Abstract
Purpose: Intraplaque neovascularization (IPN) is an increasingly studied marker of the vulnerable
atherosclerotic plaque, and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) is an in vivo imaging
technique for the assessment of IPN. The purpose of this study was to test novel quantification
methods for the detection of carotid IPN using CEUS.
Materials and Methods: 25 patients with established carotid atherosclerosis underwent bilateral carotid
CEUS using a Philips iU-22 ultrasound system with an L9 – 3 transducer. Visual scoring
of IPN was performed using a 3-point score. Quantification of IPN was performed using
novel custom developed software. In short, regions of interest were drawn over the
atherosclerotic plaques. After motion compensation, several IPN features were calculated.
Statistical analysis was performed using Spearman’s rho. Reproducibility of the quantification
features was calculated using intra-class correlation coefficients and mean differences
between calculations.
Results: 45 carotid arteries were available for the quantification of IPN. The quantification
of IPN was feasible in all 45 carotid plaques. The IPN area, IPN area ratio and neovessel
count had a good correlation with the visual IPN score (respectively ρ = 0.719, ρ = 0.538,
ρ = 0.474 all p < 0.01). The intra-observer and inter-observer agreement was good
to excellent (p < 0.01). The intra-observer and inter-observer variability was low.
Conclusion: The quantification of carotid IPN on CEUS is feasible and provides multiple features
on carotid IPN. Accurate quantitative assessment of IPN may be important to recognize
and to monitor changes during therapy in vulnerable atherosclerotic plaques.
Zusammenfassung
Ziel: Die Intraplaque-Neovaskularisation (IPN) ist ein in zunehmendem Maße untersuchter
Parameter bei einer vulnerablen artherosklerotischen Plaque und der kontrastverstärkte
Ultraschall (CEUS) dient als bildgebendes Verfahren für die in-vivo-Bewertung der
Karotis-IPN. Das Studienziel bestand in der Austestung neuer Quantifizierungsmethoden
beim Nachweis einer Karotis-IPN mittels CEUS.
Material und Methoden: An 25 Patienten mit bestätigter Atherosklerose der Halsschlagader wurde ein bilateraler
Karotis-CEUS mit dem Philips iU-22 Ultraschallsystem und einem L9–3-Schallkopf durchgeführt.
Die visuelle IPN-Bewertung wurde mit einer 3-Punkte-Skala durchgeführt. Die Quantifizierung
der IPN erfolgte mit einer neuartigen, maßgeschneiderten kundenspezifischen Software.
In Kürze zusammengefasst wurden „Regions of Interest“ über die artherosklerotischen
Plaques gezogen. Nach der Bewegungskompensation wurden verschiedene IPN-Parameter
berechnet. Die statistische Analyse erfolgte mit dem Spearmans-Rangkorrelationskoeffizienten.
Die Reproduzierbarkeit der Quantifikationsparameter wurde durch Intraklasse-Korrelationskoeffizienten
und durch die mittleren Differenzen zwischen den Kalkulationen errechnet.
Ergebnisse: Für die Quantifizierung der IPN standen 45 Halsschlagadern zur Verfügung. Die IPN-Quanifizierung
war in allen 45 Karotisplaques durchführbar. Die Übereinstimmung der visuellen IPN-Bewertung
mit der IPN-Fläche (ρ = 0,719), der IPN-Flächen-Ratio (ρ = 0,538) und der Anzahl der
Neugefäße (ρ = 0,474) war gut (jeweils p < 0,01). Die Intraobserver- und Interobserver-Übereinstimmung
war gut bis ausgezeichnet (p < 0,01). Die Intraobserver- und Interobserver-Variabilität
war niedrig.
Schlussfolgerung: CEUS ermöglicht die quantitative Analyse von Karotis-IPNs und bestimmt mehrere Merkmale
der Neovaskularisation von artherosklerotischen Karotis-Plaques. Eine präzise quantitative
Analyse der IPN kann therapiebegleitend für die Erkennung und die Überwachung von
Veränderungen vulnerabler artherosklerotischer Plaques von Bedeutung sein.
Key words
carotid arteries - ultrasound - angiogenesis - arteriosclerosis - contrast agents
