Neue Fortschritte in der Diagnostik des zerebralen Vasospasmus

Heutzutage neigen viele junge Menschen zu Stimmungsschwankungen. Aufgrund des vielfältigen Drucks durch Prüfungen, weiterführende Studien und den Beruf leiden viele Menschen häufig unter wiederkehrenden Symptomen wie Schwindel und Kopfschmerzen. Stimmungsschwankungen, Wut, psychische Störungen, Anspannung usw. können alle einen zerebralen Vasospasmus auslösen. Werfen wir einen Blick auf die neuen Fortschritte bei der Diagnose von zerebralen Vasospasmen.

Seit einem halben Jahrhundert ist der durch eine aneurysmatische Subarachnoidalblutung verursachte zerebrale Vasospasmus einer der Forschungsschwerpunkte im Bereich der Neurowissenschaften. Die Diagnose, Behandlung, Prävention und Prognose von CVS sind teilweise gelöst, es gibt jedoch immer noch viele Probleme, die schwer zu verstehen sind und dringend gelöst werden müssen. Was die Behandlung betrifft, sanken die Sterbe- und Invaliditätsraten aufgrund von CVS von 30 Prozent in den 1960er Jahren auf 15 Prozent in den 1980er Jahren. Laut Statistik sterben 12 % der CVS-Patienten mit SAB vor der Behandlung, 25 % innerhalb von 24 Stunden und weitere 40 bis 60 % der Patienten innerhalb von 30 Tagen. Dies zeigt, wie schwerwiegend der Schaden ist.

Es gibt drei wichtige Gründe für schlechte Ergebnisse bei SAB-Patienten:

① Direkte Folgen einer SAB, einschließlich akuter ischämischer neurologischer Störung (AIND), Hämatom und Hirnödem.

2. Nachblutung: Die Inzidenzrate erreicht 2 Wochen nach einer Subarachnoidalblutung etwa 20 %.

3CVS kann eine zerebrale Ischämie oder Hirnschäden verursachen, die die Hauptursache für Tod oder Behinderung nach einem Aneurysmaruptur sind. Mit der Verbesserung der Technologie und der Wirksamkeit der Aneurysmachirurgie oder der endovaskulären Behandlung konnte das Problem der erneuten Blutung besser gelöst werden und die Forschung zur Vorbeugung und Behandlung von CVS wird immer wichtiger.

I. Definition

CVS ist zu einem klinischen Begriff geworden, der sich auf eine bestimmte Art der Verengung der Hirnarterie bezieht. Mayberg definierte CVS als verzögerte Stenose der großen Arterien an der Basis des Gehirns nach SAB, die oft mit einer verminderten Durchblutung in den distalen Verteilungsgebieten der betroffenen Gefäße einhergeht. In der Literatur sind zur Bezeichnung desselben Zustands folgende Begriffe aufgetaucht: Vaskulopathie nach Subarachnoidalblutung und konstriktive Angiopathie der Subarachnoidalblutung.

2. Diagnostische Methoden

1. Zerebrale Angiographie

Der größte Vorteil der DSA besteht in der Möglichkeit, spasmodische Gefäße zu identifizieren, was eine sofortige Angioplastie oder intraarterielle Vasodilatatortherapie ermöglicht. Allerdings hat die DSA auch Nachteile, darunter die Notwendigkeit, die Intensivstation zu verlassen, und die Risiken des Verfahrens (z. B. iatrogener Schlaganfall, katheterbedingte Gefäßruptur und -dissektion).

2. CT-Scan

Herkömmliche CT-Scans können CVS nicht direkt erkennen, aber andere Anzeichen können zur Bestimmung des CVS-Risikos verwendet werden. Der allgemein verwendete CT-Klassifizierungsstandard ist die Fisher-Methode: Typ I: Es werden keine Blutungen gefunden und CVS tritt fast nicht auf; Typ II: diffuse dünnschichtige SAH mit einer Dicke von 1 mm und einer Fläche von mehr als 5 mm × 3 mm in der Sagittal- oder Transversalebene, und die Inzidenz von CVS beträgt 96 %; Typ IV: intrazerebrale oder intraventrikuläre Blutung, keine SAB, und CVS tritt fast nicht auf. Im Jahr 2006 schlug Frontera eine modifizierte Fisher-Klassifikation vor. Grad 0: keine Blutung, die Häufigkeit von CVS beträgt 3 %, Grad I: nur Blutung in der basalen Zisterne, die Häufigkeit von CVS beträgt 14 %, Grad II: Blutung in der peripheren zerebralen Zisterne oder der Zisterne der Sylvischen Fissur, die Häufigkeit von CVS beträgt 38 %, Grad III: ausgedehnte SAB mit intraparenchymalem Hämatom, die Häufigkeit von CVS beträgt 57 %, Grad IV: dicke Blutansammlung in der basalen Zisterne, der peripheren zerebralen Zisterne und der Zisterne der Sylvischen Fissur, die Häufigkeit von CVS beträgt 57 %. Die Perfusions-CT weist aufgehellte Bereiche im ischämischen Risikobereich auf und kann anhand der Verteilung des Kontrastmittels über die Zeit den zerebralen Blutfluss erkennen.

