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CT-Angiographie - Spaß mit brillanten Bildern -
Radebeul, 10.09.2011, Katrin Kühne
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― Definition
― Anwendungsmöglichkeiten
― Technische Grundlagen
• Einstellparameter
• Optimierungsmöglichkeiten
― Klinische Grundlagen
― Image Post-Processing
― Fallbeispiele
― Ausblick – Was ist möglich ?
― Quiz
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Gliederung
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Definition
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― Bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Gefäßverläufen und Gefäßabgängen durch zeitlich gesteuerte optimierte Kontrastierung
― KM – Bolus (ausreichende Menge)
― Verschiedene Nachbearbeitungen
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Anwendungsmöglichkeiten
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― Darstellung verschiedener Gefäße und Gefäßsysteme (Arterien, Venen) im gesamten Körper, z.B.
• Gehirn
• Nieren
• Becken
• Extremitäten
• Lunge
• Herz
• Hals
• Abdomen
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― Aneurysmen
― Dissektion, Gefäßverletzungen nach Trauma
― Gefäßverschlüsse, Mesenterialischämie
― Atherosklerose (große Gefäße, Koronararterien vor Bypass oder Stent)
― Arteriovenöse Malformation
― vor und nach endovaskulärer Intervention oder gefäßchirurgischer OP
― vor Lebendnierenspende (Anomalitäten, Normvarianten der nierenversorgenden Gefäße)
― Darstellung der arteriellen Versorgung eines malignen Tumors vor OP, Chemoembolisation,
selektiver Radiotherapie
― vor Nierenvenenpunktion zur endokrinologischen Diagnostik
― bei Vd. a. pulmonalarterielle Embolie
― Anomalien des Lungenkreislaufs, z. B. Pulmonalvenenfehlmündung
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Technische Grundlagen
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― a) automatisches Bolustracking für optimales Timing und homogene maximale
arterielle Kontrastierung
― b) Testbolus: Herausfinden des Start-Delays (Intervall zwischen KM-Injektion und Aufnahmestart der Bildserie) → 10 – 20 ml KM als Testdosis (5 ml/s)
― Abstand von 8 s → erste Schnittbilder angefertigt → Zeit-Dichte-Kurve → Delayzeit für maximale Kontrastverstärkung bestimmt
― Relativ hohe Strahlenbelastung
• bis zu 13 mSv
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Technische Grundlagen Einstellparameter
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- Röhrenspannung: kV à Kontrast, Strahlenbelastung - ↓ kV à hoher Kontrast à hohe Hautdosis + Absorption - ↑ kV à niedriger Kontrast à niedrige Hautdosis + Absorption
à hohe Streustrahlung
↑ 10 kV : mAs nahezu halbiert ↓ 10 kV : mAs nahezu verdoppelt
- Stromstärke: mA - Dauer der Anwendung: s
à Maß für die Belichtung à mAs à Bildgüte/Kontrast
à Für Flächendosisprodukt verantwortlich
- Kollimation: mm à Ortsauflösung
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Beispielprotokolle
Aorta thoracica KV 120 mAs 50 KM oral nein KM i. v. 80 ml (z. B. Soultrast
300) Schichtdicke kranio-kaudal Topogramm Schulter - Zwerchfell Care Dose Ja Kollimation 16 x 1,5 mm Delay Bolustracking Rekonstruktion 2 mm CT - Angio
3 mm Lunge
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Aorta abdominalis KV 120 mAs 50 KM oral nein KM i. v. 100 ml (z. B. Soultrast
300) Schichtdicke kranio-kaudal Topogramm Leberoberrand –
Trochanter minor Care Dose Ja Kollimation 16 x 1,5 mm Delay Bolustracking Rekonstruktion 2 mm Aorta Angio
MIP coronar
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Pulmonalisangio KV 120 mAs 50 KM oral nein KM i. v. 80 ml (z. B. Soultrast
300) Schichtdicke kaudo-kranial Topogramm Schulter -
Zwerchfellende Care Dose Ja Kollimation 16 x 0,75 mm Delay 4 s Rekonstruktion 1 mm Mediastinum
