AKUUTTIEN AIVOVERENKIERTOHÄIRIÖIDEN TIETOKONETOMOGRAFIA- PERFUUSIOKUVANTAMINEN JA PERFUUSION TUNNUSLUKUJEN MERKITYS LIUOTUSHOITOARVIOINNISSA

AKUUTTIEN AIVOVERENKIERTOHÄIRIÖIDEN TIETOKONETOMOGRAFIA- PERFUUSIOKUVANTAMINEN JA PERFUUSION TUNNUSLUKUJEN MERKITYS LIUOTUSHOITOARVIOINNISSA Arto Lähteelä Syventävien opintojen kirjallinen työ Tampereen yliopisto Lääketieteen laitos Tampereen yliopistollinen sairaala, Kuvantamiskeskus /sdia Elokuu 2010

Tampereen yliopisto Lääketieteen laitos Tampereen yliopistollinen sairaala, Kuvantamiskeskus /sdia ARTO LÄHTEELÄ: AKUUTTIEN AIVOVERENKIERTOHÄIRIÖIDEN TIETOKONETOMOGRAFIAPERFUUSIOKUVANTAMINEN JA PERFUUSION TUNNUSLUKUJEN MERKITYS LIUOTUSHOITOARVIOINNISSA Kirjallinen työ, 30 s. Ohjaajat: professori Seppo Soimakallio, lääketieteen lisensiaatti Niko Sillanpää Elokuu 2010 Avainsanat: aivoinfarkti, ASPECTS, iskemia, penumbra, puolivarjo, trombolyysi Akuuttien aivoverenkiertohäiriöiden diagnostiikassa käytetään rutiininomaisesti varjoainetehostamatonta pään tietokonetomografiatutkimusta (TT). Monileike-TT-tekniikan kehittäminen on mahdollistanut aivo- ja kaulavaltimoiden varjoainekuvauksen eli TTangiografian ja veren läpivirtausta luonnehtivien TT-perfuusiotutkimusten käyttämisen liuotushoitoarvion tukena. Tässä tutkimuksessa sovellettiin Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) - pisteytysjärjestelmää 92:n akuuttiin aivoverenkierron häiriöön sairastuneen potilaan perfuusiokarttojen tulkinnassa. Perfuusion tunnuslukujen käyttökelpoisuutta selvitettiin akuutin aivoverenkiertohäiriön ja liuotushoidon tehokkuuden arvioinnissa. Tutkimus osoitti, että aivokudoksen alentuneen veritilavuuden (CBV) pinta-ala arvioi hyvin lopullisen aivoinfarktin kokoa ja että pinta-ala korreloi CBV-ASPECTS-pisteiden kanssa. Palautuvasti iskeemisen kudosalueen (penumbra eli puolivarjo) laajuuden arvioimisessa ASPECTS-pisteiden erotus CBV:n ja veren pidentyneen keskimääräisen kauttakulkuajan (MTT) välillä osoittautui käyttökelpoiseksi. Kolmella potilaalla neljästä puolivarjoalueen laajuuden ylärajaa arvioiva poikkeavan MTT:n pinta-ala oli suurempi kuin lopullinen infarkti, mikä viittaa liuotushoidon hyvään radiologiseen vasteeseen.

SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO... 1 1.1 Akuutit aivoverenkierron häiriöt ja aivoinfarkti... 1 1.2 Monileiketietokonetomografia akuuttien aivoverenkiertohäiriöiden kuvantamisessa... 4 1.3 Aivoiskemian topografinen arviointi... 8 1.4 Magneettitutkimuksista... 11 2 AINEISTO JA MENETELMÄT... 12 2.1 Potilaiden valinta... 12 2.2 Tietokonetomografiatutkimukset... 12 2.3 Kuva-analyysi... 13 2.4 Tilastollinen analyysi... 14 3 TULOKSET... 15 3.1 Liuotushoidon tehokkuus... 15 3.2 CBV-muuttujan tarkkuus infarktin koon arvioinnissa... 18 3.3 ASPECTS-pisteiden käyttökelpoisuus pelastettavissa olevan kudoksen arvioinnissa... 20 4 POHDINTA... 22 KIRJALLISUUS... 25

1 1 JOHDANTO 1.1 Akuutit aivoverenkierron häiriöt ja aivoinfarkti Aivoverenkierron sairauksien, aivoinfarktin ja -verenvuotojen, kansanterveydellinen merkitys on huomattava. Murrayn ja Lopezin (1997) mukaan ne aiheuttavat 9 % maailman kokonaiskuolleisuudesta. Aivoverenkierron häiriöt ovat Suomessa kuten muuallakin länsimaissa kolmanneksi yleisin kuolinsyy sepelvaltimotaudin ja syöpäsairauksien jälkeen (Tilastokeskus 2004). Suomessa aivoverenkiertohäiriöön sairastuu vuosittain noin 14 000 ihmistä (Aivoinfarkti. Käypä hoito -suositus. www.kaypahoito.fi 2006). Aivoverenkierron häiriö on yhteisnimitys ohimeneviä tai pitkäaikaisia neurologisia oireita aiheuttaville aivoverisuonten tai aivoverenkierron tai molempien sairauksille. Aivoinfarkti on vaillinaisen verenvirtauksen tai verenvirtauksen puuttumisen aiheuttama aivokudoksen pysyvä vaurio. (Aivoinfarkti. Käypä hoito -suositus. www.kaypahoito.fi 2006.) Johnstonin (2002) mukaan potilas saa aivoinfarktin 5 %:n todennäköisyydellä 48 tunnin kuluessa neurologisten oireiden ilmaantumisesta. Ohimenevän verenkierron häiriön tai pienen infarktin jälkeen potilas saa aivoinfarktin jopa 30 %:n todennäköisyydellä ensimmäisen kuukauden kuluessa (Johnston ym. 2000). Ohimenevän aivoverenkiertohäiriön ja aivoinfarktin patofysiologia on sama, mutta jälkimmäisessä verenpuutteesta eli iskemiasta aiheutuvat vauriot ovat palautumattomia (Piccini & Nilsson 2006). Aivoinfarktin riskiä kasvattaa merkittävimmin hypertensio (Whisnant 1996, Kannel ym.1970). Muita tärkeitä riskitekijöitä ovat mm. ylipaino (Folsom ym. 1990, Walker ym. 1996, Wilson ym. 2002), diabetes (Abbott ym. 1987, Aho ym. 1987, Kannel & Wolf 1983), sydämen vajaatoiminta ja vasemman kammion liikakasvu (Kannel, Wolf & Verter 1983), eteisvärinä (Brand ym. 1985, Kannel ym. 1982, Petersen 1990), tupakointi (Colditz ym. 1988, Salonen ym. 1982, Wolf ym. 1988) sekä näiden yhteisvaikutukset (Wolf ym. 1991). Saccon ym. (1982) mukaan myös korkea ikä, suvussa esiintyneet sydän- ja verisuonitapahtumat sekä aiemmin sairastettu sepelvaltimotauti, ohimenevä aivoverenkiertohäiriö tai aivoinfarkti lisäävät huomattavasti aivoinfarktin riskiä. Iskemia on solutason luonteeltaan eksitotoksista. Iskeemisten neuroneiden energiavarastot ja proteiinisynteesi loppuvat ja niihin kehittyy puutteellinen glukoosi- ja happihomeostaasi. Solun adenosiinitrifosfaatin väheneminen johtaa anaerobiseen energiantuottoon

