MR-Angiographie und Duplexsonographie der Karotiden

Zusammenfassung

Zielsetzung: In dieser prospektiven Studie sollte untersucht werden, in wie weit die nach wie vor komplikationsträchtige DSA der Karotiden durch nicht invasive Verfahren wie die farbkodierte Duplexsonographie (FKDS) bzw. die MR-Angiographie (MR-A) bei der Erfassung von Stenosen der A. carotis interna (ACI) mit einer Diameterreduktion (DR) ≥ 70 % ersetzt werden kann.
Methodik: 47 Patienten mit mutmaßlichen ACI-Stenosen durchliefen ein diagnostisches Programm unter Einschluss einer FKDS-Untersuchung, einer MR-A sowie einer DSA. Gemäß dem Protokoll erfolgte die Bestimmung des durch FKDS und MR-A zu erfassenden Stenosegrades ≥ 70 % auf der Basis der nach NASCET-Kriterien bestimmten angiographischen DR.
Ergebnisse: Mit einer Schlaganfallsrate von 2,1 % wurde bei 94 angiographisch untersuchten Karotiden 34-mal eine DR ≥ 70-99 % festgestellt. Bei einer mittels ROC-Kurve erhaltenen Grenzgeschwindigkeit für die systolische Spitzengeschwindigkeit (PSV) von 250 cm/s ergab sich für den sonographischen Nachweis einer ACI-Stenose ≥ 70 % eine Sensitivität von 94,1 %, eine Spezifität von 80 %, ein positiver prädiktiver Wert (PPV) von 72,7 % und ein negativer prädiktiver Wert (NPV) von 96 %. Auch unter Annahme verschiedener PSV-Grenzwerte konnte kein für die Erstellung einer Operationsindikation ausreichender PPV erreicht werden. Dagegen betrug ab einer enddiastolischen Geschwindigkeit (EDV) ≥ 150 cm/s der PPV 100 %, wodurch in unserer Serie 16/34 ACI-Stenosen ≥ 70 % zutreffend charakterisiert wurden. Die Auswertung der MR-A erbrachte eine Sensitivität von 91,2 %, eine Spezifität von 88,3 %, einen PPV von 81,6 % sowie einen NPV von 94,6 % für die Erfassung einer ACI-Einengung ≥ 70-99 %.
Schlussfolgerung: Aufgrund der hohen Sensitivität scheinen sowohl die sonographisch bestimmte PSV als auch die MR-A gut geeignet als Screeningverfahren für ACI-Stenosen ≥ 70 %. Für die Indikationsstellung zur Karotis-TEA erwies sich aber wegen des hohen PPV die Einbeziehung der EDV als bedeutsam, wodurch nach unseren Erfahrungen etwa der Hälfte der Patienten mit chirurgisch relevanten ACI-Stenosen eine Angiographie erspart werden könnte.

Summary

Purpose: A prospective study was undertaken to evaluate whether digital subtraction angiography (DSA) which is still associated with a substantial morbidity can be replaced by less invasive diagnostic modalities such as duplex scanning (DS) and magnetic resonance angiography (MR-A) for the detection of angiographically defined internal carotid artery (ICA) stenosis ≥ 70 %.
Patients and Methods: A total of 47 patients with suspected severe ICA stenosis underwent examination of their carotid arteries using duplex studies, MR-A and DSA. According to the study protocol, the arteriographic diameter reduction (DR) ≥ 70 % which had to be predicted by DS and MR-A was determined following the NASCET criteria.
Results: Stroke rate following DSA amounted to 2.1 %. In 94 carotid arteries studied by DSA 34 times a DR ≥ 70 % was found. Using ROC curve for determining optimal discrimant value, duplex-derived peak systolic velocity (PSV) ≥ 250 cm/s provided a sensitivity of 94.1 %, a specifity of 80 %, a positive predictive value (PPV) of 72.7 % and a negative predictive value (NPV) of 96 % to characterise an ICA stenosis ≥ 70 %. Due to an inadequate PPV, PSV failed to suffice as the sole preoperative diagnostic modality even if different PSV velocity cut points were applied. On the other hand, end diastolic velocity (EDV) ≥ 150 cm/s provided a PPV of 100 % thereby identifying 16/34 ICA stenoses ≥ 70 % in our study. MR-A showed a sensitivity of 91.2 %, a specifity of 88.3 %, a PPV of 81.6 %, and a NPV of 94.6 % to predict an ICA stenosis ≥ 70 %.
Conclusion: In our series, both duplex-derived PSV as well as MR-A provided high sensitivity to detect surgically relevant ICA stenosis. However, to select patients for surgery inclusion of EDV proved to be important due to a high PPV and may spare conventional angiography half of patients with stenosis exceeding 70 %.

