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Einreichung Short Paper zur Abschlussarbeit

  • von

Matrikel: 2130042057
Autor: Medina Serifovic, MSc
Telefon: 0041 78 626 19 02
E-Mail: medina.serifovic@usz.ch

Affiliation:

Radiologiefachfrau, Universitätsspital Zürich, CH

Studiengang: Radiological Technologies
Forschungsbereich: Radiologische und interventionelle Diagnostik

Ultrahochauflösende Koronarangiographie mit der Photon- counting CT: Einfluss der zeitlichen Auslösung auf die subjektive und objektive Bildqualität

Schlagwörter: Photon-counting Detektor, Koronarangiographie, zeitliche Auflösung, ultrahochaufgelöster Modus, Computertomographie

Einleitung

Die CT-Koronarangiographie ist ein fester Bestandteil in der Diagnostik der koronaren Herzkrankheit. Die kardiale Bildgebung mit der CT erfordert eine maximal hohe räumliche und zeitliche Auflösung zur adäquaten Beurteilung der kleinen, sich bewegenden Gefässe und für die Quantifizierung der Stenosen. Die Photon-counting Detektor (PCD) CT erlaubt die Bildakquisition mit einer sehr hohen räumlichen Auflösung zur exakten Beurteilung kleinster Koronararterien.

Methodische Vorgehensweise

In dieser retrospektiven Studie wurden 30 Patient:innen untersucht. Alle Patient:innen hatten eine ultrahochauflösende Koronar-CTA erhalten (Februar- November 2022). Die CT-Bilddaten wurden bei einer Röhrenspannung von 120 kV und einer Kollimation von 120 x 0,2 mm aufgenommen. Die Rotationszeit der Gantry betrug 0,25 s. Aus jeder Untersuchung wurden Single-Source Daten und Dual-Source Daten rekonstruiert, womit Datensätze mit einer zeitlichen Auflösung von sowohl 125 ms als auch 66 ms aus demselben Rohdatensatz rekonstruiert werden konnten. Die subjektive Bildqualität wurde von zwei Personen anhand einer 5-Punkte-Skala bewertet. Die objektive Bildqualität wurde durch die Quantifizierung von SNR, CNR, Bildrauschen, Stent-Blooming-Artefakten und Stentschärfe bestimmt.

Ergebnisse

15 Patient:innen hatten Koronarstents, 15 Patient:innen hatten keine Koronarstents. Die subjektive Bildqualität in der RCA, LAD und RCX war in den 66 ms Rekonstruktionen signifikant besser als diejenigen in der 125 ms Rekonstruktion (p- Wert <0,01). Die subjektive Bildqualität verschlechterte sich signifikant mit höherer Herzfrequenz bei der 125 ms Rekonstruktion. SNR und CNR zwischen 66 ms und 125 ms Rekonstruktionen zeigten keinen signifikanten Unterschied. Stent Blooming Artefakte waren bei 66 ms Rekonstruktionen signifikant geringer (p-Wert < 0,001). Die Koronararterien wurden mit und ohne Stent bei einer zeitlichen Auflösung von 66 ms signifikant schärfer dargestellt als bei der Auflösung von 125 ms (p-Werte: LAD < 0,01, RCA < 0,001, Stents < 0,001).

Diskussion

Die Photon-counting CT ermöglicht eine verbesserte räumliche Auflösung der computertomographischen Bilddaten, ohne dass eine höhere Strahlendosis eingesetzt werden muss. Der Verzicht auf eine Szintillator Schicht in den Photon-counting Detektoren und der Verzicht auf eine physische Zeilenaufteilung der Detektoren selbst ermöglichen eine dosissparende und höchstauflösende Bildgebung. Der ultrahochauflösende Modus ermöglicht eine Pixelgrösse von 0,25 x 0,25 mm2. Dies führt zu einer 87%igen Verbesserung der räumlichen Auflösung im Isozentrum in Kombination mit dem schärfsten verfügbaren Kernel zur Rekonstruktion der computertomographischen Bilddaten. Die höchstauflösende Bildgebung ist vor allem für kleine anatomische Bereiche interessant, da die detaillierte Darstellung die diagnostische Aussagekraft verbessern kann. In mehreren Studien konnte gezeigt werden, dass dadurch die Bildgebung von Herzkranzgefässen verbessert werden kann. Durch Verkalkungen in den Koronararterien entstehen sogenannte Blooming Artefakte, die die Beurteilung des benachbarten Lumens erschweren. Die Photon- counting CT ermöglicht es ultrahochauflösender CT-Bilddaten der Koronarien bei maximaler zeitlicher Auflösung zu generieren. Durch die hohe Qualität der Bilddaten können auch kleinste Koronararterien exakt dargestellt und somit gut beurteilt werden. die Koronarangiographie im Ultra-High- Resolution-Modus mit der Photon-counting CT profitiert erheblich von den Rekonstruktionen mit einer hoher zeitlichen Auflösung profitiert. Die hohe zeitliche Auflösung führt zu einer Reduktion von Bewegungsartefakten in den computertomographischen Bilddaten. Dies führt zu einer besseren Darstellung der Herzkranzgefässe. Auch Stentlumen können besser dargestellt werden, da Artefakte durch Stentblooming reduziert werden.

Literatur

Mergen V, Sartoretti T, Cundari C, Serifovic M, Higashigaito K, Allmendinger T, Schmidt B, Flohr T, Manka R, Eberhard M, Alkadhi H. (2023): The Importance of Temporal Resolution for Ultra-High-Resolution Coronary Angiography. Evidence from Photon-Counting Detector CT. Investigative Radiology. DOI: 10.1097/RLI.0000000000000987

Abbildungen

 

Erstbeurteilung:
Zweitbeurteilung:

Anmerkung: