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Titel: Die Bedeutung der 64-Zeilen-Dual-Energy-CT-Angiographie in der Diagnostik von pAVK-Patienten mit kritischer Extremitätenischämie und/oder schweren Claudicatio Beschwerden: Ein Vergleich der Maximum-Intensity-Projektionen mit dem Goldstandard der Digitalen Subtraktionsangiographie
Autor: Roth, Christine
Weitere Beteiligte: Heverhagen, Johannes (Prof. Dr. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2016
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2016/0010
DOI: https://doi.org/10.17192/z2016.0010
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2016-00101
DDC: 610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): The value of the dual-energy 64-row computed tomography angiography in the diagnostic process of patients with symptomatic lower extremity peripheral arterial occlusive disease or critical limb ischemia: a comparison between the maximum intensity projections and the conventional digital subtraction angiography

Dokument

Schlagwörter:
Computertomografie, Angiographie, Digitale Subtraktionsangiographie, Periphere arterielle Verschlusskrankheit, Gefäßstenose, Dual-Energy Computertomographie, Maximum-Intensity-Projektionen, Dual-Energy-CT-Angiographie, 64-Zeilen CT, DSA, 64-row dual-energy CTA, peripheral arterial occlusive disease, MIP

Zusammenfassung:
Die Dual-Energy-CT-Angiographie (DE-CTA) hat aufgrund ihrer guten Darstellungsmöglichkeiten von Gefäßen inklusive Gefäßwandverkalkungen, Stents und multisegmentaler Stenosen mittlerweile einen hohen Stellenwert in der Gefäßdiagnostik erreicht. Sie erlaubt durch die Erstellung dreidimensionaler Datensätze eine Nachbearbeitung der Bilder mit einer Reihe von Algorithmen, zum Beispiel die Berechnung von Maximum-Intensity-Projektionen (MIPs). In dieser Arbeit wurde die Genauigkeit der Detektion hämodynamisch relevanter Stenosen anhand der MIPs einer 64-Zeilen-Dual-Energy-CT-Angiographie evaluiert. Als Konsequenz einer Detektion ergibt sich im klinischen Alltag die Indikation einer digitalen Substraktionsangiographie (DSA). Diese diente in der Studie als Goldstandard. Es wurde eine getrennte Beurteilung der MIPs und der axialen Schnittbilder derselben Datensätze in einem großen Patientenkollektiv durchgeführt. Somit ist unter anderem ein direkter Vergleich der Ergebnisse der MIPs und axialen Schnittbilder möglich. Es wurden 94 Patienten (5 Patienten wurden zweimal eingeschlossen), die die Symptome einer pAVK aufwiesen und innerhalb von 30 Tagen sowohl mittels DE-CTA als auch DSA untersucht worden waren, in die Untersuchung eingeschlossen. Daraus ergaben sich Datensätze aus 99 Untersuchungen (entsprechend 198 Extremitäten). Die auf dieser Grundlage berechneten MIPs wurden mit den DSA-Bildern verglichen. Es erfolgte jeweils eine Beurteilung des Stenosegrades der Gefäße, der Qualität der Bilder und eventuell vorhandener Artefakte. Für die Hauptfragestellung, nämlich die Detektion mindestens einer hämodynamisch relevanten Stenose im gesamten Bein, die dann eine Indikation zur weiteren Untersuchung mittels DSA darstellt, wurde in unserer Studie eine sehr gute diagnostische Genauigkeit der 64-Zeilen-DE-CTA nachgewiesen. Die Werte für die Sensitivität lagen beurteilerabhängig (zwei Beurteiler) bei 95% und 100%, die der Spezifität deutlich niedriger bei 58% und 42%. Eine hohe Sensitivität ist für die Verlässlichkeit eines Screeningverfahrens wie die DE-CTA erwünscht, da vermieden werden muss, erkrankte Personen fälschlicherweise als gesund zu klassifizieren. Umgekehrt mussten wir jedoch feststellen, dass die Spezifität eher gering war. Für den klinischen Alltag empfiehlt sich daher ein mehrstufiges Vorgehen mit Durchsicht der MIP-Bilder, mit eventuellem Rückgriff auf die Schnittbilder und anschließender Indikationsstellung und Durchführung der DSA. Weiterhin wurden die Sensitivität und Spezifität sowohl aller Gefäße als auch nach Regionen aufgeteilt berechnet. Hierbei fand sich eine gute Korrelation mit anderen, bereits veröffentlichten Studien. In vielen Fällen erwiesen sich die MIPs der DE-CTA als Methode ausreichend in der präinterventionellen Diagnostik. Die Genauigkeit der MIPs hing unter anderem von der Region und dem Verkalkungsgrad ab. Beispielsweise ergab sich in der Beckenregion eine eingeschränkte Aussagekraft, was auf eine starke Gefäßwandverkalkung und Artefakte durch Hüft-TEPs zurückzuführen ist. Im Oberschenkelbereich fanden sich hingegen hohe Werte für Sensitivität und Spezifität. Im Unterschenkel- und Fußbereich wiederum wurde eine sehr hohe Sensitivität erzielt, während die Spezifität dort eher niedrig ausfiel. Gerade in dieser Region lohnt sich bei positiven Befunden ein Blick in die Schnittbilder, bei denen höhere Werte für die Spezifität errechnet wurden. Ebenso sind die Schnittbilder wichtig zur Beurteilung von Stents sowie des Verkalkungsgrades. Bei Patienten mit starker Gefäßwandverkalkung, insbesondere im Beckenbereich, sollte eine alternative Bildgebung wie die MRA in Betracht gezogen werden. Im Interobserververgleich fand sich bei der Beurteilung des Stenosegrades eine starke Übereinstimmung zwischen den beiden Beurteilern der MIPs (max. kappa = 0,71). Die Beurteilung der Bildqualität und der Artefakte war jedoch stark bewerterabhängig, die Übereinstimmung dementsprechend niedrig. Bei zukünftigen Studien ist eine vorherige Absprache zwischen den Bewertern, verbunden mit einer Festlegung auf gemeinsame, objektive Beurteilungskriterien zu empfehlen, um die Vergleichbarkeit zu erhöhen. Für die Zukunft sind weitere Verbesserungen bei der Datenerhebung und Bildqualität durch Reduktion der Schichtdicke, Strahlendosisreduktion und eine beschleunigte Datenakquisition zu erwarten. Diese Entwicklung wird die Diagnostik mittels CTA weiter vorantreiben. Als Konklusion unser Studie lässt sich festhalten, dass die DE-CTA mit seiner hohen Sensitivität, geringen Invasivität und vergleichsweise geringen Kosten als diagnostisches Screeningverfahren für den klinischen Alltag geeignet ist.

