Αιμοδυναμικές και μορφολογικές μεταβολές του εγκεφάλου μετά από διαδερμική ενδοαυλική αγγειοδιαστολή και τοποθέτηση stent (νάρθηκα) σε στενώσεις της έσω καρωτίδας αρτηρίας

Abstract

Introduction: The aim of this study was to assess the cerebral morphological and hemodynamic alterations in patients with severe extracranial carotid stenosis that underwent carotid angioplasty and stenting (CAS). Methods: Twenty nine patients, 22 men and 7 women, with a mean age (range) 67,9±6,4 (58-80) years, undergoing CAS, were included in the study. The degree of stenosis of the carotid artery was measured according to the NASCET criteria, and had to be ≥70% for asymptomatic and ≥50% for symptomatic patients. Thirteen patients were symptomatic having suffered ipsilateral stroke (n=8), transient ischemic attacks (TIA) (n=3), amaurosis fugax (one), or amaurosis fugax and TIA (one). Brain CT scan was performed preoperatively and at 48 hours postoperatively. Brain magnetic resonance imaging (MRI) was performed preoperatively and 2-4 months postoperatively. Transcranial doppler (TCD) was performed before the procedure, 2 days and 2-4 months postoperatively. Peak Systolic Velocity (PSV), End Diastolic Velocity (EDV), Mean Flow Velocity (MFV) Pulsatility Index (PI) and Resistance Index (RI) of the anterior cerebral arteries (ACA), middle cerebral arteries (MCA), posterior cerebral arteries (PCA), basilar arteries (BA), intracranial segment of the carotid artery, and vertebral arteries (VA) were recorded at rest. Cerebrovascular reactivity (CVR) was assessed with the breath holding test: the increase of MFV of the ipsilateral MCA and the breath holding index (BHI) were calculated. Brain perfusion was estimated with a 99mTc ΗΜΡΑΟ brain SPECT scan performed before the procedure, 8 hours and 2-4 months postoperatively. The scans were examined by visual inspection and the asymmetry index (AI) was calculated, representing the interhemispheric asymmetry in perfusion. Results: No patient died within 30 days after CAS. One patient suffered a contralateral ischemic stroke and 4 further patients experienced transient neurological symptoms during the immediate post-operative period. The symptoms were fully resolved within hours of the procedure and none of the four patients had abnormal findings on the postoperative CT or MRI scan, performed 48 hours and 2-4 months later, respectively. Peak systolic and mean flow velocities of the ipsilateral MCA increased significantly in both postoperative studies compared to the preoperative values, EDV was significantly elevated only in the first study, and PI did not change significantly. When stimulated by breath holding, preoperative MFV did not increase significantly compared with the resting values; however, it did increase significantly during breath holding in both studies after CAS. The BHI improved significantly from -0.12±1.05 to 0.44±0.81 at 2 days (p=0.049) and 0.60±1.10 at 2 to 4 months (p=0.020). No significant hemodynamic alterations were recorded postoperatively in the other vessels, except the intracranial portion of the ipsilateral carotid artery. The preoperative AI demonstrated a wide variation (mean -0.5%-8.4%, range -19.5% to 14.1%). There was no significant correlation between the degree of carotid stenosis and preoperative AI. The mean preoperative AI in the asymptomatic patients was lower than in the symptomatic group [-4.0%±8.5% (range -19.5% to 8.2%) versus 3.8%±6.4% (range -5.2% to 14.1%), p=0.01], suggesting reduced perfusion of the ipsilateral cerebral hemisphere compared to the contralateral side in symptomatic patients. AI variation did not improve after CAS; there was no difference in AI among the 3 SPECT studies (p=0.75). Preoperative AI correlated significantly with late AI (r=0.74, p<0.0001); however, there was no statistically