Starke Bilder für kleine Gefäße

Update zur CT der unteren Extremitäten

Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) ist eine Störung der arteriellen Durchblutung der Extremitäten. Die Hauptursache dieser chronischen Gefäßkrankheit ist in den meisten Fällen die Arteriosklerose.

3-D-Volume-Rendered-(VR-)Aufnahme der poplitealen Arterien, aufgenommen mit...
3-D-Volume-Rendered-(VR-)Aufnahme der poplitealen Arterien, aufgenommen mit hoher Auflösung (Matrixgröße von 1.024 x 1.024 Pixeln). Dargestellt ist ein beidseitiger Verschluss der Arteria poplitea mit Visualisierung sehr kleiner Kollateralgefäße (das gibt einen Eindruck von der guten Auflösung).

In Deutschland sind laut Angaben der Deutschen Gesellschaft für Angiologie (DGA) rund 4,5 Millionen Menschen betroffen. In Garmisch-Partenkirchen stehen Routine und Perspektiven der CT-Bildgebung für die pAVK auf der Agenda.

Die technischen Voraussetzungen zur Durchführung einer CT-Angiographie (CTA) der gesamten Becken- und Beinarterien waren etwa seit dem Jahr 2000 erfüllt. Seither hat sich die CTA mit Kontrastmitteln zur Diagnose der pAVK verstärkt durchgesetzt und ist in der Routine etabliert. Wichtigster Einsatzbereich ist die endovaskuläre oder chirurgische Therapieplanung. Bereits Standard-CT-Geräte ab 16 Zeilen können die notwendige geringe Schichtdicke von circa 1 mm generieren, erläutert Dr. Dominik Fleischmann, Professor für Diagnostische Radiologie am Stanford University Medical Center in Kalifornien.

Was ist wichtig für den Erfolg?
Im Gegensatz zur unkomplizierten CT-Aufnahmetechnik und gut standardisierbaren Kontrastmittelprotokollen ist das hohe Aufkommen an Bildern pro Aufnahme eine Herausforderung. Gutes Postprocessing spielt für eine aussagestarke Darstellung eine zentrale Rolle. Während sich große und dichte Knochen vergleichsweise bequem aus dem Bild algorithmisch durch Subtraktion oder Dual-Energy-Technik sowie auch manuell herausrechnen lassen, ist die Reformatierung für die 2-D- und 3-D-Rekonstruktionen verkalkter kleiner Gefäße aufwendig und schwierig. Ein Schwerpunkt der Arbeit des Experten in Stanford ist deshalb, entsprechende Algorithmen weiterzuentwickeln, die sein Team bereits in seiner Wiener Zeit erarbeitet hatte.
Die größte Herausforderung hinsichtlich der Nutzung der CT für pAVK, so Fleischmann, stellen vor allem die kleinen Gefäße dar, die distal der poplitealen Arterie und unterhalb des Knies liegen, in Kombination mit Gefäßverkalkungen. Denn Verkalkungen verursachen sogenannte Blooming Artifacts: Das Kalzium „strahlt“ in die Umgebung und erschwert die Analyse kleiner Gefäße.

Wie sehen die Perspektiven aus?
Eine vielversprechende Entwicklung auf dem Gebiet der CT-Technologie sind neue, sogenannte iterative Rekonstruktionen. Diese Verfahren versprechen künftig eine verbesserte Auflösung, was insbesondere bei kleinen verkalkten Gefäßen Vorteile verspricht, erläutert der Radiologe. Erste Ergebnisse mit iterativer Rekonstruktion von Bildern mit einer Bildmatrix von 1.024 x 1.024 Pixeln anstelle der bisherigen 512 x 512 Pixel sind vielversprechend. Inwieweit sich diese Optimierung in eine bessere Diagnose und Therapieplanung übertragen lässt, müssen zukünftige Studien zeigen, sagt Prof. Fleischmann.

Methodenkonkurrenz und Vergleiche mit den USA
Die CT ist nicht das einzige Verfahren, das zur Diagnostik und Therapieplanung der pAVK genutzt wird. Die MRT kommt als Alternative mit der gleichen diagnostischen Aussagekraft in der Routine ebenso zum Einsatz. Die Wahl der Methode – CT oder MRT – ist meist von lokalen Gegebenheiten wie Alter der Geräte, Verfügbarkeit von Scanzeiten, lokale Expertise und „Tradition“ von Radiologen und Chirurgen bestimmt.

Positive Rahmenbedingungen, darunter vor allem mehr garantierte Forschungszeit mit Start-up-Funds zur Planung und Durchführung mittel- bis langfristiger Forschungsvorhaben und akzeptable Gehälter für Akademiker in der Medizin, waren die wesentlichen Motive für Prof. Fleischmann, vor mehr als zehn Jahren in die USA zu gehen.

Was die Patientenversorgung und die gerätetechnische Ausstattung betrifft, sind europäische und US-amerikanische akademische Institute durchaus vergleichbar – trotz der unterschiedlichen Gesundheitssysteme. Was allen akademischen und nicht akademischen Zentren gemeinsam ist, ist die zunehmende Notwendigkeit der kosteneffizienten Nutzung moderner bildgebender Verfahren. Mit dem Affordable Care Act („Obamacare“) rückt die Kosteneffektivität auch in den USA jetzt stärker in den Mittelpunkt. Der Einsatz von oft relativ teurer Technologie für eine klinische Indikation muss sowohl evidenz- als auch leitlinienbasiert transparent und begründbar sein.

IM PROFIL
Der klinische und wissenschaftliche Schwerpunkt von Dr. Dominik Fleischmann liegt auf der non-invasiven kardiovaskulären Bildgebung mit CT und MRT. Er leitet diesen Bereich in der Abteilung für Radiologie der Stanford University und verantwortet auch den Bereich CT des Stanford Hospitals. Auch das Stanford 3DQ Lab arbeitet unter seiner Leitung. Der Experte für Postprocessing studierte Medizin an der Universität Wien und habilitierte im Fach Diagnostische Radiologie an der Klinik für Radiodiagnostik in Wien.

 

20.01.2014

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