Serce i naczynia wieńcowe w koronarografii TK

Transkrypt

1 Serce i naczynia wieńcowe w koronarografii TK Pomimo stosowania wielu zachowawczych i interwencyjnych metod leczenia choroby wieńcowej, nie zmienił się jej naturalny, przewlekle postępujący przebieg. Obecnie za,,złoty standard" do oceny stopnia zaawansowania zwężenia uważa się angiografię naczyń wieńcowych. Andreas F. Kopp Szpital Uniwersytecki w Tübingen, Tübingen, Niemcy Abstrakt Pomimo stosowania wielu zachowawczych i interwencyjnych metod leczenia choroby wieńcowej, nie zmienił się jej naturalny, przewlekle postępujący przebieg. Obecnie za,,złoty standard" w ocenie stopnia zaawansowania zwężenia uważa się angiografię naczyń wieńcowych. W samych Niemczech liczba wykonywanych angiografii wzrosła od 1995 do 2000 roku o 45%, a udział procedur interwencyjnych pozostał na niskim poziomie - 30% [Z. Kardiol. 90 (2001) 665]. Pomimo postępów w koronarografii, które uczyniły z niej procedurę bezpieczną, obarczoną niewielkim ryzykiem, trwają poszukiwania alternatywnych, nieinwazyjnych metod wizualizacji naczyń wieńcowych. Idealna byłaby metoda zmniejszająca dyskomfort pacjenta i obciążenia ekonomiczne. Poniższy artykuł przedstawia zastosowania koronarografii tomografii komputerowej (koronarografia TK = angio CT) w wykrywaniu zwężeń oraz zastosowanie wielodetektorowej tomografii komputerowej (multidetector computed tomography - MDCT) do obrazowania blaszek nieuwapnionych i niestabilnych. 1. Koronarografia TK w wykryciu zwężeń Protokół badania koronarografii wielodetektorowej TK jest stosunkowo nieskomplikowany (Tabela 1.) [1]. Aby ustalić optymalny czas opóźnienia skanu wykonuje się szybki testowy wlew 15 ml kontrastu i następnie wlew wymywający z 20 ml soli fizjologicznej. Czas krążenia oceniany jest na podstawie mierzonej tomograficznie wartości osłabienia w aorcie wstępującej. Obrazowanie rozpoczyna się po upływie zmierzonego czasu krążenia powiększonego o 3 s [2]. Przez cewnik nr 18 podaje się do żyły łokciowej szybki wlew 120 ml niejonowego kontrastu (400 mg I na ml). W protokole wybrano stężenie 400 mg I na mililitr, aby szybko uzyskać wysokie stężenia (Tabela 2.). Uzyskuje się w ten sposób wyższy współczynnik osłabiania przy użyciu tej samej objętości kontrastu, w porównaniu z identyczną ilością preparatu o standardowym stężeniu (300 mg I na ml). Dzięki temu możliwe jest obrazowanie mniejszych naczyń, łatwiejsze jest przetwarzanie końcowe, a całkowita objętość używanego kontrastu zmniejsza się o ok. 30%. Wykonuje się ciągłe skanowanie spiralne z zadanym współczynnikiem skoku. Rozdzielczość w osi Z jest znacznie lepsza od tej osiąganej w TK wiązki elektronowej, gdzie można wykonać tylko serię bramkowanych sygnałem EKG przekrojów i uzyskać warstwę o grubości 3 mm. Stosując technikę MDCT można uzyskać przekroje o grubości 1mm, a zastosowanie techniki wzmocnienia obrazu (image increment) poniżej jednego milimetra umożliwia zebranie danych do rekonstrukcji objętościowej 3D o wysokiej rozdzielczości w czasie jednego zatrzymanego oddechu [3]. Dla uzyskania najwyższej jakości obrazów, dla każdej z trzech głównych tętnic wieńcowych należy indywidualnie dobrać w cyklu pracy serca optymalne okno rekonstrukcji [4-6] Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 1/7

