Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Методика оценки цереброваскулярной недостаточности у пациентов с ангиопатией мойя-мойя методом MP-ASL-перфузии

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Цель исследования: разработка методики оценки степени цереброваскулярной недостаточности у пациентов с ангиопатией мойя-мойя (АММ) на основе измерения значений мозгового кровотока (CBF) и определения наличия артериального транзитного артефакта (ATA) по данным МРТ методом меченых артериальных спинов (ASL). Материал и методы. В исследование вошло 47 пациентов с АММ, которым было проведено 148 МР-исследований в режиме PCASL (296 полушарий), из них 47 (94 полушария) - до оперативного лечения. На полученных перфузионных картах вручную выставлены 7 областей интереса (ROI) в сером и белом веществе головного мозга с помощью методики Fusion вне зон АТА. Оценивались значения CBF в центральной точке АТА. 47 пациентам на дооперационном этапе была выполнена прямая ангиография для оценки стадии заболевания по Suzuki, наличия и выраженности лептоменингеальных и трансдуральных коллатералей и МР-ангиография для оценки стадии заболевания по Houkin и уровня стеноза ВСА. Статистическая обработка включала однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) и критерий ?2 (IBM SPSS Statistics 23). Результаты. АТА были выявлены в 77% исследований (69% полушарий). Среднее минимальное значение CBF в АТА составило 120,2 ± 21,1 мл/мин / 100 г при нижней границе доверительного интервала 117,43 мл/мин/100 г. Среднее максимальное значение CBF в АТА составило 234,9. В зависимости от зна чений CBF в бассейне СМА и наличия АТА были выделены 4 степени перфузионного дефицита: степень 0 (CBF = 64,5 ± 16,2 мл/мин/100 г, без АТА) соответствовала стадии “компенсации” мозгового кровотока, степень 1 (CBF = 61,5 ± 16,6 мл/мин/ 100 г, с АТА) - “субкомпенсации”, степень 2 (CBF = 26,5 ± 7,2 мл/мин/100 г, с АТА) - “начальной декомпенсации”, степень 3 (CBF = 16,0 ± 4,7 мл/мин/ 100 г, без АТА) - “декомпенсации”. Выделенные степени статистически значимо различались между собой во всех ROI (p 0,0001). Более выраженный перфузионный дефицит соответствовал более развернутым стадиям АММ по Suzuki и Houkin, стенозу ВСА проксимальнее отхождения ЗСА (p 0,0001), большему неврологическому дефициту (p 0,02). Возникновение АТА достоверно отражало наличие лептоменингеальных коллатералей (p 0,001). Выводы. Предложенная методика оценки паттернов ASL-перфузионных исследований хорошо согласуется со стадией заболевания, наличием источников коллатерального кровообращения, тяжестью неврологического дефицита и может использоваться для оценки цереброваскулярной недостаточности у пациентов с АММ.

Ключевые слова:
ереброваскулярная недостаточность, церебральная перфузия, ASL, ангиопатия мойя-мойя, артериальный транзитный артефакт, cerebrovascular insufficiency, cerebral perfusion, ASL, Moyamoya angiopathy, arterial transit artifact Conflict of interest

