(2001)Use of the Alberta Stroke Program Early CT Score (ASPECTS) for Assessing CT Scans in Patients with Acute Stroke

0. Abstract

임상의는 recombinant tissue plasminogen activator 환자를 치료하기 전에 급성 중뇌 동맥 뇌졸중에 대한 1/3 MCA(Middle Cerebral Artery) rule을 사용하여 CT 스캔을 읽음에 있어 불안정하다.

1/3 MCA rule은 MCA의 뇌경색 크기를 잘못 정의한 체적 추정치이다. 10개의 point의 quantitative topographic CT 스캔의 점수인 ASPECTS(Alberta Stroke Program Early CT Score)가 본 연구에서는 제안 되었다.

ASPECTS가 7 이하이면 dependence와 사망률의 급격한 증가가 발생한다. ASPECTS를 사용하는 방법과 이것이 왜 일반적으로 사용되는 모든 axial baselines에서 얻은 CT 스캔과 함께 작동하는 이유를 설명한다. 또한 다른 전문 분야의 임상의들과 급성 뇌졸중의 맥락에서 CT 스캔을 읽는 다른 경험을 가진 임상의 간의 관찰자 간의 신뢰도를 설명한다.

METHODS : ASPECTS를 개발 한 6명의 의사는 ASPECTS를 어떻게 해석하고 사용 하는지에 대한 질문에 답한다. 이 의사들이 해석 한 ASPECTS 영역은 다른 표준들과 비교되었다. k statistics는 1/3 MCA 규칙에 대한 ASPECTS의 관찰자 간 신뢰도를 평가하는 데 사용되었다.

RESULTS : 정확한 해석 방법은 6명의 개별 관찰자에 따라 달라졌고, 특정 문제에 대해 3:3 또는 4:2로 분할 되었다. 전체 관찰자 간 agreement는 1/3 MCA rule에 비해 양호했다. 일반적인 해부학적 혈관 및 관찰자 간 해석의 다양함은 다른 CT Axial 기준선에 ASPECTS를 적용할 수 있는 이유를 설명한다.

CONCLUSION : ASPECTS는 서로 다른 axial baselines에서 적용할 수 있는 체계적이고 강력하며 실용적인 방법이다. 임상의 agreement는 1/3 MCA rule보다 우수하다.

1. Introduction

정맥 재조합 tPA(tissue plasminogen activator)는 AIS(Acute Ischemic Stroke) 후 결과를 개선했다.

ECASS(European Cooperative Ascribe Stroke Study) 실험은 정맥 혈전 분석의 이점을 예측하기 위해 초기 CT 허혈성 변화를 평가하는 것의 중요성을 발견했다.

두 실험 모두 결정은 MCA 영역의 1/3 이상 또는 그 이하가 포함되었는지 여부에 달려 있었다.
후속 연구는 숙련된 뇌졸중 의사와 방사선 전문의도 이러한 변화를 인식하고 정량화 하는데 어려움이 있다는 것을 보여주었다.

ASPECTS는 anterior circulation의 AIS가 있는 환자들의 전경련 CT 연구에서 early ischemic change(증상 발생 후 3시간)를 평가하기 위한 등급 시스템이다. 이를 통해 CT 검사의 신뢰성과 효용성을 제공할 수 있다.

이 CT 점수는 간단하고 신뢰할 수 있으며 혈전성 치료에도 불구하고 독립적으로 회복될 가능성이 없는 뇌졸중 환자를 식별합니다. 허혈성 뇌졸중을 앓고 있는 23명의 연속 환자는 시작 후 3시간 이내에 정맥 주사로 치료 되었고, 그들의 CT 스캔은 전향적으로 점수가 매겨졌다.

점수는 MCA 영역을 10개로 나눈다. 따라서 ASPECTS는 의사가 2차원 영상에서 volume을 추정하도록 요구하지 않는 정량적 접근법을 적용한 지형 점수 시스템이다.

본 연구에서는 ASPECTS가 사용되는 방법에 대해 설명한다. 실제로, 예를 들어 방법을 설명하고 일반적으로 사용되는 모든 axial baseline에서 얻은 CT 스캔에 이 방법을 사용할 수 있음을 보여주며, 여러 전문의와 급성 허혈성 CT 변화를 많이 평가해본 임상의들이 인정했음을 강조하고 있다.

2. Methods

환자들은 Calgary와 Houston에서 모집 되었다. 현재 분석의 목적상, Houston에서 획득한 CT 스캔에서는 적용할 수 없었다(n = 70). Calgary에서 얻은 CT 스캔은 4세대 helical 스캐너에서 얻었다. 더 나은 판독을 위해, foramen magnum에서 suprasellar region까지 contiguous axial 6-mm sections과 뇌의 나머지 부분은 10-mm contiguous sections을 사용하여 individual 스캔을 획득했다.

CT 스캔의 1/6은 OML(Orbitomeatal Line)을 사용하여, 1/3은 superior OML을 사용하여, 절반 정도는 inferior OML을 사용하여 얻었다. 스캐너 설정은 kV=120, mAs=400, mA=200이었다. Section time은 2초였고, matrix 크기는 512였으며, bone artifacts를 줄이고 finer granularity을 높이기 위해 small focal spot with an algorithm을 사용했다.

upper three slices에 대해 vertex 근처에서 각각 150, 130, 120 mA로 축소되었다. 영상은 window level 30H, window width 75H에서 얻었다. 모든 CT 스캔은 film에서 해석되었다. 연구된 area는 10mm section의 the brain cut였다. 어두운 방에서 영상을 읽었고, 가깝고 먼 곳에서, 비스듬히 연구되었다.

