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DOI: 10.1055/a-1798-0094
Poststenotic Distal Caliber Reduction Predicts Very High-Grade Proximal Internal Carotid Artery Stenosis
Poststenotische Kaliberabnahme ist ein Kriterium einer sehr hochgradigen Abgangsstenose der A. carotis internaAbstract
Background Angiography relates the residual lumen to the poststenotic distal lumen (NASCET criterion) and expresses the result in percent lumen reduction. This method is not applicable when there is a collapse of the distal lumen, as seen in severe stenosis. The purpose of this study was to evaluate whether the reduced poststenotic caliber could be an additional sonographic criterion for estimation of the degree of stenosis.
Methods We measured the caliber of the distal lumen of the extracranial internal carotid artery (ICA) in 57 patients with low-grade stenosis <50% (NASCET criterion), and in 57 patients with unilateral stenosis of ≥ 50 %. All were classified following international recommendations. The criteria used included the poststenotic velocity to discriminate moderate to high-grade stenosis (50–70%) from very high-grade (≥ 80 %) stenosis. In addition, we measured the interrater reliability of the ultrasonic measurement of the lumen in the distal ICA.
Results In the group of patients with 50% to 70% stenosis, the distal lumen was 4.3 ± 0.6 mm. In the group with very high-grade stenosis ≥ 80%, the distal lumen was 2.6±0.5mm (p<0.0001). A distal lumen of 3.2 mm or less predicted a very high-grade stenosis with a sensitivity of 0.92 and a specificity of 0.96 (AUC 0.986; 95% CI 0.97–1.00; p=0.0001).
Conclusion The distal poststenotic lumen is an additional ultrasonic criterion to discriminate a very high-grade ICA stenosis from a lesser degree of ICA stenosis. It can help avoid misinterpretation due to the high variability of intrastenotic peak systolic velocities (PSV) in very high-grade ICA stenoses.
Zusammenfassung
Ziel Angiografisch wird der Stenosegrad als Verhältnis des distalen Durchmessers zum Restdurchmesser der Stenose in Prozent angegeben (NASCET). Dies ist nicht anwendbar im Fall eines kollabierten distalen Kalibers, wie im Fall höchstgradiger Stenosen. Es sollte untersucht werden, ob der reduzierte poststenotische Durchmesser sich als zusätzliches Ultraschallkriterium für die Stenosegraduierung eignet.
Methoden Es wurde der Durchmesser der distalen extrakraniellen A. carotis interna (ICA) bei 57 Patienten mit geringgradiger Stenose < 50% (NASCET) und bei 57 Patienten mit Stenosen ≥ 50% gemessen. Kriterien zur Unterscheidung von Stenosen 50–70% und ≥ 80% beinhalteten auch die poststenotische Geschwindigkeit. Zusätzlich bestimmten wir die Interrater-Reliabilität der Ultraschallmessungen des distalen ACI-Lumens.
Ergebnisse In der Gruppe der 50–70% Stenosen war das distale Lumen 4,3 ± 0,6 mm, bei den ≥ 80% Stenosen 2,6 ± 0,5mm (p<0,0001). Ein distales Lumen von 3,2 mm oder kleiner sagte eine sehr hochgradige Stenose von ≥ 80% mit einer Sensitivität von 0,92 und einer Spezifität von 0,96 voraus (AUC 0,986; 95% CI 0,97–1,00; p=0,0001).
Schlussfolgerung Das distale poststenotische Lumen ist ein zusätzliches Ultraschallkriterium zur Bestimmung einer sehr hochgradigen Stenose und kann Fehlinterpretationen verhindern, welche durch die große Variabilität der systolischen Spitzenfrequenzen in den höhergradigen Stenosen möglich sind.
Keywords
internal carotid artery - vessel diameter - flow velocity - duplex sonography - carotid stenosisPublication History
Received: 14 September 2021
Accepted after revision: 10 March 2022
Article published online:
12 May 2022
© 2022. Thieme. All rights reserved.
