Bessere Charakterisierung der akuten zerebralen Ischämie durch Untersuchung von Wasserdiffusionsänderungen mittels Diffusionstensorbildgebung

Abstract

Die Fraktionelle Anisotropie (FA) ist eine etablierte Messgröße der Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) zur Beschreibung des Ausmaßes der Anisotropie von Diffusion und damit ein Surrogatparameter für Organisation und Integrität von Hirngewebe. In der aktuellen Fachliteratur gibt es jedoch uneinheitliche Beschreibungen über das Verhalten der FA in der akuten, aber auch der subakuten Phase eines Hirninfarktes. Ziel dieser Arbeit war es, frühe Veränderungen der Wasserdiffusion nach Hirninfarkt an einer homogenen Gruppe von insgesamt 63 Patienten zu charakterisieren, welche innerhalb von acht Stunden nach akutem Schlaganfallereignis eine DTI-Aufnahme erhalten hatten. Das Infarktareal wurde manuell segmentiert, die so erstellte Infarktmaske auf die kontralaterale Hemisphäre gespiegelt und anschließend die Liqourareale entfernt, bevor die DTI-Parameter ausgelesen wurden. Die FA, die Eigenwerte sowie die isotropen (p) und anisotropen (q) Komponenten des Diffusionstensors wurden berechnet. Es wurden die Werte der ischämischen Läsion mit denen der gespiegelten Region verglichen und eine Korrelation mit klinischen Parametern überprüft. Es stellte sich heraus, dass die Ratio der FA im akuten Schlaganfallareal in etwa zwei Drittel der Fälle erhöht, in einem Drittel hingegen erniedrigt war. Hierfür konnten keine signifikanten Einflussgrößen gefunden werden. Bei der Analyse von 20 Patienten, die zusätzlich je drei Kontrollaufnahmen – die letzte im Mittel 25 Tage nach Infarktereignis – erhalten hatten, zeigte sich sowohl im Infarktkern ebenso wie im Gebiet des Infarktwachstums und dem sich scheinbar zu erholenden Gebiet zunächst ein gleichmäßiger Abfall der Eigenwerte bei konstanten FA-Werten und später ein kontinuierlicher Abfall der FA bei unterschiedlich stark ansteigenden Eigenwerten. Darüber hinaus konnte für die Eigenwerte und die MD, jedoch nicht für die FA, eine statistisch signifikante Abhängigkeit von den oben genannten Infarktgebieten sowie für alle DTI-Parameter eine ebenfalls signifikante Abhängigkeit von den vier Aufnahmezeitpunkten festgestellt werden. Die FA zeigt also charakteristische Veränderungen über die Zeit innerhalb der ersten Tage nach Schlaganfall. Diese leiten sich jedoch von den Veränderungen der Eigenwerte ab. Die Veränderung der drei Eigenwerte jeweils einzeln sowie im Verhältnis zueinander bietet über den Parameter der FA hinaus verlässliche, gewebeabhängige sowie zeitabhängige Informationen und sollte ergänzend zur Beschreibung des Gewebestatus und als mögliche Surrogatparameter für das Läsionsalter in der Akutphase des Schlaganfalles betrachtet werden.