Cerebral ischemic Events Associated With ‘Bubble Study’ for Identification of Right to Left Shunts

I USA rammer iskemisk hjerneslag omtrent 678 000 individer per år (87% av alle hjerneslag) .1 Nesten 30% av alle iskemiske hjerneslag er klassifisert som embolisk2, og hos unge individer så mange som 43% som kryptogene.3 Søket etter en embolisk kilde som forklarer det iskemiske hjerneslaget innebærer ofte diagnostisk testing for tilstedeværelsen av et patent foramen ovale (PFO ) eller andre hjerte-til-venstre-shunts gitt den rapporterte tilknytningen av hjerneslag med PFO, spesielt hos unge pasienter. Forskjellige metoder er tilgjengelige for påvisning av en høyre til venstre shunt, inkludert transthoracisk og transesophageal ekkokardiografi (henholdsvis TTE og TEE) og transcranial Doppler ultralyd (TCD). Disse metodene involverer ofte intravenøs injeksjon av opphisset saltoppløsning blandet med luft («bobleundersøkelse») og en shunt blir bekreftet når det er en rask påvisning av passering av mikrobobler til venstre side av hjertet (TTE og TEE) eller hjerne sirkulasjon (TCD). Selv om TEE generelt blir ansett som en sikker prosedyre, 4 er det en teoretisk bekymring for å forårsake paradoksal cerebral luftemboli, noe som kan resultere i et akutt iskemisk hjerneslag eller forbigående iskemisk anfall (TIA). Slike embolier er rapportert med prosedyrer som som linjeplassering, hjertekirurgi og traumer. Tidligere rapporter antydet også at denne komplikasjonen kan oppstå under bobleundersøkelse 4-7 og når indocyanin-grønt fargestoff ble brukt som kontrastmiddel, er 8, men tilgjengelige data angående de spesifikke egenskapene til denne komplikasjonen fortsatt begrenset. I denne rapporten presenterer vi 5 pasienter som utviklet symptomer på cerebral iskemi relatert til ytelsen til en BS under evaluering av høyre til venstre shunts.

Metoder

Nylig har elektroniske og Internett-baserte ressurser blitt gjort tilgjengelig for å forbedre kommunikasjonen mellom leger. I denne rapporten brukte vi slike midler for å samle inn informasjon om cerebrale iskemiske hendelser relatert til utførelsen av en diagnostisk BS. American Academy of Neurology opprettet en liste som tjener i 2006 for å forbedre kommunikasjonen mellom medlemmene i hjerneslagseksjonen. Listen fungerer som et digitalt chatterom der medlemmene kan legge inn spørsmål, svar eller kommentarer. Av de 981 medlemmene i hjerneslagseksjonen er 739 aktive medlemmer av listen. Ved å bruke denne metoden tilgjengelig online, la et medlem ut et spørsmål angående sikkerheten til BS hos pasienter med høyre til venstre shunt. Et standardisert spørreskjema ble brukt til å samle inn data om hver pasient, og detaljer i hver sak ble gjennomgått og funnene samlet.

Resultater

Siden januar 2008 har en gjennomsnittlig 113 innlegg per måned er registrert i American Academy of Neurology-listen. Fem nevrologer med ekspertise innen vaskulær nevrologi fra 4 forskjellige institusjoner som er sertifisert som hjerneslag, svarte på spørsmålet fra ett medlem og 5 tilfeller ble identifisert (tabell). Eksempler på positiv BS er vist under TTE (figur 1) og under TCD (figur 2). I 2008 var det 3314 BS utført i de 4 institusjonene der saker ble rapportert, inkludert BS utført under TTE-, TEE- og TCD-studier.

Sak 1

En 90 år gammel kvinne fikk plutselig utbrudd av horisontal diplopi og svimmelhet umiddelbart etter at en TCD med BS ble utført for evaluering av akutt iskemisk hjerneslag. Undersøkelsen hennes avdekket ny høyre internuklear oftalmoplegi. Hjernen MR bekreftet et nytt akutt infarkt i høyre pontine tegmentum. To dager før ble hun innlagt etter å ha presentert lammelse i venstre ben og sensorisk tap. Hun ble behandlet med intravenøs plasminogenaktivator med betydelig forbedring i styrke i beinet. Innledende MR av hjernen avslørte foci med begrenset diffusjon i de frontoparietale regionene bilateralt; venstre frontal, occipital og temporal lobes; og bilaterale lillehjerner. Diagnostisk evaluering inkluderte et CT-angiogram som ikke viste noen signifikant stenose av intra- eller ekstrakraniell sirkulasjon. TTE var negativ for embolisk kilde og ble ansett som utilstrekkelig bevis på PFO. Hun fikk behandling med blodplatebehandling og ved 4 måneders oppfølging rapporterte forbedring i diplopi, men vedvarende internuklear oftalmoplegi ble sett ved undersøkelse.

