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RAPID与syngo.via神经灌注软件预测脑梗塞机械取栓完全再通后最终梗死体积的比较

2022

01/11

XI区

A-

A+

作者使用血栓切除成功后的随访CT作为定义缺血核心的金标准。这种方法有两个局限性。首先是CTP和最终再通之间的时间跨度，在此期间，ICV可能会增长。

在机械取栓术的早期阶段，临床试验的主要目的是强调静脉溶栓和机械取栓术之间的治疗差异，精确定义缺血核心和半影以选择病人并不是主要重点。然而，随着机械取栓术的增加，尤其是在时间窗口延长或闭塞位置较远的患者中，精确定义缺血核心和半影的信息以确定可能的临床获益边缘变得更加重要。

根据目前的血栓切除指南，计算机断层扫描灌注（CTP）成像需要在延长的时间窗（超过6小时）内确定符合血管内血栓切除术（EVT）的患者。然而，CTP参数（平均通过时间、脑血流量[CBF]、脑血容量及残余函数达到峰值前的时间[Tmax ] ）和用于定义缺血核心和半影的定量阈值存在很大差异。

测量梗死组织的CBF阈值在30%和45%之间，取决于所使用的后处理软件。但是，就其对治疗计划和预后估计的临床意义而言，各软件包之间的互换程度尚不清楚。早期研究表明，不同软件包的缺血核心体积（ICV）明显不同，从而导致机械血栓切除术后后续梗死体积（FIV）的预测不一致。

最近，来自德国的学者研究评估了 2个常用的自动灌注软件（ syngo .via和RAPID）比较预测的缺血核心体积与脑血栓机械取栓成功再通后的后续梗死体积（FIV），我们一块学习一下。

研究回顾性地纳入154名大脑中动脉或颈内动脉大血管闭塞的患者，这些患者在CT灌注扫描后2小时内接受血管内治疗，并获得了脑梗塞溶栓治疗完全再通的结果。

所有患者入院时都在一台128层CT扫描仪（SOMATOM Definition AS+，西门子，福希海姆，德国）上进行薄层NECT（重建层厚0.6mm，增量0.4mm，重建卷积核H31s）、VPCT（重建层厚0.6mm，增量0.4mm，重建卷积核H20f [通常重建层厚为3-5mm，增量2-3mm]）和动脉CT血管成像（层厚0.6mm，增量0.4mm，重建卷积核B20f）。入院后24至36小时内进行后续NECT检查。

VPCT的成像参数如下：80 kV，180 mAs，准直128×0.6 mm，旋转时间0.3s。采用4D摇篮床模式扫描，68秒内扫描35次，扫描延迟4s。使用双筒高压注射器（Medtron，Saarbruecken，德国）以5ml/s的速度静脉注射总共30ml的碘造影剂（Imeron 400；Bracco Imaging，Konstanz，德国），然后是50ml的盐水冲洗。脑部覆盖范围为96mm。

从主动脉弓到颅顶进行头颈部动脉CT血管成像（120 kV，参考管电流160 mAs，准直128×0.6 mm，旋转时间0.3s）。以5ml/s的速度静脉注射总共60ml的碘造影剂（Imeron 400; Bracco Imaging, Konstanz,德国），然后是50ml的生理盐水冲洗。监测胸主动脉，阈值超过100HU后启动扫描，固定的启动延迟为4s。

后处理使用两种自动软件完成。RAPID（iSchema View inc，Menlo Park，CA）是一个全自动的CT灌注软件，缺血核心定义的默认设置为rCBF<30%。syngo软件（syngo.via CT Neuro Perfusion VB30; Siemens Healthineers, Erlangen, 德国）是另一个针对预测缺血核心和半影的自动化软件解决方案，它依赖于半球间比较的去卷积模型。与RAPID类似，CTP使用相对CBF的阈值来定义缺血核心。这两个软件包都进行自动配准、分割和运动校正，并使用延迟不敏感算法。对于这两个软件解决方案，作者调查了不同rCBF阈值下的缺血核心（<38%-<34%-<30%-<25%-<20%）。遵照以前的研究结果，这些水平被认为是软件应用的合理调整。

结果与再通畅后24至36小时内的CT扫描的FIV进行比较。应用Bland-Altman来显示一致性水平和评估系统性差异。

syngo软件报告的相对脑血流量（rCBF）阈值<25%的缺血性核心体积（ICV）散点图和rCBF阈值<38%的RAPID软件与随访梗死体积（FIV）的散点图。

结果显示，RAPID软件的rCBF<38%时，缺血核心体积与FIV之间的相关性最高，无明显差异（r=0.89，P<0.001），syngo软件的rCBF<25%时，相关性最高（r=0.87，P<0.001）。

Bland-Altman图显示随访梗死体积（FIV）和缺血核心体积（ICV）与相对脑血流量（rCBF）<38%（RAPID）和rCBF<25%（syngo）的一致性。

Bland-Altman分析显示在这些设置中的一致性最好。在供应商的默认设置中（RAPID的rCBF<30%，syngo的rCBF<20%），缺血核心容积和FIV之间的相关性也很高（RAPID：r=0.88，syngo：r=0.86，P<0.001），但平均差异很大（P<0.001）。rCBF<38%（RAPID）和rCBF<25%（syngo）时，FIV严重高估的风险高于默认设置。

