Korrelation von absoluter und prozentualer Restlumenfläche mit

Abschließend haben wir neben der wie oben ermittelten prozentualen

Stenosefläche FDSarea die Parameter PSV ACI, IVR und PVR auch gegen die absoluten Stenoseflächen korreliert. Die absolute Stenosefläche in cm²

Restlumen wurde bei den 109 Probanden in gleicher Sitzung gemessen (Tabelle im Anhang 6.3.3.).

Tabelle 18 stellt die Korrelation von PSV ACI, IVR und PVR mit der absoluten Stenosefläche sowie zum Vergleich mit der prozentualen Stenosefläche dar.

Jeder der drei Strömungsparameter korreliert signifikant negativ mit der absoluten Stenosefläche. Auch hier ergibt sich die stärkste Korrelation der verglichenen Messparameter für die IVR im Hinblick auf die prozentuale Stenosefläche (rho=0,971).

Spearmanscher Rangkorrelationskoeffizient (n=109):

Tabelle 18: Korrelation der FKDS Parameter mit der absoluten Stenosefläche

prozentuale Stenosefläche absolute Stenosefläche PSV ACI rho = 0.889 (p=0.000) rho = -0.784 (p=0.000) IVR rho = 0.971 (p=0.000) rho = -0.868 (p=0.000) PVR rho = 0.894 (p=0.000) rho = -0.789 (p=0.000)

Es zeigt sich in den scatterplots der Abbildung 17, dass die Bestimmung der absoluten Stenosefläche keine nennenswerten Zusatzinformationen im Hinblick auf die Bewertung der Korrelationsparameter PVR und PSV ACI liefert.

Allerdings zeigt die Korrelation der IVR mit der prozentualen Stenosefläche eindrucksvoll einen Verlauf, der nahezu der mathematisch ermittelten Korrelation entspricht, welche sich aus dem Kontinuitätsgesetz (Kapitel 4.4) ergibt.

Dies zeigt an, dass die mittels IVR ermittelten Stenosegrade nahezu exakt die anatomische (physikalische) Wirklichkeit darstellen können.

Abbildung 17: Korrelation der Strömungsparameter mit prozentualer und absoluter Stenosefläche

39

3.2.3. Diagnosefähigkeit von Strömungsparametern gegenüber

duplexsonographischem Flächenstenosegrad (FDS

area

)

Um die Treffsicherheit (Diagnosefähigkeit) der FKDS-Parameter hinsichtlich des kategorisierten Flächenstenosegrads zu bestimmen, werden die

FKDS-Parameter ebenfalls kategorisiert. Ziel ist es, Grenzen (Cutpoints) festzulegen, so dass Messwerte, die innerhalb dieser Grenzen liegen, mit einer möglichst hohen Wahrscheinlichkeit in genau eine der FDS-Kategorien fallen.

Umgekehrt sollen auch die FDS-Kategorien mit genau einer der Kategorien der FKDS-Parameter übereinstimmen. Die folgenden Tabellen stellen die gewählten Cutpoints der FKDS-Parameter EDV – ACI (Tabelle 19), PSV – ACI (Tabelle 20), PVR (Tabelle 21) und IVR (Tabelle 22) und den Standardgütekriterien zur

Beurteilung ihrer Diagnosefähigkeit dar.

Die Bestimmung der IVR lässt mit ermittelten Cutpoints sicher die relevanten Stenoseareale erkennen, die durch die FDSarea Messung vorgegeben waren (vgl. Tabelle 22).

Die Gütemaße zur Beurteilung der diagnostischen Qualität der weiteren FKDS-Parameter schwanken dagegen stark. Einige Stenoseareale lassen sich relativ gut vorhersagen (z.B. PSV-ACI, Stenose von 50-59%, Sensitivität von 90%).

Insbesondere zur Ermittlung der kritischen Stenosegrade 70-90% sind sie jedoch deutlich schlechter geeignet als IVR. Die Sensitivität liegt hier bei maximal 75%.

Tabelle 19: EDV - ACI

Spezifität Positive Vorhersage

Spezifität Positive Vorhersage

Spezifität Positive Vorhersage

Spezifität Positive Vorhersage

41

3.2.4. Zusammenfassung der Ergebnisse im

Patienten-kollektiv B

• Die Bestimmung der IVR zeigt im Vergleich mit den Werten der anderen FKDS Parameter die beste positive Korrelation mit der

duplexsonographisch bestimmten lokalen Stenosefläche FDSarea.