3. Transkranieller Doppler (TCD)

Zur Erkennung eines CVS ist keine wiederholte zerebrale Angiographie erforderlich. Eine TCD-Untersuchung von Blutflussveränderungen kann den Beginn und das Fortschreiten eines CVS aufdecken. Die MCA ist die am besten geeignete Arterie für die TCD-Untersuchung und ihre normale Flussgeschwindigkeit beträgt 30 bis 80 cm/s. Bei Patienten mit CVS beträgt die Blutflussgeschwindigkeit, wie durch zerebrale Angiographie gezeigt, im Allgemeinen >120 cm/s. Wenn der Wert >140 cm/s beträgt, deutet dies darauf hin, dass es zu verzögerten ischämischen neurologischen Defiziten (DIND) kommen wird. Liegt sie über 200 cm/s, erleiden die meisten von ihnen einen Hirninfarkt. Zu diesem Zeitpunkt hat die Stenose des Gefäßdurchmessers 50 % des ursprünglichen Durchmessers überschritten. Die Blutflussgeschwindigkeit am Ursprung der MCA wird üblicherweise mit dem extrakraniellen Abschnitt der ICA verglichen, was als Lindigarrd-Verhältnis bezeichnet wird. Wenn dieser Wert > 3 ist, kann davon ausgegangen werden, dass CVS vorliegt. Ähnliche Indizes werden für die hintere Zirkulation verwendet, indem die Geschwindigkeiten der Arteria vertebralis intrakraniell mit denen der Arteria vertebralis extrakraniell sowie der Arteria basilaris mit denen der Arteria vertebralis extrakraniell verglichen werden. Normalerweise ist während der Hochrisikophase des CVS, also 3 bis 10 Tage nach der Blutung, täglich ein TCD-Test erforderlich. Im Jahr 2001 haben Lysakowski et al. berichtete über eine Vergleichsstudie von TCD und DSA bei der Diagnose von CVS. Für MCA betrugen die Sensitivität und Spezifität von TCD 67 % bis 99 %, und der positive und negative Vorhersagewert lagen bei 97 % bis 68 %. TCD ist bei der Beurteilung distaler MCA-Spasmen weniger zuverlässig als bei proximalen MCA-Spasmen. Bei der kontinuierlichen Überwachung kommt es von Moment zu Moment zu deutlichen Schwankungen der Blutflussgeschwindigkeit, weshalb einige Wissenschaftler die Genauigkeit dieser Technologie in Frage stellen.

4. Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT)

SPECT ist eine weitere nichtinvasive Methode, die eine direkte anatomische Untersuchung des Gehirns ermöglicht. Hypoperfusionsbereiche und asymptomatische CVS können gefunden werden, bevor verzögerte ischämische neurologische Defizite (DIND) auftreten. Jabre et al. stellten in ihrer Studie fest, dass SPECT bei symptomatischem CVS eine geringere Sensitivität als TCD aufweist, jedoch eine höhere Spezifität als TCD.

5. Xenon-verstärkte CT/zerebrale Blutflussuntersuchung

XeCT hat einen höheren diagnostischen Wert als die konventionelle CT und kann Daten zum zerebralen Blutfluss liefern, die der anatomischen Stelle entsprechen. DIND kann in Bereichen mit einem zerebralen Blutfluss ≤ 20 ml 100 g-1 min-1 auftreten, und ein Hirninfarkt kann in Bereichen mit geringem zerebralen Blutfluss auftreten. Obwohl diese Methode einen hohen diagnostischen Wert hat, ist sie für Notfallpatienten mit SAB nicht geeignet, da sie zeitaufwändig ist und die Mitarbeit der Patienten erschwert.

6. MRT und MRA

Die Sensitivität der MRT kann dabei helfen, Patienten mit stillem Infarkt zu identifizieren, bei denen das Risiko einer DIND besteht. In einer Studie mit 125 aufeinanderfolgenden SAB-Patienten, die sich einer MRT unterzogen, untersuchten Shimoda et al. stellte fest, dass 57 % der Patienten verzögerte ischämische Läsionen hatten und die Hälfte davon asymptomatisch war. Die MRA ist eine nichtinvasive Untersuchungsmethode, mit der die Gefäßmorphologie dargestellt werden kann, deren Genauigkeit jedoch nicht so gut ist wie die der zerebralen Angiographie. Eine Studie von Tamatani et al. aus dem Jahr 1997 ergab, dass bei 86,4 % der Patienten mit CVS bei der zerebralen Angiographie Spasmen bei der MRA festgestellt werden konnten. Zu den Gründen, die eine MRA-Diagnose des CVS erschweren, zählen intrazerebrale Hämatome, starke SAB-Blutungen und Aneurysma-Clip-Artefakte.