significant correlation between immediate postoperative AI and either preoperative (r=0.24, p=0.217) or late (r=0.24, p=0.249) AI. Conclusions: CAS is a safe method of treating carotid stenosis with low rates of mortality and perioperative strokes that in this series of patients was 0% and 3.4% respectively. Also the rate of appearance of new ischemic lesions in the cerebral parenchyma was low. The neurological complications presented in some patients during or immediately after the intervention can be caused by transient ischemia or reperfusion injury of the brain. CAS may improve the hemodynamic parameters of the ipsilateral MCA. CAS also improves the CVR of the ipsilateral MCA as estimated by the breath holding test and the amelioration of the BHI between the three examinations. When stimulated by breath holding, preoperative MFV did not increase significantly compared to the resting values, however, MFV did increase significantly during breath holding in both studies following CAS. Exhausted CVR of the MCA preoperatively was associated with increased risk of neurological complications during or after the procedure. TCD examination and BHI is a relatively easy and reliable method of assessing CVR. CAS may prevent low flow ischemic cerebral events. SPECT imaging of the brain can help different-diagnosing the neurological complications after carotid stenting. CAS alters the perfusion of the cerebral parenchyma, including the contralateral hemisphere and the cerebellum in some patients. The asymmetry index presents a wide variation in the preoperative scan. There was no significant correlation between percentage of carotid stenosis and AI, neither in symptomatic or asymptomatic patients. Asymmetry index is not always in the expected direction, as in a significant number of patients, the hemisphere ipsilateral to the carotid stenosis seems to receive totally more blood that the contralateral one. Symptomatic patients present more compromised blood flow of the ipsilateral cerebral hemisphere than the asymptomatic ones. Asymmetry index variation does not improve after CAS: AIs do not on average differ from preoperative to late scan. Preoperative AIs correlate well with late AIs. Immediate postoperative AIs do not correspond well to either preoperative or late AIs. Although there is a significant alteration in cerebral perfusion immediately after CAS, this is not maintained, and a few months after the procedure, a similar to the preoperative pattern of perfusion is recorded. Cerebral hyperperfusion is presenting early after CAS and may cause focal or generalized neurological symptoms. Exhausted CVR is a predisposing factor of cerebral hyperperfusion.

Εισαγωγή: Σκοπός της εργασίας είναι να μελετηθούν οι αιμοδυναμικές και μορφολογικές μεταβολές του εγκεφάλου μετά από ενδοαυλική αντιμετώπιση των στενώσεων της έσω καρωτίδας. Υλικό και μέθοδος: Μελετήσαμε 29 ασθενείς με στένωση της έσω καρωτίδας αρτηρίας, 22 άνδρες και 7 γυναίκες με μέση ηλικία τα 67,9±6,4 (58-80) έτη. Οι 13 ασθενείς ήταν συμπτωματικοί και οι 16 ασυμπτωματικοί. Όλοι τους υποβλήθηκαν σε διαδερμική ενδοαυλική αγγειοδιαστολή της έσω καρωτίδας με τοποθέτηση ενδαγγειακού νάρθηκα υπό τοπική αναισθησία. O απεικονιστικός έλεγχος των ασθενών περιελάμβανε αξονική τομογραφία εγκεφάλου (προεγχειρητικά και άμεσα μετεγχειρητικά), και μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου (προεγχειρητικά και 2-4 μήνες μετεγχειρητικά), προκειμένου να απεικονισθούν νέες ισχαιμικές βλάβες στο εγκεφαλικό παρέγχυμα. Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε διακράνιο υπερηχογράφημα εγκεφάλου (προεγχειρητικά, 48 ώρες μετεγχειρητικά, και 2-4 μήνες μετεγχειρητικά). Με αυτή την εξέταση καταγράφηκαν οι αιμοδυναμικές παράμετροι των ενδοκρανίων και εξωκρανίων αγγείων και προσδιορίσθηκε η αγγειοκινητική αντιδραστικότητα της ομόπλευρης μέσης εγκεφαλικής με την εφαρμογή της δοκιμασίας άπνοιας. Τέλος, υποβλήθηκαν σε σπινθηρογράφημα αιματώσεως εγκεφάλου (προεγχειρητικά, 8 ώρες μετεγχειρητικά, και 2-4 μήνες μετεγχειρητικά). Αποτελέσματα: Κανένας ασθενής δεν πέθανε, ενώ ένας ασθενής υπέστη ένα ετερόπλευρο ισχαιμικό Α.