• Hinsichtlich ihrer Sensitivität und des positiven Vorhersagewertes ist die IVR den anderen FKDS Parametern überlegen.

• Anhand der IVR kann bei festgelegten Cutpoints der Stenoseareale eine sichere Einschätzung der ACI Stenosen erreicht werden.

3.3. Entwicklung der IVR-Stenosegradskala

Mit der in Abschnitt 3.2.3 beschriebenen Parameterqualität der IVR haben wir ein Diagramm erstellt, in dem wir die Cutpoints der IVR (Abszisse) gegen die

Arealgröße, also der FDS ermittelten Flächenstenose (Ordinate) auftragen.

Abbildung 18: Diagramm mit Cutpoints der IVR

Aus dieser Graphik entsteht durch Eintragen einer Kurve durch die Ecken der Stenosearealrechtecke die IVR-Stenosegrad Skala. Sie ermöglicht nach Ermittlung der IVR eine zuverlässige Bestimmung des Stenosegrades.

Abbildung 19: IVR Stenosegrad Kurve

43 Beispiel für die Nutzung der Stenosegradskala

Abbildung 20 stellt neben der bereits erwähnten IVR Stenosegradkurve aus Abbildung 19 exemplarisch die Ergebnisse einer FK

Duplexsonographie-Untersuchung einer Karotisbifurkation dar. Hierbei erhält man das Messergebnis der IVR von 7,53.

Die ermittelte IVR von 7,5 (senkrechte grüne Linie in der IVR Stenosegrad Kurve) entspricht somit einer Flächenreduktion von 91 %, was sich im Weiteren durch die sonographische Messung der lokalen Flächenreduktion bestätigen lässt (91,5%).

Abbildung 20: Nutzung der IVR Skala zur Stenosegradbestimmung

4. Diskussion

4.1. Apoplektischer Insult

Nach der Definition der Weltgesundheitsorganisation (WHO) umfasst der apoplektische Insult das plötzliche Einsetzen neurologischer Defizite, die länger als 24 Stunden persistieren, und sowohl durch intrazerebrale oder

subarachnoidale Blutung als auch durch partielle oder komplette Verlegung von Blutgefäßen, die einen Teil des Gehirns versorgen oder drainieren, verursacht sind und zu einem Infarkt von Hirngewebe führen [18,19].

Trotz einer Abnahme der Mortalität um etwa 30% seit 1950 stellt der Schlaganfall nach Herz- und Krebserkrankungen mit einem Anteil von 10 - 12% unverändert die dritthäufigste Todesursache in Deutschland dar [20,21] [22].

Patienten mit einem ischämischen Hirninfarkt sind einem hohen Risiko eines Reinfarktes ausgesetzt. In der Framingham-Studie betrug die kumulative 5- Jahres-Rezidivrate in der männlichen Bevölkerung 42%, die jährliche Rezidivrate nach Erstmanifestation eines ischämischen Hirninfarktes knapp 9% [23][63].

Als Risikofaktoren und Ursachen für das Auftreten eines apoplektischen Insultes gelten arterielle Hypertonie, Diabetes mellitus, Hyperlipoproteinämie und Nikotin-konsum sowie Herzrhythmusstörungen und höhergradige Stenosen der

extracraniellen hirnversorgenden Gefäße [24].

85% aller Schlaganfälle werden durch zerebrale Ischämien, die übrigen 15 % durch intrazerebrale Einblutungen verursacht [25].

90% aller ischämischen Apoplexien betreffen das Versorgungsgebiet der A.

carotis interna. Ca. 25% aller Hirnischämien im vorderen Kreislauf werden durch kardiale Embolien ausgelöst, je 20% durch Makro- und Mikroangiopathien, 3-4%

durch seltene Ursachen und in 30% der Fälle ist die Ursache unklar [26].

Bei einer transitorischen ischämischen Attacke (TIA) liegt ein fokales

neurologisches Defizit vor, das sich innerhalb von maximal 24 Stunden komplett zurückbildet. Ungefähr jedem zweiten ischämischen Hirninfarkt geht eine TIA voraus [27,28]. Das kumulative Schlaganfallrisiko innerhalb der ersten 5 Jahre nach einer TIA einen Schlaganfall zu erleiden beträgt 35 - 50% [47].

