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CEREBRAL VASCULAR AUTOREGULATION ASSESSED BY PERFUSION-CT IN SEVERE HEAD TRAUMA PATIENTS1 - 21/03/08

Doi : JNR-02-2006-33-1-0150-9861-101019-200508212 

M. Wintermark [1],

R. Chiolero [3],

G. Van Melle [5],

J.P. Revelly [3],

F. Porchet [4],

L. Regli [4],

P. Maeder [2],

R. Meuli [2],

P. Schnyder [2]

Voir les affiliations

1
1The work was performed in the University Hospital (CHUV), Lausanne, Switzerland.

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Résumé

Autorégulation vasculaire cérébrale évaluée par scanner de perfusion chez des patients victimes de traumatismes crâniens sévères

But : Caractériser l’autorégulation vasculaire cérébrale dans une population de patients traumatisés crânio-cérébraux sévères et avec signes d’oedème cérébral, sur le CT sans contraste obtenu soit à l’admission, soit durant le suivi.

Matériel et méthodes : Un total de 80 examens de CT de perfusion furent collectés chez 42 patients. Le résultat du scanner de perfusion, à savoir le volume sanguin cérébral régional (rCBV) et le flux sanguin cérébral régional (rCBF), furent corrélés avec la pression artérielle moyenne (MAP) mesurée durant chaque CT de perfusion. Des rapports furent définis pour intégrer le concept d’autorégulation vasculaire cérébrale. Une analyse par groupe fut réalisée, qui permit d’identifier différents sous-groupes de patients. Les valeurs de MAP et les résultats de CT de perfusion dans les différents groupes furent comparés par des tests de Kruskall-Wallis et de Wilcoxon (Mann-Whitney). Par ailleurs, le devenir des 42 patients fut évalué 3 mois après le trauma sur la base de l’échelle fonctionnelle de Glasgow (GOS) et comparé d’un groupe à l’autre.

Résultats : Trois principaux groupes de patients furent identifiés : 1) 22 CT de perfusion furent collectés chez 13 patients, caractérisés par des valeurs élevées de rCBV et rCBF, et par une dépendance significative des valeurs de rCBV et rCBF comparées aux valeurs de MAP (p ≪ 0,001). 2) 23 CT de perfusion collectés chez 19 patients démontrèrent des valeurs de perfusion similaires à celles enregistrées chez les sujets contrôles. 3) 33 CT de perfusion furent collectés chez 16 patients, avec des valeurs basses de rCBV et rCBF, et une indépendance des valeurs de perfusion comparées aux valeurs de MAP. Le premier groupe fut interprété comme montrant une autorégulation vasculaire cérébrale altérée, alors que celle-ci était préservée dans le troisième groupe. Le deuxième groupe avait le meilleur pronostic; il était lié au premier groupe, parce que huit patients migrèrent d’un groupe à l’autre depuis l’admission jusqu’au suivi.

Conclusion : Le scanner de perfusion utilisé chez les patients victimes de traumatismes cranio-cérébraux sévères est capable d’évaluer directement et quantitativement l’autorégulation vasculaire cérébrale et ce par une seule mesure. Cette technique pourrait de ce fait être utile pour orienter le traitement de l’œdème cérébral et poursuivre l’efficacité du traitement.

Abstract

Purpose: To use perfusion-CT technique in order to characterize cerebral vascular autoregulation in a population of severe head trauma patients with features of cerebral edema either on the admission or on the follow-up conventional noncontrast cerebral CT.

Material and methods: A total of 80 perfusion-CT examinations were obtained in 42 severe head trauma patients with features of cerebral edema on conventional noncontrast cerebral CT, either on admission or during follow-up. Perfusion-CT results, i.e. the regional cerebral blood volume (rCBV) and flow (rCBF), were correlated with the mean arterial pressure (MAP) measured during each perfusion-CT examination. Ratios were defined to integrate the concept of cerebral vascular autoregulation, and cluster analysis performed, which allowed identification of different subgroups of patients. MAP values and perfusion-CT results in these groups were compared using Kruskal-Wallis and Wilcoxon (Mann-Whitney) tests. Moreover, the functional outcome of the 42 patients was evaluated 3 months after trauma on the basis of the Glasgow Outcome Scale (GOS) score and similarly compared between groups.

Results: Three main groups of patients were identified: 1) 22 perfusion-CT examinations were collected in 13 patients, characterized by high rCBV and rCBF values and by significant dependence of perfusion-CT rCBV and rCBF results on MAP values (p≪0.001), 2) 23 perfusion-CT examinations collected in 19 patients showing perfusion-CT results similar to control trauma subjects, and 3) 33 perfusion-CT collected in 16 patients, with low rCBV and rCBF values and near-independence of perfusion-CT results with respect to MAP values. The first group was interpreted as showing impaired cerebral vascular autoregulation, which was preserved in the third group. The second group was associated with the best functional outcome; it was linked to the first group, because eight patients went from one group to the other from admission to follow-up.

Conclusion: Perfusion-CT in severe head trauma patients was able to provide direct and quantitative assessment of cerebral vascular autoregulation with a single measurement. It could hence be used as a guide for brain edema therapy, as well as to monitor the treatment efficiency.


Mots clés : Oedème cérébral , perfusion cérébrale , traumatisme crânien et scanner de perfusion

Keywords: Brain edema , brain perfusion , head injuries , perfusion-CT


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1The work was performed in the University Hospital (CHUV), Lausanne, Switzerland.



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Vol 33 - N° 1

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