Karakterisering av hemodynamisk kompensation hos patienter med intrakraniell stenos (VAMMPRIS)

Det övergripande syftet med detta arbete är att bedöma sambandet mellan strokerisk och hemodynamiska kompensationsstrategier, mätt med ett nytt 3.0 Tesla (T) MRI-protokoll, hos patienter med symtomatisk intrakraniell (IC) steno-ocklusiv sjukdom. Nyligen genomförda studier har visat höga tvååriga ischemiska strokefrekvenser på cirka 20 % hos patienter med symtomatisk IC-stenos. Aggressiv terapi för patienter med IC-stenos inkluderar revaskularisering med angioplastik, IC-stenting eller bypass, men identifiering av patienter som mest sannolikt kommer att dra nytta av dessa mer aggressiva interventioner, snarare än medicinsk behandling enbart, har varit problematisk. Noggranna mätningar av hemodynamisk kompromiss krävs sannolikt för att bättre definiera strokerisken och vägleda behandlingsbeslut. Specifikt, hos patienter med IC-stenos med nedsatt cerebralt perfusionstryck (CPP), återspeglar omfattningen av hemodynamisk kompromiss den autoregulatoriska förmågan hos kärlsystemet att öka arteriell cerebral blodvolym (aCBV) och/eller utveckla kollateraler för att komplettera cerebralt blodflöde (CBF). Prevalensen av CBF-kollateralisering och aCBV-autoreglering har antagits korrelera unikt med strokerisk, men omfattningen av denna korrelation diskuteras.

Den kritiska barriären för att stratifiera strokerisken ligger i bristen på (i) metodik för att mäta flera hemodynamiska faktorer med hög specificitet och (ii) icke-invasiva metoder som kan övervaka longitudinell utveckling av funktionsnedsättning. Utredarna har visat den kliniska nyttan av relativt nya, icke-invasiva MRI-metoder för att bedöma cerebrovaskulär reaktivitet (CVR), aCBV och kollateral CBF. Dessa tillvägagångssätt har optimerats och genomförbarheten utvärderats i friska frivilliga eller isolerade kliniska studier, men jämförelsevis lite information finns tillgänglig om sambandet mellan dessa kollektiva åtgärder och strokerisk. Därför föreslår utredarna att komplettera etablerad angiografisk och strukturell avbildning med mer nya, validerade hemodynamiska mätningar för att bedöma försämring på vävnadsnivå och kompensationsstrategier hos patienter med IC-stenos. Genom att använda ett kollektivt tillvägagångssätt som kombinerar mätningar av kollateral CBF, aCBV och CVR i flera hjärnregioner, i kombination med en statistisk modell som inkluderar ovanstående parametrar som möjliga prognostiska faktorer, kommer utredarna att kvantifiera i vilken utsträckning tvåårig strokerisk är associerad med hemodynamisk kompensationsmekanismer i en population av symtomatiska IC-stenospatienter. Den icke-invasiva och mångfacetterade omfattningen av denna undersökning är avsedd att utöka den diagnostiska strokeinfrastrukturen och belysa nya hemodynamiska prognostiska indikatorer för stroke i denna högriskpopulation.

Hypotes (1). Förändringar i kollateral CBF med hyperkarbisk stimulering korrelerar positivt med tvåårig strokeincidens hos symtomatiska IC-stenospatienter.

Sikta (1). Genom att separat magnetiskt märka blodvatten i olika matartärer (8), kommer utredarna att använda en testad kärlselektiv arteriell spinnmärkning (VS-ASL) tillvägagångssätt och ett beräknat perfusionsasymmetriindex för att icke-invasivt bedöma förändringar i kollaterala CBF-mönster hos patienter med IC stenos. IC-stenospatienter (n=90) kommer att övervakas i två år under vilka deras kända strokeincidens är 20 %. Strokeincidensen kommer att registreras och separata korrelationer mellan perfusionsasymmetri och strokerisk kommer att bedömas.

Hypotes (2). Regionalt reducerad CVR, vilket tyder på vaskulära stjälfenomen, och förhöjt aCBV, kommer positivt att korrelera med tvåårig strokeincidens hos symtomatiska IC-stenospatienter.

Sikta (2). CVR, mätt med den blodsyresättningsnivåberoende (BOLD) MRI-signalförändringen som svar på hyperkarbi, kommer att användas för att bedöma cerebrovaskulär reserv. Tillvägagångssättet för inflöde av vaskulärt utrymme med dynamisk subtraktion (iVASO-DS), som vi har utvecklat och demonstrerat hos patienter, kommer att tillämpas för att bedöma baslinje aCBV. För samma patienter som i Mål 1 kommer CVR-dynamik och aCBV att bedömas statistiskt för unika samband med tvåårig strokeincidens.

Hypotes (3). Säkerhet CBF, autoregulatorisk aCBV och CVR kommer att korrelera ojämnt med tvåårig strokeincidens, vars omfattning kan kvantifieras med hjälp av en multi-komponent prediktionsmodell.

Sikta (3). Utredarna kommer att bygga en statistisk förutsägelsemodell, med hjälp av kollaterala CBF, aCBV och CVR som prognostiska faktorer, för att kvantifiera i vilken utsträckning trender i ovanstående parametrar tillsammans bidrar till strokerisk. Den höga tvååriga strokefrekvensen (20%) och det stora antalet inlagda patienter med symtomatisk IC-stenos, kommer att göra det möjligt för denna studie att upptäcka hypotetiska gruppskillnader med hög statistisk styrka.

Detta arbete är en förlängning av nyare metodiskt arbete där ett nytt, kollektivt kompenserande hemodynamiskt protokoll tillämpas på en specifik klinisk population för att förstå prognostisk potential. Ett framgångsrikt slutförande bör ge ny information om vävnadshemodynamik och strokerisk hos patienter som kan användas för att vägleda hanteringsbeslut, vilket i slutändan minskar strokeincidensen i denna högriskpopulation.