Intracranial artery disease in the general population

Abstract

Intracranial aneurysms (IAs) and intracranial artery stenoses (ICAS) are vascular conditions of the brain that can lead to stroke. An IA is an outpouching of the artery wall that can rupture, causing an aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH), a severe form of stroke with high mortality and potential for disability. ICAS involves narrowing of brain arteries, commonly due to atherosclerosis, which can result in ischemic strokes due to reduced blood flow. Data on the prevalence of both unruptured IAs (UIAs) and ICAS in Western populations are scarce, with definitions varying across studies. These definitions differ regarding UIA size thresholds, the extent of stenosis, and inclusion of extradural lesions. Prevalence data on intradural UIAs, along with aSAH incidence, are necessary to assess the risk of aneurysm rupture. While ICAS is a significant cause of strokes in Asians and African Americans, its importance in Western populations has been less emphasized. The lack of prevalence data on UIA and ICAS in the Western population was the main motivation for this study. This MRI study, as a part of the Tromsø Study, used 3D time-of-flight 3 Tesla MR angiography to identify UIAs and ICAS in 1878 adults aged 40-84 years. With sequences like 3D T2-fluid attenuated inversion recovery (FLAIR), 3D T1-weighted, and susceptibility-weighted images (SWI) we assessed cortical infarcts, lacunes, white matter hyperintensities, and brain parenchymal fraction (BPF) as a proxy for brain atrophy. We found a UIA prevalence of 6.6% for UIAs ≥2 mm, varying dependent on definition criteria. Alongside aSAH incidence data, we calculated annual rupture risks for UIAs, 0.03% for <5 mm and 1.6% for ≥5 mm UIAs, supporting prophylactic treatment for the latter. ICAS prevalence (≥50%) was 6.0%. We found an independent association between ICAS and traditional cardiovascular risk factors as well as cortical infarctions, thalamic lacunes, periventricular white matter hyperintensities, and brain atrophy.

Intrakranielle aneurismer og stenoser er tilstander som påvirker hjernens arterier og kan føre til hjerneslag. Et aneurisme er en utposning på arterieveggen som kan briste og forårsake aneurismatisk subaraknoidalblødning, en tilstand som kan ha alvorlige konsekvenser som død og funksjonsnedsettelse. Arterielle stenoser er innsnevringer i hjernens arterier, ofte forårsaket av aterosklerose, som kan føre til redusert blodtilførsel til hjernen og resultere i hjerneinfarkt. Data om prevalensen av disse tilstandene i den vestlige befolkning er begrenset, og definisjonene varierer mellom studier. Kunnskap om prevalensen av aneurismer sett i sammenheng med insidensen av aneurismatisk subaraknoidalblødning er avgjørende for å vurdere risikoen for at et aneurisme skal briste. Intrakranielle stenoser anses som en viktig årsak til hjerneslag blant asiater og afroamerikanere, mens betydningen i vestlige populasjoner er mindre kjent. Mangelen på data om forekomsten av intrakranielle aneurismer og stenoser i vestlige befolkninger var hovedmotivasjonen for denne studien. I denne MRI-studien, som er en del av Tromsøundersøkelsen, ble 3-D time-of-flight MR-angiografi på 3 Tesla brukt til å identifisere intrakranielle aneurismer og stenoser hos 1878 voksne i alderen 40-84 år. 3D T2-fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) sekvenser, 3D T1-vektede sekvenser og susceptibility weighted images (SWI) ble brukt for vurdering av kortikale infarkter, lakuner, hvitsubstansforandringer og brain parenchymal fraction (BPF) som er en proxy for hjerneatrofi. Vi fant at prevalensen av intradurale aneurismer ≥2 mm var 6.6%, men at prevalensen varierte avhengig av definisjonen med tanke på størrelse og intra-eller ekstradural beliggenhet. Sammen med data om insidensen av aneurismatisk hjernehinneblødning beregnet vi den årlige risikoen for ruptur for aneurismer i Tromsøs befolkning, som var 0.03% for aneurismer < 5 mm og 1.6% for aneurismer ≥ 5 mm. Resultatene gir støtte for at aneurismer ≥ 5 mm bør vurderes for profylaktisk behandling, mens man bør være tilbakeholden med behandling av aneurismer <5 mm. For stenoser ≥ 50% var prevalensen 6.0%. Vi observerte en assosiasjon mellom stenoser og de tradisjonelle kardiovaskulære risikofaktorer. Vi fant også en assosiasjon mellom stenoser og kortikale hjerneinfarkter, lakuner i thalamus, periventrikulære hvitsubstansforandringer og hjerneatrofi.