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Diagnostic performance of prospectively ECG triggered versus retrospectively ECG gated 64-slice computed tomography coronary angiography in a heterogeneous patient population Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Dr. med. an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig eingereicht von: Franziska Herz geboren am 25.05.1987 in Nordhausen angefertigt in: Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie Herzzentrum Leipzig GmbH Direktor Prof. Dr. med. M. Gutberlet Betreuer: Prof. Dr. med. M. Gutberlet Dr. med. Lukas Lehmkuhl Beschluss über die Veleihung des Doktorgrades vom 24.01.2012 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Bibliographische Beschreibung ......................................................................................... 2 2 Einleitung .......................................................................................................................... 4 2.1 2.2 2.3 Die koronare Herzerkrankung (KHK) ............................................................................ 4 2.1.1 Definition und Epidemiologie............................................................................... 4 2.1.2 Ätiologie ............................................................................................................... 5 2.1.3 Anatomie und Pathophysiologie .......................................................................... 6 2.1.4 Symptomatik ........................................................................................................ 8 Diagnostik der KHK ....................................................................................................... 9 2.2.1 Basisdiagnostik ..................................................................................................... 9 2.2.2 Bildgebende Diagnostik zur direkten Beurteilung der Koronargefäße ................ 9 CT-Verfahren .............................................................................................................. 14 2.3.1 Retrospektives EKG-Gating ................................................................................ 14 2.3.2 Prospektives EKG-Gating .................................................................................... 15 2.3.3 Diagnostische Genauigkeit der CT-Koronarangiographie (CTCA) ...................... 15 2.4 Aspekte zur Strahlendosis .......................................................................................... 17 2.5 Indikationen zur HKU und kardialen CT ..................................................................... 18 2.6 Zielsetzung der Studie ................................................................................................ 20 3 Publikation ...................................................................................................................... 21 4 Zusammenfassung .......................................................................................................... 29 5 Literaturverzeichnis ........................................................................................................ 33 6 Anlagen ........................................................................................................................... 37 6.1 Selbständigkeitserklärung .......................................................................................... 37 6.2 Lebenslauf .................................................................................................................. 38 6.3 6.2.1 Persönliche Daten .............................................................................................. 38 6.2.2 Beruflicher Werdegang ...................................................................................... 38 Danksagung ................................................................................................................ 42 1 1. Bibliographische Beschreibung 1 Bibliographische Beschreibung Herz, Franziska: Diagnostic performance of prospectively ECG triggered versus retrospectively ECG gated 64slice computed tomography coronary angiography in a heterogeneous patient population Universität Leipzig, 2011: Dissertation 43 S., 40 Lit., 6 Abb., 8 Tab. Referat: Die koronare Herzkrankheit (KHK) gehört zu den häufigsten Todesursachen in den westlichen Industrienationen. Die Diagnostik der Erkrankung hat somit großen Stellenwert in der Medizin. Akzeptierter Goldstandard zur Diagnostik einer KHK ist die Herzkatheteruntersuchung (HKU). Als nicht-invasive Alternative zur HKU hat sich in den letzten Jahren die Mehrzeilen-Computertomographie als zuverlässiges Verfahren für den KHK-Ausschluss bei mittlerer Vortestwahrscheinlichkeit etabliert. Ziel dieser Arbeit ist es, die diagnostischen Eigenschaften der prospektiv getriggerten mit der retrospektiv getriggerten CT-Koronarangiographie (CTCA) an einem 64-Zeilen Gerät in einem heterogenen Patientenkollektiv mit unterschiedlichen kardiovaskulären Erkrankungen (Verdacht auf Koronare Herzkrankheit, Aortenaneurysma, präoperativ zum Aortenklappenersatz oder zur Pulmonalvenenablation, zum Ausschluss eines Tumors oder Perikarditiden) in Genauigkeit, Bildqualität und ihrer Anwendbarkeit gegenüberzustellen und sie mit dem Referenzstandard, der HKU, zu vergleichen. In diese Studie wurden retrospektiv 77 Patienten eingeschlossen, die ein EKG-getriggertes kardiales CT erhielten. Wenn es möglich war, d.h. die Herzfrequenz <75/min, BMI <35 und ein Sinusrhythmus vorlag, wurde die prospektive EKG-getriggerte CTCA durchgeführt, alternativ kam die retrospektive EKG-getriggerte Technik zur Anwendung. Alle Segmente der Koronararterien, deren Lumendiameter ≥1.5mm betrug, wurden hinsichtlich Stenosen und Bildqualität analysiert und beurteilt. 2 1. Bibliographische Beschreibung Die retrospektive EKG-getriggerte CTCA wurde bei 39 Patienten und die prospektive EKGgetriggerte CTCA bei 38 Patienten durchgeführt. Die mittlere Herzfrequenz (HF) betrug jeweils 69.5±9.1/min und 62.8±5.9/min. Bei der Detektion von Stenosen ≥50% zeigt die segment-(patienten-) basierte Betrachtung bei der retrospektiven EKG-getriggerten CTCA eine Sensitivität, Spezifität, positiven (PPV) und negativen prädiktiven Wert (NPV) von 97%, 98%, 71%, 100% (91%, 82%, 67%, 96%) und die prospektiv EKG-getriggerte CTCA 94%, 97%, 75%, 99% (93%, 96%, 93%, 96%). In der prospektiv EKG-getriggerten CTCA-Gruppe steigt die Sensitivität und der NPV bei Patienten mit einer HF ≤65/min. Gefäßspezifische Untersuchungen weisen bei der prospektiven Technik eine geringere diagnostische Aussagekraft bezüglich der rechten Koronararterie (RCA) auf, welche jedoch bei einer HF ≤65/min ansteigt. Die Bildqualität unterscheidet sich nicht signifikant in beiden Gruppen. Die Arbeit hat gezeigt, dass die prospektive EKG-getriggerte CTCA in einer heterogenen Patientenpopulation eine hohe diagnostische Genauigkeit und Bildqualität bei HF ≤65/min aufweist. Eine niedrige HF ist für die Beurteilung der RCA von besonderer Bedeutung. 