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DOI: 10.1055/s-2003-36598
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York
Quantifizierung der Herzfunktion in der Mehrschicht Spiral CT mit retrospektivem EKG-Gating: Vergleich zur Kernspintomographie
Quantification of Cardiac Function with Multislice Spiral CT Using Retrospective EKG-Gating: Comparison with MRIPublication History
Publication Date:
14 January 2003 (online)
Zusammenfassung
Ziel: Quantitative Bestimmung der linksventrikulären Herzfunktion anhand von Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT) Datensätzen des Herzens mit retrospektivem EKG-Gating im Vergleich zur Kernspintomographie (MRT). Material und Methode: Bei 16 Patienten (14 Männer, 2 Frauen, Durchschnittsalter 56,8 ± 11,5 Jahre) erfolgte eine MSCT-Angiographie der Koronararterien mit retrospektivem EKG-Gating sowie eine „steady state free precession” cine MRT in Atemanhaltetechnik als Referenzmethode. Aus den MSCT-Daten wurden multiplanare Reformationen in der kurzen Herzachse angefertigt. Daraus wurden endsystolisches Volumen (ESV), enddiastolisches Volumen (EDV), Schlagvolumen (SV) sowie Ejektionsfraktion (EF) und Myokardmasse (MM) bestimmt und anschließend mit der MRT verglichen. Ergebnisse: Für alle Parameter zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen MSCT und MRT (Pearson Korrelationskoeffizient: 0,95 - 0,99). Klinisch relevante Unterschiede konnten nicht nachgewiesen werden. Im Durchschnitt betrug die Differenz zwischen beiden Techniken 0,5 ml beim ESV, 0,8 ml beim EDV, 1,3 ml beim SV, 0,9 % bei der EF und 2,3 g bei der MM. Schlussfolgerungen: Die MSCT-Angiographie der Koronararterien mit retrospektivem EKG-Gating erlaubt nicht nur die Darstellung der Koronararterien, sondern auch eine exakte Quantifizierung der linksventrikulären Herzfunktion unter Verwendung derselben MSCT-Daten.
Abstract
Purpose: To quantify left ventricular function derived from retrospectively ECG-gated multislice spiral CT (MSCT) data sets in comparison to MRI. Materials and Methods: In 16 patients (14 males, 2 females, mean age 56.8 ± 11.5 years), retrospectively ECG-gated MSCT angiography of the coronary arteries and breath-hold steady state free precession cine MRI were performed. From MSCT data-sets, 20 axial image series were reconstructed every 5 % of the RR interval. Multiplanar images were reformatted in the short axis orientation from axial images. End-systolic and end-diastolic images were selected. From these images end-systolic volume (ESV), end-diastolic volume (EDV) and stroke volume (SV) as well as the ejection fraction (EF) and myocardial mass (MM) were determined using the Simpson's method and compared with MRI. Furthermore, image quality was assessed for both imaging modalities using a four point grading scale. Results: All parameters were found to have an excellent correlation between MSCT and MRI data (Pearson's correlation coefficient 0.95 - 0.99), without clinically relevant differences between both modalities. On average, the difference between both methods was 0.5 ml for ESV, 0.8 ml for EDV, 1.3 ml for SV, 0.9 % for EF and 2.3 g for MM. Image quality was slightly better for MRI (1.5 ± 0.65) than for MSCT (1.64 ± 0.74). Conclusion: Retrospectively ECG-gated MSCT angiography can not only visualize the coronary arteries but also enables precise quantification of the left ventricular function from the same MSCT data set.
Schlüsselwörter
Herz - CT-Herz - MR-Herz - Funktionsanalyse
Key words
Heart, CT - heart, MRI - heart, functional analysis
Literatur
- 1 Nieman K, Oudkerk M, Rensing B, van Oijen P, Munne A, van Geuns R J, de Feyter P J. Coronary angiography with multi-slice computed tomography. Lancet. 2001; 357 599-603
- 2 Giesler T, Baum U, Ropers D, Ulzheimer S, Wenkel E, Mennicke M, Bautz W, Kalender W A, Daniel W G, Achenbach S. Noninvasive Visualization of Coronary Arteries Using Contrast-Enhanced Multidetector CT: Influence of Heart Rate on Image Quality and Stenosis Detection. AJR Am J Roentgenol. 2002; 179 911-916
- 3 Hong C, Becker C R, Huber A, Schoepf U J, Ohnesorge B, Knez A, Brüning R, Reiser M F. ECG-gated reconstructed multi-detector row CT coronary angiography: effect of varying trigger delay on image quality. Radiology. 2001; 220 712-717
- 4 Thompson B H, Stanford W. Evaluation of cardiac function with ultrafast computed tomography. Radiol Clin North Am. 1994; 32 537-551
- 5 Flohr T, Ohnesorge B. Heart rate adaptive optimization of spatial and temporal resolution for electrocardiogramm-gated multislice spiral CT of the heart. J Comput Assist Tomogr. 2001; 25 907-923
- 6 Flohr T, Bruder H, Stierstorfer K, Simon J, Schaller S, Ohnesorge B. Neue technische Entwicklungen in der Mehrschicht-CT, Teil 2: Cardiale Bildgebung mit 16 sub-millimeter Schichten und erhöhter Gantry- Rotationsgeschwindgkeit. Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 1022-1027
- 7 Schalla S, Nagel E, Lehmkuhl H, Klein C, Bornstedt A, Schnackenburg B, Schneider U, Fleck E. Comparison of magnetic resonance real-time imaging of left ventricular function with conventional magnetic resonance imaging and echocardiography. Am J Cardiol. 2001; 87 95-99
