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

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Kapitel 9. Diskussion

Die diagnostische Effizienz jedes bildgebenden Verfahrens zur Erkennung von fokalen Läsionen hängt vom Kontrast zum umgebenden Gewebe ab. Während Organe, wie z.B. die Lunge, physiologisch hohe Dichteunterschiede zu einem potentiellen Herdbefund aufweisen, ist dieses für Tumoren in der Leber oft nicht zutreffend. Durch eine spezielle sehr enge Fensterweite der CT-Dichtewerte für die zu beurteilenden Aufnahmen kann die Diagnostik von Niedrigkontraststrukturen in der Leber allerdings nur leicht verbessert werden (Mayo-Smith et al. (1999)). Es ist allgemein akzeptiert, daß in der CT eine Mindestdifferenz von 10 HE bestehen muß, um einen Unterschied zum umgebenden Parenchym wahrzunehmen (Baron (1994)). Dazu bedarf es jedoch bestimmter optimierter CT-Parameter zum Erreichen eines möglichst hohen Kontrast-zu-Rausch Verhältnisses. Dennoch weisen viele pathologische Leberbefunde keinen inherenten Dichteunterschied zum angrenzenden regelrechten Parenchym von mehr als 10 HE auf. Aus diesem Grunde wird die periphervenöse Applikation eines extrazellulären RKM angewendet, um dadurch einen höheren Weichgewebekontrast zu erzielen. Es ist dabei jedoch wichtig, daß das Kontrastmittel nicht in gleichem Maße vom Tumor wie vom Leberparenchym aufgenommen wird, da sonst keine signifikanten Kontraste erzielt werden. Eine besondere Bedeutung hat die biphasische Blutversorgung des Lebergewebes mit den daraus resultierenden unterschiedlichen Perfusionsphasen. Der Grad der Tumordurchblutung folgt aber keinen streng definierten Gesetzmäßigkeiten (Verbeken et al. (1991), Baker et al. (1995)). Generell kann jedoch zwischen hyper- und hypovaskularisierten Tumortypen unterschieden werden. Diese relativen Angaben beziehen sich immer auf den Vergleich zum umgebenden Parenchym und können sich in unterschiedlichen Perfusionsstadien in ihrer Relation verändern. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer an die Perfusionsphase adaptierten CT-Untersuchung, um einen möglichst hohen Tumor-Weichgewebekontrast zu erzielen.

CT-Scanparameter

Verschiedene Untersuchungsparameter leisten einen Beitrag zu den Abbildungseigenschaften der CT. Die Anpassung an die jeweilige diagnostische Situation ist in jedem Fall essentiell für eine gute Detailbeurteilbarkeit. Für die Detektion fokaler Leberläsionen ist zunächst der Kontrast zum umgebenden Gewebe


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entscheidend. Dieser wird definitionsgemäß vom Kontrast-zu-Rausch Verhältnis bestimmt. Dabei ist es natürlich vorteilhaft, eine möglichst hohe Dichtedifferenz des Herdbefundes zum angrenzenden Parenchym zu erzielen. Außerdem soll das Bildpunktrauschen, als zweite Variable für eine verbesserte Niedrigkontrast- Detailerkennbarkeit, möglichst gering sein. Diese Anforderungen an eine CT-Untersuchung können im klinischen Einsatz Schwierigkeiten bereiten. Bekanntermaßen wird die Abbildungseigenschaft eines CT-Bildes durch deren SSP bestimmt. Die konventionelle CT weist ein nahezu optimales rechteckiges SSP auf. Durch den Einsatz der Spiral-CT kommt es zu einer Aufspreizung dieses Profils. Das bedeutet, daß mehr Dichtewerte zu dem erzeugten Bild beitragen, als in der gewählten Schichtdicke tatsächlich vorhanden wären. Dabei kann es zu problematischen Partialvolumeneffekten kommen, die schließlich sogar zu einer Maskierung einer im Schichtvolumen enthaltenen Struktur führen können (Brink et al. (1992)). Dennoch hat sich die Spiral-CT insbesondere auch im Bereich der Leberdiagnostik als Methode der Wahl durchgesetzt. Das liegt an der schnellen Scanakquisition und der dadurch eröffneten Möglichkeit einer Untersuchung spezieller Organperfusionsphasen vor Einsetzen des diagnostisch ungünstigen Äquilibrierungszustandes. Außerdem können durch die kurze Untersuchungsdauer beeinträchtigende Atemexkursionen während der Datenaufnahme vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Volumendatengewinnung besteht in der Möglichkeit einer retrospektiven Bildberechnung in beliebig kleinen Rekonstruktionsintervallen. Die hier aufgezählten Vorteile der Spiral-CT für die Diagnostik abdomineller Organe überwiegen bei weitem den Nachteil einer leichten Verbreitung des Schichtempfindlichkeitsprofils.

Zur Erhöhung des Kontrast-zu-Rausch Verhältnisses sollten die CT-Schichtparameter entsprechend angepaßt werden. Zur Verbesserung des Bildsignals eines Objektes müssen die kontrastmindernden Partialvolumeneffekte minimiert werden. Hierzu ist die Verschmälerung der Schichtdicke und ein kleiner Pitchfaktor sinnvoll. Durch ein kleines Rekonstruktionsintervall wird dieser positive Effekt noch weiter verstärkt (Kalender et al. (1994), Hu and Fox (1996)). Gleichzeitig sollte für eine gute Weichgewebedifferenzierung ein nur geringes Bildpunktrauschen vorliegen. Dieses wird jedoch durch eine kleine Schichtdicke und einem niedrigen Röhrenstrom erhöht. Der Pitchfaktor sowie das Rekonstruktionsintervall haben hingegen keinen Einfluß auf das Rauschen (Polacin et al (1992), Kopka et al. (1996b), Kalender et al. (1997)). Als


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weiteres Kriterium ist die Strahlenexposition des Patienten zu berücksichtigen. Durch eine Vergrößerung der Schichtdicke bzw. des Pitches bei Reduktion des Röhrenstroms wird die Äquivalentdosis vermindert. Das retrospektiv zu berechnende Rekonstruktionsintervall hat auf die Strahlendosis natürlich keinen Einfluß. Die Komplexität dieses physikalisch-diagnostischen Problems wird noch dadurch weiter verstärkt, daß die Untersuchungszeit von 20-30 s für eine Strecke von 15-20 cm in Körperlängsachse nicht überschritten werden darf. Die daraus resultierenden klinisch anwendbaren Untersuchungsprotokolle können daher nur Kompromisse hinsichtlich des theoretisch möglichen optimalen Kontrast-zu-Rausch Verhältnisses sein.

