Multidetector CT des Herzens: Erste Klinische Anwendung einer retrospektiv EKG-gesteuerten Spirale mit optimierter zeitlicher und örtlicher Auflösung zur Darstellung der Herzkranzgefäße
Zielsetzung: Die deutlich verbesserte zeitliche und örtliche Auflösung der neuen Multidetektortechnologie in der Computertomographie eröffnet auch neue Möglichkeiten der nichtinvasiven Herzbildgebung. Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden und erste Ergebnisse der schnellen Mehrschicht Spiral CT für die kardiale Bildgebung mittels EKG-synchronisierter Spiral-Akquisition darzustellen. Material und Methode: Insgesamt 10 Patienten (5 nativ zur Quantifizierung des Koronarkalks, 5 mit Kontrastmittel zur Darstellung der Koronargefäße) wurden an einem schnellen Mehrschicht CT System mit simultaner Aufnahme von 4 Schichten und 0,5 s Rotationszeit (Siemens Somatom Volume Zoom) untersucht. Kontinuierliche Spiraldatensätze des gesamten Herzvolumens werden zusammen mit dem EKG aufgenommen und mit dedizierten Spiral-Algorithmen bei 250 ms zeitlicher Auflösung rekonstruiert. Dreidimensionale Bilddatensätze konnten in einer frei wählbaren Phase des Herzzyklus (z. B. diastolische Phase) aus überlappend rekonstruierten Einzelschichten zusammengesetzt werden. Durch die Rekonstruktion mehrerer Bilddatensätze in verschiedenen Phasen des Herzzyklus wurde die Herzfunktion analysiert. Ergebnisse: Ein Spiral-Datensatz des gesamten Herzvolumens konnte in einer Atemanhalteperiode aufgenommen werden. Bei 3 mm Schichtdicke lagen die Scanzeiten zwischen 12 - 17 s, für hochaufgelöste CT-Angiographien der Koronararterien mit 1,25 mm Schichtdicke zwischen 25 - 35 s. Kalkplaques ließen sich ohne Artefakte darstellen. Ein dreidimensionales Bild des Herzens und der Koronararterien konnte ohne Bewegungsartefakte und mit hoher räumlicher Auflösung in der diastolischen Phase des Herzzyklus erzeugt werden. Schlußfolgerungen: Die schnelle Mehrschicht-Spiral-CT mit retrospektiv EKG-synchronisierter Spiralrekonstruktion (EKG-Gating) eignet sich für die dreidimensionale und funktionelle Bildgebung des Herzens, insbesondere für die hochaufgelöste Abbildung kalzifizierter Plaques und für die CTA der Koronararterien. Purpose: The significantly improved temporal and spatial resolution of Multidetector-Row CT opens up new possibilities for cardiac imaging. A method with retrospectively ECG-gated spiral acquisition is presented. Materials and Methods: A total of 10 patients underwent cardiac CT on a fast multi-slice CT system with 4 simultaneously acquired slices and 0.5 s rotation time (Siemens Somatom Volume Zoom). Continuous spiral data of the entire heart volume (5 studies precontrast for calcium scoring, 5 studies with contrast) were acquired together with the patient's ECG and reconstructed with dedicated spiral algorithms providing 250 ms temporal resolution. Three-dimensional image data sets were built up from overlapping slices that were reconstructed in an arbitrary, user-defined phase of the heart cycle (e. g., diastolic phase). To evaluate the capability of the method for functional imaging, complete image volumes were reconstructed from the same spiral data set in different phases of the heart cycle. Results: Within a single breath-hold, a spiral data set of the entire heart volume could be acquired. Typical scan times for standard examinations with 3-mm slice width were 12 - 17 s, and for high-resolution CT angiographies of the coronary arteries with 1.25-mm slice width about 25 - 35 s. Motion-free reconstruction of the heart and coronary arteries with high spatial resolution were possible in the diastolic phase of the heart cycle. Multi-phase reconstructions from the same spiral scan data set were possible. Conclusions: Fast multi-slice spiral CT with retrospectively ECG-gated spiral reconstruction is well suited for three-dimensional and functional imaging of the heart, especially for high-resolution imaging of calcified coronary plaques and CT-angiography of the coronary arteries.