Measurement of Carotid Stenosis on Computed Tomographic Angiography: Reliability Depends on Postprocessing Technique

PurposeWe previously demonstrated the validity of axial source (AxS) image quantification of computed tomographic angiography (CTA) visualized carotid stenosis. There is concern that AxS images may not accurately measure stenosis in patients with obliquely orientated stenosis and that measurements on axial oblique (AxO) multiplanar reformats (MPR), maximum intensity projections (MIP) images, or Doppler ultrasound (DUS) are superior. We tested the performance of AxS images against AxO MPRs, MIPs, and DUS techniques for stenosis quantification.MethodsA total of 120 consecutive patients with CTA and DUS detected carotid disease were enrolled; carotids with occlusion, near occlusion, or stenosis <40% were excluded. Proximal and distal carotid diameters and North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial (NASCET) style ratios were measured independently by 2 neuroradiologists on AxS, AxO, and MIP images on separate occasions in a blinded protocol. Intra- and interobserver agreements were determined for all measurements. The performance of different image types to identify ≥70% stenosis was assessed against a NASCET-style reference standard.ResultsIntra- and interobserver reliabilities for stenosis measurements were higher for both AxS (interclass correlation coefficients [ICC], 0.87–0.93 and 0.84–0.89) and AxO images (ICCs, 0.82–0.89 and 0.86–0.92) than for MIPs (ICCs, 0.66–0.86 and 0.79–0.82), respectively. Intra- and interobserver agreements on the NASCET ratio tended to be lower than proximal stenosis measurements. AxS and AxO image proximal stenosis measurements most accurately distinguished patients with ≥70% stenosis (0.90), followed by DUS (0.83) and MIP images (0.76).ConclusionsA single AxS image stenosis measurement was highly reproducible and accurate in the estimation of carotid stenosis, which precluded the need for AxO MPRs.

RésuméObjetLa validité de la quantification de la sténose carotidienne sur les images source en axial (AxS) visualisée au moyen de l'angiographie par tomodensitométrie (TDM) a déjà été démontrée. Il se peut que les images AxS ne puissent mesurer précisément le degré de sténose chez les patients ayant une sténose d'orientation oblique et que les mesures des reformatages multiplans (MPR),les images à projection d'intensité maximale (MIP) ou de l'échographie Doppler (DUS) en plan axial oblique (AxO) soient supérieures. Nous avons testé le rendement des images AxS comparativement aux techniques MPR, MIP et DUS en plan axial oblique pour la quantification du degré de sténose.MéthodesAu total, 120 patients consécutifs ayant une maladie carotidienne décelée par TDM et DUS ont été retenus; les carotides présentant une occlusion, une quasi-occlusion ou une sténose inférieure à 40 % ont été exclues. Les diamètres proximal et distal des carotides et les indices NASCET ont été mesurés indépendamment par deux neuroradiologistes à l'aide d'images AxS, AxO et MIP à des occasions distinctes dans le cadre d'un protocole à l'aveugle. La concordance intra- et interobservateur a été déterminée pour toutes les mesures. La capacité des différents types d'images à déceler une sténose supérieure ou égale à 70 % a été évaluée par rapport aux standards NASCET.RésultatsLa fiabilité intra- et interobservateur pour la mesure du degré de sténose était plus élevée pour les images AxS (coefficients de corrélation interclasse [CCI], 0,87 à 0,93 et 0,84 à 0,89) et AxO (CCI, 0,82 à 0,89 et 0,86 à 0,92) que pour les MIP (CCI, 0,66 à 0,86 et 0,79 à 0,82), respectivement. Les concordances intra- et interobservateur de l'indice NASCET avaient tendance à être inférieures aux mesures proximales du degré de sténose. Les mesures proximales du degré de sténose par images AxS et AxO ont distingué le plus précisément les patients ayant une sténose supérieure ou égale à 70 % (0,90), suivies des images DUS (0,83) et MIP (0,76).ConclusionsLa mesure du degré de sténose au moyen d'une seule image AxS s'est révélée très reproductible et précise pour évaluer la sténose carotidienne, éliminant la nécessité de la technique MPR en AxO.