Нейровизуализация играет одну из ключевых ролей в определении лечебной тактики у пациентов с инсультом, предоставляя клиническому специалисту информацию о характере повреждения вещества мозга, локализации патологических изменений и их объеме. Наряду с клиническими данными, результаты нейровизуализации лежат в основе определения показаний к тромболитической терапии (ТЛТ) и эндоваскулярным методам реперфузии, позволяя оценить распространенность ишемического повреждения и отобрать пациентов с наиболее высокими шансами на хорошее функциональное восстановление в случае успешной реканализации.
Современный алгоритм отбора пациентов для тромбоэкстракции (ТЭ) включает целых три набора клинико-радиологических критериев, каждый из которых используется в определенном интервале времени от начала заболевания. В первую очередь данные алгоритмы отличаются способом оценки ишемических изменений вещества мозга. У больных, поступивших в первые 6 ч от начала заболевания, применяется шкала ASPECTS (The Alberta Stroke Program Early CT Score), в основе которой лежит анализ нативных КТ- или МРТ изображений [1, 2]. Для пациентов, поступивших в более поздний период времени — от 6 до 24 ч, необходимо использовать методы оценки церебральной перфузии (КТ- или МР-перфузию) с последующей автоматической сегментацией вещества мозга по значениям перфузионных показателей и вычислением ее объема при помощи специализированного программного обеспечения (ПО) (критерии исследований DAWN и DEFUSE) [1, 3, 4].
К настоящему времени опубликованы работы, в которых ставится вопрос об упрощении подхода к отбору больных на ТЭ путем разработки единых клинико-радиологических критериев, которые можно использовать независимо от времени, прошедшего от начала заболевания [5, 6]. Использование таких критериев могло бы упростить выбор лечебной тактики у больных с окклюзией крупной церебральной артерии. Однако остается неясным, какой из методов оценки вещества мозга является оптимальным для использования в рамках таких унифицированных критериев. Для клинического специалиста важно, чтобы используемый им способ оценки вещества мозга позволял наиболее точно прогнозировать клиническую эффективность или потенциальный вред при применении реперфузионной терапии, а также позволял спрогнозировать функциональный исход заболевания. Будут ли отвечать данным требованиям простые методы, такие как оценка ранних признаков ишемического поражения на нативных КТ-изображениях (врачом лучевой диагностики или при помощи алгоритмов искусственного интеллекта), или предпочтительны более сложные методы, включающие оценку церебральной перфузии с автоматическим анализом данных, — актуальный вопрос, требующий изучения.
Цель исследования — определить метод оценки распространенности ишемических изменений вещества мозга с наибольшей прогностической значимостью в отношении клинического исхода заболевания в случае успешной ТЭ (достижение кровотока TICI 2b/3).
Материал и методы
В рамках исследования был произведен ретроспективный анализ реестра пациентов с ишемическим инсультом ГКБ им. И.В. Давыдовского ДЗМ. На момент начала исследования реестр больных с проведенной ТЭ в ГКБ им. И.В. Давыдовского ДЗМ включал 268 пациентов. В связи с наличием критериев исключения 178 больных были исключены из дальнейшего анализа. Всего в исследование были отобраны 90 пациентов в возрасте от 35 до 94 лет (Me=71), из них 36 (40,0%) мужчин и 54 (60,0%) женщины.
Критерии включения: поступление в первые 24 ч от момента начала заболевания (или от момента последнего контакта с пациентом без симптомов); диагностированная окклюзия внутренней сонной артерии, M1- или M2-сегмента средней мозговой артерии; КТ-протокол нейровизуализации при поступлении; выполненная ТЭ с достигнутым кровотоком TICI 2b/3.
Критерии невключения: окклюзии множественных сосудистых регионов, тандемные окклюзии; низкое качество полученных КТ-изображений (артефакты движения и др.).
Критерии исключения: интраоперационные осложнения (перфорации артерий и др.).
Все пациенты, включенные в анализ, поступали в стационар, минуя приемное отделение, — непосредственно в кабинет КТ, где врачом-неврологом производился сбор анамнеза, определялось время начала заболевания (или время последнего контакта с пациентом без симптомов, если точное время заболевания было неизвестно), оценивался неврологический статус с расчетом суммарного балла по шкале инсульта NIH (National Institutes of Health) [7], после чего выполнялись КТ-исследование головного мозга, КТ-ангиография с началом сканирования от дуги аорты и КТ-перфузия.
Показания к ТЭ у включенных в анализ пациентов определялись в соответствии с российскими клиническими рекомендациями, а также приказом ДЗМ «Об организации оказания медицинской помощи пациентам с острыми нарушениями мозгового кровообращения в медицинских организациях государственной системы здравоохранения города Москвы». У больных с низким баллом по шкале ASPECTS или большим объемом ядра ишемии решение о ТЭ принималось консилиумом врачей-специалистов. Первичная диагностика окклюзий прецеребральных и интракраниальных артерий осуществлялась по результатам КТ-ангиографии с верификацией по данным субтракционной церебральной ангиографии перед ТЭ.