3 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) 2 Einleitung 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) 2.1.1 Definition und Epidemiologie Die KHK zählt zu den häufigsten Todesursachen in den westlichen Industrienationen (1). Hier verursacht sie mehr Todesfälle, Folgeerkrankungen und größere wirtschaftliche Kosten als jede andere Krankheit in der entwickelten Welt. In Deutschland nimmt sie einen Anteil von 20% aller Todesfälle ein. Pro Jahr sterben in Deutschland ca. 82000 Patienten an den Folgen des akuten Koronarereignisses. Die Letalität liegt bei etwa 40-50% ((2), (3), (4), (5)). Als KHK bezeichnet man die Manifestation der Arteriosklerose in den Herzkranzgefäßen. Durch die hierbei verursachten Verengungen in den Koronargefäßen kommt es zur Reduktion des Blutflusses, wodurch ein Missverhältnis zwischen Sauerstoffbedarf und angebot im Herzmuskel entsteht (Koronarinsuffizienz). Hierdurch kann eine Myokardischämie hervorgerufen werden, die unterschiedliche Manifestationsformen hat. Zum einen kann sie bei einer asymptomatischen KHK als stumme Ischämie auftreten, zum anderen bei einer symptomatischen KHK als Angina pectoris, Herzinsuffizienz, ischämische Myokardschädigung mit Linksherzinsuffizienz, Herzrhythmusstörung oder plötzlichem Herztod. Die Lebenszeitprävalenz für eine KHK beträgt in Deutschland für Männer 30% und für Frauen 15%, das Geschlechterverhältnis beträgt folglich 2:1. Die Inzidenz steigt mit dem Lebensalter. Die Häufigkeit für die verschiedenen Formen der KHK als Erstmanifestation beträgt für die Angina pectoris 40%, das akute Koronarsyndrom 40% und den plötzlichen Herztod 20% ((2), (3), (5)). Eine arterielle Hypertonie, Diabetes mellitus, Hyperlipoproteinämie und der Nikotinabusus gelten als kardiovaskuläre Risikofaktoren und sind mit einer erhöhten Häufigkeit einer KHK assoziiert. Mit der zunehmenden Verstädterung in den Industrienationen nehmen die Risikofaktoren für eine ischämische Herzkrankheit rasch zu, so dass sie bis zum Jahr 2020 vermutlich die weltweit häufigste Todesursache sein wird (5). 4 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) 2.1.2 Ätiologie Die Ursache für die Entstehung einer KHK ist die Manifestation der Arteriosklerose an den Koronargefäßen. Die Arteriosklerose ist eine systemische, inflammatorische Erkrankung der Arterien vom elastischen und muskulären Typ. Der Arteriosklerose geht eine endotheliale Dysfunktion voraus, die durch zu hohe Cholesterinspiegel, arterielle Hypertonie, Nikotinabusus, Diabetes mellitus, Adipositas, Bewegungsmangel und auch eine genetische Belastung hervorgerufen wird. Durch diesen Endothelschaden kommt es zu Thrombozytenanlagerungen, zur Invasion von Monozyten in die Gefäßwand, pathologischen Lipidablagerungen, zum Intimaödem, vermehrter Bindegewebsproduktion und somit zur Bildung eines arteriosklerotischen Plaques. Diese Plaques bestehen aus intra- und extrazellulären Lipiden, glatten Muskelzellen, Bindegewebe und Glykosaminoglykanen. Zunächst entstehen streifenartige Fetteinlagerungen („fatty streak“), die potenziell reversibel sind. Diese bestehen aus lipidbeladenen Schaumzellen, die als Monozyten in die subendotheliale Schicht eingewandert sind. Die Fetteinlagerungen entwickeln sich weiter zu fibrinösen Plaques, die Muskelzellen der Intima enthalten und von Bindegewebe und intraund extrazellulären Lipiden umgeben sind. Sie sind irreversibel. Im weiteren Verlauf führen diese Veränderungen zu einer zunehmenden Gefäßverengung und somit zur Koronarstenose ((2), (6)). Eine der führenden Ursachen für die Entstehung einer arteriosklerotischen Gefäßerkrankung ist die Störung des Lipoproteinstoffwechsels, insbesondere eine Erhöhung der Plasma-LDL (low density lipoprotein)-Cholesterin-Konzentration. Etwa 70% der Patienten mit KHK weisen eine solche Störung auf. Die Abbaustufen des endogen gebildeten LDL und VLDL (very low density lipoprotein) sind atherogen. Sie dringen in die Gefäßwand ein und lösen somit einen arteriosklerotischen Prozess aus ((2), (5)). Ein weiteres kardiovaskuläres Risiko stellt der Nikotinkonsum dar. Aktives Rauchen steigert die kardiovaskuläre Mortalität um das 2- bis 5-fache ((2), (7)). Es bewirkt eine Steigerung der oxidativen Modifikation der LDL und eine Verminderung des HDL (high density lipoprotein)Plasmaspiegels. Rauchen verursacht auch eine Schädigung der normalen Endothelfunktion. Man unterteilt die Risikofaktoren in Hochrisiko-Zustände, dazu zählen eine bereits bekannte KHK, Arteriosklerose (PAVK, abdominale Aortenaneurysmen, Arteria carotis-Stenosen >50%, 5 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) ischämische Apoplexie) und Diabetes mellitus, in Hauptrisiko-Faktoren, wie z.B. Tabakkonsum, arterielle Hypertonie, erhöhtes LDL-Cholesterin, erniedrigtes HDL- Cholesterin, Lebensalter (m≥45 Jahre, w≥55 Jahre), KHK oder Herzinfarkt bei erstgradigen Familienangehörigen vor 55 Jahre (m) oder 65 Jahre (w), und in andere Ursachen wie Adipositas, atherogene Diät, Bewegungsmangel, Lipidstoffwechselstörungen u. a. (3). 2.1.3 Anatomie und Pathophysiologie Das Myokard wird über die Koronararterien versorgt. Diese werden üblicherweise entsprechend der Empfehlung der American Heart Association (AHA) in 15 Segmente eingeteilt (Abb. 2.1). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 proximale rechte Koronararterie (RCA) mittlere RCA distale RCA Ramus posterolateralis dextra (RPLD)/ Ramus interventrikularis posterior (RIVP) der RCA linker Hauptstamm/ LCA proximale left anterior descennding (LAD)/ Ramus interventrikularis anterior (RIVA) mittlere LAD /RIVA distale LAD/ RIVA Diagonalast 1 der LAD/ RIVA Diagonalast 2 der LAD/ RIVA proximaler Ramus cirumflexus (RCX) Marginalast 1 des RCX distaler RCX Marginalast 2 des RCX Ramus posterolateralis (RPL) Abb. 2.1: American Heart Association - Klassifikation der Koronararterien (8) In dieser Arbeit wurde eine modifizierte 17-Segment-Klassifikation der AHA verwendet. Hierbei werden der Ramus posterolateralis dextra (RPLD) und der Ramus interventrikularis posterior (PDA – Posterior descending artery) aufgrund ihrer Ursprungsvariabilität unabhängig voneinander betrachtet. Auch der erste und zweite Diagonalast des Ramus interventrikularis anterior (RIVA) und der erste und zweite Marginalast des Ramus 6 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) circumflexus, sowie ein Ramus intermedius der LAD werden als separate Segmente angesehen (9). Es werden drei koronare Versorgungstypen unterschieden, unter denen der ausgeglichene Versorgungstyp mit 60-80% am häufigsten ist. Hierbei versorgen RIVA und RCX den linken Ventrikel und den größten Teil des Kammerseptums und die RCA den rechten Ventrikel und die diaphragmale Hinterwand. Je 10-20% fallen auf die weniger häufigen Rechts- und Linksversorgungstypen. Beim Rechtsversorgungstyp wird die linke Hinterwand über einen rechten posterioren Lateralast versorgt, beim Linksversorgungtyp entspringt der Ramus interventricularis posterior aus der RCX. In Abhängigkeit von der Anzahl der verengten Gefäße spricht man von einer 1-, 2- oder 3-Gefäßerkrankung. Entsprechend der Verringerung des Durchmessers der Gefäße unterscheidet man verschiedene Schweregrade von Koronarstenosen: Grad I 25-49%, Grad II 50-74% (signifikante Stenose), Grad III 75-99% (kritische Stenose). Eine Perfusionsstörung des Myokards ist erst zu erwarten, wenn eine Stenose >50% das Lumen des Gefäßes einengt. Hier spielt das Ausmaß der Kollateralgefäße eine Rolle. Liegt eine Stenose von mehr als 75% vor und fehlen die kompensatorisch wirkenden Kollateralen ist die Koronarreserve erschöpft. Es resultiert eine belastungsabhängige Angina pectoris (3). Die Koronarreserve (Differenz zwischen der Koronardurchblutung in Ruhe und der maximal möglichen) nimmt distal einer relevanten Koronarstenose kontinuierlich ab. Bei einer Belastungsischämie kommt es durch die Verminderung des poststenotischen Perfusionsdruckes und der Erhöhung des enddiastolischen Ventrikeldruckes zu einer kritischen Durchblutungsstörung der Myokardinnenschicht und einer Verschlechterung der ventrikulären Pumpfunktion. Bei einem akuten Myokardinfarkt führt häufig neben einer relevanten Koronarstenose die Ruptur einer vulnerablen Plaque oder eine Plaqueerosion mit Gerinnungsaktivierung und Thrombenbildung zu einer schlagartigen Reduktion des koronaren Blutflusses (2). 