Diagnostic Test Accuracy Review

Magnetic resonance imaging versus computed tomography for detection of acute vascular lesions in patients presenting with stroke symptoms

  1. Miriam Brazzelli1,*,
  2. Peter AG Sandercock1,
  3. Francesca M Chappell1,
  4. Maria Grazia Celani2,
  5. Enrico Righetti2,
  6. Nicholas Arestis3,
  7. Joanna M Wardlaw1,
  8. Jonathan J Deeks4

Editorial Group: Cochrane Stroke Group

Published Online: 7 OCT 2009

Assessed as up-to-date: 24 MAY 2009

DOI: 10.1002/14651858.CD007424.pub2


How to Cite

Brazzelli M, Sandercock PAG, Chappell FM, Celani MG, Righetti E, Arestis N, Wardlaw JM, Deeks JJ. Magnetic resonance imaging versus computed tomography for detection of acute vascular lesions in patients presenting with stroke symptoms. Cochrane Database of Systematic Reviews 2009, Issue 4. Art. No.: CD007424. DOI: 10.1002/14651858.CD007424.pub2.

Author Information

  1. 1

    University of Edinburgh, Division of Clinical Neurosciences, Edinburgh, UK

  2. 2

    Ospedale di Città della Pieve, A USL 2 dell'Umbria, Città della Pieve, Italy

  3. 3

    Western General Hospital, Department of Radiology, Edinburgh, UK

  4. 4

    University of Birmingham, Public Health, Epidemiology and Biostatistics, Birmingham, UK

*Miriam Brazzelli, Division of Clinical Neurosciences, University of Edinburgh, Bramwell Dott Building, Western General Hospital, Crewe Road, Edinburgh, EH4 2XU, UK. m.brazzelli@ed.ac.uk.

Publication History

  1. Publication Status: New
  2. Published Online: 7 OCT 2009

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Abstract

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  3. Résumé scientifique
  4. アブストラクト
  5. Resumo

Background

Magnetic resonance imaging (MRI) is increasingly used for the diagnosis of acute ischaemic stroke but its sensitivity for the early detection of intracerebral haemorrhage has been debated. Computed tomography (CT) is extensively used in the clinical management of acute stroke, especially for the rapid exclusion of intracerebral haemorrhage.

Objectives

To compare the diagnostic accuracy of diffusion-weighted MRI (DWI) and CT for acute ischaemic stroke, and to estimate the diagnostic accuracy of MRI for acute haemorrhagic stroke.

Search methods

We searched MEDLINE and EMBASE (January 1995 to March 2009) and perused bibliographies of relevant studies for additional references.

Selection criteria

We selected studies that either compared DWI and CT in the same patients for detection of ischaemic stroke or examined the utility of MRI for detection of haemorrhagic stroke, had imaging performed within 12 hours of stroke onset, and presented sufficient data to allow construction of contingency tables.

Data collection and analysis

Three authors independently extracted data on study characteristics and measures of accuracy. We assessed data on ischaemic stroke using random-effects and fixed-effect meta-analyses.

Main results

Eight studies with a total of 308 participants met our inclusion criteria. Seven studies contributed to the assessment of ischaemic stroke and two studies to the assessment of haemorrhagic stroke. The spectrum of patients was relatively narrow in all studies, sample sizes were small, there was substantial incorporation bias, and blinding procedures were often incomplete. Amongst the patients subsequently confirmed to have acute ischaemic stroke (161/226), the summary estimates for DWI were: sensitivity 0.99 (95% CI 0.23 to 1.00), specificity 0.92 (95% CI 0.83 to 0.97). The summary estimates for CT were: sensitivity 0.39 (95% CI 0.16 to 0.69), specificity 1.00 (95% CI 0.94 to 1.00). The two studies on haemorrhagic stroke reported high estimates for diffusion-weighted and gradient-echo sequences but had inconsistent reference standards. We did not calculate overall estimates for these two studies. We were not able to assess practicality or cost-effectiveness issues.

Authors' conclusions

DWI appears to be more sensitive than CT for the early detection of ischaemic stroke in highly selected patients. However, the variability in the quality of included studies and the presence of spectrum and incorporation biases render the reliability and generalisability of observed results questionable. Further well-designed studies without methodological biases, in more representative patient samples, with practicality and cost estimates are now needed to determine which patients should undergo MRI and which CT in suspected acute stroke.

 

Résumé scientifique

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  5. Resumo

L'imagerie par résonance magnétique par rapport à la tomodensitométrie pour la détection des lésions vasculaires aiguës chez les patients présentant des symptômes d'accident vasculaire cérébral (AVC)

Contexte

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est de plus en plus utilisée pour diagnostiquer l'AVC ischémique aigu mais sa sensibilité pour la détection précoce de l'hémorragie intracérébrale fait débat. La tomodensitométrie (TDM) est largement utilisée pour le traitement clinique de l'AVC aigu, en particulier pour exclure rapidement la possibilité d'hémorragie intracérébrale.

