Predictive value of hypernatremia in the hyperacute period of ischemic stroke of different pathogenetic subtypes

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Acute cerebrovascular accident remains a major challenge in modern medicine, with ischemic stroke being the most common subtype. Studying ischemic stroke characteristics within the first five days after onset may help optimize therapy and predict outcomes.

Aim: To evaluate the prognostic significance of water-electrolyte imbalance in the hyperacute period of cardioembolic and atherothrombotic ischemic stroke subtypes regarding disease progression and outcomes.

Methods: This observational, single-center, prospective, randomized, single-arm study included 96 patients aged 30–80 years during the hyperacute period of severe ischemic stroke of cardioembolic and atherothrombotic subtypes. ROC analysis was conducted to determine the prognostic value of plasma sodium levels for disease outcomes.

Results: Ischemic stroke occurred in the carotid basin in 89 of 96 patients and in the vertebrobasilar basin in 7 of 96 patients, respectively. The atherothrombotic subtype was predominantly associated with vertebrobasilar basin lesions, whereas the cardioembolic subtype was primarily associated with carotid basin lesions. The highest mortality was observed in patients with hyperosmolar hypernatremic syndrome. ROC analysis demonstrated strong prognostic significance of plasma sodium levels in the hyperacute period for predicting mortality, valid across both cardioembolic and atherothrombotic ischemic stroke subtypes as well as for the entire cohort.

Conclusion: Developed in the hyperacute phase of ischemic stroke, hyperosmolar hypernatremic syndrome is an independent predictor of fatal outcomes. High prognostic value of plasma sodium levels was confirmed during the hyperacute period across different pathogenetic subtypes of ischemic stroke.

About the authors

Aleksandr N. Chirkov

Orenburg State Medical University; Voynov Orenburg Regional Clinical Hospital

Email: log82@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4368-832X
SPIN-code: 6604-3149

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, 6 Sovetskaya st, Orenburg, 460014; Orenburg

Vadim I. Ershov

Orenburg State Medical University; University Scientific and Clinical Center of Neurology, Neuro-Intensive Care and Neurosurgery

Email: ervad2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9150-0382
SPIN-code: 2400-1759

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, 6 Sovetskaya st, Orenburg, 460014; Orenburg

Yulia I. Kurakina

Orenburg State Medical University

Email: yulya.kurakina.14@gmail.com
ORCID iD: 0009-0005-3948-2865
Russian Federation, 6 Sovetskaya st, Orenburg, 460014

Aleksey S. Dobrynin

Orenburg State Medical University; Voynov Orenburg Regional Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: aleksey.dobrynin.Or@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-6757-5389
SPIN-code: 1592-4884
Russian Federation, 6 Sovetskaya st, Orenburg, 460014; Orenburg

Kirill Yu. Krylov

Burdenko National Medical Research Center for Neurosurgery; Pirogov Russian National Research Medical University

Email: krkerk@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1807-7546
SPIN-code: 9435-0854

