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Die Atherosklerose stellt eine der Haupttodesursachen der westlichen Zivilisation dar. Die Karotisbifurkation ist eine der Lokalisationsorte für die Formierung einer atherosklerotischen Läsion, die sich nach Lumeneinengung schliesslich in neurologischen Symptomen bemerkbar machen kann. In einer fortgeschrittenen, symptomatisch gewordenen Karotisplaque kann als charakteristisches Merkmal oftmals ein in der Literatur unter dem Begriff der „Ruptur“ bekannte Oberflächendefekt ausgemacht werden. Es gibt allerdings gehäuft Hinweise über eine Thrombusausbildung auf einer intakten Plaqueoberfläche. Es wird vermutet, dass hier apoptotische Endothelzellen eine entscheidende Rolle bei Veränderungen der Gefässwand spielen, die letzlich für die Thrombusbildung verantwortlich ist. Aus diesen Überlegungen heraus untersuchten wir in der vorliegenden Studie das Ausmaß von Endothelzellapoptosen innerhalb eines Karotisplaque bei symptomatischen und asymptomatischen Patientengruppen. Insgesamt wurden 38 stationäre Patienten mit einer ≥70%-igen ACI-Stenose in die Studie eingeschlossen. Als symptomatisch galten die Patienten, die im Sinne von retinalen oder zerebralen TIA’s oder durch sog. „minor strokes“ in einem Zeitraum von 60 Tagen vor dem Operationstag auffällig geworden waren. Das asymptomatische Patientengut bestand aus den Patienten, bei denen die Karotisstenose als „Zufallsbefund“ aus Routineuntersuchungen in Klinik oder bei niedergelassenen Kollegen entdeckt wurde. Die Plaques wurden “en bloc” exzidiert. In den überwiesenden 33 Fällen wurde die Eversionstechnik durch den Operateur angewendet, bei der das Restlumen unbeschädigt bleibt. Nach Entfernung wurden die Präparate umgehend in 4%-iges Formalin fixiert. Nach Dekalzifizierung erfolgte die transversale Sektionierung in 2mm Scheiben. Jeder 2mm Block wurde in Paraffin eingebettet. Insgesamt wurde dann die Gesamtheit aller 279 Blöcke weiter in 3μm dicke Sektionen geschnitten. Das Vorliegen einer rupturierten Gefässwand wurde als ein intimaler Defekt grösser als 1000μm Breite definiert und für jedes Präparat dokumentiert. Die vitalen Zellen der Endothelschicht wurden durch ein standardisiertes Färbeprotokoll (CD31 Immunhistochemie) sichtbar gemacht. Apoptotische Endothelzellen konnten nach Anwendung der TUNEL-Technik visualisiert werden. Die Färbemethoden wurden jeweils zur Orientierung an angrenzenden Sektionen des Plaques durchgeführt. Die Bilder wurden digitalisiert und bei 40-facher Vergrösserung ausgezählt. Eine Endothelzelle wurde als apoptotisch gewertet, wenn sie jeweils eine positive CD31-Markierung sowie eine positive TUNEL-Färbung in angrenzenden Gewebsschnitten auf sich vereinte. Um das Ausmass der Apoptosen in den Reihen des Endothels zu quantifizieren wurde zunächst die Prozentzahl apoptotischer Endothelzellen pro Plaque Sektion ermittelt und anschliessend durch Berechnung des Medians aller konsekutiven Sektionen die mittlere Prozentzahl apoptotischer Zellen erhoben. Insgesamt war das Auftreten von Apoptose innerhalb des Endothel rar; trotzdem zeigte die symptomatischen Patientengruppe eine signifikant höhere mittlere Prozentsatz apoptotischer Endothelzellen im Vergleich zu dem asymptomatischen Kollektiv. Zwischen den rupturierten und unrupturierten Plaques konnte kein signifikantes Ergebnis erzielt werden, beide Gruppen unterschieden sich kaum. Trotz des möglichen Stellenwerts apoptotischer Endothelzellen bei der fortgeschrittenen Atherosklerose existieren bis heute keine Studien, die das Ausmass derselben in Beziehung zu klinischen Symptomen gebracht haben. Bislang konnte der Nachweis dieser Zellreihe in atherosklerotischen Karotisplaques besonders im poststenotischen Bereich erbracht werden. Veränderungen lokaler Hämodynamik scheinen hier eine Rolle bei der Induktion von Apoptose zu spielen. Da in der hier vorliegenden Arbeit sich der Grad der Stenose kaum unterscheidet müssen alternative Wege bestehen, die Apoptose in atheromatösen Plaques fördert. Apoptotische Endothelien fördern ihrerseits prokoagulatorische Eigenschaften durch vermehrte Expression von thrombogenen Faktoren der Gerinnungskaskade. Das klassische Dogma der Plaqueruptur mit konsekutiver Freilegung des nekrotischen Kerns und Thrombusbildung muss daher erweitert werden, da nicht alle Plaques der vorliegenden Studie diese Oberflächendefekte aufwiesen. Durch das leichte Übergewicht des symptomatischen Kollektivs lassen sich diese Theorien der Apoptose als kritischer Faktor in der Progression atherosklerotischer Herde weiter untermauern, benötigen aber weitere Studien um unter Umständen völlig andere Mechanismen aufzudecken.