Ε.Ε. Επιπλέον τέσσερις ασθενείς παρουσίασαν παροδική νευρολογική συμπτωματολογία που υφέθηκε μετά από λίγες ώρες, ενώ κανείς από τους 4 αυτούς ασθενείς δεν εμφάνισε νέα ισχαιμικά έμφρακτα στην αξονική ή μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου που πραγματοποιήθηκαν αντίστοιχα 48 ώρες και 2-4 μήνες μετεγχειρητικά. Μετά την παρέμβαση διαπιστώθηκε βελτίωση της μέγιστης συστολικής, της μέσης ταχύτητας και της αγγειοκινητικής αντιδραστικότητας της ομόπλευρης μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας στις δύο μετεγχειρητικές εξετάσεις, και της τελοδιαστολικής ταχύτητας στην πρώτη μετεγχειρητική ταχύτητα. Ο δείκτης άπνοιας αυξήθηκε σημαντικά από -0.12±1.05 στην προεγχειρητική εξέταση, σε 0.44±0.81 (p=0.049) στην πρώτη μετεγχειρητική και σε 0.60±1.10 (p=0.020) στην δεύτερη μετεγχειρητική εξέταση. Όσον αφορά στα υπόλοιπα αγγεία παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση των ταχυτήτων ροής στην ετερόπλευρη οπίσθια εγκεφαλική αρτηρία στην πρώτη μετεγχειρητική εξέταση, όπως και στο ενδοκράνιο τμήμα της ομόπλευρης έσω καρωτίδας. Επίσης σημειώθηκε σημαντική μείωση των ταχυτήτων ροής στο ενδοκράνιο τμήμα της ετερόπλευρης έσω καρωτίδας στη δεύτερη μετεγχειρητική εξέταση. Η προεγχειρητική τιμή του δείκτη ασυμμετρίας παρουσίασε ευρεία διακύμανση (μέση τιμή -0.5%±8.4%, εύρος -19.5% έως 14.1%). Δεν διαπιστώθηκε σημαντική σχέση μεταξύ του δείκτη ασυμμετρίας και του προεγχειρητικού δείκτη ασυμμετρίας. Η μέση τιμή του δείκτη ασυμμετρίας στους ασυμπτωματικούς ασθενείς ήταν μικρότερη από ότι η τιμή στους συμπτωματικούς ασθενείς. [-4.0%±8.5% (εύρος -19.5% to 8.2%) έναντι 3.8%±6.4% (εύρος -5.2% to 14.1%), p=0.01], υποδηλώνοντας ελαττωμένη αιμάτωση του ομόπλευρου ημισφαιρίου σε σχέση με το ετερόπλευρο στους συμπτωματικούς ασθενείς. Η διακύμανση του δείκτη ασυμμετρίας δεν βελτιώθηκε μετά την αγγειοπλαστική. Δεν διαπιστώθηκε σημαντική διαφορά μεταξύ των τριών εξετάσεων (p=0.75). Οι προεγχειρητικοί δείκτες συσχετίζονται με τους απώτερους μετεγχειρητικούς (r=0.74, p<0.0001), αλλά δεν υπήρξε σημαντική συσχέτιση μεταξύ των άμεσων μετεγχειρητικών και των προεγχειρητικών (r=0.24, p=0.217) ή των απώτερων μετεγχειρητικών δεικτών ασυμμετρίας (r=0.24, p=0.249). Συμπεράσματα: Η αγγειοπλαστική της έσω καρωτίδας είναι μια ασφαλής μέθοδος για την αντιμετώπιση των στενώσεων της έσω καρωτίδας με χαμηλά ποσοστά θνητότητας και περιεγχειρητικών Α.Ε.Ε. που στην συγκεκριμένη σειρά ήταν 0% και 3.4% αντίστοιχα. Επίσης το ποσοστό εμφάνισης νέων ισχαιμικών βλαβών ήταν χαμηλό. Οι νευρολογικές επιπλοκές που εμφανίζονται μετεγχειρητικά οφείλονται σε εγκεφαλική ισχαιμία ή σε σύνδρομο υπεραιμάτωσης. Η αγγειοπλαστική βελτιώνει τις αιμοδυναμικές παραμέτρους της ομόπλευρης μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας. Επίσης βελτιώνει την αγγειοκινητική αντιδραστικότητα όπως εκτιμάται από την αύξηση της τιμής του δείκτη άπνοιας στις τρείς εξετάσεις. Η προεγχειρητική εξαντλημένη αγγειοκινητική αντιδραστικότητα συνδυάζεται με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης νευρολογικών επιπλοκών. Οι ασθενείς με στένωση της έσω καρωτίδας παρουσιάζουν ευρεία ασυμμετρία στην αιμάτωση των εγκεφαλικών ημισφαιρίων που δεν σχετίζεται με το ποσοστό στένωσης της έσω καρωτίδας. Οι συμπτωματικοί ασθενείς παρουσιάζουν ελαττωμένη αιμάτωση του ομόπλευρου ημισφαιρίου, σε σχέση με τους ασυμπτωματικούς ασθενείς. Όπως προέκυψε από τα αποτελέσματα των σπινθηρογραφημάτων αιμάτωσης, η εικόνα της αιμάτωσης του εγκεφάλου δεν μεταβάλλεται μετά την αγγειοπλαστική της έσω καρωτίδας αρτηρίας.