Nuklearmedizin 1988; 27(04): 127-134
DOI: 10.1055/s-0038-1629443
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133Xe-DSPECT: Bedeutung der zerebrovaskulären Reservekapazität für Diagnostik und Therapie der chronischen zerebralen Ischämie[*]

133Xe-DSPECT: Significance of the Cerebrovascular Reserve Capacity for the Diagnosis and Treatment of Chronic Cerebral Ischemia
G. Leinsinger
1   Aus der Radiologischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. Dr. J. Lissner), München, BRD
,
P. Schmiedek
2   der Neurochirurgischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. F. Marguth), München, BRD
,
T. Kreisig
1   Aus der Radiologischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. Dr. J. Lissner), München, BRD
,
K. Einhäupl
3   der Neurologischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. Th. Brandt) der Universität München, Klinikum Großhadern, München, BRD
,
W. Bauer
1   Aus der Radiologischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. Dr. J. Lissner), München, BRD
,
E. Moser
1   Aus der Radiologischen Klinik (Dir.: Prof. Dr. Dr. J. Lissner), München, BRD
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Eingegangen: 19 February 1988

Publication Date:
04 February 2018 (online)

Using 133Xe-DSPECT, measurements of regional cerebral blood flow (rCBF) were performed before and after stimulation with 1 g of Diamox® in 55 patients with symptomatic occlusion of the internal carotid artery (ICA) and 26 patients without evidence of brain disease (normals). In normals, a negative correlation (r = -0,74) of the Diamox-induced increase of hemispheric blood flow (reserve capacity) and rCBF at rest was observed. In 48 of the 55 patients (87%) with ICA-occlusion a reduced reserve capacity was found. The extent of reduction, however, did not correlate with the findings of transmission CT, because 15 of 21 patients (71 %) with normal CT-scans presented a moderate to severe reduction of reserve capacity. In contrast, reserve capacity corresponded to the extent of arterial collateralisation as documented by cerebral panangiography. In 31 patients EC/IC-bypass surgery was performed. In follow-up studies reserve capacity increased, especially in patients who had a severe reduction preoperatively. Therefore, the combined measurement of rCBF at rest and of reserve capacity is a sensitive, non-invasive method for the diagnosis of (even bilateral) cerebrovascular disease and can be helpful to identify patients with hemodynamic ischemia, who may benefit from EC/IC-bypass surgery.

Zusammenfassung

Mittels 133Xe-DSPECT wurde die regionale Hirndurchblutung (rCBF) vor und nach Stimulation mit 1 g Diamox gemessen. Bei 55 Patienten mit symptomatischem Verschluß der A. carotis interna (ICA) und 26 Patienten ohne zerebrale Erkrankung (Normalkollektiv) erfolgte die rCBF- Messung in Ruhe sowie 15 min nach Diamox. Unter Beurteilung der mittleren Hemisphärenperfusion fand sich eine reziproke Abhängigkeit des Diamox-induzierten rCBF-Anstiegs (Reservekapazität) von der Ruhedurchblutung (r = -0,74). Bei 48 von 55 Patienten (87%) mit ICA-Verschluß wurde eine Einschränkung der Reservekapazität gefunden. Der Schweregrad dieser Einschränkung zeigte keine Korrelation mit den Befunden der kranialen Transmissions- CT, da 15 von 21 Patienten (71%) mit unauffälligem CT-Befund eine mittel- bis hochgradige Verminderung der CVRC aufwiesen. Dagegen korrelierte die Höhe der Reservekapazität mit dem panangiographisch nachgewiesenen Ausmaß der zerebralen Kollateralversorgung. Bei 31 Patienten wurde eine extraintrakranielle (EC/IC)- Bypassoperation durchgeführt. rCBF- Verlaufskontrollen (3-12 Monate postoperativ) zeigten eine Verbesserung der Reservekapazität vornehmlich bei den Patienten, die präoperativ eine hochgradig eingeschränkte Stimulierbarkeit nach Diamox-Gabe aufwiesen. Die kombinierte Messung von zerebraler Ruhedurchblutung und Reservekapazität ist demnach eine sensitive nichtinvasive Methode zur Diagnostik zerebrovaskulärer Erkrankungen und ermöglicht eine genauere Abgrenzung von Patienten mit zerebraler Ischämie, die von einer Bypassoperation profitieren können.

* Herrn Prof. Dr. Dr. med J. Lissner zum 65. Geburtstag.