7. Handlungsaufforderung

Die Morphologie der Hirnarterien kann mithilfe eines Elektronenstrahl-Bildgebungssystems (EBIS Fast CT) oder einer Spiral-CT zur kontinuierlichen volumetrischen Dünnschichtabtastung und anschließenden dreidimensionalen Rekonstruktion der Bilder dargestellt werden. Die Klarheit des resultierenden Bildes kommt der von DSA nahe und ist realistischer und schneller als MRA. Einige Wissenschaftler haben berichtet, dass CTA und DSA bei der Bewertung des Schweregrads des proximalen und distalen arteriellen CVS sehr konsistent sind.

8. Perfusions-CT und perfusionsgewichtete MRT-Bildgebung

Diese beiden Methoden zur Erfassung des zerebralen Blutflusses können anhand spezieller radiologischer Bildgebungsmerkmale die Asymmetrie der lokalen Perfusion aufzeigen und so sensible Hinweise auf die Verteilungsgebiete ischämischer Gefäße liefern. Eine semiquantitative Bestimmung kann anhand der Verteilung des Kontrastmittels über die Zeit erfolgen und zeigt kalt getönte Bereiche in der ischämischen Risikozone. Die Perfusions-MRT in Kombination mit der diffusionsgewichteten Bildgebung, die empfindlich auf akute Ischämie reagiert, ist bei der Identifizierung von Hochrisikobereichen äußerst wertvoll. Die Studie von Yavagal et al. zeigte, dass die Perfusions-MRT mikrovaskuläre oder distale Vasospasmen bei Patienten identifizieren und erkennen kann, bei denen auf TCD und DSA kein Hinweis auf ein CVS vorliegt, mit oder ohne Anomalien in der diffusionsgewichteten Bildgebung und ungeklärter klinischer Verschlechterung. Bei Patienten mit aneurysmatischer SAB, die mit perfusionsgewichteter Bildgebung untersucht wurden, wurden Bereiche mit geringer Durchblutung gefunden, die gut mit DIND korrelierten und größer waren als die abnormalen Bereiche bei der gleichzeitigen diffusionsgewichteten Bildgebung. Alle 15 Patienten mit DIND zeigten perfusionsgewichtete Veränderungen, während bei TCD nur bei 7 Patienten Anzeichen von CVS auftraten.

9. Jugularvenen-Sauerstoffsättigungstest

Zu den etwas invasiven Methoden zur Messung des zerebralen Blutflusses gehören die Sauerstoffsättigung in der Jugularvene und die direkte Messung des Sauerstoffs im Gehirn. Normalerweise wird die dominante Drosselvene (meistens die rechte innere Drosselvene) gewählt, da diese Vene den größten Teil des Blutes aus dem Gehirn erhält. Die Spitze des Katheters muss auf der rostralen Seite des Bulbus jugularis platziert werden. Der erste Messwert wird durch gleichzeitige Messung der arteriellen Blutgase und Sauerstoffsättigung kalibriert. Der Lichtwellenleiter an der Spitze des Katheters kann die momentane venöse Sauerstoffsättigung direkt erfassen, woraus sich Rückschlüsse auf die zerebrale Sauerstoffaufnahmefraktion (Sauerstoffextraktionsfraktion, OEF), die zerebrale Sauerstoffstoffwechselrate und den zerebralen Blutfluss ziehen lassen. Allerdings können bei dieser Methode zur Messung der Sauerstoffsättigung in der Jugularvene durch Vasospasmen bedingte Ischämiebereiche übersehen werden. Daher ist es besser, eine Sonde zur Messung der Sauerstoffspannung im Hirngewebe zu verwenden, die den Vorteil bietet, dass gleichzeitig auch der intrakraniale Druck überwacht wird.