Bland-Altman图比较了在RAPID（相对脑血流量[rCBF]<30%）和syngo（rCBF<20%）软件的标准设置中分别计算的随访梗塞体积（FIV）和缺血核心体积（ICV）。

RAPID和Syngo软件在不同rCBF阈值下的性能特征与随访CT上的FIV

自动神经灌注软件解决方案可通过缺血核心和半影的指示，提供可靠的脑灌注完整性和储备能力参数，从而使治疗决策更加客观和透明，简化急性卒中患者的治疗管理。已发现rCBF是缺血核心定义的可靠参数。然而，使用相同的阈值定义缺血核心时，不同厂商的自动灌注软件解决方案的结果有很大差异。此外，诸如色散校正（dispersion correction）、额外的噪声校正或平滑化等因素也可能影响结果。本文作者目的是通过分析2 个常用软件供应商的灌注软件，以TICI 3再通后的FIV知识来优化CTP上的缺血核心定义。

在以前的研究中，不同灌注软件的分析都是以RAPID为金标准，供应商推荐的阈值为rCBF<30%来定义缺血核心。这种方法有局限性，因为用RAPID估计的缺血核心可能与通过梗死组织的体积测量定义的真正缺血核心不同。有研究发现，在实现完全再灌注的患者中，用rCBF<30%计算的ICV往往低估了24小时梗死的大小。这与Cereda等人的研究相一致，他们观察到使CTP ICV和弥散加权成像之间的差异最小化的rCBF阈值是<38%。RAPID的rCBF阈值<38%时，ICV和FIV之间的绝对差异可降至15.1ml。使用syngo软件在rCBF<25%的情况下可以获得类似的中位ICV结果。因此，rCBF可能是定义缺血核心的一个更可靠的参数。将RAPID默认设置（rCBF<30%）应用于syngo软件，观察到ICV和FIV之间的显著差异，梗死的高估（平均37 .4 ml）。总的来说，在ICV和FIV相关性最好的rCBF阈值下（RAPID为38%，syngo为25%），ICV严重高估的病例很少（两组均为3例），对治疗决策有潜在影响。根据Cereda等人的研究，RAPID高估ICV的风险在rCBF<38%时比rCBF<30%时高，在高估的情况下，绝对值在38%的阈值时更高。

使用syngo软件也可以观察到类似的结果，在rCBF<25%时高估ICV的风险比rCBF<20%时高。另外，FIV和ICV在关键的70ml标记处出现体积差异的病例数在20%时较少（5例对2例）。传统的rCBF阈值定义ICV（RAPID<30%）的目的是在选择病人时更具包容性，而不是拒绝病人可能受益的治疗，这从临床角度来看似乎是合适的。风险大于收益的时间点很难界定。因此，选择符合EVT的病人仍然是一个敏感问题。一般来说，ICV与FIV的偏差随着ICV的增加而增加。在有非常大的梗死（>150 ml）的病例中，缺血核心在CTP输出中被系统地低估。在这些病例中，应考虑到ASPECTS较低。然而，自动灌注结果不仅可能受到大面积梗死的干扰，还可能受到运动伪影或造影剂到达率低的影响。

本研究有一些局限性。作者使用血栓切除成功后的随访CT作为定义缺血核心的金标准。这种方法有两个局限性。首先是CTP和最终再通之间的时间跨度，在此期间，ICV可能会增长。然而，通过将研究对象限定为TICI 3级再通的患者，并将从初始灌注CT到最终再通的时间窗限定为最多2小时，作者希望克服这一局限性。第二点是关于成像方式本身，因为我们必须考虑到，在24至36小时的后续CT中，明确界定梗死可能是一个挑战。为了缓和这一局限性，分析工作由两名有经验的医生共同完成，对最初的CTP结果保密。在以前的研究中，使用了基线磁共振成像和扩散加权成像（DWI）的缺血核心评估。然而，这种方法也有局限性，因为再灌注后弥散加权成像病变可能部分可逆，结果可能被水肿的影响所混淆。此外，CTP只是CBF高度敏感和动态阶段的时间快照，缺血核心定义的最佳阈值可能取决于中风发病和CTP采集之间的时间窗和再灌注疗法。最后，作者只比较了2个软件包，而没有对其他市场上的灌注软件进行评估。

作者认为， rCBF是定义缺血核心的可靠参数，但具体阈值取决于操作者的灌注软件。通过调整rCBF阈值，RAPID和s yngo.via软件都可以获得关于完全再通后FIV的可靠信息的同等结果。表示ICV的软件最精确地特定阈值与各自的默认设置略有不同。保持软件特定的基本设置，这意味着在选择EVT的病人时更具包容性，或者将阈值调整为最准确的ICV指示设置，这仍然是有争议的，然而，这意味着如果结果预后不佳，则要稍加选择，宁可阻止病人接受艰苦的手术。

文献原文：Muehlen I, Sprügel M, Hoelter P, Hock S, Knott M, Huttner HB, Schwab S, Kallmünzer B, Doerfler A. Comparison of Two Automated Computed Tomography Perfusion Applications to Predict the Final Infarct Volume After Thrombolysis in Cerebral Infarction 3 Recanalization. Stroke. 2021 Dec 7:STROKEAHA121035626. doi: 10.1161/STROKEAHA.121.035626. 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。

2022年1月10日