Whole-Heart-MR-Koronarangiographie - erste Ergebnisse

M. Ozgun; A. Hoffmeier; M. Quante; R. Fischbach; W. Heindel; R. Botnar; D. Maintz

doi:10.1055/s-2006-926650

RöFo - Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren, Table of Contents

Rofo 2006; 178(5): 500-507
DOI: 10.1055/s-2006-926650

Herz

Whole-Heart-MR-Koronarangiographie - erste Ergebnisse

Whole-Heart Coronary MR Angiography - Initial ResultsM. Ozgun¹ , A. Hoffmeier² , M. Quante¹ , R. Fischbach¹ , W. Heindel¹ , R. Botnar³ , D. Maintz¹

¹Institut für Klinische Radiologie, Universitätsklinikum Münster
²Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Münster
³Cardiac Department, Beth Israel Deaconess Medical Center

Abstract

Zusammenfassung

Ziel: Evaluation einer neuen MR-Koronarangiographietechnik zur Darstellung des gesamten koronararteriellen Gefäßbaumes in einer Datenakquisition. Material und Methoden: Sechs gesunde Probanden und 15 Patienten mit bekannter KHK wurden mit einer navigatorgesteuerten und -korrigierten (NAV), das ganze Herz umfassenden Steady-State-Free-Precession-(SSFP-)Sequenz in freier Atmung (WH-MRA) (TR = 5,4, TE = 2,7, SENSE Faktor = 2, 160 Schichten, 0,75 mm rekonstruierte Schichtdicke, Auflösung = 0,99 × 0,99 mm², Scanzeit 14 min [50 % NAV-Effizienz]) und einer gezielten 3D-SSFP-MR-Angiographiesequenz (t-MRA) (TR = 5,6 ms, TE = 2,8 ms, 20 Schichten mit 1,5 mm rekonstruierter Schichtdicke, Auflösung = 0,99 × 0,99 mm², Scanzeit = 7 min [50 % NAV-Effizienz]) untersucht. Die subjektive Bildqualität (4-Punktskala) und objektive Parameter einschließlich der Gefäßschärfe, -durchmesser und CNR wurden für die WH-MRA und t-MRA berechnet. In Patienten wurde die Genauigkeit der Detektion von Stenosen größer als 50 % im Vergleich zum Herzkatheter (XA) ermittelt, welche als Goldstandard gewertet wurde. Ergebnisse: Die WH-MRA zeigte eine gute Gefäßsichtbarkeit bei gesunden Probanden (100 %) gegenüber eingeschränkter Beurteilbarkeit bei Patienten (78 % in einer 8-Segment-Bewertung). Die Gefäßschärfe der WH-MRA von Patienten war der t-MRA unterlegen (37 vs. 42 %), während in gesunden Probanden vergleichbare Werte vorlagen (42 %). Die Gefäßdurchmesser unterschieden sich nicht signifikant zwischen den beiden MR-Sequenzen. CNR war jedoch signifikant erniedrigt bei der WH-MRA (CNR 7,4 vs. 11,5). Die diagnostische Genauigkeit zur Detektion einer KHK war gleichwertig mit beiden Sequenzen (85,5 vs. 86,2 %). Schlussfolgerung: Die WH-MRA ermöglicht eine gute Darstellung der Koronargefäße von Probanden und Patienten bei deutlich vereinfachtem Scanablauf und Vorteilen in der 3D-Nachverarbeitung. Hinsichtlich der Bildparameter sowie der Detektion einer KHK konnten im Vergleich zur t-MRA vergleichbare Ergebnisse erzielt werden; dennoch bleibt der relativ hohe Anteil an diagnostisch unzureichender Bildqualität ein relevanter Nachteil.

Abstract

Purpose: To evaluate a new coronary MR angiography technique covering the whole coronary artery tree in one data set acquisition. Materials and Methods: Six healthy volunteers and 15 patients with known CAD were examined with a navigator gated and corrected (NAV) free-breathing 3D steady-state free precession sequence covering the whole heart (WH-MRA) (TR = 5.4, TE = 2.7, SENSE factor = 2, 160 slices, 0.75 mm reconstructed slice thickness, in-plane resolution = 0.99 × 0.99 mm², scan time 14 min [50 % NAV efficiency]) and a vessel targeted 3D SSFP MRA sequence (t-MRA) (TR = 5.6 ms, TE = 2.8 ms, 20 slices of 1.5 mm reconstructed slice thickness, in-plane resolution = 0.99 × 0.99 mm², scan time = 7 min [50 % NAV efficiency]). Subjective image quality (4-point scale) and objective image quality parameters including vessel sharpness, vessel diameter and CNR were calculated for WH-MRA and t-MRA. In patients, the accuracy for detection of stenosis larger than 50 % was compared to the accuracy of X-ray coronary angiography (XA), which was considered the standard. Results: WH-MRA demonstrated good vessel visibility in healthy subjects (100 %) whereas vessel visibility in patients was limited (78 % in an 8 segment evaluation). Vessel sharpness was inferior to that of t-MRA in patients (37 vs. 42 %) but equal in healthy subjects (42 %). Vessel diameter did not differ significantly between WH-MRA and t-MRA. CNR was significantly reduced for WH-MRA (CNR 7.4 vs. 11.5). The diagnostic accuracy for the detection of CAD was comparable for both MRA approaches (85.5 vs. 86.2 %). Conclusion: WH-MRA allows good coronary artery visualization in healthy subjects and patients and provides a simplified scanning procedure and advantages in 3D post-processing. Regarding image parameters and the detection of CAD, the results are comparable to those acquired with t-MRA. The major disadvantage remains the high number of diagnostically insufficient images.

