Jan Warmolt Hoving

CT-perfusie bij het acute herseninfarct

Optimalisatie van patiëntenselectie voor endovasculaire behandeling op basis van radiologische beeldvorming

Beroerte is één van de belangrijkste oorzaken van sterfte en invaliditeit wereldwijd en kan worden onderverdeeld in verschillende subtypen, waaronder het acute herseninfarct en een hersenbloeding. Bij het acute herseninfarct wordt één van de slagaderen die naar de hersenen leidt geblokkeerd. Meestal wordt dit veroorzaakt door een bloedstolsel, maar een acuut herseninfarct kan bijvoorbeeld ook ontstaan wanneer de binnenzijde van een slagader scheurt en de bloedstroom naar de hersenen wordt verstoord. Wanneer een slagader die naar de hersenen leidt wordt afgesloten, leidt dit binnen korte tijd tot een tekort aan zuurstof en voedingsstoffen richting de hersenen. Als de afsluiting langere tijd aanhoudt, zullen hersencellen dan ook spoedig daarna beginnen met afsterven.

In de afgelopen tweeënhalf decennia zijn er grote successen geboekt op het gebied van behandelingen voor het acute herseninfarct acute ischemische beroerte. In 1995 toonde een eerste grote gerandomiseerde studie aan dat het intraveneus toedienen van alteplase veilig en effectief was wanneer dit binnen drie uur na ontstaan van klachten kon worden toegediend. In latere studies is bovendien aangetoond dat het tijdsvenster waarin alteplase gunstig is en veilig kan worden toegediend, kon worden uitgebreid naar 4,5 uur. Ondanks deze doorbraak had een aanzienlijk deel van de patiënten met een acuut herseninfarct slechts weinig of geen baat van intraveneuze alteplase en hield daardoor een zeer matige prognose.

De volgende grote stap in de behandeling van het acute herseninfarct kwam zo’n twintig jaar later. In 2015 toonden verschillende gerandomiseerde studies – waaronder de Multicenter Randomized Clinical Trial of Endovascular Treatment of Acute Ischemic Stroke in the Netherlands (MR CLEAN)-trial – aan dat endovasculaire trombectomie (EVT) tot sterk verbeterde uitkomsten leidt bij patiënten met een herseninfarct waarbij een grote slagader van de voorste circulatie afgesloten is. In de beroertezorg is radiologische beeldvorming van de hersenen van cruciaal belang. Zodra een patiënt waarbij een herseninfarct wordt vermoed aankomt op de spoedeisende hulp van een ziekenhuis, worden er gelijk verschillende computertomografie (CT-) scans gemaakt om snel te kunnen bepalen of de patiënt inderdaad aan een beroerte lijdt. Ten eerste wordt een CT-scan zonder contrast gemaakt om te bepalen of er sprake is van een hersenbloeding, aangezien dit intraveneuze trombolyse (IVT) zou uitsluiten. Vervolgens wordt er tegenwoordig vaak aansluitend een CT-angiografie en CT-perfusie (CTP) gemaakt om aanvullende informatie te verkrijgen over de mogelijke occlusielocatie, de collaterale circulatie en de perfusiestatus van de hersenen. Met deze informatie kan vervolgens snel worden bepaald of een patiënt in aanmerking komt voor IVT of EVT.

Hoewel CTP tegenwoordig steeds vaker wordt gebruikt in de beroertezorg is de toegevoegde waarde ervan nog grotendeels onbekend. Het doel van dit proefschrift was om meer inzicht te verkrijgen in de diagnostische, prognostische en gezondheidseconomische waarde van CTP bij het acute herseninfarct. Hoofdstuk 1 bevat een algemene introductie in de radiologische beeldvorming in de beroertezorg en geeft een overzicht van de recente ontwikkelingen binnen de beroertezorg.

Deel 1: Volumetrische en ruimtelijke accuratesse van CT-perfusie beeldvorming

In Hoofdstuk 2 hebben we de nauwkeurigheid van RAPID CTP-software (RapidAI, Menlo Park, CA, VS) met betrekking tot het schatten van de infarctkern onderzocht. We hebben hiervoor 120 patiënten met CTP voorafgaand aan een succesvolle behandeling geïncludeerd. Daarnaast moest er een 24-uurs follow-up diffusie-gewogen (DWI) opname beschikbaar zijn om geïncludeerd te worden in de studie. We hebben patiënten uit de Highly Effective Reperfusion Evaluated in Multiple Endovascular Stroke Trials (HERMES) en de Extending the Time for Thrombolysis in Emergency Neurological Deficits - Intra-Arterial (EXTEND-IA) databases geïncludeerd. Het mediane CTP-geschatte infarctkernvolume was 8 (interkwartielafstand [IKR] 2-20) mL en het mediane infarctvolume op de 24-uurs DWI was 31 (IKR 15-68) mL. De mediane Dice-coëfficiënt gaf een slechte ruimtelijke overeenkomst aan tussen de CTP-geschatte infarctkern en de 24-uurs follow-up diffusielaesie (0,24 [IKR 0,15-0,37]). Overschatting van het infarctkernvolume door CTP kwam voor bij 6/120 (5%) patiënten. De overschatting van het infarctkernvolume door CTP was niet gerelateerd aan de tijd tussen CTP-acquisitie en reperfusie.

