Aus der Diagnostischen und Interventionellen Radiologie
des Klinikum Ernst-von-Bergmann gGmbH
(akademisches Lehrkrankenhaus der Charité)

Dissertation

Wertigkeit der Digitalen Subtraktionsangiographie (DSA) gegenüber der Magnetresonanzangiographie (MRA) in der Diagnostik der hirnversorgenden Halsgefässe

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt-Universität zu Berlin

von
Claudia Roth
aus Berlin

Gutachter:
1. PD Dr. med. J. Hierholzer
2. PD Dr. med. R. Wagner
3. Prof. Dr. med. H.J. Steinkamp

Datum der Promotion: 03.12.2003

Inhaltsverzeichnis

• 1.  Einleitung
• 2.  Grundlagen
  • 2.1. Anatomische Grundlagen
  • 2.2. Ätiologie des Schlaganfalls
  • 2.3. Symptomatik des Schlaganfalls
  • 2.4.  Prävention und Therapie des Schlaganfalls
    • 2.4.1. Prävention und Konservative Therapie
    • 2.4.2. Operative Prävention
  • 2.5. Diagnostik - Bildgebende Verfahren
    • 2.5.1. Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)
    • 2.5.2. Magnetresonanzangiographie (MRA)
      • 2.5.2.1.  Magnetresonanztomographie
      • 2.5.2.2. Time-of-Flight Technique (TOF)
      • 2.5.2.3.  Maximal Intensity Projection (MIP)
      • 2.5.2.4.  Phasen-Kontrast-MRA
  • 2.6. Methoden der Stenosemessung
• 3. Material und Methoden
  • 3.1. Patienten
  • 3.2. Durchführung der Untersuchungen
    • 3.2.1. Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)
    • 3.2.2. Magnetresonanzangiographie (MRA)
  • 3.3.  Datenerhebung
  • 3.4. Statistische Auswertung
    • 3.4.1.  Korrelationsanalyse
    • 3.4.2.  Reliabilitätsanalyse
• 4. Aufgabenstellung
• 5. Ergebnisse
  • 5.1. Ergebnisse der Messung des Stenosegrades nach NASCET in der DSA
  • 5.2.  Ergebnisse der Messung des Stenosegrades nach NASCET in der MRA
  • 5.3. Vergleich der Ergebnisse der Messungen des Stenosegrades nach NASCET von DSA und MRA
  • 5.4. Teilkollektive
    • 5.4.1.  Gruppe der geringgradigen Stenosen (Gruppe 1; 0%<= DSA – Wert < 30%)
    • 5.4.2.  Gruppe der mittelgradigen Stenosen (Gruppe 2; 30% <= DSA – Wert < 70%)
    • 5.4.3. Gruppe der hochgradigen Stenosen (Gruppe 3; 70%<= DSA Wert < 100%)
      • 5.4.3.1. Die filiforme Stenose
      • 5.4.3.2.  Die Flussunterbrechung in der MRA
  • 5.5. Reliabilitätsanalyse
    • 5.5.1.  Reliabilitätsanalyse der DSA
    • 5.5.2. Reliabilitätsanalyse der MRA
    • 5.5.3. Reliabiltätsanalyse von MRA und DSA
  • 5.6. Vergleich von NASCET und ECST
• 6. Diskussion
  • 6.1. Wertigkeit der MRA im Vergleich zur DSA
    • 6.1.1. Die Überschätzung des Stenosegrades durch die MRA
    • 6.1.2. Gründe der Überschätzung durch die MRA
    • 6.1.3. Unterschätzung des Stenosegrades durch die MRA
    • 6.1.4. Die Reliabilitätsanalyse
    • 6.1.5. Die Flussunterbrechung in der MRA
    • 6.1.6. Die Kontrastmittelunterstützte MRA
    • 6.1.7. Gefäßdiagnostik zur Evaluation der Therapie
  • 6.2. Vor-und Nachteile der DSA und MRA
    • 6.2.1. Aspekte der MRA
    • 6.2.2. Aspekte der DSA
    • 6.2.3. Ökonomische Gesichtspunkte
  • 6.3. Welche ist die bessere Methode zur Stenosebstimmung - NASCET oder ECST?
    • 6.3.1. Von der Literatur abweichende eigene Ergebnisse
    • 6.3.2.  Der Carotissinus
  • 6.4.  Beantwortung der Aufgabenstellung
• 7.  Zusammenfassung
• ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
• Literaturverzeichnis
• Danksagung
• Lebenslauf
• Eidesstattliche Erklärung

Tabellen

• Tabelle 1: Darstellung der Geschlechter- und Altersverteilung des Patientenkollektives aus 50 männlichen und 32 weiblichen Probanden.
• Tabelle 2: Darstellung der Risikofaktoren des Patientenkollektives
• Tabelle 4: Datenschema für den Kappa-Koeffizienten. Dargestellt ist der Grad der Übereinstimmung von Methode A und B, deren Ergebnisse in 3 Gruppen untergebracht wurden. Die in der Diagonale befindlichen fett gedruckten Wertepaare wurden der gleichen Gruppe zugeordnet
• Tabelle 5: Darstellung der Übereinstimmung der Kappa-Werte (Sachs 1991)
• Tabelle 6: Darstellung eines Schemas für den gewichteten Kappa – Test. (aus Bortz, Lienert 1998) Je stärker die Wertepaare von der Diagonale abweichen, desto höher sind die zugeordneten Gewichte
• Tabelle 7: Vergleich der bestimmten Gruppen zugeordneten Stenosewerte, der DSA mit denen der MRA, gemäß NASCET-Kriterien

Bilder

• Abb.1:Darstellung der Abschnitte der Arteria carotis (aus Schuhmacher 1988 )
• Abb.2:Schematische Darstellung der Halsarterien (aus Gaa et al 2000)
• Abb.3:schematische Darstellung des Circulus Willisii ( aus Gaa et al 2000 )
• Abb.4: Schematische Darstellung einer digitalen Fluoroskopieanlage mit digitaler Subtraktionseinrichtung (aus Laubenberger, Laubenberger 1999)
• Abb. 5:Gepulster Betrieb bei der digitalen Subtraktionsangiographie.(aus Laubenberger , Laubenberger 1999)
• Abb.6: Modell eines Atomkerns mit Eigendrehimpuls (aus Laubenberger , Laubenberger 1999 Technik)
• Abb.7: Statistische Verteilung der Ausrichtung der Atome im feldfreien Raum (ohne äußeres Magnetfeld) (aus Laubenberger , Laubenberger 1999)
• Abb.8: Präzissionsbewegung eines Kernspins nach Anlegen eines Magnetfeldes auf einem Kernkegelmantel.(aus Laubenberger , Laubenberger 1999)
• Abb.9: Verteilung der Ausrichtung der Kernspins nach Anlegen eines Magnetfeldes (aus Laubenberger , Laubenberger 1999 Technik)
• Abb.10: Verhalten der präzidierenden Spins bei Zufuhr von Energie (der parallel präzidierende Spin wird in die antiparallele Richtung gedreht) (aus Laubenberger , Laubenberger 1999)
• Abb.11:Quantenmechanische Deutung der Kernspinresonanz a) Ausrichtung der Kernspins in einem äußeren Magnetfeld. b) Anregungsimpuls - HF-Impuls, Drehung eines Kernspins in antiparallele Richtung, diese besitzt ein höheres Energieniveau  c) Relaxation. Rückkehr des angeregten Spins in den Ausgangszustand und Abgabe der zugeführten Energie
  (aus Laubenberger , Laubenberger 1999)
• Abb.12:Prinzip der TOF-MRA-Technik (aus Gaa et al 2000)
• Abb.13: Schematische Darstellung der MIP-Methode (aus Gaa et al 2000)
• Abb.14: Wirkung des bipolaren Gradienten auf stationäre und bewegte Spins (aus Gaa et al 2000)
• Abb.15: Vektordarstellung der komplexen Subtraktion in der Phasenkontrastangiographie (aus Gaa et al 2000)
• Abb. 16: Darstellung der Messmethoden gemäß NASCET und ECST (Griffiths et al 2001).
• Abb. 17: Darstellung der Symptome des Patientenkollektives.
• Abb. 18: Zeichnung des Auswertebogens
• Abb. 19: Darstellung der Übereinstimmung von zwei fiktiven Messungen in einem Streudiagramm anhand fiktiver Messdaten, als Beispiel, zur Überprüfung der Reliabilität
