkyy digitaalisessa angiografiakuvassa (c) Seppo Seppänen, ym.

4 DSA:n muita projektioita kuin PA. MA:n diagnostinen tarkkuus oli 94 % sensitiivisyyden osalta ja 98 % spesifisyyden osalta. Joissakin tapauksissa (kuvat 1 3) MA oli merkittävästi informatiivisempi kuin DSA. Näitä olivat vatsa-aortan täydellinen tukos (Lerichen syndrooma) ja kolmiulotteisten rekonstruktioiden osoittamat viat jyrkissä viisto- tai jopa sivuprojektioissa, jotka eivät visualisoituneet lainkaan suorassa etuprojektiossa. Mitään komplikaatioita ei esiintynyt kummassakaan tutkimuksessa. 2 a 2 b 2 c Pohdinta DSA on nykyisin sairaaloiden rutiinimenetelmä ja kultainen standardi lantion ja alaraajojen valtimosairauksien ja myös katkokävelyoireen kuvantamisdiagnostiikassa. Viimeisten 6 7 vuoden aikana MA:n kehittyneet tekniikat, kuten suonensisäiset varjoaineet, automaattisesti liikkuva kuvauspöytälevy ja tehokkaammat kelajärjestelmät ovat tehneet tästä tutkimuksesta lähes tasaveroisen alaraajaiskemian diagnostiikassa. Julkaistujen tutkimusraporttien mukaan kol- 2 d Kuva 2. Magneettiangiografia- (a) ja digitaalinen subtraktioangiografiakuva (b) 68- vuotiaasta potilaasta, joka kärsi vasemman alaraajan katkokävelyoireesta. Näissä suorissa etuprojektioissa on nähtävissä vain aneurysmatyyppinen laajentuma vasemmassa a. iliaca communiksessa. Magneettiangiografian viistoprojektiossa (c) ja raakadatakuvissa (d) näkyy vaikea (yli 80 %) ahtautuma ja poststenoottinen laajentuma kyseisessä valtimossa, mikä selittää hyvin oireen (nuolet). Magneettiangiografia ja digitaalinen subtraktioangiografia 1885

5 3 a 3 b 3 c Kuva 3. Magneettiangiografiakuvat (a b) osoittavat distaalisen vatsa-aortan täydellisen tukoksen (Lerichen oireyhtymä) a. mesenterica inferiorista kaudaalisuuntaan (sivuprojektio, nuoli). Kyseessä on 77-vuotias miespotilas, jolla oli vaikea-asteinen katkokävelyoire. Hyvin kehittynyt kollateraalikierto hypertrofisten a. epigastrica inferior -valtimoiden kautta on hyvin nähtävissä, ja alaraajojen perifeerinen valtimosuonisto on säilynyt lähes normaalina. Digitaalisessa subtraktioangiografiassa (c) valtimoiden kokonaisvisualisoituminen oli selvästi huonompaa. Perifeeristen valtimoiden kuvaus tehtiin aortankaareen ruiskutetun varjoaineen avulla. miulotteisen varjoainetehosteisen MA:n diagnostinen tarkkuus alaraajavaltimoiden vioissa on % sensitiivisyyden osalta ja % spesifisyyden osalta (Ho ym. 1998, Prince 1998, Grist 2000). Oman aineistomme tulokset ovat vertailukelpoiset aiemmin julkaistuihin nähden, vaikka kyseessä olivat vasta ensikokemuksemme uusista MA-tekniikoista. MA on nykyään vähintään tasavertainen ellei parempikin suurten valtimorunkojen vikojen diagnostiikassa (Prince ym. 1999, Joarder ja Gedroyc 2001). Varjoaineruiskutuksen ja kuvasarjojen tarkka keskinäinen ajoitus ovat avainasemassa optimaaliseen kuvalaatuun pyrittäessä (Wang ym. 1998, Prince ym. 1999). Vain koneellinen, säädettävä varjoaineruisku ja automaattisesti liikkuva tutkimuspöytä takaavat hyvän lopputuloksen (Meaney ym. 1999, Prince ym. 1999). Kehitteillä olevat perifeeriset alaraajakelat parantanevat diagnostista tarkkuutta myös perifeeristen valtimoiden osalta. MA:n etuina ovat sen vähäinen invasiivisuus, polikliinisyys, lyhytkestoisuus (25 30 min) ja se ettei tutkimuksessa tarvita valtimokatetrointia eikä ionisoivaa säteilyä. Lisäksi kaikki kuvat ovat kolmiulotteisia eli valtimot visualisoituvat kaikissa mahdollisissa kulmissa 360 asteen alueella, mikä lisää menetelmän diagnostista tarkkuutta. MA:n haittoja ovat tutkimuksen huono saatavuus, suhteellinen kalleus ainakin avosektorilla sekä vasta-aiheet, 1886 Seppo Seppänen, ym.

