Роль перфузионной компьютерной томографии в отборе пациентов с ишемическим инсультом на реперфузионные вмешательства

Компьютерная томография (КТ) головного мозга – базовый метод диагностики ишемического инсульта. Это наиболее простое технически и высокоинформативное исследование позволяет получить достаточно точные сведения о размерах и локализации очага ишемии, однако имеет один существенный недостаток: в первые, самые ценные для принятия решений по реперфузионной стратегии, часы от начала инсульта ишемические изменения на снимках КТ могут отсутствовать, поскольку самая ранняя стадия ишемии – фокальный цитотоксический отек – недоступна для визуализации с помощью рентгеновского излучения. В ряде случаев для более достоверной визуализации ишемического повреждения на ранних стадиях можно прибегнуть к помощи магнитно-резонансной томографии. Но есть и другая методика, позволяющая достоверно оценить скоростные и объемные характеристики кровотока в ишемизированном участке мозга, – перфузионная КТ.

Методика перфузионной КТ основана на динамическом сканировании тканей мозга с количественной оценкой изменения рентгеновской плотности ткани во время прохождения внутривенно введенного контрастного вещества (КВ). На основании данных об изменении рентгеновской плотности элементов изображения по мере прохождения КВ строится график зависимости плотности (изменения концентрации КВ в элементе среза) от времени. Для получения исходных значений плотности используются срезы, выполненные до поступления КВ в сосудистую сеть головного мозга. Впоследствии они вычитаются из значений плотности, полученных при контрастном усилении. График «время – плотность» строится для проекций крупной интракраниальной артерии и вены, что позволяет определить артериальную и венозную функции.

Полученные данные позволяют рассчитать в каждом элементе среза ряд перфузионных параметров и построить карты определенных перфузионных параметров.

1. Церебральный кровоток (Cerebral Blood Flow, CBF) – объем крови, проходящий через определенный объем ткани мозга за единицу времени.
   В норме значение CBF составляет 50–80 мл/100 г × мин. Области мозга с большой энергетической потребностью (кора и подкорковые ганглии) имеют значения CBF в 2–3 раза большие, чем у белого вещества.
   
2. Церебральный объем крови (Cerebral Blood Volume, CBV) – общий объем крови в сосудах на единицу объема ткани мозга.
3. Время транзита контраста (Mean Transit Time, MTT) – среднее время, необходимое для прохождения крови через капиллярную сеть.
4. Время до пика контрастирования (Time to Peak, TTP) – время достижения максимальной концентрации контраста в ткани.

CBF определяется церебральным перфузионным давлением (ЦПД) и сосудистым сопротивлением (СС) и связан с CBV прямой, а с MTT – обратной зависимостью (CBF = CBV/МТТ).

В основе патогенеза ишемического инсульта лежит гипоксия вследствие локального снижения мозгового кровотока. В этих условиях соотношение параметров перфузии начинает меняться, отражая динамику ишемического повреждения.

Тромбоз церебральной артерии приводит к снижению ЦПД в бассейне этой артерии. Исходно небольшое снижение ЦПД приводит к компенсаторному расширению церебральных артериол и снижению СС. В этих обстоятельствах CBF остается нормальным, а МТТ и CBV повышаются. В случае умеренного снижения ЦПД вазодилатация обеспечивает поддержание кровотока на пределе компенсаторных возможностей, что отражается еще большим удлинением МТТ и увеличением CBV. При дальнейшем снижении ЦПД механизмы ауторегуляции перестают функционировать, расширение церебральных сосудов уже не в состоянии обеспечить достаточную перфузию, что приводит к снижению и CBF, и CBV.