7 2.1 Die koronare Herzerkrankung (KHK) 2.1.4 Symptomatik Es wird die „stumme“ Ischämie als asymptomatische KHK, bei der Durchblutungsstörungen des Herzens ohne Angina pectoris Symptomatik bestehen, von der symptomatischen KHK mit Angina pectoris Symptomatik unterschieden. Die „stumme“ Myokardischämie ist vor allem bei Diabetikern häufig. Viel häufiger insgesamt ist jedoch die symptomatischen KHK mit einer Angina pectoris Symptomatik. Die KHK kann entweder bei chronischer Ischämie oder auch nach Herzinfarkt mit entsprechender Myokardschädigung zu einer Linksherzinsuffizienz führen. Des Weiteren treten im Rahmen einer KHK Herzrhythmusstörungen bis hin zum plötzlichen Herztod auf. Symptomatisch wird eine KHK häufig erst ab einer Stenose von >75%. Typisches Leitsymptom ist die Angina pectoris mit vorwiegend retrosternalen Schmerzen, die durch körperliche und psychische Belastung hervorgerufen werden. In der Regel sistieren die Schmerzen in Ruhe innerhalb von 5 bis 15 min oder nach Einnahme von Nitrat-Präparaten innerhalb von 1 bis 2 min. (3) Die Schmerzen können jedoch auch bis zum Hals, in den Unterkiefer, die Schultergegend, den Oberbauch oder den linken (seltener den rechten) Arm bis in die ulnaren Fingerspitzen ausstrahlen. Häufig wird auch ein retrosternaler Druck bzw. ein Engegefühl oder ein Brennen im Brustkorb beschrieben. Eine Verstärkung der Schmerzen bei Kälte ist typisch. 8 2.2 Diagnostik der KHK 2.2 Diagnostik der KHK 2.2.1 Basisdiagnostik Zur Basisdiagnostik gehört neben der Anamnese und der körperlichen Untersuchung eine laborchemische Untersuchung. Zum Nachweis von Risikofaktoren wie Diabetes mellitus oder Fettstoffwechselstörungen werden Blutzucker, HbA1c, Triglyceride, LDL-, HDL- und Gesamtcholesterin bestimmt. Bei instabiler Angina pectoris bzw. einem Verdacht auf einen Herzinfarkt ist die Bestimmung von Herzenzymen, allen voran des Troponins, notwendig. Auch das Ruhe-EKG ist Bestandteil der Basisdiagnostik. Es ist allerdings in der Regel nicht geeignet, die Diagnose einer stabilen KHK zu stellen. Zur Basisdiagnostik eines STEMI, eines sogenannten ST-Hebungsinfarktes, wird es allerdings neben den laborchemischen Parametern eingesetzt. Der Nachweis einer Belastungsischämie mit entsprechenden EKG-Veränderungen wird mit Hilfe des Belastungs-EKGs gestellt. Die weiterführende Diagnostik bei Verdacht auf eine koronare Herzkrankheit besteht zum einen in dem Nachweis von belastungsabhängigen Wandbewegungsstörungen der Herzkammern durch die Stress-Echokardiographie, die Stress-Magnetresonanztomographie des Herzens oder im Ischämienachweis in der Myokardszintigraphie. Zum Anderen ist die direkte Darstellung der Herzkranzgefäße zum Nachweis einer Stenose mit Hilfe der invasiven Koronarangiographie oder der nicht-invasiven Computertomographie des Herzens möglich ((2), (3), (10)). 2.2.2 Bildgebende Diagnostik zur direkten Beurteilung der Koronargefäße Neben den zuvor genannten bildgebenden Verfahren zur indirekten Beurteilung von Koronarstenosen haben sich zur direkten Beurteilung die HKU, als das etablierte Verfahren, und das kardiale CT, welches bei adäquater Indikationsstellung eine sinnvolle nicht-invasive Alternative darstellt, durchgesetzt (11). Während man bei der Echokardiographie lediglich die proximalen Gefäßabschnitte und die systolischen Wandbewegungsstörungen beurteilen 9 2.2 Diagnostik der KHK kann, gelingt es im kardialen CT und in der Koronarangiographie den kompletten Gefäßbaum anatomisch korrekt abzubilden und zu begutachten, so dass diese Techniken zur Diagnostik von Koronarstenosen herangezogen werden. 2.2.2.1 Invasive Koronarangiographie Die HKU stellt den sogenannten „Goldstandard“ in der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung dar. Mittels eines meist über die Leistenarterie vorgeschobenen Katheters werden unter Fluoroskopie und Kontrastmittelinjektion die Gestalt und Form der Koronararterien untersucht. Verschlüsse oder Einengungen des Gefäßquerschnitts der Herzkranzgefäße sind zuverlässig nachweisbar. Liegt eine signifikante Stenose vor, so kann indirekt auf eine Minderversorgung des zugehörigen Versorgungsgebietes geschlossen werden. Die Koronarangiographie wird zur Bestätigung eines KHK-Verdachtes sowie zum Ausschluss bzw. dem Nachweis einer koronaren Herzerkrankung bei klinisch nicht eindeutiger Situation herangezogen. Darüber hinaus werden Diagnose und gegebenenfalls Therapie der KHK in einer Sitzung ermöglicht: Eine Ballon-Dilatation, d. h. eine Aufdehnung des verengten bzw. verschlossenen Gefäßes, oder eine Stent-Implantation zur Offenhaltung des Koronargefäßes sind möglich und der Erfolg der Intervention wird sofort nach der Durchführung mittels Durchleuchtung kontrolliert und dokumentiert. Von allen HKU bleiben jedoch in Deutschland weit über die Hälfte rein diagnostisch, d. h. es erfolgt keine Koronarintervention. Die Interventionsquote betrug 2004 in Deutschland im Mittel nur etwa 38% (12). Komplikationen dieses invasiven Verfahrens sind zwar sehr selten, potentiell können diese jedoch auch schwerwiegend sein. 10 2.2 Diagnostik der KHK 2.2.2.2 Nicht-invasive CT-Koronarangiographie Seit der Einführung der Mehrzeilen-Computertomografie (MSCT) 1998 lässt sich eine rapide Entwicklung im Bereich der kardialen Bildgebung nachweisen. In den letzten Jahren konnte vor allem die technologische Weiterentwicklung der kardialen MSCT im Hinblick auf die räumliche und zeitliche Auflösung beobachtet werden. So wurden bei der Weiterentwicklung der Einröhren-Scanner die Anzahl der Detektorzeilen bis auf derzeit 320 Zeilen erhöht, um die gleichzeitige räumlich hochauflösende Abdeckung des gesamten Herzens zu gewährleisten. Des Weiteren wurde durch die Einführung der Zweiröhren-Scanner mit maximal 2x64 Zeilen (2x128 Schichten) eine bessere zeitliche Auflösung erreicht. Derzeit liegen die maximale zeitliche Auflösung bei 75 ms an einem Zweiröhrensystem und die maximale räumliche Auflösung bei 0,5 mm an einem Einröhrensystem. Aus der hohen räumlichen Auflösung der MSCT resultieren die Vorteile der guten morphologischen Darstellung von Koronararterien, Bypässen, des Myokards und sogar der Herzklappen, die simultan aus einem dreidimensionalen Datensatz akquiriert und zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Herzzyklus rekonstruiert werden können. Während Bewegungsartefakte bei Herzfrequenzen bis 75/ min weitgehend reduziert werden konnten, stellen