Focal Cerebral Arteriopathy Severity Score Validation and Temporal Dynamics in Korean Pediatric Stroke: Distinguishing Inflammatory Arteriopathy from Unilateral Moyamoya Disease = 한국 소아 뇌졸중에서 국소 뇌동맥병증 중증도 점수의 검증과 시계열적 변화: 염증성 동맥병증과 단측 모야모야병의 구분

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background and Purpose: Focal cerebral arteriopathy-inflammatory type (FCA-i) is a leading cause of pediatric arterial ischemic stroke, but diagnostic challenges persist, particularly in East Asian populations where moyamoya disease (MMD) prevalence is high. The Focal Cerebral Arteriopathy Severity Score (FCASS) quantifies arteriopathy severity but has not been validated in East Asian cohorts. We aimed to validate FCASS in Korean pediatric patients with FCA-i and compare temporal progression patterns with unilateral MMD.
Methods: We conducted a retrospective cohort study of children with arterial ischemic stroke presenting to Seoul National University Hospital between January 2002 and December 2024. Patients were classified according to Childhood Arterial Ischemic Stroke Standardized Classification and Diagnostic Evaluation criteria. The FCASS was applied to serial magnetic resonance angiograms at baseline, peak severity, and final follow-up. Clinical outcomes were assessed using the Pediatric Stroke Outcome Measure at 12 months.
Results: Among 216 children with arterial ischemic stroke, 132 patients (61.1%) demonstrated arteriopathy, including 49 with FCA-i and 60 with MMD. In FCA-i patients, the severity score correlated significantly with baseline infarct burden (ρ=0.42, P=0.0069) and exhibited characteristic monophasic evolution with early peak at 2 months followed by gradual recovery reaching lowest values at 11 months. Unilateral MMD patients demonstrated consistently higher severity scores at all timepoints compared with FCA-i (baseline: 6.0 vs 2.0; final: 8.0 vs 3.0, P<0.001) without radiographic recovery. A baseline severity score ≥8.0 predicted contralateral progression in unilateral MMD with area under the curve of 0.962 (sensitivity 0.83, specificity 0.91).
Conclusions: The FCASS demonstrates validity as a dynamic biomarker for monitoring FCA-i in Korean pediatric patients, exhibiting characteristic monophasic recovery patterns that distinguish it from progressive unilateral MMD.

국문 초록 (Abstract)

배경 및 목적: 염증성 국소 뇌동맥병증(focal cerebral arteriopathy-inflammatory type, FCA-i)은 소아 동맥허혈뇌졸중의 주요 원인이지만, 모야모야병의 유병률이 높은 동아시아 지역에서는 진단적 어려움이 여전히 존재한다. 국소 뇌동맥병증 중증도 점수(Focal Cerebral Arteriopathy Severity Score, FCASS)는 동맥병증의 중증도를 정량화하기 위한 지표로 제시되었으나, 동아시아 코호트에서는 아직 검증되지 않았다. 본 연구에서는 한국 소아 FCA-i 환자에서 FCASS의 타당성을 평가하고, 단측 모야모야병과의 시계열적 변화 양상을 비교하고자 하였다.
방법: 2002년 1월부터 2024년 12월까지 서울대학교병원에서 동맥허혈뇌졸중으로 진단된 소아 환자를 대상으로 후향적 코호트 연구를 수행하였다. 환자 분류는 Childhood Arterial Ischemic Stroke Standardized Classification and Diagnostic Evaluation 기준에 따라 이루어졌다. FCASS는 초기(baseline), 최대 악화 시점(peak severity), 최종 추적(final follow-up) 시점의 자기공명혈관조영(MRA) 영상에 적용되었으며, 임상적 예후는 발병 12개월 시점의 Pediatric Stroke Outcome Measure로 평가하였다.
결과: 총 216명의 소아 동맥허혈뇌졸중 환자 중 132명(61.1%)에서 동맥병증이 확인되었으며, 이 중 국소 뇌동맥병증은 49명, 모야모야병은 60명이었다. FCA-i 환자에서 FCASS는 초기 경색 부하와 유의한 상관관계(ρ=0.42, P=0.0069)를 보였으며, 발병 후 약 2개월에 조기 최고치에 도달한 후 11개월 시점까지 점진적으로 회복되는 단상성(monophasic) 변화를 보였다. 단측 모야모야병 환자는 모든 시점에서 FCA-i보다 유의하게 높은 FCASS 값을 보였으며(초기 6.0 vs 2.0; 최종 8.0 vs 3.0, P<0.001), 영상학적 회복 소견은 관찰되지 않았다. 또한, 초기 FCASS ≥8.0은 단측 모야모야병 환자에서 반대측 진행을 예측하였으며, 이때 ROC 분석 결과는 AUC 0.962 (민감도 0.83, 특이도 0.91)로 나타났다.
결론: FCASS는 한국 소아 FCA-i 환자에서 질환의 시계열적 변화를 반영하는 동적 바이오마커로서의 타당성을 보였다. FCA-i는 조기 악화 후 회복되는 단상성 경과를 보이며, 이러한 특징은 진행성 단측 모야모야병과의 감별에 유용한 지표로 활용될 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• Abstract i
• Contents iii
• List of Figures and Tables iv
• Chapter 1. Introduction １
• Chapter 2. Materials and Methods ５
• Chapter 3. Results ９
• Chapter 4. Discussion 31
• Chapter 5. Conclusion 36
• Bibliography 37
• Abstract in Korean 43