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Demeure F, Bouzin C, Roelants V, Bol A, Verhelst R, Astarci P, Gerber BL, Pouleur AC, Pasquet A, de Meester C, Vanoverschelde JLJ, Vancraeynest D. Head-to-Head Comparison of Inflammation and Neovascularization in Human Carotid Plaques: Implications for the Imaging of Vulnerable Plaques. Circ Cardiovasc Imaging 2017; 10:CIRCIMAGING.116.005846. [PMID: 28487317 DOI: 10.1161/circimaging.116.005846] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/25/2016] [Accepted: 03/28/2017] [Indexed: 11/16/2022]
Abstract
BACKGROUND Inflammation and intraplaque neovascularization are acknowledged to be 2 features of plaque vulnerability, although their temporal expression and their respective value in predicting clinical events are poorly understood. To determine their respective temporal associations, we conducted a comprehensive assessment of inflammation and intraplaque neovascularization in the carotid plaque of symptomatic and asymptomatic patients. METHODS AND RESULTS Thirty patients with severe carotid stenosis underwent 18F-fluorodeoxyglucose-positron emission tomography/computed tomographic imaging. Plaque 18F-fluorodeoxyglucose-uptake, indicative of inflammation, was measured by calculating the target:background ratio. The presence of intraplaque neovascularization during contrast-enhanced ultrasound was judged semiquantitatively; low-grade contrast enhancement (CE) suggested its absence, and high-grade CE, the presence of neovascularization. Carotid surgery was performed 1.6±1.8 days after completing both imaging modalities in all patients, and the presence of macrophages and neovessels was quantified by immunohistochemistry. We identified a significant correlation between the target:background ratio and macrophage quantification (R=0.78; P<0.001). The number of vessels was also significantly higher in carotid plaque with high-CE (P<0.001). Surprisingly, immunohistochemistry showed that high-CE and vessel number were neither associated with an elevated target:background ratio (P=0.28 and P=0.60, respectively) nor macrophage infiltration (P=0.59 and P=0.40, respectively). Finally, macrophage infiltration and target:background ratio were higher in the carotid plaque of symptomatic patients (P=0.021 and P=0.05, respectively), whereas CE grade and the presence of neovessels were not. CONCLUSIONS Inflammation and intraplaque neovascularization are not systematically associated in carotid plaques, suggesting a temporal separation between the 2 processes. Inflammation seems more pronounced when symptoms are present. These data highlight the challenges that face any imaging strategy designed to assess plaque vulnerability.
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Affiliation(s)
- Fabian Demeure
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Caroline Bouzin
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Véronique Roelants
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| | - Anne Bol
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Robert Verhelst
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Parla Astarci
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Bernhard L Gerber
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Anne-Catherine Pouleur
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Agnès Pasquet
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Christophe de Meester
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.)
| | - Jean-Louis J Vanoverschelde
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| | - David Vancraeynest
- From the Pôle de Recherche Cardiovasculaire (CARD), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); Cardiovascular Department, Institut Cardiovasculaire, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (F.D., R.V., P.A., B.L.G., A.-C.P., A.P., C.d.M., J.-L.J.V., D.V.); IREC Imaging Platform, Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (C.B.); Pôle d'Imagerie Médicale, Radiothérapie et Oncologie (MIRO), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Université Catholique de Louvain, Brussels, Belgium (V.R., A.B.); and Division of Nuclear Medicine, Internal Medicine Department, Cliniques Universitaires Saint-Luc, Brussels, Belgium (V.R., A.B.).
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