Ein prolongiertes reversibles ischämisches neurologisches Defizit (PRIND) liegt vor, wenn sich die neurologische Symptomatik innerhalb von 3 Wochen komplett zurückgebildet hat.

Beim kompletten ischämischen Hirninfarkt kommt es zu einem mehr oder

45 weniger ausgeprägten neurologischen Defizit. Diese Patienten sind in unter-schiedlichem Ausmaße dauerhaft behindert bzw. pflegebedürftig.

Im klinischen Alltag wird zur Schweregradeinteilung eines neurologischen Defizits häufig die Stadieneinteilung nach Vollmar verwandt [29].

4.2. Bedeutung von Karotisstenosen für das Auftreten von Hirnischämien

Erkrankungen der extracraniellen Arteria carotis entstehen in über 90% der Fälle auf dem Boden einer obliterierenden Atherosklerose. In einer Auswertung von 300 Patienten mit intracranieller- und Aortenbogen-Angiographie konnten Blaisdell et al. [30] feststellen, dass 2/3 aller signifikanten arteriosklerotischen Läsionen der hirnversorgenden Gefäße extracraniell liegen, 38% aller

arteriosklerotischen Manifestationen betrafen die Karotisbifurkation. Nach anderen Untersuchern ist sogar in 50-60% der Fälle aller extracranieller Gefäßläsionen die Karotisbifurkation bzw. die abgangsnahe A. carotis interna betroffen [31].

Extracranielle Karotisstenosen mit einem Stenosegrad von mehr als 50% lassen sich bei 1 - 3% aller Erwachsenen nachweisen, ab dem 65. Lebensjahr steigt die Prävalenz einer mehr als 50%igen Stenose auf 6 - 8%, bei über 70-Jährigen sogar auf 15% [32,33]. Treten weitere Risikofaktoren wie Koronare Herzkrankheit (KHK) oder periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) hinzu, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer Karotisstenose auf bis zu 35% [34,35,36].

In weniger als 10% der Fälle werden Erkrankungen der extracraniellen hirnversorgenden Gefäße durch die fibromuskuläre Dysplasie, traumatische Läsionen, Spontandissektion und entzündliche Gefäßerkrankungen (z.B.

Takayasu - Arteriitis) sowie radiogene Stenosen verursacht. Extrem selten sind entzündliche Erkrankungen aus dem rheumatologischen Formenkreis

(Wegener's Granulomatose, Polyarthritis und andere).

Mindestens 20 % aller ischämischen Insulte werden durch Karotisläsionen verursacht, d.h. dass in Deutschland jährlich 40.000 von insgesamt 200.000 ischämischen Insulten durch eine embolisierende oder okkludierende Karotisläsion entstehen [37]. Die Apoplexierate des natürlichen Verlaufs

asymptomatischer Karotisstenosen korreliert mit dem Stenosegrad und liegt bei unter 60%igen Stenosen zwischen 2 und 5% pro Jahr; für Stenosen > 60% und

unter maximaler konservativer Therapie bei 11% in 5 Jahren [38]. Die jährliche Verschlussrate einer 80-99%igen Stenose beträgt mehr als zehn Prozent, wobei aufgrund der guten intracraniellen Kollateralisationsmöglichkeiten nur ein Viertel dieser Fälle eine cerebrale Ischämie erleidet [38,39,40,41,42,43,44,45].

Gesicherte Prädiktoren eines karotisbedingten apoplektischen Insultes sind das Ausmaß der Diameterreduktion sowie das Vorliegen einer bereits abgelaufenen fokalen Ischämie im nachgeschalteten Stromgebiet und damit eine

symptomatische Karotisstenose [37].

4.3. Stellenwert der Karotis-Endarteriektomie in der Therapie von Karotisstenosen

Die großen amerikanischen und europäischen Multicenterstudien haben sowohl für symptomatische als auch für asymptomatische Karotisstenosen die

Überlegenheit der operativen Therapie gegenüber der alleinigen medikamentösen Behandlung nachgewiesen.

In der NASCET-Studie zeigte sich eine Reduktion des ipsilateralen Schlaganfallrisikos von 26% unter medikamentöser Therapie auf 9% bei

Karotisendarteriektomie in den ersten 2 Jahren. Dies bedeutete eine Minderung des absoluten Schlaganfallrisikos von 17% sowie des relativen

Schlaganfallrisikos von 66%.