Die vorliegenden Studien an einem Einzeilen-Spiral-CT mit verschiedenen Leberphantomen zeigen, daß unter den oben genannten Bedingungen die höchste Detektionsrate von kleinen Niedrigkontraststrukturen mit Schichtdicken von 5 bzw. 7 mm erreicht wird. Hierbei kann der Pitchfaktor auf 1,3 erhöht werden, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung der Detailerkennbarkeit kommt. Dieses ist insofern wichtig, da eine Erhöhung des Pitches neben einer Reduktion der Strahlenexposition zu einer gleichzeitigen Verkürzung der Untersuchungszeit führt. Eine weitere Vergrößerung des Pitchfaktors auf Werte über 1,3 beeinträchtigt jedoch die Detektionsrate. Bei Hochkontraststrukturen (Delta >80 HE) läßt sich hingegen, wie gezeigt, ohne wesentliche Einbußen der Detailerkennbarkeit der Pitchfaktor auf 1,6 erhöhen. Zur Verkürzung der Untersuchungszeit für die nur kurz andauernde AP kann somit ein höherer Pitchfaktor gewählt werden, da in dieser Kontrastierungsphase primär Hochkontraststrukturen detektiert werden sollen. Das Rekonstruktionsintervall wird zur besseren Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Scanprotokollen auch als Überlappung der jeweiligen Schichtdicken in Prozentwerten angegeben. Unsere Phantomergebnisse zeigen konkordant zu anderen Arbeitsgruppen, daß eine Überlappung der jeweiligen Schichtdicke von bis zu 80 % zu einer Verbesserung der Erkennbarkeitsrate führt (Urban et al. (1993), Kalender et al (1994), Kopka et al. (1996b)).

Unter Abwägung der o.g. Daten erscheint in der klinischen Routine ein Untersuchungsprotokoll mit einer Schicktdicke von 5-7 mm und einem Pitchfaktor von 1,6 in der AP bzw. 1,3 für die PVP ausreichend. Der Röhrenstrom muß aus gerätetechnisch limitierenden und strahlenhygienischen Gründen auf 200 (AP) und 260 mA (PVP) festgesetzt werden. Die retrospektive Schichtüberlappung sollte


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entsprechend der in-vitro Ergebnisse 70 % betragen. Erste Phantommessungen mit einem Mehrzeilen-Spiral-CT zeigen die besten Resultate bezüglich einer Niedrigkontrastauflösung mit Schichtdicken von 3,75 bzw 5 mm bei einem Pitchfaktor von 0,75 bzw. 1,5. Aufgrund der simultanen Abtastung von 4 benachbarten Schichtdicken und einer daraus resultierenden Tischgeschwindigkeit von 15 bzw. 22,5 mm pro Röhrenrotation ist somit eine Untersuchung der gesamten Leber in ca. 10 s möglich. Gleichzeitig erweist sich bei dieser neuen Technik eine Schichtüberlappung von 50 % als ausreichend (Kopka et al. (1998b)). Durch die kürzere Untersuchungszeit mit der Mehrzeilen Spiral-CT kann nunmehr mit verbesserten Scanparametern die Leber in einer reinen AP untersucht werden. Weitere klinische Studien müssen den Nachweis dieser theoretisch und in-vitro evaluierten Vorteile (Hu (1999), Grabbe und Kopka (1999), Kopka et al. (1998b)) erbringen.

Der Einsatz ionisierender Strahlung bei der Spiral-CT der Leber sollte verständlicherweise minimiert werden. Neben einer präzisen Indikationsstellung kann dieses durch Verzicht auf eine der möglichen Organperfusionsphasen am einfachsten realisiert werden. Die einfache Reduktion des Röhrenstroms, der sich proportional zur Strahlendosis verhält, ist aus den erwähnten diagnostischen Zwängen nur begrenzt möglich. In Abhängigkeit von den zu erwartenden Gewebedichten in den verschiedenen Aufnahmeprojektionen kann jedoch während einer vollständigen Gantryrotation der Röhrenstrom kontinuierlich moduliert werden. Dabei kann durch die Anwendung des anatomisch adaptierten Röhrenstroms eine Verringerung der effektiven mA bis zu 20 % ohne Bildqualitätsverlust ermöglicht werden (Kopka et al. (1995b). Dieses Verfahren ist in der Zwischenzeit weiter verbessert worden. Es werden sogar maximale Reduktionen des effektiven Röhrenstromes von bis zu 40 % angegeben (Kalender et al. (1999b), Greess et al. (1999)). Durch den Einsatz der Mehrzeilen-Spiral-CT ist nicht notwendigerweise von einer Reduktion der Strahlenexposition für den Patienten auszugehen. Bei einigen Scannern kann es vorübergehend sogar bei bestimmten Protokollen zu einer vorübergehenden leichten Erhöhung der Strahlenexposition kommen. Weitere Filtermechanismen und Softwareanpassungen sowie ein verbessertes Verfahren zur Modulation des Röhrenstroms werden jedoch auch hier rasch zu weiteren Reduktionen der Strahlendosis führen (Hu und Shen (1998), Hu (1999)).


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Kontrastmittelapplikation

Hinsichtlich der KM-Applikation gibt es auch 10 Jahre nach der Einführung der Spiral-CT wenige allgemein akzeptierte Standards. Nunmehr unumstritten ist die bolusförmige KM-Applikation mittels eines Druckinjektors, die sich gegenüber einer Tropfinfusion (Burgener und Hamlin (1981), Burgerner und Hamlin (1983), Berland et al. (1982), Freeny (1988), Foley (1989), Nelson (1991)). Durch die Einführung der Spiral-CT ist zunächst auf die Möglichkeit einer Reduktion des KM-Volumen hingewiesen worden (Brink et al. (1995)). Die für eine Leberuntersuchung empfohlene KM-Menge schwankt je nach Autor zwischen 100 und 250 ml, entsprechend einer Gesamtjoddosis von 30 - 75 g (Foley et al. (1994), Kopka et al. (1995c), Silverman et al. (1995a), Feuerbach et al. (1996), Kopka et al. (1996c), Zeman et al (1998)). Es wird eine minimale Kontrastierung des Leberparenchyms in der PVP von 35 bzw. 50 HE für eine suffiziente Beurteilung gefordert (Kopka et al. (1995a), Silverman et al. (1995b), Feuerbach et al. (1996)). Es ist bekannt, daß durch eine vermehrte Jod-Applikation eine höhere portalvenöse Kontrastierung des Leberparenchyms resuliert. Von den meisten Autoren wird daher eine Gesamtmenge Jod von 36 - 45 g favorisiert (Silverman et al. (1995c), Feuerbach et al. (1996), Zeman et al. (1998)). In dieser Arbeit kann gezeigt werden, daß für ein biphasisches CT-Protokoll ein Volumen von 120 ml (36 g Jod) einem geringeren KM-Volumen von 100 ml (30 g Jod) überlegen ist. Eine weitere Erhöhung des KM-Volumens auf 150 ml erbringt jedoch keine Vorteile für die AP (Kopka et al. (1996c)). Der klinische Nutzen einer noch weiter erhöhten Kontrastierung in der PVP ist in der Literatur nicht belegt.

Während der Einsatz eines automatischen Druckinjektors für die KM-Applikation als sinnvoll angesehen ist, differieren die Auffassungen über die optimale KM-Injektionsrate ebenso wie beim mono- bzw. biphasischen Applikationsmodus (Heiken et al. (1993), Small et al. (1994a), Birnbaum et al. (1995), Krause (1996), Garcia et al. (1996)). Da bei vielen Studien individuelle Patientenparameter wie Kreislaufzeiten nicht berücksichtigt werden, sind die einzelnen Ergebnisse auch nur schwer miteinander vergleichbar. Es überwiegen jedoch die Hinweise auf eine Verbesserung der Leberkontrastierung durch einen monophasischen KM-Bolus mit einer hohen Injektionsgeschwindigkeit von 3-5 ml. Diese Resultate werden auch durch experimentelle und klinische Untersuchungen gestützt (Kopka et al. (1994b), Kopka et al. (1995c), Bae et al. (1998a,b), Tublin et al. (1999)).


