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

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Kapitel 8. Experimentelle und klinische Ergebnisse

8.1 Physikalische Aspekte der Spiral-CT der Leber

8.1.1 Schichtempfindlichkeitsprofile (SSP)

Die SSP zeigten mit erhöhtem Pitchfaktor eine zunehmende Spreizung. Als Maß für diese Spreizung dienten die FWHM (Tabelle 5) und die FWTM (Tabelle 6). Es fiel auf, daß es bis zu einem Pitchfaktor von 1,5 nur zu einer leichten Aufspreizung der SSP, insbesondere unter Berücksichtigung der FWHM, kam. Eine weitere Erhöhung des Pitchfaktors auf Werte von 2 bzw. 3 erbrachte dann eine deutliche Spreizung der Profile. Die Schichtaufspreizung ist für höhere Schichtdicken in Relation zu niedrigeren Schichtdicken geringer, d. h. breitere Schichten wurden besser kollimiert. Im Vergleich zu einer konventionellen CT mit einem nahezu optimalem rechteckigen SSP kam es bei der Spiral-CT zu einer Verbreiterung des Profils, das sich insbesondere in den Messungen der FWTM bemerkbar machte (Abb. 9).

Tabelle 5: Vergleich der Halbwertsbreiten (FWHM) für die nominellen Schichtdicken zwischen konventioneller CT und Spiral-CT mit verschiedenen Pitchfaktoren

FWHM für nominelle Schichtdicken in mm

 

 

 

1

5

10

Axial / sequentiell

1,4

5,0

9,7

Pitch 0,7

n.m.

5,1

9,5

Pitch 1

1,4

5,3

10,0

Pitch 1,3

1,4

5,4

10,3

Pitch 1,5

1,5

5,5

10,6

Pitch 2

1,6

7,7

12,7

Pitch 2,5

1,8

8,0

13,3

Pitch 3

2,0

8,9

14,0


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Tabelle 6: Vergleich der Zehntelwertsbreiten (FWTM) für die nominellen Schichtdicken zwischen konventioneller CT und Spiral-CT mit verschiedenen Pitchfaktoren

FWTM für nominelle Schichtdicken in mm

 

 

 

1

5

10

Axial / sequentiell

2,3

6,0

11,2

Pitch 0,7

n.m.

7,6

13,1

Pitch 1

2,5

8,3

16,8

Pitch 1,3

2,5

9,3

17,4

Pitch 1,5

2,6

9,7

19,5

Pitch 2

2,6

12,0

20,5

Pitch 2,5

3,2

13,2

23,5

Pitch 3

3,2

16,0

25,8

Abb. 10: Schichtempfindlichkeitsprofile der konventionellen CT (axial) und Spiral-CT mit verschiedenen Pitchfaktoren (1/ 1,5 / 3) normiert auf das jeweilige Maximum bei einer nominellen Schichtdicke von 5 mm. Kennzeichnung der Halbwerts- (FWHM) und Zehntelwertsbreite (FWTM) der Profile.


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8.1.2 Experimentelle Untersuchungen der Scanparameter

8.1.3 Einzeilen-Spiral-CT

8.1.3.1 Einfluß der Schichtdicke

Die Detektion sämtlicher 8 Niedrigkontrastobjekte gelang ausschließlich mit Schichtdicken von 5 und 7 mm. Mit geringeren Schichtdicken von 1 bzw. 3 mm war die Detektion des 5 mm kleinen Objektes mit dem niedrigsten Kontrast von - 15 HE nicht möglich. Das gleiche galt auch für eine erhöhte Schichtdicke von 10 mm (Abb. 10). Die Detektion sämtlicher Hochkontrastobjekte konnte hingegen mit den Schichtdicken 1, 3, 5 und 7 mm erfolgen, wohingegen bei einer Kollimation von 10 mm die Erkennung einer 5 mm großen Läsion unabhängig vom Pitch mißlang.

Abb. 11: Detektionsrate von Niedrigkontrastobjekten (15 und 25 HE) verschiedener Durchmesser (5, 10 ,15 und 20 mm) in Abhängigkeit vom Pitchfaktor (1-3) bei unterschiedlichen Schichtdicken (1-10 mm).


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8.1.3.2 Einfluß des Pitchfaktors

Alle eingebrachten Niedrigkontrastobjekte konnten bei einer Schichtdicke von 5 und 7 mm mit einem Pitch-Faktor von 1 detektiert werden. Dieser Faktor konnte bis auf einen Wert von 1,3 erhöht werden, ohne daß es zu Einbußen bei der Detektion der Niedrigkontraststrukturen kam. Erst bei weiterer Erhöhung des Pitchfaktors wurden einzelne Läsionen nicht mehr detektiert. Bei einer weiteren Erhöhung des Pitches kam es zu einem kontinuierlichen Abfall der Detektionsrate der eingebrachten Objekte. Für die Erkennung von Hochkontrastobjekten (80 und 100 HE) konnte der Pitchfaktor sogar auf 1,6 ohne Einbußen der Detektionsrate erhöht werden. Auch hier zeigte sich bei einer weiteren Zunahme der Tischgeschwindigkeit ein kontinuierliches Abfallen der Erkennbarkeit von Hochkontrastobjekten (Abb. 11).

Abb. 12: Detektionsrate von kleinen Niedrig- (5mm/15HE und 7mm/15HE) und Hochkontrastobjekten (5mm/80HE und 7mm/80HE) in Abhängigkeit vom Pitchfaktor bei einer festgelegten Schichtdicke von 7mm.


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8.1.3.3 Messung der Kontrast-zu-Rausch Verhältnisse

Bei der Ermittlung des Bildpunktrauschens konnte sich erwartungsgemäß ein aus der Brooks’schen Formel (N= 1/radich, siehe Gleichung 4) herzuleitender Abfall des Variationskoeffizienten mit Erhöhung der Schichtdicke festgestellt werden. Es zeigte sich weiterhin, daß der Pitchfaktor keinen Einfluß auf den Variationskoeffizienten und somit auf das Bildpunktrauschen besaß (Abb. 12). Das C/N bei Niedrigkontrastobjekten war ebenfalls mit den Schichtdicken von 5 bzw. 7 mm am größten. Während bei einem Pitchfaktor von 1 das C/N bei einer Schichtdicke von 7 mm etwas höher als bei 5 mm war, ergab sich schon bei einem Pitchfaktor von 1,5 ein umgekehrtes Verhältnis. Bei weiterer Erhöhung des Pitches kam es bei diesem kleinen Objekt zu einem drastischen Abfall des C/N bei einer Schichtdicke von 7 mm (Abb. 13). Das C/N von Hochkontrastobjekten war bei niedrigen Pitchfaktoren ebenfalls bei einer Schichtdicke von 7 mm am höchsten. Mit zunehmendem Pitchfaktor kam es auch hier zu einem stärkeren Abfall des Wertes gegenüber der Kollimation von 5 mm.

