title: The value of the dual-energy 64-row computed tomography angiography in the diagnostic process of patients with symptomatic lower extremity peripheral arterial occlusive disease or critical limb ischemia: a comparison between the maximum intensity projections and the conventional digital subtraction angiography
title: Die Bedeutung der 64-Zeilen-Dual-Energy-CT-Angiographie in der Diagnostik von pAVK-Patienten mit kritischer Extremitätenischämie und/oder schweren Claudicatio Beschwerden: Ein Vergleich der Maximum-Intensity-Projektionen mit dem Goldstandard der Digitalen Subtraktionsangiographie
Creators: name: Roth, Christine
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2016
Subjects: peripheral arterial occlusive disease , MIP
Dual-Energy Computertomographie
Maximum-Intensity-Projektionen , Dual-Energy-CT-Angiographie
Periphere arterielle Verschlusskrankheit
Angiographie , Digitale Subtraktionsangiographie
Gefäßstenose
64-Zeilen CT
64-row dual-energy CTA
Medizin, Gesundheit
Medical sciences, Medicine
DSA
Computertomografie

description: The purpose of this study was to
      evaluate the diagnostic accuracy of dual-energy 64-row
      computed tomography angiography (CTA) in patients with
      symptomatic lower extremity peripheral arterial occlusive
      disease or critical limb ischemia, compared with conventional
      digital subtraction angiography (DSA) serving as the
      reference standard. DSA and CTA were consecutively performed
      in 94 patients (representing 99 examinations and 198 cases).
      Classification of stenosis (normal, mild, moderate, severe,
      occluded), extent of calcification, image quality und
      artifacts were visually observed in maximum intensity
      projections (MIPs) and cross-sectional images by two
      radiologists and in DSA images by a third radiologist. For
      this dissertation only the MIP scores were used and compared
      to the DSA scores. Accuracy, sensitivity and specificity were
      calculated per extremity, per region and for all arteries.
      Agreement between CTA scorers was evaluated by a Cohen kappa
      statistic. Of 198 cases 111 were assessable on both DSA and
      CTA. Sensitivity and specificity of CTA were 100 % / 95 %
      (two scorers) and 58 % / 42 % detecting significant stenosis
      per leg. The agreement between both CTA readers was good.
      Calcification levels and the localisation of the stenosis
      showed a significant effect on detecting the correct grade of
      stenosis. In the pelvic region, the high degree of
      calcifications lead to difficulties in the evaluation. In the
      crural and pedal region, the proximity between calcified
      vessels and bony structures caused suboptimal results for the
      specificity. In conclusion the MIPs oft he 64-row dual-energy
      CTA are reliable for classification of significant stenosis
      in patients with suspected peripheral arterial occlusive
      disease. Considering the good results of this study, future
      developments, such as high-pitch-acquisition-modus and
      dynamic-CTA, promise excellent results.
description: Die Dual-Energy-CT-Angiographie
      (DE-CTA) hat aufgrund ihrer guten Darstellungsmöglichkeiten
      von Gefäßen inklusive Gefäßwandverkalkungen, Stents und
      multisegmentaler Stenosen mittlerweile einen hohen
      Stellenwert in der Gefäßdiagnostik erreicht. Sie erlaubt
      durch die Erstellung dreidimensionaler Datensätze eine
      Nachbearbeitung der Bilder mit einer Reihe von Algorithmen,
      zum Beispiel die Berechnung von
      Maximum-Intensity-Projektionen (MIPs). In dieser Arbeit wurde
      die Genauigkeit der Detektion hämodynamisch relevanter
      Stenosen anhand der MIPs einer
      64-Zeilen-Dual-Energy-CT-Angiographie evaluiert. Als
      Konsequenz einer Detektion ergibt sich im klinischen Alltag
      die Indikation einer digitalen Substraktionsangiographie
      (DSA). Diese diente in der Studie als Goldstandard. Es wurde
      eine getrennte Beurteilung der MIPs und der axialen
      Schnittbilder derselben Datensätze in einem großen
