Interobserver Variability of 64-Slice Computed Tomography for the Quantification of Non-Calcified Coronary Atherosclerotic Plaque

Zusammenfassung

Ziel: Die Mehrzeilen-Computertomografie (MDCT) erlaubt eine verlässliche Detektion und Quantifizierung von kalzifizierten Plaques in den Koronargefäßen. Bezüglich der Zuverlässigkeit der MDCT zur Quantifizierung nichtkalzifizierter Plaques existieren bislang nur wenige Angaben. Wir ermittelten die Interobserver-Variabilität (IOV) der 64-Zeilen-CT bei der Bestimmung des Volumens nichtkalzifizierter Plaques in den drei Koronararterien. Material und Methoden: Datensätze von 41 Patienten wurden ausgewertet, bei denen sich mittels MDCT (Sensation 64, Siemens Forchheim, Deutschland, 330 ms Rotation, 0,6 mm Kollimation, 60 ml Kontrastmittel i. v., Flussrate 5 ml/s) nichtkalzifizierte Plaques im proximalen Segment mindestens eines Koronargefäßes nachweisen ließen. Die Bildqualität der Datensätze wurde nach einer 4-stufigen Skala beurteilt. Die Plaquevolumina wurden unabhängig durch zwei geblindete Untersucher ermittelt. Dies erfolgte mittels manueller Flächenbestimmung in aufeinander folgenden Querschnitten durch die jeweilige nichtkalzifizierte Plaque. Dabei wurde eine Schichtdicke von 1 mm sowie ein Inkrement von 0,5 mm verwendet. Anschließend wurde die IOV bestimmt und der Einfluss von Bildqualität und Plaquegröße untersucht. Ergebnisse: Das mittlere Volumen der nichtkalzifizierten Plaques betrug im RIVA 157 ± 85 mm³, im RCX 76 ± 43 mm³ und in der RCA 133 ± 80 mm³ (RIVA vs. RCX: p < 0,01; RIVA vs. RCA: p = 0,33; RCX vs. RCA: p < 0,01). Für RIVA, RCX und RCA zeigte sich eine mittlere, absolute Interobserverdifferenz bei der Bestimmung der Plaquevolumina von 23 ± 15 mm³, 20 ± 9 mm³ und 38 ± 21 mm³. Dies entsprach einer mittleren Interobserver-Variabilität von 17 ± 10 % (RIVA), 29 ± 13 % (RCX) und 32 ± 13 % (RCA) (RIVA vs. RCX: p < 0,01; RIVA vs. RCA: p < 0,01; RCX vs. RCA: p = 0,87). Es zeigte sich eine signifikante inverse Korrelation zwischen IOV und der Größe der Plaquevolumina selbst (r = - 0,48; p = 0,01). Die IOV war abhängig von der Bildqualität: Die höchste Bildqualität stellte sich im Bereich des RIVA dar (2,4 ± 0,5), während RCX (2,1 ± 0,7) und RCA (2,0 ± 0,6) eine schlechtere Bildqualität aufwiesen. Schlussfolgerung: Die 64-Zeilen-CT weist bei der Quantifizierung nichtkalzifizierter Plaquevolumina eine substanzielle Interobserver-Variabilität (IOV) auf. Die IOV im Bereich des RIVA ist signifikant niedriger als in RCX und RCA. Dies scheint im Vergleich zu den anderen Koronararterien vor allem in einem größeren mittleren Plaquevolumen sowie in einer besseren Bildqualität im Bereich des RIVA begründet zu sein.

Abstract

Purpose: Multidetector CT (MDCT) is a reliable tool to assess and quantify calcified plaque in coronary arteries. Only very limited information is available concerning the accuracy of MDCT for evaluating non-calcified plaque. We determined the interobserver variability for measuring non-calcified plaque volumes in the three main coronary arteries using 64-slice computed tomography. Materials and Methods: We retrospectively evaluated data sets of 41 patients who received a 64-slice CT scan (Sensation 64, Siemens Forchheim, Germany, 330 msec rotation, 0.6 mm collimation, 60 ml contrast agent i. v. at 5 ml/sec) due to suspected stable coronary artery disease. The patients showed presence of non-calcified plaque in the proximal part of at least one main coronary artery. The image quality was defined on the basis of a 4-point rating scale. Two independent and blinded investigators measured the plaque volume of the non-calcified plaque by manually tracing plaque areas in contiguous cross-sectional reconstructions rendered along the vessel centerline using a slice thickness of 1 mm and an increment of 0.5 mm. The interobserver variability was evaluated and the influence of plaque volume and image quality on interobserver variability was determined. Results: The mean volume of non-calcified plaque was 157 ± 85 mm³, 76 ± 43 mm³ and 133 ± 80 mm³ for the LAD, LCX and RCA, respectively (LAD vs. LCX: p < 0.01; LAD vs. RCA: p = 0.33; LCX vs. RCA: p < 0.01). There was a mean absolute difference in plaque volume between the two observers of 23 ± 15 mm³, of 20 ± 9 mm³ and of 38 ± 21 mm³, which corresponds to a mean interobserver variability of 17 ± 10 %, 29 ± 13 % and 32 ± 13 % for the LAD, LCX and RCA, respectively (LAD vs. LCX: p < 0.01; LAD vs. RCA: p < 0.01; LCX vs. RCA: p = 0.87). A significant inverse correlation between interobserver variability and the extent of the plaque volume (r = - 0.48; p = 0.01) was found. Interobserver variability was dependent on image quality: The highest image quality was observed in the LAD (2.4 ± 0.5), while the image quality in the LCX (2.1 ± 0.7) and the RCA (2.0 ± 0.6) was lower. Conclusion: Interobserver variability for the quantification of non-calcified plaque volumes in 64-slice MDCT is substantial. Interobserver variability in the LAD was significantly lower than in the LCX and the RCA. This might be due to a larger mean plaque volume and better image quality in the LAD than in other coronary arteries.

Key words

cardiac - heart - CT angiography

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