In der ACAS-Studie ergab sich für asymptomatische Stenosen größer 60%

(NASCET) ein Vorteil der operativen Therapie gegenüber der alleinigen konservativen Behandlung. So betrug die Inzidenz eines ipsilateralen

Schlaganfalls nach einem mittleren Intervall von 2,7 Jahren hochgerechnet auf 5 Jahre in der Gruppe der operierten Patienten 5,1 % gegenüber 11% in der Gruppe der medikamentös behandelten Patienten. Die Ergebnisse der ACAS-Studie wurden durch die ACST ACAS-Studie bestätigt, in die 3120 asymptomatische Patienten mit einer mehr als 70%igen Stenose der A. carotis interna

eingeschlossen waren. Dabei betrug die Schlaganfallrate nach 5 Jahren in der Gruppe der operativ behandelten Patienten 6,4 % gegenüber 11,7% in der Gruppe der medikamentös behandelten Patienten. Dies entspricht einer absoluten Risikoreduktion von 5,3 % für den Endpunkt Schlaganfall nach 5 Jahren [21,38].

47 Auf der Basis der großen Multicenterstudien wurden die Leitlinien der American Heart Association erstellt, die die übereinstimmende Meinung einer

multidisziplinären Arbeitsgruppe widerspiegeln. Als gesicherte Indikation zur Karotis Operation gilt eine symptomatische Karotisstenose mit einem

Stenosegrad von mehr als 50% nach NASCET-Kriterien unter der Bedingung, dass das perioperative Schlaganfallrisiko bei einem Stenosegrad von 50-69%

unter 3% und bei einem Stenosegrad von 70-99% unter 6% liegt. Eine gesicherte Indikation zur Karotis Operation besteht auch bei asymptomatischen

Karotisstenosen mit einem Stenosegrad von mehr als 60% unter der Bedingung, dass das perioperative Schlaganfallrisiko unter 3% liegt. [27,46,47]. Eine

neurologische Komplikationsrate bis zu 5% wird akzeptiert, wenn eine

kontralaterale Stenose > 75% nach NASCET-Kriterien bzw. ein kontralateraler Verschluss vorliegt. Als neurologische Komplikation wird nach den Leitlinien der American Heart Association das Auftreten einer neurologischen Symptomatik mit einer Dauer von mehr als 24 Stunden gewertet [48,49,50,51,52,53,54,55,56,57].

Die Effektivität der Karotisendarteriektomie (CEA) kann durch die absolute Risikoreduktion (ARR) bzw. durch die Anzahl der zu operierenden Patienten zur Verhinderung eines Schlaganfalls, der „Number Needed To Treat“ (NNT) gut ausgedrückt werden. Hier zeigt sich, dass bei symptomatischen ACI Stenosen von mehr als 70% etwa 6 Operationen durchgeführt werden müssen, um einen ipsilateralen Schlaganfall in den nächsten 5 Jahren zu verhindern. Insgesamt ist der Effekt der CEA für mittelgradige symptomatische Stenosen aber deutlich geringer, für geringgradige Stenosen gibt es im Vergleich zum Spontanverlauf keine signifikante Risikoreduktion, bei Stenosen unter 30% gefährden die operativen Massnahmen die Patienten.

Da das Rezidivrisiko eines zerebralen ischämischen Insults in den ersten Wochen besonders groß ist, sollte die Karotis EA ohne Zeitverzögerung

durchgeführt werden. Dieses Rezidiv Risiko ist abhängig von dem Ausmaß der Stenose und von der Latenz seit dem Ereignis. Es beträgt im ersten Monat ca.10%, 15% im folgenden und 5% im zweiten Jahr und liegt dann bei etwa 2%

für die folgenden Jahre, also etwa im Bereich einer asymptomatischen Stenose [58]. Das Einhalten eines asymtpomatischen Intervalls nach Apoplex von 2-4 Wochen ist dementsprechend nicht mehr zeitgemäß [25].

4.4. Diagnostik von Stenosen der extracraniellen Arteria carotis interna

Auf der Grundlage der Leitlinien der American Heart Association ist die exakte Quantifizierung von Karotisstenosen zur Therapieplanung von entscheidender Bedeutung. Als bildgebende Verfahren zur Karotisdiagnostik stehen heute die MR- Angiographie (MRA) und CT-Angiographie (CTA), die Digitale-Subtraktions-Angiographie (DAS) sowie die farbkodierte Duplexsonographie (FKDS) zur Verfügung. Probleme bei der Quantifizierung von Karotisstenosen ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen Techniken zur Stenosedarstellung und der unterschiedlichen Messmethoden der einzelnen Techniken.

