Anwendung der Dual-ROI-Technik zur Inzidenzminimierung des "Transient Interruption of Contrast"-Phänomens in der Computertomografie im Rahmen der LAE-Diagnostik

Abstract

Einleitung: Die computertomografische Pulmonalisangiografie (CTPA) stellt die Goldstandarduntersuchung zur Darstellung einer Lungenarterienembolie (LAE) dar. Die diagnostische Aussagekraft der Untersuchung ist von einer starken Kontrastmittelanflutung in den Lungenarterien abhängig. Ein entscheidender Faktor beim Auftreten diagnostisch nicht ausreichend aussagekräftiger CTPA-Untersuchungen besteht im Artefakt „Transient Interruption of Contrast“ (TIC). Die Dual-ROI-Technik aktueller CT-Scanner erlaubt die Platzierung zweier Region of Interest (ROI) zur getrennten Bolustriggerung und ermöglicht eine Aufteilung von Atemkommando und dem Start des CT-Scans. Wir prüften, ob die Inzidenz von TIC durch eine Aufteilung von Atemkommando und dem Start des CT-Scans gesenkt wird. Zusätzlich untersuchten wir weitere Faktoren, welche zur Entstehung diagnostisch schwacher Untersuchungsaufnahmen beitrugen. Material und Methoden: Retrospektiv wurden 1421 CTPA-Untersuchungen von Patienten mit Verdacht auf LAE aus den Jahren 2014, 2015 (Kohorte A) und 2019 (Kohorte B) analysiert. Alle Patienten erhielten einen gewichtsadaptierten Kontrastmittelbolus mit folgendem NaCl-Bolus. Bei Kohorte A wurde im Rahmen des Bolus-Trackings eine ROI im Truncus pulmonalis (TP) platziert. Nach Erreichen eines Schwellenwerts von 80 HU erhielten die Patienten das Atemkommando („Bitte einatmen und die Luft anhalten“) und der Scan begann nach einer Scan-Delay-Time von sechs Sekunden. In Kohorte B wurden zur Bolustriggerung zwei ROIs im TP platziert (Dual-ROI-Technik). Bei Erreichen von 80 HU bekamen die Patienten das identische Atemkommando, bei 200 HU begann die festgelegte Scan-Delay-Time von sechs Sekunden und der Scan startete im Anschluss. Die Röntgendichtewerte wurden in TP, A. pulmonalis dextra, A. pulmonalis sinistra, peripheren Pulmonalarterien, Vena cava superior (VCS), Aorta descendens und Aorta ascendens (AA) gemessen. Wir bestimmten den aortopulmonalen Quotient (Röntgendichte der AA/Röntgendichte im TP) (APQ). Wenn der APQ > 1 betrug und die Röntgendichte der VCS ≥ 50 HU über der des TP lag, lag ein TIC vor. Ergebnisse: 1310 Patienten (656 Kohorte A, 654 Kohorte B) wurden in die statistische Analyse aufgenommen. Die mittlere Röntgendichte im TP lag bei 484,5 ± 163,7 HU (Kohorte A) versus 392,3 ± 131,7 HU (Kohorte B). Die Röntgendichtewerte peripherer liegender Lungenarterien korrelierten positiv mit der Röntgendichte im TP. TIC trat in 6,1% (40/656) (Kohorte A) und 7,0% (46/654) (Kohorte B) der Untersuchungen auf. In der Auftrittswahrscheinlichkeit von TIC zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen altem und neuem Untersuchungsprotokoll (p = 0,494). Patienten mit TIC waren signifikant jünger als jene ohne TIC (p < 0,001). Schlussfolgerung: Die Anwendung der Dual-ROI-Technik führte zu keiner Inzidenzsenkung des TIC-Phänomens; diese betrug in beiden Kohorten circa 7%. Jüngere Patienten konnten als Risikogruppe TIC identifiziert werden.

Introduction: Computed tomographic pulmonary angiography (CTPA) is the gold standard examination for visualizing pulmonary embolism. The diagnostic value of the examination depends on optimal contrast enhancement in the pulmonary arteries at the time of imaging. A key role in the development of diagnostically inconclusive CTPA examinations appears to play the flow artifact „Transient Interruption of Contrast“ (TIC). The Dual-ROI-technique allows the placement of two region of interest (ROI) for bolus tracking, thus enabling the splitting of inspiratory breath command and the start of the CT-scan. In this study we examined whether the occurrence of TIC was reduced by splitting inspiratory breath command and the start of the CT-scan. Furthermore, we investigated other factors that contributed to the occurrence of diagnostically inconclusive examinations. Material & methods: Retrospectively, 1421 CTPA examinations of patients with suspected pulmonary embolism from 2014, 2015 (Group A) and 2019 (Group B) were analyzed. All patients received a weight-adjusted iodinated contrast followed by a saline flush. For bolus tracking in group A a ROI was placed in the pulmonary trunk. After reaching a threshold of 80 HU, patients received the breathing command „Please breathe in and hold your breath“ and the scan started after a fixed six-second delay (scan delay time). For bolus tracking in group B, two ROIs were placed in the pulmonary trunk. When 80 HU was reached, patients were given the identical breathing command. At 200 HU, the fixed scan delay time of six seconds began and the scan started subsequently. Density values were measured in the pulmonary trunk (TP), A. pulmonaris dextra (PD), A. pulmonary sinistra (PS), peripheral pulmonary arteries, Vena cava superior (VCS) and the descending and ascending aorta (AA). Apical and basal contrast and the degree of respiration artifacts were assessed subjectively. In addition, we calculated the aortopulmonary quotient (density of the AA/density of the TP) (APQ). A TIC was present if the APQ was > 1 and density value of the VCS was at least 50 HU higher than that of the TP. Results: 1310 patients (656 in group A, 654 in group B) were included in the statistical analysis. The mean density value in the truncus pulmonalis was 484.5 ± 163.7 HU (group A) versus 392.3 ± 131.7 HU (group B). Density values of peripherally located pulmonary arteries correlated positive with the opacification of the pulmonary trunk. TIC occurred in 6.1% (40/656) (Group A) and 7.0% (46/654) (Group B) of examinations. There was no significant difference in the incidence of TIC between group A and B (p = 0.494). Patients with TIC were younger than those without TIC (p < 0.001). Conclusions: The use of the Dual-ROI-technique led to no significant reduction of the incidence of TIC, which was approximately 7% in both groups. Young patients could be identified as a risk group for the TIC-phenomenon.