2 Koronarografia wielodetektorową TK odznaczała się wysoką dokładnością w wykryciu i ocenie zmian naczyń wieńcowych nawet na aparatach czterorzędowych [7,8]. Wyniki koronarografii MDCT zebrane dotąd w różnych ośrodkach są zachęcające. Koronarografia TK charakteryzowała się czułością 75-90% i specyficznością 90-95%. Dodatnia wartość predykcyjna wyniosła 0,7-0,9, a ujemna wartość predykcyjna - 0,8-0,9 dla wykrycia hemodynamicznie istotnego zwężenia w głównych segmentach naczyń wieńcowych [7,9-13]. Wykazano, że da się wizualizować nie tylko zmiany ciężkie, ale i te o pośrednim zaawansowaniu [14]. Dodatkowo koronarografia MDCT dała obiecujące wyniki w ocenie drożności pomostów naczyniowych [10] (Rys. 1 i 2). Tabela 1. Protokół koronarografii wielorzędowej TK Tabela 2. Środki kontrastowe o wysokim stężeniu jodu Rys. 1. Koronarografia MDCT (kolimacja 4x1 mm; skok spirali 1.5; 120 ml Iomeronu 400) i koronarografia klasyczna: obraz po renderingu objętościowym (a) uwidacznia zaawansowaną stenozę (strzałka w tętnicy przedniej zstępującej - LAD). Klasyczna koronarografia potwierdza diagnozę (b). a) Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 2/7

3 b) Rys. 2. Koronarografia MDCT (kolimacja 4x1 mm; skok śruby 1.5; 120 ml Iomeronu 400) i koronarografia konwencjonalna: obraz po renderingu objętościowym (a) uwidacznia zaawansowaną stenozę (strzałka w LAD). Przeglądanie cienkich warstw w projekcji największej wartości natężenia (MIP) (grubość warstwy 8 mm); (b) wykazuje obecność w tej lokalizacji ekscentrycznej nieuwapnionej blaszki. Koronarografia inwazyjna (c) potwierdza obecność zwężenia (strzałka; zmniejszenie średnicy o 90%) Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 3/7

4 a) b) c) Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 4/7

5 2. Obrazowanie blaszki Powszechnie uznaje się, że jedynie jedna trzecia zawałów mięśnia sercowego wynika bezpośrednio z istotnego zwężenia tętnicy. Niezwężające ( 3. Ograniczenia W badaniu za pomocą aparatu czterorzędowego wiele czynników może obniżać jakość obrazu w koronarografii MDCT i utrudniać jego interpretację [19]. Dwa najważniejsze czynniki to szybka czynność serca i obecność silnie uwapnionych zmian. Jednym z pierwszych badaczy, którzy zauważyli niekorzystny wpływ wysokich częstości pracy serca na jakość obrazu był Becker. Inni badacze potwierdzają ten wniosek [20]: wysoka jakość obrazu może być uzyskana tyko przy czynności serca W obecności mocno uwapnionych zmian ocena średnicy światła naczyń nie daje zadowalających wyników. Szczególnie ujawnia się to w przypadku niezbyt zaawansowanych zmian, gdzie trudno jest śledzić ich ewolucję. Niewiele jest prac oceniających, jaka najmniejsza ilość zwapnień istotnie wpływa już na jakość obrazu. W najnowszym badaniu poddaliśmy badaniu koronarografii MDCT 66 pacjentów z rozpoznaną chorobą wieńcową. Oceniono wartość współczynnika calcium score oraz wartość diagnostyczną obrazów oraz obecność zmian we wszystkich segmentach tętnic wieńcowych łącznie z segmentami dystalnymi i odgałęzieniami. Wyniki porównywano z rezultatami koronarografii klasycznej. W tej grupie pacjentów jedynie 24 (36%) zostało prawidłowo zdiagnozowanych. U pozostałych 42 pacjentów diagnoza nie była możliwa lub była nieprawidłowa. Artefakty powstałe w wyniku wysokich częstości pracy serca lub silnego zwapnienia tętnic wieńcowych były głównym powodem uzyskania obrazów o niskiej jakości, które nie dawały możliwości prawidłowej oceny. Na podstawie dostępnych danych ustalono progowe wartości maksymalnej częstości pracy serca i maksymalnego uwapnienia, które pozwalają jeszcze na prawidłowa ocenę badania (odpowiednio 63 uderzenia/min. oraz wynik Agatston Score 300). Kolejną analizę wykonano z uwzględnieniem tych kryteriów. Dzięki temu 22 z 24 (91%) pacjentów zostało poprawnie zdiagnozowanych. Dowodzi to, że koronarografia MDCT może być z powodzeniem stosowana u pacjentów z jawną choroba wieńcową, jeśli wybierze się Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 5/7

