Kardio CT. Technik und Durchführung. Philipp Begemann. CT Geschichte & Grundlagen 1
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- Karsten Gerhardt
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1 Kardio CT Technik und Durchführung Philipp Begemann Hamburg Heart View PD Dr. Philipp Begemann, CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe CT Geschichte & Grundlagen 1 Godfrey N. Hounsfield ( ) : Erste klinische Patientenuntersuchung 1979: Nobelpreis mit Allan MacLeod Cormack 1981: Adelung durch Queen Elizabeth II. 1
2 CT Geschichte & Grundlagen 3 Röntgenröhre und Detektor rotieren um das Untersuchungsobjekt 1989: erste klinische Untersuchungen mit Spiral-CT durch W. A. Kalender und P. Vock Kontinuierliche Röhrenrotation und Tischvorschub Untersuchungen in Atemanhaltephase, KM-Dynamik M.Grass, Philips Forschungslabor CT Geschichte & Grundlagen 2 CT Geschichte & Grundlagen 4 CT Geschichte & Grundlagen 5 (Elektronenstrahl-CT (electron beam CT, EBCT)) 1998: Mehrzeilen-Technik Isotrope Voxel 3D- Datensätze W. Kalender
3 CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Herausforderungen 1 Herausforderungen 2 Herausforderungen 3 Bewegung des Herzens Motion Map (M. Grass, Philips Forschungslabor) 3
4 Herausforderungen 4 Bewegtes Objekt: Ø Hohe zeitliche Auflösung Kleine Strukturen: Ø Hohe räumliche Auflösung Beginn Kardio-CT (Siemens Volume Zoom) 4-Zeilen CT (4 x 1 mm) 500 ms Rotationszeit Mittlere zeitl. Auflösung 185 ms FOV: 180 mm, Matrix: 512 x 512 CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Retrospektives EKG-Gating 1 Spiral-CT mit niedrigem Pitch mit EKG-Ableitung Retrospektives EKG-Gating 2 Multisegment-Rekonstruktions-Algorithmen Blobel J et al., RöFo 2003, 175 Abhängigkeit der Belichtungszeit von Herzfrequenz, Rotationszeit und Pitch (Philips: Scanner Harmonics) Kopp AF et al. RöFo 2000, 172 Begemann PGC et al., Eur Radiol 2005, 15 4
5 Retrospektives EKG-Gating 3 Vorteile: Datensatz über das gesamte RR-Intervall Optimaler Rekonstruktionszeitpunkt kann gewählt werden (Motion Map) Berechnung der Herzfunktion Nachteile: Viele Daten Hohe Dosis Ø EKG-Dosismodulation CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Prospektives EKG-Gating 1 Voraussetzung: Breite Detektoren: 4 cm, 8 cm, 16 cm... Schnelle Rotationszeiten: 350 ms Ø Zeitliche Auflösung (180 ) 175 ms Niedrige Herzfrequenz: idealerweise 60 Schläge/min Keine Arrhythmien Prospektives EKG-Gating 2 Padding Prof Dr. M, Hoffmann 5
6 CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Flash-CT (nur Siemens) 1 Voraussetzung: Dual-Source-CT Bildakquisition mit ¼ Gantry-Rotation Verbesserung der zeitlichen Auflösung Rotationszeit 280 ms Ø 75 ms zeitl. Aufl. Flash-CT (nur Siemens) 2 Untersuchung mit hohem Pitch (3,4) Prospektive EKG-Gating Akquisitionszeit < 1 s CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe 6
7 Röhre: z-springfocus Verdopplung der gleichzeitig aufgenommenen Schichten Überlappende Bildrekonstruktion Flohr et al., RöFo CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Derzeitiger technischer Stand 1 Philips ict 128 x 0,625 mm (256) 8 cm, 270 ms Rot. Ingenuity CT 64 Zeilen (128) 4 cm, 400 ms Rot. Derzeitiger technischer Stand 2 Siemens Somatom Definition Force 2 x 96 x 0,6 mm (2 x 192) 6 cm, 250 ms Rot. Somatom Definition Flash 2 x 64 x 0,6 mm (2 x 128) 4 cm, 280 ms Rot. Somatom Definition Edge 64 x 0,6 mm (128) 4 cm, 280 ms Rot. 7
8 Derzeitiger technischer Stand 3 Derzeitiger technischer Stand 4 General Electrics Toshiba Revolution CT 256 x 0,625 mm (?) 16 cm, 280 ms Rot. Aquilion ONE VISION 320 x 0,5 mm (640) 16cm, 275 ms Rot. Optima CT 64 Zeilen 4 cm, 350 ms Rot. CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Kalk-Score Agatston-Score 8
9 CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Strahlendosis Kardio-CT 2 Strahlendosis Kardio-CT 1 Strahlendosis (effektive Dosis) Retrospektives EKG-Gating ohne Dosismodulation msv Retrospektives EKG-Gating mit Dosismodulation ± 15 msv Prospektives EKG-Gating mit Padding ± 5 msv Prospektives EKG-Gating ohne Padding < 1 msv möglich Prospektives EKG-Gating mit hohem Pitch (Flash) < 1 msv möglich Strahlendosis Kardio-CT 3 9
10 Strahlendosis Kardio-CT 4 Strahlendosis Kardio-CT 5 Iterative Rekonstruktion Iterative Rekonstruktion Unterscheidung der bilddatenbasierten und der rohdatenbasierten iterativen Bildrekonstruktion Philips: idose, IMR Siemens: IRIS, SAFIRE, ADMIRE GE: ASIR, ASIR-V, Veo Toshiba: AIDR 3D, FIRST 30 bis > 60 % Dosisreduktion Strahlendosis Kardio-CT 6 Weitere Möglichkeiten der Dosiseinsparung Gewichtsadaptierte Untersuchungsprotokolle Anpassung der kv: Geräteseitige Dosisreduktion CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe 10
11 Medikation Idealerweise Senkung der Herzfrequenz auf < 60 Schläge/Minute Metoprolol p.o. oder i.v. Bisoprolol p.o. Ivabradin (Procoralan) nicht zugelassen Gefäßerweiterung Nitroglycerin Spray 2-3 Hub sublingual CT Geschichte und Grundlagen der CT Herausforderungen beim Kardio-CT Retrospektives EKG-Gating Prospektives EKG-Gating Flash-CT Röhre: z-springfocus Derzeitiger technischer Stand Kalk-Score Strahlendosis Kardio-CT Medikation Kontrastmittelgabe Kontrastmittelgabe Iodkonzentration von mg/ml Iodfluss von 1,5-2 g/s (KM-Flussrate 4-6 ml/s) ml Kontrastmittel gefolgt von ml NaCl Bolustrack Aorta HE ggf. auch weniger KM bei Testbolus Möglichst kein KM in VCS und rechtem Herz Split-Bolus-Protokoll: KM KM/NaCl 30:70 - NaCl Bildbeispiel 1 Philips ict, 2 x 128, 120 kv, HF ca. 60, idose 3, 5,3 msv 11
12 Bildbeispiel 2 Bildbeispiel 3 GE Lightspeed, 64, 120 kv, HF 52, ASIR, 3,1 msv Philips ict, 2 x 128, 120 kv, HF ca. 60, idose 4, 5,3 msv, 160 kg Vielen Dank 12
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