A. Kardio-CT. Spezielle Techniken. Kardio-CT: Prospektives Triggering. Kardio-CT: Optimale Herzphase. Prospektives vs. Retrospektives Gating

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1 92.6 vol( T ) W. 1 5 T Spezielle Techniken Kardio-CT CT-Fluoroskopie Perfusions-CT A. Kardio-CT H.D. Nagel, Hamburg Kardio-CT: Optimale Herzphase Kardio-CT: Prospektives Triggering LV-Volumenmessung Herzfrequenz: 55 bpm EKG-Signal fenster (z.b. 25 ms) z-position Optimale Herzphase: Mittlere Diastole (bzw. End-Systole bei höheren Herzraten) Kardio-CT: Retrospektives Gating Prospektives vs. Retrospektives Gating Beispiel: Herzfrequenz 6 bpm, Rotationszeit.5 s Prospektiv Retrospektiv Scanmodus sequentiell spiral Lage des fensters vorab festgelegt nachträglich frei wählbar z-position N h Pitch=1 Pitch=1 Pitch<<1 Pitch<<1 Datenlücken Delay R R R R Hauptanwendungsgebiet Vorteil Kalzium-Scoring, Perfusion (Strahlung nur im fenster) CTA der Koronarien, Funktionsdarstellungen Flexibilität, 3D-Datensatz, alle Phasen darstellbar 1 sec Pitch << 1 für lückenlose gegatete Datenerfassung (CTDI) entsprechend erhöht. Nachteil Anfällig bei Herzhythmusschwankungen (Strahlung über gesamten Zyklus) 1

2 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1!2%!15%!1% N=32 t rot =.33s M=1!8% Kardio-CT: liche modulation liche DM: einsparung Relativer Röhrenstrom (%) Röhrenstrom 4 ms 25 ms EKG-Signal n n+1 n+2 n+3 (s) Datenfenster liche modulation (ECG-Pulsing): EKG-gesteuerte Röhrenstrommodulation Max. Strom während Diastole (festes fenster von ca. 4 msec) Strom außerhalb auf 2% reduziert 2% Reststrom: für dynamische Darstellungen über gesamten Herzzyklus 4 ms fenster: Reserven bei Schwankungen der Herzfrequenz. 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Herzfrequenz (1/min) reduktion abhängig von Herzfrequenz Rund 5% bei 6 bpm, 1% bei 12 bpm Einfluß der Sockelstromhöhe gering. % 1% 2% Strahlenexposition Relatives niveau Effective dose (msv) slice 16-slice 64-slice Calcium Coronary Bypass graft Triple Gated scoring CTA imaging rule-out aorta Type of examination * Q.: Bruening et al., Protocols for Multislice CT 2nd ed., Springer 26 Relative dose level 6% 5% 64-slice 4% 16-slice 3% 2% 4-slice 1% % Pitch Typische werte for Untersuchungen mit retrospektivem Gating errechnet aus den Protokollempfehlungen in Bruening et al. * in der Praxis ± Faktor 2 je nach Anwender und Gerät Koronarangiographie: typischerweise 1 msv (DFP: 5 Gy cm 2 ). Signifikant erhöhte wegen Notwendigkeit reduzierter Pitcheinstellung Ursache: größter Teil der Expositionszeit nicht nutzbar relevant: effektive mas Bildgebungsrelevant: elektrische mas (effektive mas * Pitch). Neu: 2-Röhren-CT Hausleiter-Studie (PROTECTION I) GE VCT64 19 msv Philips B64 1 msv Siemens S64 9 msv Siemens D64 11 msv Toshiba AQI64 15 msv Bessere auflösung (< 1 ms) Weniger (-5%) DSCT 1.Röhren o. Modul. 2-Röhren 1-Röhren m. Modul. m. Modul. Maximal zulässiger Pitch Q.: S. Halliburton (Vortrag RSNA 26) Herzfrequenz (1/ min) Hausleiter et al. (JAMA 28) halbierung nur bei hohen Herzraten; in der Praxis eher höhere 2

