Einleitung: Die schnelle Detektion und genaue Beurteilbarkeit (Charakterisierung) von rupturierten, zerebralen Aneurysmen ist entscheidend für die Wahl der adäquaten endovaskulären oder neurochirurgischen Intervention (Therapie), um Patienten mit akuter Subarachnoidalblutung (SAB) eine möglichst gute Prognose zu verschaffen. Es war das Ziel der Studie zu untersuchen, ob und wie weit die Knochensubtraktions-CT-Angiografie (CT-DSA), bereits mit einem relativ alten 16-Kanal-MSCT in der Lage ist die invasive Digitale Subtraktionsangiografie (DSA; Goldstandard) hinsichtlich der Detektion, morphologischer Charakterisierung und letztendlich Therapieentscheidung zu ersetzen und damit den klinischen Pfad dieser Patienten zu beeinflussen.
Methodik: Zu diesem Zweck untersuchten wir 116 Patienten mit akuter SAB vor der intrakraniellen Aneurysmatherapie. Die SAB Patienten wurden jeweils erst mit 16-Kanal-MSCT Angiografie und verbesserter, automatisierter Knochensubtraktion untersucht. Der verbesserte CT-DSA Algorithmus beinhaltet eine block- oder scheibenweise Patienten Bewegungskorrektur und eine lokal adaptierbare 3D dilatierte Knochenmaske. Die lokale Adaption der Maske wurde für eine präzisere Knochensubtraktion an der Grenze von Gefäß zu Knochen entwickelt. Danach wurde die konventionelle DSA angewandt. Zwei erfahrene Neuroradiologen beurteilten die CT-DSA und die DSA Daten unabhängig voneinander. Es wurde die Genauigkeit der verbesserten CT-DSA Methode für die Detektion, morphologische Charakterisierung sowie die Vermessung der Aneurysmadimensionen bestimmt. Im Fall von Uneinigkeit wurde ein Ergebnis im Konsens ermittelt. Zudem wurde die Röntgendosis beider Methoden für die Diagnostik von Aneurysmen verglichen.
Ergebnisse: Mit der DSA wurden in 71 Patienten 74 Aneurysmen entdeckt. Achtundsechzig Patienten hatten 1 und 3 Patienten zwei Aneurysmen. Mit den CT-DSA Daten konnten 73 der 74 in der DSA delektierten Aneurysmen gefunden werden. Hier hatten 66 Patienten 1 und 4 Patienten 2 Aneurysmen. Mit der CT-DSA wurde noch ein weiteres kleines Aneurysma detektiert. Die Auswertung per Aneurysma, für die Sensitivität, Spezifität, den negativen und positiven Vorhersagewert, zeigte für die CT-DSA jeweils 99% und 100%, sowie 100% und 98%. Für kleine Aneurysmen, ≤3,0 mm betrug die Sensitivität 94%, mit einem 95%-Konfidenzintervall zwischen 73%–99%. Längenmessungen mit der CT-DSA waren ebenso genau wie bei der DSA und stimmten bei kleineren Messungen sogar noch besser überein als bei größeren. Die CT-DSA Fundus/Hals-Verhältnisse lagen mit 0,03 (ca. 2%) unter denen der DSA. Das Dosis-Längen-Produkt für die CT-DSA lag bei 565 mGy × cm ±201 [SD] und für die DSA bei 1.609 mGy × cm ±1.300 [SD].
Diskussion: Die CT-Angiografie mit 16-Kanal-MSCT und modernen Knochen-subraktionsalgorithmen ist für die Detektion von zerebralen Aneurysmen bei Patienten mit akuter SAB ebenso genau wie die DSA. Sie erzielt ähnliche Ergebnisse für die Aneurysmamorphologie und -abmessungen. Diese gilt selbst für schädelbasisnahe und kleine Aneurysmen oder bei Patientenbewegung. In Fällen, in denen die erste CT-DSA die Ursache der SAB nicht zeigt, ist es nicht mehr zwingend notwendig eine DSA durchzuführen. Eine zweite CT-DSA ist ausreichend. Weiterhin benötigt die CT-DSA bis zu 65% weniger Röntgendosis für die Diagnose als die DSA. Zudem ist die Diagnose mit der CT-DSA in kürzerer Zeit und für den Patienten risikoärmer, weil nichtinvasiv.