ТЭ выполнялась при помощи широкопросветных аспирационных катетеров, стент-ретриверов или комбинированных техник [8]. Оценка финального кровотока производилась по шкале mTICI (Thrombolysis in cerebral infarction) [9] оперировавшим врачом с дополнительной контрольной оценкой ангиограмм независимым экспертом при ретроспективном анализе.
Через 24 ч (или раньше при клинической необходимости), а также на 3-и сутки после эндоваскулярного вмешательства выполнялась контрольная нейровизуализация (КТ или МРТ головного мозга).
Распространенность ишемического повреждения вещества мозга при первичном КТ-исследовании оценивалась при помощи следующих методов: — ретроспективный расчет балла по шкале ASPECTS [2] одним врачом экспертного уровня с ослеплением от клинических данных, ангиографических результатов, а также от результатов нейровизуализации в динамике — ASPECTS-1; расчет балла по шкале ASPECTS, выполненный одним из 5 дежурных врачей лучевой диагностики с опытом работы от 2 до 10 лет в момент поступления пациента в стационар — ASPECTS-2; автоматический расчет балла по шкале ASPECTS при помощи ПО, работающего на основе обучаемых нейронных сетей — eASPECTS («Brainomix», Великобритания); объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемического повреждения, выявленный при помощи алгоритмов нейронных сетей («Brainomix», Великобритания); объем вещества мозга со значением показателя церебрального кровотока (CBF), составляющего <30% от интактной стороны, — rCBF <30% (автоматический расчет при помощи ПО Olea Sphere («Olea Medical», Франция)); объем вещества мозга с перфузионным показателем Tmax >6 с (автоматический расчет при помощи ПО Olea Sphere) — Tmax >6 с; отношение объема вещества мозга с показателем Tmax >6 с к объему с rCBF <30%, рассчитанное при помощи ПО Olea Sphere, — Tmax/rCBF несоответствие.
При расчете балла по шкале ASPECTS учитывалось снижение или отсутствие дифференцировки серого и белого вещества в области коры или подкорковых ядер, а также небольшое снижение рентгеновской плотности по сравнению с плотностью соседних областей в рамках одной анатомической структуры или по сравнению с противоположным полушарием [10—12].
Вычисление объема зоны инфаркта производилось на КТ- или МРТ-изображениях, полученных к 3-м суткам заболевания, путем ручного оконтуривания зоны интереса на всех срезах с последующей генерацией трехмерной модели. Построение модели и расчет ее объема выполнялись при помощи специализированного модуля ПО Osirix («Pixmeo», Швейцария).
Диагностика геморрагической трансформации осуществлялась в соответствии с классификацией ECASS (European Cooperative Acute Stroke Study) [13]. Симптомной считалась геморрагическая трансформация, при которой отмечалось нарастание суммарного балла по шкале инсульта NIH на 4 и более, при этом устанавливалась причинно-следственная связь между ухудшением состояния пациента и наличием трансформации (критерии ECASS III) [14].
Оценка динамики неврологического дефицита производилась при помощи шкалы инсульта NIH через 24 ч после ТЭ, а также на момент выписки пациентов из стационара. Оценка степени функционального восстановления производилась на момент выписки пациентов из стационара при помощи модифицированной шкалы Рэнкина (mRS) [15].
Статистический анализ проводился с использованием программы SPSS версии 26.0. Количественные показатели проверялись на нормальность при помощи критерия Колмогорова—Смирнова, который показал преимущественно ненормальные распределения количественных переменных, в связи с чем результаты анализа данных представлены в виде медиан и квартилей [Q1; Q3]. Простая сравнительная статистика выполнялась непараметрическими методами: критерий Манна—Уитни, двусторонний точный критерий Фишера, критерий χ2. Для анализа корреляций использовались коэффициенты корреляции Спирмена. Оценка значимости в отношении прогноза клинического исхода заболевания проводилась при помощи характеристических кривых (ROC-кривых) с определением площади под кривой.
Результаты
Медиана балла по шкале инсульта NIH составила 16,5. Обращало внимание преобладание больных с кардиоэмболическим патогенетическим подтипом, которые составили 77,8% от всей выборки. Атеротромботический подтип был выявлен у 6 (6,7%) больных, неуточненной этиологии — у 14 (15,6%). Преморбидная оценка по mRS составила: 0 баллов у 70 (77,8%) больных, 1 балл — у 8 (8,9%), 2 балла — у 8 (8,9%), 3 балла — у 4 (4,4%).
У большей части (n=72, (80%)) пациентов время от начала заболевания до выполнения КТ-исследования не превышало 6 ч. Только у 18 (20%) больных данное время приходилось на диапазон от 6 до 16 ч. Доля пациентов с выполненной системной тромболитической терапией составила 32% (n=29). Почти в 1/2 случаев (n=47 (52,2%)) по результатам КТ-ангиографии была диагностирована окклюзия M1-сегмента средней мозговой артерии (СМА). Окклюзии M2-сегмента СМА и терминального отдела ВСА составляли 23,3% (n=21) и 22,2% (n=20) от всей выборки. Только у 2 (2,2%) пациентов окклюзия локализовалась в шейном сегменте ВСА.