2 ja solukalvon depolarisaatioon, joista seuraa laktaatin ja kiihdyttävän välittäjäaineen, glutamaatin, vapautuminen. Glutamaatti sitoutuu postsynaptisiin N-metyyli-Dasparagiinihappo (NMDA)- ja -amino-3-hydroksyyli-5-metyyli-4-isoksatsolipropionaatti (AMPA) -reseptoreihin ja kohottaa solunsisäisen Ca 2+ :n pitoisuutta, mikä aktivoi proteiineja ja lipidejä hajottavien entsyymien toimintaa. Lipidien peroksidaatiossa syntyy vapaita radikaaleja, jotka vaurioittavat hiussuonten seinämiä ja veriaivoestettä. Happamoituminen voi häiritä mitokondrioiden aineenvaihduntaa ja edistää soluja tuhoavan turvotuksen eli ödeeman muodostumista (Siesjö 1992). Lopulta solut kuolevat nekroottisesti ja aivokudos infarktoituu. Vaikea-asteisimmasta iskemiasta kärsivillä alueilla nekroosi voi seurata minuuteissa (Doyle, Simon & Stenzel-Poore 2008). Infarktoituneen kudoksen ympärillä, iskeemisen alueen perifeerisissä osissa veren virtaus suonten rinnakkaishaaroista tai pehmeä- ja lukinkalvon alueelta hidastaa infarktin etenemistä. Nopea läpivirtauksen palautuminen ja tukkeutuneen suonen avautuminen voi edesauttaa yksittäisten solujen selviytymistä (Paciaroni, Caso & Agnelli 2009). Akuutin eli äkillisen, lyhytkestoisen aivoiskemian seurauksena peruuttamattomasti infarktoituneen kudoksen ympärille voi kehittyä iskeeminen puolivarjo- eli penumbraalue. Astrup, Siesjö ja Symon (1981) määrittelevät puolivarjon verenvirtaukseltaan ja toiminnaltaan heikentyneeksi mutta rakenteellisesti eheäksi aivokudokseksi, jolla on kyky toipua veren läpivirtauksen eli perfuusion parantuessa. Hössmannin (1994) mukaan infarktiydin laajenee ilman hoitoa puolivarjoalueelle ja lopulta korvaa sen (kuva 1). Puolivarjon alueella saattaa esiintyä inflammaatiota. Apoptoottinen solukuolema on hitaampaa kuin infarktialueen ytimessä (Gonzalez ym. 2006). Iskeeminen puolivarjo on hyvä mittari arvioitaessa liuotushoidon kykyä vaikuttaa palautuviin muutoksiin aivoparenkyymissä. Kuva 1. Infarktoitunut ja pelastettavissa oleva aivokudos. Laajeneva infarktoitunut ydin (musta) korvaa vähitellen iskeemisen penumbran eli puolivarjoalueen (harmaa).

3 Aivoinfarktit voidaan luokitella etiologian ja sijainnin mukaan. Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment (TOAST) -kriteerit luokittelevat akuutit aivoinfarktit suurten suonten rasvakovetustautiin eli ateroskleroosiin liittyviksi tukoksiksi (mekanismeina tulppautuminen eli embolia tai hyytymämuodostus eli tromboosi), sydänperäisen veritulpan aiheuttamiksi tukoksiksi ja pienten suonten tukoksiksi (pistemäiset eli lakunaariset infarktit). Etiologia voi olla myös muu tai se voi jäädä epäselväksi esimerkiksi usean todetun syyn vuoksi. (Adams ym. 1993.) Noin 25 % aivoinfarkteista on verihyytymiin ja 75 % tulppautumiseen liittyviä (Piccini & Nilsson 2006). Oikea ja vasen sisempi päänvaltimo eli arteria (a.) carotis interna dextra et sinistra toimittavat verta aivojen etuverenkiertoon, jonka suurimmat valtimot ovat oikea ja vasen keskimmäinen aivovaltimo (a. cerebri media) sekä oikea ja vasen etumainen aivovaltimo (a. cerebri anterior). Etukierron infarkti sijaitsee tavallisimmin keskimmäisen aivovaltimon suonitusalueella ja rajoittuu toiseen aivopuoliskoon. Oireisiin kuuluvat muun muassa vastakkaisen puolen yläraajapainotteinen sensorinen tai motorinen osittaishalvaus, kasvohermohalvaus, kielellinen häiriö, ääntämishäiriö, toispuoleinen tarkkaavaisuushäiriö, katseen poikkeama infarktiin päin ja homonyymi näkökenttäpuutos. Keskimmäisen aivovaltimon proksimaaliosan tukkeutuminen vaikuttaa tyvitumakkeisiin. Aivoinfarkti voi sijaita harvinaisemmin myös etumaisen aivovaltimon suonitusalueella, jolloin oirekuvaan liittyy yleensä vastakkaisen puolen alaraajan osittaishalvaus. (Donnan ym. 2008, Roine 2008.) Takaverenkiertoon verta tuovat oikea ja vasen nikamavaltimo (a. vertebralis) sekä kallonpohjavaltimo (a. basilaris), jonka tromboosissa oirekuva vaihtelee. Takakierron infarktin tyyppioire on huimaus, johon liittyy muita aivorungon häiriöitä, kuten nielemisvaikeuksia, tai puhe- ja ääntämishäiriöitä, kaksoiskuvia ja osittaishalvauksia. Takimmaisen aivovaltimon (a. cerebri posterior) suonitusalueen infarktin oirekuvaan kuuluu homonyymi näkökenttäpuutos ilman halvausoireita. (Donnan ym. 2008, Roine 2008.) Pienet pistemäiset infarktit sijaitsevat tyypillisesti aivojen syvissä rakenteissa ja liittyvät usein kohenneeseen verenpaineeseen. Infarktit johtuvat päätevaltimoiden tukoksista ja sijaitsevat aivokuorenalaisesti tai tyvitumakkeissa ja aivorungossa. Oirekuvaan kuuluvat mm. motorinen tai sensorinen toispuolihalvaus, sekavuustila, akuutit pyramidiradan ulkopuolisen häiriön aiheuttamat oireet tai vaskulaarinen dementia. Harvinainen veriviemärin tukos (eli sinustromboosi) aiheuttaa kohonneen kallonsisäisen paineen oireita, tajuttomuus-kouristuskohtauksia ja halvauksia. (Luisto 1996.)

4 Akuuttien iskeemisten aivotapahtumien hoidon lopputulosta parantavat merkittävästi ohimenevien oireiden varhainen tutkimus ja hoito sekä aivoinfarktin varhainen akuuttihoito mukaan luettuna liuotushoito tähän soveltuville potilaille. National Institute of Neurologic Disorders and Stroken tutkimus (NINDS 1995) johti hoitosuositukseen käyttää tukkeutuneen verisuonen avaamiseksi yhdistelmä-dna-tekniikalla valmistettua kudoksen plasminogeenin aktivaattoria, alteplaasia (rtpa, Actilyse ), laskimonsisäisesti kolmen tunnin kuluessa oireiden alkamisesta. Hacken ym. (2008) ja Wahlgrenin ym. (2008) tutkimuksessa tukoksen liuotus- eli trombolyysihoito osoittautui tehokkaaksi ja turvalliseksi käytettynä 4,5 tunnin kuluessa oireiden alkamisesta. Myös asetyylisalisyylihappo ja klopidogreeli vaikuttavat hyödyllisiltä akuuttivaiheen hoidossa. (Antithrombotic Trialists Collaboration 2002, International Stroke Trial Collaborative Group 1997.) Antikoagulaatiohoito voidaan toteuttaa fraktioidulla tai pienimolekyylisellä hepariinilla (Sandercock, Counsell & Stobbs 2005). Glykoproteiiniestäjien tehokkuudesta ja turvallisuudesta akuuteissa aivoverenkiertohäiriöissä ei tällä hetkellä tiedetä tarpeeksi (Ciccone, Abraha & Santilli 2006). Akuuttihoito pyrkii lisäksi vähentämään aivoturvotusta, alentamaan kallonsisäistä painetta sekä ehkäisemään ja hoitamaan komplikaatioita. Tavoitteena on lisäksi verensokerin, neste- ja elektrolyyttitasapainon, kehon lämpötilan ja verenpaineen normaalistuminen sekä varhainen sekundaariehkäisy. (Aivoinfarkti. Käypä hoito -suositus. www.kaypahoito.fi 2006, Toni ym. 2004.) 1.2 Monileiketietokonetomografia akuuttien aivoverenkiertohäiriöiden kuvantamisessa Kroonisten iskeemisten rappeumamuutosten lisäksi akuuttien iskeemisten muutosten laajuus ja paikantuminen sekä puolivarjoalue voidaan tunnistaa kuvantamistutkimuksilla (Wintermark ym. 2008). Aivojen kuvantaminen on osa aivoverenkiertohäiriöiden akuutin ja puoliakuutin vaiheen diagnostiikkaa erityisesti liuotushoitoa harkittaessa sekä tämän tehoa ja mahdollisia komplikaatioita arvioitaessa (Adams ym. 1994). Toistaiseksi konsensushoitosuositusten mukainen arviointi perustuu (toistettuun) pään varjoainetehostamattomaan kerroskuvaukseen eli tietokonetomografiaan (TT). Monileike-TTlaitteistojen kehittäminen on mahdollistanut tarkempien anatomisten ja toiminnallisten kuvantamismenetelmien, kuten aivo- ja kaulavaltimoiden varjoainetehostetun TTkuvauksen eli TT-angiografian sekä veren läpivirtausta luonnehtivan TT-perfuusion

