Recording, analysis, and interpretation of spreading depolarizations in neurointensive care: Review and recommendations of the COSBID research group - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism Année : 2017

Recording, analysis, and interpretation of spreading depolarizations in neurointensive care: Review and recommendations of the COSBID research group

Jens Dreier , Martin Fabricius , Cenk Ayata , Oliver Sakowitz , C William Shuttleworth , Christian Dohmen , Rudolf Graf , Peter Vajkoczy , Raimund Helbok , Michiyasu Suzuki , Alois Schiefecker , Sebastian Major , Maren Kl Winkler , Eun-Jeung Kang , Denny Milakara , Ana Oliveira-Ferreira , Clemens Reiffurth , Gajanan Revankar , Kazutaka Sugimoto , Nora Dengler , Nils Hecht , Brandon Foreman , Bart Feyen , Daniel Kondziella , Christian Friberg , Henning Piilgaard , Eric Rosenthal , M Brandon Westover , Anna Maslarova , Edgar Santos , Daniel Hertle , Renán Sánchez-Porras , Sharon Jewell , Baptiste Balança (1) , Johannes Platz , Jason Hinzman , Janos Lückl , Karl Schoknecht , Michael Schöll , Christoph Drenckhahn , Delphine Feuerstein , Nina Eriksen , Viktor Horst , Julia Bretz , Paul Jahnke , Michael Scheel , Georg Bohner , Egill Rostrup , Bente Pakkenberg , Uwe Heinemann , Jan Claassen , Andrew Carlson , Christina Kowoll , Svetlana Lublinsky , Yoash Chassidim , Ilan Shelef , Alon Friedman , Gerrit Brinker , Michael Reiner , Sergei Kirov , R David Andrew , Eszter Farkas , Erdem Güresir , Hartmut Vatter , Lee Chung , Kc Brennan , Thomas Lieutaud , Stephane Marinesco , Andrew Ir Maas , Juan Sahuquillo , Markus Dahlem , Frank Richter , Oscar Herreras , Martyn Boutelle , David Okonkwo , M Ross Bullock , Otto Witte , Peter Martus , Arn Mjm van den Maagdenberg , Michel Ferrari , Rick Dijkhuizen , Lori Shutter , Norberto Andaluz , André Schulte , Brian Macvicar , Tomas Watanabe , Johannes Woitzik , Martin Lauritzen , Anthony Strong , Jed Hartings
Jens Dreier
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Martin Fabricius
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Cenk Ayata
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Oliver Sakowitz
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C William Shuttleworth
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Christian Dohmen
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Rudolf Graf
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Peter Vajkoczy
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Raimund Helbok
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Michiyasu Suzuki
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Alois Schiefecker
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Sebastian Major
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Maren Kl Winkler
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Eun-Jeung Kang
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Denny Milakara
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Ana Oliveira-Ferreira
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Clemens Reiffurth
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Gajanan Revankar
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Kazutaka Sugimoto
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Nora Dengler
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Nils Hecht
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Brandon Foreman
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Bart Feyen
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Daniel Kondziella
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Christian Friberg
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Henning Piilgaard
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Eric Rosenthal
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M Brandon Westover
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Anna Maslarova
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Edgar Santos
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Daniel Hertle
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Renán Sánchez-Porras
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Sharon Jewell
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Baptiste Balança
Johannes Platz
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Jason Hinzman
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Janos Lückl
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Karl Schoknecht
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Michael Schöll
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Christoph Drenckhahn
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Delphine Feuerstein
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Nina Eriksen
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Viktor Horst
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Julia Bretz
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Paul Jahnke
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Michael Scheel
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Georg Bohner
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Egill Rostrup
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Bente Pakkenberg
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Uwe Heinemann
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Jan Claassen
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Andrew Carlson
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Christina Kowoll
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Svetlana Lublinsky
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Yoash Chassidim
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Ilan Shelef
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Alon Friedman
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Gerrit Brinker
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Michael Reiner
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Sergei Kirov
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R David Andrew
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Eszter Farkas
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Erdem Güresir
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Hartmut Vatter
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Lee Chung
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Kc Brennan
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Thomas Lieutaud
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Stephane Marinesco
Andrew Ir Maas
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Juan Sahuquillo
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Markus Dahlem
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Frank Richter
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Oscar Herreras
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Martyn Boutelle
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David Okonkwo
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M Ross Bullock
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Otto Witte
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Peter Martus
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Arn Mjm van den Maagdenberg
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Michel Ferrari
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Rick Dijkhuizen
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Lori Shutter
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Norberto Andaluz
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André Schulte
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Brian Macvicar
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Tomas Watanabe
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Johannes Woitzik
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Martin Lauritzen
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Anthony Strong
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Jed Hartings
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Résumé

Spreading depolarizations (SD) are waves of abrupt, near-complete breakdown of neuronal transmembrane ion gradients, are the largest possible pathophysiologic disruption of viable cerebral gray matter, and are a crucial mechanism of lesion development. Spreading depolarizations are increasingly recorded during multimodal neuromonitoring in neurocritical care as a causal biomarker providing a diagnostic summary measure of metabolic failure and excitotoxic injury. Focal ischemia causes spreading depolarization within minutes. Further spreading depolarizations arise for hours to days due to energy supply-demand mismatch in viable tissue. Spreading depolarizations exacerbate neuronal injury through prolonged ionic breakdown and spreading depolarization-related hypoperfusion (spreading ischemia). Local duration of the depolarization indicates local tissue energy status and risk of injury. Regional electrocorticographic monitoring affords even remote detection of injury because spreading depolarizations propagate widely from ischemic or metabolically stressed zones; characteristic patterns, including temporal clusters of spreading depolarizations and persistent depression of spontaneous cortical activity, can be recognized and quantified. Here, we describe the experimental basis for interpreting these patterns and illustrate their translation to human disease. We further provide consensus recommendations for electrocorticographic methods to record, classify, and score spreading depolarizations and associated spreading depressions. These methods offer distinct advantages over other neuromonitoring modalities and allow for future refinement through less invasive and more automated approaches.

Domaines

Neurobiologie

Dates et versions

hal-03892078 , version 1 (09-12-2022)

Identifiants

Citer

Jens Dreier, Martin Fabricius, Cenk Ayata, Oliver Sakowitz, C William Shuttleworth, et al.. Recording, analysis, and interpretation of spreading depolarizations in neurointensive care: Review and recommendations of the COSBID research group. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2017, 37 (5), pp.1595-1625. ⟨10.1177/0271678X16654496⟩. ⟨hal-03892078⟩

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