höhere Herzfrequenzen, Arrhythmien, starke Verkalkungen, Koronar-Stents und ein ungünstiges Signal-Rausch-Verhältnis bei übergewichtigen Patienten weiterhin eine Herausforderung dar (11). Die Anforderungen an die räumliche und zeitliche Auflösung der CT-Koronarangiographie (CTCA) sind jedoch aufgrund der Bewegung des Herzens, der Größe der Koronararterien und deren Lage und Verlauf im Raum, der parallel verlaufenden Venen und des umliegenden Gewebes um ein Vielfaches höher. Dennoch hat die technologische Weiterentwicklung der kardialen MSCT in den letzten Jahren den Stellenwert dieses Verfahrens bezüglich der Abklärung einer KHK im Vergleich zum Herzkatheter erhöht. Aktuelle Studien bescheinigen der CTCA an 64-Zeilen- und Dual-Source-Geräten eine Sensitivität von 85-99% und eine Spezifität von 64-98% bei der Detektion von hämodynamisch relevanten Stenosen bezogen auf alle Koronarsegmente. Aufgrund eines 11 2.2 Diagnostik der KHK hohen negativen Vorhersagewertes von 83-100% eignet sich das Verfahren insbesondere zum nicht-invasiven KHK-Ausschluss ((13), (14), (15), (16), (17), (18), (19), (20), (21), (22)). Limitationen im Hinblick auf die diagnostische Zuverlässigkeit ergeben sich in Abhängigkeit vom Patientenkollektiv, von der verwendeten Gerätetechnik, bei hohen Herzfrequenzen und stark übergewichtigen Patienten. Einer der Hauptnachteile der CTCA ist im Vergleich zur HKU die hohe Strahlenexposition. Mit der Einführung der prospektiv getriggerten CTCA („Step-and-Shoot“-Technologie) ist es im Vergleich zur herkömmlichen retrospektiv getriggerten Technik möglich, die Strahlenexposition um ein 4-faches zu senken, in dem die Datenakquisition auf eine Herzphase beschränkt wird ((11), (23), (24), (25)) und somit diese auch geringer als bei der diagnostischen Koronarangiographie ist ((26), (27), (28)). Die CTCA stellt das Koronarlumen und die Gefäßwand gleichzeitig dar und ermöglicht so zusätzlich auch eine Plaquecharakterisierung. Mittels Kontrastmittel-gestützter CTCA ist eine Differenzierung zwischen reinen Verkalkungen, lipidhaltigen oder intermediären Plaques in enger Korrelation zum intravaskulären Ultraschall (IVUS) möglich (29). Mit Hilfe dieser differenzierten Plaquecharakterisierung in konsolidierte (stabile) und rupturgefährdete (vulnerable) Plaques könnte es in Zukunft möglich sein, das potenzielle Risiko bezüglich des Auftretens eines akuten Koronarsyndroms abzuschätzen ((30), (31)). Ein Vergleich der HKU mit der CTCA ist in der folgenden Tabelle zusammengefasst. 12 2.2 Diagnostik der KHK Tabelle 2.1: Vergleich der invasiven Koronarangiographie (HKU) mit dem kardialen CT (CTCA) HKU Anwendung: CTCA - Diagnostik von Koronarstenosen - Diagnostik von Koronarstenosen - Bypass-Kontrolle - Bypass-Kontrolle - Therapeutische Maßnahmen - (Kalzium-Scoring) - (Herzklappen) - (funktionelle Ventrikeldiagnostik) Genauigkeit: - Goldstandard, nur - Sensitivität/ Spezifität unter der Luminographie des HKU bzgl. Luminographie Komplikationen/ - Herzrhythmusstörungen - Kontrastmittelallergie Nachteile: - Herz-/ Hirninfarkt - Strahlenexposition - Kontrastmittelallergie - Infektionen - Gefäßverletzungen/ Blutungen 13 2.3 CT-Verfahren 2.3 CT-Verfahren Bei der EKG-getriggerten kardialen CT kommen zwei verschiedene Verfahren, das retrospektive EKG-Gating und das seit kurzem verfügbare prospektive EKG-Gating (sog. „Step-and-Shoot“-Technik), zum Einsatz. 2.3.1 Retrospektives EKG-Gating Beim retrospektiven EKG-Gating handelt es sich um eine kontinuierliche, überlappende helikale Bilddatenakquisition über ca. 5 gesamte Herzzyklen hinweg bei langsamer Tischbewegung und parallel aufgezeichnetem EKG. Vorteil dieser Technik ist, dass Bilddaten zu allen Phasen eines Herzzyklus berechenbar sind, Bewegungsartefakte eliminiert werden können und Bewegungs- oder Funktionsanalysen möglich sind (32). Aus der überlappenden Datenerfassung resultiert eine höhere Strahlenbelastung als bei nicht überlappender Datenerfassung in anderen Körperregionen. Beim retrospektiven Gating werden nicht alle akquirierten Daten zur Bildrekonstruktion herangezogen. Die für die Bildrekonstruktion notwendigen Bilddaten werden aus den Projektionen mehrerer einzelner Rotationen retrospektiv anhand des aufgezeichneten Patienten-EKGs zugeordnet (Abb. 2.2, Abb. 2.3) (33). Abb. 2.2: Prinzip des retrospektiven Gatings: Kontinuierlicher Tischvorschub mit Aufzeichnung des EKG-Signals (8) Abb. 2.3: Kontinuierlicher Scan (34) 14 2.3 CT-Verfahren 2.3.2 Prospektives EKG-Gating Das prospektive EKG-Gating ist durch eine schrittweise (inkrementelle), axiale Bildakquisition unter prospektiver EKG-Triggerung während einer zuvor ausgewählten Herzphase, zumeist 75% des R-R-Intervalls, gekennzeichnet. Die Datenerfassung erfolgt in der Regel in jedem 2. Herzzyklus, die Tischbewegung findet zwischen den Scanphasen statt. Die Bildrekonstruktion resultiert aus den einzelnen Scanphasen mehrerer Herzzyklen. Die Erfassung des gesamten Herzens erfolgt üblicherweise mit 4-5 Schritten (Abb. 2.4). Mit Hilfe dieser Technik, bei der lediglich in einer Phase, der Enddiastole, Röntgenstrahlung appliziert wird und die einen Überlappungsgrad der einzelnen Scanschritte von nur 2-3mm aufweist, ist eine Dosisreduktion von bis zu 80% erzielbar (23). Nachteile dieser Technik sind das Auftreten sogenannter Stufenartefakte sowie geringerer Möglichkeiten Bewegungsartefakte zu eliminieren, beides kann zu einer Einschränkung der Beurteilbarkeit führen. Unerlässlich für das prospektive EKG-Gating sind ein Sinusrhythmus, eine Herzfrequenz von <75/ min und ein BMI (Body Mass Index) von <35, um gut auswertbare Bilder zu erhalten. Abb. 2.4: Inkrementeller Scan (34) 2.3.3 Diagnostische Genauigkeit der CT-Koronarangiographie (CTCA) Mit der CTCA ist es möglich, eine anatomisch korrekte Abbildung der Koronargefäße, bis zu einem Lumendiameter von ca. 1,5 mm zu erstellen. Dies ermöglicht auf nicht-invasivem Wege Aussagen über anatomische Variationen und Anomalien, Koronarverkalkungen und stenosen, Bypässen und größeren Stents zu treffen. 15 2.3 CT-Verfahren Die CTCA erzielt bei der Stenosedetektion eine durchschnittliche (patienten-, gefäß-, segmentspezifische) Sensitivität von 85-99% und eine Spezifität von 64-98% bei durchweg hohem negativ prädiktivem Wert von 83-100%. Aufgrund des hohen negativen Vorhersagewertes kann ein KHK-Ausschluss mit der CTCA in Abhängigkeit vom Patientenkollektiv zuverlässig erfolgen (11). Bei der Stenosedetektion können sich Limitationen ergeben, z. B. durch Bewegungsartefakte aufgrund einer erhöhten Herzfrequenz. Eine reduzierte Bildqualität ist häufig bei Adipositas vorzufinden. Ausgeprägte, insbesondere circumferentielle Verkalkungen lassen eine Stenosierungsgraduierung nur eingeschränkt zu. Die prospektiv getriggerte Technik kann zusätzlich durch auftretende Stufenartefakte limitiert sein, wodurch Stenosen fälschlicherweise vorgetäuscht werden können (35). 