Литература:
1.Lee M., Zaharchuk G., Guzman R., Achrol A., Bell-Stephens T., Steinberg G.K. Quantitative hemodynamic studies in moyamoya disease: a review. Neurosurg. Focus. 2009; 26 (4): E5. https://doi.org/10.3171/2009.1.FOCUS08300
2.Grubb R.L. Jr., Powers W.J., Clarke W.R., Videen T.O., Adams H.P. Jr., Derdeyn C.P.; Carotid Occlusion Surgery Study Investigators. Surgical results of the Carotid Occlusion Surgery Study. J. Neurosurg. 2013; 118 (1): 25-33. https://doi.org/10.3171/2012.9.JNS12551
3.Wintermark M., Sesay M., Barbier E., Borbely K., Dillon W.P., Eastwood J.D., Glenn T.C., Grandin C.B., Pedraza S., Soustiel J.F., Nariai T., Zaharchuk G., Caille J.M., Dousset V., Yonas H. Comparative overview of brain perfusion imaging techniques. Stroke. 2005; 36 (9): 11. https://doi.org/10.1161/01.STR.0000177884.72657.8b
4.Latchaw R.E., Yonas H., Pentheny S.L., Gur D. Adverse reactions to xenon-enhanced CT cerebral blood flow determination. Radiology. 1987; 163 (1): 251-254. https://doi.org/10.1148/radiology.163.1.3823444
5.Detre J.A., Alsop D.C., Vives L.R., Maccotta L., Teener J.W., Raps E.C. Noninvasive MRI evaluation of cerebral blood flow in cerebrovascular disease. Neurology. 1998; 50 (3): 633-641. https://doi.org/10.1212/wnl.50.3.633
6.Goetti R., Warnock G., Kuhn F.P., Guggenberger R., O''Gorman R., Buck A., Khan N., Scheer I. Quantitative cerebral perfusion imaging in children and young adults with Moyamoya disease: comparison of arterial spinlabeling-MRI and H(2)[(15)O]-PET. Am. J. Neuroradiol. 2014; 35 (5): 1022-1028. https://doi.org/10.3174/ajnr.A3799
7.Goetti R., O''Gorman R., Khan N., Kellenberger C.J., Scheer I. Arterial spin labelling MRI for assessment of cerebral perfusion in children with moyamoya disease: comparison with dynamic susceptibility contrast MRI. Neuroradiology. 2013; 55 (5): 639-647. https://doi.org/10.1007/s00234-013-1155-8
8.Noguchi T., Kawashima M., Irie H., Ootsuka T., Nishihara M., Matsushima T., Kudo S. Arterial spin-labeling MR imaging in moyamoya disease compared with SPECT imaging. Eur. J. Radiol. 2011; 80 (3): 18. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2011.01.016
9.Petcharunpaisan S., Ramalho J., Castillo M. Arterial spin labeling in neuroimaging. Wld J. Radiol. 2010; 2 (10): 384-398. https://doi.org/10.4329/wjr.v2.i10.384
10.Amukotuwa S.A., Yu C., Zaharchuk G. 3D Pseudocontinuous arterial spin labeling in routine clinical practice: A review of clinically significant artifacts. J. Magn. Reson. Imaging. 2016; 43 (1): 11-27. https://doi.org/10.1002/jmri.24873
11.Kwah L.K., Diong J. National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS). J. Physiother. 2014; 60 (1): 61. https://doi.org/10.1016/j.jphys.2013.12.012
12.Biagi L., Abbruzzese A., Bianchi M.C., Alsop D.C., Del Guerra A., Tosetti M. Age dependence of cerebral perfusion assessed by magnetic resonance continuous arterial spin labeling. J. Magn. Reson. Imaging. 2007. 25 (4): 696-702. https://doi.org/10.1002/jmri.20839
13.Kohno N., Okada K., Yamagata S., Takayoshi H., Yamaguchi S. The clinical significance of arterial transit artifact on arterial spin labeling in patients with acute ischemic stroke. AME Medical J. 2017; 2 (9). https://doi.org/10.21037/amj.2017.08.27
14.Mutke M.A., Madai V.I., von Samson-Himmelstjerna F.C., Zaro Weber O., Revankar G.S., Martin S.Z., Stengl K.L., Bauer M., Hetzer S., Gunther M., Sobesky J. Clinical evaluation of an arterial-spin-labeling product sequence in steno-occlusive disease of the brain. PLoS One. 2014; 9 (2): e87143. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0087143
15.Suzuki J., Takaku A. Cerebrovascular “moyamoya” disease. Disease showing abnormal net-like vessels in base of brain. Arch. Neurol. 1969; 20 (3): 288-299. https://doi.org/10.1001/archneur.1969.00480090076012
16.Togao O., Mihara F., Yoshiura T., Tanaka A., Noguchi T., Kuwabara Y., Kaneko K., Matsushima T., Honda H. Cerebral hemodynamics in Moyamoya disease: correlation between perfusion-weighted MR imaging and cerebral angiography. Am. J. Neuroradiol. 2006; 27 (2): 391-397.
17.Baltsavias G., Khan N., Valavanis A. The collateral circulation in pediatric moyamoya disease. Childs Nerv. Syst. 2015; 31 (3): 389-398. https://doi.org/10.1007/s00381-014-2582-5
18.Houkin K., Nakayama N., Kuroda S., Nonaka T., Shonai T., Yoshimoto T. Novel magnetic resonance angiography stage grading for moyamoya disease. Cerebrovasc. Dis. 2005; 20 (5): 347-354. https://doi.org/10.1159/000087935
19.Sugino T., Mikami T., Miyata K., Suzuki K., Houkin K., Mikuni N. Arterial spin-labeling magnetic resonance imaging after revascularization of moyamoya disease. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2013; 22 (6): 811-816. https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2012.05.010
20.Quon J.L., Kim L.H., Lober R.M., Maleki M., Steinberg G.K., Yeom K.W. Arterial spin-labeling cerebral perfusion changes after revascularization surgery in pediatric moyamoya disease and syndrome. J. Neurosurg. Pediatr. 2019; 23 (4): 486-492. https://doi.org/10.3171/2018.11.PEDS18498
21.Ha J.Y., Choi Y.H., Lee S., Cho Y.J., Cheon J.E., Kim I.O., Kim W.S. Arterial spin labeling mri for quantitative assessment of cerebral perfusion before and after cerebral revascularization in children with moyamoya disease. Korean J. Radiol. 2019; 20 (6): 985-996. https://doi.org/10.3348/kjr.2018.0651
22.Zaharchuk G., Do H.M., Marks M.P., Rosenberg J., Moseley M.E., Steinberg G.K. Arterial spin-labeling MRI can identify the presence and intensity of collateral perfusion in patients with moyamoya disease. Stroke. 2011; 42 (9): 2485-2491. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.111.616466
23.Lee S., Yun T.J., Yoo R.E., Yoon B.W., Kang K.M., Choi S.H., Kim J.H., Kim J.E., Sohn C.H., Han M.H. Monitoring cerebral perfusion changes after revascularization in patients with moyamoya disease by using arterial spinlabeling MR imaging. Radiology. 2018; 288 (2): 565-572. https://doi.org/10.1148/radiol.2018170509
24.Chalela J.A., Alsop D.C., Gonzalez-Atavales J.B., Maldjian J.A., Kasner S.E., Detre J.A. Magnetic resonance perfusion imaging in acute ischemic stroke using continuous arterial spin labeling. Stroke. 2000; 31 (3): 680-687. https://doi.org/10.1161/01.str.31.3.680
25.Noguchi T., Kawashima M., Nishihara M., Hirai T., Matsushima T., Irie H. Arterial spin-labeling MR imaging in Moyamoya disease compared with clinical assessments and other MR imaging findings. Eur. J. Radiol. 2013; 82 (12): 1. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2013.08.040
26.Fan A.P., Guo J., Khalighi M.M., Gulaka P.K., Shen B., Park J.H., Gandhi H., Holley D., Rutledge O., Singh P., Haywood T., Steinberg G.K., Chin F.T., Zaharchuk G. Long-Delay Arterial Spin Labeling Provides More Accurate Cerebral Blood Flow Measurements in Moyamoya Patients: A Simultaneous Positron Emission Tomography/MRI Study. Stroke. 2017; 48 (9): 2441-2449. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.117.017773

