Plaque Imaging??? Plaque Imaging C.Herzog = Calcium Scoring?? CaSc: Plaqueenstehung CaSc: Studien und diagnostische Wertigkeit Dept of Diagnostic & Interventional Radiology, University Clinic, Johann Wolfgang Goethe-University Frankfurt/Main, Libby P, Germany Circulation. 2001:104:365-372 CaSc zur Risikostratifizierung??? 4.903 gesunde Probanden Calcium-Scoring mit EBCT = 30 (1-174) 174) (median interquartile range) 59 Jahre Ca-Scoring < 80 Percentile / keine IDDM / Cholesterin < 300 mg/dl 4.3 Jahre Follow up Observed Risk (%/10 Jahre) 45 40 35 30 25 20 5 10 5 0 Low Ca ++ (1. Tertile) Moderate Ca ++ (2. Tertile) High Ca ++ (3. Tertile) Ca ++ - Score 0 1-99 100-399 > 400 x 1,9 x 10 x 26 0,5 1 2 5 10 25 50 Relatives Risiko Kollimation < x 2.5 mm kv 100 eff mas 300 TI < 500ms EKG-Gating retrospektiv SD/Increment 3 mm /1.5 mm additiv zu Risikofaktoren & CRP 1
Keine Luminographie Fehlende Normierung (Volumen x Wichtungsfaktor f. Dichte) 1 Basiert auf EBCT Ergebnissen Fehlende Korrelation CT / EBCT MDCT : keine Normogramme Dosis: ~ 2.4mSv Hohe Variabilität Keine universalen Standards retrospektives / prospektives Gating Schichtdicke / Inkrement Score Interpretation Bestimmung von Ca- Masse / Volumen in mg / mm 3 (scannerspezifische Kalibration) Vergleichbarkeit von Scores unterschiedlicher CT-Scanner robuster gegenüber Bildrauschen akurater bei low-dose Protokollen 1 Agatston AS, JACC 1990; 15:827-832 Ohnesorge B, Eur Radiol 2002; 12:1532-1540 Ulzheimer S, Eur Radiol 2003; 13:484-497 ln score n = 100 EBCT MSCT (r = 0.99) MSCT 1000 400 100 10 n = 7 n = 17 n = 21 ln score EBCT MSCT 10 100 400 1000 EBCT Author Jahr Journal Patienten Scanner Ca ++ Score (Mean) Korrelation r Becker 1999 Eur Radiol 50 1-slice CT 983 0.982 Becker 2000 AJR 160 1-slice CT na 0.98 Carr 2000 AJR 36 1-slice CT gated 432 0.98 Budoff 2001 Int J Cardiol 33 1-slice CT un 52.1 0.68 Knez 2002 Int J Cardiac Imaging 99 4-slice CT 722 0.99 Stanford 2004 Radiology 78 4-slice CT na 0.96-0.99 Becker, Eur Radiol. 2005 15:96-101 2
120 kv / 170 110 50 mas 7mSv ECG-Pulsing ma 100% 8.3mSv 0.7mSv 2.6mSv 1.3mSv 3.5mSv 20% 0.6mSv 2.2mSv 1.1mSv 4.3mSv 4-Slice Trigger 4-Slice Gating 4-Slice Gating 16-Slice Trigger 16-Slice Gating 16-Slice Gating 2.5mm Score 3mm Score 1.25mm CTA 3mm Score 3mm Score 0.75mm CTA Schöpf et al, Radiology 2004; 236/4 Becker, Eur Radiol. 2005 15:96-101??? Detektion einer stenos. KHK 1 Sensitivität: 85-100% Spezifität: 31-62% NPV: 84-100% Aber: Cut-off Wert??? hohe Prävalenz von Kalzifikationen 2 Männer >40j: 44% Frauen >60j: 67% 1 Fischbach W, RöFo 2000; 172:407-414 2 Janowitz W, AJC 1993; 72:247-254 3
55 J, männl. Hypertonus Raucher Atypische AP CaSc (Agatston) : 113? 57J, weiblich Normotonie Hyperlipidämie Atypische AP CaSc (Agatston) : 15? 75% Stenose Ca ++ Libby P (2001) Circulation 104:365-372 MSCTA 4
