Ранняя реперфузия после инсульта направлена на предотвращение распространения очага поражения на пенумбральную область и последующее уменьшение неврологических последствий травмы. Рост ишемического очага у разных пациентов происходит по-разному и зависит от способности к коллатеральному кровотоку и толерантности паренхимы к ишемии. Исходя из этого, пациентов со сниженной способностью к коллатеральному кровотоку и толерантности паренхимы к ишемии можно отнести к «быстро прогрессирующим» с худшими клиническими результатами, более обширными инфарктами и повышенным риском злокачественного отёка мозга и гипертонического криза. Напротив, у пациентов с хорошим коллатеральным кровотоком и ишемической толерантностью, которых называют «медленно прогрессирующими», через несколько дней после начала инсульта, как правило, наблюдается меньшее по размеру ишемическое ядро. У таких пациентов, как правило, наблюдаются лучшие клинические результаты в ответ на реперфузионную терапию.
Таким образом, при быстро прогрессирующем инсульте крайне важно как можно раньше начать реперфузионную терапию и/или принимать защитные препараты (в первые часы после начала инсульта), в то время как при медленном прогрессировании инсульта можно получить значительную пользу даже при отсроченной реперфузии (и приёме защитных препаратов). Скорость прогрессирования инфаркта является важнейшим параметром при выборе оптимальных кандидатов, определении диапазона вмешательств и выборе наиболее удобной защитной терапии. В связи с этим использование и разработка методов нейровизуализации на основе мультипараметрической компьютерной томографии (КТ) и МРТ являются мощными инструментами для измерения способности к коллатеральному кровоснабжению и скорости прогрессирования инфаркта, а также для улучшения отбора пациентов для участия в исследованиях.
Сочетание позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с меченым радиоизотопами O2 изначально было золотым стандартом (по крайней мере, в экспериментальной практике) для визуализации коллатерального кровотока и прогрессирования пенумбры. Поскольку этот метод визуализации невозможен в условиях острой клинической ситуации, в качестве наиболее доступных методов для выявления пенумбры у пациентов с острым ишемическим инсультом были предложены МРТ с перфузионной и диффузионно-взвешенной визуализацией, а также КТ с перфузией. В литературе множество новых методов, основанных на использовании ПЭТ, КТ и МРТ для определения полутеневой области и измерения прогрессирования ишемии, по-видимому, сосредоточены на разработке автоматизированного анализа изображений с поддержкой машинного обучения или алгоритмов, связанных с искусственным интеллектом, чтобы помочь врачам в получении более точных и стандартизированных интерпретаций изображений головного мозга, что может улучшить ведение инсульта и отбор пациентов для соответствующего лечения. Программное обеспечение для быстрой обработки данных о перфузии и диффузии (iSchemaView) в настоящее время является одним из наиболее распространённых инструментов, используемых для выявления ишемической пенумбры во многих клинических исследованиях ишемического инсульта.