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Der Einfluß verschiedener KM-Typen auf das Leberenhancement wird seit geraumer Zeit in der Literatur kontrovers diskutiert. Während einige Autoren einem ionischen monomeren Kontrastmittel gegenüber dem nicht-ionischen monomeren Kontrastmittel einen Vorteil einräumen, beschreiben andere Autoren das Gegenteil (Dean et al. (1983), Partanen et al. (1984), Nelson et al. (1989), Chambers et al. (1994a)). Aufgrund der belegten besseren Verträglichkeit von nicht-ionischen Kontrastmitteln werden in Deutschland zur Zeit nur noch diese für die intravasale Applikation vertrieben. Eine weiterentwickelte Substanzgruppe sind die nicht-ionischen dimeren Kontrastmittel, die in Form des Iotrolans (Isovist®, Schering AG, Berlin, Deutschland) erstmals 1995 für die intravasale Anwendung zugelassen wurden (Krause und Niehues (1996), Krause et al. (1996)). Inzwischen sind auch andere Hersteller mit eigenen Entwicklungen von nicht-ionisch dimereren Kontrastmitteln (Iodixanol, Visipaque® , Nycomed, Oslo, Norwegen) gefolgt (Sundgren et al. (1996)). Es wurde von diesen Kontrastmitteln vor allem eine erneut verbesserte Verträglichkeit erwartet (Barret et al. (1992), Clauss et al. (1995)). Die Firma Schering hat jedoch das Iotrolan im Jahre 1995 kurzfristig vom Markt genommen, als vermehrt leichte Spätreaktionen gemeldet wurden. Das Problem von leichten allergoiden Spätreaktionen nach KM-Applikation ist nicht unbekannt und wird in der Literatur mit einer Häufigkeit von 0,4 - 18 % für nicht-ionische monomere Kontrastmittel angegeben (Niendorf et al. (1991)). Die Ursachen hierfür sind bislang unbekannt. Es wird von einigen Autoren auch eine Aktivierung des Komplementsystems für diese Nebenwirkungen verantwortlich gemacht (Dawson (1992), Lasser et al. (1997)). Die in dieser Arbeit vorgestellte vergleichende klinische Studie zwischen einem nicht-ionisch monomeren und einem dimeren Kontrastmittel belegt bei beiden KM-Typen keine signifikante Aktivierung des Komplementsystems im zeitlichen Verlauf. Limitierend muß vermerkt werden, daß diese Auswertung an einem relativ kleinen Kollektiv von 40 Patienten erfolgte. Es werden unterschiedliche Ergebnisse bezüglich der Leberparenchymkontrastierung durch ein nicht-ionisch dimeres Kontrastmittel publiziert. Graf et al (1997) beschreiben eine Überlegenheit des Iodixanol gegenüber einem nicht-ionisch monomeren Vergleichprodukt (Iopromid). In der vorliegenden Arbeit kann sogar eine leichte Unterlegenheit eines nicht-ionisch dimeren (Iotrolan) gegenüber einem nicht-ionisch monomeren Kontrastmittel (Ioversol) gezeigt werden. Bei beiden Studien muß auf die kleine Patientenpopulation und die geringen Kontrastierungsunterschiede hingewiesen werden. Außerdem erfolgte die Untersuchung von Graf et al (1997) ohne KM-Bolustracking mit einem festen

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Scandelay. Dadurch können Inhomogenitäten der Leberkontrastieurng resultieren, die nicht auf den KM-Typ zurückzuführen sind. Insgesamt erscheint bei den sehr geringen Kontrastierungsunterschieden die Wahl des KM-Typs für die Spiral-CT der Leber von keiner entscheidenden Bedeutung zu sein. Unbestritten ist hingegen der Einfluß verschiedener KM-Typen auf die jeweiligen Erscheinungszeit (EZ) im Leberparenchym. Es kann gezeigt werden, daß das Dichteplateau im Leberparenchym ungefähr 5-10 s schneller mit ionischen Kontrastmitteln als mit nicht-ionischen monomeren Kontrastmitteln erreicht wird. Dieses wird mit einer erhöhten Viskosität des Kontrastmittels erklärt (Chambers et al. (1994b)). Ähnliches trifft auch auf die Verlängerung der Transitzeit mit einem nicht-ionisch dimeren gegenüber einem nicht-ionisch monomeren Kontrastmittel zu (Graf et al. (1997).

Die Bedeutung der KM-Konzentration auf das Leberenhancement während der PVP wird gleichfalls unterschiedlich bewertet (Baker et al. (1993), Bree et al. (1994), Heiken et al. (1995)). Eigene Ergebnisse zeigen, daß das portalvenöse Leberenhancement nicht von der Jod-Konzentration, sondern ausschließlich von der applizierten Jod-Gesamtmenge abhängt (Kopka et al. (1998a)). Hierbei kann weder ein Unterschied in der durchschnittlichen Kontrastierung noch in der Homogenität des Leberenhancements nach Applikation der untersuchten Konzentrationen (250 - 400 mg J/ml) festgestellt werden.

Der Begriff des Leberenhancements ist gleichbedeutend mit der vorliegenden Gewebekonzentration des applizierten Kontrastmittels. Diese berechnet sich aus dem Quotienten der KM- bzw. Jodmenge, die sich im Extrazellulärraum (EZR) der Leber befindet, in Relation zum Gesamtvolumen des Organs (Kormano und Dean (1976), Olsson et al. (1983)). Das maximale Leberenhancement tritt unmittelbar nach Anfluten der gesamten KM-Menge auf. Zu dieser Zeit muß jedoch die KM-Transitzeit vom Injektionsort bis zum Zielorgan, in diesem Fall der Leber, hinzuaddiert werden (Bae et al (1998a)). Dieser Zusammenhang des maximalen Leberenhancements mit dem Ende der KM-Applikation kann durch ein sog. Kompartment-Modell erklärt werden (Bae et al. 1998b). Hierbei wird postuliert, daß das Kontrastmittel solange in die extrazellulären Leberkompartimente diffundiert, wie ein KM-Konzentrationsgradient zwischen diesem Kompartiment und dem zentralen Blutvolumen besteht. Bei Erreichen eines Äquilibrierungspunktes (nicht zu verwechseln mit der Äquilibrierungsphase!) kommt es,


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einem neuerlichen Gradienten folgend, zu einem Rückstrom des Kontrastmittels aus den extrazellulären Anteilen der Leber ins zentrale Blutvolumen. Dieser Gradient entsteht durch die kontinuierliche KM-Perfusion aus dem zentralen Blutvolumen in geringer durchblutete Organe und einer damit abnehmenden KM-Konzentration im zeitlichen Verlauf (Gerlowski und Jain (1983), Bae et al. (1998b)).

