Evaluation of brain lesions in patients after coronary artery bypass grafting using MRI with the emphasis on susceptibility-weighted imaging

Kardiochir Torakochirurgia Pol. 2015 Mar;12(1):1-7. doi: 10.5114/kitp.2015.50560. Epub 2015 Mar 31.

Abstract

Introduction: Patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG) are at risk of strokes and neurocognitive disorders.

The aim of the study: The aim of the study was to assess the clinical utility of susceptibility-weighted imaging (SWI) MRI in detection of new brain lesions in patients after CABG. We assessed the incidence and types of brain lesions and correlated the data with neurological examinations in groups of patients who underwent on-pump and off-pump CABG.

Material and methods: Patients underwent a neurological examination and MRI before, 6-20 days after and 6 months after the CABG. Fifty-one patients (43 men, mean age 63.12 years) were analyzed.

Results: Fifteen (29.4%) patients underwent on-pump CABG, 36 (70.6%) off-pump CABG. On postoperative scans new lesions were detected in 12 (23.5%) patients. Ischemic lesions (visible on diffusion-weighted imaging [DWI]) were detected in 4 patients, in 6 lesions were visible on SWI, in 1 case lesions were visible on SWI and DWI. Hemorrhagic stroke was observed in 1 patient. In the group of patients who underwent on-pump CABG, new brain lesions were observed in 60.0% of patients vs. 8.3% of those who underwent off-pump CABG (p < 0.0001); these changes more frequently were multiple (p < 0.0013) and located infratentorially (p < 0.0218). Lesions visible on SWI were observed only in patients undergoing on-pump CABG (p = 0.00005). In all patients (except for 1 with stroke), lesions visible in MRI were clinically silent.

Conclusions: The use of SWI enables one to detect lesions occurring in the brain after CABG, invisible in other sequences. On-pump CABG is associated with a greater risk of clinically silent brain damage compared to off-pump CABG.

Wstęp: Pacjenci poddawani zabiegowi pomostowania tętnic wieńcowych (coronary artery bypass grafting – CABG) narażeni są na powikłania w postaci udarów i zaburzeń neuropoznawczych.

Celem pracy: Celem pracy była ocena częstości i rodzaju zmian występujących w mózgowiu u pacjentów po operacji pomostowania tętnic wieńcowych wykrytych w badaniach rezonansu magnetycznego (RM), ze szczególnym uwzględnieniem obrazowania SWI (susceptibility-weighted imaging), oraz porównanie zmian w ośrodkowym układzie nerwowym u pacjentów operowanych z użyciem krążenia (on-pump CABG) i bez krążenia pozaustrojowego (off-pump CABG).

Materiał i metody: Analizie poddano 51 pacjentów (43 mężczyzn, średnia wieku 63,12 roku). Badania RM oraz neurologiczne wykonywane były przed operacją, 6–20 dni i 6 miesięcy po operacji.

Wyniki: U 15 (29,4%) pacjentów przeprowadzono operację on-pump CABG, u 36 (70.6%) off-pump CABG. W badaniach RM wykonanych po operacji u 12 (23,5%) pacjentów wykryto nowe ogniska; u 4 pacjentów były to ogniska niedokrwienne [widoczne w DWI (diffusion-weighted imaging)], u 6 zmiany widoczne w SWI, u 1 pacjenta zarówno w DWI, jak i SWI. Udar krwotoczny wystąpił u 1 pacjenta. U 60% pacjentów operowanych on-pump CABG stwierdzono zmiany w mózgu (vs 8,3% w grupie operowanej off-pump CABG), p < 0,0001; zmiany te częściej były mnogie (p < 0,0013) oraz zlokalizowane podnamiotowo (p < 0,0218). Zmiany widoczne w SWI występowały wyłącznie u pacjentów operowanych on-pump CABG (p = 0,00005). U wszystkich pacjentów (z wyjątkiem pacjenta z udarem) zmiany wykryte w MR były nieme klinicznie.

Wnioski: Zastosowanie obrazowania SWI pozwala na wykrycie zmian w mózgu powstałych po CABG niewidocznych w innych sekwencjach. Operacja on-pump CABG wiąże się z większym ryzykiem niemego klinicznie uszkodzenia mózgu w porównaniu z operacją off-pump CABG.

Keywords: CABG; MR; brain changes.