5 (CTP, computed tomography perfusion), käytön akuutin aivoverenkiertohäiriön kuvantamisessa (Tomandl ym. 2003). TT-angiografiassa verisuonet kuvautuvat kontrastiainetta käyttämällä. Akuuttivaiheen tutkimuksissa hyödynnetään kolmiulotteisia vapaiden tarkastelusuuntien monitasorekonstruktioita (MPR, multiplanar reconstruction) ja maksimi-intensiteetti-projektioita (MIP, maximum intensity projection) kallonsisäisten tukosten etsimisessä sekä suonten seinämien arvioimisessa (Blank & Kalender 2000, Katz ym. 1995). TT-perfuusiotutkimuksissa kuvataan samaa anatomista aluetta useita kertoja varjoaineerän ruiskuttamisen jälkeen varjoainetehostumisen jäljittämiseksi. Saman sijainnin kuvausten välillä on lyhyt viive yleensä 0,5 4 s. Tällaiset ensikierron CTP-tutkimukset tuottavat aivojen perfuusion tilaa kuvailevia hemodynaamisia muuttujia. Aivokudoksen verenvirtaus (CBF, cerebral blood flow) määritetään joko dekonvoluutioon perustuvalla menetelmällä tai mittaamalla varjoaineen suurinta kertymänopeutta (Konstas ym. 2009a). Veren keskimääräinen kauttakulkuaika (MTT, mean transit time) riippuu verenvirtauksesta ja aivokudoksen veritilavuudesta (CBV, cerebral blood volume) yhtälön CBV MTT = mukaisesti (Meier & Zierler 1954). CBV kuvaa aivojen hiussuonten ja CBF pikkulaskimoiden veritilavuutta aivokudoksen massaa kohti ja MTT keskimääräistä aikaa, joka kuluu veren virratessa aivohiussuonten läpi. Verenvirtaus edustaa hetkellistä virtausta hiussuonissa. (Axel 1980, Eastwood ym. 2002, Wintermark ym. 2002, 2005.) Akuutin aivoverenkiertohäiriön arviointi on eräs CTP-tutkimuksen pääindikaatio (Höffner ym. 2004). Tutkimuksen tavoitteena on tunnistaa ja erottaa pelastettavissa oleva kudos infarktoituneesta (König ym. 1998, Von Kummer 1997, Wintermark ym. 2001). Wintermarkin ym. (2005) mukaan CTP havaitsee varjoainetehostamattomia TTtutkimuksia herkemmin akuutteja aivoverenkiertohäiriöitä. CTP on osoittautunut erittäin luotettavaksi verenkiertohäiriöiden laajuuden arvioinnissa, ja nopeutensa vuoksi se soveltuu käytettäväksi myös liuotushoitoarvioinnissa (Srinivasan ym. 2005). Eastwood ym. (2002) arvioivat tutkimustensa nojalla iskeemisessä aivokudoksessa patologisen tilan kynnysarvoiksi CBF = 0 10 ml (100 g) 1 min 1, CBV = 0 1,5 ml (100 g) 1 ja MTT 6 s. Tutkimus osoitti, että MTT on herkin epänormaalin perfuusion indikaattori, kun taas CBF ja CBV osoittautuivat paremmiksi erottamaan iskeemiset alueet infarktoituneista. Puolivarjoalueella MTT on pidentynyt verenkierron itsesäätelyn vaikutuksesta ja CBV on kohonnut tai normaali. Infarktoituneessa kudok-

6 sessa MTT on pidentynyt, ja verivolyymin yläraja-arvoksi on arvioitu CBV = 2,0 ml (100 g) 1 (Nabavi ym. 1999, Wintermark ym. 2001, 2002, 2006). Silvennoisen ym. (2008) mukaan MTT-kartan löydöstä voidaan yksinään käyttää perfuusiohäiriöalueen ylärajana. Sama tutkimus osoitti myös, että CBV-kartan perfuusiopuutos ei välttämättä edusta kokonaisuudessaan peruuttamattomasti vahingoittunutta kudosta. Sanellin ym. (2004) mukaan erityisesti kuva-analyysivaiheessa tehtävä vertailulaskimon valinta aiheuttaa epävarmuutta kvantitatiivisiin CTP-suureisiin. Tyypillisessä multimodaalisessa akuutin aivoverenkiertohäiriön kuvantamistutkimuksessa potilaan aivot TT-kuvataan sekä ilman kontrastitehostusta että varjoaineruiskeen jälkeen perfuusio- ja angiografiaprotokollilla. TT-perfuusio ja -angiografia lisäävät infarktin sijainnin määrityksen ja verisuonen tukkeuman tunnistuksen tarkkuutta (Ezzeddine ym. 2002). Kuvan 2 esimerkkitapauksessa akuutin vaiheen natiivitutkimus ei paljasta iskeemisen aivotapahtuman laajuutta yhtä selvästi kuin CTP-kuvaus. Varjoainetehostamaton (natiivi)kuvaus toistetaan 24 tunnin kuluttua (mahdollisesta) liuotushoidosta erityisesti verenvuotojen toteamiseksi.

7 Kuva 2. 77-vuotiaan miehen liuotusarvio- ja seuranta-tt-tutkimukset; leiketasot ovat luvussa 1.3 esiteltävät ASPECTS-tasot. Leikkeet (a) (f) on kuvattu 2 h oikeanpuoleisten halvausoireiden ja puhehäiriöiden alkamisen jälkeen. Varjoainetehostamattomissa kuvissa (a) ja (b) ei näy selviä infarktimuutosten merkkejä. Perfuusiokartoissa (c) ja (d) erottuu pidentyneen keskimääräisen kauttakulkuajan (MTT) alue ja kartoissa (e) ja (f) vähentyneen verivolyymin (CBV) alue vasemmassa aivopuoliskossa (nuolenkärkien välissä). Natiivileikkeet (g) ja (h) on kuvattu 24 h liuotushoidon aloittamisesta. Vasemmassa hemisfäärissä visualisoituu selkeimmin nuolenkärkien väleissä a. cerebri median alueella suuri, hieman ekspansiivinen infarktiharventuma, joka on laajempi kuin CBVkartan muutosalue mutta pienempi kuin MTT-kartan perfuusiohäiriöalue.

1.3 Aivoiskemian topografinen arviointi 8 Liuotushoitoarvioinnissa voidaan käyttää lähtökohtana von Kummerin ym. (1997) havaintoa, jonka mukaan iskeemiset muutokset, jotka kattavat varjoainetehostamattomassa TT-tutkimuksessa yli kolmanneksen keskimmäisen aivovaltimon suonitusalueesta, ennustavat sekä huonoa kliinistä tulosta että tehotonta alteplaasihoitoa. Myöhemmin osoittautui, että iskemiamuutosten laajuuden arvioimisen toistettavuus on heikko. Pexman ym. (2001) kehittivät arvioinnin luotettavuuden ja nopeuden lisäämiseksi puolikvantitatiivisen pisteytysjärjestelmän (ASPECTS, The Alberta stroke program early CT score). Järjestelmää käytetään etukierron akuuttien iskeemisten muutosten arvioinnissa (Barber ym. 2000). Se jakaa keskimmäisen aivovaltimon suonitusalueen kuvan 3 mukaisesti yhteensä kymmeneen segmenttiin, jotka sijaitsevat kahdella vakioidulla aksiaalisella leiketasolla: (1) talamuksen ja tyvitumakkeiden taso sekä (2) sivukammioiden yläosia leikkaava taso. Kuva 3. ASPECTS-leiketasot. (a) Tyvitumaketason leikkeessä näkyvät aivokuoren segmentit M1 M3, I = insula (aivosaari), IC = capsula interna (sisäkotelo), NC = nucleus caudatus (häntätumake) ja NL = nucleus lentiformis (linssitumake). (b) Sepelviuhkan (corona radiata) tason leikkeessä näkyvät aivokuoren osiot M4 M6. (c) Läpivalaisukuva, johon kuvien (a) ja (b) leiketasot on merkitty.