3 mm Lunge MIP coronar
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Technische Grundlagen Optimierungsmöglichkeiten
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― Optimale KM-Menge: 1,5 ml/kg KG ― Optimaler Flow: ~ 4 ml/s ― Beachtung des HMV
à beeinflusst erheblich Ausmaß und Zeitpunkt der max. arteriellen Kontrastierung
à langsamer Kreislauf (z. B. HI) → späterer Peak, starke arterielle Kontrastierung
à schneller Kreislauf (z. B. junge Pat.) → KM-Enhancement ↓ (infolge der raschen Verdünnung)
― Hochkonzentriertes KM (> 350 mg I/ml)
à weniger KM nötig und geringerer Flow möglich
― Adipöse Patienten:
– Anpassung von kV und mAs zur Reduzierung des Rauschens
– ↑ Flow und Iodkonzentration
– ↑ Schichtdicke der Rekons
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Klinische Grundlagen
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Vorteile • Schnelle Untersuchungstechnik • 1 – 3 mm Schichtdicke möglich • Thorax – Leiste in einem
Durchgang untersuchbar • Identifikation von Gefäßkalk
Nachteile • Strahlenbelastung • Iodhaltiges KM
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Kontraindikationen:
• Schwangerschaft
• Nierenerkrankung (GFR < 30)
• Manifeste Hyperthyreose (↓ TSH, ↑ fT3 / ↑ fT4)
• KM-Allergie • Diabetes, der mit Metformin-haltigen oralen Antidiabetika behandelt wird
• Unmittelbare Voraufnahme
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Fehlermöglichkeiten
- Pulsationsartefakte - Bewegungsartefakte - KM – Paravasat, niedriger Flow - Kreislaufzeit, Hypotonie - Partialvolumeneffekt - Platzierung der ROI im falschen Lumen bei Dissektion bzw. Wandhämatom
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Image post-processing
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- Verhindert durch Optimierung der Daten die Übermittlung von zu viel und zu wenig Information an den Befunderheber
- Optimierung der Befundung - Optimierung der Befundpräsentation im klinischen Alltag - Schutz vor „Überlastung“ der Archive
Zweck des post processing
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Optionen
I Multiplanare Rekonstruktion - MPR I Maximum Intensive Projection - MIP I Volume Rendering Technique - VRT/3D
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― schneller Überblick über alle Bildinformationen in koronaren, sagittalen oder axialen Schnitten
― am besten geeignet, um pathologische Prozesse in zentralen Anteilen des
Gefäßlumens, z. B. Dissektion, zu beurteilen ― der MIP überlegen bei der Identifizierung der räumlichen Beziehung abgehender
Gefäße zu Aorta und Dissektionsmembran → Gefäßabgänge in den MPRs in mehreren Schichtebenen und überlagerungsfrei dargestellt
Multiplanare Rekonstruktion - MPR
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― Wandveränderungen und
Gefäßlumen am besten mit axialen
Einzelschichten und MPRs beurteilt
(mit MIP und VRT nur eingeschränkt)
― geometrische Messungen genau, da
MPRs frei anguliert und Messung
senkrecht oder parallel zum Verlauf
des jeweiligen Gefäßes
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Maximum Intensive Projection - MIP
― Bilddaten im Rechner zu dreidimensionalem Volumen übereinander gestapelt und in
beliebiger Projektionsrichtung betrachtet à höchste Voxelwerte zu Pixelwerten à Darstellung des Gefäßes
― Projektionsprinzip der MIP-Rekonstruktionen Nachteil für Nachverarbeitung der
kontrastverstärkten CTA-Datensätze, bei denen sich Kalk und ossäre Strukturen hyperdens darstellen
→ Überlagerungen des Gefäßlumens
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― dann für die Rekonstruktion
anwendbar, wenn Kontrast ausreicht
und keine störenden Überlagerungen
z. B. durch Knochenstrukturen zu
erwarten sind
― Je nach Länge des
Untersuchungsbereichs und Größe
