Early Identification of Delayed Cerebral Ischemia and Cerebral Vasospasm After Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage Through a Novel Dynamical Systems Approach
Notice bibliographique
Résumé
Background A critical challenge after aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH) is early identification of delayed cerebral ischemia (DCI) and cerebral vasospasm (VSP). Transcranial doppler ultrasound (TCD) non-invasively records cerebral blood flow velocity (CBFV) and is used to identify DCI and VSP risk, but current methods extract mean CBFV velocity, ignoring CBFV shape and dynamics. We hypothesize early pathophysiologic changes are encoded in CBFV shape and dynamics but missed by current CBFV measures. By applying the attractor reconstruction method, we aim to transform qualitative features of CBFV waveforms into quantitative values that better predict DCI and VSP after aSAH. Methods Simultaneous EKG, arterial blood pressure (ABP), and bilateral CBFV recordings were collected from consecutive aSAH patients in the Neurological Intensive Care Unit. Angiographic VSP and DCI were adjudicated by neurointensivists. Artifact-free CBFV waveform segments were extracted manually. We used Takens’ theorem to generate attractors from the CBFV waveforms by means of a delay embedding. Features such as attractor concentration and width were calculated. Each patient’s latest recording prior to DCI/VSP or negative CT angiogram was included. Attractor features in patients with and without DCI/VSP were compared using two- tailed t-tests. To confirm the validity of our findings, we simulated CBFV waveforms and correlated attractor features with CBFV features. Results Fifty-three patients with aSAH from 2016-2019 were followed. Of these, 29 (54.7%) developed VSP, and 20 (37.7%) developed DCI. CBFV, but not ABP, attractor concentration was higher prior to DCI (DCI mean = 0.26±0.04, no DCI mean = 0.23±0.03, p=0.04) and VSP (VSP mean = 0.26±0.02, no VSP mean = 0.22±0.02, p≤0.01). Increasing upstroke convexity and heterogeneity of simulated CBFV recordings increased attractor concentration. CBFV, but not ABP, attractor width was increased before VSP (VSP mean = 66.93±15.65, no VSP mean = 49.37±14.46, p=0.01). Larger simulated CBFV amplitude increased attractor width. In these same recordings, there were no differences in number of patients with mean CBFV greater than 120 cm/s (DCI count = 1, no DCI count = 1, p=1.0, VSP count = 3, no VSP count = 1, p=0.32). Conclusion Attractor analysis of CBFV recordings identifies brain-specific, morphological, and dynamic CBFV changes prior to DCI and VSP where conventional flow velocity analysis does not. These metrics provide non-invasive and quantitative predictors of DCI and VSP, unlocking a new paradigm for TCD clinical utility.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,007 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,010 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».