9 Normaali TT-tutkimuslöydös saa kymmenen ASPECTS-pistettä. Mikäli yhdellä tai useammalla jaokkeella kuvautuu akuutteja iskeemisiä muutoksia, yksi piste vähennetään kutakin tällaista segmenttiä kohti. Muutoksiin kuuluu mm. terveeseen aivopuoliskoon verrattuna alitiheä aivokudos ja aivo-selkäydinnestetiloja pienentävä massavaikutus. Koko hemisfäärin kattavat epätarkkarajaiset iskemiamuutokset pisteytetään siis nollaksi. Kuolleisuuden on havaittu kasvavan jyrkästi, kun kokonaispistemäärä on alle kahdeksan (Pexman ym. 2001). Barber ym. (2000) ja Pexman ym. (2001) tutkivat kuvien tulkitsijoiden välistä yksimielisyyttä TT-kuvien ASPECTS-pisteytyksessä. Tulkitsijan erikoisalasta (neuroradiologia, neurologia) ja kokemuksesta (erikoislääkäri, erikoistuva lääkäri) riippumatta ASPECTS osoittautui luotettavaksi menetelmäksi. Lin ym. (2009) tutkivat ASPECTS:n käyttöä TT-perfuusiokarttojen tulkinnassa: pisteerotus CBV-ASPECTS MTT-ASPECTS korreloi MTT- ja CBV-karttojen välisten perfuusiopoikkeavuuksien tilavuuserotuksen kanssa Spearmanin kertoimella 0,76. Ryhmä totesi, että kun CBV- ja MTT-ASPECTS-pisteiden välinen erotus on vähintään 1, iskemia- ja infarktimuutosten välillä on vähintään 20 %:n tilavuusero. Kun pidentyneen MTT:n alue on suuri ja matalan CBV:n alue pieni eli vastaavien karttojen välinen pinta-alaerotus MTT CBV on suuri, iskeeminen puolivarjoalue on laaja. Kuvassa 4 on esimerkki kartoissa esiintyneistä eroista.

10 Kuva 4. Iskeeminen muutos ja infarkti ASPECTS-tasoilla. (a) (b) 79-vuotias nainen, jolle tehtiin CTP-tutkimus 2 h oikeanpuoleisen halvausoireiston ja kasvohermon alaosan heikkouden sekä puhevaikeuksien alkamisesta. (a) M2:n ja aivosaaren alueella on nähtävissä pidentyneen MTT:n alue. (b) Vastaavan leikkeen CBV-kartassa ei näy poikkeavuuksia vastakkaiseen puoliskoon verrattuna, joten kyse on palautuvasta iskemiasta. (c) (d) 84-vuotias mies, jolle tehtiin CTP-tutkimus 1,3 h puhehäiriöiden alkamisesta. (c) MTT-kartan M6-segmentissä näkyy iskeeminen muutos. (d) Vastaavalla alueella kuvautuu infarktimuutokseen sopiva matalan CBV:n alue. MTT-kartan perfuusiopuutos on jonkin verran tätä kookkaampi, joten iskemia on osittain palautuvaa tyyppiä.

11 1.4 Magneettitutkimuksista Magneettikuvausta käytetään, kun tarvitaan varma suonitilanteen diagnoosi, halutaan varmistaa akuutti iskeeminen kudosvaurio, mitataan puolivarjoalueen kokoa tai varmennetaan takakuopan iskeeminen muutos (Aivoinfarkti. Käypä hoito -suositus. www.kaypahoito.fi 2006). Varjoainetehostamaton magneettikuvaus havaitsee akuutin aivoverenkiertohäiriön herkemmin ja tarkemmin kuin natiivi-tt ensimmäisten tuntien aikana oireiden alkamisesta (Provenzale ym. 2003). Tyypillisesti käytetyt pulssisarjat eli sekvenssit ovat T1- painotettu spinkaikusarja gadoliniumvahvistuksella tai ilman, T2-painotettu nopea spinkaiku, FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery) ja T2*-painotettu gradienttikaikusarja. Sekä varjoaineettomia että varjoainetehostettuja magneettiangiografiatutkimuksia käytetään TT-angiografian tavoin tromboosien paikantamiseen sekä päänvaltimon haarautumiskohdan tarkasteluun. (Srinivasan ym. 2006.) Diffuusiopainotettu magneettikuvaus mahdollistaa hyperakuutin aivoinfarktin tunnistamisen natiivimagneettitutkimusta herkemmin (Schaefer, Grant & Gonzalez 2000). Menetelmää käytetään akuutin ja kroonisen aivoinfarktin erottelussa (Moseley ym. 1995, Weber ym. 2000). Infarktoituneessa kudoksessa esiintyvä soluja tuhoava turvotus ja veden diffuusion vähentyminen havaitaan alentuneesta signaalihäviöstä johtuen kirkkaana diffuusiopainotteisissa kuvissa (Provenzale ym. 2003, Schaefer, Grant & Gonzalez 2000, Stejskal & Tanner 1965). Perfuusiopainotetussa magneettikuvauksessa perfuusion seuraamiseen varjoaineen ruiskutuksen aikana käytetään nopeita T2- tai T2*-painotteisia EPI (echo planar imaging) - pulssisarjoja (Heiland ym. 1998). Peruuttamattomasti infarktoitunut aivokudos visualisoituu epänormaalina sekä diffuusio- että perfuusiotekniikalla, kun taas iskeeminen puolivarjo kuvautuu vain perfuusiopainotteisissa kuvissa (Barber ym. 1998, Sorensen ym. 1996). Wintermarkin ym. (2007) vertailututkimuksen mukaan TT-perfuusio- ja - angiografialöydökset korreloivat erinomaisesti magneettitutkimuslöydäksen kanssa arvioitaessa potilaiden soveltuvuutta liuotushoitoon näillä menetelmillä.

12 2 AINEISTO JA MENETELMÄT 2.1 Potilaiden valinta Kohorttina käytettiin Tampereen yliopistollisessa sairaalassa (TAYS) vuonna 2007 ensihoidon aivoinfarktin liuotushoitokoodilla B706 tutkittuja potilaita, joista tässä osatutkimuksessa käsiteltiin laskimonsisäisen liuotushoidon saaneet 92 potilasta. Tutkittavien mediaani-ikä oli 71 ja kvartiiliväli 58 79 vuotta. Potilaista naisia oli 42. Voimakkaan liikeartefaktin vuoksi heikkolaatuiset tai yksinomaan takakuopan tason leikkeitä sisältäneet perfuusiosarjat hylättiin. Kun lisäksi aineistosta poistettiin potilaat, joille ei ollut tehty perfuusiotutkimusta, jäljelle jäi 74 CTP-tutkimusta sisältävää havaintoyksikköä. Potilastiedot kerättiin sairauskertomuksista ja kuvantamistutkimukset analysoitiin käyttäen TAYS:n Picture Archiving and Communications System (PACS) -kuva-arkistoa. 2.2 Tietokonetomografiatutkimukset Kuvantamistutkimukset tehtiin potilaiden saavuttua TAYS:n ensiapuun, ja seurantatutkimus tehtiin 24 tunnin kuluttua liuotushoidon antamisesta. Tulovaiheessa potilaille tehtiin pään natiivitutkimus sekä TT-perfuusio- ja -angiografiatutkimus joko 16-leike- TT-laitteella (General Electric Lightspeed; GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA) tai 64-leike-TT-laitteella (Philips Brilliance CT; Philips Medical Systems, Cleveland OH, USA). Natiivitutkimuksen jälkeen, ennen perfuusio- ja angiografiatutkimuksia potilaan laskimoon ruiskutettiin varjoaine-erä (iobitridoli, Xenetix 350 mg/ml), jonka koko oli angiografiatutkimuksessa 70 ml ja perfuusiotutkimuksessa 60 ml. 16-leikelaitteella kuvaus kesti 50 s ja tuotti 200 leikettä 20 mm:n paksuiselta alueelta. 64-leikelaitteella kuvaus kesti 55,2 s ja tuotti 120 leikettä 80 mm:n paksuiselta alueelta. Perfuusiokuvauksen rekonstruktioalgoritmi muodosti 512 512 -kokoiselle kuvamatriisille neljä karttaleikettä leikepaksuuden ollessa 5 mm (16-leikelaite) tai kahdeksan karttaleikettä leikepaksuuden ollessa 10 mm (64-leikelaite). Kuvausalue sisälsi molemmat ASPECTStasot.