Abb. 13: Abhängigkeit des Variationskoeffizienten als prozentuales Maß für das Pixelrauschen von der Schichtdicke (1-10 mm) und vom Pitchfaktor (1-2).


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Abb. 14: Kontrast-zu-Rausch Verhältnisse (C/N) bei einem 5 mm kleinen Niedrigkontrastobjekt (15 HE) in Abhängigkeit vom Pitchfaktor (1-3) und der Schichtdicke (1-10 mm).

8.1.3.4 Einfluß des Rekonstruktionsintervalles

Durch Zunahme der rekonstruierten Schichtüberlappung kam es zu einer Verbesserung der Detektibilität. So ergab sich bei Protokollen, deren Schichtdicke dem Durchmesser des zu detektierenden Objektes entsprach, eine Verbesserung der Detektionsrate durch eine Zunahme der Schichtüberlappung bis zu 70%. Eine weitere Vergrößerung der Schichtüberlappung ergab keine Verbesserung. Demgegenüber genügte bei Schichtdicken, die nur halb so groß wie das zu erkennende Objekt waren, eine Schichtüberlappung von 50 %. Weitere Erhöhungen der Schichtüberlappung erwiesen sich als nicht hilfreich hinsichtlich einer verbesserten Detektionsrate (Abb. 14).


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Abb. 15: Detektionsrate von Niedrigkontrastobjekten in Abhängigkeit von der prozentualen Schichtüberlappung bei einem Einzeilen- (EZ-CT) und Mehrzeilendetektor (MZ-CT) Spiral-CT bei einer Schichtdicke, die dem gesamten (1/1 d) oder halben Durchmesser ½ d) des Objektes entspricht.

8.1.3.5 Einfluß des Röhrenstroms

Erwartungsgemäß kam es zu einem Abfall des C/N bei Reduktion des Röhrenstromes. Bereits bei einem Röhrenstrom von 220 mA konnten nicht mehr alle Niedrigkontrastobjekte detektiert werden. Tendenziell ergab sich der gleiche Abfall des C/N bei Hochkontrastobjekten. Hier konnte jedoch der Röhrenstrom auf Werte unter 200 mA reduziert werden, um noch sämtliche Niedrigkontraststrukturen zu identifizieren (Abb. 15).


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Abb. 16: Kontrast-zu-Rausch Verhältnisse (C/N) von Objekten mit unterschiedlichen Hintergrundkontrasten (\|[boxv ]\|15, 25, 100 HE\|[boxv ]\|) in Abhängigkeit vom Röhrenstrom bei einer konstanten Schichtdicke von 7 mm.

8.1.4 Mehrzeilen-Spiral-CT

8.1.4.1 Einfluß der Schichtdicke und des Tischvorschubs

Beim Vergleich der Mehrzeilen-Spiral-CT mit der Einzeilen-Spiral-CT ergaben sich bei ähnlichen Schichtdicken vergleichbare Detektionsraten unter Berücksichtigung eines identischen Pitchfaktors von 0,75 bzw. 1,5. Bei der Einzeilen-Spiral-CT konnten die Läsionen mit einer maximalen Schichtdicke von 7 mm und bei der Mehrzeilen-Spiral-CT mit einer maximalen Schichtdicke von 7,5 mm erkannt werden. Schichtdicken >8 mm sowie <2 mm waren zur Detektion von Niedrigkontrastobjekten nicht geeignet. Der höchste Detektionsscore wurde mit Schichtdicken von 3,75 bzw. 5 erzielt (Abb. 16). In Abhängigkeit vom gewählten Pitchfaktor konnten mit diesen Schichtdicken unterschiedliche Tischvorschübe pro Röhrenrotation erreicht werden. Hierbei wurde ein deutlicher Vorteil zugunsten der Mehrzeilen-Spiral-CT erkannt werden. Der Tischvorschub konnte bis maximal 22,5 mm pro Röhrenrotation bei gleichzeitiger Detektion der Niedrigkontrastobjekte erhöht werden. Der maximale Tischvorschub für die Einzeilen-Spiral-CT unter Beibehaltung der Detektionsrate lag bei 7,5 mm pro Röhrenrotation (Abb. 17).


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Abb. 17: Vergleich der Detektionsscores (1-4) von Niedrigkontrastobjekten verschiedener Größe (5 und 20 mm) in Abhängigkeit von der Schichtdicke bei einer Einzeilen-(EZ) und einer Mehrzeilen-Spiral-CT (MZ) bei einem Pitch von 0,75. Objekte oberhalb des horizontalen schwarzen Balkens wurden detektiert.

Abb. 18: Vergleich der Detektionsscores (1-4) von Niedrigkontrastobjekten verschiedener Größe (5 und 20 mm) in Abhängigkeit von der Tischgeschwindigkeit in mm/Röhrenrotation bei einer Einzeilen-(EZ) und einer Mehrzeilen-Spiral-CT (MZ). Objekte oberhalb des horizontalen schwarzen Balkens wurden detektiert.


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8.1.4.2 Einfluß des Rekonstruktionsintervalles

Es kam durch eine zunehmende retrospektiv berechnete Schichtüberlappung zu einer Verbesserung der Objekterkennbarkeit, jedoch in geringerem Ausmaß, als bei der Einzeilen-Spiral-CT. Bei einer Schichtdicke, die der Hälfte des Objektdurchmessers entsprach, genügte hier eine Schichtüberlappung von 10 %, wohingegen für Schichtdicken, die dem Objektdurchmesser entsprachen, Schichtüberlappungen von 60% eine Verbesserung der Detailerkennbarkeit ermöglichten. Eine weitere Vergrößerung der Schichtüberlappung erbrachte keine Vorteile (siehe auch Abb. 14).

8.1.5 Strahlenexposition

Die unten gezeigten Ergebnisse beziehen sich auf eine Untersuchungsphase der Leber. Daraus folgt die entscheidende Bedeutung der Anzahl der Untersuchungsphasen als wichtigste Determinante einer Strahlenexpositionsreduktion. Die ermittelten Dosen wurden erwartungsgemäß durch Erhöhung des Pitchfaktors deutlich verringert (Tabelle 7).

Tabelle 7: Darstellung der effektiven Dosiswerte nach Definition der IRCP 26 und 60 sowie von Organdosen. Alle Werte wurden in mSv angegeben.

