Abstract
Purpose: The purpose of this study was to determine the efficacy of a novel ultrasound-based
carotid plaque risk index (CPRI) in predicting the presence of cerebrovascular symptoms
in patients with carotid artery stenosis.
Materials and Methods: This was a cross-sectional, observational study involving 56 patients (mean age 76.6
years, 62.5 % male). Plaque grayscale median (GSM) and surface irregularity indices
(SII) were measured in 82 stenosed carotid arteries (range 10 – 95 %) and combined
with the degree of stenosis (DOS) in the form of (DOS*SII)/(1 + GSM). A reduced index
DOS/(1 + GSM) not incorporating plaque surface irregularities was also investigated.
Receiver operating characteristic curves (ROC) were used to study the diagnostic efficacy
of CPRI, comparing against DOS and an equivalent risk index constructed using a conventional
logistic regression based method with model parameters optimized to the dataset (CPRIlogistic).
Results: There were 42 stenosed carotid arteries with cerebrovascular symptoms, and 40 without
symptoms. The presence of symptoms significantly correlated with DOS, GSM and SII
(p < 0.01). The median CPRI of the symptomatic (asymptomatic) groups were 23.2 (9.2)
compared with 0.71 (0.30) for CPRIlogistic (p < 0.01). The diagnostic performance of CPRI exceeded that of CPRIlogistic and DOS, and demonstrated a better separation of the symptomatic and asymptomatic
groups.
Conclusion: Our novel risk index combines quantitative measures of carotid plaque echogenicity
and surface irregularities with the degree of stenosis. It is a better predictor of
cerebrovascular symptoms than the degree of stenosis and could be valuable in studies
and clinical trials aimed at identifying vulnerable carotid artery stenoses.
Zusammenfassung
Ziel: Ziel der Studie war die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des neuen ultraschallbasierten
Karotis-Plaque-Risikoindex (CPRI) zur Vorhersage von zerebrovaskulären Symptomen bei
Patienten mit Karotisstenose.
Material und Methoden: Eine Querschnitts-Beobachtungsstudie in 56 Patienten (∅ 76,6 Jahre, 62,5 % ♂). Medianer
Grauwert (GSM) der Plaque und Oberflächenunregelmäßigkeits-Indizes (SII) wurden in
82 stenosierten Karotisarterien (Bereich 10 – 95 %) bestimmt und mit dem Stenosegrad
(DOS) mittels der Formel (DOS*SII)/(1 + GSM) verbunden. Ein reduzierter Index DOS/(1 + GSM),
ohne Berücksichtigung von SII wurde untersucht. „Receiver Operating Characteristic“
(ROC)-Kurven wurden angewandt, um die diagnostische Effizienz des CPRI mit DOS und
einem gleichwertigen Risikoindex zu vergleichen, letzterer erstellt mittels einer
auf konventionelle logistische Regression basierenden Methode mit für den Datensatz
optimierten Modellparametern (CPRIlogistic).
Ergebnisse: 42 Stenosen mit zerebrovaskulären Symptomen und 40 symptomlose Stenosen lagen vor.
Das Auftreten von Symptomen korrelierte signifikante mit DOS, GSM und SII (p < 0,01).
Der Median des CPRI in den symtomatischen (asymtomatischen)
Gruppen betrug 23,2 % (9,2) im Vergleich zu 0,71 (0,30) des CPRIlogistic der symptomatischen (asymtomatischen) Gruppen (p < 0,01). In diagnostischer Leistung
war CPRI der CPRIlogistic und dem DOS überlegen und zeigte eine bessere Trennung zwischen symptomatischen und
asymptomatischen Gruppen.
Schlussfolgerung: Unser neuer Risikoindex vereinigt die quantitative Messung der Karotisplaque-Echogenität
und der Unregelmäßigkeiten der Oberfläche mit dem Grad der Stenose. Es ist ein besserer
Prädiktor für zerebrovaskuläre Symptome als der DOS und könnte sich in Untersuchungen
und klinischen Studien, die eine Identifizierung vulnerabler Karotisplaques zum Ziel
haben, als wertvoll erweisen.
Key words
carotid plaque - risk index - CPRI