13 2.3 Kuva-analyysi Perfuusiodata analysoitiin kuvatyöasemalla (GE Medical Systems, Advantage Workstation) CT Perfusion 3 FuncTool 2.6.6i -ohjelmalla, joka muodosti dekonvoluutiomenetelmällä perfuusiosarjasta leiketasoja vastaavat kaksiulotteiset CBV-, MTT- ja CBFkartat. Potilaan pään liikkeet eliminoitiin automaattisella keskiöintityökalulla. Kohinasignaalin minimoimiseksi kuva kynnystettiin: sopivalla pehmytkudosikkunoinnilla ilma ja luukudos jätettiin analyysin ulkopuolelle. Varjoaine-erän läpimenokäyrien määritystä varten perfuusiokartasta määritettiin käsin sopiva valtimo, ja verta vastaavan TT-luvun normittamiseksi valittiin soveltuva laskimo. 1 2 kuvaelementin kokoiset kiinnostusalueet pyrittiin asettamaan suoniin, jotka kulkivat kohtisuorasti leiketasoa vastaan. Valtimoksi valittiin esimerkiksi a. cerebri anterior ja laskimoksi esimerkiksi suuri aivolaskimo (vena cerebri magna). Mikäli sopivaa syvää laskimoa ei löytynyt, kiinnostusalueen sijoituskohdaksi valittiin ylempi nuoliveriviemäri (sinus sagittalis superior) tai veriviemäreiden yhtymäkohta (confluens sinuum). MTT- ja CBV-kartat tutkittiin vertailevasti hemisfäärien välistä perfuusion puolieroa etsien. Erityisesti tarkasteltiin kahta kuvan 3 mukaista vakioitua ASPECTS-leiketasoa. Mikäli jommassakummassa kartassa esiintyi pidentyneen MTT:n tai matalan CBV:n alue verrattuna vastakkaiseen aivopuoliskoon, iskeemisen aivokudoksen pinta-ala mitattiin spline-työkalulla kiertäen aivo-selkäydinnestetilat ja suurimmat verisuonihaarat (Höffner ym. 2004). Jos muutoksia kuvautui kummassakin leiketasossa, pinta-alat laskettiin yhteen. Vaatimuksena oli yli 25 mm 2 :n pinta-ala, jolla MTT oli yli 7 s tai CBV oli pienempi kuin 2,5 ml/100 g (Konstas ym. 2009b). Ohjelma laski kiinnostusalueen sisältämän aivokudoksen MTT- ja CBV-parametrien keskiarvon ja keskihajonnan. ASPECTS-tasojen ulkopuoliset iskeemiset tai infarktoituneet alueet mitattiin vain, jos standarditasoilla ei ollut viitteitä iskemiasta. ASPECTS-pisteytystä sovellettiin perfuusiokarttoihin luvussa 1.3 esitetyllä tavalla. Seurantatutkimuksen natiivi-tt-kuvat ASPECTS-pisteytettiin ja niistä mitattiin iskeemisten alueiden pinta-alat. Iskeemisen aivokudoksen pinta-ala mitattiin jokaisesta leikkeestä, jossa alitiheää aivokudosta visualisoitui. Kokonaispinta-ala oli näiden alojen

14 summa. ASPECTS-leiketasoilla kuvautuneet harventumat mitattiin erikseen ja laskettiin yhteen. 2.4 Tilastollinen analyysi Tiedot syötettiin Microsoft Excel -ohjelmaan ja analysoitiin Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) -ohjelman versiolla 16. Jakaumien normaalisuus selvitettiin niiden muotoa tutkimalla sekä Kolmogorovin- Smirnovin testillä. Jatkuvien jakaumien välistä lineaarista riippuvuutta mitattiin Spearmanin korrelaatiokertoimella. Akuutin ja seurantatutkimuksen ASPECTS-pisteytysten yhtäpitävyyttä tarkasteltiin ristiintaulukoimalla. Kvantitatiivisesti pisteytyksiä verrattiin keskenään Fisherin tarkalla testillä, koska 2 -testin oletukset eivät olleet voimassa. Pisteytysten yhteyttä mitattuihin pinta-aloihin tutkittiin Kruskalin-Wallisin testillä. Tilastollisen merkitsevyyden rajana pidettiin arvoa p = 0,05.

15 3 TULOKSET Tutkittavien potilaiden ikä oli normaalisti jakautunut. Sen sijaan natiivikuvista määritetyt infarktipinta-alat sekä CTP-ASPECTS-kartoista mitatut MTT- ja CBV-alueiden pinta-alat eivät olleet normaalisti jakautuneet. Aineistossa 40 potilaalla (43 %) visualisoitui perfuusiohäiriö ASPECTS-leiketasoilla, ja kuudessa tapauksessa perfuusiohäiriö sijaitsi tasojen ulkopuolella. 3.1 Liuotushoidon tehokkuus Vuorokauden kohdalla tehdyssä natiivi-tt-seurantatutkimuksessa ASPECTS-tasojen infarktimuutosten pinta-ala oli keskimäärin 22 % suurempi kuin tulovaiheen CBV- ASPECTS-kartan perfuusiohäiriöalueen pinta-ala ja keskimäärin 16 % pienempi kuin MTT-ASPECTS-kartan perfuusiohäiriöalueen pinta-ala. MTT- ja CBV-pinta-alat antavat lopullisen infarktin koon arviolle keskimääräisen ylä- ja alarajan. Kuvassa 5 on verrattu iskeemisen puolivarjon pinta-alaa seurantatutkimuksessa kuvautuneeseen harventumapinta-alaan. Käsittelyssä ovat potilaat, joiden perfuusiokartassa oli nähtävissä häiriö ASPECTS-tasoilla. Suurempi puolivarjo ennakoi suurempaa muutosta kontrollitutkimuksen kuvissa: pinta-alaerotus (MTT CBV) korreloi natiivikuvan ASPECTS-pinta-alaan kertoimella 0,32 (p = 0,042) ja infarktin kokonaispinta-alaan kertoimella 0,35 (p = 0,026). Kun aineistosta poistetaan 11 potilasta (28 %), joilla infarktimuutoksia ei visualisoitunut, vastaaviksi korrelaatioiksi saadaan 0,45 (p = 0,013) ja 0,31 (p = 0,102 eli ei ole tilastollisesti merkitsevä).

16 Kuva 5. Seurantatutkimuksen TT-kuvissa ilmenneiden muutosten pinta-alojen vertailu CTP-ASPECTS-tutkimukseen. Puolivarjoa eli perfuusiokartoissa visualisoituneiden poikkeamien pinta-alojen erotusta MTT CBV on verrattu seurantatutkimuksessa kuvautuneen infarktiharventuman pinta-alaan. Pinta-alojen yksikkö on mm 2. Pistejoukkoihin on sovitettu regressiosuorat. Alemmasta kuvasta on poistettu yksitoista potilasta (28 %), joiden seurantatutkimus osoitti perfuusion palautuneen, eikä infarktimuutoksia näin ollen kuvautunut.

