Mechanical Thrombectomy in Acute Anterior Circulation Stroke

Abstract

Aivoinfarkti on yksi johtavista sairastavuuden ja kuolleisuuden aiheuttajista maailmanlaajuisesti. Äkillinen iskeeminen aivoinfarkti aiheutuu riittämättömästä verenkierrosta aivoihin, joka yleensä johtuu verihyytymän aiheuttamasta kallonsisäisen valtimon tukkeutumisesta. Viime vuosina äkillisen iskemisen aivoinfarktin valtimonsisäiset hoidot ovat kehittyneet huomattavasti. Nämä hoidot mahdollistavat veren virtauksen nopean palauttamisen iskemiselle alueelle. Viimeaikaisissa satunnaistetuissa tutkimuksissa erityisesti mekaaninen verihyytymän poisto takaisin vedettävällä stentillä on osoitettu ylivertaiseksi hoidoksi verrattuna lääkkeelliseen hoitoon eli laskimonsisäiseen verihyytymän liuotukseen. Näiden tekniikoiden käyttöönotto kuitenkin vaati välineitä tarkempien ennusteiden ja siten oikeiden hoitopäätösten tekemiseksi.

Tässä väitöstutkimuksessa tutkiin havainnoivassa asetelmassa prospektiivisesti Tampereen yliopistollisessa sairaalassa tammikuun 2013 ja joulukuun 2014 välillä kerättyä kohorttia potilaita, jotka olivat sairastuneet äkilliseen etukierron valtion tukkeutumisesta aiheutuneeseen aivoinfarktiin, jota hoidettiin mekaanisella verihyytymän poistolla. Tutkimuksen tavoite oli tunnistaa muuttujia, jotka vaikuttavat hoidon teknisiin ja kliinisiin lopputuloksiin. Kliinisen lopputuloksen ensisijaisena mittarina käytettiin muokatun Rankinin asteikon (mRS, modified Rankin Scale) tulosta kolmen kuukauden kohdalla sairastumisesta. Teknisen lopputuloksen mittarina käytettiin Thrombolysis in Cerebral Ischemia (TICI) -asteikkoa. Näiden ennustemuuttujina tutkittiin verihyytymän sijaintia tietokonetomografiatutkimuksessa, hyytymän poistamiseen käytetyn välineen valinnan vaikutusta, tietokonetomografia perfuusiotutkimuksen parametreja (erityisesti aivojen veritilavuus, Cerebral Blood Volume, CBV) sekä kollateraalikierron tilaa. Lisäksi vertasimme laskimonsisäisellä liuotushoidolla ja mekaaniselle verihyytymän poistolla hoidettujen potilaiden tuloksia selventääksemme minkä potilasryhmisen hoitoon mekaaninen verihyytymän poisto sopii paremmin kuin liuotushoito.

Mekaaninen verihyytymän poisto osoittautui selvästi paremmaksi kuin laskimonsisäinen liuotushoito erityisesti proksimaalisen suuren suonen tukosten (sisempi kaulavaltimo tai keskimmäisen aivovaltimon M1-segmentin proksimaaliosa) hoidossa siinä missä kumpikaan näistä hoidoista ei ollut selvästi toista parempi distaalisen suuren suonen tukosten (keskimmäisen aivovaltimon M1-segmentin distaaliosa tai M2-segmentti) hoidossa. Lisäksi havaitsimme, että proksimaalisesta suuren suonen tukoksesta selviytyminen ilman merkittävää pysyvää haittaavaa oiretta edellytti mekaanista verihyytymän poistoa. Tukoksen sijainnilla ei ollut merkittävää vaikutusta toimenpiteen tekniseen onnistumiseen. Myöskään takaisinvedettävän stentin valinta ei näytä vaikuttavan tekniseen onnistumiseen tai kliiniseen lopputulokseen. Aivojen veritilavuutta arvioitiin ASPECTS-pisteytyksellä (Alberta Stroke Program Early CT Score). Matalat ASPECTS-pisteet tulovaiheessa ennustivat kookasta infarktia seurantakuvantamisissa ja huonoa kliinistä lopputulosta erityisesti, jos kollateraaliverenkierto oli heikko ja/tai infarktioireisto oli vaikeusasteeltaan kohtalainen tai vakava. Kollateraalikierron tila osoittautui myös tärkeäksi ennustavaksi tekijäksi: Jos potilaan kollateraalikierto oli lähtötilanteessa heikko, kliininen lopputulos oli yleensä huono.

Stroke continues to be one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide. Acute ischemic stroke is caused by insufficient blood flow to the brain tissue and it most often due to occlusion of an intracranial artery by a thrombus. There have been great advances in the treatment of this condition recently with the development of the stent retriever-based techniques that allow rapid restoration of perfusion to the ischemic area. The superiority of these mechanical thrombectomy (MT) techniques over the previous pharmacological therapies (intravenous thrombolysis, IVT) has been demonstrated in recent randomized trials. However, the introduction of interventional techniques has amplified the need to improve our ability to more precisely stratify risk and refine the treatment decision-making process to select the correct treatment for patients among these diverse therapeutic modalities.

This thesis examines in a prospectively collected, observational cohort the principal parameters that influence the technical and clinical outcomes in patients presenting acute anterior circulation stroke and treated via MT between January 2013 and December 2014 in Tampere University Hospital. The 3-month modified Rankin Scale (mRS) was used as the primary functional outcome measure and the Thrombolysis in Cerebral Infarction scale (TICI) was used to describe the technical outcome. The parameters studied included the location of the clot in computed tomography angiography (CTA) and the device used to perform the intervention. We also investigated the prognostic value of data derived from perfusion CT studies (CTP), especially the utility of cerebral blood volume maps (CBV). Moreover, we compared the results of patients at our institution treated with only IVT to those treated with MT to assess the differences in clinical outcomes and to clarify the patient subgroups for which MT outperforms IVT.

Mechanical thrombectomy was clearly superior to IVT in the treatment of proximal large vessel occlusions whereas neither therapy outperformed the other in distal large vessel occlusions. In our cohorts, surviving an internal carotid artery (ICA) or a proximal M1 segment of the middle cerebral artery (MCA) occlusion without any disability-causing neurological deficits required MT. The site of the occlusion does not seem to have a significant effect on the technical success rates of MT. Further, the selection of the newer generation stent retriever does not appear to result in differences in technical or clinical outcomes. This supports the notion that the decision of which device to use should be left to the operator based on his/her own experience.

Cerebral blood volume mapping assessed semiquantitatively with the Alberta Stroke Program Early CT score (ASPECTS) is an established predictor of outcome in a variety of clinical settings. In our study, a low CBV-ASPECTS score at admission was associated with a large infarct core in follow-up imaging and was a significant predictor of poor clinical outcome, especially in the setting of poor collateral circulation and/or moderate or severe stroke. The collateral score was also a significant predictive factor. Having no visible collateral circulation in the admission CTA was specifically related to poor clinical outcome.