Kopka, Lars : Spiral-CT zur Diagnostik fokaler Leberläsionen -Methodische Entwicklungen, klinische Ergebnisse und Perspektiven

120

Kapitel 10. Schlußfolgerungen

Es konnte mit Hilfe von drei speziell hergestellten anthropomorphen Oberbauchphantomen die Bedeutung von unterschiedlichen Spiral-CT Untersuchungsparametern (Schichtdicke, Tischvorschubfaktor (Pitchfaktor), Rekonstruktionsintervall und Röhrenstrom) für die Erkennbarkeit von fokalen Leberläsionen variabler Größe und mit unterschiedlichem Kontrast zur Umgebung festgestellt werden. Diese müssen optimal aufeinander abgestimmt sein, um ein möglichst hohes Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis von fokalen Herdbefunden zu ermöglichen. Dabei stellte sich bei der Einzeilen-Spiral-CT eine Schichtdicke zwischen 5 und 7 mm bei einem maximalen Pitchfaktor von 1,3 als vorteilhaft heraus. Das Rekonstruktionsintervall sollte, in Abhängigkeit von der Kollimation, eine Schichtüberlappung von 70% ermöglichen. Der zu applizierende Röhrenstrom konnte auf Werte zwischen 220 - 250 mA festgelegt werden und führt dabei zu einem ausreichend geringen Bildpunktrauschen.

In experimentellen Versuchen wurde nachgewiesen, daß durch den Einsatz der Mehrzeilen-Spiral-CT bei vergleichbarer Ortsauflösung zu einer herkömmlichen Einzeilen-Spiral-CT im Niedrigkontrastbereich eine dreifach schnellere Tischgeschwindigkeit erreicht werden kann. Dazu wurden bei diesem speziellen CT-System eine Schichtdicke von 3,75 mm bei einem Pitchfaktor von 1,5 eingesetzt. Das Rekonstruktionsintervall mußte nur eine maximal 60% -ige Überlappung der berechneten Einzelschichten für eine optimierte Detektion von Niedrigkontrastobjekten erreichen.

In einem klinischen Vergleich wurde ein Verfahren zur potentiellen Reduktion der Strahlenexposition des Patienten durch eine anatomisch adaptierte Modulation des Röhrenstroms evaluiert. Damit konnte bei konstanter Bildqualität der Röhrenstrom, in Abhängigkeit von der Untersuchungsregion, durchschnittlich um bis zu 13 % reduziert werden.

Die Auswertung der experimentellen Ergebnisse an einem besonders konstruierten Kreislaufmodell mit Herz-Lungenfunktion und die klinischen Vergleichsstudien zeigten, daß durch eine Erhöhung der Injektionsgeschwindigkeiten und des Volumens des


121

Kontrastmittels die Bolusgeometrie verändert und die Kontrastierung des Leberparenchyms in der portalvenösen Phase verstärkt werden kann.

Demgegenüber hatten unter experimentellen und klinischen Bedingungen sowohl die Konzentration als auch der Typ (nicht-ionisch monomer bzw. dimer) des applizierten jodhaltigen Kontrastmittels nur einen geringen Einfluß auf die Bolusgeometrie oder den Dichteanstieg des Leberparenchyms in der portalvenösen Phase.

In einer vergleichenden Studie wurde die Aktivierung des Komplementsystems bis zu 240 Minuten nach intravenöser Applikation eines nicht-ionisch momomeren (Iopromid) bzw. eines nicht-ionisch dimeren (Iodixanol) Kontrastmittel als eine mögliche Ursache für Unterschiede im Auftreten von unerwünschten Spätreaktionen untersucht. Dabei ergaben sich bei der Bestimmung durch neoepitopspezifische monoklonale Antikörper in einem Enzymimmunassay keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Aktivierung der Spaltprodukte C3 (C3b, iC3b, C3dg) und C5a des Komplementsystems.

Der Einsatz eines lungengängigen Ultraschallkontrastmittels war weder in experimentellen Ansätzen noch in der klinischen Anwendung für die Festlegung der geeigneten Zeitpunkte bei der biphasischen CT-Leberdiagnostik nützlich. Dieses konnte durch die unterschiedlichen Bolusgeometrien von jodhaltigem Röntgenkontrastmittel und zuckerhaltigem Ultraschallkontrastmittel erklärt werden.

Versuche an einem Kreislaufmodell und vergleichende klinische Ergebnisse zeigten, daß die notwendigen Startverzögerungen für biphasische CT Untersuchungen der Leber nicht mit ausreichender Sicherheit weder durch ein zuvor festgelegtes Zeitintervall noch durch eine empirische Festlegung bestimmt werden können, da sie von verschiedensten ex- und intrinsischen Variablen abhängig sind.

Die retrospektive Auswertung verschiedener in- und extrinsischer Variablen eines Patientenkollektivs führte zur Generierung einer mathematischen Gleichung basierend auf einer multiplen Regressionsanalyse für die Startverzögerung der CT. In diese Gleichung gingen dann Lebensalter, Körpergröße und -gewicht sowie die aktuelle Pulsfrequenz des Patienten in unterschiedlicher Wichtung ein. Die dabei ermittelten Korrelationskoeffizienten bezüglich der Kontrastmittel-Transitzeiten zur arteriellen bzw.


