ASPECTS-Beurteilung im Nativ-CT
Der ASPECTS-Score wird zur quantitativen Beurteilung frühischämischer Veränderungen im Stromgebiet der Arteria cerebri media (ACM / MCA) anhand der nativen CT (NECT) verwendet. Die Vorteile dieser Methode liegen in ihrer hohen Geschwindigkeit, Einfachheit und Sicherheit, was unter den Bedingungen eines engen therapeutischen Zeitfensters von entscheidender Bedeutung ist.
Für die Beurteilung werden zwei axiale Schichten des Gehirns analysiert:
- Auf der Ebene der Basalganglien und der Capsula interna.
- Auf der Ebene des oberen Randes der Seitenventrikelkörper.
Es werden 10 anatomische Regionen unterschieden. Davon sind 4 tiefgelegene: Nucleus caudatus (C), Nucleus lentiformis (L), Capsula interna (IC) und Insula (I). Die übrigen 6 Regionen sind Rindenareale im MCA-Stromgebiet: M1, M2 und M3 (auf Höhe der Ganglien) sowie M4, M5 und M6 (oberhalb der Ganglien).
Initial wird ein unauffälliger CT-Befund mit 10 Punkten bewertet. Für jede Zone, in der Ischämiezeichen visualisiert werden, wird 1 Punkt abgezogen. Liegt das Gesamtergebnis bei weniger als 7 Punkten, wird der Infarkt als ausgedehnt klassifiziert (mehr als 1/3 des MCA-Stromgebiets einnehmend).
Penumbrakonzept und Missverhältnis-Visualisierung (Mismatch)
Die Hauptaufgabe der erweiterten Bildgebung (CT-Perfusion oder MRT) besteht darin, das irreversibel geschädigte Gewebe (Infarktkern, Core) von dem umgebenden ischämischen, aber noch viablen Gewebe (Penumbra, Penumbra) abzugrenzen.
Je nach Verhältnis dieser Zonen werden mehrere Muster unterschieden:
- Missverhältnis (Mismatch): Das Volumen der Penumbra übertrifft die Größe des Kerns um mindestens 20 %. In diesem Fall profitiert der Patient signifikant von einer Rekanalisation des okkludierten Gefäßes.
- Übereinstimmender Defekt (Matched Defect): Es liegt ein großer Infarktkern ohne nennenswerte Penumbra vor. Der Nutzen einer Reperfusion ist fraglich.
- Benigne Oligämie: Eine Zone mit sehr milder Ischämie, die sich ohne aktive Behandlung spontan erholen kann.
Ein ausgedehntes Infarktkernvolumen (> 70 ml) ist auch bei erfolgreicher Wiedereröffnung des Blutflusses mit einer schlechten klinischen Prognose assoziiert. Die Detektion einer Penumbra ermöglicht jedoch eine deutliche Erweiterung des Zeitfensters für eine Therapie: über 4,5 Stunden für die Thrombolyse und bis zu 24 Stunden für die mechanische Thrombektomie (nachgewiesen in den Studien DAWN und DEFUSE-3).
Grundlegende Perfusionsparameter
Die Perfusionsdaten werden durch Dekonvolution (mathematische Analyse) der Zeit-Dichte-Kurven beim Durchtritt eines intravenösen Kontrastmittelbolus gewonnen. Man unterscheidet drei klassische Parameter:
- rCBV (relative cerebral blood volume) — relatives zerebrales Blutvolumen.
- rCBF (relative cerebral blood flow) — relativer zerebraler Blutfluss (Flussgeschwindigkeit).
- MTT (mean transit time) — mittlere Transitzeit des Blutes durch das Gewebe.
Zur Detektion kritisch hypoperfundierten Gewebes werden zusätzliche Metriken verwendet:
- Tmax (Time to Maximum der Residuenfunktion). Ein Wert von mehr als 6 Sekunden gilt als der präziseste Marker für eine Penumbra, die ohne Behandlung unweigerlich in einen Infarkt übergehen wird. Die Methode ist jedoch anfällig für die arterielle Inputfunktion (AIF).