 

Pitchfaktor 1

Pitchfaktor 1,5

Pitchfaktor 2

HE (IRCP 26)

9,3

6,3

4,8

E (IRCP 60)

7,1

4,9

3,7

Organdosis (Haut)

5,0

3,4

2,6

Organdosis (Leber)

26,2

17,7

13,5

Gonadendosis

<0,1

<0,1

<0,1


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8.1.5.1 Reduktion der Strahlenexposition
Anatomisch adaptierter Röhrenstrom

Durch die Anwendung des anatomisch angepaßten Röhrenstromes konnte dieser von 280 mA auf durchschnittlich 255 mA reduziert werden. Dieses entsprach einer mittleren Reduktion von 8,9 %. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede in Abhängigkeit von der untersuchten Körperregion. Während bei der Untersuchung des Beckens eine Reduktion von durchschnittlich 13,2 % (8,2 - 20,4 %) erreicht wurde, konnten bei einer Abdomenuntersuchung nur eine durchschnittliche Reduktíon von 8,4 % (0 - 12,9 %) erzielt werden (Abb. 18). Die Auswertung der absoluten Standardabweichung sowie des Variationskoeffizienten der ermittelten Dichtewerte von Raumluft, Muskulatur, Fettgewebe und Leberparenchym erbrachte keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen beiden untersuchten Gruppen (Tab. 8). Bei der qualitativen Beurteilung der Bildgüte hielten die drei Auswerter alle 200 vorgelegten CT's für diagnostisch verwendbar. Der Bewertungsscore unterschied sich zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant.

Es ergab sich bei einer lückenlosen Untersuchung des Thorax-Abdomens und Beckens ohne Röhrenstrommodulation mit einer Schichtdicke von 10 mm eine Gonadendosis von 245 µSv. Mit Röhrenstrommodulation wurde bei gleicher Untersuchungstechnik nur eine Gonadendosis von 216 µSv gemessen. Auch unter Berücksichtigung der zusätzlichen Übersichtstopogramme ergab sich damit eine Reduktion der Gonadendosis von ca. 10 %. In der multiplen Regressionsanalyse konnte die Untersuchungsregion als einziger statistisch signifikant korrelierender Paramter (r = 0,78) für eine Röhrenstromreduktion herausgearbeitet werden. Die anderen untersuchten Parameter einschließlich des Körpergewichtes des Patienten wiesen keine statistisch signifikante Korrelation mit der Röhrenstromreduktion auf.


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Abb. 19: Anatomische Abhängigkeit der prozentualen effektiven Röhrenstromreduktion in einer Boxplotdarstellung: Höhe der Box zeigt die 25. und 75. Perzentile mit dem Median als horizontale Linie. Dokumentation der 5. und 95. Perzentile durch Ausdehnung der Fehlerbalken und Abbildung der Ausreißer mittels Kreisen.

Tabelle 8: Quantitative Bildqualitätsbestimmung durch den Vergleich der durchschnittlichen absoluten Standardabweichung und des Variationskoeffizienten definierter Leitstrukturen bei Untersuchungen mit konstantem und adaptierten Röhrenstrom

 

absolute Standardabweichung Variationskoeffizient in HE

konst. mA

adpatierte mA

konstante mA

adpatierte mA

Raumluft

6,1

6,7

0,6

0,7

Muskulatur

9,4

9,6

27,7

27,7

Fettgewebe

8,4

8,4

7,4

7,5

Leberparenchym

8,3

9,0

19,6

21,3


75

8.2 Optimierung der Kontrastmittelgabe

8.2.1 Injektionsgeschwindigkeit

Das durchschnittliche Leberenhancement stieg signifikant (p< 0,05) von 21 ±5,6 HE während der frühen Phase der Gruppe 1 (Flow von 2 ml/s) auf 30,7 ±3,7 HE während der späten Phase der Gruppe 1. Ein weiterer signifikanter Anstieg wurde bei den Patienten in den Gruppen 2 (Flow von 4 und 2 ml/s) und 3 (Floiw von 4 ml/s) mit einem Leberenhancement von 38,9 ±5,9 bzw. 48,5 ±5,4 HE gemessen. Das mittlere Enhancement der V. portae wies ebenfalls in den Gruppen 2 und 3 die höchsten Werte von 116 ±11,3 bzw. 118 ±10,2 HE auf. Die Werte beider Gruppen waren statistisch signifikant (p< 0,05) größer als während der frühen (63 ±12,5 HE) bzw. späten Phase (78 ±10,6 HE) der Gruppe 1 mit dem niedrigen Injektionsfluß von 2 ml/s. Mit einem Injektionsfluß von 2 ml/s konnte das maximale Enhancement erst nach ca. 70 s erreicht werden, wohingegen mit einem biphasischen Injektionsmodus (4 + 2 ml/s) das größte Enhancement bereits nach ca. 60 s erzielt wurde. Durch einen schnelleren monophasischen Injektionsfluß von 4 ml/s konnte der Kontrastierungsgipfel schon durchschnittlich ca. 50 Sekunden nach Beginn der KM-Injektion erwartet werden (Abbildung 19). Bezüglich der wichtigen homogenen Kontrastierung des Leberparenchyms zur gleichartigen Beurteilung sämtlicher Leberabschnitte erwies sich ebenfalls der schnelle Injektionsfluß von 4 ml/s den anderen Injektionsmodi als überlegen. Während 84% aller untersuchten Leberschichten ein Enhancement von mindestens 30 HE aufwiesen, waren es beim biphasischen Injektionsprotokoll nur 64% und bei dem langsamen Injektionsfluß von 2 ml/s sogar nur 47% aller CT-Schichten der Leber, die zumindest diesen Schwellenwert erreichten (Abbildung 20).


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Abb. 20: Durchschnittliches Leberenhancement während der PVP abhängig vom Injektionsfluß im zeitlichen Verlauf.

Abb. 21: Darstellung der prozentualen Anzahl der Patienten in den einzelnen Gruppen (Gruppe 1= Flow von 2 ml/s, a= Delay von 40 s, b= Delay von 70 s; Gruppe 2= Flow von 4 ml/s und 2 ml/s; Gruppe 3= Flow von 4 ml/s) mit einem Mindestenhancement von 20, 30 oder 40 HE auf sämtlichen CT-Schichten.


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8.2.2 Kontrastmittelkonzentration

In allen vier Gruppen mit unterschiedlichen KM-Konzentrationen wiesen sämtliche Verlaufskurven des Leberenhancements in der ersten Hälfte einen leicht ansteigenden und in der zweiten Hälfte einen diskret abfallenden Charakter auf. Im Beobachtungszeitraum zeigten sich nur flache Extremalkurven mit annähernd gleicher Lage des Maximums auf der Zeitachse (Abb. 21). Die CT-Untersuchungen fanden damit innerhalb der gewünschten Plateauphase des KM-Dichteanstieges statt. Statistisch relevante Unterschiede im Kurvenverlauf der unterschiedlichen KM-Konzentrationen lagen nicht vor. Dies deutet auf die gleichmäßig optimierte individuelle Anpassung des CT-Startzeitpunktes nach KM-Applikation durch das Bolustracking Verfahren hin. Unter statistischen Gesichtspunkten waren keine Unterschiede des mittleren Leberenhancements zwischen den verwendeten KM-Konzentrationen hinsichtlich eines geforderten minimalen Abweichens von 5 HE feststellbar (Tab. 9). Die jeweiligen Zeiten nach Beginn der KM-Applikation bis zum Erreichen des Kontrastierungsmaximums unterschieden sich hingegen signifikant (p< 0,05) bei den einzelnen Untersuchungsgruppen. Die Betrachtung der mittleren Zeitabstände nach Beendigung der KM-Gabe bis zum Kontrastierungsmaximum ergab jedoch keine signifikanten Differenzen zwischen den einzelnen KM-Konzentrationen. Sie lagen bei durchschnittlich 25 s (Abb. 22).