6 pacjentów spełniających te kryteria. Za rozsądne kryteria można przyjąć częstość pracy serca 4. Od czterech do 16 rzędów Rozdzielczość izotropowa nie została jeszcze osiągnięta przy użyciu czterorzędowego systemu detektorów. Oczekiwane jest, że dalszy rozwój w obrazowaniu kardiologicznym będzie prowadził do zwiększenia liczby równocześnie rejestrowanych przekrojów oraz uzyskania wiązki o kolimacji poniżej 1 mm i uzyskania prawdziwej rozdzielczości izotropowej w tomografii wielowarstwowej. Najnowszy 16-to rzędowy tomograf wielowarstwowy (Siemens SOMATOM Sensation 16) umożliwiający równoczesna rejestrację 16 przekrojów za pomocą wiązki o kolimacji 0,75 lub 1,5 mm jest pierwszym reprezentantem tej grupy [21]. Podobnie do aparatu czterowarstwowego ten 16 rzędowy tomograf wyposażono w system Adaptive Array Detector. Składa się on z 24 rzędów detektorów, z czego wewnętrzne 16 umożliwia rejestrację warstw o grubości 0,75 mm względem osi obrotu, a cztery skrajne po obydwu stronach - 1,5 mm. Zakres w osi Z w izo-centrum wynosi 24 mm. Do oznaczania wartości współczynnika calcium score używana jest wiązka o kolimacji 1,5 mm, w koronarografii TK używa się wiązki 0,75 mm (13,2 mm/s), a czas obrotu gantry wynosi 420 ms. Skanowanie spiralne przy zastosowaniu 16 warstw o grubości mniejszej od milimetra pozwala na uzyskanie rozdzielczości izotropowej. W związku z zastosowaniem takiej techniki akwizycji do historii przejdzie rozróżnienie między rozdzielczością podłużną a rozdzielczością w płaszczyźnie i tradycyjnie stosowany przekrój osiowy straci na ważności. W czasie naszych prób klinicznych z nowym 16 warstwowym tomografem nie napotkaliśmy problemów w wizualizacji całego drzewa naczyniowego tętnic wieńcowych włączając w to odcinki dystalne i boczne odgałęzienia; nie występowały też artefakty oddechowe i wynikające z rekonstrukcji. (Tabela 2.) Piśmiennictwo [1] Mannebach H, Hamm C, Horstkotte D. Seventeenth report of performance statistics of heart catheterization laboratories in Germany. Results of a combined survey by the Committee of Clinical Cardiology and the Interventional Cardiology (for ESC) and Angiology Working Groups of the German Society of Cardiology-Cardiovascular Research for the year Z Kardiol 2001;90:665-/7. [2] Haberl R, Steinbilger P. New perspectives of non-invasive imaging with cardiac CT. J Clin Basic Cardiol 2001;4:241-/5. [3] Herzog C, Ay M, Engelmann K, et al. Visualisierungsmodalitäten in der Multidetektor CT-Koronarangiographie des Herzen: Korrelation von axialer, multiplanarer, dreidimensionaler und virtuell endoskopischer Bildgebung mit der invasiven Diagnostik. Fortschr Röntgenstr 2001;173:341-/59. [4] Kopp AF, Schröder S, Küttner A, et al. Coronary arteries: retrospectively ECG-gated multi-detector row CT angiography with selective optimization of the image reconstruction window. Radiology 2001;221:683-/8. [5] Hong C, Becker CR, Huber A, et al. ECG-gated reconstructed multi-detector row CT coronary angiography: effect of varying trigger delay on image quality. Radiology 2001;220:712-/7. [6] Georg C, Kopp AF, Schröder S, et al. Optimierung des Bild-Rekonstruktionszeitpunktes im RR-Intervall für die Darstellung der Koronararterien mittels Multidetektor-Computertomographie. Fortschr Röntgenstr 2001;173: [7] Kopp AF, Schröder S, Küttner A, Baumbach A, Heuschmid M, Georg C, et al. Non-invasive coronary angiography with high resolution multidetector-row computed tomography. Results in 102 patients, Eur. Heart J. 2002;23:1714-/25. [8] Knez A, Becker CR, Leber A, et al. Usefulness of multislice spiral computed tomography angiography for determination of coronary artery stenoses. Am J Cardiol 2001;88: Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 6/7

