Influence of the position of intravascular ultrasound catheters on the depiction of cross sectional areas in arterial vessels

Abstract

Intravascular ultrasound depicts detailed cross-sectional areas of vessels. Since the catheter position is variable in peripheral vessels, the influence of central/ eccentric and coaxial/angulated catheter position on the measurement of cross-sectional areas in severely atherosclerotic arteries was analysed. In 78 segments of postmortem human iliac arteries (mean vessel diameter 0.96 ± 0.21 cm² with central catheter position) the mean malestimation of cross-sectional areas with eccentric catheter position was 12.6 %. In 112 segments of aortic and iliac vessels (mean vessel diameter 0.90 ± 0.23 cm² with coaxial catheter position) catheter angulation of 10 degrees in one plane led to a false estimation up to 5 % in 54 segments, up to 10 % in 33 and more than 10 % in 25 segments.

In atherosclerotic arteries, the measurement of crbss sectional areas requires a central and coaxial catheter position. For comparative measurements markings along the ultrasound catheters minimize intrapositional variability in normal arteries.

Zusammenfassung

Die intravaskuläre Ultraschalldiagnostik ermöglicht die exakte Abbildung von Gefäßen als transaxiale Querschnittsbilder. Da die Katheterposition in peripheren Gefäßen variabel ist, wurde unter in-vitro-Bedingungen in ausgeprägt arteriosklerotischen Gefäßsegmenten der Einfluß der Katheterposition (zentral/exzentrisch und koaxial/anguliert) auf die Bestimmung der Querschnittsflächen ermittelt. Bei 78 Segmenten postmortal entnommener lliakalarterien (mittlerer Gefäßquerschnitt 0,96 ± 0,21 cm² bei zentraler Katheterposition) betrug die mittlere Abweichung bei exzentrischer Katheterausrichtung 12,6 %. Bei 112 autoptisch gewonnenen iliakalen und aortalen Segmenten (mittlerer Gefäßquerschnitt 0,90 ± 0,23 cm²) führte die Angulation des Katheters um 10 Grad in einer Ebene zu einer Fehleinschätzung der Querschnittsflächen bis zu 5 % bei 54 Segmenten, bis 10 % bei 33 und mehr als 10 % bei 25 Segmenten. Vergleichende Messungen von Gefäßquerschnitten erfordern eine standardisierte Reproduktion der Katheterposition. Unter in-vivo-Bedingungen wurden am Mischlingshund acht verschiedene aortale und 15 verschiedene iliakale Gefäßquerschnitte wiederholend gemessen; die Transducerposition wurde durch Kathetermarkierungen an der arteriellen Schleuse reproduziert. Es ergab sich eine Intraobserver-Variabilität aortal von 1,47 mm² (aortal) bzw. von 0,64 mm² (iliakal); die intrapositionelle Variabilität betrug aortal 5,47 mm² und iliakal 2,05 mm².

In arteriosklerotischen Gefäßsegmenten ist bei Bestimmung der Querschnitts-flächen eine zentrale und koaxiale Position des Ultraschallkatheters erforderlich. Bei vergleichenden Messungen nichtarteriosklerotischer Gefäßquerschnitte tragen markierte Kathetersysteme zu einer niedrigen intrapositionellen Variabilität bei.