Die Verteilung eines intravenös applizierten Kontrastmittels in einem bestimmten Organ hängt von der jeweiligen Perfusionsrate, dem Gewebevolumen, der Gewebezusammensetzung sowie der Permeabilitätseigenschaften des Kontrastmittels ab (Olsson et al. (1983), Bae et al. (1998c)). Da es sich bei Kontrastmitteln um relativ kleine Moleküle mit einem Molekulargewicht von 800 - 1.600 handelt, sind diese gut diffusibel. Der KM-Transport in den EZR der Leber wird somit als fluß- und nicht als diffusionslimitiert betrachtet (Goresky et al. (1970)). Als Erklärung dient die folgende Gleichung:

KM-Transport in den EZR =

Permeabilität x Kapillaroberfläche

 

Blutflußrate

(Gleichung 8)

Bei flußlimitierten KM-Transporten, wie in der Leber, liegt eine hohe Kapillarpermeabilität vor und der KM-Übertritt in den EZR hängt nahezu ausschließlich von der Blutflußrate des Organs ab (Bae et al. (1998c)).

Computer- und tierexperimentelle Modelle haben gezeigt, daß die KM-Transitzeit durch eine Erhöhung der Injektionsrate verkürzt wird (Bae et al. (1998a), Tublin et al. (1999). Diese Ergebnisse können durch weitere Phantom- und Patientenstudien bestätigt werden (Kopka et al. (1994b), Kopka et al. (1995a), Kopka et al. (1995c)). Dieser Zusammenhang scheint jedoch nur für Injektionsraten bis 8 ml/s zu bestehen. Claussen et al. (1984) zeigen, daß eine weitere Erhöhung der Injektionsrate nicht zu einer Zunahme des KM-Enhancements führen. Während sich die Kontrastierung der Aorta nahezu proportional zum Injektionsfluß verhält, ist dieses für das Kontrastierungsverhalten des Leberparenchyms anders. Hier beschreiben Bae et al. (1998a), daß bei einer Verdoppelung des Injektionsflusses das Leberenhancement nur um ca. 10 % ansteigt. Diese Arbeitsgruppe stellt einen weiteren Vorteil der hohen


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Injektionsraten vor, der in einem größeren zeitlichern Abstand zwischen der AP und der PVP der Leber besteht. Diese an einem Computermodell gewonnenen Resultate müssen noch klinisch validiert werden, da daraus wichtige Rückschlüsse für eine biphasische Untersuchung der Leber, auch in Anbetracht der Einführung der schnellen Mehrzeilen Spiral-CT, gezogen werden könnten.

Die Herzauswurfleistung des Patienten hat eine große Bedeutung für die Kontrastierung bestimmter Organe. Eine geringe Herzauswurfleistung verlängert sowohl die EZ als auch die GZ in der Aorta abdominalis des periphervenös applizierten Kontrastmittels (Schad und Brechtelsbauer (1981), Heuser und Friedmann (1982), Claussen et al. (1984), Harmon et al (1992), Kopka et al. (1994a)). Die Transitzeit des Kontrastmittels zur Leber wird bei geringer Auswurfleistung des Herzens ebenfalls verlängert (Claussen et al (1982), Holley et al. (1989), Kopka et al. (1995a), Silverman et al (1995d)). Die zeitliche Verzögerung bis zum maximalen Leberenhancement ist jedoch überproportional um den Faktor 6 gegenüber den entsprechenden Zeiten in der Aorta abdominalis verlängert. Dieses wird von Bae et al. (1998b,c) durch die längere Strecke vom Injektionsort bis zum Zielorgan und die damit verbundenen höheren Dispersionsmöglichkeiten des Kontrastmittels erklärt. Einen Einfluß hat die verringerte Herzauswurfleistung auch auf die maximale Kontrastierung von Organen. Diese soll durch die verlängerte Zeit in den Kapillaren und einer dadurch bedingten vermehrten Diffusion in den EZR erhöht werden. Bei der Leber scheint im Gegensatz zu anderen Organen dieser Effekt keine entscheidende Bedeutung zu besitzen. So haben Bae et al. (1998a) in einer tierexperimentellen Studie gezeigt, daß bei einer Reduktion der Herzauswurfleistung um 50 % das KM-Enhancement in der Aorta um ca. 60 %, in der Leber aber nur um ca. 12 % ansteigt. Die Herzauswurfleistung hat somit keinen entscheidenden Einfluß auf die Höhe des maximalen Leberenhancements. Diese Resultate entsprechen den eigenen klinischen Daten, in denen auch kein signifikanter Anstieg der Leberkontrastierung bei Patienten mit bekannter Herzinsuffizienz beobachtet werden kann.

Messung der Kontrastmitteltransitzeiten

Auf das Leberenhancement haben in unterschiedlicher Ausprägung der KM-Typ, das KM-Volumen, der KM-Injektionsfluß oder -modus, der verwendete Katheter und dessen Lokalisation im Venensystem einen Einfluß. Alle diese Parameter können vom


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Untersucher gesteuert bzw. gewählt werden. Andere Faktoren, die einen erheblichen Einfluß auf die Kontrastierung haben, sind hingegen nicht beeinflußbar. Es handelt sich dabei um bestimmte Gewebecharakteristika und individuelle Patientenparameter, wie das Lebensalter, Körpergewicht, Körpergröße, Geschlecht, kardiovaskulärer Status, Nierenfunktion sowie andere die KM-Verteilung beeinflussende Erkrankungen (Irie et al. (1996a)). Insbesondere die Anpassung des Startzeitpunktes der Spiral-CT an die individuell unterschiedlichen KM-Transitzeiten stellen ein großes Problem dar. Schon frühzeitig wurden Anstrengungen unternommen, die KM-Passagezeit vom Ort der Injektion bis zum Zielorgan vorherzubestimmen. Die ersten Ansätze waren weniger für die CT als vielmehr für angiographische Untersuchungen geeignet (Schad (1981), Gmelin et al (1987)). Die zunächst benutzten Verfahren waren entweder einfache mathematische Zusammenhänge unter Berücksichtigung der Pulsfrequenz als Determinante (Schad et al. (1981) oder aufwendige nuklearmedizinische Methoden (Klingensmith et al. (1983), Schad et al. (1982), Heuser und Friedmann (1982)). Eine weitere, allerdings selten eingesetzte Methode war die Messung mit einem Geschmacksstoff, Decholinsodium (Becker und Holdon (1983)). Alle diese Versuche erwiesen sich jedoch für die klinische Routine als nicht relevant. Dieses lag zum einen an dem teilweise hohen apparativen Aufwand oder der Ungenauigkeit der Verfahren, speziell bei Patienten mit eingeschränkter Herzfunktion (Heuser und Friedmann (1982)). Diese Patienten stellen jedoch die wichtigste Zielgruppe für eine KM-Transitzeitbestimmung vor einer CT dar.

Eine weitere Methode (CT-Chronogramm) ermöglicht durch schnell aufeinander folgende digitale Aufnahmen von Röntgentransmissionsprofilen eine exakte Messung der Dichtewertänderung in einer zuvor definierten "region-of-interest" (Kruger et al. (1981), Hübener et al. (1982a), Hübener et al. (1982b), Reiser (1984), Claussen et al. (1984)). Auch dieses Verfahren mit einer hohen zeitlichen Auflösung setzte sich in der klinischen Routine zunächst nicht durch. Dieses lag hauptsächlich an der fehlenden Notwendigkeit für die langsame konventionelle inkrementale CT. Erst nach Einführung der schnellen Spiral-CT wurden erneut Überlegungen zur KM-Transitzeitbestimmung angestellt.