С течением времени зона ишемии становится неоднородна по состоянию кровотока и степени функционального повреждения нейронов. Формируются зоны необратимого повреждения нейронов (ядро ишемии) с выраженным снижением CBV (ниже 10–15 мл/100 г × мин) и CBF, повышенным MTT/Tmax и потенциально обратимых изменений («ишемическая полутень», пенумбра), где CBF снижен умеренно или незначительно, CBV в норме или несколько повышен, MTT снижено. Именно зона пенумбры является основной мишенью для реперфузионных вмешательств, поскольку нейроны пенумбры повреждены на функциональном, но не на морфологическом уровне и способны вернуться к нормальному функционированию после реканализации и восстановления ЦПД (рис. 1).

Рис. 1. Схематическое изображение динамики параметров перфузионной КТ в норме и в условиях ишемического повреждения мозга [2].

На сегодняшний день доступны различные программы постобработки перфузионных карт, которые позволяют визуализировать ядро ишемии и зону пенумбры и рассчитать их объемы (рис. 2). Это значительно облегчает процесс принятия клинических решений. 

Рис. 2. Пример перфузионной КТ с постобработкой: справа – карты перфузионных параметров, слева – автоматически обработанное изображение (зеленый – пенумбра, красный – ядро) [3].

В сосудистой неврологии данные перфузионной КТ используются для отбора пациентов на реперфузионные вмешательства – на тромбэктомию в соответствии с критериями исследований DAWN и DEFUSE 3 и на тромболитическую терапию в соответствии с критериями исследования EXTEND.

Согласно критериям исследования DAWN пациенты с окклюзией крупных артерий каротидного бассейна и временем от начала инсульта 6–24 ч, могут быть отобраны на тромбэктомию при наличии значительного несоответствия между объемом очага инфаркта и тяжестью неврологического дефицита.

●     Для лиц 80 лет и старше: балл по шкале NIHSS ≥10 и объем очага инфаркта <21 мл.

●     Для лиц моложе 80 лет: балл по шкале NIHSS ≥10 и объем очага инфаркта <31 мл.

●     Для лиц моложе 80 лет: балл по шкале NIHSS ≥20 и объем очага инфаркта от 31 до 51 мл.

В соответствии с критериями исследования DEFUSE 3 пациенты с окклюзией крупных артерий каротидного бассейна и временем от начала инсульта 6–16 ч могут быть отобраны на тромбэктомию при объеме ядра ишемии <70 мл, отношении объема пенумбры к объему ядра ≥1,8, объеме зоны пенумбры ≥15 мл.

В исследовании EXTEND было показано, что системная тромболитическая терапия во временном окне 4,5–9 ч или при неизвестном времени начала симптоматики приносит пользу пациентам со следующими показателями перфузионной КТ: объем ядра ишемии ˂70 мл, соотношение объема пенумбры/ядра ˃1,2, объем несоответствия пенумбры и ядра ˃10 мл.

Критерии всех перечисленных исследований включены в текущие клинические рекомендации по лечению ишемического инсульта.

Литература

1. Сергеев Д.В., Лаврентьева А.Н., Кротенкова М.В. Методика перфузионной компьютерной томографии в диагностике острого ишемического инсульта / Научный центр неврологии РАМН.  Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2008; 3.
2. Эл. ресурс. URL: https://radiopaedia.org/articles/ct-perfusion-in-ischaemic-stroke
3. Sotoudeh H, Bag AK, Brooks MD. «Code-Stroke» CT Perfusion; Challenges and Pitfalls. Acad Radiol. 2019 Nov; 26 (11): 1565-79.
4. Nogueira RG, Jadhav AP, Haussen DC et al.; DAWN Trial Investigators. Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct. N Engl J Med. 2018 Jan 4; 378 (1): 11-21.
5. Albers GW, Marks MP, Kemp S et al.; DEFUSE 3 Investigators. Thrombectomy for Stroke at 6 to 16 Hours with Selection by Perfusion Imaging. N Engl J Med. 2018 Feb 22; 378 (8): 708-18.
6. Leira EC, Muir KW. EXTEND Trial. Stroke. 2019 Sep; 50 (9): 2637-9. DOI: 10.1161/STROKEAHA.119.026249. Epub 2019 Aug 6. PMID: 31449480.