Sequenzielle MR- und CT-Zisternographien in der neurochirurgischen Diagnostik und Therapie von intrakraniellen Arachnoidalzysten : Eine retrospektive Analyse

Abstract

1.1 Deutsche Zusammenfassung Einleitung. Als Zisternographie wird die Untersuchung der supraspinalen Liquorräume durch bildgebende Verfahren nach intrathekaler Kontrastmittelinstillation bezeichnet. Nur wenige Studien haben die intrazystische Kontrastmittelanreicherung bei intrakraniellen Arachnoidalzysten erforscht. Die Zystenkommunikation kann pathophysiologische Rückschlüsse ermöglichen, um schwierige Operationsindikationen zu unterstützen. Bis dato existiert kein Konsens bezüglich Durchführung und Interpretation der kontrovers debattierten Zisternographien. Diese Arbeit beleuchtet retrospektiv die Relevanz der Zystenkommunikation für die neurochirurgische Behandlung und entwickelt ein standardisiertes Bildgebungs- und Auswertungsprotokoll für intrakranielle Arachnoidalzysten. Material und Methoden. Die retrospektive Analyse inkludiert alle Magnetresonanz-Zisternographien und Computertomographie-Zisternographien von 2011 bis 2018. Bildgebungen bei intrakraniellen Arachnoidalzysten erfolgten 30 Minuten, 90 Minuten, 180 Minuten und 360 Minuten (nur Magnetresonanz-Zisternographien) post injectionem. Mit einem Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem wurden pro Sequenz Signalintensitäten bzw. Hounsfield-Einheiten intrazystisch und intrathekal nach definierten Kriterien gemessen. Die quantifizierte Kommunikation wurde präoperativ nach Operationsindikation differenziert. Intrazystische Vergleiche von Hounsfield-Einheiten untersuchten den Operationserfolg. Durch statistische Analysen von Signalintensitäten wurde der Einfluss auf die Operationsindikation eruiert und die Entwicklung eines Klassifikationssystems ermöglicht. Die Vergleichbarkeit von Magnetresonanz-Zisternographien und Computertomographie-Zisternographien wurde bei kombiniert durchgeführten Einsätzen überprüft. Die Komplikationsrate wurde anhand aller durchgeführten Untersuchungen ermittelt. Ergebnisse. Es wurden 106 Magnetresonanz-Zisternographien und 38 Computertomographie-Zisternographien untersucht. Davon erfolgten 64 Magnetresonanz-Zisternographien und 19 Computertomographie-Zisternographien bei 52 Patienten mit 56 intrakraniellen Arachnoidalzysten. Die Kommunikation divergierte je nach Operationsindikation. Negative Operationsindikationen demonstrierten nahezu parallele intrazystische und intrathekale Kontrastierungen (>75 % der Referenz). Positive Operationsindikationen erreichten bis 40 % der Referenz. Computertomographie-Zisternographien bewiesen durch Anstiege von durchschnittlich 88 Hounsfield-Einheiten erfolgreiche Operationen. Bei sieben kombinierten Untersuchungen zeigte sich eine maximale Kontrastmitteldiskrepanz von 15 %. Durch Analyse von Signalintensitäten wurde ein hoher Einfluss auf die Operationsindikation eruiert, wobei eine Prädiktion mittels binomial logistischer Regression fehlschlug. Anhand graduierter Kommunikation wurde bei 44 therapienaiven intrakraniellen Arachnoidalzysten ein Klassifikationssystem realisiert. Die Klassen (KOM1–5) zeigten signifikante Unterschiede im Signalverhalten, bei der Operationsindikation, beim klinisch-radiologischen Verlauf und in der Lokalisation. KOM1–2 notierten negative und KOM3–5 positive Operationsindikationen. Die Mehrheit profitierte in der Verlaufsbetrachtung. Zisternographien zeigten nur triviale Komplikationen (Magnetresonanz-Zisternographien: 13 %, Computertomographie-Zisternographien: 13 %). Diskussion. Die Klassifikation erlaubt die Differenzierung von intrakraniellen Arachnoidalzysten in suffiziente und insuffiziente Kommunikationsformen. Fehlklassifikationen werden durch Sequenzanalysen verhindert. Bildgebungen nach 30 Minuten sind obligat. Nach 90 Minuten werden insuffiziente und nach 180 Minuten intermediäre Formen klassifiziert. Zisternographien legitimieren bei unklaren Operationsindikationen Observationen von suffizienten und Interventionen von insuffizienten Formen. Die Visualisierung des Operationserfolgs kann erneute Eingriffe verhindern. Die Zukunft der Magnetresonanz-Zisternographien ist aufgrund von Gadoliniumablagerungen im Gewebe unklar. Die Resultate können auf Computertomographie-Zisternographien übertragen werden. Zisternographien haben eine hohe Relevanz für die neurochirurgische Therapie von intrakraniellen Arachnoidalzysten.

