Die Einführung der zeitaufgelösten phasenkontrastbasierten dreidimensional geschwindigkeitskodierenden kardiovaskulären Magnetresonanztomografie (4D-Fluss) stellte einen großen Schritt in der Entwicklung der kardiovaskulären Magnetresonanztomografie (engl. cardiovascular magnetic resonance imaging, CMR) dar. Trotz der Einführung dieser neuen Technologie vor mehr als 20 Jahren sind deren Einflussfaktoren, wie etwa die Einwirkung der Feldstärke und der Sequenzparameter, weiterhin nicht ausreichend erforscht. Das Ziel dieser Arbeit war es daher ebendiese Einflussfaktoren zu untersuchen.
In einer prospektiven Kohortenstudie erhielten 20 gesunde Probanden fünf CMR-Untersuchungen an vier Standorten. Dabei nutzten drei Standorte ein 3 Tesla Magnetresonanztomografie (MRT)-Gerät sowie ein Standort ein 1,5 Tesla MRT-Gerät, jeweils vom gleichen Hersteller. Jede Untersuchung beinhaltete zwei Protokolle einer 4D-Fluss-Forschungssequenz. Ein Protokoll bildet die thorakale Aorta, das andere das gesamte Herz sowie alle intrathorakalen großen Gefäße ab. In neun Ebenen entlang der thorakalen Aorta (1-2: Aorta ascendens; 3-6: Aortenbogen; 7-9: Aorta descendens) wurden einfache (Vorwärts-Flussvolumen, Spitzengeschwindigkeit, durchschnittliche Geschwindigkeit) und ein komplexer (Wandscherkräfte) hämodynamischer Parameter analysiert. Basierend auf den beiden Messungen an einem Standort wurden für jeden Parameter Referenzwerte und Toleranzintervalle ermittelt. Lagen die Konfidenzintervalle der anderen Standorte innerhalb dieser Toleranzintervalle, wurde eine Übereinstimmung der Standorte miteinander angenommen. Des Weiteren erfolgte ein direkter Vergleich der beiden Protokolle miteinander sowie eine Inter- und Intraobserver-Auswertung, welche auf Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (engl. intraclass correlation coefficient, ICC) basierten (1).
In klinisch hoch-relevanten Abschnitten der thorakalen Aorta (Ebene 1-2) zeigten die einfachen hämodynamischen Parameter eine Übereinstimmung zwischen den Stand-orten. Wandscherkräfte überschritten in Ebene 2 eines Protokolls die Toleranzintervalle. In Ebene 3-9 überschritten alle Parameter mehrfach die Toleranzintervalle. Das 1,5 Tesla Gerät überschritt die Toleranzintervalle am häufigsten. Einfache hämodynamische Parameter wiesen eine Übereinstimmung zwischen den Protokollen auf. Ebenso zeigten die ICC-Werte der Wandscherkräfte eine Übereinstimmung der beiden Protokolle. Die Inter- und Intraobserver-Auswertung ergab für alle Parameter exzellente ICC-Werte (1).
Unter streng kontrollierten Bedingungen können in klinisch relevanten Abschnitten der thorakalen Aorta übereinstimmende Ergebnisse für einfache hämodynamische Parameter erzielt werden. In anderen Abschnitten gibt es jedoch deutliche Unterschiede unabhängig von der angewandten Feldstärke. Zwar können für Wandscherkräfte ähnliche Ergebnisse erzielt werden, die Interpretation dieser Ergebnisse ist jedoch nur unter Bezugnahme auf die absoluten Werte sinnvoll (1).
The implementation of three-dimensional (3D) time-resolved phase contrast cardiovascular magnetic resonance imaging with three-directional velocity-encoding (4D flow CMR) has been a major step in the development of cardiovascular magnetic resonance imaging (CMR). Although this technology was introduced more than two decades ago some confounders, such as the influence of field strength and sequence parameters, have not yet been sufficiently researched. Therefore, the aim of this work was to further investigate these confounders.
In a prospective cohort study 20 healthy volunteers underwent five CMR measurements at four different sites. Three sites were using a 3 Tesla, one site a 1.5 Tesla magnetic resonance imaging scanner. Each scan included two protocols of a 4D flow CMR research sequence. One protocol depicts the thoracic aorta, the other one the entire heart as well as all intrathoracic great vessels. Basic hemodynamic parameters (forward flow volume, peak velocity, mean velocity) and one advanced hemodynamic parameter (wall shear stress) have been analyzed in nine planes along the thoracic aorta (1-2: ascending aorta; 3-6: aortic arch; 7-9: descending aorta). Based on two scans at one site reference values and tolerance ranges were generated. If confidence intervals of the other sites laid within such tolerance ranges, an agreement between sites was assumed. Furthermore, a comparison of the two protocols as well as an inter- and intraobserver analysis was performed, using intraclass correlation coefficients (ICC) (1).
In regions of high clinical relevance of the thoracic aorta (planes 1-2) basic hemodynamic parameters showed an agreement in between sites. In plane 2 of one protocol wall shear stress exceeded tolerance ranges. In planes 3-9 all parameters exceeded tolerance ranges multiple times. The 1.5 Tesla device exceeded the tolerance ranges most frequently. Basic hemodynamic parameters revealed an agreement between the two protocols. Moreover, ICC values showed an agreement for wall shear stress between the two protocols. Inter- and intraobserver analysis showed excellent ICC values for all parameters analyzed (1).
Within a highly controlled environment basic hemodynamic parameters yield concordant results in clinically relevant areas of the thoracic aorta. However, other regions show substantial differences regardless of the applied field strength. Wall shear stress presents similar results, however, when interpreting these results their absolute values have to be taken into account (1).