Schlussfolgerung: Die CT-DSA mit einem verbesserten Algorithmus, der Bewegungsartefakte und artifizielle Stenosen an der Grenze von Gefäß zu Knochen minimierte, zeigt in Verbindung mit einem 16-Kanal-MSCT eine diagnostische Äquivalenz zur DSA. Diese Tatsache und die zusätzlich deutlich geringere Röntgenstrahlenbelastung sprechen dafür, die DSA Diagnostik bei Patienten mit spontaner SAB durch die schnellere und schonendere CT-DSA zu ersetzten. Damit kann die CT-DSA Therapieentscheidungen schneller, schonender, kostengünstiger und zielgerichteter herbeiführen. Bei der Einführung dieses Verfahrens ist weniger auf die eingesetzte CT-Technologie (16-, 64-, 320-Zeilen oder Zwei-Röhren MSCT) als auf den Einsatz der aktuellsten Knochensubtraktions-Technologie sowie ein angemessenes Training (Erfahrung) des Befunders zu achten.:1 Einleitung 1
1.1 Ätiologie der Subarachnoidalblutung (SAB) 1
1.2 SAB Pathogenese 2
1.3 SAB Epidemiologie 4
1.4 SAB Risikofaktoren 4
1.5 SAB Grading 5
1.6 SAB Letalität 5
1.7 SAB Diagnostik 6
1.7.1 Invasive Digitale Subtraktionsangiografie (DSA) 6
1.7.2 Nichtinvasive Mehrschicht-Computertomografie (CT) 10
1.8 Aneurysma Therapie 15
1.9 Zielsetzung 17
2 Patienten und Methoden 20
2.1 Patienten 20
2.2 Ein – und Ausschlusskriterien 20
2.3 Nativ-CT und CT-DSA 22
2.3.1 Nativ-CT Technik 22
2.3.2 CT-DSA Technik 22
2.3.3 Prototypische, automatisierte CT-DSA Auswertung 24
2.4 Digitale Subtraktionsangiografie (DSA) 27
2.5 Vermessung der Aneurysmen 27
2.6 Vergleich der Messmethoden 29
2.7 Befundungsqualität der Untersucher 29
2.8 Beurteilung der Ergebnisse 29
2.9 Beurteilung der Strahlenbelastung 30
2.10 Statistische Methoden 31
2.10.1 Fallzahlplanung 32
2.10.2 Diagnostische Genauigkeit 33
2.10.3 Methodenvergleich 34
2.10.4 Inter- und Intraobserver-Variabilität 35
3 Ergebnisse 36
3.1 Patienten 36
3.2 Nativ-CT 36
3.3 CT-DSA 36
3.4 DSA - Referenz für die Aneurysmadetektion 42
3.5 Vergleich CT-DSA mit DSA 45
3.5.1 CT-DSA Genauigkeit 45
3.5.1.1 Basierend auf prospektiver DSA 45
3.5.1.2 Basierend auf retrospektiver DSA 47
3.5.2 Aneurysma-Messergebnisse 49
3.5.3 Untersucher und Aneurysma-Konfiguration 59
3.5.4 Röntgendosis 59
3.5.5 Bildinterpretationszeiten 60
4 Diskussion 61
4.1 CT-DSA Genauigkeit für den Aneurysmanachweis 61
4.1.1 Besonderheiten der CT-DSA Anwendung 63
4.1.2 Besonderheit der CT-DSA Prototypen Software 63
4.2. CT-DSA Informationen als alleinige Planungsbasis für neurochirurgische oder endovaskuläre Eingriffe 64
4.3 Robustheit und Reproduzierbarkeit 67 / Background and purpose: Detection and evaluation of ruptured aneurysms is critical for choosing an appropriate endovascular or neurosurgical intervention (therapy) in patients with acute subarachnoid hemorrhage (SAH). Our aim was to assess whether 16-detector row multislice CT (MSCT) bone-subtraction CTA is capable of guiding treatment for cerebral aneurysms in patients with acute SAH and could replace DSA – the current reference standard.
Materials and methods: In a prospective study, 116 consecutive patients with SAH were examined with 16–detector row MSCT with an advanced bone-subtraction CTA prototype and DSA before intracranial aneurysm treatment. The advancements of the prototype CT-DSA algorithm were a slab-based patient motion correction and a locally optimized 3D dilated bonemask. The local adaption of the bone mask was designed for more precise bone subtraction at bone-to-vessel interfaces. Two independent neuroradiologists reviewed the bone-subtraction CTA blinded to DSA. The accuracy of the advanced bone-subtraction CTA for aneurysm detection, morphological characterization and the measurement of aneurysm dimensions were determined. In case of disagreement the result was attained in consensus. Additionally the radiation doses of the 2 diagnostic imaging modalities compared.
