Neurovaskuläre Erkrankungen

Das Universitätsklinikum Erlangen ist in der Schlaganfallbehandlung eines der Spitzenzentren in Deutschland. Die multimodale CT- und MR-Bildgebung und interventionelle Therapie zerebrovaskulärer Erkrankungen sind langjährige klinische und wissenschaftliche Schwerpunkte des Schlaganfallzentrums. Die Stroke-Unit der Neurologischen Klinik ist eine der größten in Deutschland und behandelt pro Jahr über 1800 Patientinnen bwz. Patienten mit Schlaganfall. Interventionelle Schlaganfallsbehandlungen werden derzeit mit deutlich steigender Tendenz bei ca. 250 Patientinnen bwz. Patienten pro Jahr durchgeführt. In Kooperation mit der Neuroradiologie führt die Neurologische Klinik seit 15 Jahren eine umfassende Datenbank mit mehr als 10.000 Schlaganfallpatientinnen bzw. Schlaganfallpatienten und Einschluss aller relevanten klinischen Kenngrößen bzgl. Therapie, therapeutischem Workflow und Outcomedaten. Über diesen Zeitraum wurden auch viele unserer Schlaganfallpatientinnen bzw. Schlaganfallpatienten mittels multimodaler CT oder MR-Bildgebung untersucht. Diese Daten sowie die Follow-up-Untersuchungen liegen als Originaldaten im klinikinternen PACS-System vor und stehen im Projekt für umfangreiche (KI-basierte) Analysen zur Verfügung .

Multimodale Bildgebung beim akuten Schlaganfall
In enger Kooperation mit der Neurologischen Klinik wird durch Anwendung der multimodalen Magnetresonanztomographie (Perfusion, Diffusion, Diffusions-Tensor-Bildgebung, quantitative suszeptibilitätsgewichtete Bildgebung, Arterial-Spin-Labeling und kontrastmittelgestützte MR-Angiographie der supraaortalen Gefäße) sowie der multimodalen Computertomographie (CT-Perfusion, einphasige und mehrphasige CT-Angiographie und native CT) in verschiedenen Studien zum akuten Schlaganfall die individuelle Indikation zur intravenösen Thrombolyse, intraarteriellen mechanischen Rekanalisation und/oder neuroprotektiven Therapie optimiert.

Stroke Research Consortium in Northern Bavaria (STAMINA)
Ziel des Projektes ist die Erfassung von Behandlungsparametern konsekutiver Patientinnen und Patienten mit zerebraler Ischämie und die Korrelation derselben mit klinischen Endpunkten. Konkret erfolgt eine Auswertung von über 1000 Patientinnen und Patienten, die zwischen den Jahren 2006 und 2019 stationär in der Neurologischen Klinik aufgrund einer zerebralen Ischämie hospitalisiert waren. Interdisziplinär werden umfassende klinische Parameter der Akutphase einschließlich von Bilddaten und Daten der mechanischen Schlaganfallbehandlung (Thrombektomie) ausgewertet. Eingeschlossen sind auch Patientinnen und Patienten, die der Neurologischen Klinik in den Jahren 2006 bis 2019 aus einer der im Schlaganfallnetzwerk mit Telemedizin in Nordbayern STENO kooperierenden Kliniken zuverlegt wurden. Die in der erstversorgenden Klinik erhobenen Daten werden mit den Daten, die im Universitätsklinikum Erlangen erhoben wurden, zusammengeführt.

Hintergrund des Projektes ist, dass es in den letzten Jahren zwar enormen Wissenszuwachs in der Behandlung von Patientinnen und Patienten mit ischämischen Schlaganfall anhand prospektiver randomisierter Studien gegeben hat (insbesondere die Etablierung der Thrombektomie in der Akutphase sowie  wegweisende Therapien in der Sekundärprävention, z. B. Behandlung von Patientinnen und Patienten mit Vorhofflimmern oder persistierendem Foramen ovale), allerdings viele Fragen in der alltäglichen praktischen Umsetzung dieser Studienergebnisse weiterhin ungeklärt sind. 

So hat das vorliegende Forschungsprojekt unter anderem zum Ziel, neue Evidenz zu Fragen und bessere Entscheidungs-/Triage-Kriterien insgesamt zu generieren. So soll u. a. analysiert werden, inwiefern das Drip-and-Ship-Management (also die sekundäre Verlegung akut erkrankter Patientinnen und Patienten von externen Krankenhäusern zur Thrombektomie an ein Zentrum) und der Interventionserfolg mit dem Zeitfenster seit Symptombeginn korreliert. Ferner sollen Therapieaspekte zu klinisch stabilen Patientinnen und Patienten mit proximalen Gefäßverschlüssen untersucht werden. Ziel ist eine Verbesserung des aktuellen Evidenzniveaus zum Management von ischämischen Schlaganfallpatientinnen bzw.Schlaganfallpatienten anhand einer Analyse einer großen Datenbank mit individualisierten Patientendaten. Ziel ist auch die Erfassung der Ist-Situation zur Behandlung von Patienten mit zerebraler Ischämie. Spezifisch sollen diverse Behandlungsstrategien mit klinischen Endpunkten, der Mortalität oder dem funktionellen Outcome assoziiert und korreliert werden, um Argumente für oder wider einzelner Therapieaspekte zu generieren. Hierbei soll der Fokus sowohl auf ungeklärten Behandlungsansätzen in der Akuttherapie als auch in der Sekundärprävention auf der Stroke-Unit bzw. Intensivstation wie Startpunkt, Modus und Dosierung antithrombotischer Therapien untersucht werden.