Hierbei sind Messungen mit einem Farbstoff (Indozyaningrün) zur Ermittlung der Passagezeiten vorgenommen worden (Harmon et al. (1992), Kopka et al. (1994a)).


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Dieser Farbstoff ist bereits vor vielen Jahren für die Berechnung des Herzauswurfvolumens und zur groben Bestimmung der Leberfunktion evaluiert worden (Warner und Wood (1952), Paumgartner et al. (1969)). Damit können die KM-Transitzeiten zum arteriellen Gefäßsystem relativ genau kalkuliert werden (Kopka et al. (1994a)). Eine Bestimmung des exakten Zeitpunktes des maximalen Leberenhancements kann jedoch nicht gewährleistet werden (Harmon et al. (1992)). Dieses kann durch den Ableitungsort, z. B. am hyperämisierten Ohrläppchen, erklärt werden. An dieser peripheren Körperposition sind natürlich keine sicheren direkten Korrelationen zur Leberperfusion zu erkennen (Harmon et al. (1992), Kopka et al. (1994a)).

Der Einsatz eines lungengängigen USKM (SH U 508A) für die Bestimmung der individuellen KM-Transitzeiten erweist sich in einem vorklinischen Modellversuch als durchaus vielversprechend (Kopka et al. 1994b)). Spätere klinische Untersuchungen mit dem dann zugelassenen Präparat (Levovist®,Schering AG, Berlin, Deutschland) offenbaren jedoch die Schwächen des Verfahrens zur Benutzung vor der Spiral-CT der Leber. Dieses kann einerseits durch die unterschiedliche KM-Kinetik vorwiegend bei der Lungenpassage und andererseits durch die Schwierigkeiten bei der zeitlich genauen sonographischen Messung in den Lebergefäßen erklärt werden.

Die Gabe eines geringen RKM-Volumens (Testbolus) zur Messung der Transitzeit zur Leber vor der geplanten Untersuchung erweist sich als relativ zuverlässig (Kopka et al. (1994a), Van Hoe et al. (1995)). Allerdings ist die Methode mit dem Nachteil einer vorherigen Auswertung der additiven KM-Applikation und dem damit verbundenen zeitlichen Mehraufwand behaftet. Außerdem können dadurch Beeinflussungen der Kreislaufparameter vor der eigentlichen Untersuchung, die zu einer Veränderung der Transitzeiten führen, auftreten. Nicht zuletzt muß auch an die Möglichkeit einer Maskierung von Lebertumoren durch den Testbolus berücksichtigt werden.

Die eben skizzierten Nachteile erklären die Forderungen nach einem direkt in der CT implementierten Softwareprogramm zur automatischen bzw. semiautomatischen KM-Bolusbestimmung (a et al. 1994, Kopka et al. 1995a)). Eine Weiterentwicklung initialer Ansätze zusammen mit einem namhaften CT-Gerätehersteller (General Electric Medical Systems, Milwaukee, USA) führt zur klinischen Einführung einer direkt in der CT


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integrierten Software zur semiautomatischen KM-Bolustriggerung (SmartPrep®). Die ersten klinischen Ergebnisse zeigen eine deutliche Verbesserung des durchschnittlichen KM-Enhancements der Leber nach Anwendung dieses Verfahrens im Vergleich zu einer Kontrollgruppe mit fixen Startverzögerungen (Kopka et al. (1995a), Silverman et al. (1995e)). In weiterführenden klinischen Studien kann die Bedeutung dieser Software für die Triggerung der PVP der Leber zunehmend besser belegt werden (Silverman et al. 1995a), Funke et al. (1995), Silverman et al. (1996), Kopka et al (1996c)). Bei einem Konsensusgespräch deutscher Radiologen wird diese Methode als Standardverfahren für kontrastunterstützte Studien gefordert (Feuerbach et al (1996)). Nahezu alle großen CT-Gerätehersteller (Siemens, Philips, Toshiba, Picker) haben anschließend ähnliche Verfahren zum Bolustracking in ihre Geräte implementiert. Auch für den Einsatz der zunehmend häufiger durchgeführten biphasischen Spiral-CT der Leber, unter Einbeziehung der AP, erweist sich die Methode als vorteilhaft (Kopka et al. (1996c)). Es kann festgestellt werden, daß durch den Einsatz des KM-Bolustracking-Verfahrens eine exaktere zeitliche Erfassung der AP der Leber mit der CT möglich ist. Die reine AP vor einem substanziellen portalen KM-Einstrom in die Leber ist sehr kurz und wird von verschiedenen Autoren zwischen 7-20 s angegeben (Kopka et al. (1996c), Frederick et al. (1996). Daraus wird die Notwendigkeit der präzisen zeitlichen Anpassung der Spiral-CT an die variable kurze AP erklärlich. Eine Schwäche des beschriebenen Verfahrens liegt zur Zeit in dem gerätetechnisch bedingten Intervall zwischen dem Erscheinen des Kontrastmittels in der Zielregion und dem Start des diagnostischen CT-Scans. Hierbei vergehen 7-10 s, die sich aus der Rekonstruktionszeit für die Meßbilder und der Tischbewegung von der Meßebene in die Startposition des diagnostischen Scans zusammensetzt (Kopka et al. (1996c), Schweiger et al. (1998)). Während dieses Intervalls kann jedoch dem Patienten eine Ateminstruktion erteilt werden, damit die nachfolgende diagnostische Untersuchung nicht durch Atemexkursionen kompromitiert wird. Zur noch besseren Erfassung der AP der Leber muß eine Weiterentwicklung dieses Programms mit kürzeren Rekonstruktionszeiten erfolgen. Dieses ist um so wichtiger in Anbetracht der Tatsache, daß durch den Einsatz der Mehrzeilen Spiral-CT die Untersuchungszeit weiter reduziert wird und nunmehr tatsächlich die gesamte Leber während einer AP untersucht werden kann (Grabbe und Kopka (1999)).


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Andere Ansätze zur Bestimmung der KM-Transitzeiten sind die Berechnung anhand zuvor erhobener Patientenparameter. Die dabei entwickelten CT-Nomogramme zeigen eine maximale KM-Anreicherung der Leber nach einem Intervall von 25 bzw. 32 s nach Beendigung der KM-Applikation abhängig von den Injektionsparametern (Irie et al. (1995b), Irie und Kusano (1996), Tello et al. (1997)). Diese Angaben beziehen sich jedoch nur auf einen Durchschnittswert einer Patientengruppe und können nicht als eine individualisierte Anpassung der Spiral-CT an die KM-Bolusapplikation angesehen werden. (Tello et al. (1997), Kopka et al. (1997)).