17 Kuvassa 6 ovat kasvavassa järjestyksessä ASPECTS-pinta-alaerotukset, joissa pidentyneen MTT:n alueen pinta-alasta on vähennetty seurantatutkimuksessa havaittu harventumapinta-ala. Vertailussa on puolivarjoa luonnehtiva pinta-alaerotus MTT CBV. Potilaista, joilla perfuusiohäiriö erottui, 30:lla (75 %) MTT-ala oli suurempi kuin lopullinen infarkti ja 4 tapauksessa (10 %) infarkti kasvoi alkuperäistä MTT-muutosta merkittävästi kookkaammaksi. Näillä potilailla infarkti käsitti usein lähes koko hemisfäärin. Pidentyneen MTT:n pinta-ala oli aineistossa keskimäärin 475 mm 2 ja puolivarjo keskimäärin 194 mm 2 lopullista infarktia suurempi. n = 40 6000 5000 4000 Pinta-alaerotus 3000 2000 1000 0-1000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39-2000 -3000 Potilasnumero MTT - CBV MTT - infarkti Kuva 6. Absoluuttiset pinta-alaerotukset (mm 2 ), joissa MTT-ASPECTS-pinta-aloista on vähennetty seurantatutkimuksessa visualisoitunut lopullisen infarktin ASPECTS-ala. Erotusta on verrattu kullekin potilaalle määritettyyn iskeemiseen puolivarjoon eli ASPECTS-pinta-alaerotukseen MTT CBV. Potilaiden 1 10 iskemiasta kärsivä aivoalue on liuotushoidosta huolimatta edennyt kokonaisuudessaan infarktiksi. Potilaiden 5 15 puolivarjoalue on pieni, eikä trombolyysihoito ei ole juuri muuttanut iskeemisen alueen kokoa. Potilaiden 11 40 aivoiskemia on ollut kokonaan tai osittain palautuvaa, eli reperfuusio tai liuotushoito on pienentänyt iskeemisen alueen kokoa. Seitsemän potilaan, selvimmin potilaiden 38 ja 39, infarktipinta-ala on pienempi kuin CBV-ASPECTS-pinta-ala. Tällainen näennäisesti palautuva CBV johtuu yleensä viiveestä, jonka esimerkiksi valtimon tukkeutuminen ja huono rinnakkaisverenkierto aiheuttavat varjoaine-erän läpimenokäyrään. Ilmiö yliarvioi matalan CBV:n pinta-alaa, mikäli perfuusio-ohjelman algoritmi ei korjaa aikaviivettä. Uusim-

18 man sukupolven perfuusio-ohjelmissa tämä ilmiö on huomioitu. Todellinen CBVhäiriöalueen palautuvuus on äärimmäisen harvinaista. (Konstas ym. 2009b, Schaefer ym. 2009, Mui ym. 2008.) 3.2 CBV-muuttujan tarkkuus infarktin koon arvioinnissa Rajoitutaan 21 potilaaseen, joiden CBV-ASPECTS-kartassa visualisoitui muutoksia. Matalan veritilavuuden pinta-alan ja seurantatutkimuksen ASPECTS-tasoilla kuvautuneen infarktipinta-alan väliseksi korrelaatioksi saadaan 0,76 (p < 0,001). CBV-pinta-ala korreloi infarktin kokonaispinta-alaan kertoimella 0,63 (p = 0,002). Kuvan 7 pisteparvikuviot suorasovituksineen havainnollistavat yhteyttä. Kuva 7. Akuutin vaiheen perfuusiokuvauksen CBV-ASPECTS-pinta-alojen vertailu natiivikuvien harventumamuutosten pinta-aloihin (mm 2 ). Kahden potilaan (10 %) tapauksessa infarktia ei kuvautunut, jolloin kyseessä on luvun 3.1 mukainen pseudopalautuva CBV.

19 Kruskalin-Wallisin testin nojalla liuotushoitoarvion yhteydessä annetut CBV- ASPECTS-pisteet ennustivat hyvin natiivitutkimuksen ASPECTS-tasojen infarktiharventumapinta-alaa (p < 0,001) sekä infarktin kokonaispinta-alaa (p < 0,001). Pieni ASPECTS-pistemäärä ennakoi suurta infarktia: CBV-ASPECTS-pisteet korreloivat CBV-perfuusiohäiriön pinta-alaan kertoimella 0,86 (p < 0,001) ja seurantatutkimuksen ASPECTS-infarktipinta-alaan kertoimella 0,65 (p < 0,001). Kuvassa 8 ovat CBV- ASPECTS-pisteittäin luokitellut perfuusio- sekä seurantatutkimuksessa kuvautuneet infarktipinta-alat. Kuva 8. CBV-ASPECTS-kartassa ja seuranta-tt-tutkimuksessa kuvautuneet iskeemisten alueiden pinta-alat (mm 2 ) on luokiteltu CBV-ASPECTS-pisteittäin. Kumpaankin pistejoukkoon on sovitettu suora. Kuvassa ovat potilaat, joilla CBV-pinta-ala oli nollasta poikkeava. Potilas, jonka pistemäärä oli 5, sai laajan hemisfääri-infarktin Fisherin tarkan testin nojalla perfuusiokartalle määritetty CBV-ASPECTS-pistemäärä ennusti erinomaisesti 24 tunnin seuranta-tt-tutkimuksessa mitattuja natiivi-aspectspisteitä (p < 0,001). Kuvassa 9 on pisteytysten välisten erojen suhteelliset osuudet potilaille, joilla perfuusiohäiriö oli havaittavissa.

20 n = 40 40 35 30 25 (%) 20 15 10 5 0-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 CBV-ASPECTS (0 h) - Natiivi-ASPECTS (24 h) Kuva 9. Perfuusiotutkimuksen CBV-ASPECTS- ja seurantatutkimuksen natiivi- ASPECTS-pisteiden välisen erotuksen jakauma. Useimmissa tapauksissa (88 %) CBV-kartta sai vähintään yhtä suuren pistearvon kuin natiivikuva. Näiden potilaiden infarktiydin on joko pysynyt ennallaan (35 %) tai laajentunut (53 %). Viiden potilaan (13 %) ASPECTS-piste-erotus on negatiivinen, mikä johtuu luvussa 3.1 kuvatusta näennäisesti palautuvasta CBV-häiriöstä. 3.3 ASPECTS-pisteiden käyttökelpoisuus pelastettavissa olevan kudoksen arvioinnissa Kruskalin-Wallisin testi osoitti, että suuri piste-erotus CBV-ASPECTS MTT- ASPECTS ennustaa suurempaa eroa MTT- ja CBV-kartoista mitattujen pinta-alojen välillä (p < 0,001) (kuva 10). Pinta-alaerotus korreloi piste-erotuksen kanssa Spearmanin kertoimella 0,77 (p < 0,001).

21 Kuva 10. ASPECTS-puolivarjo eli pinta-alaerotus MTT CBV (mm 2 ) pisteerotusluokittain. Suurempi piste-erotus (CBV-ASPECTS MTT-ASPECTS) ennustaa suurempaa erotusta pinta-alojen välillä. Pisteparveen on sovitettu regressiosuora. Potilaista 36:lla (39 %) piste-erotus oli nollasta poikkeava. Piste-erotus CBV-ASPECTS MTT-ASPECTS on tuloksen nojalla hyvä mittari puolivarjopinta-alan arvioinnissa.

22 4 POHDINTA Akuutti aivoverenkiertohäiriö vaatii nopean ja toimivan hoitoketjun. Diagnostiikassa ja hoidon arvioinnissa käytetään lisääntyvässä määrin varjoainetehostamattomien TTtutkimusten lisäksi monileiketietokonetomografian suomia mahdollisuuksia: perfuusiotutkimuksia ja angiografiaa. Tässä tutkimuksessa sovellettiin ASPECTS-pisteytystä TT-perfuusiokarttojen tulkintaan ja arvioitiin laskimonsisäisen liuotushoidon potentiaalia ja onnistumista CTP-muuttujien avulla. CBV-pinta-ala korreloi lopullisen infarktin koon kanssa kertoimella 0,76 ja olennaisesti arvioi syntyvän infarktin koon alarajan. Vastaavasti pidentyneeseen kauttakulkuaikaan (MTT) liittyvä pinta-ala antaa hyvän yläraja-arvion infarktin koolle. Natiivi-TT-seurantatutkimuksessa visualisoitunut harventumapinta-ala osoittautui kolmella neljästä potilaasta MTT-pinta-alaa pienemmäksi. Näillä potilailla voidaan arvioida liuotushoidon tai spontaanin rekanalisaation pelastaneen alkutilanteessa iskeemistä aivokudosta. Akuuttivaiheen perfuusiokartan CBV-ASPECTS-pisteytys ennustaa hyvin sekä lopullisen infarktin ASPECTS-pisteitä että tämän pinta-alaa: pienempi yhteispistemäärä ennakoi laajempaa infarktia. Teoreettisessa tarkastelussa CBV- ja MTT-karttojen eron perusteella voidaan arvioida iskeemisen puolivarjon kokoa (Schaefer ym. 2008). CBV- ja MTT-ASPECTS:n välinen piste-erotus korreloi vastaavan pinta-alaerotuksen kanssa kertoimella 0,77. Näin ollen ASPECTS-piste-erotus arvioi iskeemisen puolivarjon kokoa luotettavasti. Tämä vastaa Linin ym. (2009) tutkimustulosta. MTT- ja CBV- ASPECTS-pisteytykset ovat tulosten nojalla käyttökelpoisia liuotushoitoarvioinnissa huolellisesti ja kriittisesti tulkitut karttojen väliset pinta-ala- ja ASPECTS-piste-erot osoittavat pelastettavissa olevan aivokudoksen laajuuden. CTP-tutkimuksista mitattujen perfuusiohäiriöiden pinta-alat voivat yliarvioida muutosten todellista kokoa: muun muassa infarktialuetta ympäröivä turvotus ja aivojen pehmytkalvon (pia mater) verenkierto kuvautuvat poikkeavuuksina CTP-kartoissa. Tapauksissa, joissa seurantatutkimuksen infarkti osoittautui CBV-pinta-alaa pienemmäksi, kyse oli todennäköisimmin matalan CBV:n näennäisestä palautuvuudesta (ks. luku 3.1). Ilmiö johtuu perfuusio-ohjelmasta, jonka dekonvoluutioalgoritmi yliarvioi CBV-pinta-