16 2.4 Aspekte zur Strahlendosis 2.4 Aspekte zur Strahlendosis Die bei einer herkömmlichen kardialen CT applizierte Strahlendosis ist bei Verwendung eines retrospektiven Gatings im Vergleich zu anderen nicht-invasiven Röntgenverfahren relativ hoch. Bisherige Studien, die die effektive Dosis anhand des CT-Dosis-Index (CTDI) und des Dosislängenproduktes (DLP) abschätzten, geben einen Dosisbereich von 6,4-14,7 mSv an ((26), (31)). Bei einer rein diagnostischen Herzkatheteruntersuchung liegt die durchschnittliche Strahlenexposition bei 3 mSV (27). Zur Reduktion der Strahlenexposition kann an modernen CT-Scannern eine sogenannte Röhrenstrompulsung durchgeführt werden, hierbei wird der maximale Röhrenstrom bei der Bildakquisition nicht während des gesamten Herzzyklus, sondern nur während einer Herzphase hochgeregelt. Die Verwendung einer Röhrenstrompulsung führt je nach Parameterwahl zu einer Dosisreduktion von bis zu 50%. Ein weiteres Verfahren zur Dosisreduktion ist die oben bereits beschriebene „Step-andshoot“-Technik, bei der keine kontinuierliche, spiralförmige sondern eine schrittweise, inkrementelle Bildakquisition unter prospektiver EKG-Triggerung während einer zuvor ausgewählten Herzphase erfolgt. Üblicherweise erfolgt die Datenakquisition für die Darstellung der Koronararterien in der Enddiastole. An einem 64-Zeilen-CT reichen üblicherweise 4 Akquisitionsschritte aus, um das Herz vollständig abzubilden und es wird entsprechend des errechneten DLP eine Dosisreduktion von 77% beschrieben ((25), (35)). 17 2.5 Indikationen zur HKU und kardialen CT 2.5 Indikationen zur HKU und kardialen CT Eine Indikation zur invasiven Koronarangiographie zum Ausschluss einer KHK besteht bei Patienten mit einer hohen Vortest-Wahrscheinlichkeit, bei denen z. B. eine typische Angina pectoris oder eine positive Belastungsuntersuchung vorliegen. Diese Patienten profitieren von einer kardialen CT nicht, da die Notwendigkeit einer Koronarintervention wahrscheinlich ist. Des Weiteren wird bei Patienten mit Herzinfarkt eine HKU durchgeführt mit dem Ziel einer therapeutischen Intervention. Eine Indikation zur kardialen CT zum Ausschluss einer KHK besteht bei Patienten, die entsprechend ihrer Symptome, ihres Alters und ihres Geschlechts eine intermediäre VortestWahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer KHK haben und im Vorfeld einen oder mehrere nicht richtungsweisende Belastungsuntersuchungen vorweisen. Hierunter fallen Patienten mit atypischer Angina pectoris und unklaren Ergebnissen vorangegangener Belastungsuntersuchungen, aber auch Patienten mit Herzrhythmusstörungen oder vor Herzoperationen, bei denen eine behandlungsbedürftige KHK ausgeschlossen werden soll (36). Bei Patienten mit akutem Brustschmerz, die eine intermediäre Vortest-Wahrscheinlichkeit für eine KHK haben, ist die Wertigkeit einer kardialen CT ersten Studien zufolge hoch und könnte eine Schlüsselrolle im frühzeitigen Management von Brustschmerz-Patienten einnehmen ((37), (38), (39)). Eine Indikation kann bei diesen Patienten gegeben sein, wenn EKG und Herzenzyme unauffällig sind. Des Weiteren ist die CT bei der Abklärung von Koronaranomalien, Koronaraneurysmata/ fisteln und komplexen angeborenen Herzfehlern der HKU überlegen. Sie ermöglicht eine im Gegensatz zur HKU selektive Darstellung der anormal verlaufenden Koronararterien, in dem der gesamte Verlauf der Gefäße einschließlich der distalen Abschnitte zuverlässig dargestellt werden kann. Patienten erhalten auch zur präoperativen Vorbereitung beispielsweise vor erneuter chirurgischer Revaskularisation zur Koronarbypassdarstellung ein kardiales CT. Hier werden intra- und extrakardiale Befunde einschließlich die Aa. mammariae beurteilt (13). 18 2.5 Indikationen zur HKU und kardialen CT Die Evaluation der Pulmonalvenen-Anatomie vor invasiver Radiofrequenzablation bei Patienten mit Vorhofflimmern und die Evaluation der Koronarvenen vor Implantation biventrikulärer Schrittmacher ist ebenfalls eine Indikation zur kardialen CT. Bei jungen, insbesondere weiblichen Patienten, ist aus strahlenhygienischer Sicht die Indikation zur kardialen CT zurückhaltend zu stellen und eine Untersuchung nur unter Einsatz der maximal möglichen Dosisreduktion durchzuführen, also möglichst unter Verwendung einer prospektiven EKG-Triggerung, ggf. mit Reduktion der Röhrenspannung. Die kardiale CT eignet sich nach bisheriger Studienlage nicht als Screening-Untersuchung bei asymptomatischen Patienten (40), allerdings liegen noch keine Daten unter Verwendung der neuesten CT-Technologie vor. Die Beurteilung der Ventrikelfunktion und –morphologie alleine stellt keine Indikation zur kardialen CT dar, da sie echokardiographisch und auch mit Hilfe der Kardio-MRT ohne Strahlenexposition und mit höherer zeitlicher Auflösung erfolgen kann. 19 2.6 Zielsetzung der Studie 2.6 Zielsetzung der Studie Ziel der Studie ist die Ermittlung der Effizienz und Anwendbarkeit sowie der Bildqualität der prospektiv getriggerten CTCA im Vergleich zur retrospektiv getriggerten Technik unter Verwendung der invasiven Koronarangiographie als Referenzstandard in einer heterogenen Patientenpopulation mit verschiedenen kardiovaskulären Erkrankungen. 20 3. Publikation 3 Publikation Article title: Diagnostic performance of prospectively ECG triggered versus retrospectively ECG gated 64-slice computed tomography coronary angiography in a heterogeneous patient population Reference: EURR5275 Journal title: European Journal of Radiology Online publication 23-FEB-2011 complete: DOI information: 10.1016/j.ejrad.2011.01.103 21 3. Publikation 22 3. Publikation 23 3. Publikation 24 3. Publikation 25 3. Publikation 26 3. Publikation 27 3. Publikation 28 4. Zusammenfassung 4 Zusammenfassung Die koronare Herzkrankheit (KHK) gehört zu den häufigsten Todesursachen in den westlichen Industrienationen. Als KHK bezeichnet man die Manifestation der Arteriosklerose in den Herzkranzgefäßen. Die Lebenszeitprävalenz beträgt in Deutschland für Männer 30% und für Frauen 15%. Die Risikofaktoren für die Entstehung einer KHK werden in Hochrisiko-Zustände, wozu eine bereits bekannte KHK, Arteriosklerose (PAVK, abdominale Aortenaneurysmen, Arteria carotis-Stenosen >50%, ischämische Apoplexie) und Diabetes mellitus zählen, in Hauptrisiko-Faktoren, wie z.B. Tabakkonsum, arterielle Hypertonie, erhöhtes LDLCholesterin, erniedrigtes HDL-Cholesterin, Lebensalter (m≥45 Jahre, w≥55 Jahre), KHK oder Herzinfarkt bei erstgradigen Familienangehörigen vor 55 Jahre (m) oder 65 Jahre (w), und in andere Ursachen wie Adipositas, atherogene Diät, Bewegungsmangel, Lipidstoffwechselstörungen u.a. unterteilt. Die Diagnostik der Erkrankung hat somit großen Stellenwert in der Medizin. Akzeptierter Goldstandard zur Diagnostik einer KHK ist die Herzkatheteruntersuchung (HKU), welche als invasives Verfahren mitunter schwerwiegende Komplikationen verursachen kann. Um die Komplikationsrate und Mortalität der HKU zu reduzieren, ist eine nicht-invasive diagnostische Methode wünschenswert, deren diagnostische Genauigkeit vergleichbar ist, die aber ohne die Nachteile und Risiken der invasiven Diagnostik einhergeht. Als nichtinvasive Alternative zur HKU hat sich in den letzten Jahren die MehrzeilenComputertomographie als zuverlässiges Verfahren für den KHK-Ausschluss etabliert. Ziel dieser Arbeit ist es, zwei verschiedene Untersuchungstechniken zur Darstellung der Koronararterien in der CT mit der Herzkatheteruntersuchung (HKU) als Referenzstandard zu vergleichen. Hierbei wurde die herkömmliche Untersuchungstechnik unter Verwendung einer retrospektiven EKG-Triggerung der Bilddatenakquisition, welche