Assessment of cerebrovascular insufficiency with MR-ASL perfusion in patients with moyamoya angiopathy

Purpose. To develop a methodology for assessing the degree of cerebrovascular insufficiency in patients with moyamoya angiopathy (AMM) based on measurement of cerebral blood flow (CBF) and determination the presence of arterial transit artifact (ATA) using MR method of arterial spin labeling (ASL). Materials and methods. The study included 47 patients with AMM who underwent 148 MR studies in PCASL mode (296 hemispheres), of which 47 (94 hemispheres) were done before surgical treatment. On received perfusion maps 7 areas of interest (ROI) were manually set in the gray and white matter of the brain using “Fusion” technique outside the ATA zones. The CBF values at the central point of the ATA were estimated. In the preoperative stage, 47 patients underwent direct angiography to assess the stage of the disease according to Suzuki, the presence and severity of leptomeningeal and transdural collaterals and MR angiography to assess the stage of the disease according to Houkin and the level of ICA stenosis. Statistical processing included univariate analysis of variance (ANOVA) and chi-square test (IBM SPSS Statistics 23). Results. ATA was detected in 77% of studies (69% of hemispheres). The average minimum CBF in ATA was 120.2 ± 21.1 ml/min/ 100 g at the lower bound of the confidence interval of 117.43 ml/min / 100 g. The average maximum CBF in ATA was 234.9. Depending on the CBF values in the MCA territory and the presence of ATA, 4 degrees of perfusion deficiency were identified: degree 0 (CBF = 64.5 ± 16.2 ml/min / 100 g, without ATA) corresponded to the stage of “compensation” of cerebral blood flow, degree 1 (CBF = 61.5 ± 16.6 ml/min/ 100 g, with ATA) - “subcompensation”, degree 2 (CBF = 26.5 ± 7.2 ml/min/100 g, with ATA) - “initial decompensation”, degree 3 (CBF = 16.0 ± 4.7 ml/min / 100 g, without ATA) - “decompensation”. The highlighted degrees statistically significantly differed among themselves in all ROIs (p 0.0001). More severe perfusion deficiency corresponded to the more developed stages of AMM according to Suzuki and Houkin, proximal stenosis of the ICA (p 0.0001), and more severe neurological deficit (p 0.02). The occurrence of ATA reliably reflected the presence of leptomeningeal collaterals (p 0.001). Conclusions. The proposed method for assessing patterns of ASL perfusion has a good agreement with the stage of the disease, the presence of sources of collateral circulation, the severity of neurological deficit and can be used to assess cerebrovascular insufficiency in patients with AMM.

Keywords:
ереброваскулярная недостаточность, церебральная перфузия, ASL, ангиопатия мойя-мойя, артериальный транзитный артефакт, cerebrovascular insufficiency, cerebral perfusion, ASL, Moyamoya angiopathy, arterial transit artifact Conflict of interest