Georg Thieme Verlag KG
Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany
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References
- 1 Spencer MP. Hemodynamics of arterial stenosis. In: Spencer MP. Ultrasonic diagnosis of cerebrovascular disease. Dordrechts: Martinius Nijhoff Publishers; 1987: 117-147
- 2 Von Reutern GM, Goertler MW, Bornstein NM. et al. Recommendations for grading carotid stenosis by means of ultrasonic methods. NSRG Consensus. Stroke 2012; 43: 916-921
- 3 Spencer MP, Reid JM. Quantitation of carotid stenosis with continuous-wave (C-W) Doppler ultrasound. Stroke 1979; 10: 326-330
- 4 Alexandrov AV. The Spencer’s curve: Clinical implications of a classic hemodynamic model. J Neuroimaging 2007; 1: 6-10
- 5 Von Reutern GM. Measuring the degree of internal carotid artery stenosis. New trends in neurosonology and cerebral hemodynamics- an update. In: Bartels E, Bartels S, Poppert H, (eds.). Perspectives in Medicine. 2012; 1: 104-107
- 6 Del Brutton VJ, Gornik HL, Rundek T. Why are we still debating criteria for carotid artery stenosis?. Ann Transl Med 2020; 19: 1270-1282
- 7 Arning C, Widder B, von Reutern GM. et al. Revision of DEGUM ultrasound criteria for grading internal carotid artery stenoses and transfer to NASCET measurement. Ultraschall in Med 2010; 31: 251-257
- 8 Busse R, Fleming I. Pulsatile stretch and shear stress; physical stimuli determining the production of endothelium-derived relaxing factors. J Vasc Res 1998; 35: 73-84
- 9 Ando J, Yamamoto K. Vascular mechanobiology: endothelial cell responses to fluid shear stress. Circ J 2009; 73: 1983-1992
- 10 Rothwell PM, Warlow CP. Low risk of ischemic stroke in patients with reduced internal carotid artery lumen diameter distal to severe symptomatic carotid stenosis: cerebral protection due to low poststenotic flow? On behalf of the European Carotid Surgery Trialist Collaborative Group. Stroke 2000; 31: 622-630
- 11 Johansson E, Fox AJ. Carotid near occlusion: A comprehensive review, part 1 -definition, terminology and diagnosis. Am J Neuroradiol 2016; 37: 2-10
- 12 Johansson E, Benhabib H, Herod W. et al. Carotid near occlusion can be identified with ultrasound by low flow velocity distal to the stenosis. Acta Radiol 2019; 60: 396-404
- 13 Hennerici MG, Kern R. et al. S1-Leitlinie Diagnostik akuter zerebrovaskulärer Erkrankungen. In: Deutsche Gesellschaft für Neurologie, Leitlinien für Diagnostik und Therapie in der Neurologie. 2017 https://dgn.org/leitlinien/030-117-diagnostik-akuter-zerebrovaskulaerer-erkrankungen-2017/
- 14 Arbeitskreis vaskulärer Ultraschall (AvU) der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM). Dokumentationsempfehlungen zur Qualitätssicherung in der vaskulären Ultraschalldiagnostik. 2011 https://www.degum.de/fileadmin/dokumente/arbeitskreise/vaskulaerer_ultraschall/Aktivitaeten/Dokumentationsempfehlungen_des_AvU_vom_28_August_2011.pdf
- 15 Rothwell PM, Gibson RJ, Slattery J. et al. Equivalence of measurements of carotid stenosis. A comparison of three methods on 1001 angiograms. European Carotis surgery Trialist's Collaborative Group. Stroke 1994; 25: 2435-2439
- 16 Kaps M, von Reutern GM, Stolz E. et al. Ultraschall in der Neurologie. In: . Stuttgart, New York: Thieme; 2017: 170
- 17 Weskott HP. B-flow – a new method for detecting blood flow. Ultraschall in Med 2000; 21: 59-65
- 18 Umemura A, Yamada K. B-mode flow imaging of the carotid artery. Stroke 2001; 32: 2055-2057
- 19 Grant EG, Benson CB, Moneta GL. et al. Carotid artery stenosis: gray-scale and Doppler US diagnosis-Society of Radiologist in Ultrasound Consensus Conference. Radiology 2003; 229: 340-346
- 20 Allendoerfer J, Alpsoy I, von Reutern GM. Poststenotische Strömungsgeschwindigkeit und Bestimmung des distalen Kalibers als Kriterien hochgradiger proximaler Stenosen der A. carotis interna. Klin Neurophysiol 2014; 45: P21
- 21 Flanigan DP, Tullis JP, Streeter VL. et al. Multiple subcritical arterial stenoses: effect on poststenotic pressure and flow. Ann Surg 1977; 186: 663-668
- 22 Zwiebel WJ. Spectrum analysis in carotid sonography. Ultrasound Med Biol 1987; 13: 625-636
- 23 Gu T, Aviv RI, Fox AJ. et al. Symptomatic carotid near occlusion cause a high risk of recurrent ipsilateral ischemic stroke. J Neurol 2020; 267: 522-530
- 24 Richter C, Weinreich A, Mucha S. et al. Evaluation of the interrater agreement of the German multiparametric ultrasound criteria for the grading of internal carotid artery stenosis. Neuroradiology 2021; 63: 519-528