Schlüsselwörter

A. carotis interna Stenose ≥ 70-99 % - Digitale Subtraktionsangiographie (DSA) - Farbkodierte Duplexsonographie - MR-Angiographie

Key words

Internal carotid artery stenosis ≥ 70-99 % - Digital subtraction angiography - Colour coded duplex ultrasound - Magnetic resonance angiography

Literatur

• 1 Anderson C M, Lee R E, Levin D L, de la Torre Alonso S, Saloner D. Measurement of internal carotid artery stenosis from source MR-angiograms.  Radiology. 1994;  193 219-236
• 2 Barnett J M, Taylor D W, Eliasziw M, Fox A J, Ferguson G G, Haynes R B, Rankin R N, Clagett G P, Hachinski V C, Sackett D L, Thorpe K E. Meldrum HE for the North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial Collaborators . Benefit of carotid endarterectomy in patients with symptomatic moderate or severe stenosis.  N Engl J Med. 1998;  339 1415-1425
• 3 Chen J C, Salvian A J, Taylor D C, Teal P A, Marotta T R, Hsiang Y N. Predictive ability of duplex ultrasonography for internal carotid artery stenosis of 70 % - 99 %: A comparative study.  Ann Vasc Surg. 1998;  12 244-247
• 4 Cohen J. A coefficient of agreement for nominal scales.  Educational and Psychological Measurement. 1960;  20 37-43
• 5 European Carotid Surgery Trialists' Collaborative Group . MRC European Carotid Surgery Trial. Interim results for symptomatic patients with severe (70 % to 99 %) or with mild (0 % to 29 %) carotid stenosis.  Lancet. 1991;  337 1235-1243
• 6 Executive Committee for the Asymptomatic Carotid Atherosclerosis Study . Endarterectomy for asymptomatic carotid artery stenosis.  JAMA. 1995;  273 1421-1428
• 7 Fillinger M F, Baker R J, Zwolak R M, Musson A, Lenz J E, Mott J, Bech F R, Walsh D B, Cronenwett J L. Carotid duplex criteria for a 60 % or greater angiographic stenosis: Variation according to equipment.  J Vasc Surg. 1996;  24 856-864
• 8 Hermanek P. Jahresstatistik Karotischirurgie in Bayern 1998. 
• 9 Hood D B, Mattos M A, Mansour A, Ramsey D E, Hodgson K J, Barkmeier L D, Sumner D S. Prospective evaluation of new duplex criteria to identify 70 % internal carotid artery stenosis.  J Vasc Surg. 1996;  23 254-262
• 10 Hunink M GM, Polak J F, Barlan M M, O'Leary D H. Detection and quantitation of carotid artery stenosis: efficacy of various Doppler parameters.  Am J Radiol. 1993;  160 619-625
• 11 Kreske E D, Wolk S W, Shanley C J, Lampman R M, Knake J E, Lange L A, Erlandson E E, Whitehouse W M. Duplex ultrasonography to predict internal carotid artery stenoses exceeding 50 % and 70 % as defined by NASCET. The need for multiple criteria.  Vascular Surgery. 1999;  33 497-506
• 12 Link J, Brinkmann G, Steffens J C, Graessner J, Müller-Hülsbeck S, Heller M. MR-Angiographie der Karotiden mit 3 D TOF-Technik mit sagittaler „Doppelvolumen”-Akquisition unter Verwendung einer neuen Kopf-Hals-Spule.  Fortschr Röntgenstr. 1996;  165 544-550
• 13 Mittl R L, Broderick M, Carpenter J P, Goldberg H I, Listerud J, Miskin M M, Berkowitz H D, Atlas S W. Blinded-reader comparison of magnetic resonance angiography and duplex ultrasonography for carotid artery bifurcation stenosis.  Stroke. 1994;  25 4-10