Sak 2

En 80 år gammel kvinne gjennomgikk TTE med BS for evaluering av dyspné og mistenkt shunt fra høyre til venstre. Hun hadde en historie med hepatopulmonalt syndrom relatert til Crohns sykdom og idiopatisk skrumplever. Innen 2 minutter etter BS-forestillingen presenterte hun plutselig inntreden av venstresidig svakhet. Undersøkelse bekreftet venstre hemiparese. Hennes symptomer varte i 30 minutter og løste seg helt. Head CT og MR var negative for akutt hjerneslag eller luft i den intrakranielle sirkulasjonen. TTE og BS under arrangementet var konsistente med intrakardiell shunt, men en ekstrakardiell shunt ble også mistenkt gitt det forsinkede store volumet av mikrobobler sett i venstre atrium. Pulmonal perfusjonsscanning bekreftet en ekstra pulmonal rett til venstre shunt. Undersøkelse 1 time etter hendelsen var normal. Ingen ytterligere antitrombotisk terapi ble brukt.

Tilfelle 3

En 42 år gammel kvinne presenterte en plutselig begynnelse av venstre øvre lemlammelse omtrent 5 minutter etter en TEE med BS gjort for evaluering av akutt iskemisk hjerneslag. Hennes symptomer begynte å bli bedre innen 5 minutter og etter 30 minutter var de helt løst. Hun ble innlagt på sykehuset 3 dager før etter å ha presentert ny debut av diplopi, venstresides parestesier og venstre hemiparese etter bruk av metamfetamin. Hun hadde 3 tidligere iskemiske hjerneslag, misbruk av stoffet (metamfetamin, kokain, alkohol), migrene med aura, røyking og oral prevensjonsbruk. Undersøkelsen hennes ved innleggelse avslørte en delvis tredje kranialnerveseparese og mild venstre hemiparese. Innledende MR-hjerne bekreftet et høyre hjerneinfarkt. MR-angiografi av hode og nakke viste normal sirkulasjon. Undersøkelse etter de nye symptomene etter BS var uendret. Gjentatt MR i hjernen viste ytterligere fokus for midthjernen akutt hjerneslag (figur 3). Diagnostisk evaluering, inkludert en TTE og TEE, avdekket en ekstrakardiell høyre til venstre shunt, og kontrast thorax CT bekreftet en lungearteriovenøs misdannelse.

Sak 4

En 49 år gammel kvinne presenterte ny synstøy mens hun utførte en Valsalva-manøver på tidspunktet for TTE med BS gjort for evaluering av tidligere tilbakevendende iskemiske hjerneslag. Hennes synsforstyrrelser var lik tidligere migrene visuell aura, men løste seg ikke etter flere dager. Hennes historie inkluderte mitralventilprolaps og aorta-oppstøt, migrene og en stor uterin fibroid som komprimerer iliac venene bilateralt. Undersøkelse før indekshendelsen viste svakhet i høyre underflate og nedsatt følelse i riktig V2-fordeling. Etter indekshendelsen hadde hun også en venstre dårligere kvadrantanopsi. Hjernen MR bekreftet en subakutt høyre occipital infarkt og viste gamle infarkter i venstre frontal og parietal lober og venstre corona radiata. Diagnostisk evaluering av hjerneslagene hennes inkluderte en TTE som tyder på både intra- og ekstracardiac shunt. Hun gjennomgikk dårligere vena cava-filterplassering gitt at dyp venøs trombose ikke kunne utelukkes. Hun gjennomgikk også nedleggelse av en PFO med en Amplatzer-enhet og ble behandlet med aspirin. Hun hadde ingen tilbakevendende symptomer deretter, og en oppfølging av TTE viste ingen bevis for gjenværende PFO eller høyre mot venstre shunt.

Sak 5

A 42 år gammel kvinne presenterte svimmelhet og parestesier i venstre ansikt og i løpet av få minutter etter en TTE med BS utført for evaluering av tilbakevendende migrene og isolert synsforstyrrelse.Hun hadde en historie med migrene og Raynauds fenomen og tar p-piller. Undersøkelsen hennes på tidspunktet for indekshendelsen viste redusert venstresidig følelse i ansikt og hånd. Hjernen MR var negativ for akutt infarkt. TTE var i samsvar med en PFO og ekstracardiac shunt. Hun ble behandlet med aspirin og symptomene forsvant helt over 2 uker uten tilbakevendende hendelser.