23 alaa. Lisäksi heikko yhteistoiminta saattaa aiheuttaa karttoihin liikeartefakteja, joita voi jälkikäsittelyllä jossain määrin korjata. TT-perfuusio- ja -angiografiatutkimukset aiheuttavat potilaalle säderasitusta ja niissä käytettävä jodivarjoaine lisää akuutin munuaisten vajaatoiminnan riskiä. Ne vievät pelkkää varjoainetehostamatonta tutkimusta enemmän aikaa kuvantamistilanteessa, mutta mahdollisesti säästävät aikaa myöhemmin päätöksentekovaiheessa. Varhaisten infarktiin viittaavien natiivitutkimuslöydösten harventuman, harmaan ja valkean aineen rajan hämärtymisen, ödeeman ja aivouurteiden umpeutumisen tulkinta edellyttää kliinistä ja aivoinfarktiin keskittyvää radiologista kokemusta ja on Lindsbergin ja Kasteen (1997) mukaan jopa alan erikoislääkäreille haasteellista. Akuutit verenkiertohäiriöt erottuvat natiivikuvista heikommin kuin perfuusiokartoista, jolloin CTP-ASPECTStutkimuksiin nojaava hoitopäätös perustuu potentiaalisesti paremmalle näytön asteelle kuin pelkän natiivikuvan käyttö. Tämä on edullista erityisesti päivystysajalla, jolloin neuroradiologin välitön konsultoiminen ei yleensä ole mahdollista. CTP on perfuusiopainotteista magneettitutkimusta käyttökelpoisempi menetelmä: magneettiperfuusiokuvaus on CTP:tä kattavampi, mutta hitaampi, liikeartefakteille alttiimpi ja saatavuudeltaan rajallisempi (Silvennoinen, Lindsberg & Valanne 2010). Diagnostiikka ei voi silti kokonaan perustua perfuusiokarttoihin, ja erityisesti CBVkarttoja on tulkittava kriittisesti. Esimerkiksi rajautunut vanha infarktiarpi erottuu natiivikuvasta useimmiten hyvin. Perfuusiokartassa sellaisen voi tunnistaa alueeksi, jossa veritilavuus on matala, mutta tällainen alue on mahdollista tulkita myös ajankohtaiseksi iskeemiseksi muutokseksi. CTP-tutkimus havaitsee heikoimmin lakunaariset ja aivoteltan alapuoliset iskeemiset häiriöt (Eckert ym. 2010). Lisäksi tutkimusalue ei yleensä kata koko aivostoa, jolloin perfuusiohäiriöalue voi jäädä kokonaisuudessaan tutkitun kudostilan ulkopuolelle. Osaa tehdyistä perfuusiotutkimuksista ei voitu käyttää tutkimusaineistossa, koska perfuusiopakka ei sisältänyt molempia ASPECTS-tasoja. Yhden leiketason käyttäminen voi riittää alustavaan arvioon, mutta tarkempaa ja kattavampaa arviota varten tarvitaan molemmat leiketasot. On siis syytä kiinnittää huomiota kuvantamisen oikeaan suoritustapaan. Monileike-TT:n hyödyt voivat olla haittoja runsaammat. Koska CTP-ASPECTS:n käyttö saattaa tarkentaa diagnostiikkaa ja iskemian paikallistamista, parantaa luotettavuutta

24 sekä nopeuttaa hoitoa, menetelmän käyttö liuotushoitoarvioinnissa lienee perusteltua. Tämän varmentamiseksi tarvitaan suuria prospektiivisia tutkimusaineistoja. Tutkimusta jatketaan vuonna 2010 analysoimalla TAYS:ssa vuonna 2007 kuvatut 180 liuotushoitokandidaattia, joilla oli todettu aivoverenkierron häiriö, mutta jotka eivät saaneet liuotushoitoa. Tämän jälkeen analysoidaan vuosina 2004 2006 TAYS:ssa kuvatut liuotushoidon saaneet potilaat.

25 KIRJALLISUUS Abbott RD, Donahue RP, MacMahon SW, Reed DM, Yano K. Diabetes and the risk of stroke. The Honolulu Heart Program. JAMA 1987;251:949 52 Adams HP Jr, Bendixen BH, Kappelle LJ, Biller J, Love BB, Gordon DL, Marsh EEI, for the TOAST investigators. Classification of subtype of acute ischemic stroke. Definitions for use in a multicenter clinical trial. TOAST. Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment. Stroke 1993;24:35 41 Adams HP, Brott TG, Crowell RM, Furlan AJ, Gomez CR, Grotta J, Helgason CM, Marler JR, Woolson RF, Zivin JA Guidelines for the management of patients with acute ischemic stroke. A statement for healthcare professionals from a special writing group of the Stroke Council, American Heart Association. Stroke 1994;25:1901 1914 Aho K, Reunanen A, Aromaa A, Knekt P. Risk factors for different stroke manifestations. J Neurol 1985;232:93 Aivoinfarkti [verkkoversio]. Käypä hoito-suositus. Suomalaisen lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Neurologinen yhdistys ry:n asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim [päivitetty 15.10.2006]. www.kaypahoito.fi Antithrombotic Trialists Collaboration. Collaborative meta-analysis of randomised trials of antiplatelet therapy for prevention of death, myocardial infarction, and stroke in high risk patients. BMJ 2002;324:71 86 Astrup J, Siesjö BK, Symon L. Thresholds in cerebral ischemia the ischemic penumbra. Stroke 1981;12:723 725 Axel L. Cerebral blood flow determination by rapid-sequence computed tomography: theoretical analysis. Radiology 1980;137:679 686 Barber PA, Darby DG, Desmond PM, Yang Q, Gerraty RP, Jolley D, Donnan GA, Tress BM, Davis SM. Prediction of stroke outcome with echoplanar perfusion- and diffusion-weighted MRI. Neurology 1998;51:418 456 Barber PA, Demchuk AM, Zhang J, Buchan AM. The ASPECTS Study Group. The validity and reliability of a novel quantitative CT score in predicting outcome in hyperacute stroke prior to thrombolytic therapy. Lancet 2000;355:1670 1674 Blank M, Kalender WA. Medical volume exploration: gaining insights virtually. Eur J Radiol 2000;33:161 169 Brand FN, Abbott RD, Kannel WB, Wolf PA. Characteristics and prognosis of lone atrial fibrillation. 30-year follow-up in the Framingham Study. JAMA 1985;254:3449 3453 Cheng Z-M, CAST (Chinese Acute Stroke Trial) Collaborative Group. CAST: randomized placebo-controlled trial of early aspirin use in 20 0000 patients with acute ischaemic stroke. Lancet 1997;349:1641 1649

