CT-Angiographie der Koronararterien und Bestimmung der linksventrikulären
Funktion mittels Mehrschicht-Spiral Computertomographie (MSCT) des Herzens
im Vergleich mit der transarteriellen Lävokardiographie,
Koronarangiographie und Magnetresonanztomographie

Bisher stellt die koronare Katheterangiographie den Goldstandard zum Ausschluß und im Nachweis von Stenosen der Herzkranzgefäße dar. Mit der Einführung der Mehrschicht-Spiral CT (MSCT) steht erstmals ein nicht-invasives Verfahren zur Verfügung, mit dem qualitativ hochwertige Darstellungen der Koronargefäße in einer Atemanhaltephase gelingen. Anders als bei der Magnetresonanztomographie (MRT) und der Elektronenstrahl-CT (EBCT) wird durch den Einsatz der Spiraltechnik das schlagende Herz kontinuierlich und nicht in prospektiv getriggerten sequentiellen Einzelschichten während des Scanvorgangs abgetastet. Während der kontinuierlichen Rohdatenakquisition wird das EKG des Patienten aufgezeichnet. Aus dem aufgenommenen Volumendatensatz kann dann in Verbindung mit dem aufgezeichneten EKG die Bilddatenrekonstruktion in jeder beliebigen Phase des Herzzyklus erfolgen.

Der verwendete Scanner (Somatom Volume Zoom, Siemens) erlaubt in Abhängigkeit von der Pulsfrequenz die Erfassung des Herzvolumens bei einer Schichtdicke von 1 mm in 30-40 Sekunden. Die EBCT benötigt hierzu bei 3 mm Schichtdicke 40-70 Sekunden. Die Kantenlänge der Bildpunkte beträgt 0,4 mm in der Scanebene. Bei überlappender Bildrekonstruktion ergibt sich eine annähernde Isotropie der Voxel, so dass hochwertige multiplanare Reformatierungen und dreidimensionale Darstellungen des Herzens möglich sind. Die räumliche Auflösung übertrifft dabei sowohl die der EBCT als auch die der MRT. Ein weiterer Vorteil der MSCT beruht in der retrospektiven EKG-Synchronisation, so dass Änderungen der Herzfrequenz oder Arrhythmien während des Scanvorgangs besser kompensiert werden als bei prospektiven Triggermethoden. Die MSCT erlaubt im Rahmen der Koronarangiographie ebenfalls die Erfassung von verkalkten Plaques, so dass eine Korrelation von Lokalisation und Ausmass von Koronararterienverkalkungen mit dem Vorliegen von relevanten Stenosen der Koronararterien direkt erfolgen kann. Erste Erfahrungen mit der MSCT zur Darstellung der Koronararterien sind vielversprechend, Ergebnisse von prospektiv vergleichenden Studien sind allerdings noch nicht publiziert.

Da durch Verwendung der Spiraltechnik Daten aus dem gesamten Herzzyklus vorliegen, können durch die Wahl entsprechender Triggereinstellungen ebenfalls Bildsequenzen der Systole oder intermediäre Herzphasen aus dem gewonnenen Datensatz ohne erneute Untersuchung des Patienten erstellt werden. Hierdurch besteht prinzipiell die Möglichkeit, analog zur Magnetresonanztomographie Parameter der linksventrikulären Funktion (Ejektionsfraktion, Schlagvolumen) sowie myokardiale Wanddicken und Wandbewegungen zu bestimmen. Somit kann die MSCT des Herzens eine schnelle, nicht-invasive Methode zur gleichzeitigen Darstellung der Koronararterienmorphologie und der linksventrikulären Funktion in einem Untersuchungsgang sein. Bisher liegen zur kardialen Funktionsdiagnostik mit der MSCT keine Erkenntnisse vor. Da noch keine Programme zur Erstellung von Bildern in Systole und Diastole oder zur computerassistierten Auswertung von Kurzachsenreformatierungen bestehen, ist zur Zeit der Einsatz der MSCT zur Funktionsanalyse des Herzens durch die rein manuelle Auswertung zeitaufwendig und damit im klinischen Einsatz limitiert.

Das Hauptziel dieses Forschungsprojektes ist es, im direkten Vergleich mit der Katheterangiographie die Treffsicherheit der MSCT im Nachweis und Ausschluss von Koronararterienstenosen zu ermitteln, um ein mögliches Einsatzgebiet dieser nicht-invasiven Technik in der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung zu definieren. Ein weiteres Ziel der Untersuchungen ist es, die Ergebnisse der MSCT in der kardialen Funktionsdiagnostik mit den etablierten Verfahren Echokardiographie, MRT und Lävokardiographie zu vergleichen.

Drittmittelgeber:

IMF Münster (FI 1 2 00 29)

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Thomas Wichter, Dr. Roman Fischbach, Dr. Matthias Grude, Dr. Kai-Uwe Jürgens, Dr. Eva-Maria Fallenberg, Dr. Christian Vahlhaus, Dr. Holger Reinecke, Dr. Rainer Gradaus, Prof. Dr. Hans H. Scheld, Prof. Dr. Günter Breithardt, Prof. Dr. Walter Heindel

Veröffentlichungen:

Reinecke H, Wichter T, Weyand M.: Left ventricular pseudoaneurysm in a patient with Dressler's syndrome and secondary bacterial pericarditis after myocardial infarction. Heart. 1998:80:98-100

Gradaus R, Lentschig MG, Wichter T.: Atypical hypertrophic cardiomyopathy with a calcified apical thrombus: a case report. Z Kardiol. 1999;88:290-295

Juergens KU, Weçling J, Fallenberg EM, Mönnig G, Wichter T, Fischbach R.: Multislice cardiac spiral CT evaluation of atypical hypertrophic cardiomyopathy with a calcified left ventricular thrombus. J Comput Assist Tomogr. 2000;24:688-690.

Jürgens KU, Wichter T, Renger B, Bruns HJ, Tombach B, Reimer P, Arslan O, Breithardt G, Heindel W.: MR-tomographische Untersuchung der myokardialen Funktion bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung und linksventrikulärer Dysfunktion vor und nach koronarchirurgischer Revaskularisation. Fortschr Röntgenstr. 2001;173:211-217

Fischbach R, Wichter T, Ohnesorge B.: Mehrschicht-CT des Herzens: Untersuchungstechniken und -indikation. Radiologie Up2Date. 2001:1:48-66

Fallenberg EM, Juergens KU, Wichter T, Scheld HH, Fischbach R. : Coronary artery aneurysm and type A aortic dissection demonstrated by retrospectively ECG gated Multislice spiral CT. Eur Radiol 2001: in press

Reinecke H, Fischbach R, Scheld HH, Wichter T. : Imaging of a coronary artery aneurysm. Ann Thorac Surg. 2001: in press