In Hoofdstuk 3 onderzochten we de nauwkeurigheid van syngo.via CTP-software (Siemens Healthineers, Forchheim, Duitsland) voor vier verschillende infarctkernschattingsmethoden. We includeerden 59 succesvol behandelde patiënten die een CTP voorafgaand aan de behandeling en een 24-uurs follow-up DWI beschikbaar hadden. De patiënten waren afkomstig uit de database van de Cost-effectiveness of CT perfusion for Patients with Acute Ischemic Stroke (CLEOPATRA) zorgevaluatie. Het mediane geschatte infarctkernvolume voor de vier onderzochte schattingsmethoden varieerde tussen 12 en 39 mL. Het mediane infarctvolume op 24-uurs DWI was 11 (IKR 5-42) mL. De mediane Dice-coëfficiënt indiceerde een slechte ruimtelijke overeenkomst met DWI voor alle schattingsbenaderingen met syngo.via en varieerde van 0,16-0,21. De intraclass correlatiecoëfficiënt (ICC) liet een matige tot goede volumetrische nauwkeurigheid zien voor alle benaderingen (variërend tussen 0,61 en 0,76). Bij patiënten met volledige reperfusie na EVT was de volumetrische nauwkeurigheid zelfs uitstekend. Infarctkernvolume overschatting >10 mL door CTP was echter niet zeldzaam en kwam voor bij 20-56% van de patiënten, afhankelijk van welke schattingsmethode werd gebruikt. We zagen dat de methode waarbij de infarctkern wordt geschat op basis van het cerebrale bloedvolume (CBV) met een drempelwaarde van <1,2 mL/100 mL en een ‘smoothing filter’ toegepast, het follow-up infarctvolume het minst vaak overschatte. Deel 2: Klinische toepassingen van CT-perfusie In Deel 2 van dit proefschrift hebben we ons gericht op de prognostische en klinische toegevoegde waarde van CTP-beeldvorming. Aangezien een aanzienlijk deel van de patiënten ernstig geïnvalideerd blijft ondanks vlotte en adequate reperfusietherapie, veronderstelden wij dat CTP-parameters mogelijk zouden kunnen helpen bij het identificeren van patiënten met een grotere kans op een slechte uitkomst na EVT. De huidige internationale beroerte-richtlijnen voor beroerte raden geen patiëntenselectie op basis van CTP- of CTA-beeldvorming aan voor patiënten die zich binnen zes uur na het ontstaan van klachten presenteren. In Hoofdstuk 4 hebben we de associatie tussen de CTP-infarctkern, CTA-collateraalscore (CTA-CS) en ASPECTS (gebaseerd op NCCT-beeldvorming) met een slechte functionele uitkomst onderzocht. We hebben hiervoor 201 patiënten uit de MR CLEAN Registry geïncludeerd die tussen juli 2016 en november 2017 behandeld zijn met EVT. Een slechte uitkomst was gedefinieerd als een gemodificeerde Rankin-schaalscore (mRS) na 90 dagen van 5 of 6. Het mediane infarctkernvolume was 13 (IKR 5-41) mL en de mediane ASPECTS was 9 (IKR 8-10). Honderdelf van de 201 (55%) patiënten hadden een collaterale bloedvoorziening dat ten minste 50-100% van het geoccludeerde gebied van de middelste hersenslagader van bloed voorzag. We vonden dat het CTP-infarctkernvolume geassocieerd was met een slechte uitkomst (gecorrigeerde odds ratio [aOR] per 10 mL 1,02 [95% betrouwbaarheidsinterval [BI] 1,01-1,04) en een lagere kans op betere uitkomst na 90 dagen (aOR per 10 mL 0,85 [95% BI 0,78-0,93]). We vonden geen statistisch significant verband met een slechte uitkomst of verbeterde uitkomst na 90 dagen voor CTA-CS of ASPECTS. Wat opvalt is dat onze bevindingen in contrast staan met eerdere MR CLEAN Registry substudies in grotere groepen patiëntencohorten. Daarbij moet wel opgemerkt worden dat de grootte van onze studiepopulatie relatief klein was. Dit komt mede door het feit dat CTP ten tijde van de inclusies meestal niet standaard werd verricht en slechts een minderheid van de patiënten (19% van het totale MR CLEAN Registry cohort) CTP-beeldvorming voorafgaand aan de behandeling heeft ondergaan. Hoewel wij een associatie tussen CTP-infarctkernvolume en slechte uitkomst vonden, zou op basis van deze studie EVT niet mogen worden onthouden op basis van noch CTP-, CTA- of NCCT-gebaseerde bevindingen.