В связи с тем, что для анализа отбирались пациенты с успешной ТЭ (достигнутый кровоток TICI 2b/3), большую часть выборки (n= 69 (76,6%)) составили больные с хорошим (mRS 0—2) (n=48 (53,3%)) и удовлетворительным (mRS 3) (n=21 (23,3%)) функциональным восстановлением. Доля больных с летальным исходом составила 11,1% (n=10). При нейровизуализации в динамике симптомные внутричерепные кровоизлияния были выявлены у 3 (3,3%) больных, асимптомные — у 36 (40%).
В соответствии с клиническим исходом пациенты были разделены на две группы — группу с хорошим/удовлетворительным функциональным восстановлением (балл по mRS 0—3) и группу с плохим функциональным восстановлением/летальным исходом (балл по mRS 4—6) (табл. 1).
Таблица 1. Сравнительная характеристика пациентов групп хорошего/удовлетворительного исхода (mRS 0—3) и плохого/летального исхода (mRS 4—6)
| Характеристика | Группа mRS 0—3 (n=69) | Группа mRS 4—6 (n=21) | p |
| n (%) или Me [Q1; Q3] | |||
| Пол | |||
| мужской | 27 (39,1) | 9 (42,9) | 0,760 |
| женский | 42 (60,9) | 12 (57,1) | |
| Возраст, годы | 70 [60,0; 80,0] | 73 [62,0; 81,0] | 0,166 |
| Общий балл по шкале NIH при поступлении | 15 [12; 22] | 21 [17; 23] | 0,003* |
| Общий балл по шкале NIH к 1-м суткам после ТЭ | 4 [1; 8] | 20 [16; 23] | <0,0005* |
| Симптомные внутричерепные кровоизлияния после ТЭ | 0 (0) | 3 (14,3) | 0,048* |
| Объем зоны инфаркта к 3-м суткам заболевания (при КТ/МРТ в динамике), мл | 5,2 [2,5; 12,6] | 83 [46,4; 83,0] | <0,0005* |
Примечание. * — различия показателей статистически значимы.
Пациенты обеих групп были сопоставимы по полу и возрасту. Проведенный сравнительный анализ показал, что пациенты группы mRS 4—6 характеризовались достоверно более выраженным неврологическим дефицитом при поступлении (p=0,003). Кроме этого, уже к концу 1-х суток после ТЭ у пациентов группы mRS 0—3 отмечалось существенное уменьшение выраженности неврологического дефицита, в то время как в группе mRS 4—6 тяжесть симптоматики оставалась практически без изменений (p<0,0005).
По результатам нейровизуализации, выполненной на 3-и сутки после ТЭ, у пациентов группы mRS 4—6 выявлялся достоверно больший объем зоны инфаркта по сравнению с группой хорошего/удовлетворительного исхода (p<0,0005). Также в группе mRS 4—6 достоверно чаще встречалась симптомная геморрагическая трансформация (p=0,048).
Распространенность ишемических изменений вещества мозга при первичном КТ-исследовании в группе mRS 0—3 была достоверно больше, причем достоверные отличия были получены при использовании всех изучаемых методов, за исключением объема области с Tmax >6 с. Группа пациентов с mRS 4—6 характеризовалась более низким баллом по шкале ASPECTS, оцененным как врачами (ASPECTS-1, ASPECTS-2), так и алгоритмами искусственного интеллекта (eASPECTS), большим объемом вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемического повреждения, большим объемом вещества мозга с показателем rCBF <30%, а также более низким значением Tmax/rCBF несоответствия (табл. 2).
Таблица 2. Сравнение результатов оценки ишемических изменений вещества мозга на момент поступления в группах с mRS 0—3 и mRS 4—6
| Переменная | Группа mRS 0—3 (n=69) (Me [Q1; Q3]) | Группа mRS 4—6 (n=21) (Me [Q1; Q3]) |
| ASPECTS-1 | 9 [8; 10] | 6 [4; 8]* |
| ASPECTS-2 | 9 [8; 10] | 7 [6; 8]* |
| eASPECTS | 9 [8; 10] | 7 [5; 9]* |
| Объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии, мл | 11 [6; 24,5] | 46 [15; 58]* |
| Объем вещества мозга с rCBF <30%, мл | 7,1 [1,95; 15,38] | 27,4 [17,9; 46,2]* |
| Объем вещества мозга с Tmax >6 с, мл | 98,3 [77,3; 151,9] | 106,4 [98; 141] |
| Значение Tmax/rCBF несоответствия | 12 [6,4; 48,5] | 3,5 [2,9; 5,9]* |
| Tmax/rCBF несоответствие, % | 91,7 [84,6; 98,3] | 72,9 [66,2; 83,3]* |
Примечание. * — p<0,0005.
Проведенный анализ характеристических кривых подтвердил высокую прогностическую значимость всех изучаемых методов оценки ранних ишемических изменений вещества мозга в отношении функционального восстановления после успешной ТЭ, за исключением объема вещества мозга с показателем Tmax >6 с (см. рисунок).