Results: Seventy-one patients (61%) had 74 aneurysms on DSA. Sixty-eight patients had 1 and 3 patients 2 aneurysms. Bone-subtraction CTA detected 73 of these aneurysms. With CT-DSA 66 patients had 1 and 4 patients 2 aneurysms. CT-DSA discovered an additional small aneurysm. On a per-aneurysm basis, sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values for bone-subtraction CTA were 99%, 100%, and 100% and 98%, respectively. For aneurysms of ≤3 mm, sensitivity was 94% (95% CI, 73%–99%). Length measurements with bone-subtraction CTA were as exact as the DSA measurements and agreed even better for small measurements than for larger ones. CT-DSA dome-to-neck ratios were on average 0.03 smaller (2%) than with DSA. Dose-length product was 565 mGy × cm ±201 [SD] for bone-subtraction CTA and 1.609 mGy × cm ±1.300 [SD ]for DSA.
Discussion: 16–detector row MSCT with advanced bone-subtraction CTA is as accurate as DSA in detecting cerebral aneurysms after SAH, provides similar information about aneurysm configuration and measures. This is even true for small aneurysms adjacent to bony structures (e.g. the base of the scull) or under patient motion. In SAB patients in whom the initial CT-DSA doesn’t show the root cause of the SAH, a DSA is not imperative any longer. In this case a second CT-DSA is sufficient. Additionally the CT-DSA reduces the average effective radiation dose for vascular diagnostics by 65%. Furthermore the CT-DSA-based diagnosis can be performed in shorter time and at less patient risk due to its non-invasive nature.
Conclusion: The advanced CT-DSA algorithm - that minimized patient motion and artificial stenosis at the bone-to-vessel interfaces - in combination with commonly available 16-detector row MSCT demonstrated diagnostic equivalence in comparison to the DSA reference. Diagnostic equivalence in association with dose reduction suggests replacing DSA with the faster and more patient friendly bone-subtraction CTA in the diagnostic work-up of spontaneous SAH. Thus CT-DSA can accelerate targeted therapy decisions more cost effective and at less risk for the patient. Using the latest and appropriate subtraction technology and ensuring adequate training (reader experience) is more relevant than the used CT-technology (16-, 64-, 320-detector row or dual source MSCT) when introducing CT-DSA protocols.:1 Einleitung 1
1.1 Ätiologie der Subarachnoidalblutung (SAB) 1
1.2 SAB Pathogenese 2
1.3 SAB Epidemiologie 4
1.4 SAB Risikofaktoren 4
1.5 SAB Grading 5
1.6 SAB Letalität 5
1.7 SAB Diagnostik 6
1.7.1 Invasive Digitale Subtraktionsangiografie (DSA) 6
1.7.2 Nichtinvasive Mehrschicht-Computertomografie (CT) 10
1.8 Aneurysma Therapie 15
1.9 Zielsetzung 17
2 Patienten und Methoden 20
2.1 Patienten 20
2.2 Ein – und Ausschlusskriterien 20
2.3 Nativ-CT und CT-DSA 22
2.3.1 Nativ-CT Technik 22
2.3.2 CT-DSA Technik 22
2.3.3 Prototypische, automatisierte CT-DSA Auswertung 24
2.4 Digitale Subtraktionsangiografie (DSA) 27
2.5 Vermessung der Aneurysmen 27
2.6 Vergleich der Messmethoden 29
2.7 Befundungsqualität der Untersucher 29
2.8 Beurteilung der Ergebnisse 29
2.9 Beurteilung der Strahlenbelastung 30
2.10 Statistische Methoden 31
2.10.1 Fallzahlplanung 32
2.10.2 Diagnostische Genauigkeit 33
2.10.3 Methodenvergleich 34
2.10.4 Inter- und Intraobserver-Variabilität 35
3 Ergebnisse 36
3.1 Patienten 36
3.2 Nativ-CT 36
3.3 CT-DSA 36
3.4 DSA - Referenz für die Aneurysmadetektion 42
3.5 Vergleich CT-DSA mit DSA 45
3.5.1 CT-DSA Genauigkeit 45
3.5.1.1 Basierend auf prospektiver DSA 45
3.5.1.2 Basierend auf retrospektiver DSA 47
3.5.2 Aneurysma-Messergebnisse 49
3.5.3 Untersucher und Aneurysma-Konfiguration 59
3.5.4 Röntgendosis 59
3.5.5 Bildinterpretationszeiten 60
4 Diskussion 61
4.1 CT-DSA Genauigkeit für den Aneurysmanachweis 61
4.1.1 Besonderheiten der CT-DSA Anwendung 63
4.1.2 Besonderheit der CT-DSA Prototypen Software 63
4.2. CT-DSA Informationen als alleinige Planungsbasis für neurochirurgische oder endovaskuläre Eingriffe 64
4.3 Robustheit und Reproduzierbarkeit 67
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:31066 |
| Date | 10 October 2018 |
| Creators | Aulbach, Peter |
| Contributors | von Kummer, Rüdiger, Hoffmann, Ralf-Thorsten, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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