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Brain Stress Test for Assessing Risk for Hemodynamic Stroke
Published online by Cambridge University Press: 10 January 2023
Abstract:
In patients with intracranial steno-occlusive disease (SOD), the risk of hemodynamic stroke depends on the poststenotic vasodilatory reserve. Cerebrovascular reactivity (CVR) is a test for vasodilatory reserve. We tested for vasodilatory reserve by using PETCO2 as the stressor, and Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) MRI as a surrogate of blood flow. We correlate the CVR to the incidence of stroke after a 1-year follow-up in patients with symptomatic intracranial SOD.
In this retrospective study, 100 consecutive patients with symptomatic intracranial SOD that had undergone CVR testing were identified. CVR was measured as % BOLD MR signal intensity/mmHg PETCO2. All patients with normal CVR were treated with optimal medical therapy; those with abnormal CVR were offered revascularization where feasible. We determined the incidence of stroke at 1 year.
83 patients were included in the study. CVR was normal in 14 patients and impaired in 69 patients ipsilateral to the lesion. Of these, 53 underwent surgical revascularization. CVR and symptoms improved in 86% of the latter. The overall incidence of stroke was 4.8 % (4/83). All strokes occurred in patients with impaired CVR (4/69; 2/53 in the surgical group, all in the nonrevascularized hemisphere), and none in patients with normal CVR (0/14).
Our study confirms that CO2-BOLD MRI CVR can be used as a brain stress test for the assessment of cerebrovascular reserve. Impaired CVR is associated with a higher incidence of stroke and normal CVR despite significant stenosis is associated with a low risk for stroke.
Résumé :
Étude de la vasoréactivité cérébrale dans l’évaluation du risque d’accident vasculaire cérébral hémodynamique.
Dans les cas de maladie sténo-occlusive (MSO) intracrânienne, le risque d’accident vasculaire cérébral (AVC) hémodynamique dépend de la réserve de vasodilatation en aval de la sténose. La réactivité vasculaire cérébrale (RVC) est une mesure de la réserve de vasodilatation. Celle-ci a été effectuée, dans l’étude, à l’aide de la pression partielle du CO2 (pCO2) en fin d’expiration utilisée comme agent stressant, et de l’IRM avec signal BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) comme substitut du débit sanguin. Une corrélation a établie entre la RVC et l’incidence d’AVC au bout de un an de suivi chez les patients atteints d’une MSO intracrânienne symptomatique.
Il s’agit d’une étude rétrospective à laquelle ont participé 100 patients consécutifs qui présentaient une MSO intracrânienne symptomatique et qui ont été soumis à une mesure de la RVC, exprimée sous forme de pourcentage de l’intensité du signal BOLD en IRM/la pCO2 en fin d’expiration, en mmHg. Tous les patients qui avaient une RVC normale ont été soumis au traitement médical optimal, tandis que ceux chez qui la RVC était anormale se sont vu offrir la revascularisation lorsque le traitement s’y prêtait. L’incidence des AVC a été déterminée au bout de un an.
Ont été retenus 83 patients dans l’étude. La RVC était normale chez 14 sujets et altérée chez 69 porteurs d’une lésion homolatérale. De ces derniers, 53 ont subi une revascularisation chirurgicale et, chez 86 % d’entre eux, on a observé une amélioration de la RVC ainsi qu’une diminution des symptômes. L’incidence globale des AVC s’est élevée à 4,8 % (4/83), et tous les accidents vasculaires sont survenus chez les patients ayant une RVC altérée (4/69; 2/53 dans le groupe de traitement chirurgical, tous du côté de l’hémisphère non revascularisé); aucun ne s’est produit chez les patients ayant une RVC normale (0/14).
D’après les résultats de l’étude, la mesure de la RVC par IRM à l’aide du signal BOLD et de la pCO2 peut servir d’étude de la vasoréactivité cérébrale pour l’évaluation de la réserve vasculaire cérébrale. Une RVC altérée est associée à une incidence plus élevée d’AVC, et une RVC normale, malgré une sténose importante, est associée à un faible risque d’AVC.
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- © The Author(s), 2023. Published by Cambridge University Press on behalf of Canadian Neurological Sciences Federation
References
- 2
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