Ciccone A, Abraha I, Santilli I. Glycoprotein IIb-IIIa inhibitors for acute ischaemic stroke. Cochrane Database of Systematic Reviews 2006(4):CD005208 Colditz GA, Bonita R, Stampfer MJ, Willett WC, Rosner B, Speizer FE, Hennekens CE. Cigarette smoking and risk of stroke in middle-aged women. N Engl J Med 1988;318:937 941 26 Donnan GA, Fisher M, Macleod M, Davis SM. Stroke. Lancet 2008;371(9624):1612 1623 Doyle KP, Simon RP, Stenzel-Poore MP. Mechanisms of ischemic brain damage. Neuropharmacology 2008;55:310 318 Eastwood JD, Lev MH, Azhari T, Lee TY, Barboriak DP, Delong DM, Fitzek C, Herzau M, Wintermark M, Meuli R, Brazier D, Provenzale JM. CT perfusion scanning with deconvolution analysis: pilot study in patients with acute middle cerebral artery stroke. Radiology 2002;222:227 236 Eckert B, Küsel T, Leppien A, Michels P, Müller-Jensen A, Fiehler J. Clinical outcome and imaging follow-up in acute stroke patients with normal perfusion CT and normal CT angiography. Neuroradiology 2010 Apr 27 [Epub] Ezzeddine MA, Lev MH, McDonald CT, Rordorf G, Oliveira-Filho J, Aksoy FG, Farkas J, Segal AZ, Schwamm LH, Gonzalez RG, Koroshetz WJ. CT angiography with whole brain perfused blood volume imaging: added clinical value in the assessment of acute stroke. Stroke 2002;33(4):959 966 Folsom AR, Prineas RJ, Kaye, SA, Munger RG. Incidence of hypertension and stroke in relation to body fat distribution and other risk factors in older women. Stroke 1990;21:701 706 Gonzalez RG, et al. Hyperacute stroke: evaluation with combined multisection diffusion-weighted and hemodynamically weighted echo-planar MR imaging. Radiology 1996;199:391 401 Gonzalez RG, Hirsch JA, Koroshetz WJ, Lev MH, Schaefer P, eds. Acute Ischemic Stroke. Imaging and Intervention, Springer 2006. Hacke W, Kaste M, Bluhmki E, Brozman M, Dávalos A, Guidetti D, Larrue V, Lees KR, Medeghri Z, Machnig T, Schneider D, von Kummer R, Wahlgren N, Toni D for the ECASS Investigators. Thrombolysis with alteplase 3 to 4.5 hours after acute ischemic stroke. N Engl J Med 2008;359:1317 1329 Heiland S, Kreibich W, Reith W, Benner T, Dörfler A, Forsting M, Sartor K. Comparison of echo-planar sequences for perfusion-weighted MRI: which is best? Neuroradiology 1998;40:216 221 Höffner EG, Case I, Jain R, Gujar SK, Shah GV, Deveikis JP, Carlos RC, Thompson BG, Harrigan MR, Mukherji SK. Cerebral Perfusion CT: Technique and Clinical Applications. Radiology 2004;231:632 644 Hössmann KA. Viability thresholds and the penumbra of focal ischemia. Ann Neurol 1994;36: 557 565

27 International Stroke Trial Collaborative Group. The International Stroke Trial (IST): a randomised trial of aspirin, subcutaneous heparin, both, or neither among 19 435 patients with acute ischaemic stroke. International Stroke Trial Collaborative Group. Lancet 1997;349:1569 1581 Johnston SC, Gress DR, Browner WS, Sidney S. Short-term prognosis after emergency department diagnosis of TIA. JAMA 2000;284:2901 2906 Johnston SC. Transient ischemic attack. N Engl J Med 2002;347:1687 Kannel WB, Abbott RD, Savage DD, McNamara PM. Epidemiologic features of chronic atrial fibrillation: the Framingham study. N Engl J Med 1982;306:1018 1022 Kannel WB, Wolf PA, Verter J. Manifestations of coronary disease predisposing to stroke. The Framingham study. JAMA 1983;250:2942 2946 Kannel WB, Wolf PA. Epidemiology of cerebrovascular disease. Kirjassa: Vascular disease of the central nervous system. 2. painos, ss. 1 24. Ross-Russell RW (toim.) Churchill Livingstone, Edinburgh 1983 Katz DA, Marks MP, Napel SA, Bracci PM, Roberts SL. Circle of Willis: evaluation with spiral CT angiography, MR angiography, and conventional angiography. Radiology 1995;195:445 449 Konstas AA, Goldmakher GV, Lee T-Y, Lev MH. Theoretic Basis and Technical Implementations of CT Perfusion in Acute Ischemic Stroke, Part 1: Theoretic Basis. Am J Neuroradiol 2009a;30:662 668 Konstas AA, Goldmakher GV, Lee T-Y, Lev MH. Theoretic Basis and Technical Implementations of CT Perfusion in Acute Ischemic Stroke, Part 2: Technical Implementations. Am J Neuroradiol 2009b;30:885 892 König M, Klotz E, Luka B, Venderink DJ, Spittler JF, Heuser L. Perfusion CT of the brain: diagnostic approach for early detection of ischemic stroke. Radiology 1998;209:85 93 Lin K, Rapalino O, Lee B, Do KG, Sussmann AR, Law M, Pramanik BK. Correlation of volumetric mismatch and mismatch of Alberta Stroke Program Early CT Scores on CT perfusion maps. Neuroradiology 2009;51(1):17 23 Lindsberg PJ, Kaste M. Voidaanko aivoinfarktin aiheuttamaa halvausoireistoa rajoittaa? Duodecim 1997;113:1765 1770 Luisto M. Äkillisen aivo-oireiston diagnostiikka ja hoito avohoidossa. Duodecim 1996;112(6):465 Meier P, Zierler KL. On the theory of indicator-dilution method for the measurement of blood flow and volume. J. Appl. Physiol. 1954;6:731 744 Moseley ME, Butts K, Marks M, de Crespigny A. Clinical aspects of DWI. NMR Biomed 1995;8:387 96

28 Mui K, Nogueira R, Lev MH, et al. CT CBV lesions do not always infarct in acute stroke following IA and IV thrombolysis. Proceedings of the 46th Annual Meeting of the American Society of Neuroradiology, New Orleans, La, June 2, 2008 Murray CJ, Lopez AD. Mortality by cause for eight regions of the world: Global Burden of Disease Study, Lancet 1997;349:1269 1276 Nabavi DG, Cenic A, Craen RA, Gelb AW, Bennett JD, Kozak R, Lee T-Y. CT Assessment of Cerebral Perfusion: Experimental Validation and Initial Clinical Experience. Radiology. 1999;213:141 149 Paciaroni M, Caso V, Agnelli G. The concept of ischemic penumbra in acute stroke and therapeutic opportunities. Eur Neurol. 2009;61(6):321 330 Petersen P. Thromboembolic complications in atrial fibrillation. Stroke 1990;21:4 13 Pexman JHW, Barber PA, Hill MD, Sevick RJ, Demchuk AM, Hudon ME, Hu WY, Buchan AM. Use of the Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) for Assessing CT Scans in Patients with Acute Stroke. American Journal of Neuroradiology 2001;22:1534 1542 Piccini JP, Nilsson KR. The Osler Medical Handbook, 2nd ed. Saunders Elsevier, Philadelphia USA. ISBN 0-323-03748-8 Provenzale JM, Jahan R, Naidich TP, Fox AJ. Assessment of the patient with hyperacute stroke: imaging and therapy. Radiology 2003;229:347 359 Roine RO. Aivoinfarkti. Lääkärin käsikirja. Duodecim 2008. Sacco RL, Wolf PA, Kannel WB, McNamara PM. Survival and recurrence following stroke: the Framingham Study. Stroke 1982;13:290 Salonen JT, Puska P, Tuomilehto J, Homan K. Relation of blood pressure, serum lipids, and smoking to the risk of cerebral stroke. A longitudinal study in Eastern Finland. Stroke 1982;13:327 33 Sandercock P, Counsell C, Stobbs SL. Low-molecular-weight heparins or heparinoids versus standard unfractionated heparin for acute ischaemic stroke. Cochrane Database Syst Rev 2005;(2):CD000119 Sanelli PC, Lev MH, Eastwood JD, Gonzalez RG, Lee TY. The effect of varying userselected input parameters on quantitative values in CT perfusion maps. Acad Radiol 2004;11:1085 1092 Schaefer PW, Barak ER, Kamalian S, Gharai LR, Schwamm L, Gonzalez RG, Lev MH. Quantitative Assessment of Core/Penumbra Mismatch in Acute Stroke: CT and MR Perfusion Imaging Are Strongly Correlated When Sufficient Brain Volume Is Imaged. Stroke. 2008;39:2986 Schaefer PW, Grant PE, Gonzalez RG. Diffusion-weighted MR imaging of the brain. Radiology 2000;217:331 345 Schaefer PW, Mui K, Kamalian S, Nogueira RG, Gonzalez RG, Lev MH. Avoiding "Pseudo-Reversibility" of CT-CBV Infarct Core Lesions in Acute Stroke Patients After