• 14 Modaresi K B, Cox T CS, Summers P E, Jarosz J M, Verma H, Taylor P R, Padayachhe T S. Comparison of intra-arterial digital subtrction angiography, magnetic resonance angiography and duplex ultrasonography for measuring carotid artery stenosis.  Br J Surg. 1999;  86 1422-1426
• 15 Moneta G L, Edwards J M, Chitwood R W, Taylor L M, Lee R W, Cummings C A, Porter J M. Correlation of North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET) angiographic definition of 70 % to 99 % internal carotid artery stenosis with duplex scanning.  J Vasc Surg. 1993;  17 152-159
• 16 Neale M L, Chambers J L, Kelly A T, Connarg S, Lawton M A, Roche J, Appleberg M. Reappraisal of duplex criteria to assess significant carotid stenosis with special reference to reports from the North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial and the European Carotid Surgery Trial.  J Vasc Surg. 1994;  20 642-649
• 17 Nicholas G G, Osborne M A, Jaffe J W, Reed J F. Carotid artery stenosis: Preoperative noninvasive evaluation in a community hospital.  J Vasc Surg. 1995;  22 9-16
• 18 North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial Collaborators . Beneficial effect of carotid endarterectomy in symptomatic patients with high-grade carotid stenosis.  N Engl J Med. 1991;  325 445-453
• 19 Patel M R, Kuntz K M, Klufas R A, Ducksoo K, Kramer J, Polak J F, Skillman J J, Whittemore A D, Edelman R R, Kent K C. Preoperative assessment of the carotid bifurcation. Can magnetic resonance angiography and duplex ultrasonography replace contrast angiography?.  Stroke. 1995;  26 1753-1758
• 20 Ricci M A. The changing role of duplex scan in the management of carotid bifurcation disease and endarterectomy.  Semin Vasc Surg. 1998;  11 3-11
• 21 Suwanwela N, Can U, Furie K L, Southern J F, Macdonald N R, Ogilvy C S, Hansen C J, Buonanno F S, Abbott W M, Koroshetz W J, Kistler J P. Carotid doppler ultrasound criteria for internal carotid artery stenosis based on residual lumen diameter calculated from en bloc carotid endarterectomy specimens.  Stroke. 1996;  27 1965-1969
• 22 Taylor D C, Strandness D E. Carotid artery duplex scanning.  J Clin Ultrasound. 1987;  15 635-644
• 23 Torsello G. für die Kommission Qualitätssicherung der DGG . Projekt „Qualitätssicherung Karotischirurgie” der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie - Zwischenauswertung nach 7 354 Rekonstruktionen.  Gefäßchirurgie. 1997;  2 187-195
• 24 Wutke R, Lang W, Fellner C, Laub G, Bautz W. Moderne MRA-Diagnostik zum Nachweis von Karotisstenosen. Abstractband 16. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie 2000: 53
• 25 Young G R, Humphrey P RD, Shaw M DM, Nixon T E, Smith E TS. Comparison of magnetic resonance angiography, duplex ultrasound, and digital subtraction angiography in assessment of extracranial internal carotid artery stenosis.  J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1994;  57 1466-1478
• 26 Yukcel E K, Anderson C M, Edelman R R, Grist T M, Baum R A, Manning W J, Culebras A, Pearce W. Magnetic resonance angiography. Update on applications for extracranial arteries.  Circulation. 1999;  100 2284-2301