Diskusjon

Denne studien fant at TIA og små slag kan oppstå hos pasienter som gjennomgår BS. Våre pasienter opplevde symptomer på hjerneiskemi på tidspunktet for, eller umiddelbart etter, injeksjonen av mikrobobler. Både hjerte- og lungehåndtak fra høyre til venstre var involvert. Nevrologiske underskudd var forbigående eller milde når de var vedvarende. Hjernen MR-funn hos de med hjerneslag viste en liten infarktstørrelse og skilte seg ikke i utseende fra infarkter forårsaket av en annen mekanisme enn hjernens luftemboli.

Bruken av «kontrast» i ekkokardiografi har vært kjent i nesten 40 år.9 Forskjellige kontrastmidler som saltvann blandet med luft, dekstrose og vann, pasientens eget blod, karbondioksydgass, hydrogenperoksid, sonikert jodert kontrast og andre kommersielt tilgjengelige midler har blitt brukt til å opacifisere hjertestrukturer ved hjelp av ekkokardiografi. på en undersøkelse blant 363 leger, erkjente American Society of Echocardiography at det er en risiko for forbigående bivirkninger (0,062%), inkludert TIA, men antydet at de diagnostiske fordelene med prosedyren fremdeles oppveide risikoen så lenge forholdsregler ble tatt. 4 Spesielt bør man forhindre injeksjon av synlige mengder luft (dvs. luft som ikke lenger er i mikrobobleform forårsaket av uro og har samlet seg som en stor bub ble øverst på sprøyten), spesielt hos pasienter med høyre til venstre shunt- eller arteriekateter.

Vår saksserie antyder behovet for å undersøke prosedyren på nytt og standardisere den. Flere muligheter kan forklare den potensielle mekanismen for iskemiske hendelser. En vurdering er at anatomien eller fysiologien til disse pasientene disponerer dem for hendelser. Tilstedeværelsen av en atriell septumaneurisme øker sannsynligheten for hjerneslag hos pasienter med PFO og kunne ha vært en faktor hos de 2 pasientene i vår serie som ble studert utelukkende uten TEE. Imidlertid ble det ikke rapportert om at 3 av pasientene våre hadde aneurisme på ekkokardiografi. Shuntstørrelse er blitt foreslått som et anatomisk trekk som kan predisponere for paradoksal hjerneiskemi10; shuntstørrelsene hos pasientene våre var imidlertid ikke spesielt store. I tillegg har en nylig studie satt spørsmålstegn ved rollen som shuntstørrelse i tilbakevendende hjerneslag.11 Det er også mulig at operatørene ikke klarte å begrense injeksjonen av volumet av agitert saltoppløsning når en åpenbar moderat eller stor intrakardiell shunt ble oppdaget ved hjelp av fargedoppler. under ekkokardiografi.

Det kan hevdes at hjertesykdom bidrar til aggregering av mikrobobler som antas å være grunnlaget for dannelsen av sirkulerende gassformige mikrobobler hos noen pasienter med mekaniske ventiler.12 Hvis hjertesykdom kan disponere for spontan mikrobobler, kan det også utgjøre en risiko for aggregering og forstørrelse av infunderte mikrobobler. Imidlertid ble ikke signifikant hjertesykdom identifisert hos pasientene våre.

En annen betraktning er at fysiologiske faktorer kan ha bidratt til forekomsten av hjerneiskemiske hendelser. Alle pasientene våre var kvinner, og tre hadde en historie med migrene. En sterk sammenheng mellom PFO og migrene er beskrevet.13 Både PFO og migrene er assosiert med hjerneslag.14 Migrenøs vasospasme (uten hodepine) fremkalt av mikrobobeltransitt i hjernen kan føre til iskemiske hendelser. Mikrobobler og vasospasmer vil være medvirkende i dette scenariet. Kortikal spredningsdepresjon er demonstrert i eksperimentelle studier etter injeksjon av mikrobobler.15 Pasienten hvis hjerneslagunderskudd var det samme som hennes migrene visuelle aura, er av interesse i denne forbindelse. Igjen gjør mangelen på tidligere rapporter om dette imidlertid usannsynlig. Ingen andre pasientrelaterte fysiologiske faktorer ble identifisert som bidragsytere til forekomsten av disse hendelsene.