Die Magnetresonanztomographie hat sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen bildgebenden Verfahren in der Karotisdiagnostik entwickelt. Dabei hat sich zuletzt auch die Kontrastmittel gestützte Untersuchung mit Gadolinium durchgesetzt. Das Verfahren ist, wie jüngste Untersuchungen zeigten, nicht risikolos, relativ teuer und darf bei Schrittmacherträgern nicht eingesetzt werden.

Als Nachteile der Methode sind ferner die Artefaktanfälligkeit sowie die mäßige Auflösung anzusehen. Bei Vergleichsstudien zwischen MR-Angiographie und konventioneller Angiographie erreichte die MRA Sensitivitäten zwischen 72 und 100% sowie Spezifitäten zwischen 70 und 98%.

Trotz des Einsatzes von Gadolinium ist das Überschätzen des Stenosegrades im klinischen Alltag weiterhin ein Problem, so dass dieses Verfahren als alleiniges bildgebendes Verfahren zur Therapieplanung von Karotisstenosen nicht zu akzeptieren ist.

Nach den Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Gefäßchirurgie stellt die digitale Subtraktionsangiographie den „Goldstandard“ in der Diagnostik von Karotisstenosen dar.

Erhebliche Probleme im klinischen Alltag ergeben sich bei der Angabe des Stenosegrades aufgrund der bei diesem Verfahren unterschiedlichen

Messmethoden. Bei der ECST-Methode wird der lokale Stenosegrad bestimmt.

Dabei wird der minimale Restdurchmesser in Bezug zur ursprünglichen Weite des Gefäßes gesetzt. Eine Variante der ECST - Methode ist die von Rothwell 1994 vorgeschlagene "Common Carotid" (CC) - Methode, bei der das Restlumen mit dem Lumen der distalen Arteria carotis communis verglichen wird

[59].

49 Bei der Methode nach NASCET wird dagegen der distale Stenosegrad

berechnet. Im Gegensatz zur ECST-Methode wird dabei nicht der lokale

originäre Gefäßdurchmesser, sondern der distale unstenosierte Durchmesser der Arteria carotis interna als Bezugsgröße genommen. Die Umrechnung des

Stenosegrades von NASCET nach ECST anhand von Berechnungsformeln ist problematisch, da die individuelle Weite des A. carotis interna Abgangs sowie die Lage der Stenose dabei unberücksichtigt bleiben. So ist die Differenz beider Methoden umso größer, je distaler die Stenose gelegen ist.

Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Angiographie dadurch, dass ein

dreidimensionales Geschehen mit einer zweidimensionalen Bildgebung beurteilt wird, ein Nachteil, der auch durch Angiographieaufnahmen in verschiedenen Ebenen nicht völlig aufgehoben werden kann. Die Angabe eines linearen Stenosegrades kann nur ungefähre Informationen über die tatsächliche

Flächenreduktion geben. Zudem wird die individuelle Stenosekonfiguration häufig nicht ausreichend berücksichtigt [60]. So haben vergleichende Untersuchungen von angiographischen Befunden mit Operationspräparaten gezeigt, dass die tatsächliche Querschnittsreduktion angiographisch um bis zu 20% unterschätzt wird [61].

Um dem dreidimensionalen Geschehen gerecht zu werden, empfahl Alexandrov die Berechnung des Stenosegrades nach der sogenannten „Area“ oder

„Squared“ Methode, wobei die Berechnung der Stenosefläche unter Anwendung der Kreisformel erfolgt [62]. Ein weiterer Ansatz zur Bestimmung der

Querschnittsreduktion ist die biplane Berechnung des Stenosegrades nach Bartylla [17]. Dabei wird der lokale Stenosegrad angiographisch in mehreren Ebenen nach der ECST Methode bestimmt. Die Berechnung der Stenosefläche erfolgt dann nach folgender Formel: (StenoseEbene 1 + StenoseEbene 2) - (StenoseEbene 1 x StenoseEbene 2)

Die digitale Subtraktionsangiographie weist als invasives Verfahren eine Reihe von Risiken auf, die sich in Kontrastmittel-, Punktions- und Katheterassoziierte Komplikationen einteilen. Milde Kontrastmittelunverträglichkeitsreaktionen treten mit einer Häufigkeit von 2-4 % auf, schwere Komplikationen in 1:1000 Fällen, die Letalität liegt bei nichtionischen Kontrastmitteln zwischen 1:80.000 und

1:200.000. Die Punktions- und Katheterassoziierten Komplikationen treten beim transfemoralen Zugang zu etwa 1,7% auf, bei transbrachialem Vorgehen mit bis

zu 4,5% [3,63]. Persistierende neurologische Komplikationen traten bei asymptomatischen Patienten mit einer Häufigkeit von 0,5 bis 1,2% auf, bei symptomatischen Patienten sogar mit einer Häufigkeit von 1,6-2,5% [64,65,66].

