Head-up and body positioning might impair dynamic cerebral autoregulation in patients with silent cerebral small vessel disease. Protocol and operational definitions / El posicionamiento elevado de cabeza y cuerpo podrían afectar la autorregulación cerebral dinámica en pacientes con enfermedad silente de pequeño vaso cerebral. Protocolo y definiciones operacionales

ABSTRACT Background: Cerebral autoregulation (CA) is the ability of intracranial vessels to maintain a constant cerebral blood flow (CBF) during changes of cerebral perfusion pressure (CPP) related to fluctuations in blood pressure, postural changes or increased metabolic demands. It has been suggested that individuals with silent cerebral small vessel disease (SVD) may have impaired CA, but information is inconclusive. We describe the protocol of a study aimed to assess the association between white matter hyperintensities (WMH) of presumed vascular origin and poor dynamic CA, and to determine the effects of head-up and body positioning in patients with this condition. Methods: Using a case-control study design, we will assess the relationship between severity of WMH and dynamic CA, measured by continuous transcranial Doppler assessment of CBF velocities in the middle cerebral arteries (MCAs) combined with beat-to-beat blood pressure monitoring. Dynamic CA will be analyzed by calculating the mean flow index as the ratio of median arterial pressure and mean flow velocities of the MCAs. Participants will be categorized as case-patients if the MRI shows moderate-to-severe WMH. For every case-patient, an age- and sex-matched healthy individual with no neuroimaging evidence of SVD will be selected as a control. Comment: This study will assess whether head-up and body positioning impairs dynamic CA in the setting of diffuse subcortical damage related to SVD, providing further evidence on the importance of CPP in maintaining the CBF. If positive, the study will provide evidence favoring the stop of aggressive hypertensive therapy or interventions promoting orthostatic hypotension to reduce the risk of further ischemic brain damage in these cases.

RESUMEN Antecedentes: La autorregulación cerebral (CA) es la capacidad de los vasos cerebrales de mantener un flujo sanguíneo constante durante cambios en la presión de perfusión cerebral (PPC) relacionados con fluctuaciones de la presión arterial, cambios posturales o aumento de las demandas metabólicas. Se ha sugerido que las personas con enfermedad de pequeño vaso cerebral pueden tener CA deteriorada, pero la información no es concluyente. Describimos el protocolo de un estudio cuyo objetivo es evaluar la asociación entre hiperintensidades de substancia blanca y CA dinámica deficiente, para determinar los efectos del posicionamiento de cabeza y cuerpo en estos pacientes. Métodos: Utilizando un diseño de caso-control, evaluaremos la relación entre la severidad de las hiperintensidades de substancia blanca y la CA dinámica, mediante Doppler transcraneal continuo de las velocidades de flujo en las arterias cerebrales medias (ACM) combinadas con monitoreo de la presión arterial. La CA dinámica se analizará calculando el índice de flujo medio y la relación entre la presión arterial media y las velocidades medias de flujo de las ACM. Los participantes se clasificarán como casos si la IRM muestra hiperintensidades de substancia blanca. Para cada caso, se seleccionará a un individuo sin evidencia de enfermedad de pequeño vaso como control. Comentario: Este estudio evaluará si el posicionamiento de la cabeza hacia arriba afecta la CA dinámica en el contexto del daño subcortical difuso relacionado con enfermedad de pequeño vaso, proporcionando evidencia adicional sobre la importancia de la PPC en el mantenimiento del flujo en estos sujetos. El estudio proporcionará evidencia sobre el uso de terapia hipertensiva agresiva o intervenciones que promueven la hipotensión ortostática para reducir el riesgo de daño cerebral isquémico.

Búsqueda de substitutos para estudios de neuroimagen con propósitos de investigación: Experiencia del Proyecto Atahualpa / The search of surrogates for neuroimaging studies for research purposes: The Atahualpa Project Experience

RESUMEN El diagnóstico de muchas de las enfermedades neurológicas no transmisibles requiere de la práctica de una resonancia magnética, la cual no se encuentra disponible en regiones rurales o remotas. Es importante realizar esfuerzos destinados a encontrar pruebas diagnósticas portátiles que sirvan como tamizaje para la identificación de personas que necesitan ser sometidas a una IRM. Como parte del Proyecto Atahualpa, hemos invitado a todos los participantes ≥60 años para la práctica de una IRM de cerebro y aproximadamente el 80% de las personas han aceptado el procedimiento. Por lo tanto, tenemos la oportunidad única de probar la validez de pruebas no-invasivas que puedan ser utilizadas como substitutos de resonancia para identificar candidatos a hacerse dicho examen. Hasta la fecha, hemos estudiado el valor del índice tobillo-brazo, la confiabilidad de la relación neutrófilos-linfocitos, la exactitud de la presencia de retinopatía hipertensiva y el valor del Doppler transcraneal para la detección de personas con enfermedad de pequeño vaso cerebral. Los individuos con índice tobillo-brazo anormal tiene 4 veces más riesgo de tener un infarto lacunar silente que aquellos con índice normal. Una relación neutrófilos-linfocitos elevada es pobremente sensitiva pero altamente específica para detectar personas con por lo menos un marcador de imagen de enfermedad de pequeño vaso. Los individuos con retinopatía hipertensiva Grados 2-3 tienen casi 4 veces más riesgo de tener hiperintensidades de sustancia blanca que aquellos con retinopatía Grado 1 o sin retinopatía. Finalmente, la correlación del índice de pulsatilidad de las arterias intracraneales para detectar marcadores de enfermedad de pequeño vaso es pobre. Seguimos en la búsqueda de una prueba económica y confiable que permita la identificación de sujetos aparentemente sanos, con riesgo de desarrollar eventos cerebrovasculares catastróficos.

ABSTRACT Diagnosis of many non-communicable neurological diseases require the use of MRI, which is not readily available in remote rural populations. Efforts should be directed to find portable screening diagnostic tools that may help identify candidates for MRI screening. In the Atahualpa Project, all participants aged ≥60 years have been invited for the practice of MRI, and about 80% of them have underwent the procedure. Therefore, we have the unique opportunity to test the accuracy of non-invasive exams to be used as surrogates to MRI for identifying candidates for the practice of this exam. To date, we have assessed the value of the ankle-brachial index ABI), the reliability of the neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), the accuracy of hypertensive retinopathy, and the value of transcranial Doppler (TCD) to detect individuals with cerebral small vessel disease. Individuals with an abnormal ABI have 4 times de odds of having a silent lacunar infarct than those with a normal ABI. A high NLR has a poor sensitivity but is highly specific for detecting persons with at least one imaging signature of small vessel disease. Individuals with hypertensive retinopathy Grades 2-3 are almost four times more likely to have moderate-to-severe white matter hyperintensities than those with no- or only Grade 1 retinopathy. Finally, the correlation between the pulsatility indexes of major cerebral arteries with imaging markers of small vessel disease, as assessed by TCD, was poor. We are still in the search of some non-expensive and readily available biomarker that allow the identification of apparently healthy persons at risk of suffering a catastrophic cerebrovascular event.