title: Vergleich der Doppler-/Duplexsonographie und MR-Angiographie in der Diagnostik von Stenosen der A. carotis interna (ACI)
title: Comparison of Doppler/duplex sonography and MR angiography in the diagnosis of a. carotis interna (ICA) stenosis
Creators: name: Hein, Oleg
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: MRA
ACI-Stenose , Tandemstenose
Zusatzinformation
additional information
Tandemstenose
Doppler
MRA , ACI-Stenose
Medizin, Gesundheit
tandem stenosis
MRA , ICA stenosis

description: This study compared the additional
      information derived from the non-invasive and minimally
      invasive diagnostic methods of Doppler/duplex sonography and
      MR angiography, which are routinely used in the diagnosis of
      cerebral ischaemia. 'Additional information' was defined as
      lesions in the arteries supplying the brain with the
      exception of ipsilateral symptomatic ICA. The study also
      investigated and compared the two methods' effectiveness
      regarding the detection of tandem stenoses of the ipsilateral
      ICA. The third objective of this study was to investigate the
      two diagnostic methods' concordance regarding ICA stenosis
      grading. To do so, the study specifically compared two
      non-invasive and minimally invasive diagnostic methods to one
      another without recourse to DSA, which is still regarded as
      the “golden standard”, as a reference method. This comparison
      explicitly avoided the use of DSA, which is commonly and
      widely used in the investigation of similar issues, because
      of its side effect profile and significant cost. This
      comparison also expressly focussed on differentiating between
      ipsilateral and contralateral ICAs in its analyses. Within
      the framework of the three research questions outlined above,
      the study also investigated the demographic structure of the
      patient cohort and the distribution of cardiovascular risk
      factors, and calculated the average PSVs for the ICA stenosis
      groups as specified under the NASCET criteria for both the
      ipsilateral and contralateral vessels. The study revealed
      that MR angiography is significantly superior to
      Doppler/duplex sonography regarding the provision of
      additional information (68.3% vs. 8.3%, p&lt;0.001). Most of
      the additional information obtained through MRA in this study
      was from the vertebrobasilar (38.6%) and intracranial vessels
      (35.7%), which are often described in the literature as areas
      in which Doppler/duplex sonography performs poorly. However,
      Doppler/duplex sonography outperformed MRA in the provision
      of additional information regarding extracranial anterior
      circulation (55.6% vs. 20% from MRA). In keeping with the few
      literature sources available on this subject, the findings
      regarding the methods' effectiveness in detecting ipsilateral
      tandem stenoses were totally discordant (κ=-0.029, p=0.737).
      None of the two diagnostic methods was significantly better
      than the other. However, MRA identified six-times as many
      ipsilateral tandem stenoses than Doppler/duplex sonography.
      The analysis of the common cardiovascular risk factors
      revealed that a disproportionately high number of patients in
      the patient group with the ipsilateral tandem stenoses had a
      history of cerebral ischaemia (51.7% vs. 26.4% of the patient
      group without tandem stenoses) and of regular
      nicotine/alcohol use (28.6% vs. 15.1% and 9.4% respectively
      in the patient group without tandem stenoses, however,
      neither of which are significant). Even though these data are
      plausible, more patients are required to confirm this trend.
      The investigation of the correlation between the two
      diagnostic methods' grading of ICA stenoses showed that there
      was a high level of discord between the two (26.7% for the
      ipsilateral and 21.7% for the contralateral side), which is
      in line with the levels cited in the literature. Both
      diagnostic methods produced concordant findings, with regard
      to which it is remarkable that this concordance was far more
      pronounced on the asymptomatic side (r=0.874) than on the
      symptomatic side (r=0.616). This phenomenon is described as
      very rare in the literature and thought to be due to changes
      in the haemodynamic flow characteristics and the limits of
      diagnostic imaging regarding vessels that have undergone
      severe pathological changes on the side that has turned
      symptomatic. This finding implies that the reliability of
      pre-operative diagnostic examinations can be increased by
      combining the two diagnostic methods. The above leads to the
      following conclusions: MRA provides significantly more
      additional information than Doppler/duplex sonography. When
      grading ICA stenosis, it is vital to differentiate between
      the ipsi- and the contralateral arteries. Despite their many
      advantages, the results obtained with these non-invasive and
      minimally invasive diagnostic methods should always be
      treated with caution and, if the findings are discordant but
      important to treatment, should be supplemented with a
      standardised reference method. The two diagnostic methods
      should therefore be internally validated against a reference
      method - where necessary, taking into account surgical
      specimens.