 
  • LITERATUR

  • 1 Ackerman R H, Zilkha E, Bull J W D. et al. The relationship of the CO2 reactivity of cerebral vessels to blood pressure and mean resting blood flow. Neurology 1973; 23: 21-6.
  • 2 Ausman J I, Diaz F G. Critique of the extracranial-intracranial bypass study. Surg Neurol 1986; 26: 218-21.
  • 3 Awad I A, Spetzler R F. Extracranial-intracranial bypass surgery: A critical analysis in light of the international cooperative study. Neurosurg 1986; 19: 655-64.
  • 4 Baron J C, Bousser M G, Rey A, Guillard A, Comar D. Reversal of focal “misery- perfusion syndrome” by extra-intracranial arterial bypass in hemodynamic cerebral ischemia. Stroke 1981; 12: 454-9.
  • 5 Büll U, Moser E A, Kirsch C M, Schmiedek P. 133Xenon DSPECT (Dynamische Single Photon Emissions CT). Fortschr Röntgenstr 1983; 139: 351-8.
  • 6 Büll U, Leinsinger G, Kreisig T, Schmiedek P. Xenon-133 dynamic SPECT in cerebro vascular disease. In: Hartmann A, Hoyer S. eds. Cerebral blood flow and metabolism measurement. Berlin - Heidelberg - New York: Springer; 1985: 238-52.
  • 7 Bullock R, Mendelow A D, Bone I. et al. Cerebral blood flow and CO2 responsiveness as an indicator of collateral reserve capacity in patients with carotid arterial disease. Br J Surg 1985; 72: 348-51.
  • 8 Celsis P, Goldman T, Henriksen L. et al. A method for calculating regional cerebral blood flow from emission computed tomography of inert gas concentrations. J Cornput Assist Tomogr 1981; 05: 641-5.
  • 9 Cotev S, Lee J, Severinghaus J W. The effects of acetazolamide on cerebral blood flow and cerebral tissue PO2 . Anesthesiol 1968; 29: 471-7.
  • 10 Day A L, Rhoton A L, Little J R. The extracranial-intracranial bypass study. Surg Neurol 1986; 26: 222-6.
  • 11 Donley R F, Sundt T M, Anderson R E, Sharbrough F W. Blood flow measurements and the “look through” artefact in focal cerebral ischemia. Stroke 1975; 06: 121-31.
  • 12 Ehrenreich D L, Bruns R A, Alman R W, Fazekas J F. Influence of acetazolamide on cerebral blood flow. Arch Neurol 1961; 05: 227-32.
  • 13 Gibbs J M, Wise R J S, Leenders K L, Jones T. Evaluation of cerebral perfusion reserve in patients with carotid artery occlusion. Lancet 1982; 01: 310-4.
  • 14 Gotoh F, Meyer J S, Tomita M. Carbonic anhydrase inhibition and cerebral venous blood gases and ions in man. Arch int Med 1966; 117: 39-46.
  • 15 Halsey J H, Morawetz R B, Blauenstein U W. The hemodynamic effect of STA-MCA Bypass. Stroke 1982; 13: 163-7.
  • 16 Hauge A, Nicoaysen G, Thoresen M. Acute effects of acetazolamide on cerebral blood flow in man. Acta physiol Scand 1983; 117: 233-9.
  • 17 Kanno I, Lassen N A. Two methods for calculating regional cerebral blood flow from emission computed tomography of inert gas concentrations. J Comput Assist Tomogr 1979; 03: 71-6.
  • 18 Kreisig T, Schmiedek P, Leinsinger G, Einhäupl K, Moser E. 133Xe-DSPECT: Normalwerte von zerebraler Ruhedurchblutung und Reservekapazität. Nucl-Med 1987; 26: 192-7.
  • 19 Lassen N A. Regional cerebral blood flow measurement in stroke: the necessity of a tomographic approach. J cerebr Blood Flow Metabol 1981; 01: 141-2.
  • 20 Lassen N A. Cerebral blood flow tomography using Xenon-133 inhalation - methodological considerations. In: Hartmann A, Hoyer S. eds. Cerebral blood flow and metabolism measurement. Berlin - Heidelberg - New York: Springer; 1985: 224-33.
  • 21 Laux B E, Raichle M E. The effect of acetazolamide on cerebral blood flow and oxygen utilisation in the rhesus monkey. J Clin Invest 1978; 62: 5851-92.
  • 22 Mehdorn H M, Grote W. Allgemeine und spezielle Indikationen zur extra-intrakraniellen Bypass-Operation im Licht der Internationalen Kooperativen Studie. Neurochir 1987; 30: 72-81.
  • 23 Moser E, Schmiedek P, Einhäupl K, Kreisig T, Leinsinger G. l33Xe-SPECT zur rCBF- Messung bei reversiblen zerebrovaskulären Erkrankungen (ZVE): Sensitivitätsverbesserung durch Acetazolamid (DIAMOX). Zbl Radiol 1987; 134: 197.
  • 24 Schmiedek P, Kreisig T, Einhäupl K. et al. Improved reserve capacity of the cerebral circulation following bypass surgery - an argument in support of cerebral revascularisation?. In: Gagliardi P, Benvenuti L. eds. Controversies in EIAB for cerebral ischemia. Florence: Monduzzi Ed; 109-16 1987
  • 25 Severinghaus J W, Cotev S. Carbonic acidosis and cerebral vasodilatation after acetazolamide. Scand J Clin Lab Invest. 1968 01. Suppl. 102.
  • 26 Shirahata N, Henriksen L, Vorstrup S. et al. Regional cerebral blood flow assessed by 133Xe inhalation and emission tomography: normal values. J Comput Assist Tomogr 1985; 09: 861-6.
  • 27 Stokely E M, Sveinsdottir E, Lassen N A, Rommer P. A single photon dynamic computer assisted tomograph (DCAT) for imaging brain function in multiple cross sections. J Comput Assist Tomogr 1980; 04: 230-40.
  • 28 Sullivan H G, Allison J D, Kingsbury T B, Goode J J. Preliminary report on the usefulness of resting and acetazolamide-activated rCBF studies in patients with occlusive cerebrovascular disease. Neurosurg 1985; 16: 772.
  • 29 The EC/IC Bypass Group: Failure of extracranial-intracranial arterial bypass to reduce the risk of ischemic stroke. Results of an international randomized trial. N Engl J Med 1985; 313: 1191-200.
  • 30 Vorstrup S, Henriksen L, Paulson O B. Effect of acetazolamide on cerebral blood flow and cerebral metabolic rate for oxygen. J Clin Invest 1984; 74: 1634-9.
  • 31 Vorstrup S, Boysen G, Brun B, Engell H C. Evaluation of the regional cerebral vasodilatory capacity before carotid endarterectomy by the acetazolamide test. Neurol Res 1987; 09: 10-8.