6 kuten tutkittavan klaustrofobia, sydämentahdistin ja kehonsisäiset magnetoituvat metallisirut anatomisesti kriittisissä paikoissa. Suurimpana etuna voidaan kuitenkin pitää, että MA on ainoa mini-invasiivinen kuvausmenetelmä, joka paljastaa hyvin tarkasti katkokävelyoireisen potilaan valtimosairauden vaikeusasteen ja koko laajuuden. Oikea diagnoosi ja hoidon varhaistaminen ovat keskeisiä seikkoja turhien alaraaja-amputaatioiden välttämisessä (Luther 1997, Salenius ja Edgren 1997). Tarkkaan varhaisdiagnoosiin MA vaikuttaa erittäin käyttökelpoiselta. Sen avulla on myös valittavissa etukäteen paras mahdollinen hoitomuoto pelkkä konservatiivinen hoito, pallolaajennus ja stentit DSA:n yhteydessä tai leikkaus (Hoch ym. 1996). Tätä puolta ei tutkimuksessamme kuitenkaan systemaattisesti selvitetty. Tulostemme perusteella MA on asianmukaisesti suoritettuna hyvä menetelmä katkokävelyn ja yleensä alaraajaiskemian primaarisessa kuvantamisdiagnostiikassa. Kirjallisuutta Busch HP, Hoffmann HG, Metzner Ch, Oettinger W. MRA of the vessels of the pelvis and legs with automatic table movement (MobiTrak): results in 100 patients. Medicamundi 1999;43:10 6. Grist TM. MRA of the abdominal aorta and lower extremities. J Magn Reso Imaging 2000;11: Ho KY, Leiner T, de Haan MW, Kessels AGH, ym. Peripheral vascular tree stenoses: evaluation with moving-bed infusion-tracking MR angiography. Radiology 1998;206: Hoch JR, Tullis MJ, Kennel TW, ym. Use of magnetic resonance angiography for the preoperative evaluation of patients with infainguinal arterial occlusive disease. J Vasc Surg 1996;23: Joarder R, Gedroyc WM. Magnetic resonance angiography: the state of art. Eur Radiol 2001;11: Luther M. Suomessa amputoidaan vuosittain 500 jalkaa liikaa. Duodecim 1997;113: Luther M. Verisuonikirurgia alaraajan pelastamiseksi. Duodecim 1997; 113: Malone JM. Lower extremity amputation. Kirjassa: Moore WS, toim. Vascular surgery: a comprehensive review. Philadelphia: Saunders, 1993, s Meaney JFM, Ridgway JP, Chakraverty S, ym. Stepping table gadolinium enhanced digital subtraction MR angiography of the aorta and lower extremity arteries: preliminary experience. Radiology 1999; 211: Mätzke S, Peräkylä T, Lepäntalo M. Katkokävely vai kriittinen iskemia? Duodecim 1997;113: Prince MR. Peripheral vascular MR angiography: the time has come. Radiology 1998;206: Prince MR, Grist TM, Debatin JF. Peripheral arteries. Kirjassa: 3D contrast MR angiography. Springer Verlag 1999, s Quinn SF, Sheley RC, Semonsen KG, Leonardo VJ, ym. Aortic and lowerextremity arterial disease: evaluation with MR angiography versus conventional angiography. Radiology 1998;206: Salenius JP, Edgren J. Verisuonikirurginen leikkaus vai angioradiologinen toimenpide? Duodecim 1997;113: Voyt NT, Wolfson SK, Kuller LH. Lower extremity arterial disease and the aging process: a review. J Clin Epidemiol 1992;45: Wang Y, Lee HM, Khilnani NM, ym. Bolus-chase MR digital angiography in the lower extremity. Radiology 1998;207: Watanabe Y, Dohke M, Okumura A, Amoh Y, ym. Dynamic subtraction contrastenhanced MR angiograhy: technique, clinical applications, and pitfalls. Radiographics 2000;20: SEPPO SEPPÄNEN, dosentti sepsep07@sci.fi MATTI LEHTO, LL Koskimagneetti Oy ja Tampereen Lääkärikeskus Oy LEO KESKI-NISULA, LKT, apulaisylilääkäri GEORG PIMENOFF, LL, erikoislääkäri TAYS:n sädediagnostiikan yksikkö PL 2000, Tampere RAINER ZEITLIN, LT, erikoislääkäri JUHA-PEKKA SALENIUS, dosentti, osastonylilääkäri TAYS:n kirurgian klinikka PL 2000, Tampere Magneettiangiografia ja digitaalinen subtraktioangiografia 1887