Infarktgrößenbestimmung mittels Echokontrast-gestütztem Perfusionsimaging im fokalen Ischämiemodell

Hintergrund: Moderne Imaging Ultraschallverfahren erlauben unter Verwendung von Echokontrastmitteln (Echo-KM) eine Perfusionsbildgebung des Gehirns. Das Verfahren der Auffüllkinetik beinhaltet die Zerstörung von Echo-KM und beschreibt ihren Wiedereinstrom in das zerebrale Gefäßbett. Wir untersuchten den Wert dieses Verfahrens hinsichtlich der Infarktgrößenbestimmung und Prädiktion im tierexperimentellen fokalen Ischämiemodell.

Methodik: In Gruppe 1 (n=6 Ratten) wurden zerebrale Perfusionsdefekte nach Kraniektomie mittels octafluoropropanhaltigen Echo-KM und dem Pulse Inversion Imaging Verfahren sequentiell von einer bis zu sechs Stunden nach Induktion der zerebralen Ischämie durch das Fadenmodell gemessen. In Gruppe 2 (n=6 Ratten) erfolgte das Ultraschall-Perfusionimaging sowie die histologische Aufarbeitung 24 Stunden nach Ischämieinduktion. Die Wiederauffüllung des Kapillarbettes wurde jeweils durch ansteigende Pulsabstände von 150 ms bis 15s bestimmt. Anschließend erfolgte eine koronare histologische Darstellung des Infarktes in der sonographischen Messebene mittels 2,3,5 Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC).

Ergebnisse: Ein Perfusionsdefizit war mittels einer automatisierten Videointensitätsschwelle von 5% in allen Tieren mit histologischem Infarktnachweis zu beobachten. Die histologische mittlere Infarktgröße für beide Gruppen betrug 18,5%±8,1% der Hemisphäre. Perfusionsdefizite in den finalen Perfusionsmessungen betrugen für Pulsabstände von 12s 25,36%±11,50 (r=0,88) und Pulsabstände von 15s 18,49%±7,32 (r=0,95). In Gruppe 1 war ein Perfusionsdefizit bereits innerhalb der ersten Stunde nach Ischämieinduktion nachweisbar und zeigte für den niedrigeren Pulsabstand von 12s mit 17,4%±9,8 die beste Korrelation (r=0,94) zur Histologie.

Zusammenfassung: Bei optimalen Beschallungsbedingungen erlaubt das US-Perfusionsimaging eine gute Infarktgrößenbestimmung im fokalen Ischämiemodell der Ratte. Nach diesem erfolgreichen „proof of principle“ müssen künftige experimentelle Studien den prädiktiven Wert bei transossärer Beschallung evaluieren.