Es stellt sich zunehmend die Frage, ob für alle Patienten, bei denen eine biphasische Spiral-CT der Leber geplant ist, ein KM-Bolustracking notwendig ist. Außerdem wäre das Erkennen der Patienten wertvoll, die von einem solchen Verfahren profitieren, um sie vor der CT-Untersuchung zu selektionieren. Die bisher vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, daß eine zeitgerechte Durchführung der Spiral-CT in der AP sowie eine ausreichend hohe Parenchymkontrastierung während der PVP am besten mit einem KM-Bolustracking gelingt (Kopka et al. (1996a), Silverman et al (1996)). Es wird von anderen Autoren hingewiesen, daß für viele Patienten ein solches Meßverfahren überflüssig ist (Herts et al. (1995), Irie et al (1995a)). Tatsächlich zeigen unsere eigenen klinischen Erfahrungen, daß bei ungefähr 60% der Patienten weder eine mathematische Berechnung des Startdelays bzw. ein KM-Bolustracking notwendig ist und stattdessen ein empirisch festgelegtes Delay ausreichend ist. Es ist jedoch nicht sicher möglich, eine Unterscheidung zwischen diesen 60% und den übrigen 40% der Patienten vorzunehmen. Dieses gelingt auch nicht mit ausreichender Trennschärfe in Kenntnis von anamnestischen Angaben bzw. anderen vor einer CT-Untersuchung leicht zu erfassenden individuellen Patientenfaktoren. Somit sollte bei allen für eine biphasiche Spiral-CT der Leber vorgesehenen Patienten ein KM-Bolustracking erfolgen. Die zusätzliche Strahlenexposition für die Patienten ist dabei vernachlässigbar. Sie liegt in der Größenordnung einer einzelnen zusätzlichen CT-Schicht. Der Aufwand für den Untersucher beschränkt sich auf wenige Monitoreingaben und führt nur zu einer geringen zeitlichen Verzögerung.

Durch eine multiple Regressionsanalyse verschiedener Patientenparameter kann eine Gleichung für das CT-Startdelay festgelegt werden, in die das Patientenalter, das Körpergewicht sowie die Pulsfrequenz in unterschiedlichen Abhängigkeiten eingeht. Als


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Einzelparameter weist die Pulsfrequenz die stärkste (negative) Korrelation mit einem Korrelationskoeffizienten von -0,55 auf. Durch entsprechend gewichtete Integration anderer Parameter, wie Alter und Körpergewicht, kann der Korrelationskoeffizient auf 0,7 erhöht werden (Kopka et al. (1997)). Diese Ergebnisse bestätigen die empirischen Beobachtungen mehrerer Autoren, daß der Pulsfrequenz eine wichtige Rolle bei der Transitzeitbestimmung zukommt, aber als alleiniger Parameter nicht ausreichend ist (Schad et al. (1981), Heuser und Friedmann (1982)). Der Einfluß des Patientenalters, in das sicherlich altersbedingte Veränderungen, wie Herzleistung und Leberdurchblutung eingehen, ist bereits ebenfalls von anderen Autoren als ein wichtiger, die Transitzeit beeinflussender Parameter erkannt worden (Harmon et al. (1992)). Die Erkenntnis, daß das Körpergewicht die Höhe des Leberenhancements invers beeinflußt, zeigen Kormano et al. (1983) und Heiken et al. (1995). Beide Gruppen weisen allerdings auf die hohe Standardabweichung in ihren Ergebnissen hin. Andere Studien können diese negativ proportionale Beziehung der Leberkontrastierung zum Körpergewicht in dieser Form nicht bestätigen (Thorstensen et al. (1995), Kopka et al. (1995b)). Auch Brink et al. (1995) sehen nur eine grobe Unterscheidung zwischen leichten und sehr schweren Patienten für die Wahl des zu applizierenden KM-Volumens. Insgesamt wird in der Literatur nahezu ausschließlich ein absolutes KM-Volumen für alle Patienten und keine relative Anpassung der KM-Menge an das Körpergewicht vorgenommen. Daß hingegen das Körpergewicht einen Einfluß auf die Transitzeiten des Kontrastmittels hat, kann durch das meistens gleichzeitig vergrößerte Blutvolumen erklärt werden. Die auf der multiplen Regressionsanalyse basierende Gleichung erweist sich bei ca. 80 % der untersuchten Patienten als ausreichend für die Bestimmung des CT-Startdelays. Das Verfahren erscheint somit im Bedarfsfall als ein möglicher Ersatz für eine automatische Bolustriggerung. Da allerdings in den meisten neuen CT-Geräten ein KM-Bolustracking Programm integriert ist, sollte dieses wegen der überlegenen Harmonisierung zwischen CT-Untersuchung und Transitzeitbestimmung sowie der leichteren Übertragung auf unterschiedliche Köperregionen eingesetzt werden.

Diagnostischer Einsatz

Eine präzisere Diagnostik fokaler Leberläsionen ist nicht nur für den Nachweis bzw. Ausschluß von primären Lebertumoren oder Lebermetastasen, zur Artdiagnose und zur Stadieneinteilung von hohem Wert, sondern auch für das therapeutische Procedere von zunehmend größerer Bedeutung. Dieses ist besonders wichtig vor dem Hintergrund,


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daß sich die therapeutischen Optionen aufgrund von vielfältigen medikamentösen und chirurgischen Fortschritten im letzen Jahrzehnt deutlich verbessert haben. Hierzu zählen u.a. die neue Konzepte in der Chemotherapie, Chemoembolisation, Ethanolinstillation, Radiofrequenzablation, laserinduzierte Thermotherapie, Radioimmuntherapie sowie großzügigere Indikationen bei Leberteilresektionen und -transplantationen. Dabei kann die durch die biphasische CT-Diagnostik Information im Einzelfall Einfluß auf die Wahl des therapeutischen Verfahrens nehmen. Wie bereits gezeigt, erlaubt die Spiral-CT neben der Nativdiagnostik die Akquisition einer AP und PVP der Leber zur Detektion fokaler Läsionen. Erste Arbeiten haben auf die Bedeutung dieser mehrphasigen Protokolle hingewiesen (Murakami et al. (1995), Hollet et al. (1995), Bonaldi et al. (1995), Oliver und Baron (1996), van Leeuwen et al. (1996)). Der Wert der AP für die Detektion hypervaskularisierter primärer und sekundärer Lebertumoren wird dabei herausgestellt. Es wird nunmehr kontrovers diskutiert, ob bei allen Indikationen eine Nativuntersuchung und zwei Serien nach KM-Injektion durchgeführt werden sollten (Huenerbein et al. (1998), Oliver et al. (1998)). Dieses Vorgehen würde neben einer nicht unerheblichen Strahlenexposition für den Patienten auch zu einem Ansteigen der Untersuchungskosten durch die vermehrte Röhrenbelastung, einen erhöhten Filmverbrauch und größere Datenspeicherkapazitäten führen.

