7T MRの定量的感受性マッピングから生成された術前脳酸素抽出分率イメージングは​​、頸動脈内膜摘出術後の脳高灌流の発生を予測する

背景と目的：罹患した脳半球の術前血行動態障害は、頸動脈内膜摘出術後の脳高灌流の発症に関連しています。7T MRの定量的感受性マッピングから生成された脳酸素抽出分率画像は、陽電子排出量断層撮影の酸素抽出分率画像と相関しています。本研究の目的は、7T MRの定量的感受性マッピングから生成された術前酸素抽出分率イメージングが、頸動脈内膜摘出術後の脳高灌流のリスクがある患者を特定できるかどうかを判断することを目的としています。 材料と方法：片側性内頸動脈狭窄（≥70％）の77人の患者が、7T MRイメージャーを備えた複数の双極子反転アルゴリズムを使用して、術前3D T2*重量イメージングを受けました。次に、定量的感受性マッピング画像が取得され、酸素抽出画分マップが生成されました。定量的脳灌流単一光子放出CTは、頸動脈内膜切除術の前後にも実施されました。ROIは、3D定位ROIテンプレートを使用してすべての画像の両側性中大脳動脈領域に自動的に配置され、ROIの影響を受ける対照比は、定量的感受性マッピング酸素抽出分数画像で計算されました。 結果：10人の患者（13％）は、肺灌流術後の尿路切除術後の過灌流性灌流を示しました（脳灌流スペクトルのROIの術前の値と比較して、脳血流は100％以上増加します）。多変量解析により、高量的感受性マッピング酸素抽出分率比は、肺atid骨内膜摘出術過灌流の発生と有意に関連していることが示されました（95％信頼区間、33.5-249.7; p = .002）。耳腔内核核灌流後の発生の予測のための定量的感受性マッピング - 酸素抽出分率比の感受性、特異性、および陽性および負の予測値は、それぞれ90％、84％、45％、および98％でした。 結論：7T MRの定量的感受性マッピングから生成された術前の酸素抽出分率イメージングは​​、頸動脈内膜切除後の脳高灌流のリスクがある患者を特定します。

BACKGROUND AND PURPOSE: Preoperative hemodynamic impairment in the affected cerebral hemisphere is associated with the development of cerebral hyperperfusion following carotid endarterectomy. Cerebral oxygen extraction fraction images generated from 7T MR quantitative susceptibility mapping correlate with oxygen extraction fraction images on positron-emission tomography. The present study aimed to determine whether preoperative oxygen extraction fraction imaging generated from 7T MR quantitative susceptibility mapping could identify patients at risk for cerebral hyperperfusion following carotid endarterectomy. MATERIALS AND METHODS: Seventy-seven patients with unilateral internal carotid artery stenosis (≥70%) underwent preoperative 3D T2*-weighted imaging using a multiple dipole-inversion algorithm with a 7T MR imager. Quantitative susceptibility mapping images were then obtained, and oxygen extraction fraction maps were generated. Quantitative brain perfusion single-photon emission CT was also performed before and immediately after carotid endarterectomy. ROIs were automatically placed in the bilateral middle cerebral artery territories in all images using a 3D stereotactic ROI template, and affected-to-contralateral ratios in the ROIs were calculated on quantitative susceptibility mapping-oxygen extraction fraction images. RESULTS: Ten patients (13%) showed post-carotid endarterectomy hyperperfusion (cerebral blood flow increases of ≥100% compared with preoperative values in the ROIs on brain perfusion SPECT). Multivariate analysis showed that a high quantitative susceptibility mapping-oxygen extraction fraction ratio was significantly associated with the development of post-carotid endarterectomy hyperperfusion (95% confidence interval, 33.5-249.7; P = .002). Sensitivity, specificity, and positive- and negative-predictive values of the quantitative susceptibility mapping-oxygen extraction fraction ratio for the prediction of the development of post-carotid endarterectomy hyperperfusion were 90%, 84%, 45%, and 98%, respectively. CONCLUSIONS: Preoperative oxygen extraction fraction imaging generated from 7T MR quantitative susceptibility mapping identifies patients at risk for cerebral hyperperfusion following carotid endarterectomy.