Auch die berechneten Werte der Area-under-the-curve (AUC) als Zeichen der homogenen Leberkontrastierung, die mit den verschiedenen KM-Konzentrationen erreicht wurden unterschieden sich nicht signifikant (p = 0,85) voneinander (Abb. 23). Das Kriterium einer konstanten Leberkontrastierung während der gesamten Untersuchungsdauer zeigte ebenfalls nur marginale Unterschiede zwischen den verschiedenen KM-Konzentrationen. Mit einer Iomeprolkonzentration von 250 bzw. 300 mgI/ml erreichten jeweils 13/15 Patienten (86,7%) den Schwellenwert von 35 HE auf allen akquirierten Schichten. Dieses gelang in 15/15 Fällen (100%) mit einer Konzentration von 350 mgI/ml sowie bei 14/15 Untersuchungen (93,3%) mit der höchsten verwendeten Konzentration des Kontrastmittels von 400 mgI/ml.


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Tabelle 9: Darstellung der Resultate des durchschnittlichen Leberdichteanstieges von insgesamt 60 untersuchten Patienten nach Applikation unterschiedlicher KM-Konzentrationen bei identischer Gesamtjodmenge

 

Patienten-anzahl

Mittelwert in HE

SD
in HE

Minimum
in HE

Maximum in HE

90%-Konfi-denzbereich

Gesamt

60

63,8

16,1

31,7

94,4

 

Iomeprol 250

15

62,3

16,9

31,7

93,9

53,2 - 71,4

Iomeprol 300

15

67,1

17,6

37,5

94,4

57,6 - 76,6

Iomeprol 350

15

62,5

16,0

39,1

91,0

53,5 - 71,5

Iomeprol 400

15

62,9

14,9

42,3

87,5

54,1 - 70,8

Abb. 22: Durchschnitliches Dichte-Zeit Verhalten der Leberkontrastierung während der bolusgetriggerten CT-Untersuchungen in den Gruppen mit ansteigenden KM-Konzentrationen. Darstellung des durchschnittlichen Enhancements der CT-Schichten in ihrer zeitlichen Abfolge.


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Abb. 23: Boxplotdarstellung der AUC-Werte des Leberenhancements für die unterschiedlichen KM-Konzentrationen. Höhe der Box zeigt die 25. und 75. Perzentile mit dem Median als horizontale Linie. Dokumentation der 5. und 95. Perzentile durch Ausdehnung der Fehlerbalken und Abbildung der Ausreißer mittels Kreisen.

8.2.3 Kontrastmitteltyp (monomer/dimer)

Es traten nach KM-Applikation nur typische harmlose Begleiterscheinungen auf, die keine Therapie erforderlich machten. Die Symptome waren ein kurzzeitiges Wärmegefühl während und kurz nach KM-Injektion (n = 11 bei Iotrolan und n = 16 bei Ioversol).

Mit einem durchschnittlich erreichten Leberenhancement von 49,0 +9,3 HE (25-75 HE) gegenüber 43,7 +12,3 HE (20-75 HE) wurden nach Gabe von Iohexol signifikant höhere Dichtewerte ermittelt als nach Applikation von Iotrolan (p = 0,03). Das durch die Bolus-Triggerung für die PVP ermittelte Delay war nach Iotrolan-Injektion mit durchschnittlich 48,9 +9,9 s länger als nach Iohexolgabe mit einer mittleren Verzögerung von 45 +7,5 s. Dieser Unterschied erwies sich jedoch statistisch als nicht signifikant (p = 0,13). Eine


80

breite Streuung des individuell bestimmten Delays fiel in beiden Gruppen auf (30-80 s mit dem Iotrolan und 25-75 s mit dem Iohexol).

8.3 Bestimmung der Kontrastmitteltransitzeiten

8.3.1 Messungen am Kreislaufmodell

Beim Vergleich der 3 unterschiedlichen Typen des RKM zeigten sich sehr ähnliche Bolusgeometrien. Es fiel die leichte zeitliche Verschiebung der drei Dichtezeitkurven auf, wobei das ionische RKM die früheste Erscheinungs- (EZ) und Gipfelzeit (GZ) aufwies, wohingegen das nicht-ionisch dimere RKM die späteste EZ und GZ zeigte. Der Unterschied betrug jeweils ca. 5 s. Hinsichtlich des erreichten Kontrastierungsmaximums unterschieden sich jedoch alle drei RKM-Typen nicht signifikant voneinander (Abb. 24). Beim Vergleich der verschiedenen Konzentrationen des Iopromids fiel kein wesentlicher Unterschied zwischen den Konzentrationen von 240 mg J/ml und 300 mg J/ml auf. Die Konzentration von 370 mg J/ml des Iopromids mit der höchsten Viskosität wies jedoch eine um ca. 4 s verzögerte EZ auf. Kein Unterschied konnte auch bei den Dichtemaxima der drei RKM-Konzentrationen festgestellt werden (Abb. 25).

Abb. 24: Relativer zeitlicher Signalverlauf von 3 verschiedenen RKM im Kreislaufmodell bei identischen Injektionsparametern. Ioxithalamat (ionisch monomeres RKM); Iopromid (nicht-ionisch monomeres RKM); Iotrolan (nicht-ionisch dimeres RKM).


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Abb. 25: Relativer zeitlicher Signalverlauf von 3 verschiedenen Konzentrationen (240, 300 und 370 mg J/ml) des Iopromids im Kreislaufmodell bei identischen Injektionsparametern.

Beim Bolusgeometrie-Vergleich des RKM mit einem Farbstoff und dem USKM zeigte sich bei allen drei Substanzen gleichartig die Abhängigkeit der EZ und GZ vom angewendeten Injektionsfluß und -volumen. Durch Erhöhung des Injektionsflusses kommt es kontinuierlich zu einer Verkürzung der EZ und GZ und zu einer Vergrößerung des Dichtemaximums. Das verwendete Injektionsvolumen hingegen zeigt keinen Einfluß auf die EZ der Substanzen, führt jedoch zu einer deutlichen Reduktion des maximal erfaßbaren Signals mit daraus resultierender kürzerer GZ (Abb. 26). Der anschließende direkte Vergleich der drei Substanztypen hinsichtlich der für die Transitzeitbestimmung wichtigen EZ erbrachte weitestgehend gleiche Ergebnisse für die Messungen mit dem RKM und dem Farbstoff. Bei der Messung des USKM fiel eine im Schnitt 5,3 s kürzere EZ und GZ auf.


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Abb. 26: Relativer zeitlicher Signalverlauf am Beispiel des USKM in Abhängigkeit vom applizierten Volumen (5 und 10 ml) und Injektionsgeschwindigkeit (0,5-10 ml/s) in einem Kreislaufmodell.

8.3.2 Messungen am Patienten

8.3.2.1 Messung eines Ultraschallkontrastmittels

Bei den untersuchten 25 Patienten konnte sowohl die Transitzeitmessung des RKM als auch des USKM erfolgreich durchgeführt werden. Es fielen zum Teil deutliche Abweichungen der Meßergebnisse zwischen beiden Verfahren auf. Der ermittelte Korrelationskoeffizient betrug r= 0,40 mit einem diesbezüglichen Signifikanzniveau von p< 0,04. Hierbei ergaben sich Meßwerte von 17 - 40 s mit einem Mittelwert von 24,1 s und einem 95 % Konfidenzintervall von 21,1 bis 27,1 s für die Bestimmung des USKM. Der Bereich für die Messungen des RKM lag zwischen 16 und 36 s, einem Mittelwert von 23,8 s und einem 95 % Konfidenzintervall von 21,8 und 25,8 s (Abb. 27).


83

Abb. 27: Korrelation des bei 25 Patienten kalkulierten CT-Startdelays für die PVP anhand von Messungen des USKM und einem semiautomatischen Bolustracking nach Gabe von RKM. Darstellung der resultierenden Ausgleichsgraden.

8.3.3 Entwicklung eines Bolustracking-Verfahrens

Bei allen 30 Patienten der Gruppe 2 konnte das Softwareprogramm zur semiautomatischen Triggerung des CT-Scanbeginns problemlos angewendet werden. In dieser initialen Prototypversion des Bolustrackings lag ein dem Programm immanenter Verzug zwischen der tatsächlichen Messung des KM-Anstieges und dem Start des diagnostischen CT-Scans vor. Diese Verzögerung (tdelay) setzte sich aus verschiedenen Komponenten zusammen: der Scanzeit (tscan), der Berechnung des Monitorbildes (trekon), der Reaktionszeit des Untersuchers zur Betätigung des Startknopfes nach Erreichen des vordefinierten Schwellenw

ertes der Kontrastierung (treak) sowie der Zeit zur automatischen Bewegung des Untersuchungstisches (ttisch)zur Startposition für das diagnostische Spiral-CT.

T delay = t scan + t rekon + t reak + t tisch

(Gleichung 5)


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Dabei betrugen tscan und trekon in allen Fällen 0,6 bzw. 3,4 s. Dieses ergab eine konstante Verzögerung von 4 s zuzüglich der variablen treak von 1-3 s und der ttisch von 3-4 s. Das dadurch zusammengesetzte tdelay lag somit zwischen 8-11 s und der Mittelwert bei 8,3 s.

Die ermittelten EZ in der Aorta abdominalis und der V. portae sowie das Enhancement des Leberparenchyms über 20 HE variierten zum Teil erheblich bei den untersuchten Patienten. Sie lagen zwischen 10-24 s (Median: 10 s) für die Aorta abdominalis, zwischen 14-33 s (Median: 19 s) für die V. portae und in einem Bereich von 24-46 s (Median: 33 s) für das Erreichen eines Schwellenwertes von 20 HE Kontrastanstieg des Leberparenchyms. Daraus ergab sich der diagnostische Start des Spiral-CT der Leber zwischen 34-56 s (Median: 43 s) bei einem Injektionsflow von 4 ml/s.

Das durchschnittliche Leberenhancement der Patienten in Gruppe 2 mit dem Bolustracking (55,1 ±6,9 HE) war signifikant (p< 0,05) höher als bei den Patienten in Gruppe 1 mit fixem Scandelay (48,4 ±12,1 HE). Während alle 30 (100%) Patienten der Gruppe 2 ein durchschnittliches Leberenhancement von > 40 HE aufwiesen, erreichten nur 26/30 (86,7%) Patienten in Gruppe 1 einen durchschnittlichen Schwellenwert von 30 HE und sogar nur 21/30 (70%) Patienten ein Schwellenwert von 40 HE. Noch eindrucksvoller war die Überlegenheit des Leberdichteanstiegs zugunsten der Patienten in Gruppe 2, wenn man das jeweils minimale Enhancement einer Untersuchung betrachtet. Hier zeigte sich ein hoch signifikanter (p< 0,01) Unterschied zwischen den beiden Gruppen (Abb. 28).


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Abb. 28: Relativer Anteil der Patienten, die ein durchschnittliches oder minimales Leberenhancement von 30 bzw. 40 HE in der PVP erreichten. Vergleich zwischen Untersuchungen ohne (Gr. 1) bzw. mit Bolustracking (Gr. 2).

8.3.3.1 Bedeutung des Bolustrackings

Die Untersuchung der Leber erfolgte in allen Fällen ohne technische Schwierigkeiten. Die CT-Scans für die AP dauerten 11 - 16 s und für die PVP 13 - 20 s. Die Start- und Endzeitpunkte für die AP differierten erheblich zwischen den Patienten (Abb. 29). Die AP begann 15 - 34 s nach Beginn der KM-Injektion mit einem Mittelwert von 21 s. Das Ende der AP wurde nach 25 - 47 s nach KM-Injektionsbeginn, durchschnittlich bei 32,4 s, registriert. Sie dauerte damit zwischen 7 und 19 s. Im Mittel betrug sie nach Applikation von 100 ml RKM 11,6 s und verlängerte sich nach Gabe von 120 bzw. 150 ml Iopromid auf 12,8 bzw. 12,7 s. Das korrekte Timing für die AP konnte bei den Untersuchungen ohne Bolustracking durch eine Erhöhung des injizierten KM-Volumens verbessert werden. Den größten Einfluß auf das korrekte Timing der AP hatte jedoch das Bolustracking. Eine Erhöhung des KM-Volumens von 100 auf 120 ml erbrachte eine Verbesserung, während eine weitere Volumenerhöhung auf 150 ml diesbezüglich keinen Vorteil zeigte (Abb. 30).


86

Abb. 29: Start- und Endzeitpunkte der AP bei 60 Patienten nach Applikation von 120 und 150 ml Iopromid. Horizontale Balken als vergleichendes Zeitfenster bei einem üblichen festen Startdelay. Dokumentation der Abweichungen von diesem Zeitfenster bei den nach einem Bolustracking untersuchten Patienten.

Abb. 30: Relation von jeweils 30 Patienten mit einem korrekten Timing der AP in Abhängigkeit vom KM-Volumen und von der Durchführung des semiautomatischen Bolustrackings.


87

Das durchschnittliche Enhancement des Leberparenchyms während der PVP konnte durch eine Erhöhung des KM-Volumens kontinuierlich von 46,3 +14,4 HE (100 ml Iopromid) auf 52,7 +16,1 HE (120 ml Iopromid) bis zu 59,8 +15,2 HE (150 ml Iopromid) bei den Untersuchungsgruppen ohne Bolustracking gesteigert werden. Die Unterschiede waren statistisch signifikant. Auch bei den Protokollen mit Bolustracking zeigte sich der stetige KM-Anstieg im Leberparenchym während der PVP. Es wurden durchschnittlich 53,9 +7,8 HE (100 ml Iopromid), 63,6 +8,5 HE (120 ml Iopromid) und 69,2 +8,0 HE (150 ml Iopromid) berechnet. Dabei zeigte sich korrespondierend zu den Ergebnissen des Timings der AP eine entscheidende Bedeutung für eine Verbesserung der Leberkontrastierung in der PVP durch den Einsatz des Bolustrackings. Auch die Ergebnisse zur wichtigen Homogenität des Parenchymenhancements bestätigen diese Feststellung (Abb. 31).