Die Bedeutung der Nativuntersuchung für die Diagnostik fokaler Leberläsionen wird seit längerem widersprüchlich diskutiert (Chomyn et al (1992), Patten et al. (1993), Kopka et al. (1996a), Miller et al (1996), Frederick et al (1997), Oliver et al. (1997), Paulson et al (1998a)). Unbestritten ist der Nutzen einer Nativ-Serie für die Leberdiagnostik eingeschränkt, im Gegensatz zu anderen Organuntersuchungen. Die typischen CT-Befunde in der Nativdiagnostik, wie eine Verkalkung, eine umschriebene Verfettung oder eine Einblutung, treten innerhalb umschriebener Läsionen in der Leber relativ selten auf und haben darüber hinaus eine breite Differentialdiagnose (Baron (1994)). Außerdem können diese üblicherweise auch in den KM-Perfusionsphasen erkannt werden. Das Auftreten typischer morphologischer Befundmuster in der Untersuchung vor KM-Gabe ist selten spezifisch. Die native Untersuchung kann nicht sinnvoll als Ausgangsdichtewert vor KM-Applikation für die Beurteilung herangezogen werden. Das quantitative Enhancement einer Leberläsion dient nicht als Maßstab für deren Dignität. Unterstützt werden diese Aussagen durch die hier vorliegenden Ergebnisse, wonach


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durch die Nativuntersuchung keine zusätzlichen diagnostischen Informationen hinsichtlich der Detektion und Charakterisierung von sekundären Lebertumoren erzielt werden konnten. Eine gewisse Bedeutung zur Verbesserung der Spezifität scheint die native Serie bei Patienten mit Leberzirrhose und vermutetem primären Lebertumor zu besitzen. Somit kann nach Auswertung der gezeigten Resultate auch aufgrund der zusätzlichen Strahlenexposition für den Patienten auf eine Untersuchung vor KM-Applikation bei der Frage nach Lebermetastasen verzichtet werden. Die Nativuntersuchung sollte jedoch bei Patienten mit ausgeprägter Leberzirrhose insbesondere zur Erhöhung der Spezifität eingesetzt werden. Dieses trifft vor allem auf die ohnehin schwierige Differenzierung von Regeneratknoten und kleinen HCC zu und wird durch mehrere Arbeiten belegt (Kihara et al. (1993), Ohashi et al. (1993), Baron (1996), Hwang et al. (1997)).

Der Wert eines Scans während der AP ist für die Detektion von hypervaskularisierten Tumoren unumstritten (Hollet et al. (1995), Bonaldi et al. (1995), Kopka et al. (1996a)). Es werden aber in dieser Kontrastierungsphase bestimmte Perfusionsphänomene erkannt, die einen intrahepatischen Tumor vortäuschen können (Itai et al. (1982), Itai et al. (1987)). Das wird auch in dieser Arbeit durch die niedrigen Spezifitäten der AP bei allen Untersuchungsgruppen dokumentiert. Die Detektion hypervaskularisierter Tumoren gelingt vornehmlich in der AP. In einem nicht unerheblichen Prozentsatz (40-60%) können diese jedoch sogar besser in der PVP detektiert werden (Oliver und Baron (1996), Frederick et al. (1997), VanHoe et al. (1997a), Kopka et al. (1996a)). Die große Gruppe der hypovaskularisierten Lebertumoren, wie die überwiegende Mehrzahl der kolorektalen Metastasen, kann am besten während der PVP erfaßt werden. Sinnvolle Zusatzinformationen sind weder durch den Einsatz der Nativuntersuchung noch durch eine Serie während der AP zu beobachten gewesen. Die bei kleinen hypovaskularisierten Metastasen schwierige Abgrenzbarkeit gegenüber Leberzysten kann ebenfalls nicht entscheidend durch eine weitere Untersuchungsphase verbessert werden (Kopka et al. (1996a)).

Die Untersuchung in einer AP und PVP hat eine große Bedeutung für Detektion und Charakterisierung von benignen primären Lebertumoren, wie die fokale noduläre Hyperplasie (FNH) und das Hämangiom (Leslie et al. (1992), Baron (1994)). Insbesondere die FNH kann oftmals nur durch ein kurzzeitiges kräftiges Enhancement


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während der AP detektiert werden, da diese Läsionen oft während der PVP isodens zum umgebenden Parenchym sind. Die Abgrenzung gegenüber einem hyperarterialisierten HCC bzw. einer hypervaskularisierten Metastase kann insbesondere bei Tumoren mit kleinem Durchmesser von <1 cm unmöglich sein. Auch die Unterscheidung einer FNH von einem Leberzelladenom erweist sich speziell bei kleinen Läsionen als schwierig (Mathieu et al. (1986), Brick et al. (1987)). Zur weiteren Diagnostik können hier szintigraphische Verfahren sinnvoll eingesetzt werden. Jedoch können auch dabei Probleme bei der Differenzierung eines Herdbefundes mit einem Durchmesser <1 cm auftreten (Trampert et al. (1993)). Die Diagnose des Hämangioms kann mit einer Spezifität von >95% mit einer biphasischen Spiral-CT der Leber erfolgen, wenn das typische mehrfach vorbeschriebene KM-Verhalten zu beobachten ist. Dazu zählen das fleckförmige randständige Enhancement, die sog. "cotton-wool patches", in der AP und die zunehmende zentripetale Kontrastierung der Läsion, dem sog. Irisblendenphänomen in der PVP (Cho et al. (1996), Hanafusa et al. (1997)). Die zusätzliche Durchführung einer Spätphase zur Dokumentation der vollständigen KM-Aufnahme des Herdbefundes, die in der Ära der konventionellen CT favorisiert wurde, erscheint insbesondere auch in Anbetracht der zusätzlichen Strahlenexposition, überflüssig.

Die in der vorliegenden Arbeit ausgeführten Ergebnisse erlauben keine absoluten Werte zur Sensitivität der Spiral-CT bei der Detektion von Herdbefunden, da die tatsächliche Anzahl insbesondere kleinster Tumoren nur durch eine histopathologische "lesion-by-lesion" Analyse bestimmt werden kann. Dabei ist eine deutlich geringe Sensitivität des Verfahrens zu erwarten. Das Ziel dieser Studie ist jedoch vielmehr die relative Bewertung verschiedener CT-Untersuchungsprotokolle. Dabei stellt sich heraus, daß nicht bei allen Patienten ein triphasisches Untersuchungsprotokoll sinnvoll ist. Durch eine Einteilung nach Vorliegen anamnestischer Informationen können differenzierte, an die jeweilige Situation angepaßte Protokolle durchgeführt werden. Patienten mit zu erwartenden hypovaskularisierten Metastasen der Leber, wie z.B. bei einem bekannten kolorektalen Karzinom, werden in der Nachsorge ausschließlich in der PVP untersucht. Patienten mit potentiell hypervaskularisierten Metastasen bei entsprechenden Primärtumoren bzw. Patienten ohne Kenntnis des Primärtumors werden in einer AP und PVP untersucht. Bei bekannter Leberzirrhose und der Frage nach einem primären Lebertumor, wie einem HCC, werden alle drei Phasen (Nativdiagnostik, AP und PVP)


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durchgeführt. Durch eine differenzierte Betrachtung der mehrphasischen Spiral-CT der Leber könnte ein Beitrag zu einer rationalen Untersuchungsstrategie geleistet werden. Durch die Einführung der Mehrzeilen Spiral-CT gewinnt diese Vorgehensweise weiterhin an Bedeutung, da durch die immer kürzeren Untersuchungszeiten nahezu beliebig viele Untersuchungsserien akquiriert werden könnten. Dieses Verfahren könnte sich in Zukunft durch eine weitere Optimierung der Untersuchungsparameter, insbesondere bei der problematischen Charakterisierung von kleinen Läsionen als hilfreich erweisen (Kopka, Grabbe 1999).

