Computed tomography for the diagnosis of coronary artery disease and magnetic resonance imaging for quantifying salvaged myocardium after myocardial infarction

Abstract

In patients with low to intermediate probability of coronary heart disease, there is no generally applied diagnostic algorithm. We compared cardiac computed tomography (CT) angiography with direct referral to invasive coronary angiography in a randomized trial including 340 patients with low to intermediate pre-test probability. Cardiac CT angiography could be used as a safe gatekeeper for invasive coronary angiography without worsening long-term clinical outcomes or increasing radiation dosage but decreasing minor procedural complications. In a second prospective clinical study with 92 patients, we compared the diagnostic performance of myocardial CT perfusion in detecting coronary artery disease with that of myocardial magnetic resonance imaging (MRI) perfusion since the identification of flow-limiting lesions among anatomic stenoses can be helpful in therapeutic decision making. We found a comparable diagnostic accuracy of myocardial CT perfusion and the established myocardial MRI perfusion suggesting that CT perfusion reliably identifies flow-limiting coronary artery stenoses. Whether the combination of anatomical assessment with cardiac CT angiography and functional assessment with myocardial CT perfusion is similarly effective in guiding therapy decisions as invasive coronary angiography with fractional flow reserve should be answered in future research. Salvage of ischemic myocardium is one of the principal therapeutic aims in patients with myocardial infarction. Consequently, the amount of myocardial salvage provides information on therapeutic efficiency. There is a controversial discussion whether MRI allows quantification of myocardial salvage by delineating post-infarctional myocardial edema and fibrosis. In a systematic review and meta-analysis with 38 studies, we evaluated whether the time from symptom onset until reopening of the culprit artery is related to the proportion of nonnecrotic myocardium inside edematous myocardium measured by MRI, the so-called myocardial salvage index. The meta-analysis revealed an inverse relation between the myocardial salvage index and the time from symptom onset until revascularization suggesting that MRI can be of use for assessing therapeutic efficiency. In a second systematic review and meta-analysis with ten studies, we assessed whether the myocardial salvage index on MRI predicts the incidence of major cardiovascular events. We found that a high myocardial salvage index is associated with a low risk of major cardiovascular events during follow-up indicating prognostic value of quantifying myocardial salvage with MRI after myocardial infarction. Both meta-analyses revealed high between-study heterogeneity, which questions the informative value of single measurements. In both meta-analyses, a considerable part of the heterogeneity could be explained by differences in MRI methodologies. Standardization of post-infarctional MRI methodologies may thus address this concern in the future.

Für Patienten mit geringer bis mittlerer Wahrscheinlichkeit des Bestehens einer koronaren Herzkrankheit gibt es keinen allgemein angewendeten diagnostischen Algorithmus. In einer randomisierten klinischen Studie erhielten 340 dieser Patienten entweder direkt eine Herzkatheteruntersuchung oder zunächst eine Computertomographie (CT)-Angiographie der Koronargefäße, um zu entscheiden, ob eine Herzkatheteruntersuchung nötig ist. Eine vorgeschaltete CT-Koronarangiographie konnte geringgradige prozedurale Komplikationen reduzieren, ohne dabei die Prognose zu verschlechtern oder die Strahlendosis zu erhöhen. In einer zweiten prospektiven klinischen Studie mit 92 Patienten verglichen wir die diagnostische Genauigkeit in der Erkennung der koronaren Herzkrankheit der myokardialen CT- mit der etablierten Magnetresonanztomographie (MRT)-Perfusion, da die Identifizierung von flusslimitierenden unter anatomischen Stenosen bei Therapieentscheidungen hilfreich ist. Die diagnostische Genauigkeit beider Verfahren zeigte sich ähnlich, sodass die myokardiale CT-Perfusion, flussbegrenzende Koronararterienstenosen effektiv zu identifizieren scheint. Ob die Kombination aus anatomischer Beurteilung mit CTKoronarangiographie und funktioneller Einschätzung mit myokardialer CT-Perfusion Therapieentscheidungen so effektiv herbeiführen kann wie der Einsatz des Herzkatheters inklusive fraktionierter Flussreserve, sollte in Zukunft untersucht werden. Die Rettung ischämischen Myokards ist ein Hauptziel der Herzinfarkttherapie und das Ausmaß des geretteten Myokards kann Aufschluss über die Therapieeffektivität geben. Ob die Darstellung des infarktbedingten myokardialen Ödems sowie der Nekrose mit MRT eine Quantifizierung des geretteten Myokards erlaubt, wird kontrovers diskutiert. In einer Metaanalyse mit Einschluss von 38 Studien fanden wir einen inversen Zusammenhang zwischen der Zeit von Symptombeginn bis zur Wiedereröffnung der verschlossenen Koronararterie und dem Anteil des nichtnekrotischen Myokards innerhalb des infarktbedingten myokardialen Ödems, dem so genannten Myocardial Salvage Index. Dies deutet darauf hin, dass die MRT-Bestimmung des Myocardial Salvage Index bei der Beurteilung der Therapieeffektivität von Nutzen sein kann. In einer zweiten Metaanalyse mit Einschluss von zehn Studien analysierten wir, ob die Bestimmung des Myocardial Salvage Index mit MRT schwere kardiovaskuläre Ereignisse während der Nachsorge vorhersagen kann. Es zeigte sich, dass ein hoher Myocardial Salvage Index mit einer niedrigen Inzidenz schwerer kardiovaskulärer Ereignisse assoziiert ist und somit prognostischen Wert hat. In beiden Metaanalysen zeigte sich eine hohe Heterogenität in den Daten, was die Aussagekraft der Einzelmessungen in Frage stellt. Ein beträchtlicher Teil der Heterogenität konnte durch Unterschiede in der technischen MRTDurchführung erklärt werden. Somit könnte eine Standardisierung der MRT-Durchführung dieses Problem in Zukunft reduzieren.