- 8 Plein S, Smith W HT, Ridgway J P, Kassner A, Beacock D J, Bloomer T N, Sivananthan M U. Measurements of left ventricular dimensions using real-time acquisition in cardiac magnetic resonance imaging: comparison with conventional gradient echo imaging. MAGMA. 2001; 13 101-108
- 9 Kalender W A, Schmidt B, Zankl M, Schmidt M. A PC Program for Estimating Organ Dose and Effective Dose Values in Computed Tomography. Eur Radiol. 1999; 9 552-562
- 10 Landis J, Koch G G. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics. 1977; 33 159-174
- 11 Hofmann T, Meinertz T, Kasper W, Geibel A, Zehender M, Hohnloser S, Stienen U, Treese N, Just H. Mode of death in idiopathic dilated cardiomyopathy: a multivariate analysis of prognostic determinants. Am Heart J. 1988; 116 1455-1463
- 12 van der Geest R J, Reiber J HC. Quantification in cardiac MRI. J Magn Reson Imaging. 1999; 10 602-608
- 13 Baik H K, Budoff M J, Lane K L, Bakhsheshi H, Brundage B H. Accurate measures of left ventricular ejection fraction using electron beam tomography: a comparison with radionuclide angiography, and cine angiography. Int J Card Imaging. 2000; 16 391-398
- 14 Peshock R M, Willett D L, Sayad D E, Hundley W G, Chwialkowski M C, Clarke G D, Parkey R W. Quantitative MR imaging of the heart. Magn Reson Imaging Clin N Am. 1996; 4 287-305
- 15 Setser R M, Fischer S E, Lorenz C H. Quantification of left ventricular function with magnetic resonance images acquired in real time. J Magn Reson Imaging. 2000; 12 430-438
- 16 Schroeder S, Kopp A F, Kuettner A, Burgstahler C, Herdeg C, Heuschmid M, Baumbach A, Claussen C D, Karsch K R, Seipel L. Influence of heart rate on vessel visibility in noninvasive coronary angiography using new multislice computed tomography: experience in 94 patients. Clin Imaging. 2002; 26 106-111
- 17 Heuschmid M, Küttner A, Flohr T, Wildberger J E, Lell M, Kopp A F, Schröder S, Baum U, Schaller S, Hartung A, Ohnesorge B, Claussen C D. Darstellung der Herzkranzgefäße im CT mittels neuer 16-Teilen-Technologie und reduzierter Rotationszeit: Erste Erfahrungen. Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 721-724
- 18 Boese J M, Bahner M L, Albers J. et al . An improved algorithm for multi-slice cardiac CT imaging with high temporal resolution. Radiology. 2001; 221 (Suppl) S457 [Abstract]
- 19 Cohnen M, Poll L, Püttmann C, Ewen K, Mödder U. Strahlenexposition bei der Mehrschicht-Spiral-CT des Herzens. Fortschr Röntgenstr. 2001; 173 295-299
- 20 Becker C, Schätzl M, Feist H, Bäuml A, Schöpf U J, Michalski G, Lechl U, Hengge M, Brüning R, Reiser M. Abschätzung der effektiven Dosis für Routineprotokolle beim konventionellen CT, Elektronenstrahl-CT und bei der Koronarangiographie. Fortschr Röntgenstr. 1999; 170 99-104
- 21 Barkhausen J, Ruehm S G, Goyen M, Buck T, Laub G, Debatin J F. MR evaluation of ventricular function: true fast imaging with steady-state precession versus fast low angle shot cine MR imaging: feasibility study. Radiology. 2001; 219 264-269
- 22 Rominger M B, Bachmann G F, Geuer M, Puzik M, Boedeker R H, Ricken W W, Rau W S. Genauigkeit der rechts- und linksventrikulären Herzvolumen- und linksventrikulären Muskelmassenbestimmung mittels Cine MRT in Atemanhaltetechnik. Fortschr Röntgenstr. 1999; 170 54-60
- 23 Miller S, Simonetti O P, Carr J, Kramer U, Finn J P. MR Imaging of the heart with cine true fast imaging with steady-state precession: influence of spatial and temporal resolutions on left ventricular functional parameters. Radiology. 2002; 223 263-269
- 24 Juergens K U, Fischbach R, Grude M, Wichter T, Fallenberg E M, Opitz C, Heindel W L. Evaluation of left ventricular myocardial function by retrospectively ECG-gated multislice spiral CT in comparison to CINE magnetic resonance imaging. Eur Radiol. 2002; 12 (Suppl) S 191 [Abstract]
- 25 Juergens K U, Fischbach R, Grude M, Opitz C, Fallenberg E, Wichter T, Heindel W. Mehrschicht-Spiral-Computertomographie (MSCT) mit retrospektiver EKG-Synchronisation: Untersuchung der linksventrikulären Myokardfunktion im Vergleich zur Magnetresonanztomographie (MRT). Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 (Suppl 1) S136 [Abstract]
- 26 Herzog C, Mehtap A, Abolmaali N, Balzer J O, Schaller S, Vogl T J. Value and reproducibility of multidetector-row CT in the assessment of cardiac function. Eur Radiol. 2002; 12 (Suppl) S192 [Abstract]
- 27 Wintersperger B J, Hundt W, Knez A, Thilo C, Huber A, Nikolao K, Becker C R, Reiser M F. Beurteilung der linksventrikulären Pumpfunktion mit EKG-gesteuerter Mehrschicht CT: Vergleich mit der invasiven Ventrikulographie. Fortschr Röntgenstr. 2002; 174 (Suppl 1) S137 [Abstract]
- 28 Sorrentino M J. Echocardiographic determination of myocardial mass: a review. Am J Physiol Imaging. 1988; 3 109-113
Dr. med. Andreas H. Mahnken
Klinik für radiologische Diagnostik, Universitätsklinikum der RWTH-Aachen
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