CT-Angiographie der Aorta eines 75-jährigen Patienten mit einem BMI von 27,3 kg/m2, welche mit 90 kV gescannt wurde. Insgesamt wurden 43 ml Kontrastmittel mit einem Fluss von 2.3 ml/s appliziert (links: sagittale MIP Rekonstruktion, rechts: 3D cinematic rendering)
Artikel • Personalisierte Medizin
Kontrast nach Maß bei der CT-Angiografie
Jeder Patient ist anders und stellt besondere Anforderungen an die Bildgebung, das hat sich inzwischen herumgesprochen. Relativ neu ist hingegen, dass personalisierte Protokolle in der CT-Angiografie erstellt werden können.
Sie sollen sicherstellen, dass die Strahlendosis bei der Untersuchung möglichst gering bleibt und die richtige Menge des Kontrastmittels zum Einsatz kommt. Prof. Dr. Hatem Alkadhi, Radiologe am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsspitals Zürich, erklärt auf dem CT-Symposium in Garmisch, wie sich die Untersuchung auf den Patienten passgenau zuschneiden lässt und welche Rolle smarte Algorithmen dabei spielen.
Der individuelle Ansatz bei der Kontrastmittelgabe ist vergleichsweise neu – noch vor etwa fünf bis zehn Jahren erhielt jeder Patient die gleiche Dosis des gleichen Mittels bei gleicher Röhrenspannung des CTs, blickt Prof. Alkadhi zurück. „Inzwischen sind wir so weit, dass jeder Patient ein Protokoll erhält, das genau auf seine Konstitution zugeschnitten ist. Vor allem Größe und Gewicht sind hier relevant. Dadurch lassen sich bei gleichbleibender Untersuchungsqualität die verwendete Strahlendosis und die Menge des Kontrastmittels verringern – in einigen Fällen sogar beträchtlich.“
Das Auf und Ab von Röhrenstrom und Röhrenspannung
Zwei Techniken sind für ein derart maßgeschneidertes Protokoll von besonderer Bedeutung: die automatische Modulation des Röhrenstroms und die automatische Adaption der Röhrenspannung (die oft nach der verwendeten Maßeinheit Kilovolt als „kV“ bezeichnet wird). „Vereinfacht gesagt, lässt sich durch Senkung der Röhrenspannung die Strahlendosis und Kontrastmittelmenge in erheblichem Maß reduzieren. Ein schlanker Patient benötigt weniger kV, und auch die Konzentration auf entsprechende Körperregionen hilft, Dosis einzusparen.“ Abhängig davon wird auch der Röhrenstrom eingestellt – je niedriger die Spannung, desto höher muss der Strom sein, um die Bildqualität auf das gewünschte Maß zu bringen. Für den Patienten ist diese Feinabstimmung ein großer Vorteil, denn die Absenkung der Röhrenspannung führt zu einer deutlich niedrigeren Strahlendosis, die durch die Anhebung des Röhrenstroms nur wenig ansteigt.
Für die maßgeschneiderte Einstellung bedarf es in aller Regel keines besonderen Equipments, denn die Möglichkeit zur automatischen Anpassung von Röhrenspannung und -strom ist mittlerweile in meisten handelsüblichen CT-Scannern integriert. „Eingebaute Algorithmen in den Geräten legen die optimale Röhrenspannung für jeden Patienten fest“, erklärt Alkadhi. „Das ist für den Radiologen kein aufwändiger Prozess, da die Maschine die Einstellungen selbst vornimmt. So werden die Abläufe in der klinischen Routine nicht beeinträchtigt.“ Wie bei vielen radiologischen Innovationen seien meist größere Häuser in der Vorreiterrolle, doch allmählich kommen personalisierte Protokolle auch in der Fläche an, zeigt sich der Experte überzeugt.
In Zukunft noch passgenauer
Zunehmend individualisierte Protokolle werden kommen. Mit ihrer Hilfe können wir die Strahlendosis bei jüngeren Patienten noch weiter verringern und bei Älteren eine bessere Konstrastmittelverträglichkeit erreichen
Hatem Alkadhi
Bereits jetzt wird an der Weiterentwicklung der Technik gearbeitet: In einer aktuellen Studie widmet sich das Züricher Universitätsspital der Optimierung der individualisierten Angiografie-Protokolle. „Dabei sollen nicht nur Größe und Gewicht der Patienten in die Berechnung einfließen, sondern auch Faktoren wie das Alter und sogar die bisherige Krankheitsgeschichte.“ So würde beispielsweise ein Patient mit Nierenschädigung noch weniger Kontrastmittel erhalten, um das Organ zu schonen. Solche Schädigungen lassen sich mithilfe des Stoffwechselparameters Kreatinin und der glomerulären Filtrationsrate (GFR) erfassen.
Ausgefeilte Programme, die die entsprechenden Einstellungen vornehmen, werden mit Blick auf die kommende Generation von CT-Scannern entwickelt. Alkadhi: „Zunehmend individualisierte Protokolle werden kommen. Mit ihrer Hilfe können wir die Strahlendosis bei jüngeren Patienten noch weiter verringern und bei Älteren eine bessere Konstrastmittelverträglichkeit erreichen. Dieses Maß an Individualisierung wird ohne Algorithmen nicht praktikabel sein.“
Profil:
Prof. Dr. Hatem Alkadhi ist Leitender Arzt am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie des Universitätsspitals Zürich. Der Radiologe und Neuroradiologe absolvierte einen Master of Public Health an der Harvard School of Public Health und ist aktuell Präsident der Schweizerischen Gesellschaft für Radiologie (SGR-SSR). Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen die kardiovaskuläre Bildgebung sowie die Implementierung neuer Technologien und deren Optimierung. Alkadhi ist an mehr als 400 wissenschaftlichen Publikationen beteiligt, an vielen davon als Erst- und Letztautor, und wirkte an der Veröffentlichung mehrerer Fachbücher mit.
Veranstaltungshinweis:
Samstag, 25.01.2020, 11:30 - 11:50 Uhr:
Personalisierte Kontrastmittelprotokolle in der CT Angiographie
Professor Dr. Hatem Alkadhi (Zürich)
Session: Kardiovaskuläre CT
25.01.2020