7 [9] Becker CR, Ohnesorge BM, Schoepf UJ, Reiser MF. Current development of cardiac imaging with multidetector-row CT. Eur J Radiol 2000;36: [10] Gerber TC, Kuzo RS, Karstaedt N, et al. Current results and new developments of coronary angiography with use of contrastenhanced computed tomography of the heart. Mayo Clin Proc 2002;77: [11] Knez A, Becker C, Ohnesorge B, Haberl R, Reiser M, Steinbeck G. Noninvasive detection of coronary artery stenosis by multislice helical computed tomography. Circulation 2000;101:E [12] de Feyter PJ, Nieman K. New coronary imaging techniques: what to expect? Heart 2002;87: [13] Nieman K, Oudkerk M, Rensing BJ, et al. Coronary angiography with multi-slice computed tomography. Lancet 2001;357: [14] Schröder S, Kopp AF, Baumbach A, et al. Non-invasive detection and evaluation of atherosclerotic plaques with multi-slice computed tomography. J Am Coll Cardiol 2001;37: [15] Falk E, Fuster V. Angina pectoris and disease progression. Circulation 1995;92: [16] Schröder S, Flohr T, Kopp AF, et al. Accuracy of density measurements within plaques located in artificial coronary arteries by multi-slice computed tomography: results of a phantom study. J Comput Assisted Tomogr 2001;25: [17] Stary HC, Chandler AB, Dinsmore RE, et al. A definition of advanced types of atherosclerotic lesions and a histological classification of atherosclerosis. A report from the Committee on Vascular Lesions of the Council on Arteriosclerosis, American Heart Association. Circulation 1995;92: [18] Kopp AF, Schröder S, Baumbach A, et al. Non-invasive characterisation of coronary lesion morphology and composition by multislice computed tomography: first results in comparison with intracoronary ultrasound. Eur J Radiol 2000;11: [19] Kopp AF, Küttner A, Schröder S, Heuschmid M, Claussen CD. New developments in cardiac imaging: the role of MDCT. J Clin Basic Cardiol 2001;4: [20] Schroeder S, Kopp AF, Kuettner A, et al. Influence of heart rate on vessel visibility in noninvasive coronary angiography using new multislice computed tomography. Experience in 94 patients. Clin Imaging 2002;26: [21] Flohr T, Bruder H, Becker CR, Schöpf UJ, Heuschmid M, Kopp AF, Ohnesorge B. Isotropic sub-millimeter volume scannning of the heart with ECG-gated multislice spiral CT: first experience. Eur J Radiol 2002;12:S217. Opracowano w oparciu o: Angio-CT: heart and coronary arteries Andreas F. Kopp Kliknij w dokument aby otworzyć dokument Activeweb Medical Solutions. Wszelkie prawa zastrzeżone. str. 7/7