Coronary artery at lesion-prone location Type II lesion Vulnerabilität Libby P (2001) Circulation 104:365-372 Adaptive Macrophage Media thickening Foam cells Intima Type IV/ Va lesion Type III lesion (Atheroma) Small Advanced Extracellular extracellular lesions lipid core lipid pools Type Vc lesion Type VI lesion (predominantly fibrous) (Complicated lesion) Fibrous Thrombus thickening Fissure Abb.: Falk et al., Circulation 1995 lokale Entzündungsreaktion ndungsreaktion - oxidativer Streß - Makrophagen - Metalloproteinasen Infarkt Herzinsuffizienz Tod Plaqueruptur Thrombenbildung Trigger (z.b. Sympathikus) Abb.: Davies, Circulation 1996 Plaqueaufbau und Klinik Arc of calcium = 116 Arc of calcium = 64 Arc of calcium = 20 Beckman et al., Arterioscler Thromb Vasc Biol 2001 Plaque Charakterisierung AHA Type IV 40-HU AHA Type Vb 110-HU Becker et al. Eur Radiol 2003;13:2094-8 Plaque Charakterisierung p = 0.018 50 ± 12 HU 89 ± 31 HU lipide Plaques fibröse Plaques Becker et al. Eur Radiol 2003;13:2094-8 Plaque Imaging in Watanabe Kaninchen AHA II 5
Plaque Imaging in Watanabe Kaninchen Plaque Imaging in Watanabe Kaninchen AHA III AHA V TABLE 2 Mean HU-values for atherosclerotic lesions type I-V* Lesion type* Mean HU-value SD TABLE 1 Accuracy of MDCT and MRI in the classification of atherosclerotic lesions Accuracy Sensitivity Specificity PPV NPV I 21.1 66.7 II 43.9 110.4 III 33.6 83.9 IV / Va 55.9 107.1 Vc 66.3 77.7 Vb 106.1 64.1 * according to Stary et al. Atherom Typ IV & Va Läsion Fibroatherom Type Vc Läsion Kalzifiziert. Fibroatherom Type Vb Läsion Typ Va Läsion Detection of advanced (type (>type IV & IV) V ) lesions Detection of atheromas (type IV & Va) lesions MDCT (%) 82.1% 91.3% 75.7% 72.4% 92.5% (46/56) (21/23) (25/33) (21/27) (25/27) MRI (%) 91.1% 86.9% 93.9% 90.9% 91.1% (51/56) (20/23) (31/33) (20/22) (31/34 MDCT (%)* 73.2% 50.0% 75.0% 13.3% 95.1% (41/56) (10/20) (2/2) (39/52) (2/15) (39/41) MRI (%) 92.8% 90.0% 50.0% 96.1% 50.0% 96.1% (52/56) (18/20) (2/2) (50/52) (2/2) (50/52) * Classification was made after un-blinding of histological results and calculation of mean HU-values for plaques type I- V (see also Tab. 2) MDCT MRT Sensitivität 89% 97% Spezifität 77% 94% Typ Vc Plaque Typ IV/Va Plaque 116±27 HU 51±25 HU 64-z CT (0.5-mm 3 Voxel) vs. IVUS 1 37 Patienten Soft Plaques (n=18): 11+/-12 HU Fibröse Plaques (n=40): 78+/-21 HU Kalzifizierte Plaques (n=40): 516 +/-198 HU Plaquecharakteristika ACS vs. stabile AP 1 38 vs. 33 Patienten 64-z CT ACS-typische Plaquecharakteristika : Positives vaskuläres Remodelling Niedrige Dichtewerte Kalkeinsprengungen 1 Motoyama s et al. Circ J, 2007; 71:363-6 2 Motoyama s et al. J Am Coll Card. 2007; 50:319-26 6
0 HU -100 HU Mw = 25 HU 0 HU -100 HU Dichte Haufigkeits- Verteilung 200 HU 0 HU 200 HU 0 HU -100 HU 0 HU -200 HU Lipid MRT Diagnostische Genauigkeit der MDCT in der Klassifizierung atherosklerotischer Plaques Fibrös Genauigkeit Sensitivität Spezifität PPV NPV Detektion fortgeschrittener MDCT (%) 82.1% 91.3% 75.7% 72.4% 92.5% Plaques (46/56) (21/23) (25/33) (21/27) (25/27) (Typ IV & V) Detektion von Atheromen (Typ IV & Va) MDCT (%) 73.2% 50.0% 75.0% 13.3% 95.1% (41/56) (2/2) (39/52) (2/15) (39/41) PDw-SE T1w-FS Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!! Hyafil F et al. Nature Medicine 13, 636-641 (2007) 7