- TTP (time to peak, Zeit bis zum Maximum). Erfordert keinen Dekonvolutionsalgorithmus. Bei korrekter Normalisierung weisen Werte im Bereich von 3–5 Sekunden zuverlässig auf eine ischämische Penumbra hin.
Wie man Kern von Penumbra unterscheidet: Schwellenwerte
Die exakte Bestimmung der Läsionsvolumina hängt von der gewählten Untersuchungsmethode ab. Der Goldstandard zur Detektion des Kerns ist die PET, in Notfallsituationen werden jedoch MRT oder CT eingesetzt (in abnehmender Reihenfolge der Genauigkeit: DWI $\rightarrow$ CT-CBF $\rightarrow$ CT-CBV).
| Zone | CT-Perfusion (CTP) | MR-Perfusion (PWI / MRI) |
|---|---|---|
| Infarktkern | CBF-Abfall um 70–85 % | Diffusionsstörung in der DWI |
| Penumbra | Tmax-Verzögerung > 6 s | Schwellenwerte für MTT, CBF, TTP |
Hinweis: Der Parameter CBV weist Einschränkungen auf. In experimentellen Studien sinkt er im Infarktgebiet selten ab, und bei rascher Reperfusion kann das wahre Volumen des untergegangenen Gewebes auf den CBV-Karten maskiert werden und normal erscheinen.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche Äste der Arteria cerebri media versorgen die tiefen Strukturen, die im ASPECTS-Score beurteilt werden?
Die tiefen Hirnstrukturen werden durch tiefe perforierende Arterien versorgt, zu denen die Arteriae lenticulostriatae gehören, die vom M1-Segment der Arteria cerebri media abgehen. Der ASPECTS-Score unterscheidet 4 tiefe Regionen:
- Nucleus caudatus (caudate nucleus) — wird auf Höhe der Basalganglien beurteilt (als C bezeichnet).
- Nucleus lentiformis (L) — wird auf Höhe der Basalganglien beurteilt.
- Capsula interna (internal capsule) — verbindet Globus pallidus und Nucleus caudatus (wird als IC bezeichnet).
- Insula (I) — wird auf Höhe der Basalganglien beurteilt.
Der mathematische Zusammenhang der Basisperfusionsparameter wird durch eine einfache Formel ausgedrückt: MTT = CBV / CBF. Die mittlere Transitzeit ist das Blutvolumen geteilt durch die zerebrale Blutflussgeschwindigkeit.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Was versteht man unter einem „matched defect“ (übereinstimmenden Defekt) in Perfusionskarten?
Dies ist ein Muster, bei dem die Größe des irreversiblen Infarktkerns mit der Hypoperfusionszone übereinstimmt. Es ist praktisch keine Penumbra vorhanden, weshalb der Nutzen einer Reperfusionstherapie minimal ist.
Welcher radiologische Parameter spiegelt die ischämische Penumbra am genauen widerspiegelt?
Als zuverlässigster Biomarker der Penumbra in der CT-Perfusion gilt derzeit eine Tmax-Verzögerung von mehr als 6 Sekunden.
Warum ist der CBV-Parameter zur Beurteilung des Infarktkerns nicht immer zuverlässig?
Das Volumen des infarktveränderten Gewebes kann bei rascher Reperfusion auf CBV-Karten maskiert werden und normal erscheinen. Zudem ist experimentell erwiesen, dass das CBV im Kern selten abnimmt.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Diffusionsstörung im MRT: Kombinierte Analyse von DWI- und ADC-Karten
- Beurteilung des kollateralen leptomeningealen Blutflusses mittels CTA
- Differenzialdiagnose von Ödem und Perfusionsstörung im Nativ-CT
- Indikationen und therapeutisches Zeitfenster für die mechanische Thrombektomie (bis zu 24 Stunden)
- Phänomen der Reversibilität von Veränderungen in diffusionsgewichteten MRT-Aufnahmen (DWI)
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