Det ser ut til at ytelsen til selve BS var den sannsynlige årsaken til hjernens iskemiske hendelser hos disse pasientene. De iskemiske hendelsene skjedde i alle tilfeller enten umiddelbart eller i løpet av minutter etter injeksjonen. Tekniske hensyn til prosedyren kan være relatert til hendelsene. Et aspekt av prosedyren som kan predisponere for symptomatisk embolisering er dannelse og videreføring av store bobler som samler seg og blir i stand til å okkludere små arterier i hjernen.Slike bobler kunne dannes hvis luft-saltoppløsningsblandingen ble urørt utilstrekkelig gjennom kranen mellom de to sprøytene før injeksjon; hvis nålen som ble brukt var for stor; eller hvis sprøyten som den siste injeksjonen gjøres ble holdt i en vinkel mindre enn vertikal til injeksjonsstedet.

Større nålestørrelse anses å være viktig for å levere mikrobobler raskt, før de oppløses. Paradoksalt nok kan større nålestørrelse også tillate overføring av større bobler, som deretter kan smelte sammen og bli potensielt okklusive.

Sprøytevinkelen kan også tillate større bobler å komme inn i venøs system i stedet for å bli beholdt i sin proksimale ende . Det er mindre sannsynlig at større, bærekraftige mikrobobler når sirkulasjonen hvis injeksjonen gjøres med sprøyten holdt loddrett. I denne posisjonen vil større bobler stige til toppen av sprøyten, og teknologen kan holde tilbake de siste 0,5 til 1,0 ml væske for å forhindre at disse boblene kommer inn i sirkulasjonen.

Forekomsten av hjerneslag assosiert med BS er ukjent. I våre institusjoner har vi funnet en lav forekomst gitt hyppigheten av BS utført per år. Vår evne til å fastslå forekomsten kompromitteres imidlertid av usikkerhet om pasientrapportering, beroligende midler som er brukt under studiene (spesielt TEE) og klinikeres uvitende om mindre endringer hos pasienter med signifikante underskudd fra de siste og tidligere slagene.

Våre tilfeller illustrerer også at BS ikke bare utføres hos unge pasienter. Serien vår inkluderte 2 eldre pasienter, noe som indikerer at alder ikke er en avgjørende faktor for berettigelse til BS-evaluering. Pasienter med slag av usikker etiologi kan forekomme i alle aldre.

Vi er bare klar over en enkelt konsensusprotokoll for utførelse av, eller trening i, påvisning av shunter ved bruk av BS. Dette ble bare utviklet for TCD.16 Undersøkelsesdata fra flere leger indikerte at tilnærminger varierer betydelig med hensyn til hvordan bobler opprettes og brukes, noe som antyder behovet for standardisering av organisasjoner som gir retningslinjer og tilsyn for ultralydavbildning.4

Denne rapporten fremhever fordelen med å bruke elektroniske ressurser for å forbedre kommunikasjonen mellom leger, noe som er spesielt viktig for å oppdage uvanlige komplikasjoner knyttet til prosedyrer som hjerneslag assosiert med BS. Dessverre tjener listen vi brukte funksjoner som et digitalt chatterom og har ikke råd til å bestemme antall medlemmer som ser på spørsmålet. Denne begrensningen fører til underrapportering, fordi antall ikke-svarende deltakere er ukjent.

Enestående svakhet i studien vår er dens lille utvalgstørrelse, noe som gjør diskusjon og konklusjoner spekulative. Verdien av arbeidet er imidlertid at det varsler leserne om en viktig risiko for BS. Forklaring på fordeler og risiko ved BS kan være nødvendig å nevne «hjerneslag» til tross for mistenkt lav, men ukjent sann forekomst.

Konklusjon

Slagrisiko fra paradoksalt mikrobobleembolisering eksisterer og kan være klinisk signifikant. Selv om mikrobobler har liten størrelse og kortvarig integritet er antatt å gjøre dem fri for risiko, kan dette tilsynelatende ikke garanteres.

Fordi vi ikke klarer å identifisere det nøyaktige grunnlaget for hjerne-iskemiske hendelser hos pasientene som er rapportert her, antyder vår erfaring en viktig kvalitet i pleiemuligheten, opprettelse av et register der ytterligere data kan samles inn som kan tillate identifikasjon av både forekomsten og mekanismen for hjerneslag assosiert med mikrobobleinfusjon. registeret kan også bidra til å fastslå utbyttet av forskjellige protokoller for bobleundersøkelser, noe som forventes å lette utviklingen av en enhetlig, optimal tilnærming til å utføre disse prosedyrene.

Fotnoter