Характеристические кривые показателей распространенности ишемических изменений вещества мозга при первичной нейровизуализации в прогнозе хорошего/удовлетворительного исхода (mRS 0—3).
Для наглядности сопоставления ROC-кривых значения следующих показателей были инвертированы: объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии, объем с rCBF <30%, объем с Tmax >6 с.
Сравнительный анализ характеристических кривых показал, что объем вещества мозга с rCBF <30% и балл по шкале ASPECTS, оцененный врачом экспертного уровня (ASPECTS-1), имеют самую большую площадь под кривой (S=0,861, p<0,0005 и S=0,846, p<0,0005 соответственно; значимость указана для сравнения с опорной диагональной линией) и, следовательно, наибольшую прогностическую значимость в оценке вероятности хорошего/удовлетворительного функционального исхода после успешной ТЭ. Третьим по прогностической значимости стало значение Tmax/rCBF несоответствия (S=0,794, p=0,001). Балл по eASPECTS, объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии и балл по шкале ASPECTS, оцененный проспективно дежурными врачами лучевой диагностики (ASPECTS-2) показали сопоставимую информативность в отношении прогноза хорошего/удовлетворительного исхода после ТЭ (площадь под характеристической кривой для данных показателей составила 0,764, p<0,0005, 0,751, p=0,001 и 0,777, p<0,0005 соответственно). Самая низкая информативность относительно исхода заболевания была получена для объема вещества мозга с Tmax >6 с (S=0,607, p=0,213) (см. рисунок; табл. 3).
Таблица 3. Площадь под характеристическими кривыми показателей распространенности ишемических изменений вещества мозга при первичной нейровизуализации в прогнозе хорошего/удовлетворительного исхода
| Переменная | Площадь под кривой [95% ДИ для площади под кривой] |
| Объем вещества мозга с rCBF <30% | 0,861 [0,753; 0,968]** |
| ASPECTS-1 | 0,846 [0,738; 0,953]** |
| Tmax/rCBF несоответствие, % | 0,799 [0,650; 0,949]* |
| Значение Tmax/rCBF несоответствия | 0,794 [0,639; 0,949]* |
| ASPECTS-2 | 0,777 [0,667; 0,887]** |
| eASPECTS | 0,764 [0,653; 0,874]** |
| Объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии | 0,751 [0,631; 0,872]* |
| Объем зоны гипоперфузии (Tmax >6 с) | 0,607 [0,457; 0,757] |
Примечание. Уровень статистической значимости (p) для сравнения с диагональной опорной линией; * — p=0,001; ** — p<0,0005.
В соответствии с результатами анализа характеристических кривых определены пороговые значения для каждого из методов оценки ранних ишемических изменений с наилучшим соотношением чувствительности и специфичности для прогнозирования хорошего/удовлетворительного функционального восстановления после успешной ТЭ. Наилучшим соотношением чувствительности и специфичности в прогнозировании хорошего/удовлетворительного функционального восстановления после успешной ТЭ характеризовалось пороговое значение объема вещества мозга с rCBF <30%, которое составило 16,6 мл (чувствительность 87%, специфичность 80%), а также балла по шкале ASPECTS, установленного врачом-экспертом (ASPECTS-1), значение которого составило 8 (чувствительность 86%, специфичность 77%).
Для пороговых значений Tmax/rCBF несоответствия, eASPECTS, ASPECTS-2 и объема ранних КТ-признаков были получены сопоставимые показатели чувствительности и специфичности в прогнозировании хорошего/удовлетворительного функционального восстановления после ТЭ. Пороговое значение для Tmax/rCBF несоответствия составило 5,99 (78% чувствительность, 77% специфичность); для eASPECTS — 8 (80% чувствительность, 62% специфичность); для ASPECTS-2 — 8 (78% чувствительность, 62% специфичность); для объема ранних КТ-признаков ишемического повреждения — 26,5 мл (77% чувствительность, 71% специфичность).
Проведенный корреляционный анализ выявил, что все изучаемые способы оценки распространенности ишемических изменений, за исключением объема вещества мозга с Tmax >6 с (ASPECTS-1, ASPECTS-2, eASPECTS, объем ранних КТ-признаков, объем вещества мозга с rCBF<30%, Tmax/rCBF несоответствие), статистически значимо коррелировали с объемом зоны инфаркта к 3-м суткам заболевания, а также с выраженностью неврологического дефицита к 1-м суткам после ТЭ. Наиболее сильные корреляционные связи как с тяжестью неврологического дефицита к 1-м суткам после ТЭ, так и с результатами данных методов оценки ишемических изменений обратно коррелировали с окончательным объемом зоны инфаркта (r=–0,692, p<0,0005; r=–0,692, p<0,0005), а также с баллом по NIHSS к 1-м суткам после ТЭ (r=–0,578, p<0,0005; r=–0,465, p<0,0005 соответственно) (табл. 4).