Abb. 31: Relation von jeweils 30 Patienten mit einem Leberenhancement > 40 HE in der PVP für alle untersuchten Schichten. Bedeutung des KM-Volumens und eines semiautomatischen Bolustrackings.


88

8.3.3.2 Berechnung der Passagezeiten des Kontrastmittels

Beim Vergleich der einzelnen Patientenparameter zu den durch das Bolustracking ermittelten arteriellen (Td AP) und portalvenösen Transitzeiten (Td PVP) ergeben sich die folgenden Korrelationskoeffizienten (r):

Tabelle 10: Korrelationskoeffizienten (r) für unterschiedliche Patientenparameter bezüglich der KM-Transitzeiten zur AP (Td AP) und PVP (Td PVP) der Leber

 

Geschl. (m/w)

Alter (Jahre)

Größe (cm)

Gew. (kg)

Pulsfrq. (1/60 s)

RR sys. (mmHg)

RR dias (mmHg)

Anam. (j/n)

Td AP

-0,12

0,31

0,25

0,01

-0,40

0,18

0,06

0,15

Td PVP

-0,18

0,21

0,28

0,30

-0,59

0,20

0,13

0,14

Die Pulsfrequenz wies die stärkste (negative) Korrelation aller Parameter zur KM-Transitzeit für die AP und die PVP der Leber auf. Tendenziell unterschieden sich die jeweiligen Korrelationskoeffizienten der meisten einzelnen Faktoren nicht in ihrem Verhältnis zum Td AP oder zum Td PVP. Es zeigte sich allerdings eine deutliche Erhöhung des Korrelationskoeffizienten des Körpergewichtes zum Td PVP (r= -0,30) im Vergleich zum Td AP (r= 0,01) als Hinweis auf die zunehmende Bedeutung dieses Faktors für die spätere parenchymatöse Kontrastierungsphase. Die alleinige Berücksichtigung einzelner Parameter erbrächte jedoch für die Berechnung des Startdelays bei der biphasischen Spiral-CT der Leber keine diagnostisch ausreichenden Zusammenhänge. Anhand einer multiplen Regressionsanalyse konnte durch Kombination mehrerer abhängiger Variablen der Korrelationskoeffizient auf R= 0,82 (R2= 0,67) für das Td AP und auf R= 0,78 (R2= 0,61) für das Td PVP erhöht werden. Im einzelnen waren dieses Lebensalter, Pulsfrequenz, Körpergröße und -gewicht für die Bestimmung des Td AP sowie Lebensalter, Körpergewicht und Pulsfrequenz für das Td PVP.


89

Daraus ergaben sich die folgenden Gleichungen für die CT-Startverzögerungen der AP:

Td AP = K1 + (A x 0,11) + (H x 0,16) - (BW x 0,08) - (PF x 0,12)

(Gleichung 6)

und der PVP:

Td PVP = K2 + (A x 0,4) + (Bw x 0,25) - (PF x 0,3)

(Gleichung 7)

Dabei sind

Td AP = Startdelay für die AP in s

Td PVP = Startdelay für die PVP in s

K1 = Ausgleichskonstante mit einem Wert von 4

K2 = Ausgleichskonstante mit einem Wert von 32

A = Lebensalter in Jahren

H = Körpergröße in cm

BW = Körpergewicht in kg

PF = Pulsfrequenz in Schlägen pro Minute

8.3.3.3 Vergleich verschiedener Verfahren

In der Gruppe 1 wurde definitionsgemäß eine fixe Startverzögerung von 20 bzw. 50 s für die AP bzw. die PVP verwendet. In der Gruppe 2 mit einem empirisch festgelegten Delay betrug dieses durchschnittlich 22,3 s für die AP (15 - 30 s) bzw. 52,8 s für die PVP (45 - 70 s). In der Gruppe 3 lag der rechnerisch bestimmte Durchschnittswert für den Beginn der AP bei 21,8 s (14,8 - 29,4 s) und für die PVP bei 51,4 s (42 - 69 s). In der Gruppe 4 lag die durch ein Bolustracking ermittelte Startverzögerung bei durchschnittlich 21,5 s (15 - 28 s) für die AP und im Durchschnitt bei 52,1 s (44 - 72 s) für den Beginn der PVP.

Die exakte Anpassung des CT-Scanvorgangs an die AP erfolgte mit ansteigender Präzision von der Gruppe 1 bis zur Gruppe 4 mit dem KM-Bolustracking. Während in


90

der Gruppe 1 bei 10/25 Patienten (40 %) kein exaktes Timing der arteriellen Phase durchgeführt werden konnte, lag dieser Prozentsatz signifikant niedriger in den Gruppen 3 und 4 mit 5/25 (20 %) bzw. 2/25 Patienten (8 %). Auch hier erwies sich der Unterschied zwischen der Gruppe 3 und 4 ebenfalls als statistisch signifikant (p < 0,05).

Auch für die PVP erwies sich das Bolustracking (Gruppe 4) als das beste Verfahren bezüglich des Leberparenchymenhancements. Das mittlere Parenchymenhancement zeigte einen Anstieg von 50,5 + 12,9 HE in Gruppe 1, auf 53,8 + 13,9 HE in Gruppe 2, weiterhin auf 58,9 + 14,9 HE in Gruppe 3 und schließlich 64,3 + 12,5 HE in Gruppe 4. Dabei erwies sich der Unterschied zwischen den Gruppen 1 und 2 zur Gruppe 3 und 4 als statistisch signifikant, ebenso wie der Unterschied zwischen Gruppe 3 und 4 (p < 0,05). Ein vergleichbares Ergebnis ergab sich nach Auswertung der Homogenität des Leberenhancements. Auch hier konnte belegt werden, daß durch den Einsatz der mathematischen Gleichung und des Bolustrackings eine Verbesserung zu erzielen ist. Der Anteil der Patienten, die ein Minimalenhancement von 40 HE erreichten, lag bei 16/25 (64 %) bzw. 17/25 (68 %) in den Gruppen 1 und 2 und konnte signifkant auf 22/25 (88 %) bzw 25/25 (100 %) in den Gruppen 3 und 4 erhöht werden. Das Bolustracking erwies sich allerdings auch hier gegenüber der Bestimmung des Startdelays durch eine mathematische Gleichung als überlegen.

