Charakterisierung des Neuauftretens und der Rückbildung von Hyperintensitäten in der diffusionsgewichteten Magnetresonanztomographie in der ersten Woche nach ischämischem Schlaganfall

Abstract

Einleitung und Zielsetzung: Die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie (DWI) ist sensibler in der Aufdeckung ischämischer Hirnläsionen als die klinisch-neurologische Untersuchung. Obwohl DWI-Hyperintensitäten üblicherweise als irreversibel geschädigtes Infarktgewebe angesehen werden, konnte in Einzelfällen eine frühe komplette Rückbildung gezeigt werden. Durch eine systematische Untersuchung der Inzidenz und der Charakteristika des Neuauftretens und der frühen Rückbildung von DWI-Hyperintensitäten soll diese Arbeit zu einem besseren Verständnis der Rezidivrate, Pathophysiologie und des zeitlichen Verlaufs der bildgebenden Korrelate innerhalb der ersten Woche nach ischämischem Schlaganfall beitragen. Methodik: Bei Patienten mit einem akuten ischämischen Schlaganfall wurden an drei Zeitpunkten innerhalb der ersten Erkrankungswoche magnetresonanztomographische Untersuchungen durchgeführt. Die auf den DWI-Bildern sichtbaren akuten Hirnläsionen wurden jeweils geblindet gegenüber den klinischen Informationen und unabhängig von den zeitlich früheren oder späteren Bildbefunden manuell markiert. Auf koregistrierten Bildern wurden daraufhin mithilfe der Markierungen neu auftretende sowie vollständig reversible DWI-Läsionen identifiziert und mit klinischen, bildgebungsbasierten und laborchemischen Risikofaktoren korreliert. Ergebnisse: Bei mehr als einem Viertel der Patienten traten innerhalb der ersten Woche nach Schlaganfall neue zusätzliche ischämische Hirnläsionen auf. Klinisch manifeste Schlaganfallrezidive zeigten sich bei 3 % der Patienten. Bei einem Viertel der Patienten bildeten sich einzelne initial sichtbare Hyperintensitäten vollständig zurück. Die Rückbildung war auf kleine Läsionen beschränkt. Sowohl neue als auch reversible Läsionen waren signifikant mit multiplem Infarktmuster und symptomatischen Karotisstenosen assoziiert. Thrombolysetherapie war insbesondere mit neuen Läsionen innerhalb der ersten 24 Stunden assoziiert und Rekanalisation war insbesondere mit neuen Läsionen innerhalb des initialen Perfusionsdefizits assoziiert. Bei mehr als der Hälfte der Patienten mit reversiblen Läsionen fanden sich auch zusätzliche neue Läsionen in der ersten Woche. Schlussfolgerungen: In der ersten Woche nach ischämischem Schlaganfall zeigen serielle DWI-Untersuchungen viele neue Läsionen, die der klinisch-neurologischen Untersuchung entgehen. Der Zeitpunkt des Auftretens und das initial bestehende Perfusionsdefizit können dabei helfen, tatsächliche Rezidivereignisse von Verlaufsereignissen des Indexinfarktes im Rahmen von Thrombolyse und Rekanalisation abzugrenzen. Die frühe komplette Rückbildung von DWI-Hyperintensitäten ist kein seltenes Phänomen, sie ist jedoch auf einzelne kleine Läsionen beschränkt. Neue sowie reversible Läsionen sind möglicherweise Ausdruck eines mehrzeitigen embolischen Infarktgeschehens.

Background and Purpose: Diffusion-weighted magnetic resonance imaging (DWI) is more sensitive in detecting ischemic brain lesions than the neurologic examination. Usually, DWI hyperintensities are regarded as irreversibly damaged infarct tissue. In some cases however, a complete early reversal of hyperintensities has been reported. In this study, incidence and characteristics of new as well as reversible hyperintensities in the first week were systematically investigated to extend the current knowledge on recurrence rates, pathophysiology and the time course of hyperintensities after ischemic stroke. Methods: Patients with an acute ischemic stroke underwent magnetic resonance imaging at three time points within the first week of stroke. DWI hyperintensities were manually delineated by raters blinded to clinical information and without knowledge of the findings of the other time points. Then, images of the three time points were coregistered. New as well as fully reversible DWI lesions were identified using the delineated regions of interest on coregistered images and correlated with risk factors derived from the clinical evaluation, imaging and laboratory results. Results: New ischemic lesions were found in more than a fourth of the patients in the first week after stroke. Clinical stroke recurrence was seen in 3 % of the patients. Individual initial hyperintensities reversed completely in a fourth of the patients. Reversal was limited to small lesions. New as well as reversible lesions were significantly associated with multiple initial infarcts and symptomatic carotid stenosis. Thrombolytic therapy was especially associated with new lesions in the first 24 hours and recanalization was especially associated with new lesions inside the area of initial hypoperfusion. In more than half of the patients with reversible lesions, new additional lesions were also found in the first week. Conclusions: Follow-up DWI measurements reveal many new lesions in the first week after ischemic stroke that are not detected by neurologic examination. The time point of occurrence and the initial perfusion deficit can help to differentiate true recurrent events from those related to thrombolysis and recanalization. Complete reversal of DWI hyperintensities is not a rare phenomenon, but it is limited to small individual lesions. New as well as reversible lesions may indicate ongoing recurrent embolism.