Dokument:
Computertomographie des Herzens
Experimentelle und klinische Studien zur Wertigkeit der hochauflösenden schnellen EKG-synchronisierten Mehrschicht-Spiral-Computertomographie (MSCT) in der nicht-invasiven Darstellung atherosklerotischer Wandverändungen der nicht-invasiven Darstellung atherosklerotischer Wandverändungen der Koronargefäße
| Titel: | Computertomographie des Herzens Experimentelle und klinische Studien zur Wertigkeit der hochauflösenden schnellen EKG-synchronisierten Mehrschicht-Spiral-Computertomographie (MSCT) in der nicht-invasiven Darstellung atherosklerotischer Wandverändungen der nicht-invasiven Darstellung atherosklerotischer Wandverändungen der Koronargefäße | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2756 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20040211-000756-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Habilitation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Poll, Ludger Wilhelm [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Mödder, Ulrich [Gutachter] Prof. Dr. Strauer, Bodo E. [Gutachter] Prof. Dr. Gams, Emmeran [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Mehrschicht-Spiral-CT, Kardio-CT, Kardiale Bildgebung, Herz-CT, Atherosklerose, | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibung: | Die Computertomographie (CT) hat in den letzten Jahren neben der Entwicklung der Spiral-CT weitere rasante technische Entwicklungen aufzuweisen, die sie zu einer ernsthaften Alternative zur Elektronenstrahl-Computertomographie (EBCT) in der kardialen Bildgebung werden ließ. Mit der Einführung der konventionellen Mehrschicht-Spiral-CT-Systeme (MSCT) mit 4 Detektorschichten und Rotationszeiten von 500 ms ist, in Verbindung mit speziellen herzphasenbezogenen Rekonstruktionsalgorithmen (?retrospektives EKG-Gating?), mittlerweile eine Methode flächendeckend verfügbar geworden, die es erlaubt, die Koronargefäße u.a. auf kalzifizierte und nicht-kalzifizierte Plaques sowie das gesamte Herzvolumen in einer einzigen Atemanhalteperiode mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung darzustellen. Nach der Analyse von über 6000 Meßwerten anhand eines speziellen anthropomorphen Cardio-CT Phantoms zur Koronarkalkdetetektion, experimenteller ex-vivo und in-vitro Versuche zur CT-Koronarangiographie sowie der Untersuchung an insgesamt 70 Patienten sind wir davon überzeugt, dass die Computertomographie des Herzens an einem modernen Mehrschicht-Spiral-CT, unter Verwendung einer dezidierten kommerziell erhältlichen Hard- und Software für kardiale Anwendungen, ein hohes Potential bei der nicht-invasiven Bildgebung der Koronararterien aufweist. Im experimentellen Teil führten wir Untersuchungen an einem EBCT und MSCT an einem Phantom mit Kalzifikationen verschiedener Größe und Dichte durch. Die Quantifizierung der kalzifizierten Läsionen erfolgte mit verschiedenen Algorithmen und ergab insgesamt eine untersucherunabhängige und reproduzierbare Auswertung für beide Geräte. Bei einer genauen Analyse der Daten zeigte sich ein signifikanter Einfluß der Dichte und Länge der Kalzifikation auf die Score Werte sowie eine signifikante Wechselwirkung zwischen Länge und Dichte auf den jeweiligen Algorithmus (p < 0.0001). Diese experimentellen Untersuchungen sind eine wichtige Voraussetzung um die Daten, die bei der Bestimmung der koronaren Kalklast gewonnen werden für EBT-Geräte und Mehrzeilen-Geräte vergleichbar zu machen. Die eigenen Korrelationskoeffizienten von r = 0.93 bis 0.98 belegen, dass die schon gewonnenen wichtigen epidemiologischen Daten zur Risikostratifizierung bei Koronarpatienten auf die neue CT-Generation übertragen werden können. Die Reproduzierbarkeit beim Agatston- und Volumen-Score wird mit einer Standardabweichung von 18% angegeben, eigene Messungen mit Anwendung der Äquivalenzmasse Hydroxylapatit ergaben eine Standardabweichung von 8%. Somit scheint die Verwendung der