Factors Affecting the Outcome of Mechanical Thrombectomy in Stroke

Abstract

Äkillinen aivoverenkierron häiriöstä johtuva aivokudoksen hapenpuute on vakava tila, joka hoitamattomana johtaa aivokudoksen kuolemaan eli aivoinfarktiin. Aivoinfarkti voi aiheuttaa hankalia neurologisia puutosoireita tai jopa kuoleman. Aivoinfarkti on Suomessa ja muissa länsimaissa merkittävin yksittäinen laadukkaiden elinvuosien vähentäjä sekä yksi yleisimmistä kuolinsyistä.

Tavallisimmin aivoverenkierron häiriö aiheutuu veritulpasta eli trombista, joka estää normaalin verenkierron aivokudokseen. Merkittävin hoitokeino aivoinfarktin kehittymisen välttämiseksi on verenkierron riittävän nopea palauttaminen avaamalla tukkeutunut suoni. Aikaisemmin tukoksen aukaisuun käytettiin ainoastaan laskimonsisäisesti annettua trombin liuotushoitoa, trombolyysiä. Viimeisen vuosikymmenen aikana valtimonsisäiset trombin poistomenetelmät, eli mekaaninen trombektomia, ovat kuitenkin kehittyneet merkittävästi. Erityisesti suurten kaula- ja aivovaltimotrombien poistossa mekaaniset menetelmät ovat osoittautuneet ylivertaisiksi pelkkään liuotushoitoon verrattuna.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tavoitteena oli selvittää mekaanisella trombektomialla hoidettujen potilaiden toipumiseen vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusaineisto koostuu yli 400:sta vuosina 2013-2019 Tampereen yliopistollisessa sairaalassa trombektomialla hoidetusta aivohalvauspotilaasta. Sairaalaan tulovaiheen tilanne arvioitiin aivojen ja kaulasuonten tietokonekuvausten sekä potilastietojärjestelmästä kerättyjen tietojen pohjalta. Toimenpiteen onnistuminen määritettiin trombektomian yhteydessä tapahtuvan suonensisäisen kuvauksen perusteella. Vuorokauden kuluttua toimenpiteen jälkeen aivojen tilanne selvitettiin tietokonekuvauksella, josta arvioitiin mahdollisen infarktin kehittyminen sekä toimenpiteeseen mahdollisesti liittyvät verenvuotokomplikaatiot. Kolmen kuukauden kohdalla neurologi arvioi potilaiden toipumisen ja omatoimisuusasteen, joihin liittyvät tiedot kerättiin potilastietojärjestelmästä. Kolmen kuukauden omatoimisuusastetta käytettiin toipumistuloksen ensisijaisena mittarina.

Yli 60-vuotiailla potilailla krooniset aivoverenkiertoperäiset vauriot heikensivät selvästi potilaiden omatoimisuusastetta ja lisäsivät kuolleisuutta. Potilailla, joilla näitä kroonisia vaurioita ei ollut, oli tutkimuksessamme 3,7-kertainen todennäköisyys saavuttaa hyvä omatoimisuusaste kolmen kuukauden kohdalla verrattuna potilaisiin, joilla näitä vaurioita oli havaittavissa.

Potilailla, joilla todettiin merkittävä kaulasuonen ahtauma, todettiin sairaalaan tulovaiheen tietokonekuvauksessa neljä kertaa todennäköisemmin erittäin hyvät kallonsisäiset valtimokollateraalisuonet verrattuna potilaisiin, joilla ei ollut merkittävää kaulasuonen ahtaumaa. Ahtautuneen tai tukkeutuneen kaulasuonen läpi suoritetut toimenpiteet kestivät selvästi pidempään (41 min vs. 29 min potilailla, joilla ei ollut merkittävää ahtaumaa). Keskimäärin hyvän omatoimisuusasteen kolmen kuukauden kohdalla saavutti trombektomian jälkeen 54 % potilaista, eikä kaulasuonen merkittävällä ahtaumalla todettu olevan tähän tilastollisesti merkittävää vaikutusta.

