Funktionsdiagnostik des Herzens mittels 4-Schicht-Mehrzeilen-Computertomographie

Abstract

Ziel: Ziel der vorgestellten Arbeit ist, die Genauigkeit der Bestimmung linksventrikulärer Funktionsparameter unter Verwendung der 4-Zeilen-Mehrschicht-Computertomographie (MS-CT) mittels retrospektivem EKG-Gating zu untersuchen und mit den Ergebnissen der konventionellen Ventrikulographie zu vergleichen. Material und Methode: Bei 40 Patienten mit bekannter bzw. zum Ausschluss einer koronaren Herzerkrankung (KHK) wurde neben einer Herzdarstellung unter Verwendung der MS-CT mit retrospektivem EKG-Gating (Volume Zoom, Siemens, Forchheim) eine konventionelle Koronarangiographie mit Ventrikulographie durchgeführt. Die CT-Untersuchung (120 kV, 400 mAs) erfolgte mit einer Kollimation von 4 × 1 mm (Rotationszeit: 500 ms) und 150 ml Kontrastmittel (Fluss von 4 ml/s). Für die Bestimmung der kardialen Funktionsparameter Wandbewegungsstörung, Globalfunktion und Myokarddurchmesser wurden zu 10 Zeitpunkten innerhalb einer RR-Phase Bilddatensätze rekonstruiert, aus welchen orthogonal zur z-Achse stehende horizontale Schichten des linken Ventrikels erstellt wurden. Die Auswertung dieser Schnitte erfolgte anschließend mittels der Cine-Darstellung und dem quantitativen Vergleich mit der Ventrikulographie. Bei 26 Patienten wurde das endsystolische Volumen (ESV) und enddiastolische Volumen (EDV) sowie die Ejektionsfraktion (EF) der MS-CT bestimmt und mit den Ergebnissen der invasiven Ventrikulographie korreliert. Hierzu wurden zum endsystolischen und enddiastolischen Zeitpunkten Bilddatensätze rekonstruiert, aus welchen jeweils Kurzachsenschnitte des linken Ventrikels mit einer Schichtdicke von 8 mm erstellt wurden. Die Auswertung dieser Kurzachsenschnitte erfolgte anschließend mittels einer speziellen, kommerziell erhältlichen Nachverarbeitungssoftware (ARGUS, Siemens). Ergebnisse: In allen Fällen konnte eine zur Bestimmung der Funktionsdiagnostik ausreichende Bildqualität in der MS-CT erreicht werden. Wandbewegungsstörungen wurden mit einer Spezifität und Sensitivität und einem positiven und negativen prädiktiven Wert von > 0,95 festgestellt. Die Spezifität, Sensitivität, der positive und negative prädiktive Wert liegen für die Globalfunktion bei > 0,92. Die für die Hypertrophie des linken Ventrikels ermittelten Werte liegen für die Spezifität, Sensitivität, den positiven und negativen prädiktiven Wert bei > 0,72. Das EDV wies eine ordentliche (150,1 ± 16,2 ml MS-CT vs. 138,7 ± 16,9 ml Ventrikulographie, MD: 11,4 ± 12,7 ml; r = 0,51), das ESV (58,1 ± 14,6 ml vs. 50,2 ± 13,4 ml, MD: 7,9 ± 8,8 ml; r = 0,81) und die EF (60,9 ± 13,6 % vs. 64,9 ± 12,7 %, MD: 4,0 ± 6,2 %; r = 0,79) eine gute Korrelation zur Ventrikulographie auf. Die MS-CT zeigte im Vergleich zur Ventrikulographie jedoch eine signifikante Überschätzung von EDV (p = 0,008) und ESV (p = 0,003) sowie eine signifikante Unterschätzung (p = 0,001) der EF. Schlussfolgerungen: Die MS-CT des Herzens mit retrospektivem EKG-Gating erlaubt eine Abschätzung der linksventrikulären Pumpfunktion. Dies stellt eine wichtige Zusatzinformation bei der nicht-invasiven Herzbildgebung dar. Im Vergleich zur Ventrikulographie muss in der MS-CT jedoch mit einer signifikanten Überschätzung von EDV und ESV und einer Unterschätzung der EF gerechnet werden.

PURPOSE: To evaluate the accuracy of left ventricular function using a multidetector CT (MDCT) with retrospective ECG-gating and to compare the results with conventional ventriculography. MATERIALS AND METHODS: In 26 / 40patients, retrospectively ECG-gated MDCT of the heart (Volume Zoom, Siemens, Germany) as well as conventional coronary angiography including ventriculography was performed to exclude or follow coronary artery disease. CT examination (120 KV, 400 mAs) was carried out with 4 x 1 mm collimation (500 ms gantry rotation time). For CT angiography, 150 ml of contrast media was injected intravenously at a flow rate of 4 ml/s. All data sets of the functional cardiac parameters were reconstructed in end-systolic and end-diastolic phase. End-systolic volume (ESV), end-diastolic volume (EDV),ejection fraction (EF), regional wall motion, and thickness of the cardiac muscle were determined from multiplanar reformations orthogonally through the cardiac short axis and analyzed using special evaluation software (ARGUS, Siemens). The results were compared with ESV, EDV and EF obtained from invasive ventriculography. RESULTS: In all cases, a sufficient quality of the MDCT images was achieved. EDV (150.1 +/- 16.2 ml MDCT vs. 138.7 +/- 16.9 ml ventriculography; mean difference 11.4 +/- 12.7 ml; r = 0.51) had an acceptable correlation to conventional ventriculography, and ESV (58.1 +/- 14.6 ml vs. 50.2 +/- 13.4 ml; mean difference 7.9 +/- 8.8 ml; r = 0.81) and EF (60.9 +/- 13.6 % vs. 64.9 +/- 12.7 %; mean difference 4.0 +/- 6.2 %; r = 0.79) showed a good correlation. In comparison with invasive ventriculography, MDCT tended to overestimate significantly EDV (p = 0.008) and ESV (p = 0.003) and to underestimate EF (p = 0.001). CONCLUSION: MDCT of the heart with retrospective ECG-gating enables efficient estimation of left ventricular function, providing important additional information of non-invasive cardiac imaging using MDCT. However, EDV and EVS were significantly overestimated and EF was underestimated in MDCT compared to ventriculography.