• Abb. 20: DSA der A. carotis communis (ACC), der -interna (ACI)und –externa (ACE) links, Stenose in der ACI
• Abb. 21: MRA der A. carotis communis (ACC), -interna (ACI) und -externa (ACE) und A.vertebralis (AV) links, Stenose in der ACI
• Abb. 22: Korrelation der Stenosewerte von DSA (Ordinate) und MRA (Abszisse). Dargestellt sind Wertepaare der ermittelten Stenosegrade in % der DSA und MRA gemäß NASCET
• Abb. 23: Korrelation der Stenosewerte der DSA im Vergleich zu denen der MRA gemäß NASCET
• Abb. 24: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET
• Abb. 25: Korrelation der Werte von DSA und MRA nach NASCET Kriterien in der Gruppe 1
• Abb. 26: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET in der Gruppe 1 ( 0,0% <= DSA-Wert < 30%), Dargestellt sind die übereinstimmenden und fehl -klassifizierten Stenosen der MRA gegenüber der DSA, wobei die MRA die Stenosen gegenüber der DSA unterschätzt hat (A), d.h. DSA – Wert > MRA - Wert, gleich geschätzt hat (B), d.h. DSA – Wert = MRA – Wert,
  überschätzt hat (C), d.h. DSA – Wert < MRA - Wert
• Abb. 27: Korrelation zwischen DSA Werten und MRA Werten in der Gruppe 2 gemäß NASCET.
• Abb. 28: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET in der Gruppe 2 ( 30,0% <= DSA-Wert < 70%,)
• Abb. 29: Korrelation zwischen DSA und MRA in der Gruppe 3 gemäß NASCET
• Abb. 30: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET in der Gruppe 3 ( 70,0% <= DSA-Wert < 100%)
• Abb. 31: DSA der ACC, ACI,
• Abb. 32: MRA der ACC, ACI, ACE, AV, filiforme Stenose der ACI in der MRA nach NASCET
• Abb. 33: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET bei filiformer Stenose in der DSA , bei denen die MRA die Stenosen ebenfalls als > 95% bzw. filiform oder als Flussunterbrechung eingeschätzt hat
• Abb. 34: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET bei filiformer Stenose in der MRA, wobei die DSA Stenosegrade von >=30% <70% geschätzt hat, >= 70% <95% und >95% bzw. filiform
• Abb. 35: DSA der ACI, ACE, mittelgradige Stenose in der ACI in der DSA gemäß NASCET
• Abb.36 : MRA der ACC, ACI, ACE, AV, Flussunterbrechung in der ACI bei Stenose in der MRA gemäß NASCET
• Abb. 37: Vergleichende Übersicht von DSA und zugehörigem MRA-Wert von Stenosen der ACI nach NASCET bei Flussunterbechung in der MRA, wobei in der DSA die Stenosen gegenüber der MRA zum grossen Teil geringer geschätzt hat
• Abb. 38: Korrelation der Wertepaare der Messungen 1 (DSA1N) und 2 (DSA 2N) der Stenosen der ACI von 30 Gefäßen in der DSA nach der NASCET-Methode durch den gleichen Untersucher zu zwei verschiedenen Untersuchungszeitpunkten.
• Abb. 39: Korrelation der Wertepaare der Messungen 1 (MRA1N) und 2 (MRA 2N) der Stenosen der ACI von 30 Gefäßen in der MRA nach der NASCET Methode durch den gleichen Untersucher zu zwei verschiedenen Untersuchungszeitpunkten.
• Abb. 40: Korrelation der Wertepaare der zweiten Messung (MRA2N) und (DSA 2N) der Stenosen der ACI von 30 Gefäßen in der MRA und DSA nach der NASCET Methode durch den gleichen Untersucher
• Abb. 41: Korrelation der Messungen der Stenosewerte in der DSA nach der ECST Methode (DSA1E) im Vergleich zur NASCET Methode (DSA1N), dargestellt anhand eines Streudiagramms.