Aber neu veröffentlichte Forschungsergebnisse zeigen, dass eine innovative Art von Gehirnscan Ärzten schnell genau sagen kann, wo eines dieser Probleme liegt, und ihnen helfen zu entscheiden, wie der Blutfluss wiederhergestellt werden kann. Und es kann mit Scannern in vielen Krankenhäusern durchgeführt werden. Das ist das Fazit von zwei neuen Papieren, die in der Juni-Ausgabe der Zeitschrift Radiology von einem Team des Gesundheitssystems der University of Michigan veröffentlicht wurden. Die Forscher beschreiben die vielen möglichen Anwendungen einer Technik namens Perfusions-CT, einschließlich ihrer eigenen Forschungsergebnisse und Daten von einigen anderen Teams weltweit. Das U-M-Team, das die Perfusions-CT seit mehreren Jahren klinisch einsetzt, hofft, dass ihre neuen Erkenntnisse und ihre umfassende Überprüfung der Literatur vielen anderen Krankenhäusern helfen werden, sich für die lebensrettende Technik zu entscheiden.
Perfusions-CT-Scans können mit Hilfe einer speziellen Software von jedem modernen Computertomographen durchgeführt werden. Mehrere andere Gehirn-Scan-Techniken, die auch den Blutfluss aufdecken können, wie PET, SPECT oder Xenon-CT, erfordern spezielle Geräte, die in vielen Krankenhäusern nicht zu finden sind, kosten viel oder sind für Patienten mühsamer. „Es ist immer noch eine relativ neue Technik, aber es könnte an jeden CT-Scanner der neueren Generation angepasst und zur Abbildung akuter und chronischer zerebrovaskulärer Erkrankungen verwendet werden“, sagt Ellen Hoeffner, M.D., Hauptautorin einer der beiden neuen Arbeiten und Assistenzprofessorin in der Abteilung für Radiologie an der U-M Medical School. „Es ist immer noch nicht vollständig für den Einsatz unter bestimmten Bedingungen validiert, aber mehr Forschung wird helfen.“Die Perfusions-CT wird eine hervorragende Ergänzung bei der Beurteilung bestimmter Patienten mit Risikofaktoren für einen Schlaganfall sein, insbesondere bei kritischen Patienten, bei denen eine rasche Entscheidung erforderlich ist“, sagt Co-Autor Gregory Thompson, MD, ein außerordentlicher Professor in der U-M-Abteilung für Neurochirurgie. „Ich denke, es wird immer nützlicher, weil es leicht zu erhalten, leicht zu bewerten, schnell und hochpräzise ist.“
Der Scan wird durchgeführt, indem Röntgenstrahlen durch das Gehirn geleitet werden, genau wie bei einem normalen CT-Scan. Die Perfusions-CT zeigt nicht nur die Struktur des Hirngewebes, sondern auch, wie viel Blut im Gehirn vorhanden ist und wie schnell es sich bewegt. Dies geschieht durch mehrmaliges Scannen des Patienten alle paar Sekunden vor, während und nach der intravenösen Verabreichung eines jodhaltigen Kontrastmittels, das die Röntgenstrahlen absorbiert.
Hoeffner stellt fest, dass kommerziell erhältliche Computersoftware die Blutflussraten aus diesen rohen Scan-Informationen berechnen kann. Und Ärzte können Regionen von Interesse vergrößern: So kann beispielsweise der Blutfluss in dem Bereich, der von einer verstopften Halsschlagader auf einer Seite des Gehirns gespeist wird, mit dem Fluss in einem Bereich verglichen werden, der von der anderen Halsschlagader auf der gegenüberliegenden Seite des Gehirns gespeist wird. Verstopfungen in den Halsschlagadern werden durch dieselbe cholesterinbeladene Plaque verursacht, die Brustschmerzen und Herzinfarkte verursachen kann, wenn sie in der Nähe des Herzens auftreten. Im Gehirn können diese Blockaden Probleme mit dem Denken oder Sehen verursachen und sind ein Hauptrisikofaktor für die häufigste Art von Schlaganfall. Oft versuchen Chirurgen, extrem verstopfte oder verengte Halsschlagadern zu öffnen oder zu umgehen, indem sie Verfahren wie Angioplastie, Karotisendarteriektomie oder Hirnbypass anwenden. Oder, wenn ein nahe gelegener Tumor entfernt werden muss, können sie beschließen, eine Halsschlagader endgültig zu schließen und die andere das Gehirn füttern zu lassen. Aber zuerst müssen sie testen, wie gut Blut zum Gehirn gelangt und wie sich das Gehirn des Patienten verhält, wenn die Arterie vorübergehend oder dauerhaft geschlossen wird. Die Perfusions-CT kann bei diesen beiden wichtigen Aufgaben helfen und bestimmen, wem durch eine Operation geholfen oder geschadet werden könnte. Um zu messen, wie angespannt das Blutflusssystem des Gehirns ist, eine Qualität, die als zerebrovaskuläre Reserve bezeichnet wird, wird der Perfusions-CT-Scan durchgeführt, nachdem die Patienten eine Dosis des Arzneimittels Acetazolamid erhalten haben, um ihre Blutgefäße zu erweitern und den Fluss zu maximieren. Patienten, deren Gefäße sich als Reaktion auf Acetazolamid nicht erweitern, weil sie bereits maximal erweitert sind und so viel Blut wie möglich durchlassen, profitieren am ehesten von einem Blutflussvergrößerungsverfahren. Die Perfusions-CT kann auch während eines Ballontestverschlusses helfen, bei dem Ärzte einen winzigen Ballon in das verengte Blutgefäß einführen, ihn aufblasen, um den Blutfluss kurz zu stoppen, und Veränderungen der Gehirnaktivität messen. Dies zeigt, wie gut das Gehirn eines Patienten einer Operation oder einem Halsschlagaderverschluss standhalten kann.