description: Das Ziel der vorliegenden Arbeit
      war, die in der Diagnostik der zerebralen Ischämie
      routinemäßig eingesetzten nichtinvasiven bzw. wenig invasiven
      Untersuchungsmethoden der Doppler-/Duplexsonographie und der
      MR-Angiographie auf komplementäre Zusatzinformationen
      miteinander zu vergleichen. Als Zusatzinformationen wurden
      Läsionen der gehirnversorgenden Arterien mit Ausnahme der
      ipsilateralen symptomatischen ACI definiert. Eine weitere
      Aufgabe der vorliegenden Arbeit war, das Aufdecken der
      Tandemstenosen der ipsilateralen ACI durch die beiden
      Methoden zu untersuchen und miteinander zu vergleichen. Das
      dritte Ziel dieser Arbeit war, die Konkordanz der beiden
      Untersuchungsmethoden bei der Graduierung der ACI-Stenosen zu
      untersuchen. Dabei wurden bewusst zwei nicht bzw. wenig
      invasive Untersuchungsmethoden miteinander verglichen ohne
      die immer noch als „Goldstandard“ geltende DSA als
      Referenzmethode hinzuziehen. Das Leitmotiv eines solchen
      Vergleiches war, den teilweise bis jetzt üblichen breiten
      Einsatz der DSA bei ähnlichen Fragestellungen aufgrund des
      damit behafteten Nebenwirkungsprofils sowie des nicht zu
      unterschätzenden Kostenfaktors zu vermeiden. Bei diesem
      Vergleich wurde der Schwerpunkt auf die getrennte Analyse für
      die ipsilaterale und kontralaterale ACI gelegt. Im Rahmen der
      drei o.g. Fragestellungen wurde die demographische Struktur
      des Patientenkollektivs und die Verteilung der
      kardiovaskulären Risikofaktoren untersucht sowie Mittelwerte
      für PSV für ACI-Stenosegruppen nach NASCET-Kriterien sowohl
      für die ipsilaterale als auch für die kontralaterale Seite
      errechnet. Es stellte sich heraus, dass in Bezug auf den
      Gewinn von Zusatzinformationen die MR-Angiographie der
      Doppler-/Duplexsonographie signifikant überlegen ist (68,3%
      vs. 8,3%, p&lt;0,001). Dabei stammten die meisten durch die
      MRA gewonnenen Zusatzinformationen aus den vertebrobasilären
      (38,6%) und intrakraniellen (35,7%) Abschnitten, in denen die
      Doppler-/Duplexsonographie auch laut zahlreichen
      Literaturangaben gewisse Defizite aufweist. Die
      Doppler-/Duplexsonographie deckte dagegen die meisten
      Zusatzinformationen im vorderen extrakraniellen Kreislauf
      (55,6% vs. 20% durch die MRA) auf. Bei der Aufdeckung der
      ipsilateralen Tandemstenosen zeigte sich konform mit wenigen
      Literaturquellen zu dieser Fragestellung eine absolute
      Diskordanz der Befunde (κ=-0,029, p=0,737). Keine der beiden
      Untersuchungsmethoden war hier signifikant besser als die
      andere. Die MRA deckte aber sechsmal soviel ipsilaterale
      Tandemstenosen als die Doppler-/Duplexsonographie auf. In der
      Analyse der üblichen kardiovaskulären Risikofaktoren in der
      Patientengruppe mit ipsilateralen Tandemstenosen fällt das
      überproportionale Auftreten der zerebralen Ischämie in der
      Anamnese (51,7% vs. 26,4% in der Patientengruppe ohne
      Tandemstenosen) sowie der regelmäßige Nikotin/Alkoholkonsum
      (jeweils 28,6% vs. 15,1% bzw. 9,4% in der Patientengruppe
      ohne Tandemstenosen) auf. Hier bedarf es aber sicherlich
      größere Patientenzahlen, um diesen Trend zu bestätigen, wenn
      auch diese Daten plausibel erscheinen. Bei der Untersuchung
      der Korrelation der beiden Untersuchungsmethoden in der
      Graduierung der ACI-Stenosen wurden absolute Diskordanzraten
      errechnet (26,7% für die ipsilaterale und 21,7% für die
      kontralaterale Seite), die im in der Literatur angegebenen
      Bereich liegen. Beide Untersuchungsmethoden ergaben
      konkordante Befunde, wobei bemerkenswert erscheint, dass die
      Konkordanz auf der asymptomatischen Seite deutlich besser
      ausgeprägt war (r=0,874) als auf der symptomatischen Seite
      (r=0,616). Dieses Phänomen ist laut den vorliegenden
      Literaturquellen kaum bekannt und wird mit veränderten
      hämodynamischen Flussverhältnissen sowie erschwerter
      diagnostischer Darstellung der pathologisch hochgradig
      veränderten Gefäße auf der symptomatisch gewordenen Seite
      erklärt. Dieses Ergebnis legt nahe, die präoperative
      diagnostische Sicherheit durch die Kombination beider
      Untersuchungsmethoden zu erhöhen. Als Schlussfolgerung kann
      folgendes festgehalten werden: Die MRA bringt einen
      signifikant höheren Gewinn an Zusatzinformationen als die
      Doppler-/Duplexsonographie hervor. Bei der Graduierung der
      ACI-Stenosen soll stets der Unterschied zwischen der ipsi-
      und der kontralateralen Seite bedacht werden. Die Ergebnisse
      der nicht und wenig invasiven Untersuchungsmethoden sollen
      trotz vieler Vorteile stets kritisch beurteilt werden, im
      Falle von diskordanten Befunden mit der Konsequenz für die
      Therapieentscheidung soll eine standardisierte
      Referenzmethode hinzugezogen werden. Eine hausinterne
      Validierung beider Untersuchungsmethoden gegen eine
      Referenzmethode und ggf. mit Einbezug der Operationspräparate
      ist notwendig.