Mehrschicht-Spiral-Computertomographie zur Quantifizierung von Aorten- und Mitralklappenstenosen: Vergleich mit Magnetresonanztomographie, Echokardiographie und Herzkatheter

Abstract

Erkrankungen der Herzklappen stellen nach der koronaren Herzkrankheit die zweithäufigste Indikation für einen herzchirurgischen Eingriff dar. Zur exakten Quantifizierung eines Klappenfehlers gelangen derzeit verschiedene Methoden, nämlich die transthorakale und transösophageale Echokardiographie (TTE, TEE) sowie gegebenenfalls die Magnetresonanztomographie (MRT) und der Herzkatheter (HK) zum Einsatz, jede mit ihren eigenen theoretischen und praktischen Limitationen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die kardiale Mehrschichtspiralcomputertomographie (MSCT) als alternative Methode zur Beurteilung der Aorten- und Mitralklappe, speziell zur Graduierung von Aorten- und Mitralklappenstenosen zu evaluieren. In den dieser Arbeit zu Grunde liegenden Studien wurden Patienten im Rahmen der Routinediagnostik vor geplantem kardiochirurgischem Eingriff einerseits mittels MSCT und andererseits mittels TTE, MRT bzw. HK untersucht. Die Bestimmung der geometrischen Aorten- und Mitralklappenöffnungsfläche mittels MSCT und MRT erfolgte durch Planimetrie an einer externen 3D-Workstation. Zum Vergleich wurde die hämodynamisch effektive Aorten- und Mitralklappenöffnungsfläche mittels TTE durch Bestimmung der Flussgeschwindigkeit anhand der Kontinuitätsgleichung errechnet. Im HK erfolgte durch Bestimmung des mittleren Druckgradienten eine Berechnung der Klappenöffnungsfläche mit der Gorlin- Formel. In unseren Studien stellten wir eine gute Korrelation zwischen der MSCT und den Referenzmethoden zur Quantifizierung der Klappenöffnungsfläche fest. Für die Aortenklappe lag der Korrelationskoeffizient zwischen r = 0,86-0,90 (MSCT vs. TTE) bzw. bei r = 0,99 (MSCT vs. MRT) und r= 0,9 (MSCT vs. HK). Der Korrelationskoeffizient für die Mitralklappe lag bei r = 0,9 (MSCT vs TTE) bzw. r = 0,86 (MSCT vs HK). Bei guter Korrelation zeigten sich jedoch systematisch größere Messwerte für die MSCT. Die mittleren Differenzen für die Aortenklappenöffnungsfläche lagen bei -0,17 cm² (MSCT vs TTE) bzw. -0,18 cm² (MSCT vs HK) und für die Mitralklappenöffnungsfläche bei -0,14 cm² (MSCT vs TTE) bzw. -0,16 cm² (MSCT vs HK). Es lässt sich resümieren, dass die MSCT als alternative Methode zur Bestimmung der geometrischen Aorten- und Mitralklappenöffnungsfläche geeignet erscheint, mit welcher sich hinreichend genau Stenosen von Aorten- bzw. Mitralklappen identifizieren und quantifizieren lassen. Bei Gegenüberstellung der Messreihen von MSCT mit TTE und HK sind aber systematische Abweichungen zwischen den verschiedenen Modalitäten zu berücksichtigen.

Besides coronary disease, valvular heart disease is one of the most common indications for heart surgery. Different methods are used for grading valvular heart disease as thransthoracic- and transoesophageal echocardiography (TTE, TEE), if needed magnetic resonance imaging (MRI) or cardiac catheterization (CATH). However, all methods have their specific strength and limitations. We sought to determine the accuracy of multisclice spiral computed tomography (MSCT) for assessing of aortic- and mitral valve stenosis and to establish threshold values that best separate between different grades of stenosis severing. In our studies all patients underwent standardized MSCT, MRI and TTE in the context of their routine diagnostic work-up prior to cardiac surgery. The true anatomic valve area was measured by MSCT and MRI using manual planimetry. Planimetric valve area measurements were then compared with calculations based on Doppler flow velocity measurements by TTE (using continuity equation) and pressure grading measurements by CATH (using Gorlin formula). Series of valve area measurements correlated well between MSCT and the reference methods. Planimetric valve area measurements on MSCT allows therefore an accurate grading of valve stenosis severity. However, valve area measurements on MSCT were significantly larger than measurements on TTE and CATH. Consequently, the thresholds for discriminating between different severity grades have to be adjusted in MSCT.