10. Sonstiges

Die zerebrale Mikrodialyse ist eine Technik zur Überwachung neurochemischer Ischämiemarker und zur Erkennung von CVS und verzögerter zerebraler Ischämie. Es kann außerdem mit der Überwachung des intrakraniellen Drucks, der Erkennung von Glutamat, Laktat und anderen Stoffwechselnebenprodukten sowie der kontinuierlichen Überwachung enzymatischer Reaktionen am Krankenbett kombiniert werden, um auf exzitotoxische Zellschäden zu prüfen. In einer Studie mit 97 Patienten mit aneurysmatischer SAB wurden bei 83 % der Patienten mit DIND neurochemische Veränderungen beobachtet, die auf eine Ischämie hindeuteten, bevor Symptome auftraten. Eine andere Studie berichtete, dass der ischämische Typ des Gehirnstoffwechsels der DIND um durchschnittlich 11 Stunden vorausging. Obwohl diese Ergebnisse ermutigend sind, ist die Anwendung der Mikroanalyse des Gehirns mit Einschränkungen verbunden. Dazu gehören die Schwierigkeit, Messungen, die in sehr begrenzten Gewebebereichen durchgeführt wurden, zu extrapolieren, eine reaktive Gliose um die Katheterspitze, die die Genauigkeit der Messungen verringert, Variabilität der basalen neurochemischen Werte und Gewebetraumata nach der Platzierung der Sonde. Diese Einschränkungen sprechen nicht für den routinemäßigen Einsatz dieser Technik bei der Diagnose von Patienten mit aneurysmatischer SAB.

3. Klinische Diagnosekriterien für CVS

Als Diagnosekriterien für CVS gelten im Allgemeinen:

1. Tritt 5 bis 12 Tage nach der SAB auf. Bei den Patienten kommt es zu Bewusstseinseinschränkungen, fokalen neurologischen Defiziten, erhöhtem intrakraniellen Druck, Anzeichen einer Hirnhautreizung, erhöhtem Blutdruck, Kopfschmerzen, Fieber und Hyponatriämie, was auf die Möglichkeit eines CVS hindeutet.

2 Die oben genannten Symptome sollten Ursachen wie erneute Blutungen, intrakraniale Hämatome, Hydrozephalus und Elektrolytstörungen ausschließen.

3TCD-Untersuchung: Wenn die Blutflussgeschwindigkeit der MCA > 120 cm/s, die durchschnittliche Flussgeschwindigkeit der hinteren Hirnarterie > 90 cm/s und die durchschnittliche Blutflussgeschwindigkeit des Wirbel-Basilar-Arteriensystems > 60 cm/s beträgt, kann ein Vasospasmus diagnostiziert werden. Der Einsatz von TCD-Untersuchungen zur Überwachung des Auftretens von CVS gewinnt derzeit zunehmend an Bedeutung.

④ Die zerebrale Angiographie zeigte einen intrakraniellen Vasospasmus

Gemäß der zerebralen Angiographie kann CVS unterteilt werden in:

① Diffus: Der Stenosebereich der Blutgefäße im proximalen und distalen Teil des Aneurysmas beträgt mehr als 2 cm. In leichten Fällen verringert sich der Durchmesser um 25 bis 50 %, in schweren Fällen um mehr als 50 %.

2 Peripher: Die Stenose der Blutgefäße im distalen Teil erreicht 2 cm.

3Einschränkung: einzelne lokale Stenose.

④Mehrere Einschränkungen: mehrere lokale Stenosen.

Laut der von TCD untersuchten durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit des MCA handelt es sich um ein leichtes CVS, wenn diese über 120 cm/s liegt. Mäßig liegt sie bei 140–200 cm/s, schwerwiegend liegt sie bei >200 cm/s.

Obwohl die meisten Wissenschaftler DIND als direkte Folge von CVS betrachten, stimmt das durch die zerebrale Angiographie gezeigte CVS-Spektrum nicht vollständig mit der Schwere der klinischen Symptome überein. Manchmal zeigt die zerebrale Angiographie zwar ein offensichtliches CVS, der Patient weist jedoch keine klinischen Symptome auf. manchmal treten schwere klinische Symptome auf, jedoch ist bei der Angiographie kein CVS erkennbar. Nachdem einige Patienten mit Kalziumionenblockern und anderen Medikamenten behandelt worden waren, ergab die erneute DSA-Untersuchung, dass sich der Krampf großer Gefäße nicht signifikant besserte, die klinischen ischämischen Symptome sich jedoch besserten. Daher hängt das Auftreten von DIND nicht nur mit CVS zusammen, sondern auch mit den mikrozirkulatorischen Veränderungen im Hirngewebe nach SAB, einschließlich Veränderungen der Blutgefäße, des Blutflusses, der Blut-Hirn-Schranke und des Hirnstoffwechsels. Insbesondere führen mikrovaskuläre Spasmen zur Bildung ausgedehnter Mikroembolien in den Mikrogefäßen, was zu Störungen der kortikalen Mikrozirkulation führt, die eine wichtige Ursache für DIND sein können. Darüber hinaus sollten bei der Diagnose von DIND auch verzögerte neurologische Funktionsstörungen berücksichtigt werden, die andere Ursachen haben, beispielsweise Hydrozephalus, Hirnödem oder erneute Blutungen. Daher kann davon ausgegangen werden, dass DIND durch mehrere Faktoren verursacht wird.