Stenosedetektion, Gefäßsegmentierung und angiografische Emulation der nicht- invasiven Koronarangiografie mittels 16-Zeilen-Computertomografie

Abstract

Invasive Koronarangiografien werden bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit (KHK) in zunehmender Anzahl durchgeführt. Da invasive Koronarangiografien zu überwiegenden Teilen ausschließlich zu diagnostischen Zwecken erfolgen wäre eine nicht-invasive Alternative von großer klinischer und wirtschaftlicher Bedeutung. Wir untersuchten prospektiv die diagnostische Genauigkeit der 16 -Zeilen-Computertomografie (CT). CT-Koronarangiografien führen zu großen und in der Auswertung aufwendigen Datensätzen, daher wurden Werkzeuge zur automatischen Gefäßsegmentierung und zur angiografischen Emulation evaluiert. 126 konsekutive Patienten mit Verdacht auf KHK wurden vor Durchführung einer invasiven Koronarangiografie mit der 16-Zeilen-CT untersucht. Die Stenosedetektionsraten der CT wurden mit dem Goldstandard invasive Koronarangiografie verglichen. Bei den ersten 35 in die Studie eingeschlossenen Patienten wurde ein automatisches Gefäßerkennungswerkzeug zur Erstellung gekrümmter multiplanarer Reformationen (cMPR) im Vergleich mit der konventionellen manuellen Erstellung untersucht. Angiografische Emulationen (der invasiven Koronarangiografie nachempfundene Darstellungsform) wurden außerdem bei 30 Patienten in Bezug auf diagnostische Aussagekraft und Abbildungsqualität von Radiologen und Kardiologen evaluiert. Die CT- Koronarangiografie erreichte eine Sensitivität auf Patientenebene von 93% [95%- Konfidenzintervall 83-98%], einen negativ prädiktiven Wert von 92% [81-98%] und eine diagnostische Gesamtvorhersagegenauigkeit von 84% [76-90%]. Die automatische Gefäß-segmentierung war der manuellen Erstellung von cMPR zeitlich deutlich überlegen ohne zu Einbußen bei den diagnostischen Ergebnissen zu führen. Die angiografische Emulation war der konventionellen Auswertung bezüglich der Sensitivität unterlegen, es fanden sich keine signifikanten Vorteile bezüglich der Abbildungsqualität. Subjektiv wurde die angiografische Emulation gegenüber der cMPR als Demonstrationsform von CT- Koronarangiografien von Kardiologen bevorzugt. Die CT-Koronarangiografie eignet sich zum Ausschluss signifikanter Stenosen bei Patienten mit niedriger bis mittlerer Prätestwahrscheinlichkeit an einer KHK erkrankt zu sein. Somit könnte einer großen Population ein invasiver Test erspart bleiben. Automatische Gefäßsegmentierungswerkzeuge sind zur präzisen und zügigen Auswertung von CT-Koronarangiografien empfehlenswert, auch unter Berücksichtigung der zwischenzeitlichen Weiterentwicklung der Mehrzeilen- Technologie. Angiografische Emulationen eignen sich vorwiegend zur Demonstration von Befunden, weniger zur Diagnostik signifikanter Stenosen der Koronararterien.

Invasive coronary angiography procedures in patients with suspected coronary heart disease (CHD) are increasing in number. An overwhelming number occurs only for diagnostic purposes. A non-invasive alternative would therefore be of major clinical and economic importance. We prospectively investigated the diagnostic accuracy of 16-detector row computer tomography (CT). CT coronary angiography lead to large and complex to evaluate data sets. Supporting automatic vessel segmentation and angiografic emulation tools where therefore evaluated. 126 consecutive patients with suspected CHD were carrying out a conventional angiography with 16-detector row CT. The stenosis detection rate was compared to the gold standard invasive angiography. For the first 35 in the study included patients an automatic vessel segmentation for creating curved multiplanar reformations (cMPR) was compared with the conventional manual preparation. Angiografic emulations from 30 patients were compared in terms of expressiveness and diagnostic imaging quality by cardiologists and radiologists. CT coronary angiography achieved a sensitivity rates at patient level of 92%, a negative predictive value of 92% and an overall diagnostic accuracy of 86%. Automatic vessel segmentation was clearly superior to manual creation of cMPR without sacrificing diagnostic results. Angiografic emulation was inferior to the conventional evaluation in terms of sensitivity, radiologists could not recognize an advantage in imaging quality recognize, but cardiologists preferred them as their favourite form of presentation of CT- coronary angiography.