8.4 Aktivierung des Komplementsystems durch KM

Bei allen 40 untersuchten Patienten traten keine frühen oder späten Nebenwirkungen nach KM-Applikation auf. Die Hämatokrit-Werte sowie die Plasmaproteine unterschieden sich statistisch nicht signifikant zwischen den beiden Untersuchungsgruppen. Es konnte weder beim Fragment C5a noch beim Fragment C3 im zeitlichen Verlauf eine Aktivierung des Komplementsystems bei den Patienten erfaßt werden. Auch beim Vergleich beider KM-Typen ergaben sich keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich der aktivierten Fragamente von C3 und C5a. Bei keinem Patienten konnte ein relevanter Anstieg einer Komplementfraktion gemessen werden (Tabelle 11+12).


91

Tabelle 11: Aktiviertes Fragment C5a des Komplementsystems vor und nach intravenöser Applikation von Iopromid bzw. Iodixanol im zeitlichen Verlauf bei jeweils 20 Patienten

 

vor KM

5 min

30 min

60 min

120 min

240 min

Iopromid (Mittelwert)

1,34

1,28

1,28

1,25

1,26

1,29

Iodixanol
(Mittelwert)

1,38

1,30

1,24

1,24

1,22

1,26

Iopromid (Min.-Max.)

0,3 - 2,5

0,3 - 2,6

0,3 - 2,4

0,3 - 2,4

0,3 - 2,1

0,3 - 2,3

Iodixanol (Min.-Max.)

0,3 - 2,8

0,2 - 2,7

0,2 - 2,4

0,2 - 2,4

0,2 - 2,5

0,3 - 2,5

Tabelle 12: Aktiviertes Fragment C3 des Komplementsystems vor und nach intravenöser Applikation von Iopromid bzw. Iodixanol im zeitlichen Verlauf bei jeweils 20 Patienten

 

vor KM

5 min

30 min

60 min

120 min

240 min

Iopromid (Mittelwert)

44,4

38,4

39,5

39,6

37,8

36,2

Iodixanol
(Mittelwert)

43,2

38,6

38,8

38,2

37,4

37,6

Iopromid (Min.-Max.)

12,7-80,7

12,6-76,2

12,1-70,7

12,6-71,1

10,5-62,7

10,0-60,5

Iodixanol (Min.-Max.)

28,5-60,9

20,6-57,4

24,3-54,1

23,5-57,4

22,6-52,9

22,4-59,5


92

8.5 Indikation für biphasische Leberuntersuchungen

Von den 300 ausgewerteten Patienten hatten 89 Patienten keinen fokalen Herdbefund, während 211 Patienten insgesamt 546 Leberläsionen aufwiesen. Von diesen stellten sich 165 als benigne und 381 als maligne heraus. Die Größe der Leberherde variierte zwischen 5 und 60 mm. Dabei hatten 109 Läsionen einen Durchmesser <10mm, weitere 371 Läsionen zwischen 10 - 20 mm und 66 Herde > 20 mm. Die Aufteilung dieser Patienten in die 4 unterschiedlichen Auswerteprotokolle beschreibt die Tabelle 13.

Tabelle 13: Übersicht über die Aufteilung in die 4 anamnestisch determinierten Gruppen: Gr. 1= Pat. mit V.a. hypovask. Metastasen, Gr.2= Pat mit V.a. hypervask. Metastasen, Gr. 3= Pat. mit V.a. Metastasen ohne bek. Primärtumor, Gr. 4= Pat. mit V.a. primären Lebertumor

 

Anzahl der Patienten

Patienten ohne Leberherd

Patienten mit Leberherd

Leberherde (benig./malig.)

Gruppe 1

120

36

84

249 (80/169)

Gruppe 2

84

26

58

145 (38/107)

Gruppe 3

39

10

29

64 (34/30)

Gruppe 4

57

17

40

88 (13/75)

Gesamt

300

89

211

546 (165/381)

Computertomographisch konnten prospektiv 546/571 (96 %) der Leberherde detektiert werden. Dabei erwies sich die PVP mit 522/571 (91 %) erkannten Läsionen der AP mit 482/571 (84 %) und der NP mit 445/571 (78 %) Läsionen als überlegen. Durch Kombination der AP mit der PVP konnten 546/571 (96 %) Herde erkannt werden. Bei alleiniger Durchführung der AP traten teilweise störende Perfusionsartefakte auf, die zu einer erhöhten Anzahl von falsch positven Befunden führten (Abb. 32). Die zusätzliche Durchführung der NP erbrachte keine Verbesserung der Detektionsrate (Abb. 33). Dieses Resultat war unabhängig von der Größe des jeweiligen Herdbefundes. Vielmehr erwies sich der Kontrast des Tumors zum umgebenen Leberparenchym als der entscheidene Parameter für die Detektionsrate in der NP. Auch hinsichtlich der


93

Bestätigung bzw. des Ausschlusses von malignen Lebertumoren war die gemeinsame Auswertung der AP mit der PVP die beste Kombination. Dieses wurde durch die höchste Sensitivität von 86 % bei gemeinsamer Betrachtung aller Patienten dokumentiert. Die höchste Sensitivität einer einzelnen Phase lag bei 79 % und wurde durch die PVP erreicht. Dabei erwies sich nicht die Detektion der Herdbefunde, sondern die teilweise falsche Charakterisierung erkannter Läsionen als limitierender Faktor. Die bereits hohe Spezifität der PVP mit 85 % konnte durch die Kombination aller drei Untersuchungsphasen nur auf 88 % gesteigert werden (Abb. 34). Der negative Voraussagewert von AP und PVP von 72 % konnte ebensowenig wie die Treffsicherheit von 86 % durch den Einsatz einer Nativdiagnostik erhöht werden (Tabelle 14).

Abb. 32: Inhomogene Kontrastierung des Leberparenchyms in der AP (a) und homogenes Enhancement in der PVP (b) mit besserer Erkennbarkeit der Zyste (roter Pfeil) und insbesondere auch der Metastase (gelber Pfeil).


94

Abb. 33: Anzahl der computertomographisch detektierten Leberläsionen mittels 7 verschiedener Untersuchungsprotokolle unter Einbeziehung der Nativdiagnostik (NP), der AP und der PVP in unterschiedlichen Kombinationen.


95

Abb. 34: Nachweis einer großen hypervaskularisierten FNH in AP (a), die in der PVP isodens zum umgebenden Parenchym wurde und nur durch die Pelottierung der jetzt kontrastierten Lebervenen auffällt.

Tabelle 14: Vergleich der unterschiedlichen Auswerteprotokolle bezogen auf das Vorliegen bzw. Nichtvorliegen maligner Läsionen bei allen 300 Patienten

 

Sensitivität

Spezifität

PPV

NPV

Treffsicher.

NP

0,66

0,79

0,88

0,49

0,70

AP

0,73

0,71

0,86

0,53

0,72

PVP

0,79

0,85

0,93

0,63

0,81

NP+AP

0,81

0,79

0,90

0,63

0,80

NP+PVP

0,82

0,85

0,93

0,67

0,83

AP+PVP

0,86

0,85

0,93

0,72

0,86

NP+AP+PVP

0,86

0,88

0,94

0,72

0,86

Bei allen Gruppen hatte der Durchmesser der Läsionen einen großen Einfluß auf die Ergebnisse. Bei Prozessen <10 mm erwies sich insbesondere die Dignitätsbeurteilung als sehr schwierig. Dieses führte in ähnlicher Relation zu falsch positiven bzw. falsch negativen Ergebnissen hinsichtlich der Charakterisierung von malignen Lebertumoren.