Associate Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

References

  1. Shamalov NA, Stakhovskaya LV, Klochikhina OA, et al. An analysis of the dynamics of the main types of stroke and pathogenetic variants of ischemic stroke. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2019;119(3-2):5–10. EDN: GGICQC doi: 10.17116/jnevro20191190325
  2. Skvortsova VI, Shetova IM, Kakorina EP, et al. Results of implementation of a ”Complex of measures to improve medical care for patients with stroke in the Russian Federation”. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2018;118(3):5–12. EDN: USBECS doi: 10.17116/jnevro2018118415-12
  3. GBD 2019 Stroke Collaborators. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990–2019: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet Neurol. 2021;20(10):795–820. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00252-0
  4. Smith M, Reddy U, Robba C, et al. Acute ischaemic stroke: challenges for the intensivist. Intensive Care Med. 2019;45(9):1177–1189. doi: 10.1007/s00134-019-05705-y
  5. Stakhovskaya LV, Klochikhina OA. Characteristics of the main types of stroke in Russia (according to the population-based stroke register 2009–2013). Consilium Medicum. 2015;17(9):8–11. EDN: UQBJJT
  6. Ershov VI. The acute period of ischemic stroke: clinicopathogenetic characteristics, prognosis, and issues of optimization of neuroprotective therapy [dissertation]. Мoscow, 2011. (In Russ.) EDN: QECGPV
  7. Ershov VI. Peculiarities of ischemic stroke course in the most acute period Nevrologicheskii vestnik. Neurology Bulletin. 2009;XLI(3):14–18. EDN: KWVWYF
  8. Bolotova TA, Anufriev PL. Diagnostic criteria for ischemic strokes of various pathogenic subtypes in patients with atherosclerosis and arterial hypertension. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2009;3(4):4–10. (In Russ.) EDN: KXVWAD
  9. Balch MHH, Nimjee SM, Rink C, Hannawi Y. Beyond the Brain: The Systemic Pathophysiological Response to Acute Ischemic Stroke. J Stroke. 2020;22(2):159–172. doi: 10.5853/jos.2019.02978
  10. Mrozek S, Gobin J, Constantin JM, et al. Crosstalk between brain, lung and heart in critical care. Anaesthesia Crit CarePain Med. 2020;39(4):519–530. doi: 10.1016/j.accpm.2020.06.016
  11. MS, Kobiakov GL, Lubnin AIu, Iakovlev SB. Temporary hyperosmolar breakage of the blood-brain barrier improves effectiveness of chemotherapy for cerebral tumors. Burdenko’s Journal of Neurosurgery. 2008;(3):52–59. EDN: JULFIL
  12. Astafeva LI, Kutin MA, Mazerkina NA, et al. Chastota giponatriemii u neirokhirurgicheskikh bolnykh (sravnenie rezultatov issledovaniya v NII neirokhirurgii im. N.N. Burdenko s dannymi literatury) i rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu. Burdenko’s Journal of Neurosurgery. 2016;80(1):57–70. (In Russ.) EDN: VOBTCR doi: 10.17116/neiro201680157-70
  13. Savin IA, Goryachev AS. Water-electrolyte disturbances in neuroresuscitation. Moscow, 2015. (In Russ.) ISBN 978-5-905887-03-1
  14. Chung JW, Park SH, Kim N, et al. Trial of ORG 10172 in Acute Stroke Treatment (TOAST) classification and vascular territory of ischemic stroke lesions diagnosed by diffusion-weighted imaging. J Am Heart Assoc. 2014;3(4):e001119. doi: 10.1161/JAHA.114.001119
  15. Kwah LK, Diong J. National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS). J Physiother. 2014;60(1):61. doi: 10.1016/j.jphys.2013.12.012
  16. Komerdus IV. Non-diabetes mellitus: new in diagnosis. In: Algorithms for diagnosis and treatment of pituitary insufficiency (based on the proceedings of the Congress of the European Neuroendocrinological Association, ENEA 2013). Moscow: TORUS PRESS; 2014. (in Russ.). 30 p. EDN: URRKFP
  17. Pigarova EA, Dzeranova LK. Diagnosis and treatment of central diabetes insipidus. Obesity and metabolism. 2014;(4):48–55. EDN: TLDFIX doi: 10.14341/OMET2014448-55
  18. Savin IA. Vodno-elektrolitnye narusheniya v neiroreanimatsii. Moscow, 2021. (In Russ.) ISBN 978-5-6046215-1-6
  19. Ershov VI, Aizhanova LA, Chirkov AN, et al. Kliniko-prognosticheskie aspekty narushenii vodno-elektrolitnogo gomeostaza v ostreishem periode ishemicheskogo insulta. Vestnik intensivnoi terapii imeni A.I. Saltanova. 2017;(4):53–57. EDN: YKHHMZ doi: 10.21320/1818-474X-2017-4-53-57
  20. Silkin VV, Ershov VI, Burdakov VV, et al. Mathematical modeling of severe ischemic stroke with multiple organ failure: a retrospective observational study. Vestnik intensivnoi terapii imeni A.I. Saltanova. 2023;(1):91–100. EDN: EAOUXG doi: 10.21320/1818-474X-2023-1-91-100
  21. Farahmand F, Choobi Anzali B, Heshmat R, et al. Serum Sodium and Potassium Levels in Cerebro-vascular Accident Patients. Malays J Med Sci. 2013;20(3):39–43. EDN: PQKWAW
  22. Fuse S, Fujisawa H, Murao N, et al. Effects of hypernatremia on the microglia. Peptides. 2024;179:171267. EDN: AVGKVF doi: 10.1016/j.peptides.2024.171267
  23. Yuen KCJ, Sharf V, Smith E, et al. Sodium and water perturbations in patients who had an acute stroke: clinical relevance and management strategies for the neurologist. Stroke Vasc Neurol. 2022;7(3):258–266. EDN: WVIGGX doi: 10.1136/svn-2021-001230

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Comparative analysis of mortality at varying osmolarity levels within the first 24 hours of ischemic stroke

Download (74KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. ROC curve demonstrating the relationship between plasma sodium level on Day 5 and the probability of mortality in patients with the atherothrombotic ischemic stroke subtype

Download (101KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. ROC curve demonstrating the relationship between plasma sodium level on Day 5 and the probability of mortality for the cardioembolic ischemic stroke subtype

Download (102KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. ROC curve demonstrating the relationship between plasma sodium level on Day 5 and the probability of mortality for the entire cohort

Download (105KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».