mit einer hohen Strahlenexposition für den Patienten einhergeht, mit der seit kurzem verfügbaren prospektiven EKG-Triggerung im Hinblick auf die Genauigkeit, Bildqualität und der Anwendbarkeit des Verfahrens, verglichen. Vorteil der prospektiven EKG-Triggerung ist eine Reduktion der Strahlenexposition auf 25% im Vergleich zur herkömmlichen Technik. Bei der retrospektiven EKG-Triggerung handelt es sich um eine kontinuierliche, überlappende helikale Bilddatenakquisition über ca. 5 gesamte Herzzyklen hinweg bei langsamer 29 4. Zusammenfassung Tischbewegung und parallel aufgezeichnetem EKG. Das prospektive EKG-Gating ist durch eine schrittweise (inkrementelle), axiale Bildakquisition unter prospektiver EKG-Triggerung während einer zuvor ausgewählten Herzphase, zumeist 75% des R-R-Intervalls, gekennzeichnet. Die Datenerfassung erfolgt in der Regel in jedem 2. Herzzyklus, die Tischbewegung findet zwischen den Scanphasen statt. Die Bildrekonstruktion resultiert aus den einzelnen Scanphase mehrerer Herzzyklen. Die Erfassung des gesamten Herzens erfolgt üblicherweise in 4-5 Schritten. Vorteile der computertomographischen Koronardiagnostik sind vor allem die NichtInvasivität, die leichte Durchführbarkeit und die Möglichkeit zur Erzeugung einer anatomisch korrekten Abbildung des Gefäßsystems. Entsprechend aktueller Leitlinien (American Heart Association, AHA 2008) besteht eine Indikation zur invasiven Koronarangiographie zum Ausschluss einer KHK bei Patienten mit einer hohen Vortest-Wahrscheinlichkeit, bei denen z. B. eine typische Angina pectoris oder eine positive Belastungsuntersuchung vorliegen und bei Patienten mit stattgefundenem Myokardinfarkt. Eine Indikation zur kardialen CT zum Ausschluss einer KHK besteht bei Patienten, die entsprechend ihrer Symptome, ihres Alters und ihres Geschlechts eine intermediäre VortestWahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer KHK haben und im Vorfeld einen oder mehrere nicht richtungsweisende Belastungsuntersuchungen vorweisen. Auch die Abklärung von Koronaranomalien, Koronaraneurysmata/ -fisteln und komplexen angeborenen Herzfehlern und die präoperative Abklärung vor Herz- und Bypassoperationen gehören zum Indikationsfeld der kardialen CT. Die Studie wurde an einem heterogenen Patientenkollektiv von insgesamt 77 Patienten mit unterschiedlichen kardiovaskulären Erkrankungen (Verdacht auf KHK, Aortenaneurysma, präoperativ zum Aortenklappenersatz oder zur Pulmonalvenenablation, zum Ausschluss eines Tumors oder einer Perikarditis), die ein EKG-getriggertes CT erhielten, durchgeführt. Die Daten wurden retrospektiv erfasst und ausgewertet. Wenn vertretbar, wurde die prospektiv getriggerte Technik angewendet. Dies ist nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich: vorhandener Sinusrhythmus, eine Herzfrequenz (HF) 30 4. Zusammenfassung <75/ min und ein BMI (Body Mass Index) <35. Alternativ wurdet die retrospektiv getriggerte CTCA durchgeführt. Die retrospektive EKG-getriggerte CTCA wurde bei 39 Patienten und die prospektive EKGgetriggerte CTCA bei 38 Patienten durchgeführt. Die mittlere Herzfrequenz (HF) betrug jeweils 69.5±9.1/ min und 62.8±5.9/ min. Die Koronararterien werden üblicherweise entsprechend der Empfehlung der AHA in 15 Segmente eingeteilt. In dieser Arbeit wurde eine modifizierte 17-Segment-Klassifikation der AHA verwendet. Hierbei werden der Ramus posterolateralis dextra (RPLD) und der Ramus interventrikularis posterior (PDA – Posterior descending artery) aufgrund ihrer Ursprungsvariabilität unabhängig voneinander betrachtet. Auch der erste und zweite Diagonalast des Ramus interventrikularis anterior und der erste und zweite Marginalast des Ramus circumflexus, sowie ein Ramus intermedius der LAD werden als separate Segmente angesehen. Alle Segmente ≥1.5 mm wurden bezüglich Stenosen analysiert und deren Bildqualität beurteilt. Bei der Detektion von Stenosen ≥50% zeigt die segment- (patienten-) basierte Betrachtung bei der retrospektiven EKG-getriggerten CTCA eine Sensitivität, Spezifität, positiven (PPV) und negativen prädiktiven Wert (NPV) von 97%, 98%, 71%, 100% (91%, 82%, 67%, 96%) und die prospektiv EKG-getriggerte CTCA von 94%, 97%, 75%, 99% (93%, 96%, 93%, 96%). In der prospektiv EKG-getriggerten CTCA-Gruppe steigt die Sensitivität und der NPV bei Patienten mit einer HF ≤65/ min. Gefäßspezifische Untersuchungen weisen bei der prospektiven Technik eine geringere diagnostische Aussagekraft bezüglich der rechten Koronararterie (RCA) auf, welche jedoch bei einer HF ≤65/ min ansteigt. Die prospektive EKG-getriggerte kardiale Computertomographie ist durch einige wesentliche Faktoren in der Anwendbarkeit und Auswertbarkeit eingeschränkt. Diese Limitationen sind maßgeblich bestimmt durch eine Herzfrequenz >75/ min, bedingt durch die verhältnismäßig lange Scanzeit von 250 ms für einen Scanschritt, einen BMI >35, das Vorhandensein von Arrhythmien während des Scans, sowie Bewegungs- und Stufenartefakte durch einen unvollständigen Atemstillstand. Unabhängig vom Modus der kardialen CT treten Schwierigkeiten in der Stenosediagnostik bei hohen koronaren Kalkwerten und durch das geringe Auflösungsvermögen in den peripheren Gefäßabschnitten auf. 31 4. Zusammenfassung Es konnte gezeigt werden, dass die kardiale CT unter Verwendung sowohl der retrospektiven als auch prospektiven EKG-Triggerung im Vergleich zur HKU in einer heterogenen Patientenpopulation eine sehr hohe diagnostische Genauigkeit (Sensitivität, Spezifität, negativer Vorhersagewert) und Bildqualität bei HF ≤65/ min aufweist. Eine niedrige HF ist für die Beurteilung der RCA von besonderer Bedeutung. Die Bildqualität unterscheidet sich nicht signifikant in beiden Gruppen. Aufgrund des hohen negativen prädiktiven Vorhersagewertes kann ein KHK-Ausschluss mit der CTCA in Abhängigkeit vom Patientenkollektiv zuverlässig erfolgen. Die CTCA weist an modernen Scannern (≥ 64-Zeilen) grundsätzlich eine hohe Sensitivität und Spezifität für die Koronarstenosen-Detektion und Bypass-Beurteilung auf. Zusammenfassend ist in dieser Arbeit gezeigt worden, dass auch der dosissparende prospektiv EKG-getriggerte Scanmodus als nicht-invasives Verfahren eine gute Möglichkeit zur Detektion bzw. zum Ausschluss signifikanter Stenosen darstellt. Durch diese neue Methode, des „Step-and-Shoot“ ist es möglich, eine zuverlässige nicht-invasive Koronardiagnostik mit weniger Strahlenexposition als bei der Herzkatheteruntersuchung durchzuführen. 32 5. Literaturverzeichnis 5 Literaturverzeichnis 1. Rosamond W, Flegal K, Furie K, Go A, Greenlund K, Haase N et al. Heart disease and stroke statistics--2008 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation 117[4]. 2008, S. e25-146. 2. Baenkler. Kurzlehrbuch Innere Medizin. Stuttgart, New York : Thieme Verlag, 2007. 3. Herold G. Innere Medizin. Köln : Herold, 2009. 4. Statistisches Bundesamt - Todesursachen in Deutschland. 5. Dietel M. Harrisons Innere Medizin. Berlin : Harrison, 2009. 6. http://www.medizinfo.de/kardio/arteriosklerose.html. [Online] [Zitat vom: 09. August 2010.] 7. Rieder, A. Epidemiologie der Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Journal für Kardiologie 11 (Supplementum D). 2004, S. 3-4. 