Ansprechpartner: Prof. Dr. med. Arnd DörflerProf. Dr. med. Tobias Engelhorn

Auswahl Literatur:
Siedler G, Sommer K, Macha K, Marsch A, Breuer L, Stoll S, Engelhorn T, Dörfler A, Arnold M, Schwab S, Kallmünzer B. Heart Failure in Ischemic Stroke: Relevance for Acute Care and Outcome. Stroke. 2019 Nov;50(11):3051-3056.

Marsch A, Macha K, Siedler G, Breuer L, Strasser EF, Engelhorn T, Dörfler A, Schwab S, Kallmünzer B. Direct Oral Anticoagulant Plasma Levels for the Management of Acute Ischemic Stroke. Cerebrovasc Dis. 2019;48(1-2):17-25.

Hoelter P, Schmidt M, Breuer L, Kallmünzer B, Schwab S, Doerfler A, Engelhorn T. Endovascular treatment in patients with large vessel occlusion: reduced mortality despite minimal penumbra. Neuroradiology. 2019 Dec;61(12):1469-1476.

Macha K, Marsch A, Siedler G, Breuer L, Strasser EF, Engelhorn T, Schwab S, Kallmünzer B. Cerebral Ischemia in Patients on Direct Oral Anticoagulants. Stroke. 2019 Apr;50(4):873-879.

Standardisierung der Akquisition und des Postprocessing der zerebralen MR Perfusion (SAPP)
Aktuell limitieren inhomogene Messprotokolle und kleine Fallzahlen der publizierten Studien die breitere Anwendung der MR-Perfusionsbildgebung des Gehirns bei zerebrovaskulären Erkrankungen, hirneigenen Tumoren und Demenz.
Hierzu wurde unter der Federführung der Neuroradiologischen Abteilung in Kooperation mit der Bayer AG und vier internationalen Zentren (Mailand/Italien, Upsala/Schweden, Ontario/Canada und Los Angeles/USA) eine prospektive, verblindete Crossover Multicenterstudie aufgelegt. Hierfür konnte ein optimiertes, standardisiertes MR-Messprotokoll in allen Zentren etabliert werden. Dieses dient als Grundlage für die Generierung eines großen, homogenen MR-Datenpools. Diese Daten werden hinsichtlich technischer und radiologischer Indizes evaluiert und mit den umfangreichen klinischen Daten der Patienten korreliert. Ziel dieser Studie ist es, radiologische Surrogatparametern der Hirnperfusion bei Patienten mit neurovaskulären Erkrankungen, Gliomen und Demenz zu definieren, um eine möglichst frühe Diagnose wie auch ein präzises Follow-Up zu ermöglichen.

Auswahl Literatur:
Schmidt MA, Engelhorn T, Lang S, Luecking H, Hoelter P, Fröhlich K, Ritt P, Maler JM, Kuwert T, Kornhuber J, Dörfler A. DSC Brain Perfusion Using Advanced Deconvolution Models in the Diagnostic Work-up of Dementia and Mild Cognitive Impairment: A Semiquantitative Comparison with HMPAO-SPECT-Brain Perfusion. J Clin Med. 2020;9:1800.

Schmidt MA, Knott M, Hölter P, Engelhorn T, Larsson EM, Nguyen T, Essig M, Dörfler A, Standardized acquisition and post-processing of dynamic susceptibility contrast perfusion in patients with brain tumors, cerebrovascular disease and dementia: comparability of post-processing software. Br J Radiol. 2020;93:20190543.

Hoelter P, Lang S, Weibart M, Schmidt M, Knott MFX, Engelhorn T, Essig M, Kloska S, Doerfler A. Prospective intraindividual comparison of gadoterate and gadobutrol for cervical and intracranial contrast-enhanced magnetic resonance angiography. Neuroradiology. 2017 Dec;59(12):1233-1239.

MR- und CT-basierte Outcome-Prädiktoren bei hämorrhagischem Schlaganfall
Die Einschätzung der funktionellen Rehabilitation und Prädiktion des klinischen Outcomes in der Akutphase eines hämorrhagischen Schlaganfalls ist von hoher Relevanz für die Entwicklung von Therapie- und Rehabilitationsempfehlungen.
Das funktionelle Outcome wird maßgeblich durch die Wiederherstellung der motorischen Funktion bestimmt. Die Bestimmung der Integrität des Corticospinaltrakts (CST) kann helfen, die residuellen motorischen Funktionen und auch mögliches Rehabilitationspotential zu bestimmen.
Die hochpräzise Faserbahndarstellung mittels multidirektionaler Diffusionsbildgebung und quantitativer Traktographie erlaubt uns in interdisziplinärer Zusammenarbeit mit der Neurologischen Klinik, die motorischen Bahnsysteme des CST exakt darzustellen und mittels Auswertung der fraktionalen Anisotropie und deren Korrelation mit klinischen Daten Surrogatparameter für das funktionelle Outcome zu etablieren.

Interdisziplinär wird zusammen mit der Neurologischen Klinik und der Psychiatrischen Klinik die diagnostische Wertigkeit einer Markeranalyse aus dem Liquor in Korrelation mit klinischen und serologischen Parametern sowie der CT- und MR-Bildgebung dieser Patientinnen und Patienten evaluiert, um die Diagnose einer Amyloidangiopathie - einer degenerativen Erkrankung der Hirngefäße, die zu Hirnblutungen führt - zu stützen. Zudem erfolgt die Validierung der CT-basierten Edinburgh Kriterien im Vergleich zu den modifizierten Boston Kriterien bei Patientinnen und Patienten mit akuter ICB. Hierbei liegt der Fokus auch auf einer Risiko-Nutzen Abwägung sekundär-prophylaktischer Therapieentscheidungen im Langzeit Follow-up.