Таблица 4. Таблица корреляций результатов оценки распространенности ишемических изменений вещества мозга при поступлении с объемом зоны инфаркта к 3-м суткам заболевания и баллом по NIH через 24 ч после ТЭ
| Метод оценки ишемических изменений | Объем зоны инфаркта к 3-м суткам | NIH к 1-м суткам после ТЭ |
| коэффициент корреляции Спирмена; p | ||
| ASPECTS-1 | –0,692; <0,0005 | –0,578; <0,0005 |
| ASPECTS-2 | –0,620; <0,0005 | –0,465; <0,0005 |
| eASPECTS | –0,567; <0,0005 | –0,268; 0,013 |
| Объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии | 0,570; <0,0005 | 0,326; 0,002 |
| Объем вещества мозга с rCBF <30% | 0,565; <0,0005 | 0,374; 0,002 |
| Объем вещества мозга с Tmax >6 с | 0,165; 0,217 | 0,071; 0,579 |
| Значение Tmax/rCBF несоответствия | –0,572; <0,0005 | –0,358; 0,004 |
| Tmax/rCBF несоответствие, % | –0,542; <0,0005 | –0,349; 0,005 |
Нами был произведен анализ подгрупп пациентов, поступивших в первые 6 ч от начала заболевания и в период времени от 6 до 16 ч. Большая часть изучаемых нами методов оценки распространенности ишемических изменений показала высокую информативность в отношении прогноза хорошего и удовлетворительного функционального исхода заболевания как в первые 6 ч, так и в период времени от 6 до 16 ч с момента начала заболевания. Обращало внимание, что для таких методов оценки, как ASPECTS-1, ASPECTS-2, eASPECTS, площадь под характеристическими кривыми практически не отличалась в подгруппах пациентов, поступивших в первые 6 ч и в период времени от 6 до 16 ч от начала заболевания. При этом для объема вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии, объема с rCBF <30%, значения Tmax/rCBF несоответствия площадь под характеристическими кривыми была несколько выше в подгруппе больных, поступивших в более поздний период времени — от 6 до 16 ч (табл. 5).
Таблица 5. Площадь под характеристическими кривыми показателей распространенности ишемических изменений вещества мозга в прогнозе хорошего/удовлетворительного исхода в зависимости от времени, прошедшего с момента начала заболевания
| Переменная | До 6 ч (n=72) | 6—16 ч (n=18) |
| площадь под кривой [95% ДИ для площади под кривой], p1 | ||
| ASPECTS-1 | 0,871 [0,744; 0,997], p<0,0005 | 0,799 [0,581; 1,0], p=0,037 |
| ASPECTS-2 | 0,783 [0,649; 0,916], p=0,001 | 0,779 [0,565; 0,993], p=0,052 |
| eASPECTS | 0,764 [0,631; 0,898], p=0,003 | 0,818 [0,565; 0,993], p=0,026 |
| Объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии | 0,724 [0,568; 0,880], p=0,01 | 0,909 [0,760; 1,0], p=0,004 |
| Объем вещества мозга с rCBF <30% | 0,813 [0,637; 0,988], p=0,006 | 0,96 [0,877; 1,0], p=0,003 |
| Объем вещества мозга с Tmax >6 с | 0,668 [0,457; 0,878], p=0,137 | 0,661 [0,367; 0,954], p=0,298 |
| Значение Tmax/rCBF несоответствия | 0,723 [0,493; 0,952], p=0,048 | 0,938; [0,814; 1,0], p=0,007 |
| Tmax/rCBF несоответствие, % | 0,738; 95% ДИ [0,525; 0,952], p=0,034 | 0,925; 95% ДИ [0,781; 1,0], p=0,013 |
Примечание. 1 — уровень статистической значимости (p) для сравнения с диагональной опорной линией.
Таким образом, прогностическая значимость объема вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии, объема с rCBF <30%, значения Tmax/rCBF несоответствия в отношении хорошего/удовлетворительного исхода заболевания несколько возрастала с увеличением времени от начала заболевания. Самой низкой прогностической значимостью в отношении хорошего/удовлетворительного исхода заболевания как в первые 6 ч заболевания, так и в период от 6 до 16 ч характеризовался объем вещества мозга с Tmax>6 с.
Обсуждение
Результаты проведенного анализа подтвердили, что у больных с окклюзией крупной церебральной артерии и успешной ТЭ (достигнутый кровоток TICI2b/3) распространенность ишемических изменений вещества мозга на момент поступления в стационар высокодостоверно ассоциирована с исходом заболевания. Для оценки ишемических изменений в рамках данного исследования были использованы как простые методы, основанные на анализе нативных КТ-изображений, так и перфузионные методы с автоматическим расчетом объемов вещества мозга с измененными перфузионными показателями. Кроме этого, были применены методы автоматического выявления ранних ишемических изменений на КТ при помощи ПО на основе искусственного интеллекта (eASPECTS, «Brainomix»). Сравнительный анализ показал, что каждый из использованных способов оценки вещества мозга (за исключением объема с Tmax >6 с) позволяет прогнозировать исход заболевания с высокой степенью достоверности во временном промежутке от 0 до 16 ч, при этом их прогностическая ценность внутри указанного промежутка времени существенно не менялась. Наиболее высокую прогностическую значимость продемонстрировали объем вещества мозга с rCBF <30% и балл по шкале ASPECTS, оцененный врачом экспертного уровня, — ASPECTS-1. Ограничением данного исследования являлись малое число пациентов, поступивших в период времени от 6 до 16 ч, использование одних пороговых значений для перфузионных показателей CBF и Tmax, а также ретроспективный характер исследования.
