Diagnostische Genauigkeit der Multisegment- und Halbscan-Rekonstruktion der CT-Myokardperfusion zur Diagnostik der obstruktiven koronaren Herzerkrankung

Abstract

Hintergrund: Die Multisegment-Rekonstruktion (MSR) wird angewendet, um Bewegungsartefakte der Computertomographie (CT) zu reduzieren. Jedoch ist die diagnostische Genauigkeit der MSR in der CT-Myokardperfusion (CTP) unbekannt. Ziel dieser Arbeit war, zu analysieren, ob die diagnostische Genauigkeit der CTP durch die Nutzung der MSR anstatt der Halbscan-Rekonstruktion (HSR) in der Diagnostik der obstruktiven koronaren Herzerkrankung (KHK) erhöht werden kann. Methoden: Von April 2009 bis November 2011 wurden insgesamt 134 Patient*innen (Medianalter 65,7 Jahre, Interquartilsabstand 55,9-70,2; 73% Männer) mit Verdacht auf oder bekannter KHK prospektiv mittels statischer CTP vor der invasiven Koronarangiographie untersucht. Aufgrund einer hohen Herzfrequenz erhielten 93 Patient*innen eine Multisegment-Akquisition. In diesen Patient*innen wurden sowohl die MSR als auch die HSR retrospektiv rekonstruiert und auf Perfusionsdefekte untersucht. Die Subgruppen bestanden aus Patient*innen mit bekannter (n = 68) und Verdacht auf KHK (n = 25) sowie hoher (n = 30) und niedriger Herzfrequenz (n = 63). Als Referenzstandard diente eine ≥ 50% Stenose in der versorgenden Koronararterie, welche mittels quantitativer invasiver Koronarangiographie diagnostiziert wurde. Die Fläche unter der ROC-Kurve (engl.: area under the curve, AUC) wurde mit der Methode von DeLong verglichen. Ergebnisse: Auf der Patient*innenebene war in allen Patient*innen die AUC der MSR kleiner als jene der HSR (MSR: 0,65 [95% Konfidenzintervall 0,53, 0,78]; HSR: (0,79 [0,69, 0,88]; p = 0,011). In den Subgruppen war die AUC beider Rekonstruktionen in Patient*innen mit bekannter (MSR: 0,62 [0,45, 0,79]; HSR: 0,72 [0,57, 0,86]; p = 0,157) und Verdacht auf KHK (MSR: 0,80 [0,63, 0,97]; HSR: 0,89 [0,77, 1,00]; p = 0,243) gleich. In Patient*innen mit hoher Herzfrequenz war die AUC von MSR und HSR gleich (MSR: 0,46 [0,19, 0,73]; HSR: 0,55 [0,33, 0,77]; p = 0,389), wohingegen in Patient*innen mit niedriger Herzfrequenz die AUC der MSR kleiner war als jene der HSR (MSR: 0,70 [0,57, 0,83]; HSR: 0,87 [0,78, 0,95]; p = 0,007). Die Median-Stress-Strahlendosis war ca. 45% höher, wenn die MSR anstatt der HSR genutzt wurde (MSR: 6,67 mSv; HSR: 3,64 mSv; p < 0,001). Schlussfolgerungen: Die diagnostische Genauigkeit der CTP kann durch die Nutzung der MSR anstatt der HSR in der Diagnostik der obstruktiven KHK nicht erhöht werden. Aufgrund der niedrigeren Strahlendosis scheint eine Einzelsegment-Akquisition mit HSR die geeignetste Methode in der statischen CTP.

Background: Multisegment reconstruction (MSR) is applied to lower motion artefacts of computed tomography (CT). However, the diagnostic performance of MSR in myocardial CT perfusion (CTP) imaging is unknown. The objective of this work was to analyse whether diagnostic performance of myocardial CTP can be increased by using MSR instead of halfscan reconstruction (HSR) for diagnosing obstructive coronary artery disease (CAD). Methods: From April 2009 to November 2011, a total of 134 patients (median age, 65.7 years; interquartile range, 55.9-70.2; 73% men) with known or suspected CAD prospectively received static CTP before invasive coronary angiography. Ninety-three patients had multisegment acquisition due to high heart rates. In these patients, both MSR and HSR were retrospectively performed and interpreted for perfusion defects. Subgroups consisted of patients with known (n = 68) or suspected CAD (n = 25) and high (n = 30) or low heart rate (n = 63), respectively. Detection of ≥ 50% diameter stenosis in the supplying artery on quantitative invasive coronary angiography served as reference standard. The area under the curve (AUC) was compared using DeLong´s method. Results: In all patients, AUC of MSR was lower than that of HSR in per-patient analysis (MSR: 0.65 [95% confidence interval 0.53, 0.78]; HSR: (0.79 [0.69, 0.88]; p = 0.011). Considering subgroups, AUC of both reconstruction methods were similar in patients with known (MSR: 0.62 [0.45, 0.79]; HSR: 0.72 [0.57, 0.86]; p = 0.157) and suspected CAD (MSR: 0.80 [0.63, 0.97]; HSR: 0.89 [0.77, 1.00]; p = 0.243), respectively. In patients with high heart rates, AUC of MSR and HSR were similar (MSR: 0.46 [0.19, 0.73]; HSR: 0.55 [0.33, 0.77]; p = 0.389), whereas AUC of MSR was lower than that of HSR in patients with low heart rate (MSR: 0.70 [0.57, 0.83]; HSR: 0.87 [0.78, 0.95]; p = 0.007). Median stress radiation dose increased by approximately 45% when using MSR instead of HSR (MSR: 6.67 mSv; HSR: 3.64 mSv; p < 0.001). Conclusion: Diagnostic performance of myocardial CTP cannot be increased by using MSR instead of HSR for diagnosing obstructive CAD. Considering the lower radiation dose, a single-segment acquisition protocol with HSR appears to be most adequate for static CTP.