8. http://edoc.hu-berlin.de/habilitationen/rodenwaldt-jens-2003-03-25/HTML/chapter7.html. [Online] 2003. [Zitat vom: 28. Juli 2010.] 9. Austen WG, Edwards JE, Frye RL, et al. A reporting system on patients evaluated for coronary artery disease. Report of the Ad Hoc Committee for Grading of Coronary Artery Disease, Council on Cardiovascular Surgery, American Heart Association. Circulation 51. 1975, S. 5-40. 10. Dietz R, et al. Leitlinie zur Diagnose und Behandlung der chronischen koronaren Herzerkrankung der deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK). Zeitschrift für Kardiologie 92. 2003, S. 501-521. 11. Lehmkuhl L, Grothoff M, Nitzsche S, Thiele H, Schuler G, Mohr F-W, Gutberlet M. Computertomographie des Herzens. Dtsch Med Wochenschr 134. 2009, S. 993–997. 12. Buuren vF, Horstkotte D. [21st report about the statistics of the heart catheterization laboratory in the German Federal Republic. Results of the joint inquiry of the Commission for Clinical Cardiology and of the Working Groups for Interventional Cardiology and Angiology of the German Society for Cardiology and Circulatory Research in the year 2004]Clin.Res.Cardiol. 95[7]. 2006, S. 383-387. 13. Budoff MJ, Dowe D, Jollis JG, Gitter M, Sutherland J, Halamert E et al. Diagnostic performance of 64-multidetector row coronary computed tomographic angiography for evaluation of coronary artery stenosis in individuals without known coronary. artery disease: results from the prospective multicenter ACCURACY (Assessment by Coronary Computed Tomographic Angiography of Individuals Undergoing Invasive Coronary Angiography) trial. J.Am.Coll.Cardiol. 52[21],. 2008, S. 1724-1732. 33 5. Literaturverzeichnis 14. Janne dB, Siebert U, Cury R, Jadvar H, Dunn EJ, Hoffmann U. A systematic review on diagnostic accuracy of CT-based detection of significant coronary artery disease. Eur.J.Radiol. 65[3]. 2008, S. 449-461. 15. Leschka S, Alkadhi H, Plass A, Desbiolles L, Grunenfelder J, Marincek B et al. Accuracy of MSCT coronary angiography with 64-slice technology: first experience. Eur.Heart J. 26[15]. 2005, S. 1482-1487. 16. Leschka S, Stolzmann P, Desbiolles L, et al. Diagnostic accuracy of high-pitch dual-source CT for the assessment of coronary stenoses: first experience. Eur Radiol 19. 2009, S. 2896-2903. 17. Meijboom WB, Meijs MF, Schuijf JD, et al. Diagnostic accuracy of 64-slice computed tomography coronary angiography: a prospective, multicenter, multivendor study. J Am Coll Cardiol 52. 2008, S. 2135-2144. 18. Miller JM, Rochitte CE, Dewey M, et al. Diagnostic performance of coronary angiography by 64-row CT. N Engl J Med 359. 2008, S. 2324-2336. 19. Mollet NR, Cademartiri F, van Mieghem CA, et al. High-resolution spiral computed tomography coronary angiography in patients referred for diagnostic conventional coronary angiography. Circulation 112. 2005, S. 2318-2323. 20. Raff GL, Gallagher MJ, O'Neill WW, Goldstein JA. Diagnostic accuracy of noninvasive coronary angiography using 64-slice spiral computed tomography. J Am Coll Cardiol 46. 2005, S. 552557. 21. Ropers D, Rixe J, Anders K, et al. Usefulness of multidetector row spiral computed tomography with 64- x 0.6-mm collimation and 330-ms rotation for the noninvasive detection of significant coronary artery stenoses. Am J Cardiol 97. 2006, S. 343-348. 22. Stolzmann P, Goetti R, Baumueller S, et al. Prospective and retrospective ECG-gating for CT coronary angiography perform similarly accurate at low heart rates. Eur J Radiol. 2010. 23. Earls JP, Berman EL, Urban BA, et al. Prospectively gated transverse coronary CT angiography versus retrospectively gated helical technique: improved image quality and reduced radiation dose. Radiology 246. 2008, S. 742-753. 24. Klass O, Jeltsch M, Feuerlein S, et al. Prospectively gated axial CT coronary angiography: preliminary experiences with a novel low-dose technique. Eur Radiol. 2008. 25. Lehmkuhl L, Gosch D, Nagel HD, Stumpp P, Kahn T, Gutberlet M. Quantification of radiation dose savings in cardiac computed tomography using prospectively triggered mode and ECG pulsing: a phantom study. Eur Radiol 20(9). 2010, S. 2116-25. 26. Coles DR, Smail MA, Negus IS, Wilde P, Oberhoff M, Karsch KR et al. Comparison of radiation doses from multislice computed tomography coronary angiography and conventional diagnostic angiography. J.Am.Coll.Cardiol. 47[9]. 2006, S. 1840-1845. 27. Smith IR, Rivers JT. Measures of radiation exposure in cardiac imaging and the impact of case complexity. Heart Lung Circ. 17[3]. 2008, S. 224-231. 34 5. Literaturverzeichnis 28. Zanzonico P, Rothenberg LN, Strauss HW. Radiation exposure of computed tomography and direct intracoronary angiography: risk has its reward. J Am Coll Cardiol 47. 2006, S. 18461849. 29. Schroeder S, Kopp AF, Baumbach A, Meisner C, Kuettner A, Georg C et al. Noninvasive detection and evaluation of atherosclerotic coronary plaques with multislice computed tomography. J.Am.Coll.Cardiol. 37[5]. 2001, S. 1430-1435. 30. Feuchtner G, Postel T, Weidinger F, Frick M, Alber H, Dichtl W et al. Is there a relation between non-calcifying coronary plaques and acute coronary syndromes? A retrospective study using multislice computed tomography. Cardiology 110[4]. 2008, S. 241-248. 31. Hausleiter J, Meyer T, Hadamitzky M, Kastrati A, Martinoff S, Schomig A. Prevalence of noncalcified coronary plaques by 64-slice computed tomography in patients with an intermediate risk for significant coronary artery disease. J.Am.Coll.Cardiol 48[2]. 2006, S. 312318. 32. Hartung. Kardio-CT. [PDF] Hannover : Institut für Diagnostische Radiologie, 2009. 33. Shuman WP, Branch KR, May JM, Mitsumori LM, Lockhart DW, Dubinsky TJ et al. Prospective versus retrospective ECG gating for 64-detector CT of the coronary arteries: comparison of image quality and patient radiation dose. Radiology 248[2]. 2008, S. 431-437. 34. Böhme E. Vergleich der nichtinvasiven Koronarangiographie mit Vier-Zeilen Multislice Computertomographie (MSCT-A) und invasiver Koronarangiographie bei symptomatischen Patienten mit Verdacht auf koronare Herzerkrankung. Dissertation. 2006. 35. Maruyama T, Takada M, Hasuike T, Yoshikawa A, Namimatsu E, Yoshizumi T. Radiation dose reduction and coronary assessability of prospective electrocardiogram-gated computed tomography coronary angiography: comparison with retrospective electrocardiogram-gated helical scan. J Am Coll Cardiol 52. 2008, S. 1450-1455. 36. Bestehorn H.-P. Interventionelle Kardiologie. Koronarangiographie und PTCA – Indikation, Technik, Nachsorge. Stuttgart, New York : 2. Auflage Georg Thieme Verlag, 2001. 37. Chang SA, Choi SI, Choi EK, Kim HK, Jung JW, Chun EJ et al. Usefulness of 64-slice multidetector computed tomography as an initial diagnostic approach in patients with acute chest pain. Am Heart J 156[2]. 2008 , S. 375-383. 38. Cury RC, Feutchner G, Pena CS, Janowitz WR, Katzen BT, Ziffer JA. Acute chest pain imaging in the emergency department with cardiac computed tomography angiography. J Nucl Cardiol 15[4]. 2008, S. 564-575. 39. Ueno K, Anzai T, Jinzaki M, Yamada M, Kohno T, Kawamura A et al. Diagnostic Capacity of 64Slice Multidetector Computed Tomography for Acute Coronary Syndrome in Patients Presenting with Acute Chest Pain. Cardiology 112[3]. 2008 , S. 211-218. 