The Serial Change of Cerebral Hemodynamics by Vascular Territory after Extracranial-Intracranial Bypass Surgery in Patients with Atherosclerosis of Cerebral Arteries

Purpose: To assess the effect of extracranial-intracranial (EC-IC) bypass surgery on hemodynamic improvement, we evaluated serial regional cerebral hemodynamic change of the middle cerebral artery (MCA) in symptomatic patients with atherosclerotic occlusion of the internal carotid artery (ICA) or MCA using $^{99m}Tc$-ECD acetazolamide stress brain perfusion SPECT (Acetazolamide SPECT). Materials and Methods: The patients who had suffered a recent stroke with atherosclerotic ICA or MCA occlusion underwent EC-IC bypass surgery and Acetazolamide SPECT at 1 week before and three to six months after surgery. For image analysis, attenuation corrected images were spatially normalized to SPECT templates with SPM2. Anatomical automated labeling was applied to calculate mean counts of each Volume-Of-Interest (VOI). Seven VOIs of bilateral frontal, parietal, temporal regions of the MCA territory and the ipsilateral cerebellum were defined. Using mean counts of 7 VOIs, cerebral perfusion index and perfusion reserve index were calculated. Results: Seventeen patients (M:F =12:5, mean age $53{\pm}2yr$) were finally included in the analysis. The cerebral blood flow of the parietal region increased at 1 week (p = 0.003) and decreased to the preoperative level at 3-6 months (p = 0.003). The cerebrovascular reserve of the frontal and parietal regions increased significantly at 1 week after surgery (p<0.01) and improved further at 3-6 months. Conclusion: Cerebrovascular reserve of the MCA territory was significantly improved at early postoperative period after EC-IC bypass and kept improved state during long-term follow-up, although cerebral blood flow did not significantly improved. Therefore, cerebrovascular reserve may be a good indicator of postoperative hemodynamic improvement resulted from bypass effect.

죽상 동맥 경화성 뇌혈관 폐색 환자에서의 두개외강-내강 우회로술 후의 혈관 영역별 연속 혈류역학 변화

목적: 내경동맥 또는 중대뇌동맥의 죽상 동맥 경화증 환자에서의 두개외강-내강 우회로술(이하 우회로술) 후의 연속적인 혈류 역학적 변화를 $^{99m}Tc$-ECD 아세타졸아마이드 부하 뇌혈류 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영(이하 아세타졸아마이드 부하 SPECT)으로 평가하여 중대뇌 동맥의 각 분지별 영역에 대한 우회로술의 혈류역학적 개선효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 전향적 방법으로 최근 3개월 내에 혈관 폐색성 징후가 발생하여 우회로술을 시행받은 환자를 대상으로 수술 전과 수술 1 주 후, 3-6 개월 후에 아세타졸아마이드 부하 SPECT를 시행하였다. 영상 분석을 위해 SPM의 SPECT 표준 뇌에 공간 정규화한 후 Anatomical Automated Labeling으로 중대뇌동맥의 지배를 받는 양측 전두, 측두, 두정 영역에 관심 구역을 설정하여 각 관심 영역별로 뇌혈류 지표(PI; $C_{region}/C_{ipsilateral\;cerebellum}$) 및 뇌혈관 예비능 지표$((PI_{acetazolamide}-PI_{basal})/PI_{basal})$로 정하여 이들 지표의 수술 전후 변화를 평가하였다. 결과한 측에 성공적인 우회로술을 시행한 환자 17 명(남:여=12:5, 나이 $53{\pm}2$세)을 분석하였다. 전체적으로 뇌혈류는 수술 1 주 후 유의하게 증가하나 3-6 개월 후 감소하여 수술 이전의 수준으로 유지되었으며 ($1.01{\pm}0.09{\rightarrow}1.06{\pm}0.09}{\rightarrow}1.02{\pm}0.10,\;p=0.005$) 뇌 혈관 예비능은 수술 1 주 후 유의하게 증가한 이후 유의하지는 않으나, 3-6개월 이후까지 계속 호전되었다($-0.14{\pm}0.05{\rightarrow}-0.07{\pm}0.04{\rightarrow}0.05{\pm}0.05,\;p=0.004$). 각 뇌 영역별로 뇌혈류는 두정 영역에서 수술 직후 증가하였다가($1.12{\pm}0.09{\rightarrow}1.18{\pm}0.09,\;p=0.003$) 수술 3-6개월 이후 감소하여($1.12{\pm}0.09,\;p=0.003$) 수술 이전의 수준으로 유지되었다. 뇌혈관 예비능은 수술 측의 전두 영역($-0.15{\pm}0.07{\rightarrow}0.08{\pm}0.05$), 두정 영역($-0.16{\pm}0.07{\rightarrow}-0.07{\pm}0.05$)에서 모두 수술 직후 유의하게 증가하였고(p<0.01) 이후 유의하지는 않으나 3-6개월까지 계속 호전되었다. 결론: 성공적인 우회로술 후 뇌혈류는 전체적으로 유의한 변화가 없었으나 뇌혈관 예비능은 중대뇌동맥 영역 전체에 걸쳐 수술 후 단기간에 유의한 호전을 보였으며 장기간 유지되었다. 따라서 뇌혈관 예비능의 호전여부는 우회로술에 의해 증가된 뇌관류압을 평가할 수 있는 중요한 지표로 생각되며 향후 우회로술에 의한 뇌졸중 재발방지 효과를 알아보기 위해 뇌혈관 예비능의 변화와 예후와의 상관관계에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.