CT-Angiographie

CT-Angiographiebilder müssen in verschiedenen Projektionen analysiert werden: MIP (Maximum Intensity Projection), MPR (Multiplanare Rekonstruktion) oder VRT (Volume Rendering Method) 3D-Rekonstruktion. Diese Verarbeitungsmodi verwenden eine Auflösung mit einer Pixellänge im Querschnitt von 0,5 mm (XY-Ebene) und eine höhere Auflösung entlang der Körperachse (Z-Achse). Dadurch entstehen anisotrope Voxel unterschiedlicher Länge. Die Einführung von Multidetektor-CT-Scannern mit 16-Schicht-Technologie im Jahr 2001 ermöglichte die Untersuchung eines größeren Körpervolumens des Patienten mit nahezu isotropen Voxeln bis zu 1 mm und akzeptablen Scanzeiten. Auf den folgenden Seiten werden empfohlene Protokolle für Untersuchungen verschiedener Gefäßgebiete mit anschaulichen Beispielen von CT-Bildern vorgestellt.

Intrakranielle Arterien

Nach der Untersuchung der axialen Schnitte müssen zusätzlich MIP, sagittale MPR und VRT verwendet werden. Zur besseren Beurteilung der Hirnarterien wird die Untersuchung mit Dünnschnitten mit teilweiser Überlappung durchgeführt – Dicke 1,0 – 1,25 mm, Rekonstruktionsintervall 0,6 – 0,8 mm. Um eine hohe Kontrastverstärkung der Gefäße zu erreichen, sollte mit dem Scannen begonnen werden, unmittelbar nachdem die ersten CB-Anteile in den Circulus Willisii eintreten, d. h. mit einer Verzögerung von etwa 20 s nach der Injektion, bis die venösen Sinus mit Kontrastmittel gefüllt sind. Wenn der automatische Bolus-Tracking-Modus nicht verwendet wird, sollte eine Testinjektion des Kontrastmittels durchgeführt werden, um die individuelle Zirkulationszeit des CB zu bestimmen. Die unten dargestellten Protokolle können als Grundlage für die Visualisierung des Circulus Willisii verwendet werden:

Die anschließende Schnittrekonstruktion kann die Gefäße als ventrale Ansicht (transversale MIP) oder als anteriore Ansicht (koronare MIP) darstellen. In diesen Schnitten sind die Hauptäste der vorderen und mittleren Hirnarterien deutlich erkennbar.

Venennebenhöhlen

Zur Darstellung des Venensystems muss der Untersuchungsbereich um das Schädeldach erweitert werden. Die Verzögerung beim Scan-Start beträgt 100 Sekunden. Sowohl für die arterielle als auch für die venöse Phase wird in kraniokaudaler Richtung gescannt. Die mediansagittale Rekonstruktion eignet sich ideal zur Untersuchung der kontrastmittelverstärkten Vena Galeni und des zerebralen venösen Ausflusstrakts.

Sinusvenenthrombose

Bei normalem venösen Blutfluss durch die Hirnhöhlen finden sich hyperdense Lumen beider Sinus transversus und beider Sinus sigmoideus ohne Füllungsdefekte mit Kontrastverstärkung. Dreidimensionale Rekonstruktionen und Rekonstruktionen in der MIP-Projektion können aufgrund der nahegelegenen, hochdichten Schädelknochen schwierig zu erstellen sein. Oft liefern diese Rekonstruktionen keine zusätzlichen Informationen.

Halsschlagadern

Die wichtigste Voraussetzung für die Identifizierung des stenotischen Prozesses der Halsschlagadern ist die genaue Bestimmung des Stenosegrades. Zu diesem Zweck wird die Untersuchung mit Dünnschnitten, beispielsweise 4 x 1 mm oder 16 x 0,75 mm, durchgeführt, die eine planimetrische Beurteilung der Stenose mit ausreichender Genauigkeit für bestimmte axiale Schnitte ermöglichen. Darüber hinaus wird bei der Konstruktion sagittaler oder koronaler MIP (Rekonstruktionsintervall 0,7 - 1,0 mm, Überlappung der Schnitte 50 %) die gestufte Kontur der Strukturen nicht deutlich.