Значение перфузионного показателя CBF, составляющее <30% от интактной стороны (rCBF <30%), — распространенный способ идентификации ядра ишемии, который использовался в таких исследованиях, как EXTEND-IA, DAWN и DEFUSE [3, 4, 16—18]. Так как для расчета объемов с rCBF <30% используется специализированное ПО, получаемый результат полностью стандартизован и независим от оператора.
Как известно из опубликованных ранее работ, объем вещества мозга с rCBF <30% высокодостоверно коррелирует с объемом тканей с измеряемым коэффициентом диффузии (ИКД) <620·10−6мм3/с [19], а также с окончательной зоной инфаркта после успешной реканализации [20], что согласуется с результатами нашего исследования. Опубликованы работы, в которых объем вещества мозга с rCBF <30% показал себя как предиктор исхода заболевания, в том числе после ТЭ [21].
Тем не менее в соответствии с клиническими рекомендациями AHA/ASA отбор пациентов для ТЭ на основании КТ/МР-перфузии производится только для пациентов, поступивших в период времени от 6 до 24 ч. При поступлении больных в первые 6 ч заболевания рекомендовано отдавать предпочтение расчету балла по шкале ASPECTS, так как польза от дополнительного применения методов оценки церебральной перфузии при отборе больных для ТЭ на данном отрезке времени до конца не определена [1]. Более того, имеются данные, что в некоторых случаях область предполагаемых необратимых изменений, выявленная на основании rCBF <30%, может быть сильно завышена, особенно у пациентов, поступивших в первые 1—2 ч заболевания [22]. У таких пациентов в области сниженного кровотока с rCBF <30% может сохраняться весьма большой объем жизнеспособных тканей, так как для формирования инфаркта в таких гемодинамических условиях, как правило, требуется больше времени. Завышение объема ядра ишемии (ложноположительное ядро) в первые часы заболевания при использовании показателя rCBF <30% может приводить к отказу от выполнения ТЭ у пациентов с хорошим потенциалом для восстановления.
В нашей выборке выявлено 5 случаев с ложноположительным ядром ишемии, когда размеры области с rCBF <30% были существенно больше, чем наблюдаемые изменения на нативных КТ-изображениях. При принятии решения о ТЭ у таких пациентов предпочтение отдавалось результатам нативного КТ-исследования. Размеры и локализация инфаркта к 3-м суткам заболевания в этих случаях в большей степени соответствовали области с ранними КТ-признаками ишемического повреждения при поступлении, а не области с rCBF <30%. Тем не менее столь небольшое количество случаев с ложноположительным ядром ишемии в нашем исследовании не отразилось на прогностической значимости показателя rCBF <30%, которая являлась одной из самых высоких. Следует отметить, что для коррекции завышенного объема ядра ишемии у больных с ранним поступлением ряд авторов предлагают использовать более жесткие пороговые значения rCBF (rCBF <15% или rCBF <20%), однако в рамках данного исследования такие значения не использовались [22—25].
Перфузионный показатель Tmax (время до максимума функции вычета, полученное при помощи алгоритмов деконволюции) отражает задержку времени между поступлением контрастного препарата в проксимальные отделы крупной церебральной артерии и в паренхиму мозга. Данный показатель применяют для выявления области гипоперфузии с высоким риском развития инфаркта при отсутствии своевременной реканализации. Как показали результаты ряда исследований, значение Tmax, превышающее 6 с, с высокой точностью соответствует областям критической гипоперфузии, при этом выходит за пределы значений, которые наблюдаются при коллатеральной компенсации стенотических и хронических окклюзионных поражений или замедленного кровотока в областях смежного кровоснабжения [26, 27]. Данное пороговое значение Tmax использовалось в таких исследованиях, как EXTEND-IA, DAWN и DEFUSE 3 [3, 4, 18]. По результатам нашего исследования, объем вещества мозга с показателем Tmax >6 с продемонстрировал самую низкую информативность в отношении прогноза исхода заболевания. Кроме этого, отсутствовала достоверная корреляционная связь между объемом с Tmax >6 с и тяжестью неврологического дефицита через 24 ч после ТЭ, а также объемом зоны инфаркта к 3-м суткам заболевания. Полученные данные можно объяснить тем, что на фоне достигнутой реканализации объем зоны инфаркта оказывался существенно меньше объема исходной гипоперфузии за счет сохраненных жизнеспособных тканей (пенумбры).
