title: Time-resolved 4D ce-MRA compared to high spatial ce-MRA of the lower limb
title: Zeitaufgelöste 4D CE MRA im Vergleich zur hochortsaufgelösten statischen CE MRA des Unterschenkels
Creators: name: El Tobgui, Sabrina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: Kontrastmittel , Raumauflösung
contrast-enhanced
Medizin, Gesundheit
high spatial
time-resolved, MRA
lower limb
Zeitauflösung
Magnetresonanzangiographie , Unterschenkel

description: The number of patients, who suffer
      from peripheral artery disease (PAD) increases constantly.
      The most frequent underlying disease is atherosclerosis,
      which is a common consequence of the unhealthy lifestyle of
      western societies. Most common risk factors are
      hyperlipidemia, diabetes mellitus, high blood pressure,
      nicotine consumption and increasing age, which, on top of
      that, is an important factor relating to the prevalence of
      the PAD. PAD is classified in different stages by
      pathological factors. Best known are the classifications of
      Fontaine and Rutherford. Both classifications place the
      medical condition of the patient in the foreground. An early
      and safe diagnosis, as well as an accurately timed therapy
      are very important to avoid a severe course of disease and to
      improve the prognosis. In 95% of cases a statement can be
      made by a detailed anamnesis and a thorough physical
      examination. For more precise assessment of the severity and
      the localisation of PAD, a more advanced imaging evaluation
      is necessary. First, digital subtraction angiography should
      be mentioned, which currently is the gold standard of imaging
      methods. It offers the possibility of a proper evaluation of
      the entire vessel section, as well as the option to do
      interventionel procedures. In the last few years, the
      diagnostic indications for the digital substraction
      angiography have been restricted since it also incorporates
      several risks, such as injuries caused by catheters, contrast
      media reactions and ionizing radiation. The search for an
      alternative to the digital subtraction angiography lead to MR
      angiography (MRA) which benefited from numerous technical
      improvements. One of those improvements is the possibility to
      acquire time-resolved, dynamic (4D) images, which are similar
      to images of the digital subtraction angiography and offers a
      benefit in detecting the small vessels of the calf, which are
      often difficult to depict. In this retrospective study, we
      investigated the benefits with respect to imaging quality of
      time-resolved, dynamic (4D) ce-MRA compared to high spatial
      ce-MRA of the lower limb in patients with peripheral artery
      disease. Another aim of the study was to determine whether
      one investigator can achieve comparable results with both MRA
      acquisitions. These investigations included the data of 98
      patients and thus 392 MRA angiograms of six vessels of the
      calf. All 98 patients were included in the study within 1,5
      years. It consisted of 58 male and 40 female patients with an
      average age of 69,7 years (42→89 years). The evaluation of
      the stenoses, with respect to both observers, yielded
      ”clinically relevant stenoses“ or complete occlusions for the
      majority of the vessels (40%). Almost one third of the
      vessels were assessed as healthy (”no stenosis“). The
      interobserver comparison, using Cohen ́s Kappa, showed a
      strong consensus of both investigators for the entire lower
      leg, for both, the MIP (Maximum Intensity Projection) and the
      TWIST-analysis (0,712 and 0,642). The intraobserver
      comparison, using the McNemar’s test, determined significant
      differences between MIP and TWIST for both observers. The
      qualitative weighting (evaluation by at least ”good“
      qualities of the MRA) showed correlating results to the
      original results for the interobserver comparison. The
      intraobserver comparison showed slightly better results. With
      both MRA-techniques it was possible to achieve comparable
      results in matters of the detection of stenoses of the lower
      limb. The assessment of the comparability of the two
      MRA-techniques showed significant differences for the
      evaluation of stenoses for both investigators. Technical
      developments in the field of ce-MRA offer the possibility to
      detect dynamic images, almost without any quality loss. To
      remain a reliable diagnostic standard in patiens with PAD,
      further developments and improvements in this field would be
      of major importance, e.g. an increase of the
      contrast-to-noise ratio or the use of 3-tesla systems instead
      of 1,5-tesla systems.
description: Die Zahl der Patienten, die unter
      einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK)
      leiden, wächst stetig. Die häufigste Grunderkrankung ist die
      Atherosklerose, welche meistens auf den ungesunden Lebensstil
      unserer Gesellschaft zurückzuführen ist. Hauptrisikofaktoren
      sind die Hyperlipidämie, der Diabetes mellitus, die
      arterielle Hypertonie, der Nikotinkonsum, sowie das steigende
      Alter , welches obendrein bestimmend für die Prävalenz der
      pAVK ist. Die pAVK wird anhand ihrer Symptomatik in
      verschiedene Stadien eingeteilt. Besonders bekannt sind die
      Einteilungen nach Fontaine und Rutherford, bei welchen die
      Beschwerden des Patienten im Vordergrund stehen. Eine frühe
      und sichere Diagnosestellung, sowie die rechtzeitige Therapie
      spielen eine entscheidende Rolle um einem schweren Verlauf
      der pAVK entgegenzuwirken und ihre Prognose zu verbessern. In
      95% der Fälle lässt sich anhand einer ausführlichen Anamnese
      und einer gründlichen körperlichen Untersuchung bereits eine
      Aussage treffen. Genauere Aussagen über den Schweregrad und
      die Lokalisation einer pAVK lassen sich mithilfe von
      apparativer Diagnostik treffen. Hierbei sei zunächst die
      Digitale Subtraktionsangiographie (DSA) genannt, welche den
      derzeitigen Goldstandard bildet. Sie bietet die Möglichkeit
      einer guten Beurteilung des gesamten Gefäßabschnitts, sowie
      in gleicher Sitzung auch interventionell tätig zu werden. In
      den letzten Jahren sind die diagnostischen Indikationen zur
      Digitalen Subtraktionsangiographie jedoch eingeschränkt
      worden, da dieses Verfahren auch einige Risiken birgt. Hierzu
      zählen Verletzungen durch den Katheter,
      Kontrastmittelunverträglichkeiten und die verwendete
      ionisierende Strahlung. Die Suche nach Alternativen zur
      relativ risikoreichen DSA führt zur
      Magnetresonanzangiographie, welche in den letzten Jahren
      durch zahlreiche technische Fortschritte profitierte. Zu
      diesen Fortschritten zählt auch die Möglichkeit
      zeitaufgelöste, dynamische (4D) MRA Aufnahmen anzufertigen.
