Charakterisierung der hämodynamischen Kompensation bei Patienten mit intrakranieller Stenose (VAMMPRIS)

Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit ist die Beurteilung des Zusammenhangs zwischen Schlaganfallrisiko und hämodynamischen Kompensationsstrategien, gemessen mit einem neuartigen 3,0-Tesla (T)-MRT-Protokoll, bei Patienten mit symptomatischer intrakranieller (IC) stenookklusiver Erkrankung. Jüngste Studien haben bei Patienten mit symptomatischer IC-Stenose eine hohe Zweijahresrate ischämischer Schlaganfälle von etwa 20 % gezeigt. Die aggressive Therapie für Patienten mit IC-Stenose umfasst die Revaskularisierung mit Angioplastie, IC-Stenting oder Bypass. Die Identifizierung der Patienten, die am wahrscheinlichsten von diesen aggressiveren Eingriffen und nicht nur von der medizinischen Behandlung allein profitieren, war jedoch problematisch. Genaue Messungen der hämodynamischen Beeinträchtigung sind wahrscheinlich erforderlich, um das Schlaganfallrisiko besser zu definieren und Behandlungsentscheidungen zu treffen. Insbesondere bei IC-Stenose-Patienten mit beeinträchtigtem zerebralen Perfusionsdruck (CPP) spiegelt das Ausmaß der hämodynamischen Beeinträchtigung die autoregulatorische Fähigkeit des Gefäßsystems wider, das arterielle zerebrale Blutvolumen (aCBV) zu erhöhen und/oder Kollateralen zur Ergänzung des zerebralen Blutflusses (CBF) zu entwickeln. Es wurde angenommen, dass die Prävalenz der CBF-Kollateralisierung und der aCBV-Autoregulation eindeutig mit dem Schlaganfallrisiko korreliert, das Ausmaß dieser Korrelation wird jedoch diskutiert.

Das entscheidende Hindernis für die Stratifizierung des Schlaganfallrisikos liegt im Fehlen (i) einer Methodik zur Messung mehrerer hämodynamischer Faktoren mit hoher Spezifität und (ii) nichtinvasiven Ansätzen, mit denen sich das Fortschreiten der Beeinträchtigung in Längsrichtung überwachen lässt. Die Forscher haben den klinischen Nutzen relativ neuer, nichtinvasiver MRT-Ansätze zur Beurteilung der zerebrovaskulären Reaktivität (CVR), des aCBV und des kollateralen CBF nachgewiesen. Diese Ansätze wurden an gesunden Freiwilligen oder in isolierten klinischen Studien optimiert und auf Durchführbarkeit geprüft. Es liegen jedoch vergleichsweise wenige Informationen über den Zusammenhang zwischen diesen kollektiven Maßnahmen und dem Schlaganfallrisiko vor. Daher schlagen die Forscher vor, die etablierte angiographische und strukturelle Bildgebung durch neuartigere, validierte hämodynamische Messungen zu ergänzen, um Beeinträchtigungen und Kompensationsstrategien auf Gewebeebene bei Patienten mit IC-Stenose zu beurteilen. Mithilfe eines kollektiven Ansatzes, der Messungen von kollateralem CBF, aCBV und CVR in mehreren Hirnregionen kombiniert, in Verbindung mit einem statistischen Modell, das die oben genannten Parameter als mögliche Prognosefaktoren einbezieht, werden die Forscher quantifizieren, inwieweit das Schlaganfallrisiko nach zwei Jahren mit der Hämodynamik verbunden ist Kompensationsmechanismen in einer Population symptomatischer IC-Stenosepatienten. Der nichtinvasive und vielschichtige Umfang dieser Untersuchung soll die diagnostische Infrastruktur für Schlaganfälle erweitern und neue hämodynamische Prognoseindikatoren für Schlaganfälle in dieser Hochrisikopopulation aufklären.

Hypothese (1). Veränderungen des kollateralen CBF bei hyperkarbischer Stimulation korrelieren positiv mit der Schlaganfallinzidenz nach zwei Jahren bei Patienten mit symptomatischer IC-Stenose.

Ziel (1). Durch die separate magnetische Markierung von Blutwasser in verschiedenen Versorgungsarterien (8) werden die Forscher einen getesteten gefäßselektiven arteriellen Spinmarkierungsansatz (VS-ASL) und einen berechneten Perfusionsasymmetrieindex verwenden, um nichtinvasiv Veränderungen in kollateralen CBF-Mustern bei Patienten mit IC zu bewerten Stenose. Patienten mit IC-Stenose (n=90) werden zwei Jahre lang überwacht, wobei ihre bekannte Schlaganfallinzidenz 20 % beträgt. Die Schlaganfallinzidenz wird aufgezeichnet und separate Korrelationen zwischen Perfusionsasymmetrie und Schlaganfallrisiko werden bewertet.

Hypothese (2). Eine regional verringerte CVR, die auf Vascular-Steal-Phänomene hinweist, und ein erhöhtes aCBV korrelieren positiv mit der Schlaganfallinzidenz nach zwei Jahren bei Patienten mit symptomatischer IC-Stenose.

Ziel (2). Der CVR, gemessen anhand der vom Blutoxygenierungsgrad abhängigen (BOLD) MRT-Signaländerung als Reaktion auf Hyperkapnie, wird zur Beurteilung der zerebrovaskulären Reserve verwendet. Der von uns entwickelte und bei Patienten demonstrierte Ansatz der Zufluss-Gefäßraumbelegung mit dynamischer Subtraktion (iVASO-DS) wird zur Beurteilung des aCBV-Ausgangswerts angewendet. Für dieselben Patienten wie in Ziel 1 werden die CVR-Dynamik und das aCBV statistisch auf eindeutige Zusammenhänge mit der Schlaganfallinzidenz innerhalb von zwei Jahren untersucht.

Hypothese (3). Kollateraler CBF, autoregulatorisches aCBV und CVR korrelieren ungleich mit der Schlaganfallinzidenz über zwei Jahre, deren Ausmaß mithilfe eines Mehrkomponenten-Vorhersagemodells quantifiziert werden kann.

Ziel (3). Die Forscher werden ein statistisches Vorhersagemodell erstellen, das die Sicherheiten CBF, aCBV und CVR als Prognosefaktoren verwendet, um das Ausmaß zu quantifizieren, in dem Trends bei den oben genannten Parametern gemeinsam zum Schlaganfallrisiko beitragen. Die hohe Zwei-Jahres-Schlaganfallrate (20 %) und die große Anzahl aufgenommener Patienten mit symptomatischer IC-Stenose werden es dieser Studie ermöglichen, hypothetische Gruppenunterschiede mit hoher statistischer Aussagekraft zu erkennen.

Diese Arbeit ist eine Erweiterung der jüngsten methodischen Arbeit, bei der ein neuartiges, kollektives kompensatorisches hämodynamisches Protokoll auf eine bestimmte klinische Population angewendet wird, um das prognostische Potenzial zu verstehen. Ein erfolgreicher Abschluss sollte neue Informationen über die Hämodynamik des Gewebes und das Schlaganfallrisiko bei Patienten liefern, die als Leitfaden für Managemententscheidungen genutzt werden können, um letztendlich die Schlaganfallinzidenz in dieser Hochrisikopopulation zu reduzieren.