Summary:
The purpose of this study was to evaluate the diagnostic accuracy of dual-energy 64-row computed tomography angiography (CTA) in patients with symptomatic lower extremity peripheral arterial occlusive disease or critical limb ischemia, compared with conventional digital subtraction angiography (DSA) serving as the reference standard. DSA and CTA were consecutively performed in 94 patients (representing 99 examinations and 198 cases). Classification of stenosis (normal, mild, moderate, severe, occluded), extent of calcification, image quality und artifacts were visually observed in maximum intensity projections (MIPs) and cross-sectional images by two radiologists and in DSA images by a third radiologist. For this dissertation only the MIP scores were used and compared to the DSA scores. Accuracy, sensitivity and specificity were calculated per extremity, per region and for all arteries. Agreement between CTA scorers was evaluated by a Cohen kappa statistic. Of 198 cases 111 were assessable on both DSA and CTA. Sensitivity and specificity of CTA were 100 % / 95 % (two scorers) and 58 % / 42 % detecting significant stenosis per leg. The agreement between both CTA readers was good. Calcification levels and the localisation of the stenosis showed a significant effect on detecting the correct grade of stenosis. In the pelvic region, the high degree of calcifications lead to difficulties in the evaluation. In the crural and pedal region, the proximity between calcified vessels and bony structures caused suboptimal results for the specificity. In conclusion the MIPs oft he 64-row dual-energy CTA are reliable for classification of significant stenosis in patients with suspected peripheral arterial occlusive disease. Considering the good results of this study, future developments, such as high-pitch-acquisition-modus and dynamic-CTA, promise excellent results.


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