Der ischämische Schlaganfall ist ein Ereignis, das zu gravierenden Langzeitschäden im Gehirn führen kann und für das es keine ausreichende Therapie gibt. Der Schlaganfall und seine Folgen sind Hauptursachen für die Behinderung und Pflegebedürftigkeit im Alter. Eine cerebrale Ischämie führt zu pathophysiologischen Veränderungen, wie z.B. einer Störung in der Energieversorgung und einem veränderten Metabolismus im Gehirn. Die hierbei beobachtbaren stark erhöhten Glutamatspiegel ergeben sich u.a. aus der Depolarisation der neuronalen Plasmamembran und der Umkehr des Na+-abhängigen Glutamattransporters. Die massive Freisetzung von Glutamat spielt eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie des Schlaganfalls und ist ein möglicher therapeutischer Angriffspunkt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Methode des fokalen cerebralen Schlaganfalls in der Maus etabliert. Hierbei ist u.a. der Nutzen einer Ringerlaktat Gabe nach der Schlaganfallinduktion belegt worden. Anschließend wurde der Einfluss einer cerebralen Ischämie in Bezug auf die Infarktgröße, die motorische Funktion der Tiere und den Energiestoffwechsel des Gehirns untersucht. Das Ausmaß des fokalen cerebralen Schlaganfalls der Maus wurde durch die Auswertung der Infarktfläche 24 Stunden nach einer permanenten oder transienten Okklusion der Arteria cerebri media berechnet. Die daraus folgenden sensomotorischen Defizite der Tiere wurden mit verschiedenen Verhaltenstests bewertet. Eine Verkürzung der Okklusionszeit der Arteria cerebri media führt nicht nur zu einer Reduktion der Infarktfläche, sondern auch zu einem besseren Ergebnis in den neurologischen Tests. Zur Messung des cerebralen Metabolismus ist die Mikrodialysetechnik mit dem Schlaganfallmodell kombiniert worden. Die Analyse der Dialysatproben zeigt, dass durch die Ischämie Glutamat innerhalb von 15-30 Minuten toxische Konzentrationen erreicht, wohingegen die Glukosekonzentration stark abfällt. Im zweiten Teil dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob das Infarktvolumen, die Glutamat-induzierte Exzitotoxizität im Gehirn und die motorischen Defizite durch die Gabe von Bilobalid moduliert werden können. Bilobalid ist ein Inhaltsstoff des Ginkgo biloba Extraktes EGb 761 und zeigte bereits in in vitro-Studien ein antiischämisches Potential. Da die Pharmakokinetik von Bilobalid im Gehirn völlig unbekannt war, ist zuerst untersucht worden, ob Bilobalid nach einer intraperitonealen Gabe in ausreichender Konzentration im gesunden und ischämischen Hirngewebe vorliegt. Die Proben wurden über die Mikrodialyse gewonnen. Die Analyse ergab, dass Bilobalid sowohl im gesunden, als auch im ischämischen Gehirn in ausreichender Konzentration (ca. 1 µM) vorliegt, um eine neuroprotektive Wirkung auszuüben. Eine Gabe von Bilobalid nach der Schlaganfallinduktion führt dagegen nur zu einer geringen Konzentration im ischämischen Gewebe (0,08 µM). Die Studie zum Einfluss von Bilobalid (0,3-10 mg/kg) auf das Infarktvolumen zeigt, dass in den Konzentrationen 3 und 10 mg/kg die Schlaganfallfläche im Striatum markant reduziert wird. Für die Dosis 10 mg/kg ist diese Wirkung zusätzlich auch bei einer Applikation erst nach der Schlaganfallinduktion zu sehen. Die Wirkung von Bilobalid auf die metabolischen Veränderungen nach einem Schlaganfall wurde ebenfalls mittels Mikrodialyse untersucht. Die Ischämie bedingten toxischen Glutamatkonzentrationen werden hierbei dosisabhängig durch Bilobalid reduziert, wohingegen die Substanz keinen Einfluss auf die Reduktion der Glukosespiegel zeigt. Abschließend wurde eine Untersuchung zum Verhalten der Bilobalid-behandelten Tiere nach einer permanenten oder transienten Okklusion durchgeführt. Die Bilobalid Tiere wiesen hierbei, besonders im transienten Schlaganfallmodell, eine bessere Motorik und Koordination als unbehandelte Tiere auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein fokaler Schlaganfall zu einer massiven Erhöhung der Glutamatkonzentration im Gehirn führt und die Tiere eine starke Beeinträchtigung in der Motorik und Koordination haben. Bilobalid reduziert in vivo dosisabhängig das Ausmaß eines Schlaganfalls und senkt die daraus resultierenden toxischen Glutamatkonzentrationen. Gleichzeitig zeigen die mit Bilobalid-behandelten gegenüber den unbehandelten Tieren eine Verbesserung in den neurologischen Tests. Sowohl eine Anreicherung der Substanz in einem Ginkgo biloba Extrakt, als auch die Einnahme der Reinsubstanz könnte positive Auswirkungen auf einen humanen Schlaganfall haben.
