Background and Purpose:  

Blood oxygenation level-dependent (BOLD) signal and arterial spin labeling cerebral blood flow (ASL-CBF) changes, as detected by functional magnetic resonance imaging (fMRI) are closely related to neural activity. The aim of this case series study was to investigate modulations of the BOLD and ASL-CBF response in the primary visual cortex after posterior circulation stroke with transient visual impairment.

Methods:  

BOLD activity, resting CBF and task-related ASL-CBF response have been investigated 24–48 h after onset of transient visual symptoms in two patients who were treated conservatively, two patients who received thrombolysis after posterior circulation stroke, and five healthy controls with checkerboard stimulation and visual evoked potentials (VEPs).

Results:  

After normalization of transient visual symptoms the BOLD response and VEPs showed no hemispheric differences between patients and controls. The relative blood flow in the posterior cerebral arteries and the relative ASL-CBF response to checkerboard stimulation were reduced in three patients, compared to controls. In one patient who received intraarterial thrombolytic therapy, improvement of the relative CBF and ASL-CBF responses was observed, indicating early reperfusion.

Conclusion:  

In this case series of four patients, different CBF responses to conservative and thrombolytic therapy were observed, and early reperfusion after intraarterial thrombolysis was detected. Functional imaging, which makes use of the ASL-CBF technique, is feasible to measure early poststroke vascular changes, which are hardly detectable with BOLD-fMRI.

Hintergrund und Ziel:  

Lokale Veränderungen der Hirnaktivität sowie Veränderungen des BOLD-(„blood oxygenation level dependent“-)Signals und des zerebralen Blutflusses stehen über die neurovaskuläre Kopplung in enger Relation. Ziel dieser Fallstudie war es, Einflüsse auf das BOLD-Signal und den zerebralen Blutfluss mittels der ASL-CBF („arterial spin labeling cerebral blood flow“-)Technik bei Schlaganfallpatienten mit Durchblutungsstörungen im hinteren Stromgebiet zu untersuchen.

Methodik:  

Die BOLD-Aktivität, der Ruheblutfluss und der Anstieg des zerebralen Blutflusses wurden innerhalb von 24–48 h bei zwei Schlaganfallpatienten, die konservativ behandelt wurden, und bei zwei Patienten, die eine intravenöse bzw. intraarterielle Thrombolyse erhielten, gemessen. Alle Patienten wiesen klinisch eine initiale Visusstörung auf, die sich im Verlauf wieder zurückbildete. Diese vier Patienten und fünf gesunde Kontrollpersonen wurden mittels beider o.g. fMRT-Methoden mit einem visuellen Stimulationsparadigma und visuell evozierten Potentialen (VEP) untersucht.

Ergebnisse:  

Nach spontaner Remission der Visusstörung wurde mittels BOLD-fMRI und VEP kein Unterschied zwischen den Patienten und den Kontrollen gemessen. Ruheblutfluss und prozentualer Anstieg des zerebralen Blutflusses in der ASL-Messung waren im Vergleich zu einem gesunden Kontrollkollektiv bei den konservativ und mittels i.v. Thrombolyse behandelten Patienten erniedrigt. Ein Patient, der mittels intraarterieller Thrombolyse behandelt wurde, zeigte eine Erhöhung des relativen Blutflusses im Sinne einer frühen Reperfusion.

Schlussfolgerung:  

In dieser Fallserie von vier Patienten konnten mittels der ASL-CBF-Technik unterschiedliche Einflüsse auf den zerebralen Ruheblutfluss, jeweils in Abhängigkeit von der zugrunde liegenden Therapie, gemessen werden. Die funktionelle Aktivierungsmessung mittels ASL-CBF erlaubt dabei, Veränderungen zu detektieren, die mittels der BOLDTechnik nicht oder nur unzureichend erfasst werden können.