Objectifs

Comparer la précision diagnostique de l'IRM de diffusion (IRMd) et de la TDM pour l'AVC ischémique aigu et estimer la précision diagnostique de l'IRM pour l'AVC hémorragique aigu.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons consulté MEDLINE et EMBASE (janvier 1995 à mars 2009) et examiné les références bibliographiques des études pertinentes pour identifier des références supplémentaires.

Critères de sélection

Nous avons sélectionné les études comparant l'IRMd à la TDM chez les mêmes patients pour la détection de l'AVC ischémique ou examinant l'utilité de l'IRM pour la détection de l'AVC hémorragique, utilisant l'imagerie dans les 12 heures suivant le déclenchement de l'AVC et présentant suffisamment de données pour permettre la création de tableaux de contingence.

Recueil et analyse des données

Trois auteurs ont extrait les données relatives aux caractéristiques des études et aux mesures de la précision de manière indépendante. Les données relatives à l'AVC ischémique ont été évaluées au moyen de méta-analyses à effets aléatoires et à effets fixes.

Résultats principaux

Huit études portant sur un total de 308 participants étaient conformes aux critères d'inclusion. Sept études ont contribué à l'évaluation de l'AVC ischémique et deux études ont contribué à l'évaluation de l'AVC hémorragique. Le spectre de patients était relativement étroit dans toutes les études, les échantillons étaient de petite taille, le biais d'incorporation était substantiel et les procédures d'assignation en aveugle étaient souvent incomplètes. Parmi les patients chez lesquels un AVC ischémique aigu a été confirmé ultérieurement (161/226), l'estimation résumée pour l'IRMd était la suivante : sensibilité de 0,99 (IC à 95 %, entre 0,23 et 1,00), spécificité de 0,92 (IC à 95 %, entre 0,83 et 0,97). L'estimation résumée pour la TDM était la suivante : sensibilité de 0,39 (IC à 95 %, entre 0,16 et 0,69), spécificité de 1,00 (IC à 95 %, entre 0,94 et 1,00). Les deux études portant sur l'AVC hémorragique rapportaient des estimations élevées pour les séquences de diffusion et d'écho de gradient mais les étalons de référence utilisés étaient inégaux. Les estimations globales n'ont pas été calculées pour ces deux études. Les questions relatives aux aspects pratiques et à la rentabilité n'ont pas pu être évaluées.

Conclusions des auteurs

L'IRMd semble plus sensible que la TDM pour la détection précoce de l'AVC ischémique chez des patients soigneusement sélectionnés. La qualité variable des études incluses et la présence de biais de spectre et d'incorporation entraînent cependant une incertitude quant à la fiabilité des résultats observés et la possibilité de les généraliser. D'autres études bien planifiées, exemptes de biais méthodologiques, portant sur des échantillons de patients plus représentatifs et intégrant des estimations des aspects pratiques et des coûts sont désormais nécessaires pour déterminer quels patients doivent être soumis à une IRM ou à une TDM lorsqu'un AVC aigu est soupçonné.

 

アブストラクト

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脳卒中症状のある患者の急性血管病変を検出するための磁気共鳴画像とコンピュータ断層撮影法との比較

背景

磁気共鳴画像(MRI)は急性虚血性脳卒中の診断に普及しているが、脳内出血の早期検出の感度については依然として議論がある。コンピュータ断層撮影法(CT)は急性脳卒中の臨床管理、特に脳内出血を迅速に除外するために広く使用されている。

目的

急性虚血性脳卒中に対する拡散強調MRI(DWI)とCTの診断精度を比較し、急性出血性脳卒中に対するMRIの診断精度を推定する。

検索戦略

MEDLINEおよびEMBASE(1995年1月~2009年3月)を検索し、追加的参考文献を求めて関連性のある研究の参考文献を精読した。

選択基準

脳卒中発症12時間以内に撮影され、分割表を作成するために十分なデータを記述している研究のうち、虚血性脳卒中の検出について、同一患者を対象としてDWIとCTを比較した研究、または出血性脳卒中の検出についてMRIの有用性を検討した研究のいずれかを選択した。

データ収集と分析

3名のレビューアが独立に研究の特徴および精度の指標に関するデータを抽出した。ランダム効果および固定効果のメタアナリシスを用いて虚血性脳卒中に関するデータを評価した。

主な結果

合計308例の参加者を対象とした8件の研究が選択基準に適合した。7件の研究が虚血性脳卒中を評価し、2件の研究が出血性脳卒中を評価した。患者の範囲はすべての研究で比較的狭く、サンプル・サイズは小さく、組み入れバイアスがかなり存在し、盲検化の手続きは不完全なものが多かった。その後、急性虚血性脳卒中(226例中161例)と確認された患者を対象としたDWIの要約推定値は、感度0.99(95%CI 0.23~1.00)、特異度0.92(95%CI 0.83~0.97)であった。CTの要約推定値は、感度0.39(95%C 0.16~0.69)、特異度1.00(95%CI 0.94~1.00)であった。出血性脳卒中に関する2件の研究は、拡散強調およびグラディエントエコーシーケンスに対して高い推定値を報告していたが、参照基準は一致していなかった。これら2件の研究については、総推定値を計算しなかった。実用性や費用対効果の問題は評価できなかった。