Key words

Coronary angiography - MR angiography - steady-state free precession - whole-heart coronary MR angiography

Full Text

References

Literatur

1 Budoff M J, Achenbach S, Duerinckx A. Clinical utility of computed tomography and magnetic resonance techniques for noninvasive coronary angiography. J Am Coll Cardiol. 2003; 42 1867-1878
2 Manning W J, Edelman R R. Magnetic resonance coronary angiography. Magn Reson Q. 1993; 9 131-151
3 Sandstede J, Beer M, Pabst T. et al . Primärdiagnostik der koronaren Herzerkrankung mit MRT und CT. Fortschr Röntgenstr. 2003; 175 477-483
4 Jahnke C, Paetsch I, Schnackenburg B. et al . Coronary MR angiography with steady-state free precession: individually adapted breath-hold technique versus free-breathing technique. Radiology. 2004; 232 669-676
5 Stuber M, Botnar R M, Danias P G. et al . Submillimeter three-dimensional coronary MR angiography with real-time navigator correction: comparison of navigator locations. Radiology. 1999; 212 579-587
6 Bornert P, Stuber M, Botnar R M. et al . Direct comparison of 3D spiral vs. Cartesian gradient-echo coronary magnetic resonance angiography. Magn Reson Med. 2001; 46 789-794
7 Maintz D, Aepfelbacher F C, Kissinger K V. et al . Coronary MR angiography: comparison of quantitative and qualitative data from four techniques. AJR Am J Roentgenol. 2004; 182 515-521
8 Spuentrup E, Buecker A, Stuber M. et al . Navigator-gated coronary magnetic resonance angiography using steady-state-free-precession: comparison to standard T2-prepared gradient-echo and spiral imaging. Invest Radiol. 2003; 38 263-268
9 Spuentrup E, Katoh M, Stuber M. et al . Coronary MR imaging using free-breathing 3D steady-state free precession with radial k-space sampling. Fortschr Röntgenstr. 2003; 175 1330-1334
10 Kim W Y, Danias P G, Stuber M. et al . Coronary magnetic resonance angiography for the detection of coronary stenoses. N Engl J Med. 2001; 345 1863-1869
11 Sommer T, Hofer U, Hackenbroch M. et al . Hochauflösende 3D-MR-Koronarangiographie in Echt-Zeit-Navigatortechnik: Ergebnisse aus 107 Patientenuntersuchungen. Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 459-466
12 Barkhausen J, Hunold P, Jochims M. et al . Vergleich von Gradienten-Echo und steady state free precession Sequenzen zur 3D-Navigator-MR-Koronarangiographie. Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 725-730
13 Giorgi B, Dymarkowski S, Maes F. et al . Improved visualization of coronary arteries using a new three-dimensional submillimeter MR coronary angiography sequence with balanced gradients. AJR Am J Roentgenol. 2002; 179 901-910
14 Ozgun M, Hoffmeier A, Kouwenhoven M. et al . Comparison of 3D segmented gradient-echo and steady-state free precession coronary MRI sequences in patients with coronary artery disease. AJR Am J Roentgenol. 2005; 185 103-109
15 Stuber M, Botnar R M, Danias P G. et al . Double-oblique free-breathing high resolution three-dimensional coronary magnetic resonance angiography. J Am Coll Cardiol. 1999; 34 524-531
16 Weber O M, Martin A J, Higgins C B. Whole-heart steady-state free precession coronary artery magnetic resonance angiography. Magn Reson Med. 2003; 50 1223-1228
17 Jahnke C, Paetsch I, Nehrke K. et al . Rapid and complete coronary arterial tree visualization with magnetic resonance imaging: feasibility and diagnostic performance. Eur Heart J. 2005; 26 2313-2319
18 Sakuma H, Ichikawa Y, Suzawa N. et al . Assessment of coronary arteries with total study time of less than 30 minutes by using whole-heart coronary MR angiography. Radiology. 2005; 237 316-321
19 Wang Y, Vidan E, Bergman G W. Cardiac motion of coronary arteries: variability in the rest period and implications for coronary MR angiography. Radiology. 1999; 213 751-758
20 Botnar R M, Stuber M, Danias P G. et al . Improved coronary artery definition with T2-weighted, free-breathing, three-dimensional coronary MRA. Circulation. 1999; 99 3139-3148
21 Brittain J H, Hu B S, Wright G A. et al . Coronary angiography with magnetization-prepared T2 contrast. Magn Reson Med. 1995; 33 689-696
22 Botnar R M, Stuber M, Danias P G. et al . A fast 3D approach for coronary MRA. J Magn Reson Imaging. 1999; 10 821-825
23 Etienne A, Botnar R M, Van Muiswinkel A M. et al . „Soap-Bubble” visualization and quantitative analysis of 3D coronary magnetic resonance angiograms. Magn Reson Med. 2002; 48 658-666
24 Dirksen M S, Langerak S E, de Roos A. et al . Images in cardiovascular medicine. Malignant right coronary artery anomaly detected by magnetic resonance coronary angiography. Circulation. 2002; 106 1881-1882
25 Hackenbroch M, Meyer C, Beck G. et al . 3D motion adapted gating (3D MAG): Eine neue Navigatortechnik zur Verkürzung der Messzeit in der hochauflösenden 3D-MR-Koronarangiographie in Echt-Zeit-Navigatortechnik. Fortschr Röntgenstr. 2005; 177 350-357

Murat Ozgun

Albert-Schweitzer-Straße 33

45129 Münster

Phone: ++ 49/2 51/8 34 73 01

Fax: ++ 49/2 51/8 34 96 56

Email: murat@uni-muenster.de