Определение Tmax/rCBF <30% несоответствия — наиболее распространенный способ для выявления потенциально жизнеспособных тканей мозга. Данный критерий использовался для отбора пациентов в исследования EXTEND-IA и DEFUSE3, которые продемонстрировали высокую клиническую эффективность эндоваскулярных методов по сравнению с консервативной терапией [3, 17, 18]. В исследовании EXTEND определение Tmax/rCBF <30% несоответствия использовалось при отборе больных для выполнения системной ТЛТ на временном отрезке от 4,5 до 9 ч с момента начала заболевания [28]. Опубликованы работы, в которых наличие несоответствия между ядром ишемии и областью гипоперфузии было ассоциировано с регрессом неврологического дефицита после достигнутой реперфузии, что согласуется с результатами нашего исследования [29]. Однако в соответствии с клиническими рекомендациями AHA/ASA определение Tmax/rCBF<30% несоответствия необходимо только при отборе больных для ТЭ на отрезке времени от 6 до 16 ч с момента начала заболевания (критерии исследования DEFUSE). Как и в случае с объемом ядра ишемии, польза от дополнительного определения пенумбры на основании Tmax/rCBF несоответствия при отборе больных для ТЭ в первые 6 ч заболевания до конца не определена [1].
Результаты нашего исследования свидетельствуют, что значение Tmax/rCBF <30% несоответствия характеризуется высокой информативностью в отношении прогноза функционального исхода заболевания, при этом была продемонстрирована обратная корреляционная связь как с выраженностью неврологического дефицита через 24 ч после ТЭ, так и с объемом зоны инфаркта к 3-м суткам заболевания. Прогностическая значимость данного показателя была несколько выше на отрезке от 6 до 16 ч, однако существенно не менялась с уменьшением времени от начала заболевания. Тем не менее следует отметить, что в случаях с ложноположительным rCBF <30% у больных с очень ранним поступлением значение Tmax/rCBF <30% несоответствия может быть заниженным.
В нашем исследовании также изучались методы анализа нативных КТ-изображений, одним из которых являлась шкала ASPECTS. Данная шкала была разработана для упрощения и систематизации оценки ранних ишемических изменений на КТ. В 2000 г. P. Barber и соавт. представили результаты клинической валидизации шкалы ASPECTS. Авторы продемонстрировали, что балл по данной шкале обратно коррелировал с тяжестью инсульта по шкале NIH, а также являлся предиктором функционального исхода заболевания, что согласуется с результатами нашего исследования. Позже, с учетом результатов таких исследований, как MR CLEAN [30], THRACE [31], а также SWIFT PRIME [32] и REVASCAT [33], шкала ASPECTS стала основным инструментом оценки распространенности ишемических изменений при принятии решения о ТЭ в первые 6 ч от начала заболевания. Возможность применения данной шкалы за пределами 6 ч обсуждалась в целом ряде работ. В ретроспективном анализе регистра HeiReKa (Heidelberg Recanalization Registry) S. Nagel и соавт. [6] показали, что, используя критерии отбора, основанные на клинических данных и шкале ASPECTS (NIHSS-6, ASPECTS-6 и перморбидный mRS 0—1 балла), можно получать сопоставимые клинические исходы после ТЭ как в первые 6 ч заболевания, так и в период от 6 до 24 ч. На основании балла по шкале ASPECTS отбирались пациенты в широком терапевтическом окне в исследование TENSION (до 12 ч), а также наряду с перфузионными критериями — в исследования SELECT2 (до 24 ч) и ANGEL ASPECTS (до 24 ч). Данные исследования показали клиническую эффективность ТЭ у пациентов с большим ядром ишемии [34—36].
В нашем исследовании балл по шкале ASPECTS продемонстрировал высокую прогностическую значимость в отношении клинического исхода заболевания, которая существенно не менялась у пациентов первых 6 ч заболевания и поступивших в период от 6 до 16 ч. Наиболее высокую информативность в прогнозе исхода заболевания продемонстрировал балл по ASPECTS, оцененный ретроспективно врачом-экспертом с большим опытом работы. Данный результат могли обусловливать ретроспективный характер оценки, единообразие алгоритма анализа изображений, отсутствие межисследовательской вариабельности результата и опыт работы врача в инсультном центре с большим потоком пациентов.
Балл по шкале ASPECTS, оцененный врачами лучевой диагностики проспективно на момент поступления пациентов в стационар (ASPECTS-2), показал прогностическую значимость ниже, чем при ретроспективной оценке 1 экспертом. Причиной могли послужить индивидуальные особенности методологии анализа КТ-изображений у врачей отделения, приводившие к разной точности выявления ранних ишемических изменений. Среди таких особенностей можно выделить использование разных окон рентгеновской плотности для повышения контраста между серым и белым веществом, оценку ранних признаков на срезах разной толщины, разное суждение о достаточной выраженности ранних ишемических изменений для вычитания балла. Кроме этого, на качество оценки мог оказывать влияние повышенный поток пациентов в отдельные дни, приводивший к зрительной усталости и снижению концентрации внимания. Все эти факторы могли приводить к некоторому снижению прогностической значимости данного показателя.