96

Die Treffsicherheit dieser Läsionen (75 %) lag durchschnittlich deutlich niedriger als bei Herden mit einem Durchmesser > 10 mm (90 %).

Die differenzierte Betrachtung der 4 anamnestisch determinierten Untersuchungsgruppen erbrachte zusätzliche Erkenntnisse. Bei Patienten mit vermutlich hypovaskularisierten Metastasen eines entsprechenden Primärtumors konnte die höchste Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit bereits durch den alleinigen Einsatz der PVP erzielt werden. Die Addition einer weiteren Untersuchungsphase erbrachte keine diagnostisch relevanten Zusatzinformationen (Tabelle 15).

Tabelle 15: Gruppe 1: Vergleich der Protokolle bei Patienten mit vermeintlich hypovaskularisierten Metastasen eines bekannten entsprechenden Primärtumors

 

Sensitivität

Spezifität

PPV

NPV

Treffsicher.

NP

0,68

0,83

0,91

0,53

0,73

AP

0,77

0,75

0,88

0,59

0,77

PVP

0,88

0,86

0,88

0,76

0,88

NP+AP

0,82

0,83

0,92

0,67

0,83

NP+PVP

0,88

0,86

0,88

0,76

0,88

AP+PVP

0,88

0,86

0,88

0,76

0,88

NP+AP+PVP

0,88

0,86

0,88

0,76

0,88

Bei Patienten mit vermuteten hypervaskularisierten Metastasen eines bekannten entsprechenden Primärtumors (Gruppe 2) erwies sich die PVP mit einer Sensitivität von 88 %, einer Spezifität von 85 % und einer Treffsicherheit von 87 % ebenfalls als beste Einzelphase. Hier konnten jedoch durch den Einsatz der AP additive Informationen gewonnen werden (Abb. 35). Die Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit stiegen entsprechend auf 88, 92 bzw. 89 %. Auch in dieser Gruppe ergab der Einsatz einer Nativdiagnostik keine entscheidenen Zusatzinformationen (Tabelle 16).


97

a)

Abb. 35: Dokumentation einer hypervaskularisierten Metastase (Pfeil) eines endokrinen Pankreastumors in der AP (a), die in der PVP (b) nicht zu detektieren ist. Konsekutive Erweiterung der inneren und äußeren Gallenwege.

Tabelle 16: Gruppe 2: Vergleich der Protokolle bei Patienten mit vermeintlich hypervaskularisierten Metastasen eines bekannten entsprechenden Primärtumors

 

Sensitivität

Spezifität

PPV

NPV

Treffsicher.

NP

0,71

0,77

0,87

0,54

0,73

AP

0,76

0,73

0,86

0,58

0,75

PVP

0,78

0,92

0,96

0,65

0,82

NP+AP

0,88

0,85

0,93

0,76

0,87

NP+PVP

0,83

0,92

0,96

0,71

0,86

AP+PVP

0,88

0,92

0,96

0,77

0,89

NP+AP+PVP

0,88

0,92

0,96

0,77

0,89

Bei Patienten mit vermuteten Metastasen ohne einen bekannten Primärtumor war ebenso wie in allen anderen Gruppen die PVP die überlegene Einzelphase mit einer Sensitivität von 79 %, einer Spezifität von 90 % und einer Treffsicherheit von 82 %. Auch Patienten dieser Gruppe würden von dem zusätzlichen Einsatz einer arteriellen Phase profitieren, die die Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit auf 86, 90 bzw. 87%


98

erhöht. Die Nativdiagnostik erwies sich, wie in den vorher beschriebenen Untersuchungsgruppen ebenfalls als ineffektiv (Tabelle 17).

Tabelle 17: Gruppe 3: Vergleich der Protokolle bei Patienten mit vermuteten Metastasen ohne bekannten Primärtumor

 

Sensitivität

Spezifität

PPV

NPV

Treffsicher.

NP

0,69

0,90

0,95

0,50

0,74

AP

0,72

0,70

0,88

0,47

0,72

PVP

0,79

0,90

0,96

0,60

0,82

NP+AP

0,79

0,70

0,89

0,54

0,77

NP+PVP

0,83

0,90

0,96

0,64

0,85

AP+PVP

0,86

0,90

0,96

0,69

0,87

NP+AP+PVP

0,86

0,90

0,96

0,69

0,87

In der Gruppe 4 bei Patienten mit dem Verdacht auf einen primären Lebertumor erwies sich auch hier die PVP als die sensitivste und spezifischste Phase mit Werten von 63 bzw. 71 %. Hier konnte durch die Addition einer AP die Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit auf 78, 71 bzw. 75 % erhöht werden. Im Unterschied zu den anderen Gruppen erwies sich der zusätzliche Einsatz der Nativdiagnostik als positiv für die Spezifität und Treffsicherheit, die auf Werte von 82 bzw. 79 % angehoben werden konnten. Insgesamt fiel eine gegenüber den anderen Untersuchungsgruppen deutlich schlechtere Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit auf. Selbst unter Berücksichtigung aller drei Untersuchungsphasen kam es in dieser Gruppe mit hauptsächlich hepatozellulären Karzinomen auf dem Boden einer Leberzirrhose nur zu einer maximalen Treffsicherheit von 79 % bei einem geringen negativen Vorhersagewert von nur 61 %. Bei Einsatz nur einer Phase läge der negative Vorhersagewert bei deutlich unter 50 % (Tabelle 18).


99

Tabelle 18: Gruppe 4: Vergleich der Protokolle bei Patienten mit dem Verdacht auf einen primären Lebertumor

 

Sensitivität

Spezifität

PPV

NPV

Treffsicher.

NP

0,53

0,65

0,78

0,37

0,56

AP

0,60

0,59

0,77

0,39

0,60

PVP

0,63

0,71

0,83

0,44

0,65

NP+AP

0,68

0,65

0,82

0,46

0,67

NP+PVP

0,68

0,71

0,84

0,48

0,68

AP+PVP

0,78

0,71

0,86

0,57

0,75

NP+AP+PVP

0,78

0,82

0,91

0,61

0,79

Bei allen Gruppen hatte der Durchmesser der Läsionen einen großen Einfluß auf die Ergebnisse. Bei Prozessen <10 mm erwies sich insbesondere die Dignitätsbeurteilung als sehr schwierig. Dieses führte in ähnlicher Relation zu falsch positiven bzw. falsch negativen Ergebnissen hinsichtlich der Charakterisierung von malignen Lebertumoren. Die Treffsicherheit dieser Läsionen (75 %) lag durchschnittlich deutlich niedriger als bei Herden mit einem Durchmesser > 10 mm (90 %).


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