Cerebral edema is a severe complication of acute ischemic stroke with high mortality but limited treatment. Although parameters such as brain water content and intracranial pressure may represent the global assessment of edema, optical properties can appear heterogeneously throughout the cerebral tissue relative to the site of injury. In this study, we have monitored the edema formation and progression in both permanent and transient middle cerebral artery occlusion models in rats. Edema was reflected by the decrease of optical attenuation coefficient (OAC) value in OCT system. By utilizing swept-source optical coherence tomography (SS-OCT), we found that in photochemically induced permanent focal stroke model, both the edema size and edema index, steadily developed until the end of monitor (7[Formula: see text]h). Comparatively, when transient ischemia was introduced with endothelin-1 (ET-1), the edema was detected as early as 15[Formula: see text]min, and began to recover after 30[Formula: see text]min until monitor was finished (3[Formula: see text]h). Despite the majority of the edema being recovered to some extent, the condition of a small region within the edema kept deteriorating, presumably due to the reperfusion damage which might result in serious clinical outcomes. Our study has compared the edema characteristics from two different acute ischemic stroke situations. This work not only confirms the capability of OCT to temporal and spatial monitor of edema but is also able to locate focal conditions at some areas that might highly determine the prognosis and treatment decisions.

中文翻译：

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使用 SS-OCT 监测永久性和暂时性 MCAO 模型中的水肿进展

脑水肿是急性缺血性卒中的严重并发症，死亡率高，但治疗有限。尽管脑含水量和颅内压等参数可能代表对水肿的整体评估，但相对于损伤部位，整个脑组织的光学特性可能呈现不均匀。在这项研究中，我们监测了大鼠永久性和暂时性大脑中动脉闭塞模型的水肿形成和进展。水肿表现为OCT系统中光衰减系数（OAC）值的降低。通过利用扫描源光学相干断层扫描（SS-OCT），我们发现在光化学诱导的永久性局灶性中风模型中，水肿大小和水肿指数均稳步发展，直到监测结束（7[公式：见文本]h） . 比较，用 endothelin-1 (ET-1) 引入短暂性缺血时，最早在 15[公式：见正文]min 时检测到水肿，并在 30[公式：见正文]min 后开始恢复，直到监测结束 (3 [公式：见正文]h)。尽管大部分水肿得到了一定程度的恢复，但水肿内一小部分区域的状况不断恶化，可能是由于再灌注损伤可能导致严重的临床结果。我们的研究比较了两种不同急性缺血性卒中情况的水肿特征。这项工作不仅证实了 OCT 对水肿进行时间和空间监测的能力，而且还能够在可能高度决定预后和治疗决策的某些区域定位病灶状况。水肿早在15[公式：见文]min就被检测到，30[公式：见文]min后开始恢复，直到监测结束（3[公式：见文]h）。尽管大部分水肿得到了一定程度的恢复，但水肿内一小部分区域的状况不断恶化，可能是由于再灌注损伤可能导致严重的临床结果。我们的研究比较了两种不同急性缺血性卒中情况的水肿特征。这项工作不仅证实了 OCT 对水肿进行时间和空间监测的能力，而且还能够在可能高度决定预后和治疗决策的某些区域定位病灶状况。水肿早在15[公式：见文]min就被检测到，30[公式：见文]min后开始恢复，直到监测结束（3[公式：见文]h）。尽管大部分水肿得到了一定程度的恢复，但水肿内一小部分区域的状况不断恶化，可能是由于再灌注损伤可能导致严重的临床结果。我们的研究比较了两种不同急性缺血性卒中情况的水肿特征。这项工作不仅证实了 OCT 对水肿进行时间和空间监测的能力，而且还能够在可能高度决定预后和治疗决策的某些区域定位病灶状况。尽管大部分水肿得到了一定程度的恢复，但水肿内一小部分区域的状况不断恶化，可能是由于再灌注损伤可能导致严重的临床结果。我们的研究比较了两种不同急性缺血性卒中情况的水肿特征。这项工作不仅证实了 OCT 对水肿进行时间和空间监测的能力，而且还能够在可能高度决定预后和治疗决策的某些区域定位病灶状况。尽管大部分水肿得到了一定程度的恢复，但水肿内一小部分区域的状况不断恶化，可能是由于再灌注损伤可能导致严重的临床结果。我们的研究比较了两种不同急性缺血性卒中情况的水肿特征。这项工作不仅证实了 OCT 对水肿进行时间和空间监测的能力，而且还能够在可能高度决定预后和治疗决策的某些区域定位病灶状况。