Arteriell veggskjærspenning etter intrakraniell arterierekanalisering

1. Bakgrunn Prognosen for iskemisk slagpasienter som opplever akutt større intrakraniell arterieokkklusjon bestemmes av en rekke faktorer. Statusen til arteriell rekanalisering og tiden det tar å oppnå rekanalisering spiller en sentral rolle for å bestemme pasientresultater. Selv under lignende forhold er kort- eller langsiktige utfall betydelig forskjellig mellom pasienter, noe som gjør det utfordrende å kun forklare med tradisjonelle risikofaktorer. En akutt okklusjon i en større intrakraniell arterie resulterer i betydelige endringer i cerebral blodstrøm, og øker strømmen gjennom Willis Circle og sirkulasjon for å kompensere for den reduserte blodtilførselen til det berørte området. Etter trombektomi, mønstrene for intrakraniell blodstrøm. endres igjen.

   Wall Shear Stress (WSS) er friksjonsmotstandskraften som utøves av blodstrømmen når den samhandler direkte med vaskulære vegger, og den fungerer som en kritisk indikator på vaskulær helse. WSS er kjent for sin korrelasjon med aterosklerotiske endringer. Studier har vist at WSS i den indre halspulsåren til pasienter med iskemisk slag er lavere sammenlignet med friske individer. I tillegg ble WSS funnet å være redusert i halspulsåren hos pasienter med lakunære infarkter. WSS i store arterieslag var lavere enn i den kardioemboliske gruppen. Det har også vært rapporter som knytter WSS til utviklingen av Moyamoyas sykdom, noe som tyder på at WSS kan være assosiert med forskjellige vaskulære patofysiologier, ikke bare aterosklerotiske endringer.

   Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography (TOF-MRA) er en vanlig MR-teknikk i hjernen, ofte brukt i forbindelse med CT-angiografi for å vurdere forløpet og tilstanden til intrakraniale arterier. Signalintensiteten fra MRA-TOF presenterer forskjellige fordelinger på tvers av forskjellige individer og arterier. Basert på dette er konseptet Signal Intensity Gradient (SIG) utledet. SIG har vist en sterk korrelasjon (korrelasjonskoeffisient >0,8) med Computational Fluid Dynamics (CFD), en velkjent metode for å vurdere blodskjærstress. Hos pasienter med den store arterie aterosklerose-subtypen av hjerneslag, var SIG i den ipsilaterale indre halspulsåren signifikant lavere enn på den kontralaterale siden. Disse funnene antyder en potensiell sammenheng mellom SIG, vaskulært skjærstress og den relaterte patofysiologien.

   Det er ikke behov for ytterligere avbildning utover TOF, og det er mulig å måle selv arterier med relativt liten diameter. Derfor muliggjør SIG analyse av skjærspenningsmønster i store cerebrale arterier før og etter rekanalisering.

2. Mål Vi tar sikte på å undersøke blodstrømningsmønstre og karakteristika i periodene med pre- og post-rekanalisering ved bruk av SIG.
3. Måltall deltakere Totalt 160 deltakere (20 personer fra hvert senter, totalt 8 sentre)
4. Prøvestørrelsesvurdering Selv om det ikke har vært mange lignende studier tidligere, en studie (PLoS One. 2020 Sep 21;15(9):e0238620) gjennomførte en hemodynamisk evaluering før og etter større karrekanalisering, og analyserte 11 pasienter. Prøvestørrelsesberegning ved bruk av G*Power indikerte at registrering av ca. 144 pasienter ville være nødvendig. Tar vi hensyn til faktorer som bildekvalitet, forventer vi en ekstra rekruttering på ca. 10 %, noe som resulterer i et endelig mål på 160 saker.

5. Datainnsamling Denne studien er en retrospektiv kohortstudie som involverer innsamling av elektroniske journaler og bildedata.

   Bildedata som skal samles inn: (Alle bilder vil bli samlet inn som DICOM-filer)

   • Hjerne-MR (spesifikke bildebehandlingsforhold: væskedempet inversjonsgjenoppretting, følsomhetsvektet bildebehandling, T1-vektet bildebehandling, T2-vektet bildebehandling, diffusjonsvektet bildebehandling, tilsynelatende diffusjonskoeffisient)
   • Hjerne-MRA (spesifikke bildebehandlingsforhold: kildebilder fra både ekstra og intrakraniell TOF-MRA og 3D TOF-MRA)

6. Avledning av intravaskulær skjærspenning (SIG) gjennom bildeanalyse De overførte DICOM-filene rekonstrueres til 3D-vaskulatur ved hjelp av en separat programvare (VINT).

   SIG-verdier for de store arterielle segmentene i kraniehulen trekkes ut.

   De viktigste arterielle segmentene er som følger, og punktene der laminær strøm av blod dannes ble valgt, tatt i betraktning egenskapene til SIG-teknikken:

   • Indre halspulsåre: C1 distalt segment før det horisontale intrapetrøse segmentet
   • Vertebral arterie: V4 distalt segment like før dannelsen av basilararterien
   • Basilararterie: midt til distalt segment
   • Midtre og fremre hjernearterier: proksimalt 1/2 eller 1/3 segment
   • Posterior Cerebral Arterie: P2-segment distalt til den bakre kommunikasjonsarterien Målingene kan beregnes i ulike SIG-verdier (gjennomsnitt, maksimum, minimum, avvik).
7. Statistisk analyse Hver pasient vil bli klassifisert i to grupper basert på deres blodstrømegenskaper før og etter rekanalisering. I en foreløpig studie ble to typer blodstrømsendringer (skjærstress) observert. For det første var det et mønster der det ble gitt blodstrøm til det iskemiske området etter cerebral vaskulær okklusjon, og ved rekanalisering returnerte det til det typiske blodstrømsmønsteret. For det andre var det et tilfelle der den totale blodstrømmen i de store cerebrale karene økte etter rekanalisering. For å analysere disse mønstrene vil Paired t-test og Wilcoxon Signed-Rank Test bli brukt. (Selv om denne studien forventes å fortsette på samme måte som gruppeklassifiseringen i den foreløpige studien, kan klassifiseringsmetoden bli revidert etter hvert som forskningen skrider frem.)

For å sammenligne gjennomsnittsverdier mellom grupper, vil Independent Samples t-Test og Mann-Whitney U Test bli brukt. Kategoriske variabler vil bli analysert ved hjelp av Chi-square Test eller Fishers Exact Test. Variabler som mRS (modifisert Rankin Scale), som er ordinal, vil bli vurdert ved å bruke Mann-Whitney U Test eller Wilcoxon Rank-Sum Test for å utnytte medianverdiene.