Um eine möglichst hochwertige Rekonstruktion der Halsschlagadern zu erreichen, sollte der Kontrast der Jugularvene auf ein Minimum reduziert werden. Daher ist die Verwendung des automatischen Bolus-Tracking-Programms für den CS unerlässlich. Bei Verdacht auf eine Pathologie im Bereich der Karotisbifurkation während der Doppler-Voruntersuchung sollte die Untersuchung kaudokranial erfolgen; bei Pathologien an der Schädelbasis kraniokaudal. Die Verwendung von VRT ist oft hilfreich, um sich besser an der Lage anatomischer Strukturen zu orientieren.

Aorta

Wie oben erwähnt, wird eine CT-Angiographie der Aorta durchgeführt, um Aneurysmen, Stenosen und eine mögliche Dissektion auszuschließen und das Ausmaß der Läsion zu bestimmen. Es ist ratsam, die automatische Bolusverfolgung zu verwenden, insbesondere bei Patienten mit Herzerkrankungen und Änderungen der Zirkulationszeit des Kontrastmittels im Lungenkreislauf. Das Fenster zur Bestimmung des Schwellendichtewerts befindet sich auf der Aorta direkt über dem zu untersuchenden Abschnitt. Um Atemartefakte in den peridiaphragmatischen Abschnitten der Aorta zu reduzieren, wird die Untersuchung der thorakalen Aorta in kaudokranieller Richtung durchgeführt, da unwillkürliche Atembewegungen am Ende der Untersuchung wahrscheinlicher sind. Außerdem werden bei der Untersuchung in kaudokranieller Richtung der anfängliche venöse Zufluss des Kontrastmittels durch die Vena subclavia und die Vena brachiocephalica sowie dessen Einfluss auf die Arterien des Aortenbogens maskiert.

Sowohl MIP- und MPR-Rekonstruktionen als auch MOB ermöglichen eine umfassende Beurteilung der Gefäßpathologie. Dies wird am Beispiel eines infrarenalen Aneurysmas der Bauchaorta deutlich. Die aneurysmatische Ausdehnung beginnt unmittelbar distal der Nierenarterien, ohne die oberen Mesenterialarterien und Beckenarterien zu beeinträchtigen.

Bei der Planung einer chirurgischen Behandlung ist es wichtig, die Beteiligung viszeraler und peripherer Arterien sowie die Möglichkeit einer Dissektion zu berücksichtigen. Bei einem Aneurysma der absteigenden Brustaorta muss zudem die Beteiligung der auf dieser Höhe liegenden Arterie Adamkiewicz berücksichtigt werden, die das Rückenmark im thorakolumbalen Übergang versorgt.

Oftmals kann durch die schichtweise Untersuchung von koronalen oder sagittalen MPRs das Ausmaß pathologischer Veränderungen schnell und präzise bestimmt werden, wie im hier gezeigten Fall des thrombosierten Bauchaortenaneurysmas. Einzelne axiale Schichten ermöglichen eine präzise planimetrische Beurteilung des Stenosegrads, und die sagittale MPR stellt den Stamm der Arteria mesenterica superior deutlich dar.

Die Nützlichkeit des 3D-VRT-Bildes hängt natürlich vom Betrachtungswinkel ab. Aus diesem Blickwinkel kann das Ausmaß der Thrombose unterschätzt werden, und bei Plaques ohne Verkalkung können leicht Fehler passieren. Es ist viel besser, die Ausbreitung des Prozesses aus verschiedenen Blickwinkeln zu beurteilen. Das letzte Bild veranschaulicht das Ergebnis der visuellen Entfernung der überlappenden Knochenstrukturen, die die Untersuchung stören. Die hohe Dichte der Lendenwirbelsäule erschwert die Beurteilung der Gefäßveränderungen im Originalbild. Dies ist erst nach visueller Entfernung der Lendenwirbel möglich.