35 5. Literaturverzeichnis 40. Bluemke DA, Achenbach S, Budoff M, Gerber TC, Gersh B, Hillis LD et al. Noninvasive coronary artery imaging: magnetic resonance angiography and multidetector computed tomography angiography: a scientific statement from the american heart association committee on cardiovascular imaging and intervention of the council on. cardiovascular imaging and intervention of the council on cardiovascular radiology and intervention, and the councils on clinical cardiology and cardiovascular disease in the young. Circulation 118[5]. 2008, S. 586-606. 36 6.1 Selbständigkeitserklärung 6 Anlagen 6.1 Selbständigkeitserklärung Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbständig und ohne unzulässige Hilfe oder Benutzung anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe. Ich versichere, dass Dritte von mir weder unmittelbar noch mittelbar geldwerte Leistungen für Arbeiten erhalten haben, die im Zusammenhang mit dem Inhalt der vorgelegten Dissertation stehen, und dass die vorgelegte Arbeit weder im Inland noch im Ausland in gleicher oder ähnlicher Form eines anderen Prüfungsverfahrens vorgelegt wurde. Alles aus anderen Quellen und von anderen Personen übernommene Material, dass in der Arbeit verwendet wurde oder auf das direkt Bezug genommen wird, wurde als solches kenntlich gemacht. Insbesondere wurden alle Personen genannt, die direkt an der Entstehung der vorliegenden Arbeit beteiligt waren. Datum Unterschrift 37 6.2 Lebenslauf 6.2 Lebenslauf 6.2.1 Persönliche Daten Name: Herz Vorname: Franziska Straße: Tarostraße 12 / 410 Ort: 04103 Leipzig Geburtsdatum: 25.05.1987 Geburtsort: Nordhausen Familienstand: Ledig Freizeitaktivitäten Badminton, Schwimmen, Radfahren, Ausdauersport Gitarre und Keyboard spielen 6.2.2 Beruflicher Werdegang Medizinstudium an der Universität Leipzig (ab Oktober 2005): A - Medizinische Praktika April 2011 Beginn des 3. Tertials des Praktischen Jahres in der Inneren Medizin im Parkkrankenhaus Leipzig Dezember 2010 Beginn des 2. Tertials des Praktischen Jahres in der Chirurgie im Kantonsspital Luzern, Schweiz August 2010 Beginn des 1. Tertials des Praktischen Jahres in der Abteilung für Orthopädie am Uniklinikum Leipzig Juli/August 2009 30-tägige Famulatur im Krankenhaus Dresden Friedrichstadt in der Abteilung für HNO September/ 16-tägige Famulatur in der Allgemeinarztpraxis bei Fr. Dr. Sebert in Oktober 2008 99765 Urbach bei Nordhausen 38 6.2 Lebenslauf August/ 30-tägige Famulatur im Herzzentrum Leipzig in der Abteilung für September 2008 Diagnostische und Interventionelle Radiologie. Erschaffen eines Einblickes in die Konventionelle Bildgebung, CTDiagnostik inklusive Cardio-CT sowie in die MR-Diagnostik inklusive Herz-MRT August 2008 15-tägige Famulatur in der Allgemeinarztpraxis bei Fr. Dr. Sebert in 99765 Urbach bei Nordhausen Mai 2008 Anwendung der erlernten praktischen Fertigkeiten aus dem Wahlfach Allgemeinmedizin der Vorklinik und der Klinik in der Allgemeinarztpraxis bei Frau Dr. Sebert in 99765 Urbach bei Nordhausen Februar 2008 30-tägige Famulatur in der HELIOS-Klinik Bleicherode, Fachkrankenhaus für Orthopädie. Einsatz in der konservativen und operativen Orthopädie März 2007 Anwendung der erlernten praktischen Fertigkeiten aus dem Wahlfach Allgemeinmedizin der Vorklinik in der Allgemeinarztpraxis bei Frau Dr. Sebert in 99765 Urbach bei Nordhausen Februar 2007 Pflegepraktikum in Südtirol/Bruneck (Italien) in den Abteilungen Orthopädie/Traumatologie und der Augenheilkunde. Einsatz jeweils in der Ambulanz, auf Station und im OP (Hüftgelenkprothesen, Tibiaplataufraktur, Hallux valgus, Tibia- und Fibulafrakturen, Katarak, Glaukom, Tränengangsstenosen u. a.) sowie in der Sehschule Juni 2006 Anwendung der erlernten praktischen Fertigkeiten aus dem Wahlfach Allgemeinmedizin in der Allgemeinarztpraxis bei Frau Dr. Sebert in Urbach bei 99734 Nordhausen Juli 2005 Pflegepraktikum in der Neurologie am Krankenhaus Nordhausen Juni 2005 Pflegepraktikum in der HNO am Krankenhaus Nordhausen 39 6.2 Lebenslauf B - Fakultative Leistungen April 2008 Praxisbezogener systematischer EKG-Kurs (Aufbaukurs) März 2008 Studentische Aushilfe als OP-Assistentin der Herzchirurgie im Herzzentrum Leipzig (Universitätsklinikum) Beginn Doktorarbeit in der Abteilung für Diagnostische und Interventionelle Radiologie Thema: Diagnostic performance of prospectively ECG triggered versus retrospectively ECG gated 64-slice computed tomography coronary angiography in a heterogeneous patient population Doktorvater: Chefarzt Prof. Dr. med. Matthias Gutberlet Februar 2008 Wahlfach Allgemeinmedizin Klinik: Erlernen der praktischen Tätigkeiten zu den Themen Verbände und Wundversorgung, allgemeine neurologische Untersuchungen, EKG-Ableitung und Untersuchung des Bewegungsapparates Abschluss: 1,0 Januar 2008 Untersuchungskurs im 5. Semester September 2007 Erster Abschnitt der ärztlichen Prüfung Abschluss 3,5 Oktober 2007 Praxisbezogener systematischer EKG-Kurs (Grundkurs) April bis Juli 2007 Tutor im Präparierkurs des 2. Semesters Zahnmedizin Tutor in Mikroskopischer Anatomie des 2. Semesters Humanmedizin Oktober 2006 Wahlfach Allgemeinmedizin Vorklinik: Erlernen der praktischen Tätigkeiten Venenpunktion, i. m. Spritzen, Wundnaht, Auskultation von Lunge und Herz Abschluss: 1,0 September 2006 Wahlfach Anatomie: Präparieren für Fortgeschrittene Abschluss: 1,0 Mai 2006 Wahlfach Allgemeinmedizin: Erlernen der praktischen Tätigkeiten Puls und Blutdruckmessung, Inspektion des Mund- und Rachenraumes, i.c. und s.c. Injektionen, Ohrenspiegeln Oktober 2005 Beginn des Medizinstudiums an der Universität Leipzig 40 6.2 Lebenslauf Schulbildung Seit 2005 Beginn des Medizinstudiums an der Universität Leipzig 1997 – 2005 Staatliches Gymnasium „Wilhelm von Humboldt“, Nordhausen Abschluss: Abitur 2005 mit Note 1,1 Seminarfacharbeit zum Thema Medizin: „Bahnbrechende Entwicklung der Medizin in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts am Beispiel der Anästhesie und Asepsis“ 1993 – 1997 Staatliche Grundschule Niedersalza, Nordhausen Besondere Kenntnisse Muttersprache Deutsch Sprachkenntnisse Englisch Französisch Spanisch PC-Kenntnisse Windows basiertes Computersystems Microsoft Word und Excel SPSS Musikschule 8 Jahre Keyboard und Gitarre Grundkurs 1. Hilfe Führerschein A, B, M, L 41 6.3 Danksagung 6.3 Danksagung Mein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr. med. Matthias Gutberlet für die Überlassung des Themas und die jederzeit gewährte fachliche Beratung und Unterstützung während der Anfertigung dieser Arbeit. Bedanken möchte ich mich bei Dr. Lukas Lehmkuhl für die hervorragende Betreuung und seine ständige Diskussions- und Hilfsbereitschaft. Auch für die mühevolle Arbeit des Korrekturlesens möchte ich mich herzlich bedanken. Dr. Hans-Dieter Nagel von Philips Medizin Systeme GmbH danke ich für die technische und fachliche Unterstützung. Mein größter Dank gilt meinen Eltern Mario und Cornelia Herz, die mir meinen Lebensweg, das Studium und die Promotion ermöglicht und mich in allen Lebenslagen unterstützt haben. Vielmehr geht mein Dank auch an meinen Freund Matthias Nöthen, der mich stets bestärkt hat, mein Promotionsvorhaben schnellstmöglich durchzuführen. Er hat mir die ganze Zeit den Rücken frei gehalten und mich liebevoll unterstützt. Vielen Dank. 42
