Langzeit-Entwicklung von Dissektionen der A. carotis interna: Quantitative Blutvolumenfluss-Untersuchungen mit der 2D cine Phasen-Kontrast MR Technik

Zusammenfassung

Ziel: Quantifizierung des Blutvolumenflusses (BVF) in der A. carotis communis (ACC) und der A. carotis interna (ACI) ipsi- und kontralateral zur Untersuchung der Langzeitentwicklung von Dissektionen der A. carotis interna mit möglicher partieller oder vollständiger Rekanalisation oder persistierendem Gefäßverschluss. Material und Methode: Bei 28 Patienten mit unilateraler Dissektion der A. carotis interna und initialem Gefäßverschluss sowie 20 altersentsprechenden Probanden wurde unter Verwendung einer 2D cine Phasen-Kontrast MR Technik der Blutvolumenfluss in der ACC und der ACI bds. absolut bestimmt. Die Untersuchungen wurden im Langzeitverlauf durchgeführt, bis sich dopplersonographisch und MR-angiographisch keine Veränderungen des Blutflusses mehr zeigten. Ergebnisse: 11 Patienten zeigten nach Dissektion einen persistierenden Gefäßverschluss, 10 Patienten eine partielle und 7 Patienten eine vollständige Rekanalisation der A. carotis interna. Patienten mit persistierender Okklusion wiesen in der kontralateralen ACI einen um 56 % signifikant höheren BVF auf (p < 0,001). Bei partieller Rekanalisation wurde in der disseziierten ACI ein BVF zwischen 24 ml/min und 188 ml/min gemessen, kontralateral zeigte sich ein geringerer, jedoch ebenfalls signifikanter Anstieg des BVF (p < 0,001). Normale BVF-Werte bestanden hingegen bei Patienten mit kompletter Rekanalisation sowohl in der ACI als auch in der ACC bds. Schlussfolgerung: Bei Dissektion der ACI kann mit der 2D cine Phasen-Kontrast MR Technik die Beurteilung der hämodynamischen Veränderungen im Langzeitverlauf erfolgen. Im untersuchten Patientenkollektiv zeigen nicht ganz ⅔ der Dissektionen eine partielle oder vollständige Rekanalisation, etwas über ⅓ einen persistierenden Gefäßverschluss. Kompensatorisch ist der kontralaterale BVF erhöht.

Abstract

Purpose: To use the magnetic resonance (MR) phase-contrast technique as a non-invasive method to determine blood volume flow in internal carotid artery (ICA) dissection, which has variable initial volume flow reduction and long term hemodynamic compromise. ICA dissection can lead to partial or complete recanalization or persistent occlusion, and strong clinical motivation exists for reliable assessment of the blood flow, in particular blood volume flow, in the carotid artery circulation after ICA dissection. Materials and Methods: Blood volume flow in the carotid artery circulation was quantified in 28 patients with unilateral ICA dissection and 20 age-matched normal controls. Blood volume flow was measured in the ICAs and the common carotid arteries (CCAs) using 2D cine phase-contrast MR imaging. Final measurements were performed until after at least 6 months the hemodynamic compromise showed no changes by ultrasound and MRA. Results: In long term follow up, 11/28 patients demonstrated remaining vessel occlusion, 10/28 partial and 7/28 complete recanalizations. Patients with ICA occlusion showed a significant contralateral volume flow increase (mean 56 %, p < 0.001) in comparison to normal controls. Patients with partial recanalization demonstrated volume flow rates between 24 ml/min and 188 ml/min in the dissected ICA and a less but significant (p < 0.001) increase in the contralateral volume flow. In patients with complete recanalization, normal volume flow conditions were found for both ICAs and CCAs. Conclusion: In ICA dissection, quantitative volume flow determination using 2D cine phase-contrast MR imaging is helpful in the initial assessment and long term follow-up of hemodynamic compromise. ICA dissection demonstrated a partial or complete recanalization in nearly ⅔ of the investigated patients and a persisting vessel occlusion in little more than ⅓. Compensatory contralateral increase in volume flow was found.

Key words

Carotid arteries, dissection - carotid arteries, flow dynamics - carotid arteries, MR - carotid arteries, stenosis and obstruction - magnetic resonance (MR), phase imaging