      Diese kommen den Aufnahmen der DSA sehr nahe und sollen
      besonders im Bereich der kleinen schwer darstellbaren Gefäße
      des Unterschenkels einen Untersuchungsvorteil bringen. In der
      durchgeführten, retrospektiven Studie wurde anhand von 98
      Patienten und somit 392 MR-Angiogrammen aus sechs Gefäßen des
      Unterschenkels untersucht, ob die zeitaufgelöste, dynamische
      (4D) CE-MRA einen Vorteil in der Abbildungsqualität gegenüber
      der hochortsaufgelösten, statischen (einzeitigen) CE-MRA des
      Unterschenkels bei Patienten mit peripherer arterieller
      Verschlusskrankheit bietet. Außerdem sollte untersucht
      werden, in welchem Maße die Bewertungen von zwei unabhängigen
      Diagnostikern miteinander korrelierten bzw. sich
      unterschieden. Die 98 untersuchten Patienten wurden innerhalb
      eines 1,5 Jahreszeitraums in die Studie aufgenommen. Es
      handelte sich um 58 männliche und 40 weibliche Patienten mit
      einem durchschnittlichen Alter von 69,7 Jahren (42→89). Die
      durchschnittliche Verteilung der Stenosegrade, unter
      Berücksichtigung beider Beurteiler, ergab für die Mehrheit
      der Gefäße eine ”klinisch relevante Stenose“ bzw. einen
      kompletten Verschluss (40 %). Knapp ein Drittel der Gefäße
      wurde als gesund (”keine Stenose“ ) beurteilt. Fu ̈r die
      statistische Beurteilung der Ergebnisse erfolgte zunächst ein
      MRA-Interobserververgleich mittels Cohen’s Kappa. Dieser
      ergab für den gesamten Unterschenkel sowohl für die MIP
      (Maximum Intensity Projection) als auch für die TWIST-Sequenz
      eine starke Übereinstimmung der beiden Untersucher (0,712
      bzw. 0,642). Anschließend wurde mithilfe eines McNemar-Tests
      ein MRA-Intraobserververgleich durchgeführt. Hierbei wird
      ermittelt, ob es einem Beurteiler möglich ist, mit beiden
      MRA-Sequenzen (MIP, TWIST) gleichwertige Ergebnisse zu
      erzielen. An dieser Stelle konnten für beide Untersucher, in
      Bezug auf den gesamten Unterschenkel, signifikante
      Unterschiede zwischen der MIP und der TWIST Sequenz ermittelt
      werden. Die ”qualitative Gewichtung“ (Auswertung mit
      mindestens ”guten“ Qualitäten der MRA) ergab für den
      MRA-Interobserververgleich Ergebnisse, die stark mit denen
      aus der nicht qualitativ gewichteten Analyse korrelierten.
      Für den MRA-Intraobserververgleich konnten etwas bessere
      Ergebnisse ermittelt werden. Mit beiden in dieser Studie
      untersuchten MRA-Verfahren war es möglich vergleichbare
      Ergebnisse in Bezug auf die Detektion von Gefäßstenosen des
      Unterschenkelbereichs zu erzielen. Die Prüfung der
      Vergleichbarkeit der beiden Untersuchungsverfahren ergab für
      beide Untersucher signifikante Unterschiede bei der Bewertung
      von Stenosen. Entwicklungen auf dem Gebiet der CE-MRA
      ermöglichen heutzutage eine dynamische Bildgebung beinahe
      ohne Einbußen. Um in Zukunft als zuverlässiger, klinischer
      Standard bei der Diagnostik von Gefäßstenosen bei
      pAVK-Patienten zu dienen, wären weitere Entwicklungen und
      Verbesserungen der MR-Angiographie von bedeutendem Interesse.
      Hierbei wäre beispielsweise an eine Erhöhung des
      Kontrast-Rausch-Verhältnisses zum Vermeiden einer
      Fehleinschätzung von Stenosen zu denken. Eine weitere
      Überlegung könnte der Ersatz von 1,5-Tesla-Geräten durch
      3-Teslar-Geräte sein.