der zu erfassenden Gefäße müssen
Schichtdicke, Tischvorschub,
Rekonstruktionsintervall und Modus
der KM-Applikation der Fragestellung
angepasst werden
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― Vorteil:
― Auch kleinere Gefäße bis 2 mm Durchmesser sichtbar, solange sie höhere CT-Werte als die Umgebung besitzen
― Nachteil:
― Dissektionsmembranen nur erkennbar, wenn sie exakt parallel zum Betrachtungswinkel der MIP verlaufen à gekrümmte MPR
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Volume Rendering Technique - VRT/3D
― Aufgabe: Bildinformation auf die befundrelevante Information reduzieren und
redundante Daten entfernen
→ Bildanalyse beschleunigt → Befund leichter und schneller erkennbar
― Cave:
» Gefahr des Informationsverlustes » Kontrast vermindert, insbesondere im Vergleich zu MPR
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― Grundsätzlich zur 2D- oder 3D-Nachverarbeitung
möglichst hochauflösende Originaldatensätze
mit möglichst isotroper Voxelkonfiguration notwendig
― für unterschiedliche Abschnitte der Dichteskala
eine unterschiedliche Dichte, Farbe und Transparenz definiert
― Wiederholte Summation aller Voxel entlang einer Linie aus Sicht des Betrachters
→ jeder Wert wird zu Pixel verarbeitet
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Fallbeispiele
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Fallbeispiele 1 EKG-Triggerung/EKG-Gating
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EKG-Triggerung
à prospektiv à Daten innerhalb eines vorgegebenen Intervalls des Herzzyklus anhand des EKGs aquiriert
à fixes Delay nach der R-Zacke, rel. Delay in % des RR-Intervalls, fixes Delay vor der R-Zacke
EKG-Gating
à retrospektiv à Daten während des gesamten Herzzyklus aquiriert à Rekonstruktion in den verschiedenen Phasen des Herzzyklus möglich
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EKG-Gating
D. Theisen1 · H. von Tengg-Kobligk2 · H. Michaely1 · K. Nikolaou1 · M.F. Reiser1 · B.J. Wintersperger1 1 Institut für Klinische Radiologie, Klinikum Großhadern der Ludwig-Maximilians-Universität München 2 Abt. Radiologie, Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) Heidelberg Radiologe 2007 · 47:982–992
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Fallbeispiele 2
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Intramurales Hämatom (IMH) mit multiplen PAUs der thorakalen Aorta descendens
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Fallbeispiele 3
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Typ B Dissektion - VRT
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Spontane Aortendissektion
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Fallbeispiele 4
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Aneurysma spurium Leiste
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Fallbeispiele 5
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Traumatische Aortendissektion mit Beteiligung der A. subclavia sin.
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Fallbeispiele 6
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Rupturiertes AAA 1
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Rupturiertes AAA 2
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Fallbeispiele 7
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Thorakales Aortenaneurysma
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Fallbeispiele 8
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Fallbeispiele 9 Anomalien/Normvarianten
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Arteria lusoria • Atypisch verlaufende
A. subclavia dex.
• → Abgang aus Aorta
Anstatt Trc. brachio-
cephalicus
• http://mevis-research.de
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Ausblick, was ist möglich ?