BACKGROUND: Systemic thrombolysis with recombinant tissue plasminogen activator (rt-PA) is the standard of acute stroke care. Its potential to increase the risk of secondary intracerebral hemorrhage, especially if administered late, has been ascribed to its proteolytic activity that has detrimental effects on blood-brain barrier (BBB) integrity after stroke. FTY720 has been shown to protect endothelial barriers in several disease models such as endotoxin-induced pulmonary edema and therefore is a promising candidate to counteract the deleterious effects of rt-PA. Besides that, every putative neuroprotectant that will be eventually forwarded into clinical trials should be tested in conjunction with rt-PA.
METHODS: We subjected C57Bl/6 mice to 3 h filament-induced tMCAO and postoperatively randomized them into four groups (n = 18/group) who received the following treatments directly prior to reperfusion: 1) vehicle-treatment, 2) FTY720 1 mg/kg i.p., 3) rt-PA 10 mg/kg i.v. or 4) FTY720 and rt-PA as a combination therapy. We measured functional neurological outcome, BBB disruption by quantification of EB extravasation and MMP-9 activity by gelatin zymography.
RESULTS: We observed a noticeable increase in mortality in the rt-PA/FTY720 cotreatment group (61%) as compared to the vehicle (33%), the FTY720 (39%) and the rt-PA group (44%). Overall, functional neurological outcome did not differ significantly between groups and FTY720 had no effect on rt-PA- and stroke-induced BBB disruption and MMP-9 activation.
CONCLUSIONS: Our data show that FTY720 does not improve functional outcome and BBB integrity in large hemispheric infarctions, neither alone nor in conjunction with rt-PA. These findings stand in contrast to a recently published study that showed beneficial effects of FTY720 in combination with thrombolysis in a thrombotic model of MCAO leading to circumscript cortical infarctions. They might therefore represent a caveat that the coadministration of these two drugs might lead to excess mortality in the setting of a severe stroke.
Neurogenic dysphagia is one of the most frequent and prognostically relevant neurological deficits in a variety of disorders, such as stroke, parkinsonism and advanced neuromuscular diseases. Flexible endoscopic evaluation of swallowing (FEES) is now probably the most frequently used tool for objective dysphagia assessment in Germany. It allows evaluation of the efficacy and safety of swallowing, determination of appropriate feeding strategies and assessment of the efficacy of different swallowing manoeuvres. The literature furthermore indicates that FEES is a safe and well-tolerated procedure. In spite of the huge demand for qualified dysphagia diagnostics in neurology, a systematic FEES education has not yet been established. The structured training curriculum presented in this article aims to close this gap and intends to enforce a robust and qualified FEES service. As management of neurogenic dysphagia is not confined to neurologists, this educational programme is applicable to other clinicians and speech–language therapists with expertise in dysphagia as well. The systematic education in carrying out FEES across a variety of different professions proposed by this curriculum will help to spread this instrumental approach and to improve dysphagia management.
Background: To meet the requirements imposed by the time-dependency of acute stroke therapies, it is necessary 1) to initiate structural and cultural changes in the breadth of stroke-ready hospitals and 2) to find new ways to train the personnel treating patients with acute stroke. We aimed to implement and validate a composite intervention of a stroke team algorithm and simulation-based stroke team training as an effective quality initiative in our regional interdisciplinary neurovascular network consisting of 7 stroke units.