Äquivalenzmasse Hydroxylapatit aufgrund der linearen Abhängigkeit der absoluten Dichte einer Läsion und dem gemessenen Dichtewert in Hounsfield-Einheiten (HE) der geeignetere Algorithmus zu sein als der herkömmliche Agatston-Score, wie er speziell für die EBCT entwickelt worden ist. Darüber hinaus konnten wir feststellen, dass die Reduzierung der Schichtbreite bzw. Kollimation von 2,5 mm auf 1,25 mm nur bei Kalzifikationen mit sehr hoher Dichte zu einer höheren Detektionsrate führt. Die klinischen Untersuchungen an 70 Patienten zur Koronarkalkdetektion mit Einschluß einer EKG-Synchronisation und einer dezidierten Kardiosoftware erwiesen sich als untersucherunabhängig und untersucherstabil. Wir konnten feststellen, dass vor allem die Beweglichkeit der Herzkranzgefäße zu unterschiedlichen Rekonstruktionszeitpunkten einen deutlichen Einfluß auf die Höhe des Kalzium-Score hatten. Die besten Ergebnisse erzielten wir mit einer Rekonstruktion der Bilddaten bei 60% des R-R-Intervalls in der diastolischen Phase des Herzzyklus. Ferner zeigte sich, dass der Einfluß der Software Systeme unterschiedlicher Firmen zu einer differenten Risikostratifizierung bei bis zu 14% der Patienten führte. Als Konsequenz aus diesen Untersuchungen ist zu fordern, dass serielle Untersuchungen am Patienten nach Möglichkeit am gleichen CT-Gerät unter Verwendung derselben Software durchgeführt werden soll. Unsere in-vitro Experimente an einem Stenosephantom mit verschiedenen Gefäßdiametern und Stenosegraden konnten zeigen, dass durch die Multiplanare-Volumen-Reformatierung (MPVR) eine Rekonstruktion des Gefässes in allen Raumebenen möglich ist. Die Gefäßdiameter sowie der Stenosegrad konnten mit hoher Übereinstimmung zur Angiographie und den realen Diametern des Gefäßphantoms in der MSCT bestimmt werden (r = 0.99). Die ex-vivo Untersuchungen an humanen Leichenherzen zeigte eine hohe Sensitivität bei der Detektion histopathologisch nachgewiesener, hochgradiger Stenosen (92%). Im Vergleich zur Angiographie als Luminographie, ist die kontrastunterstützte CT in der Lage, neben dem Gefäßlumen auch die Gefäßwand und verkalkte und nicht-verkalkte Plaques darzustellen (?vessel wall imaging?), die angiographisch unterschätzt oder nicht dargestellt werden konnten. Die kontrastunterstüzte CT-Koronarangiographie an 52 Patienten ergab in allen Fällen diagnostisch verwertbare Untersuchungen mit hoher Bildqualität. Die Beurteilung der Herzkranzgefäße nach retrospektiver, EKG-gegateter Rekonstruktion ist vom gewählten Rekonstruktionszeitpunkt abhängig und sollte, je nach Gefäßprovenienz, bei 40 ? 60% des R-R-Intervalls in der diastolischen Phase des Herzzyklus erfolgen, da damit die beste räumliche Auflösung und Artefaktfreiheit erzielt werden konnte. Unabhängig von bewegungsinduzierten Artefakten führten insbesondere die ausgeprägten Koronarverkalkungen, Arrhythmien sowie Herzfrequenzen über 70 Schläge/min. zu einer Einschränkung bei der Auswertung von Stenosen der Herzkranzgefäße. Im Vergleich zur invasiven Herzkatheteruntersuchung ergab die CT-Koronarangiographie eine Sensitivität von 71% bei der Detektion aller arteriosklerotischer Plaques. Die Detektion angiographisch relevanter Stenosen in einem kollektiv mit KHK erreicht eine Sensitivität von 86% und eine Spezifität von 80% für die CT-koronarangiographisch beurteilbaren Segmente. Die Wertigkeit der CT-Koronarangiographie in der Erfassung hochgradiger Stenosen liegt damit unter der direkten (invasiven) Koronarangiographie und beschränkt sich auf die proximalen und mittleren Gefäßsegmente. Die Darstellung von kardialen Bypässen sowie die Beurteilbarkeit der Durchgängigkeit von Koronarstents ist heute mit dem Vierzeilen-Mehrschicht-Computertomographen gut realisierbar. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 11.02.2004 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 22.05.2003 | |||||||
| Datum der Promotion: | 22.05.2003 |