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― CTA der Koronararterien
• Gegenstand wissenschaftlicher Studien • Kann konventionelle Koronarangiographie noch nicht ersetzen
― Für therapeutische Eingriffe (Stenting, Ballondilatation, Coiling…) weiterhin
konventionelle Angiographie erforderlich ― Keine valide Aussage über Einbeziehung von Koronarien und Aortenklappe z. B. bei
Dissektion mittels CTA der Aorta möglich
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- Virtuelle CT-Angiographie - Spiral-CT-Technik Voraussetzung für Sprung von der
2D-Darstellung zur multiplanarenD-Rekonstruktion der Aorta
- ermöglicht nicht nur Volumenmessung endovaskulär versorgter AAA im follow-up, sondern optimiert auch präoperative Diagnostik
- Im Sinne einer virtuellen Navigation kann Therapeut Pathomorphologie und Anatomie präoperativ visualisieren
→ Informationen über arteriosklerotische Veränderungen
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- „Centerline“ (errechnete Linie im Mittelpunkt des durchströmten, kontrastierten Aortenlumens)
→ in der festgelegten Verankerungszone im 90°-Winkel minimaler und maximaler Durchmesser des Aortenlumens berechnet
- ermöglicht exakte Dimensionierung und Auswahl der Endoprothese → Erfolg der
Behandlung
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a Centerline-Messung einer 3D-CT-Un-tersuchung bei chronisch expandierender Aortendis-sektion (CEAD)
b Durch-messerbestimmung im 90°-Winkel zur Centerline (rote bzw. grüne Linie)
D. Böckler· A. Hyhlik-Dürr · H. von Tengg-Kobligk · R. Lopez-Benitez · H.-U. Kauczor · K. Klemm Radiologe 2007 · 47:962–973, DOI 10.1007/s00117-007-1588-, Online publiziert: 26. Oktober 2007, © Springer Medizin Verlag 2007
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1) „full navigation“
→ mit 3D-Rekonstruktion der Aortenwand
2) „empty navigation“
→ mit Subtraktion der Aortenwand → nach TEVAR zur Analyse des Stent-grafts
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Full navigation
N. Louis, E. Bruguiere, H. Kobeiter, P. Desgranges, E. Allaire, M. Kirsch, JP. Becquemin. Eur J Vasc Endovasc Surg (2010) 10, 340-347
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Empty navigation
VA nach TEVAR
N. Louis, E. Bruguiere, H. Kobeiter, P. Desgranges, E. Allaire, M. Kirsch, JP. Becquemin. Eur J Vasc Endovasc Surg (2010) 10, 340-347
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Quiz
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- 22 Jahre, männlich - Hochrasanztrauma (VKU) mit Herausschleudern aus dem Fahrzeug - bei Ankuft Notarzt bewusstlos - bei Ankunft Klinik intubiert und beatmet, ↓ Femoralispulse
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Ideen ?
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– KM-Austritt in der Nähe der Milz
→ aktive Blutung
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– Bilaterale Niereninfarkte
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– Einseitiger Niereninfarkt kann das Ergebnis einer lokalisierten Verletzungen sein – Wenn bilaterale Infarkte → embolische Quelle ? – Häufigste Lokalisation nach einer Verletzung für diese Embolien
→ Aorta am Isthmus, weil Aorta dort fixiert
– In diesem Fall allerdings: traumatische Dissektion der Aorta auf Zwerchfellhöhe – Häufiger Ort für Verletzungen der Aorta aufgrund der relativen Fixierung
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Adresse: Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik Fetscherstraße 74, 01307 Dresden
Kontakt: Katrin Kühne Telefon: 0351 458-18222 Telefax: 0351458-5758 E-Mail: katrin.kuehne@uniklinikum-dresden.de
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Literatur
Rubin et al. CT angiography earns role in thoracic aorta. Diagn Imaging (San Franc). 1995 Nov; Suppl:CT10-3
Smith PA, Fishman EK (1999) Clinical integration of three-dimensional helical CT angiography into academic radiology: results of a focused survey. AJR 173:445–447
Kandarpa K, Sandor T,Tieman J,Hooshmand R, Chopra PS, Chakrabati J (1993) Rapid threedimensional surface reconstruction of magnetic resonance images of large arteries
and veins: a preliminary evaluation of clinical utility.Cardiovascul Intervent Radiol 16:25–29
Johnson PT, Fishman EK,Duckwall JR, Calhoun PS,Heath DG (1998) Interactive threedimensional volume rendering of spiral CT data: current applications in the thorax.
Radiographics 18:165–187
D. Böckler, A. Hyhlik-Dürr, H. von Tengg-Kobligk, R. Lopez-Benitez, H.-U. Kauczor, K. Klemm Radiologe 2007 · 47:962–973
D. Theise, H. von Tengg-Kobligk, H. Michaely, K. Nikolaou, M.F. Reiser, B.J. Wintersperger. Radiologe 2007 · 47:982–992
N. Louis, E. Bruguiere, H. Kobeiter, P. Desgranges, E. Allaire, M. Kirsch, JP. Becquemin. Eur J Vasc Endovasc Surg (2010) 10, 340-347
PD Dr. Jörn O. Balze. Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin Katholisches Klinikum Mainz. CT-Angiographie der Aorta
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