Methods: We recorded door-to-needle times of all consecutive stroke patients receiving thrombolysis at seven stroke units for 3 months before and after a 2 month intervention which included setting up a team-based stroke workflow at each stroke unit, a train-the-trainer seminar for stroke team simulation training and a stroke team simulation training session at each hospital as well as a recommendation to take up regular stroke team trainings.
Results: The intervention reduced the network-wide median door-to-needle time by 12 minutes from 43,0 (IQR 29,8–60,0, n = 122) to 31,0 (IQR 24,0–42,0, n = 112) minutes (p < 0.001) and substantially increased the share of patients receiving thrombolysis within 30 minutes of hospital arrival from 41.5% to 59.6% (p < 0.001). Stroke team training participants stated a significant increase in knowledge on the topic of acute stroke care and in the perception of patient safety. The overall course concept was regarded as highly useful by most participants from different professional backgrounds.
Conclusions: The composite intervention of a binding team-based algorithm and stroke team simulation training showed to be well-transferable in our regional stroke network. We provide suggestions and materials for similar campaigns in other stroke networks.
One limitation of mechanical thrombectomy (MT) is clot migration during procedure. This might be caused by abruption of the trapped thrombus at the distal access catheter (DAC) tip during stent-retriever retraction due to the cylindrical shaped tip of the DAC. Aiming to solve this problem, this study evaluates the proof-of-concept of a new designed funnel-shaped tip, in an experimental in vitro setting. Two catheter models, one with a funnel-shaped tip and one with a cylindrical-shaped tip, were compared in an experimental setup. For MT a self-made vessel model and thrombi generated from pig’s blood were used. MT was performed 20 times for each device using two different stent-retrievers, 10 times respectively. For the funnel-shaped model: for both stent-retrievers (Trevo XP ProVue 3/20 mm; Trevo XP ProVue 4/20 mm) MT was successful at first pass in 9/10 (90%), respectively. For the cylindrical-shaped model: MT was successful at first pass in 5/10 (50%) with the smaller stent-retriever and in 6/10 (60%) with the larger stent-retriever. The experiments show a better recanalization rate for funnel-shaped tips, than for cylindrical-shaped tips. These results are indicating a good feasibility for this new approach, thus the development of a prototype catheter seems reasonable.
Recent data have suggested that performing recanalizing therapies in ischemic stroke might lead to an increased risk of acute symptomatic seizures. This applies to both intravenous thrombolysis and mechanical thrombectomy. We therefore determined the frequency of acute symptomatic seizures attributable to these two recanalization therapies using a large, population-based stroke registry in Central Europe. We performed two matched 1:1 case–control analyses. In both analyses, patients were matched for age, stroke severity on admission and pre-stroke functional status. The first analysis compared patients treated with intravenous thrombolysis to a non-recanalization control group. To isolate the effect of mechanical thrombectomy, we compared patients with both mechanical thrombectomy and intravenous thrombolysis to those with only intravenous thrombolysis treatment in a second analysis. From 135,117 patients in the database, 13,356 patients treated with only intravenous thrombolysis, and 1013 patients treated with both intravenous thrombolysis and mechanical thrombectomy were each matched to an equivalent number of controls. Patients with intravenous thrombolysis did not suffer from clinically apparent acute symptomatic seizures significantly more often than non-recanalized patients (treatment = 199; 1.5% vs. control = 237; 1.8%, p = 0.07). Mechanical thrombectomy in addition to intravenous thrombolysis also was not associated with an increased risk of acute symptomatic seizures, as the same number of patients suffered from seizures in the treatment and control group (both n = 17; 1.7%, p = 1). In a large population-based stroke registry, the frequency of clinically apparent acute symptomatic seizures was not increased in patients who received either intravenous thrombolysis alone or in conjunction with mechanical thrombectomy.
