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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


―  Bildgebendes Verfahren zur Darstellung von Gefäßverläufen und Gefäßabgängen durch zeitlich gesteuerte optimierte Kontrastierung

―  KM – Bolus (ausreichende Menge)

―  Verschiedene Nachbearbeitungen

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Anwendungsmöglichkeiten


―  Darstellung verschiedener Gefäße und Gefäßsysteme (Arterien, Venen) im gesamten Körper, z.B.

•  Gehirn

•  Nieren

•  Becken

•  Extremitäten

•  Lunge

•  Herz

•  Hals

•  Abdomen


―  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


Technische Grundlagen


―  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


Technische Grundlagen Einstellparameter


-  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


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


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


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


Technische Grundlagen Optimierungsmöglichkeiten


―  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


Klinische Grundlagen


Vorteile •  Schnelle Untersuchungstechnik •  1 – 3 mm Schichtdicke möglich •  Thorax – Leiste in einem

Durchgang untersuchbar •  Identifikation von Gefäßkalk

Nachteile •  Strahlenbelastung •  Iodhaltiges KM


Kontraindikationen:

•  Schwangerschaft

•  Nierenerkrankung (GFR < 30)

•  Manifeste Hyperthyreose (↓ TSH, ↑ fT3 / ↑ fT4)

•  KM-Allergie •  Diabetes, der mit Metformin-haltigen oralen Antidiabetika behandelt wird

•  Unmittelbare Voraufnahme


Fehlermöglichkeiten

-  Pulsationsartefakte -  Bewegungsartefakte -  KM – Paravasat, niedriger Flow -  Kreislaufzeit, Hypotonie -  Partialvolumeneffekt -  Platzierung der ROI im falschen Lumen bei Dissektion bzw. Wandhämatom


Image post-processing


-  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


Optionen

I Multiplanare Rekonstruktion - MPR I Maximum Intensive Projection - MIP I Volume Rendering Technique - VRT/3D


―  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


―  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


―  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


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


―  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


Fallbeispiele


Fallbeispiele 1 EKG-Triggerung/EKG-Gating


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


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


Fallbeispiele 2


Intramurales Hämatom (IMH) mit multiplen PAUs der thorakalen Aorta descendens


Fallbeispiele 3


Typ B Dissektion - VRT


Spontane Aortendissektion


Fallbeispiele 4


Aneurysma spurium Leiste


Fallbeispiele 5


Traumatische Aortendissektion mit Beteiligung der A. subclavia sin.


Fallbeispiele 6


Rupturiertes AAA 1


Rupturiertes AAA 2


Fallbeispiele 7


Thorakales Aortenaneurysma

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Fallbeispiele 8


Fallbeispiele 9 Anomalien/Normvarianten


Arteria lusoria •  Atypisch verlaufende

A. subclavia dex.

•  → Abgang aus Aorta

Anstatt Trc. brachio-

cephalicus

•  http://mevis-research.de


Ausblick, was ist möglich ?


― 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


- 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


- „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


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


1) „full navigation“

→ mit 3D-Rekonstruktion der Aortenwand

2) „empty navigation“

→ mit Subtraktion der Aortenwand → nach TEVAR zur Analyse des Stent-grafts


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


Empty navigation

VA nach TEVAR



Quiz


- 22 Jahre, männlich - Hochrasanztrauma (VKU) mit Herausschleudern aus dem Fahrzeug - bei Ankuft Notarzt bewusstlos - bei Ankunft Klinik intubiert und beatmet, ↓ Femoralispulse


Ideen ?


–  KM-Austritt in der Nähe der Milz

→ aktive Blutung


–  Bilaterale Niereninfarkte


–  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


http://www.radiologyassistant.nl

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: [email protected]


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


PD Dr. Jörn O. Balze. Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin Katholisches Klinikum Mainz. CT-Angiographie der Aorta

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