CT-Angiographie (Herz)

Koronararterien

Die Visualisierung der Koronararterien ist aufgrund der Herzkontraktion eine Herausforderung. Diese Untersuchung erfordert kurze Scanzeiten und präzises Timing. Bei einer Herzfrequenz von über 70 Schlägen/min sollte eine Prämedikation mit Betablockern erfolgen, sofern keine Kontraindikationen vorliegen. Selbst die verkürzte Rotationszeit (0,42 s für ein 16-Schicht-Gerät zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Buches) erfordert eine zusätzliche EKG-Kopplung. Um die Qualität des diagnostischen Bildes zu gewährleisten, wird das Bildvolumen auf die Größe des Herzens reduziert, und die kraniokaudale Scanning-Richtung sollte an der Trachealbifurkation beginnen und bis zum Zwerchfell fortgesetzt werden. Schräge MIPs parallel zur linken Hauptkoronararterie sind spezielle Projektionen zur Untersuchung der linken Herzkranzarterie, der linken Herzkranzarterie und der 3D-Rekonstruktion. Das Kontrastmittel sollte biphasisch verabreicht werden, zunächst ein Bolus von 40 ml mit einer Rate von 4 ml/s und nach einer Pause von 10 s ein zweiter Bolus von 80 ml mit einer Rate von 2 ml/s. Es ist notwendig, den automatischen Bolus-Tracking-Modus KB mit dem Dichtekontrollfenster an der aufsteigenden Aorta zu verwenden.

Suche nach Koronararterienverkalkung

Ein Vergleich mit der konventionellen Koronarangiographie ist auf der vorherigen Seite dargestellt. Die Suche nach Koronarverkalkungen erfolgt ohne Kontrastmittelgabe und mit einer leichten Zunahme der Schnittdicke. Die Untersuchung ohne Verstärkung erfolgt kraniokaudal.

Die Bestimmung des Verkalkungsgrades in den Koronararterien erfolgt am besten an einer dedizierten Workstation, kann aber nach vorheriger Bildverarbeitung auch an einer regulären Workstation durchgeführt werden. Unverstärkte Bilder werden beispielsweise für die Agatston-Skala verwendet, die das Risiko einer Koronarpathologie bestimmt.

Agatston-Skala
0	Verkalkungsbereiche
	Nicht bestimmt
1-10	Minimale Verkalkungsbereiche werden ermittelt
11-100	Deutlich ausgeprägte Bereiche lockerer Verkalkung
101-400	Mäßige Verkalkungsbereiche sind deutlich sichtbar
> 400	Häufige Bereiche der Verkalkung

Klinische Bedeutung

• Es besteht kein Risiko einer Koronarpathologie bei 90-95%
• Eine Stenose ist unwahrscheinlich
• Anzeichen einer Koronarinsuffizienz sind möglich
• Anzeichen einer Koronarinsuffizienz aufgrund einer möglichen Stenose
• Hohe Wahrscheinlichkeit einer Koronarinsuffizienz aufgrund einer möglichen Stenose

Lungenembolie

Der Untersuchungsbereich und das Scanvolumen werden anhand des Topogramms bestimmt, das knapp oberhalb des Aortenbogens beginnt und die Gefäße der Lungenwurzeln und des Herzens mit dem rechten Vorhof (eine mögliche Emboliequelle) darstellt. Eine Untersuchung der lateralen und apikalen Lungenanteile ist nicht erforderlich. Die Gesamtscanzeit sollte 15 s nicht überschreiten, damit die gesamte Untersuchung während eines Atemanhaltens des Patienten durchgeführt werden kann und Artefakte vermieden werden. Die Untersuchungsrichtung ist kaudokraniell, wobei die beweglichsten Bereiche in der Nähe des Zwerchfells bereits im letzten Schritt vollständig gescannt sind und Artefakte des venösen Kontrastmittelzuflusses durch die brachiozephalen Venen und die obere Hohlvene reduziert werden. Der Zeitpunkt der Bolusverfolgung muss strikt eingehalten werden (das Dichtekontrollfenster befindet sich oberhalb des Truncus pulmonalis). Die rekonstruierten Schnitte sollten mindestens 3 mm breit sein, die Schnitte für die MIP etwa 1 mm, um auch kleine, kaum sichtbare Lungenembolien nicht zu übersehen.

Vor dem Hintergrund des Lungengewebes ist der Kontrast im Lumen der Gefäße deutlich sichtbar, der bis in die Peripherie gut visualisiert wird.