      Patientenkollektiv durchgeführt. Somit ist unter anderem ein
      direkter Vergleich der Ergebnisse der MIPs und axialen
      Schnittbilder möglich. Es wurden 94 Patienten (5 Patienten
      wurden zweimal eingeschlossen), die die Symptome einer pAVK
      aufwiesen und innerhalb von 30 Tagen sowohl mittels DE-CTA
      als auch DSA untersucht worden waren, in die Untersuchung
      eingeschlossen. Daraus ergaben sich Datensätze aus 99
      Untersuchungen (entsprechend 198 Extremitäten). Die auf
      dieser Grundlage berechneten MIPs wurden mit den DSA-Bildern
      verglichen. Es erfolgte jeweils eine Beurteilung des
      Stenosegrades der Gefäße, der Qualität der Bilder und
      eventuell vorhandener Artefakte. Für die Hauptfragestellung,
      nämlich die Detektion mindestens einer hämodynamisch
      relevanten Stenose im gesamten Bein, die dann eine Indikation
      zur weiteren Untersuchung mittels DSA darstellt, wurde in
      unserer Studie eine sehr gute diagnostische Genauigkeit der
      64-Zeilen-DE-CTA nachgewiesen. Die Werte für die Sensitivität
      lagen beurteilerabhängig (zwei Beurteiler) bei 95% und 100%,
      die der Spezifität deutlich niedriger bei 58% und 42%. Eine
      hohe Sensitivität ist für die Verlässlichkeit eines
      Screeningverfahrens wie die DE-CTA erwünscht, da vermieden
      werden muss, erkrankte Personen fälschlicherweise als gesund
      zu klassifizieren. Umgekehrt mussten wir jedoch feststellen,
      dass die Spezifität eher gering war. Für den klinischen
      Alltag empfiehlt sich daher ein mehrstufiges Vorgehen mit
      Durchsicht der MIP-Bilder, mit eventuellem Rückgriff auf die
      Schnittbilder und anschließender Indikationsstellung und
      Durchführung der DSA. Weiterhin wurden die Sensitivität und
      Spezifität sowohl aller Gefäße als auch nach Regionen
      aufgeteilt berechnet. Hierbei fand sich eine gute Korrelation
      mit anderen, bereits veröffentlichten Studien. In vielen
      Fällen erwiesen sich die MIPs der DE-CTA als Methode
      ausreichend in der präinterventionellen Diagnostik. Die
      Genauigkeit der MIPs hing unter anderem von der Region und
      dem Verkalkungsgrad ab. Beispielsweise ergab sich in der
      Beckenregion eine eingeschränkte Aussagekraft, was auf eine
      starke Gefäßwandverkalkung und Artefakte durch Hüft-TEPs
      zurückzuführen ist. Im Oberschenkelbereich fanden sich
      hingegen hohe Werte für Sensitivität und Spezifität. Im
      Unterschenkel- und Fußbereich wiederum wurde eine sehr hohe
      Sensitivität erzielt, während die Spezifität dort eher
      niedrig ausfiel. Gerade in dieser Region lohnt sich bei
      positiven Befunden ein Blick in die Schnittbilder, bei denen
      höhere Werte für die Spezifität errechnet wurden. Ebenso sind
      die Schnittbilder wichtig zur Beurteilung von Stents sowie
      des Verkalkungsgrades. Bei Patienten mit starker
      Gefäßwandverkalkung, insbesondere im Beckenbereich, sollte
      eine alternative Bildgebung wie die MRA in Betracht gezogen
      werden. Im Interobserververgleich fand sich bei der
      Beurteilung des Stenosegrades eine starke Übereinstimmung
      zwischen den beiden Beurteilern der MIPs (max. kappa = 0,71).
      Die Beurteilung der Bildqualität und der Artefakte war jedoch
      stark bewerterabhängig, die Übereinstimmung dementsprechend
      niedrig. Bei zukünftigen Studien ist eine vorherige Absprache
      zwischen den Bewertern, verbunden mit einer Festlegung auf
      gemeinsame, objektive Beurteilungskriterien zu empfehlen, um
      die Vergleichbarkeit zu erhöhen. Für die Zukunft sind weitere
      Verbesserungen bei der Datenerhebung und Bildqualität durch
      Reduktion der Schichtdicke, Strahlendosisreduktion und eine
      beschleunigte Datenakquisition zu erwarten. Diese Entwicklung
      wird die Diagnostik mittels CTA weiter vorantreiben. Als
      Konklusion unser Studie lässt sich festhalten, dass die
      DE-CTA mit seiner hohen Sensitivität, geringen Invasivität
      und vergleichsweise geringen Kosten als diagnostisches
      Screeningverfahren für den klinischen Alltag geeignet
      ist.