Diese Nachteile der Angiographie und die Weiterentwicklung der

Ultraschalltechnologie haben zu einem vermehrten klinischen Einsatz der nicht invasiven Verfahren geführt [7].

Mit der Einführung der hochauflösenden Real Time Sonographie gelang es, Schnittbilder zur Beurteilung der Querschnittsreduktion von Gefäßen

anzufertigen [67] und durch die farbcodierte Duplexsonographie, einer

Kombination von Doppler- und B-Bild Technik, wurde es möglich, in beliebigen Gefäßabschnitten gezielte, winkelkorrigierte Strömungsmessungen

durchzuführen [68] [69] [70]. Insofern gelten Ultraschallverfahren heute als Methode der Wahl und zuverlässigste Technik zur Abklärung des Lokalbefundes an der Karotisbifurkation.

Physikalische Grundlage der duplexsonographischen Stenosegradbestimmung ist das Kontinuitätsgesetz. Dieses besagt, dass das Stromzeitvolumen in jedem beliebigen Gefäßabschnitt prinzipiell konstant bleibt. Das Stromzeitvolumen stellt das Produkt aus mittlerer, integraler Flussgeschwindigkeit und

Gefäßquerschnittsfläche dar.

Es gilt: q = A x V = π r²/4 x V

mit q = Stromzeitvolumen

π r²/4 = Gefäßquerschnittsfläche (A) V = Integrale Flussgeschwindigkeit

Bei Änderung der Gefäßquerschnittsfläche wird der Volumenfluss durch Änderung der Flussgeschwindigkeit konstant gehalten. Da die

Strömungsgeschwindigkeit proportional zur Reduktion der Querschnittsfläche zunimmt, kann aus der Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit auf das Ausmaß der Flächenreduktion geschlossen und der Stenosegrad berechnet werden.

In vitro Untersuchungen haben gezeigt, dass eine 50%ige Flächenreduktion eine ca. 1,8fache Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit bewirkt. Eine

Flächenreduktion von 75% ergibt eine ca. 3,6fache Zunahme der

Flussgeschwindigkeit und eine Flächenreduktion von 85 % eine 6,3fache

51 Zunahme der Strömungsgeschwindkeit (Tabelle 23). Bei einer

Querschnittsreduktion von mehr als 95% nimmt die Geschwindigkeit um mehr als das 15fache der prästenotischen Flussgeschwindigkeit zu [71].

Tabelle 23: Flussveränderungen in Stenosen Stenosegrad

Flächenreduktion Durchmesserreduktion Theorie In vitro

50 % ca. 30 % > 2 > 1,8

75 % ca. 50 % > 4 > 3,6

85 % ca. 60 % > 6,6 > 6,3

95 % ca. 80 % > 20 > 15

4.5. Duplexsonographische Quantifizierung von

Karotisstenosen anhand von Strömungsparametern

Seit Einführung der Duplexsonographie wurde eine Vielzahl von

Strömungsparametern auf ihre Wertigkeit zur exakten Bestimmung des Stenosegrades von Karotisstenosen untersucht. Die Validierung dieser Messparameter erfolgte dabei am Goldstandard der angiographischen Stenosegraduierung nach NASCET- oder ECST-Kriterien.

Allgemein verwendete Strömungsparameter zur duplexsonographischen Bestimmung des Stenosegrades von Karotisstenosen sind die systolische Maximalgeschwindigkeit „Peak-Systolic-Velocity“ (PSV), die enddiastolische Geschwindigkeit „End-Diastolic-Velocity“ (EDV) sowie die „Peak-Velocity-Ratio“

(PVR) und die „Diastolic-Velocity-Ratio“ (DVR)

Die systolische Spitzengeschwindigkeit (PSV) wird in zahlreichen Publikationen als valider Parameter zur duplexsonographischen Stenosegradbestimmung bewertet. Auch die Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM) zählt die intrastenotische Spitzengeschwindigkeit zu den

Hauptkriterien bei der duplexsonographischen Stenosegradbestimmung. Für die enddiastolische Geschwindigkeit (EDV) sind in zahlreichen Studien

Schwellenwerte für mehr als 70%ige Stenosen nach der NASCET-Methode entwickelt worden.