Gefäße der Bauchhöhle

Die meisten pathologischen Veränderungen großer Gefäße sind im Bereich ihrer Mündungen lokalisiert. Deshalb kann der im Topogramm untersuchte Bereich auf zwei Drittel des zentralen Raums der Bauchhöhle begrenzt werden. Die Mündungen der Hauptarterien der Bauchaorta werden auf axialen Schichten sowie auf MIP- und MPR-Bildern gut visualisiert. Wenn eine große Schichtlänge entlang der Z-Achse erforderlich ist, wird für einen Vierschichttomographen eine Kollimation von 4 x 2,5 mm eingestellt, die eine akzeptable Scanzeit für ein Atemanhalten des Patienten gewährleistet. Wenn jedoch eine Nierenarterienstenose vermutet wird, muss das Untersuchungsvolumen auf den Nierenbereich reduziert werden. Um eine angemessene Visualisierung möglicher Stenosen in dünnen Nierenarterien zu gewährleisten, sollte die Untersuchung mit einer kleinen Schichtdicke, beispielsweise 4 x 1 mm, und einem Rekonstruktionsindex von nur 0,5 mm durchgeführt werden.

Da die Blutflusszeit individuell ist und oft variiert, kann eine feste Verzögerung der Kontrastmittelgabe nicht empfohlen werden. Stattdessen empfiehlt sich eine Testinjektion des Kontrastmittels oder eine automatische Bolusverfolgung. Das Dichtekontrollfenster (Kontrastmitteleinstrom = Beginn der Untersuchung) wird am besten auf Höhe des Lumens der oberen absteigenden Aorta positioniert.

Bei einem Verschluss der Arteria mesenterica superior wird das Lumen des Gefäßes unterbrochen und ein Netzwerk von Kollateralgefäßen identifiziert , das auf VRT- und MIP-Bildern deutlich sichtbar ist.

Becken- und Oberschenkelgefäße

Für die CT-Angiographie der Gefäße des Iliofemoralsegments wird der Patient mit den Füßen voran positioniert. Die erforderliche Länge des zu untersuchenden Bereichs entlang der Z-Achse wird bestimmt. Um den Tischvorschub zu beschleunigen, wird eine Kollimation von 4 x 2,5 mm oder 16 x 1,5 mm (anstelle von 4 x 1 mm oder 16 x 0,75 mm) verwendet. Minimale Überlappung der Schichten garantiert eine hochwertige Rekonstruktion der resultierenden Bilder.

Der Zeitpunkt der Scanverzögerung nach Kontrastmittelgabe kann insbesondere bei einseitiger schwerer Stenose aufgrund der verringerten Blutflussgeschwindigkeit in den betroffenen Gefäßen problematisch sein. Bei automatischer Bolusverfolgung wird das Dichtekontrollfenster für hochkonzentriertes Kontrastmittel in der thorakalen absteigenden Aorta oder in der abdominalen Aorta platziert. In vielen Fällen bietet die VRT eine gute Visualisierung der Gefäße von der Aortenbifurkation bis zu den Knöcheln.

Bei der Obliteration der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit werden sowohl atherosklerotische Plaques als auch eine Verengung des Gefäßlumens festgestellt, wobei der distale Blutfluss im Vergleich zur normalen Geschwindigkeit in den Tibiagefäßen deutlich verlangsamt ist. Bei Patienten mit einer hochgradigen peripheren arteriellen Verschlusskrankheit wird die Untersuchung mit einer Tischvorschubgeschwindigkeit von maximal 3 cm/s durchgeführt. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit beim kraniokaudalen Scannen unter Berücksichtigung der Verzögerung beim Eintreffen des Kontrastmittelbolus weiter reduziert werden.

Visualisierung von Gefäßprothesen

Die CT-Angiographie wird auch zur Verlaufskontrolle implantierter Stents oder Gefäßprothesen eingesetzt. Bei der Farbduplexsonographie erschwert der Schallschatten von Verkalkungen der Gefäßwände die Beurteilung bestehender Veränderungen.

Perspektiven der CT-Angiographie

Die CT-Angiographie unterliegt aufgrund des technologischen Fortschritts – insbesondere bei Detektoren und Computern – rasanten Veränderungen. Bereits jetzt ist die Einführung von Visualisierungsarbeitsplätzen mit vollautomatischen Programmen zur beschleunigten VRT-Rekonstruktion absehbar. Die hier mit VRT und MIP dargestellten rekonstruierten Bilder der absteigenden Aorta oder großer Thoraxgefäße werden sich noch weiter verbreiten. All dies zwingt die Anwender von CT-Systemen, mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten und ihre klinischen CTA-Protokolle an moderne Anforderungen anzupassen.

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