В последнее время для стандартизации оценки медицинских изображений стали использоваться методы автоматического анализа, основанные на обучаемых нейронных сетях. В сосудистой неврологии обучающие нейронные сети стали широко использоваться для распознавания ишемических изменений и внутричерепных кровоизлияний на КТ- и МРТ-изображениях [37—41]. Алгоритмы искусственного интеллекта рассматриваются как инструмент повышения точности распознавания ранних КТ-признаков ишемического повреждения и устранения межисследовательской вариабельности результата [42].
Использованное в нашем исследовании ПО Brainomix одним из первых стало применять алгоритмы искусственного интеллекта для выявления ранних ишемических изменений и расчета балла по ASPECTS. Во время анализа изображений программный пакет eASPECTS осуществляет повоксельную идентификацию острой ишемии и хронических ишемических изменений с использованием классификатора на основе нейронных сетей. Нейронные сети были обучены на большом объеме данных (>10 000 изображений), который содержал широкий спектр клинических случаев ишемического инсульта, а также контроля (без ишемических изменений).
Анализ КТ-изображений при помощи программных пакетов на основе искусственного интеллекта лишен всех перечисленных выше особенностей, которые можно встретить в работе коллектива врачей лучевой диагностики. Использование таких программ делает анализ максимально стандартизованным (алгоритм работы меняется только путем обновления ПО), а результаты не зависят от внешних факторов. Основной вопрос заключается в возможностях данных систем выявлять целевую патологию.
Прогностическая значимость изменений, выявленных при помощи модуля eASPECTS в нашем исследовании, оказалась сопоставимой с баллом ASPECTS-2, полученным проспективно в реальной клинической практике на потоке пациентов с инсультом, но несколько ниже, чем у балла ASPECTS-1, рассчитанного ретроспективно 1 специалистом. Обращало внимание, что информативность в отношении прогноза заболевания у eASPECTS несколько возрастала с увеличением времени от начала заболевания.
Кроме суммарного балла по ASPECTS, программный модуль eASPECTS предоставлял информацию об объеме выявленных ишемических изменений. Использование определения объема вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемии при отборе больных для ТЭ потенциально может позволить обойти некоторые известные ограничения шкалы ASPECTS, такие как несоразмерность некоторых секторов (например, головка хвостатого ядра занимает гораздо меньший объем по сравнению с корковыми регионами, при этом оцениваются одинаково); необходимость вычитания балла, даже при частичном вовлечении сектора; охват шкалы, который ограничен исключительно бассейном средней мозговой артерии.
Прогностическая значимость объема вещества мозга с ранними признаками ишемии в нашем исследовании была сопоставима с баллом eASPECTS, а также с баллом ASPECTS, оцененным проспективно врачами лучевой диагностики (ASPECTS-2). Также объем вещества мозга с ранними ишемическими изменениями, как и eASPECTS, коррелировал с объемом зоны инфаркта на 3-и сутки заболевания, что согласуется с опубликованными ранее работами [43—45]. Обращало внимание некоторое повышение информативности данного показателя в отношении прогноза заболевания с увеличением времени от начала симптоматики. Можно предположить, что у пациентов, поступивших в более поздний период времени, повышалась точность выявления КТ-признаков ишемического повреждения вещества мозга, что связано с более выраженными изменениями у данной группы больных.
При работе с программой eASPECTS встречались результаты автоматической оценки, которые отличались от экспертных. Различия были хорошо видны при детальном анализе масок с найденными программой изменениями, которые проецировались на нативные КТ-изображения. Всего нами было выявлено 7 таких пациентов (4 — с завышенным результатом и 3 — с заниженным). Следует отметить, что оценка ишемических изменений у данных пациентов проводилась на фоне таких состояний, как выраженная гиперинтенсивность белого вещества, кистозно-глиозные изменения (как на стороне поражения, так и в противоположном полушарии), артефакты от костных структур и движения. Учитывая полученные данные, можно утверждать, что eASPECTS является хорошим инструментом поддержки принятия врачебного решения. В особенности такие программы будут полезны для стационаров с небольшим потоком пациентов с инсультом или для врачей с недостаточным опытом работы с пациентами с острыми нарушениями мозгового кровообращения.
Заключение
Балл по шкале ASPECTS, eASPECTS, объем вещества мозга с ранними КТ-признаками ишемических изменений, объем вещества мозга с rCBF <30%, а также значение Tmax/rCBF несоответствия позволяют прогнозировать исход заболевания с высокой степенью достоверности во временном промежутке от 0 до 16 ч. Наибольшей прогностической значимостью в отношении функционального исхода характеризовались балл по шкале ASPECTS, оцененный врачом экспертного уровня, и объем вещества мозга с rCBF <30%. Наименьшей прогностической значимостью характеризовался объем с показателем Tmax >6 с. Методы оценки вещества мозга с использованием алгоритмов искусственного интеллекта (eASPECTS и объем с ранними признаками ишемии) показали прогностическую значимость в отношении функционального исхода, сопоставимую с баллом по ASPECTS, полученным дежурными врачами в рутинной практике.
Исследование поддержано грантом Правительства Москвы на реализацию научно-практического проекта в медицине №1003-2/23.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.