Anemiasta kärsivien potilaiden kuntoutuminen oli selvästi heikompaa verrattuna potilaisiin, joilla anemiaa ei todettu. Sairastetun, trombektomialla hoidetun aivoinfarktin jälkeen hyvä omatoimisuus kolmen kuukauden kohdalla oli yli 2,5 kertaa todennäköisempää, jos potilaalla ei ollut anemiaa. Hemoglobiiniarvon nousu yhdellä grammalla litraa kohden paransi hyvän lopputuloksen todennäköisyyttä kahdella prosentilla. Parempi ennuste havaittiin potilailla, joilla oli todettavia kallonsisäisiä valtimokollateraaleja. Kollateraalisuonten puuttuessa hyvän kuntoutumisen todennäköisyys oli pienempi veren hemoglobiinitasosta riippumatta. Mikäli suuren suonen tukoksesta johtuvaa äkillistä aivoverenkiertohäiriötä sairastava potilas pääsi välittömästi sairaalaan saapumisen jälkeen trombektomiaan, erinomaisen kuntoutumisen todennäköisyys oli kolminkertainen, jos hänelle ei annettu edeltävästi trombolyysiä. Minimaalisen sairaalansisäisen viiveen toimintamallilla hoidetulla potilasryhmällä trombolyysihoito 2,6-kertaisti huonomman omatoimisuusasteen todennäköisyyden kolmen kuukauden kohdalla. Lisäksi tässä potilasryhmässä havaittiin myös viitettä trombolyysin aiheuttamasta kuolleisuuden lisääntymisestä.

Acute brain ischaemia due to an obstructed blood vessel in cerebral circulation is a serious condition that, without efficient treatment, can lead to a cerebral infarction, severe disability or even death. In Finland and elsewhere in the Western world, ischaemic stroke is one of the major causes of death and the main reason for losing quality-adjusted life years.

Most often, ischaemic stroke is caused by a thrombus that obstructs brain circulation. The only treatment for a cerebral infarction is to restore blood flow quickly enough. Previously, the only approved treatment was intravenous thrombolysis. Over the past decade, intra-arterial mechanical thrombus removal methods have evolved significantly. Particularly, mechanical intra-arterial methods for removing occlusions caused by thrombi of the larger arteries have proven to be superior to thrombolysis therapy alone.

This thesis focuses on factors affecting the outcome of mechanical thrombectomy (MT) in patients suffering an acute anterior circulation ischaemic stroke caused by a large vessel occlusion. We analysed over 400 thrombectomy patients admitted to Tampere University Hospital between 2013 and 2019. Their status at admission was evaluated with standard clinical and laboratory parameters, as well as computed tomography (CT) and CT angiography (CT-A) of the brain and neck vessels. These data were collected from patient records. The technical success of the thrombectomy intervention was evaluated from the final DS-A runs of the intervention. -A control head CT was acquired a day after the MT to evaluate possible infarct and haemorrhagic complications. The clinical outcome was determined with the modified Rankin Score (mRS) three months after the MT and used as the clinical endpoint.

In our study, MT patients aged 60 years and older with pre-stroke chronic ischaemic lesions (CILs) experienced significantly increased dependency and elevated mortality after the procedure. Patients without CILs were 3.7 times more likely to achieve a good three-month clinical outcome, when compared with patients with CILs.

Patients with severe carotid stenosis were four times more likely to have very good intracranial collateral circulation in an admission CT-A than patients with no or slight carotid stenosis. On the other hand, the MT intervention lasted significantly longer in patients with severe carotid stenosis (41 min, compared to 29 min in patients without severe stenosis). At three months, 54% of the patients achieved a good clinical outcome, with the severity of carotid stenosis having no significant effect.

The prognosis of anaemic MT patients was significantly weaker than that of non- anaemic patients. After the MT, non-anaemic patients had over 2.5 times better odds of achieving a good three-month clinical outcome. A 0.1 g/dl increase in haemoglobin improved the odds of a good clinical outcome by 2%. The effect of anaemia was seen only in patients with intracranial collaterals. If the collateral status was poor, the odds of a good clinical outcome were lower irrespective of the blood haemoglobin level.

The patients who could be transferred to MT immediately after diagnosis had significantly better odds of an excellent clinical outcome (mRS 0 or 1) if intravenous thrombolysis was not administered. In this setting of a minimal in-hospital delay, the patients who were administered thrombolysis had 2.6-fold higher odds of a poorer clinical outcome at three months. An excellent clinical outcome was three times more frequent in patients who did not receive thrombolysis. A trend of more deaths was found among the thrombolysis-treated patients.