In neuen Ergebnissen von acht Patienten zeigt das U-M-Team, dass die Perfusions-CT wertvolle Informationen über Patienten lieferte, die den Ballontest bestanden haben, deren Gehirnscan jedoch einen niedrigen Blutfluss zeigt, der möglicherweise nicht ausreicht, wenn der Verschluss dauerhaft ist. Sie sagen, dass es sogar in der Lage sein kann, vorherzusagen, welche Patienten einen Schlaganfall erleiden könnten, nachdem eine ihrer Halsschlagadern dauerhaft geschlossen wurde. Die Perfusions-CT kann auch helfen, wenn ein Patient einen Schlaganfall hat, der durch eine Blockierung der Blutversorgung eines Teils des Gehirns verursacht wird, oft weil sich ein Gerinnsel oder ein Stück Plaque in einem kleinen Blutgefäß festgesetzt hat. Diese Art von Schlaganfall, ischämisch genannt, ist die häufigste Form und macht 80 Prozent der 730.000 Schlaganfälle aus, die jedes Jahr national auftreten. Regelmäßige CT-Scans sind eine Standarduntersuchung für Patienten, die mit Symptomen eines Schlaganfalls in die Notaufnahme kommen, da sie zeigen können, ob ein Schlaganfall ischämisch oder hämorrhagisch ist (verursacht durch ein geplatztes Blutgefäß). CT-Scans leiten Ärzte an, ob sie Clotbuster-Medikamente verabreichen sollten, die das Leben eines ischämischen Schlaganfallpatienten retten, aber einen hämorrhagischen Schlaganfallpatienten töten können. Die Perfusions-CT erweist sich als nützlich, um mehr Informationen über das Gehirn einiger ischämischer Schlaganfallpatienten zu erhalten. Es kann zum Beispiel sagen, ob zu viel Hirngewebe bereits an Blutmangel gestorben ist oder ob es Bereiche gibt, die noch etwas durchblutet werden und durch die Gabe von Clotbustern gerettet werden könnten. Neuere Forschungen an anderen Institutionen haben dazu beigetragen, Schwellenwerte für den Blutfluss, das Volumen und die Flussraten des Gehirns zu entwickeln, um festzustellen, ob Gewebe tot (infarkt) oder nur blutverhungert (ischämisch) ist. Das U-M-Team stellt auch fest, dass die Perfusions-CT bei Patienten nützlich sein kann, die einen Schlaganfall überlebt haben, der als Subarachnoidalblutung bekannt ist und durch ein geplatztes Aneurysma verursacht wird, das auf die Oberfläche des Gehirns blutet. Nur eine Kombination aus schnellem Handeln und neurochirurgischem Geschick kann das Leck schließen und das Leben des Patienten retten. Aber selbst wenn sie überleben, haben Patienten ein hohes Risiko für einen ischämischen Schlaganfall innerhalb von Stunden oder Tagen nach der Operation, wenn sich ihre reparierten Blutgefäße unkontrolliert verengen. Viele sterben oder erleiden eine schwere Behinderung. Die Perfusions-CT kann diesen Zustand, den sogenannten zerebralen Vasospasmus, überwachen und die Behandlung beschleunigen.
Schließlich stellen Hoeffner und ihre Kollegen fest, dass sich die Perfusions-CT für Patienten mit Hirntumoren in einem frühen Entwicklungsstadium befindet. Da Tumore neue Blutgefäße bilden müssen, um sich selbst zu ernähren, und weil neue Blutgefäße Wände haben, die superdurchlässig sind, eignet sich die Technik zur Kartierung von Tumoren und zur Beurteilung ihrer Wachstumsrate und ihres Stadiums. Suresh Mukherji, M.D., Direktor der U-M-Abteilung für Neuroradiologie, lobt Hoeffner dafür, dass er die vielen Anwendungen der Technik bekannt gemacht hat. „Dr. Hoeffners Arbeit und ihre Vorträge auf nationalen Treffen etablieren sie als eine der führenden Autoritäten für Perfusions-CT nicht nur in den USA, sondern weltweit“, sagt er. „Ihre Arbeit wird den Rahmen für die Integration der Perfusions-CT in die tägliche Praxis bieten.“
Zu den Autoren der beiden Arbeiten gehören neben Hoeffner, Thompson und Mukherji auch die Radiologen Rajan Jain, M.D., Sachin Gujar, M.D., Guarang Shah, M.D., John Deveikis, M.D. und Ruth Carlos, M.D., der Neurochirurg Mark Harrigan, M.D., und der Radiologieprofessor Ian Case, RT (CT). Die Studie wurde intern finanziert.