Interpreter들은 CT 스캔을 읽기 위해 ASPECTS 방법을 사용했다. ASPECTS는 두 개의 표준화된 axial CT cuts로 결정된다. 하나는 thalamus, basal ganglion level에서 결정되고 다른 하나는 the most superior margin of the ganglionic structures에 의해 결정된다. 연속이 아닌 이 두 구간의 MCA 영역에는 10점이 할당되었다. 정의된 영역안의 focal swelling 또는 parenchymal hypoattenuation와 같은 EIC(Early Ischemic Change) 영역에 대해 1점씩 계산되었다. 정상인의 CT 스캔은 10점을 받는다. 0점은 MCA 영역 전체에 걸친 diffuse ischemic involvement를 나타낸다.

Parenchymal hypoattenuation은 동일한 뇌 structure의 다른 부분 또는 contralateral hemisphere의 attenuation에 비해 attenuation이 비정상적으로 감소된 영역으로 정의되었다. Focal brain swelling 또는 mass effect는 effacement of cortical sulci 또는ventricular compression과 같은 인접 structure에 의한 압축으로 인한 CSF의 focal narrowing으로 정의되었다.

뇌졸중을 전문으로 하는 세 명의 neurologist와 ASPECTS에 관련된 세 명의 neuroradiologist를 인터뷰하고 각각의 해석 방법에 관한 설문지를 작성했다. 또한 ASPECTS diagramatic cuts에서 M1에서 M6까지 피질 영역을 그리도록 했다. 그리고 어떻게 그들이 오래된 infarct과 새로운 infarct를 구별했는지, 그리고 그들이 해석을 함에 있어 어떤 특별한 기술을 사용 했는지에 대한 질문을 받았다. neurologist와 neuroradiologist들은 CT 촬영을 통한 AIS(Acute Ischemic Stroke)를 평가함에 있어 적어도 2년의 경험을 가지고 있었다.

3. Results

lentiform, caudate, insular region에서는 모든 observer가 몇 가지 점에 동의하였다. Insular ribbon의 hypoattenuation는 절연 피질의 subcortical white과 gray matter of the insular cortex 사이의 밀도 차이의 loss로 정의되었다(loss of gray/white matter differentiation). anterior이나 posterior이 독립적으로 loss될 수 있다는 점이 강조되었다. Obscuration of the lentiform nucleus는 nucleus의 전체 또는 일부 밀도의 감소와 해당 영역에서 gray/white matter differentiation의 loss로 정의되었다. 다시 말해서, caudate head의 일부만이 가려지거나 hypoattenuation를 보여야 점수를 잃을 수 있다.

Caudate head는 종종 MCA와 anterior cerebral artery으로부터 dual blood supply를 가진다. 비교는 항상 반대편 hemisphere와 함께 이루어졌다. 양쪽 hemisphere에서 lentiform nucleus의 well-defined lateral margin의 loss는 contralateral old infarct과 함께 낮은 품질의 CT 스캔, 새로운 bilateral infarcts 또는 하나의 새로운 infarct에 대한 differential diagnosis를 높였다. 모든 시청자는 hypoattenuation가 매우 두드러지는 lesion을 old lesion으로 해석했다.

M1에서 M6 영역까지, 모든 neuroradiologist들은 비정상적인 hypoattenuation에 gray/white margin blurring 및/또는 mass effect를 요구했지만, 3명의 신경과 의사 중 2명은 이 세 가지 기준 중 하나만 요구하였다.

모든 neurologist는 M5에 대해 superior 및 inferior의 margins을 분리하는 것을 선호했고, 반면에 두 radiologist는 parallel margin을 선호했다. 이는 M5 영역이 lateral ventricle의 안쪽으로 확장된다는 것을 강조하고 있다. 해부학적 영역이 아닌 기하학적 영역을 다루고 있다. 모든 관찰자는 M1을 sylvian fissure에 대한 anterior end의 anterior로 간주했고 frontal operculum을 포함했다. 모든 관찰자는 측두엽의 anterior을 M2의 anterior boundary라고 확인했지만, oblique posterior boundary 경계는 달랐다.
internal capsule은 다양한 방식으로 점수가 매겨졌다. 두 명의 neurologist와 한 명의 neuroradiologist가 internal capsule의 posterior limb만 평가했다. 다른 사람들은 양쪽 limb를 평가하고 만약 그 중 어떠한 부분이 문제가 있다면 한 점을 뺐다.

4. Discussion

뇌졸중 진단에서 MRI와 diffusion-weighted imaging이 선택지가 될 수 있지만 대부분의 뇌졸중을 진단하는 의사들은 접근성 때문에 CT 영상에 의존하게 된다. 그러나 CT 스캔으로 급성 뇌졸중의 초기 징후를 해석하는 것은 논란이 있다. 하지만 ASPECTS가 이 문제를 해결할 것으로 보았다.