1.2 Abstract: Sequential imaging using magnetic resonance cisternography and computed tomography cisternography in the neurosurgical diagnosis and treatment of intracranial arachnoid cysts Introduction. Cisternography refers to an imaging technique that visualizes the circulating cerebrospinal fluid within the subarachnoid, supraspinal space using intrathecal contrast enhancement. To date, few studies have investigated the filling of radiopaque material inside intracranial arachnoid cysts. The analysis of cyst communication facilitates conclusions regarding pathophysiology and therefore assists surgical decision making. Cisternography is a controversial examination technique, lacking in systematic protocol and value of findings. The present study reviewed the relevance of cyst communication for the neurosurgical treatment of intracranial arachnoid cysts and aimed to develop a standardized imaging and evaluation protocol. Materials and methods. This retrospective study included all magnetic resonance cisternography and computed tomography cisternography procedures performed between 2011 and 2018. Sequential imaging of intracranial arachnoid cysts was performed at 30 minutes, 90 minutes, 180 minutes and 360 minutes (only magnetic resonance cisternography) after intrathecal injection of a contrast agent. Using a picture archiving and communication system and established criteria, measurements of Hounsfield units and signal intensity within the cyst were performed with respect to an intrathecal reference value. The preoperative analysis involved the differentiation of cyst communication based on surgical indication. Surgical success was examined based on the intracystic increase in Hounsfield units. Statistical analyses of signal intensity were used to develop and evaluate a classification system that assesses the communication between intracranial arachnoid cysts and the adjacent subarachnoid space. The comparability of magnetic resonance cisternography and computed tomography cisternography was assessed by performing combined scans. The complication rate was calculated on the basis of all examinations. Results. In total, the analysis included 106 magnetic resonance cisternography and 38 computed tomography cisternography procedures. Of these, 64 magnetic resonance cisternography and 19 computed tomography cisternography procedures had been conducted for 52 patients suffering from 56 intracranial arachnoid cysts. The cyst communication differed to the surgical decision making. Patients without surgical indication showed an almost equivalent intracystic and intrathecal contrast enhancement (>75 % of the reference), whereas intracranial arachnoid cysts in patients with surgical indication reached up to 40 % of the reference. Computed tomography cisternography assessed the success of cyst fenestration based on an intracystic increase of 88 Hounsfield units on average. Seven combined examinations showed a maximum discrepancy of 15 % in contrast enhancement. The signal intensity analysis significantly affected surgical decision making, whereas the prediction of surgical indication by binominal logistic regression failed. A graded classification system was developed based on the signal intensity values of 44 treatment-naive intracranial arachnoid cysts. The classes, named and grouped KOM 1–5, showed significant differences in contrast enhancement, need for treatment, clinical-radiological outcome and localization. Surgical decision was made for KOM 3–5, whereas KOM 1–2 were treated conservatively. Most patients showed improvement in follow-up examinations. Cisternography revealed only minor complications (Magnetic resonance cisternography: 13 %, computed tomography cisternography: 13 %). Discussion. The classification facilitates the differentiation of intracranial arachnoid cysts into those with sufficient and insufficient communication. Sequential analysis prevents misclassification. Imaging at 30 minutes is obligatory. Cyst types with insufficient communication could be identified after 90 minutes, whereas intermediate types could be classified after 180 minutes. In the case of unclear surgical indications, cisternography legitimizes monitoring for cyst types with sufficient communication while supporting intervention for cyst types with insufficient communication. Reoperation may be avoided by visualization of surgical success. The future of magnetic resonance cisternography remains unclear owing to tissue deposition of gadolinium. In general, the results of the magnetic resonance cisternography are comparable to those of the computed tomography cisternography. Cisternography techniques are valuable for the neurosurgical treatment of intracranial arachnoid cysts.