3 Neu: CTA mit prospektivem Gating 12 Step&shoot cardiac CTA B. CT-Fluoroskopie 1 Effective dose (msv) step&shoot useable helical hel. w. TDM Heart rate (bpm) Erheblich reduzierte (< 3 msv) Einschränkung: niedrige Herzraten, keine Funktionsdarstellung Voraussetzung: breiter Detektor (!4 mm), sonst Scanzeit zu lang. CT-Fluoroskopie: Prinzip CT-Fluoroskopie: eckwerte Reduzierter Röhrenstrom (15 bis 75 ma) Typische Durchleuchtungzeiten: 12 s (5 bis 6 s) Typische Hautdosisrate: 5 msv/s ( = 3 msv/min) Typische Effektivdosisrate:,5 msv/s ( = 3 msv/min) Wiederholtes Scannen ohne Tischvorschub Modi: kontinuierlich, intermittierend Bildrekonstruktion mehrmals pro Sekunde (3 bis 12) Bezeichnung: BiopsyView, CARE Vision CT, Continuous CT etc. Anwendung: Interventionen (Biopsien, Punktionen etc.). Strahlenintensität rund 1 mal höher als bei konventioneller DL MSCT-Systeme: Effektivdosiswerte je nach Strahlbreite entsprechend höher. Quelle: ImPACT ( London) CT-Fluoroskopie: Patientendosis CT-Fluoroskopie: information Maßgeblich: - Gesamt-mAs-Produkt Q tot = I t rot n - Strahlbreite (Gesamt-Kollimation N h col ) - Körperregion Typische Hautdosis:,6 Sv (Extremfall: 3 Sv) Deterministische Effekte (ab 2 Sv) bei längeren Prozeduren möglich! Typische Effektivdosis mit 6 bis 8 msv im üblichen Rahmen. Beispiel: CARE Vision -Display 3

4 CT-Fluoroskopie: Untersucherdosis Sektorielle CT- Fluoroskopie Problem: Exposition der Hände (sofern im Strahl) Ursache: 1/4 der direkte, ungeschwächte Strahlung Jahresgrenzwert (5 msv): nach wenigen Maßnahmen erreicht! Streustrahlenniveau: vergleichbar mit konventioneller DL Grund: bestrahltes Areal verhältnismäßig schmal Schutzmaßnahme für Hände: Verwendung von Nadelhaltern Apparativ: Gegatete CT-Fluoroskopie. Strahlung EIN Strahlung AUS Strahlung EIN Strahlung AUS über 1/3 des Röhrenumlaufs (Röhrenpos. 1 Uhr bis 2 Uhr ) Signifikante reduktion für Hände des Untersuchers. CT-Fluoroskopie: die 1 Gebote 1. Nur nach gründlicher Einweisung und Training selbständig ans Gerät 2. kv und ma minimieren, bei Bedarf erhöhen (nicht umgekehrt!) 3. Strahlbreite nur so weit wählen, wie benötigt 4. dauer minimieren, ggf. begrenzen; wenn möglich: intermittierend 5. Strahlungsindikatoren beachten (, DL-, Gesamt-mAs) 6. Deterministische Schäden (ab 2 Sv) unbedingt vermeiden 7. Patient: Gonadenschutz anlegen 8. Schutzkleidung tragen (Schürze, Brille, Handschuhe, SD-Schutz) 9. Nadelhalter verwenden (falls keine sektorielle CT-Fluoro vorhanden) 1. dauer, mas- und werte registrieren, Statistik analysieren. C. Perfusions-CT Methodik Perfusions-CT Strahlenschaden nach PCT Dynamische Bildserie -Dichte-Kurven Parametrische Darstellung 1sec 2sec Ca (t) arteriell 3sec... sec Q (t) parenchymatös 4sec Cv (t) venös Imanishi et al., Eur. Radiol. (25) 15:

5 Strahlenschaden nach PCT Typische werte für PCT abschätzung werte für 1 Serie mit 4 Scans und 2 mm Abdeckung Technik: 4-Schicht-CT Parameter: - 12 kv - 5 * 2 mas - 4 * 8 mm - Scanlänge 3.2 cm - Scanzeit 5 s - 4 Studien Hautdosis: 7.6 Sv (1.9 Sv pro Studie) Effektivdosis: 68 msv (17 msv pro Studie) Mittelwert BRD (CCT): 3 msv. Imanishi et al., Eur. Radiol. (25) 15: CTDIw [mgy] Effektivdosis [msv] IMA: Imanishi et al., Eur Radiol (25) 15: BOH: Bohner et al., RöFo (23) 175: KÖN: König et al., Electromedica (1998) 66: WIN: Wintermark et al., Eur Radiol (21) 11: PHI: von Philips empfohlenes PCT-Scanprotokoll (8 kv / 2 mas) Resumée Kardio-CT: Optimales Delay zur Bildgebung in der Mitt-Diastole Prospective Triggering für Ca-Scoring, retrospective Gating für CTA Pitch << 1, damit Scanner nicht davonläuft -> entsprechend höhere Effektivdosis: Ca-Scoring rund 1-3 msv, CTA rund 1-15 msv Reduktion: zeitliche modulation (Spirale), Step&Shoot (Sequenz) CT-Fluoroskopie: Deterministische Effekte bei längeren Prozeduren! Untersucher: Hauptproblem Exposition der Hände (wenn im Strahl) Strahlenexposition: stark anwenderabhängig; 1 Gebote beachten Perfusions-CT: ähnliche Problematik wie bei CT-Fluoroskopie Massnahmen: - kv/mas reduzieren (8 oder 9 statt 12 kv) - Zykluszeit erhöhen (2 oder 3 statt 1 s). Danke! 5