Ein weiteres Verfahren zur frühzeitigen Detektion kleinster Lebermetastasen kann möglicherweise die funktionelle Untersuchung der Leber während der AP sein. Einige Autoren postulieren, daß bei einer signifikanten Veränderung der Leberperfusion mit Akzentuierung der arteriellen Durchblutung ein Hinweis auf das Vorliegen von arteriell perfundierten malignen Lebertumoren sei (Fleming et al. (1983), Leveson et al. (1985), Ridge et al (1987), Miles et al. (1995), Platt et al. (1997a)). Damit könnte vor einer direkten Visualisation der indirekte frühe funktionelle Hinweis auf eine Leberfilialisierung gelingen. Initiale klinische Ergebnisse liegen bereits vor (Platt et al. (1997b), Miles et al. (1998)). Die Aussagekraft der bisherigen Resultate leidet jedoch noch unter den variablen und schwer reproduzierbaren Untersuchungsprotokollen. Durch den Einsatz der Mehrzeilen Spiral-CT könnte dieser funktionell diagnostische Ansatz durch eine Verbesserung der Untersuchungstechnik standardisiert werden. Die klinische Bedeutung einer indirekten Detektion eines Lebertumors ohne dessen direkte Lokalisation erscheint jedoch bisher noch fraglich. Platt et al (1997b) weisen auf die Abschätzung des Patientenrisikos für eine hepatischen Metastasierung und die daraus möglicherweise resultierende Bedeutung für die onkologische Behandlungsform hin. Bei einem Erfolg dieser Methode kann der CT durch die Duplexsonographie sicherlich eine starke Konkurrenz erwachsen (Robertson et al. (1992), Leen et al. (1995), Brink (1997)).

Bekanntermaßen liegen in der Gesamtbevölkerung benigne Leberläsionen in vielen Fällen vor, die erst zufällig durch ein bildgebendes Verfahren diagnostiziert werden. Karhunen (1986) konnte in einer pathologischen Studie zeigen, daß bei 52% aller gerichtsmedizinisch untersuchten Leichen ein benigner Lebertumor gefunden wurde. Nicht alle dieser zum Teil sehr kleinen Läsionen können mittels CT detektiert werden.


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Die Rate auffälliger CT Befunde in einem ambulanten Normalkollektiv beträgt ca. 10-20% (Jones et al. (1992), Schwartz et al (1999)). Die statistische Auswertung kleiner fokaler Leberläsionen bei Patienten ohne oder mit einem potentiell hepatisch metastasierenden Primärtumor zeigt jedoch, daß der Anteil benigner Läsionen sehr groß ist. Jones et al. (1992) stellten fest, daß der Prozentsatz an inzidentell detektierten malignen Leberläsionen mit einem Durchmesser von unter 1,5 cm bei Patienten ohne bekannten Primärtumor nur weniger als 1% beträgt. In derselben Studie waren auch in der Subpopulation von Patienten mit einem potentiell hepatisch metastasierenden Primärtumor nur 49% der erkannten kleinen Herdbefunde Ausdruck einer hepatischen Metastasierung. In einer Arbeit von Schwartz et al (1999) erwiesen sich sogar 80% der kleinen fokalen Herdsetzungen bei Patienten mit bekanntem Primärtumor als benigne. Die weitere Aufschlüsselung der Ergebnisse zeigte, daß die Wahrscheinlichkeit einer sicher malignen Läsion bei Patientinnen mit Mamma-Karzinom mit 22% noch am höchsten ist. Demgegnüber wurden nur 14% der detektierten hepatischen Läsionen bei Patienten mit einem kolorektalen Primärtumor sicher als maligne eingestuft.

Dieses zeigt die Problematik der Spiral-CT mit der es jetzt schon möglich ist, Läsionen mit einem Durchmesser von 3 mm zu detektieren. Die Beurteilung solch kleiner Herdbefunde ist jedoch nahezu unmöglich. Entsprechende charakteristische KM-Anflutungsmuster können dabei nicht erkannt werden. Hier müssen zukünftige diagnostische Modalitäten ansetzen, um die immer kleineren detektierten Leberläsionen in einen vernünftigen klinischen Kontext zu stellen. Deshalb könnte sich auch der Einsatz lebertroper Kontrastmittel in der CT als sinnvoll erweisen. Der bisherige Kenntnisstand über solche, sich in der frühen klinischen Erprobung befindlichen Präparate, wie das Gd-EOB-DTPA (Schmitz et al. (1997a,b,c)), deutet auf eine abermals verbesserte Detektion von Läsionen hin, ohne jedoch bislang den Nachweis einer höheren Spezifität erbringen zu können. Dieses erklärt sich auch daraus, daß das Gd-EOB-DTPA für die CT-Diagnostik aufgrund seines Nebenwirkungsspektrums nicht bolusförmig appliziert werden kann und somit eine wichtige Grundlage zur Charakterisierung von Lebertumoren fehlt. Hier scheinen Vorteile bei der MRT-Diagnostik erkennbar zu sein. Das lebertrope Gd-EOB-DTPA ist hier bolusförmig zu applizieren und es können neben der Erhöhung der Sensitivität auch eine Verbesserung der Spezifität erhofft werden, wie erste Ergebnisse einer klinischen Phase II - Studie ergeben (Vogl et al. (1996)). Die Entwicklung von tumorspezifischen


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KM für die CT oder MRT ist zur Zeit noch in der experimentellen Laborphase und erscheint in den nächsten Jahren wegen der zu erwartenen Nebenwirkungsrate als wenig erfolgversprechend.

Insbesondere in Anbetracht der zunehmenden Bedeutung der MRT bei der Diagnostik fokaler Leberläsionen und des Einsatzes des intraoperativen Ultraschalls muß die Spiral-CT präzise definierte Aufgaben wahrnehmen, um ihren bisherigen hohen Stellenwert beizubehalten. Die Schwächen der CT, die insbesondere bei der Beurteilung von zirrhotisch veränderten Lebern auftreten, müssen als solche erkannt werden und diese Patienten möglichst gleich einer MRT-Untersuchung zugeführt werden (Müller et al. (1996)). Teilweise wird angeführt, daß bei Patienten, die wegen einer Lebermetastasierung einer chirurgischen Therapie zugewiesen werden, keine Spiral-CT nach periphervenöser KM-Applikation oder eine CTAP indiziert sei. Stattdessen wird eine MRT-Diagnostik, möglichst nach Gabe eines lebertropen Kontrastmittels oder die invasive Methode des intraoperativer Ultraschall empfohlen. Die bisherigen Studien, die beide CT-Verfahren mit der MRT ohne und mit lebertropen Kontrastmitteln vergleichen, leiden jedoch meistens an einer inhomogenen Patientenpopulation oder unterschiedlich entwickelten Untersuchungsprotokollen. So ist die Widersprüchlichkeit der Aussagen in der Literatur zu diesem Thema erklärlich (Urhahn et al. (1996)). Die hohe diagnostische Aussagekraft der Spiral-CT für die Diagnostik sekundärer Lebertumoren läßt dieses Verfahren zunächst, nicht zuletzt wegen der großen Verfügbarkeit, als die Standardmethode nach der Sonographie erscheinen. Dieser Stellenwert wird sicherlich nach Etablierung der Mehrzeilen Spiral-CT noch weiter gefestigt. Es ist dazu nötig, die CT-Untersuchungsprotokolle auf einem hohen Niveau zu standardisieren.


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