Ischemic lesion location based on the ASPECT score for risk assessment of neurogenic dysphagia
(2020)
Dysphagia is common in patients with middle cerebral artery (MCA) infarctions and associated with malnutrition, pneumonia, and mortality. Besides bedside screening tools, brain imaging findings may help to timely identify patients with swallowing disorders. We investigated whether the Alberta stroke program early CT score (ASPECTS) allows for the correlation of distinct ischemic lesion patterns with dysphagia. We prospectively examined 113 consecutive patients with acute MCA infarctions. Fiberoptic endoscopic evaluation of swallowing (FEES) was performed within 24 h after admission for validation of dysphagia. Brain imaging (CT or MRI) was rated for ischemic changes according to the ASPECT score. 62 patients (54.9%) had FEES-proven dysphagia. In left hemispheric strokes, the strongest associations between the ASPECTS sectors and dysphagia were found for the lentiform nucleus (odds ratio 0.113 [CI 0.028–0.433; p = 0.001), the insula (0.275 [0.102–0.742]; p = 0.011), and the frontal operculum (0.280 [CI 0.094–0.834]; p = 0.022). A combination of two or even all three of these sectors together increased relative dysphagia frequency up to 100%. For right hemispheric strokes, only non-significant associations were found which were strongest for the insula region. The distribution of early ischemic changes in the MCA territory according to ASPECTS may be used as risk indicator of neurogenic dysphagia in MCA infarction, particularly when the left hemisphere is affected. However, due to the exploratory nature of this research, external validation studies of these findings are warranted in future.
Background: Oral anticoagulants can cause potentially serious adverse events. Therefore, before prescribing oral anticoagulants for ischemic stroke prevention in patients with atrial fibrillation (AF), stroke risk assessment is required to identify patients that are likely to benefit from treatment. Current guidelines recommend the CHA2DS2-VASc-score for stroke risk assessment. The CHA2DS2-VASc-score is based on observational studies from different treatment settings and countries. As ischemic stroke risk differs by setting and region, the aim of this study is to estimate ischemic stroke risk (stratified by the CHA2DS2-VASc-score) for a broadly representative population with AF from southern Germany and compare them to results from previous studies.
Methods: The study design is a retrospective cohort study on patients with atrial fibrillation based on secondary data. We calculated CHA2DS2-VASc-score based on patient’s diagnoses recorded in the year 2014 and assessed outcomes in 2015–2016. The primary outcome is hospitalization for ischemic stroke. The secondary outome is hospitalizations for any thromboembolic event, including ischemic stroke, transient ischemic attack, peripheral arterial embolism, pulmonary embolism, and mesenterial embolism. We estimated the incidence rates of the outcomes (and corresponding 95%-confidence intervals) stratified by CHA2DS2-VASc-score.
Results: The primary endpoint occurred in 961 of the 30,299 patients constituting the study population, resulting in a total incidence rate of 2.2 per 100 person-years. The secondary endpoint occurred in 1553 patients (3.6 per 100 person-years). Ischemic stroke rates stratified by the CHA2DS2-VASc-score tended to be lower than those reported previously. Thromboembolic event rates stratified tended to be similar to those reported previously.
Conclusions: Our results show that the performance of the CHA2DS2-VASc-score differs in the German population, as compared to internationally published data, with an overall trend towards lower risk of ischemic stroke in uncoagulated patients with AF. These results should not be practice changing, but they emphasize that stroke risk estimation in patients with atrial fibrillation should be further refined.
Background: Isolated transient vertigo can be the only symptom of posterior circulation ischemia. Thus, it is important to differentiate isolated vertigo of a cerebrovascular origin from that of more benign origins, as patients with cerebral ischemia have a much higher risk for future stroke than do those with "peripheral" vertigo. The current study aims to identify risk factors for cerebrovascular origin of isolated transient vertigo, and for future cerebrovascular events.
Methods: From the files of 339 outpatients with isolated transient vertigo we extracted history, clinical and technical findings, diagnosis, and follow-up information on subsequent stroke or transient ischemic attack (TIA). Risk factors were analyzed using multivariate regression models (logistic or Cox) and reconfirmed in univariate analyses.
Results: On first presentation, 48 (14.2%) patients received the diagnosis "probable or definite cerebrovascular vertigo". During follow-up, 41 patients suffered stroke or TIA (event rate 7.9 per 100 person years, 95% confidence interval (CI) 5.5–10.4), 26 in the posterior circulation (event rate 4.8 per 100 person years, 95% CI 3.0–6.7). The diagnosis was not associated with follow-up cerebrovascular events. In multivariate models testing multiple potential determinants, only the presentation mode was consistently associated with the diagnosis and stroke risk: patients who presented because of vertigo (rather than reporting vertigo when they presented for other reasons) had a significantly higher risk for future stroke or TIA (p = 0.028, event rate 13.4 vs. 5.4 per 100 person years) and for future posterior circulation stroke or TIA (p = 0.044, event rate 7.8 vs. 3.5 per 100 person years).
Conclusions: We here report for the first time follow-up stroke rates in patients with transient isolated vertigo. In such patients, the identification of those with cerebrovascular origin remains difficult, and presentation mode was found to be the only consistent risk factor. Confirmation in an independent prospective sample is needed.