著者の結論

DWIは、厳密に選択した患者を対象とした場合、虚血性脳卒中の早期検出についてCTよりも感度が高いと考えられる。しかし、含まれた研究の質にはばらつきがあり、また範囲バイアスと組み入れバイアスが存在することから、観察された結果の信頼性および一般化には疑問がある。急性脳卒中が疑われる患者にMRIを施行すべきかどうか、またどのCTを施行すべきかを明らかにするために、方法論上のバイアスがなく代表的な患者サンプルを用いて実用性と費用推定値を提示できるような適切にデザインされた研究が現時点ではさらに必要である。

訳注

監  訳: 江川 賢一,2010.2.10

実施組織: 厚生労働省委託事業によりMindsが実施した。

ご注意 : この日本語訳は、臨床医、疫学研究者などによる翻訳のチェックを受けて公開していますが、訳語の間違いなどお気づきの点がございましたら、Minds事務局までご連絡ください。Mindsでは最新版の日本語訳を掲載するよう努めておりますが、編集作業に伴うタイム・ラグが生じている場合もあります。ご利用に際しては、最新版(英語版)の内容をご確認ください。

 

Resumo

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Ressonância magnética versus tomografia computadorizada para detecção de lesões vasculares agudas em pacientes apresentando sintomas de acidente vascular cerebral

Introdução

Ressonância magnética (MRI) está sendo cada vez mais utilizada para diagnóstico de acidentes vascular cerebral isquêmico agudo (AVC), mas a sensibilidade do método para detecção precoce de hemorragias intracerebrais tem sido debatida. Tomografia computadorizada (TC) é amplamente utilizada no manejo clínico de AVC agudo, especialmente para rápida exclusão de hemorragias intracerebrais.

Objetivos

Comparar a acurácia do MRI ponderada de difusão (DWI) e TC para diagnóstico de acidente vascular cerebral isquêmico agudo, e estimar a precisão do MRI para diagnóstico de acidente vascular cerebral hemorrágico agudo.

Métodos de busca

Nós pesquisamos na MEDLINE e EMBASE (Janeiro 1995 a Março 2009) e nas referências bibliográficas dos artigos identificados.

Critério de seleção

Foram selecionados estudos que comparavam DWI e TC nos mesmos pacientes para detecção de acidente vascular cerebral isquêmico ou que examinavam a utilidade do MRI para detecção de AVC hemorrágico, com imagens realizadas dentro de 12 horas após o AVC, e apresentando dados suficientes que permitissem a construção de tabelas de contingência.

Coleta dos dados e análises

Três autores extraíram independentemente os dados sobre as características dos estudos e as medidas de precisão. Foram avaliados os dados sobre acidentes vasculares cerebrais isquêmicos por meio de meta-análise com modelo de efeito randômico e modelo de efeito fixo.

Principais resultados

Oito estudos com um total de 308 participantes preencheram os critérios de inclusão. Sete estudos contribuíram para a avaliação dos acidentes vasculares cerebrais isquêmicos e dois estudos para a avaliação de AVC hemorrágico. O espectro de pacientes foi relativamente estreito em todos os estudos, o tamanho da amostra foi pequeno, há um risco moderado de viés e, o cegamento dos procedimentos foi frequentemente incompleto. Entre os pacientes subsequentemente confirmados que sofreram um AVC (161/226), o sumário das estimativas do DWI foi: sensibilidade de 0,99 (intervalo de confiança (IC) 95%: 0,23-1,00), especificidade de 0,92 (IC 95%: 0,83-0,97). O sumário das estimativas do TC foi: sensibilidade de 0,39 (IC 95%: 0,16-0,68), especificidade de 1,00 (IC 95%: 0,94-1,00).Os dois estudos sobre acidentes vasculares cerebrais hemorrágicos relataram elevadas estimativas para as sequências de DWI e gradiente-eco, mas tiveram padrões de referência inconsistentes. Não foram calculadas estimativas gerais para estes estudos. Aspectos relacionados à praticabilidade ou custo-efetividade não foram possíveis de serem avaliados.

Conclusão dos autores

DWI parece ser mais sensível que TC para detecção precoce de AVC isquêmico em pacientes altamente selecionados. No entanto, a variabilidade da qualidade dos estudos incluídos e o risco de viés torna a confiabilidade e generalização dos resultados observados questionável. Estudos adicionais bem delineados, sem viés metodológico, com amostras de pacientes mais representativas, com praticabilidade e estimativas de custos são necessárias para determinar quais pacientes devem ser submetidos à MRI ou à TC em suspeitas de acidentes vasculares cerebrais agudos.