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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-85994
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8599/


Charakterisierung der Gefäßveränderungen bei zerebraler Ischämie mittels Susceptibility Weighted Imaging (SWI)

Characterisation of cerebral veins in patients with ischemic stroke using Susceptibility Weighted Imaging (SWI)

Schröder, Nikolaus Christian

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Kernspintomografie , Schlaganfall , Penumbra , Neurologie
Freie Schlagwörter (Deutsch): SWI , Gefäßzeichnung , Thrombus , ACI-Verschluss
Freie Schlagwörter (Englisch): SWI , asymmetric vessels , clot detection , ICA-occlusion
Basisklassifikation: 44.90
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Thomalla, Götz (Prof Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 27.06.2017
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 20.07.2017
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit konnte der vielfältige Informationsgewinn der suszeptibilitätsgewichteten Bildgebung in der Diagnostik der zerebralen Ischämie bestätigt werden, gleichzeitig zeigten sich aber auch einige Limitierungen der SWI-Sequenz und aktuell gängiger Rating-Verfahren. Klinische Daten von 35 Patienten mit zerebraler Ischämie wurden erhoben und deren Bilder aus den MRT-Sequenzen DWI, PWI, FLAIR, SWI sowie ToF-Angiographie zum einen quantitativ-volumetrisch und zum anderen von zwei Ratern visuell ausgewertet. Eine asymmetrische, hypointense SWI-Gefäßzeichnung ließ sich im Großteil der Fälle nachweisen. Es zeigte sich ein klarer Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der SWI-Gefäßzeichnung und der Größe der Perfusionsstörung, der umso deutlicher wurde, wenn Patienten mit einem extracraniellen ACI-Verschluss von der Auswertung ausgeschlossen wurden. Dieser hatte einen starken Einfluss auf den SWI-Befund: Bei Vorliegen eines extracraniellen ACI-Verschlusses zeigte sich auch dann eine ausgeprägte SWI-Gefäßzeichnung, wenn kein dazu passendes Perfusions-Diffusions-Mismatch vorhanden war. Die Validität des ASPECT-Scores zur Quantifizierung der ischämischen Veränderungen in SWI, DWI und PWI scheint unter anderem wegen teilweise mangelnder Übereinstimmung mit den volumetrischen Daten fraglich. Es fand sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Vorliegen eines Gefäßverschlusses und einer ipsilateral vermehrten hypointensen Gefäßzeichnung in der SWI. Die vermehrte Gefäßzeichnung wies mit einer hohen Sensitivität auf das Vorliegen eines ipsilateralen Gefäßverschlusses hin. Die SWI zeigte eine höhere Detektionsrate für intracranielle Gefäßverschlüsse als die ToF-Angiographie. Beide Sequenzen zeigten eine gute Übereinstimmung, jedoch war der Nachweis von ACI-Verschlüssen mittels SWI nicht möglich. Die asymmetrische SWI-Gefäßzeichnung scheint eine gute Ergänzung zur Einschätzung der Penumbra zusätzlich zum Perfusions-Diffusions-Mismatch zu sein. Aufgrund der kleinen Stichprobe sind jedoch zur weiteren Bestimmung des Einflusses von ACI-Verschlüssen auf den SWI-Befund und zur Assoziation von Gefäßverschlüssen und SWI-Gefäßzeichnung größere Studien erforderlich. Die Entwicklung eines quantitativen Verfahrens zur Beurteilung des Ausmaßes der SWI-Gefäßzeichnung scheint empfehlenswert, um den ASPECT-Score zu ersetzen.
Kurzfassung auf Englisch: The Study confirms the diagnostic value of SWI in the assessment of acute ischemic stroke patients. In addition potential confounding factors in interpreting SWI and in grading the extent of ischemic image alterations using ASPECTS were identified. The analysis was based on clinical data and magnetic resonance images of 35 patients with acute anterior circulation ischemic stroke. DWI, PWI, FLAIR, SWI and ToF-angiography images were analyzed using the in-house software AnToNIa for volumetric quantification of lesion volumes. In addition SWI images were rated visually by two separate raters. The majority of patients showed asymmetrical, hypointense veins on SWI. We found a significant correlation between the extent of SWI hypointense vessel sign and the size of the perfusion lesion. After excluding patients with extracranial internal carotid artery (ICA) occlusion this correlation became even more distinct, indicating the influence of extracranial ICA occlusion on SWI vessel findings. In line with this, patients with extracranial ICA occlusion demonstrated asymmetrical, hypointense vessels on SWI even if they showed no perfusion-diffusion-mismatch at all. Using ASPECTS for quantification of ischemic lesion size appears questionable as among other things our results using ASPECTS varied from the volumetric quantification using AnToNIa. Asymmetrical, hypointense vessels on SWI were found significantly more often in patients with ipsilateral vessel occlusion. Hypointense vessel sign on SWI indicated ipsilateral vessel occlusion with high sensitivity. Intracranial vessel occlusion was detected more frequently on SWI as compared to ToF-angiography. Overall SWI and ToF-angiography showed good agreement, however, SWI was unable to detect ICA occlusion due to susceptibility artifacts.
Analyzing asymmetrical, hypointense veins on SWI appears to offer useful supplement to perfusion-diffusion-mismatch in assessing the penumbra. Due to our small sample size further studies are required to assess both the confounding influence of extracranial ICA occlusion on SWI vessel findings and the relation between vessel occlusion and asymmetrical, hypointense veins on SWI. Developing an automatic way to quantify the extent of SWI vessel sign appears to be recommended as the validity of ASPECTS remains questionable.

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