Literatur

• 1 Bogousslavsky J, Regli F. Ischemic stroke in adults younger that 30 years of age: cause and prognosis.  Arch Neurol. 1987;  44 479-482
• 2 Schievink W I. Spontaneous dissection of the carotid and vertebral arteries.  N Engl J Med. 2001;  344 898-906
• 3 Fisher C M, Ojemann R G, Roberson G H. Spontaneous dissection of cervico-cerebral arteries.  Can J Neurol Sci. 1978;  5 9-19
• 4 Mokri B, Sundt T M, Houser O W. et al . Spontaneous dissection of the cervical internal carotid artery.  Ann Neurol. 1986;  19 126-138
• 5 Schievink W, Mokri B, Piepgras D G. Spontaneous dissection of cervicocephalic arteries in childhood and adolescence.  Neurology. 1994;  44 1607-1612
• 6 Mc N eill D, Dreisbach J, Marsden R J. Spontaneous dissection of the internal carotid artery: its conservative management with heparin sodium.  Arch Neurol. 1980; 
• 7 Houser O W, Mokri B, Sundt T M jr. et al . Spontaneous cervical cephalic arterial dissection and its residuum: angiographic spectrum.  Am J Neuroradiol. 1984;  5 27-34
• 8 De Bray J M, Lhoste P, Dubas F. et al . Ultrasonic features of extracranial carotid dissections: 47 cases studied by angiography.  J Ultrasound Med. 1994;  13 659-664
• 9 Hennerici M, Steinke W, Rautenberg W. High resisitent Doppler flow pattern in extracranial carotid dissection.  Arch Neurol. 1989;  46 670-672
• 10 Steinke W, Rautenberg W, Schwartz A. et al . Non-invasive monitoring of internal carotid artery dissection.  Stroke. 1994;  25 989-1005
• 11 Sturzenegger M. Spontaneous internal carotid artery dissection: Early diagnosis and management in 44 patients.  J Neurol. 1995;  242 231-238
• 12 Mokri B. Traumatic and spontaneous extracranial internal carotid artery dissections.  J Neurol. 1990;  237 356-361
• 13 Röther J, Schwartz A, Rautenberg W. et al . Magnetic resonance angiography of spontaneous vertebral artery dissection suspected on Doppler ultrasonography.  J Neurol. 1995;  242 430-436
• 14 Brugieres P, Castrec-Carpo A, Heran F. et al . Magnetic resonance imaging in the exploration of dissection of the internal carotid artery.  J Neuroradiol. 1989;  16 1-10
• 15 Goldberg H I, Grossman R I, Gomori J M. et al . Cervical internal carotid artery dissecting hemorrhage: diagnosis using MR.  Radiology. 1986;  158 157-161
• 16 Enzmann D R, Ross M R, Marks M P. et al . Blood flow in major cerebral arteries measured by phase-contrast cine MR.  Am J Neuroradiol. 1994;  15 123-129
• 17 Marks M P, Pelc N J, Ross M R. et al . Determination of cerebral blood flow with a phase-contrast cine MR imaging technique: evaluation of normal subjects and patients with arteriovenous malformations.  Radiology. 1992;  182 467-476
• 18 Bryandt D J, Payne J A, Firmin D N. et al . Measurement of flow with NMR imaging using a gradient pulse and phase difference technique.  J Comp Assist Tomogr. 1984;  8 588-593
• 19 Neff K W, Eicke B M, Daffertshofer M. et al .Common carotid artery volume flow evaluation: comparison of color flow M-mode ultrasound and two-dimensional cine phase-contrast magnetic resonance imaging. Klingelhöfer J, Barterls E, Ringelstein EB New Trends in Cerebral Hemodynamics and Neurosonology Amsterdam; Elsevier Science 1997: 170-176
• 20 Vanninen R L, Manninen H I, Kaarina Partanen P L. et al . Carotid artery stenosis: clinical efficacy of MR phase-contrast flow quantification as an adjunct to MR Angiography.  Radiology. 1995;  194 459-467
• 21 Schoenberg S O, Knopp M V, Bock M. et al . Einstufung hämodynamischer Veränderungen bei Nierenarterienstenosen mittels MR-cine-Phasenkontrastflußmessungen.  Radiologe. 1997;  37 651-662
• 22 D’Anglejan C hatillon J, Ribeiro V. et al . Dissection de l’artère carotide interne extracranienne.  Presse Med. 1990;  19 661-667
• 23 Bogousslavsky J, Despland P A, Regli F. Spontaneous carotid dissections with acute stroke.  Arch Neurol. 1987;  44 137-140
• 24 De Bray J M, Dubas F, Joseph P A. et al . Étude ultrasonique de 22 dissectiones carotidiennes.  Rev Neurol. 1989;  145 702-709
• 25 Anson J, Crowell R M. Cervicocranial arterial dissection.  Neurosurgery. 1991;  29 89-96
• 26 Saver J L, Easton J D, Hart R G. Dissections and trauma of cervico-cerebral arteries. Barnett HJM Stroke - Pathophysiology, Diagnosis and Management New York; Churchill Livingstone Inc 1992: 671-688
• 27 Mullges W, Ringelstein E B, Leibold M. Non-invasive diagnosis of internal carotid artery dissections.  J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1992;  55 98-104
• 28 Ast G, Woimant F, Georges B. et al . Spontaneous dissection of the internal carotid artery in 68 patients.  Eur J Med. 1993;  2 466-472
• 29 Zuber M, Meary E, Meder J F. et al . Magnetic resonance imaging and dynamic CT scan in cervical artery dissections.  Stroke. 1993;  25 576-581
• 30 Buijs P C, Krabbe-Hartkamp M, Bakker C JG. et al . Effect of age on cerebral blood flow: Measurement with ungated two-dimensional phase-contrast MR angiography in 250 adults.  Radiology. 1998;  209 667-674
• 31 Pauls S, Hartwig E, Gorich J. et al . Wertigkeit der MRT bei posttraumatischer Dissektion supraaortaler Gefäße.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 308-313