Impact of ECG Gating in Contrast-Enhanced MR Angiography for the Assessment of the Pulmonary Veins and the Left Atrium Anatomy

Zusammenfassung

Ziel: Implementierung einer EKG-synchronisierten, kontrastmittelangehobenen MR-Angiographie-Sequenz zur verbesserten Darstellung der Pulmonalvenen und des linken Vorhofs sowie der herznahen Gefäße. Material und Methoden: Bei zwölf Patienten mit rezidivierendem Vorhofflimmern wurden mittels eines 1,5-Tesla-MR-Tomographen (Gyroscan Intera, Philips Medical Systems, Best, NL) kontrastmittelangehobene T1-gewichtete 3D-Gradienten-Echo-(GRE)-Sequenzen mit und ohne EKG-Synchronisation zum intraindividuellen Vergleich durchgeführt. Die Sequenzen wurden in Hinblick auf das Signal- (SRV) und Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (KRV) aus Signalintensitätsmessungen in Blut, Myokard, Lungenparenchym und in der extrakorporalen Luft untersucht. Ferner wurde die Kantenschärfe der Pulmonalvenen, des linken Vorhofs, der Aorta ascendens und des Truncus pulmonalis gemessen. Außerdem wurde das subjektive Artefaktniveau ermittelt. Statistische Tests bezüglich der Unterschiede beider Verfahren wurden mittels Wilcoxon- bzw. Pearson-Chi-Quadrat-Tests zum Signifikanzniveau p = 0,05 durchgeführt. Ergebnisse: Die Verwendung einer EKG-Synchronisation in der kontrastmittelangehobenen MR-Angiographie-Sequenz führte zu einer deutlichen Reduktion von herzkontraktions- und gefäßpulsationsbedingten Artefakten. Die am linken Vorhof und den thorakalen Gefäßen gemessenen Konturen waren signifikant schärfer. Außerdem konnten signifikant höhere SRV- und KRV-Werte ermittelt werden. Schlussfolgerung: Die Anwendung einer EKG-Synchronisation in der kontrastmittelangehobenen MR-Angiographie erlaubt eine artefaktfreie und schärfere Darstellung der Strukturen am Herzen und den herznahen Gefäßen.

Abstract

Purpose: Implementation of ECG gating in contrast-enhanced MR angiography (ceMRA) for improved visualization of the pulmonary veins, the left atrium, and the thoracic vessels. Materials and Methods: CeMRA was performed on twelve patients with a history of recurrent atrial fibrillation for the purpose of an intra-individual comparison with and without ECG gating on a 1.5 Tesla MR system (Gyroscan Intera, Philips Medical Systems, Best, NL). Objective image quality parameters such as the signal-to-noise ratio (SNR) of the blood and the contrast-to-noise ratio (CNR) between the blood and myocardium or lung parenchyma were analyzed. The contour sharpness of the pulmonary veins, left atrium, ascending aorta, and pulmonary trunk was also measured. In addition, the artifact level was subjectively assessed by two observers blinded with respect to the sequence parameters. Statistically significant differences (p < 0.05) between the procedures were analyzed using the Wilcoxon test and Pearson Chi-square test. Results: The use of ECG gating in ceMRA significantly reduced artifacts caused by cardiac motion and vessel pulsation. This in turn lead to a significant increase in the contour sharpness of the left atrium and the thoracic vessels. In addition, higher SNR and CNR were found using ECG-gated ceMRA compared to standard ceMRA. Conclusion: The use of ECG gating in ceMRA results in artifact-free and sharper delineation of the structures of the heart and thoracic vessels.

MR angiography - cardiac - blood vessels

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