122

portalvenösen Phase lagen bei 0,82 bzw. 0,78, während die unabhängige Berechnung der einzelnen Variablen nur unzureichende Werte ergab: Lebensalter (0,31 bzw. 0,21), Körpergröße (0,25 bzw. 0,28), Körpergewicht (0,01 bzw. 0,30), Pulsfrequenz (-0,40 bzw. -0,59).

Die prospektive klinische Anwendung der in Punkt 9 erwähnten Gleichung für die Bestimmung des optimalen Zeitpunktes für den CT Start ergab eine statistisch signifikante Verbesserung der Kontrastierung des Leberparenchyms im Vergleich zu einem vorher für alle Patienten festgelegten Zeitintervall oder einem durch den Untersucher empirisch bestimmten Startzeitpunktes.

Es konnte in Kooperation mit der Firma General Electric ein semiautomatisches Verfahren zum KM-Bolustracking entwickelt werden. Dabei wurde das üblicherweise applizierte Kontrastmittel durch repetitive CT-Monitorschichten mit niedriger Dosis in beliebig definierbaren Lokalisationen erfaßt und nach Erreichen eines festgelegten Schwellenwertes die diagnostische CT-Untersuchung manuell gestartet.

Die Auswertung von CT-Untersuchungen ergab eine breite Varianz des Beginns der arteriellen Perfusionsphase der Leber, der zwischen 15 und 34 s nach Start der Kontrastmittelgabe lag. Die arterielle Phase war mit einer Dauer von durchschnittlich ca. 12 s relativ kurz und konnte nur nach Einsatz des Bolustracking-Verfahrens mit der notwendigen Sicherheit bei allen Patienten während einer biphasischen CT-Untersuchung erfaßt werden.

Die vorgestellte Bolustracking-Methode war in der klinischen Routine zuverlässig einsetzbar. Sie erwies sich den anderen Methoden zur Bestimmung der CT-Startverzögerung für eine arterielle bzw. portalvenöse Untersuchungsphase der Leber als überlegen und stellt den heutigen Referenzstandard dar. Da nicht vorhergesagt werden kann welche Patienten besonders von der Methode profitieren, sollte sie daher generell bei CT-Untersuchungen der Leber eingesetzt werden.

Bei einer Auswertung von 378 CT-Untersuchungen der Leber, bei denen neben einer Nativdiagnostik auch die arterielle und die portalvenöse Kontrastierungsphase


123

eingesetzt wurden, ergab sich in Kenntnis der Anamnese die Möglichkeit ein zeit- und kosteneffektives Untersuchungsprotokoll mit hoher diagnostischer Qualität zu entwerfen.

Dabei erwies sich die alleinige Durchführung der portalvenösen Phase als ausreichend für Patienten mit bekannten Primärtumoren, die in aller Regel hypovaskularisierte Lebermetastasen ausbilden, wie z.B. die große Gruppe der kolorektalen Karzinome. Die dabei erzielte Sensitivität und Spezifität von 0,88 bzw. 0,86 bei einer Treffsicherheit von 0,88 konnte durch das Heranziehen der Nativdiagnostik und der arteriellen Phase nicht gesteigert werden.

Demgegenüber erwies sich die kombinierte Auswertung der arteriellen mit der portalvenösen Kontrastierungsphase für Patienten mit potentiell hypervaskularisierten Metastasen (z.B. bei endokrin aktiven Tumoren), mit Metastasen eines unbekannten Primarius oder primären Lebertumoren als bestes Untersuchungsprotokoll.

Auf die Nativdiagnostik hingegen konnte bei der Spiral-CT der Leber zur Frage von fokalen Läsionen verzichtet werden. Sie hatte allenfalls in der Beurteilung primärer Lebertumoren auf dem Boden einer Leberzirrhose eine gewisse Bedeutung.

Die Spiral-CT mit einem entsprechend optimierten Untersuchungsprotokoll für die Erfassung von hypo- bzw. hypervaskularisierten Metastasen hinsichtlich deren Sensitivität (0,86-0,88) und Spezifität (0,86-0,92), dem positiven Vorhersagewert (0,88-0,96) sowie der Treffsicherheit (0,87-0,89) wies ähnlich gute Ergebnisse für die unterschiedlichen Metastasentypen auf. Der negative Vorhersagewert fiel demgegenüber deutlich auf 0,69-0,77 ab. Dieses Ergebnis konnte hauptsächlich durch die schlechtere Detektionsrate von kleinen (< 5 mm) Metastasen erklärt werden.

Für die Diagnostik primärer Lebertumoren hatte die Spiral-CT eine deutlich niedrigere Sensitivität (0,78), Spezifität (0,82), negativen Vorhersagewert (0,61) und Trefffsicherheit (0,79) als bei den Lebermetastasen. Die bei diesen Patienten meistens vorbestehende Leberzirrhose mit einer daraus resultierenden geringeren und


124

inhomogenen Kontrastmittelanreicherung der Leber erwies sich dafür als hauptverantwortlich.

Die Spiral-CT wird sich durch entsprechende Optimierungen, insbesondere auch nach Etablierung der Mehrzeilen-Spiral-CT, als ein aussagekräftiges Verfahren für die Diagnostik von fokalen Leberläsionen behaupten.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.

DiML DTD Version 2.0
Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML - Version erstellt am:
Thu Sep 26 15:58:42 2002