Die Bestimmung der integralen Strömungsgeschwindigkeit ist erst mit Geräten der neuen Generation möglich und deshalb im klinischen Einsatz noch nicht sehr gebräuchlich.

Bei der integralen Strömungsgeschwindigkeit handelt es sich um eine über die Zeit gemittelte Geschwindigkeit, die sowohl die systolischen als auch die diastolischen Geschwindigkeitsanteile einschließt. Da die integrale

Strömungsgeschwindigkeit der Berechnung des Stromzeitvolumens nach dem Kontinuitätsgesetz zu Grunde liegt, erscheint dieser Parameter der systolischen und diastolischen Geschwindigkeit bei der Stenosegradbestimmung überlegen.

Da Maximalgeschwindigkeiten nach dem Kontinuitätsgesetz im Wesentlichen von der prästenotischen Geschwindigkeit abhängen, erscheint es problematisch, Karotisstenosen allein anhand von Maximalgeschwindigkeit zu quantifizieren, da die individuelle Hämodynamik nicht ausreichend berücksichtigt wird. Daneben zeigen sich bei nicht exakt definiertem Schallwinkel erhebliche Unterschiede der einzelnen Arbeitsgruppen. So werden für eine > 70 %ige Stenose nach

NASCET-Kriterien systolische Spitzengeschwindigkeiten zwischen 1,25 m/s [72,73,74,75] und 3,25 m/s [76] angegeben [77,78]. Da zudem eine Abhängigkeit der Geschwindigkeitsmessungen von Untersucher, Hersteller und Gerätetyp besteht, wird letztendlich empfohlen, eine individuelle Validierung des eigenen Ultraschalllabors vorzunehmen.

Bei der Stenosegradbestimmung anhand von Maximalgeschwindigkeiten ist außerdem zu beachten, dass im Bereich höchstgradiger Stenosen die Strömungsgeschwindigkeit abnimmt und aufgrund dieses Phänomens (bell-shaped curve) höchstgradige Stenosen zu niedrig eingeschätzt werden [79]. Zu beachten ist auch, dass bei einem kontralateralen Karotisverschluss der

Stenosegrad anhand von Spitzengeschwindigkeiten um bis zu 10% zu hoch eingeschätzt wird, da die ipsilaterale Strömungsgeschwindigkeit bei dieser Konstellation um 25-35% zunimmt [16].

Den physikalischen Gesetzmäßigkeiten des Kontinuitätsgesetzes werden Stenoseindizes am ehesten gerecht, da sie Quotienten aus prä- und

intrastenotischer Geschwindigkeit darstellen. Zusätzlich lassen Stenoseindizes eine geringere Abhängigkeit von Schallwinkel und Gerätetyp erwarten. Da Stenoseindizes die durch die Querschnittsreduktion bedingte proportionale Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit berücksichtigen, wird die individuelle Hämodynamik berücksichtigt. Allgemein anerkannte Stenoseindizes sind die

53 Velocity-Ratio (PVR) und die Diastolic-Velocity-Ratio (DVR). Die Peak-Velocity-Ratio stellt den Quotienten aus systolischer Maximalgeschwindigkeit in der A. carotis communis und systolischer Maximalgeschwindigkeit in der A.

carotis interna dar, die Diastolic-Velocity-Ratio den Quotienten aus enddiastolischer Geschwindigkeit in der A. carotis communis und enddiastolischer Geschwindigkeit in der A. carotis interna. Moneta et al.

beurteilen die PVR als optimal geeignet und berichten, dass der Quotient aus ACI PSV und ACC EDV gute Voraussagen treffen lässt. [80]. Die Bestimmung

beurteilen die PVR als optimal geeignet und berichten, dass der Quotient aus ACI PSV und ACC EDV gute Voraussagen treffen lässt. [80]. Die Bestimmung

Im Dokument Duplexsonographische Quantifizierung von Karotisstenosen auf der Grundlage des Geschwindigkeit-Zeit-Integrals (Seite 37-0)