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RK / WISS

Herz VI - Welcome future: Photon-Counting-CT (PPCT)

Herz VI - Welcome future: Photon-Counting-CT (PPCT)
Donnerstag, 18. Mai 2023 · 14:15 bis 15:45 Uhr
Diese Veranstaltung findet ausschließlich als Präsenzveranstaltung im Rhein-Main-Congress-Center in Wiesbaden statt. Diese Veranstaltung kann nicht über einen Stream sondern nur vor Ort besucht werden.
18
Mai

Donnerstag, 18. Mai 2023

14:15 bis 15:45 Uhr · Raum: Forum 1.3  in Kalender übernehmen:   iCal  ·  Google

Veranstaltungsdetails

Veranstalter
Deutsche Röntgengesellschaft e.V.
Art
Refresher-Kurs
Thema
Herzdiagnostik
Zielgruppe
Andere, Ärzte in Weiterbildung (AiW), Fachärzte, Ingenieure / Naturwiss.

Zertifizierungen

Bewertung folgt.

Informationen

Das ist eine Veranstaltung der AG Herz- und Gefäßdiagnostik.

Anwesenheiten

Moderation
Lukas Lehmkuhl (Bad Neustadt a. d. Saale)
Peter Hunold (Göttingen)

Ablauf

14:15 - 14:35

Vortrag (Fortbildung)

Photon-Counting CT des Herzens: Eine Revolution?

Tilman Emrich (Mainz)

14:35 - 14:40

Vortrag (Wissenschaft)

Reklassifizierung von Koronarstenosen auf Basis ultrahochauflösender Photon-Counting-Detektor CT-Koronarangiographien

Moritz Halfmann (Mainz)

weitere Autoren

Stefanie Bockius (Mainz) / Yang Yang (Mainz) / Dirk Graafen (Mainz) / Lukas Müller (Mainz) / Michaela Hell (Mainz) / Tilman Emrich (Mainz)

Zielsetzung

Ziel der Studie war es, den Einfluss von Photon-Counting-Detektor (PCD) CT abgeleiteten ultrahochauflösenden (UHR) Rekonstruktionen aus koronaren CT-Angiographien (CCTA) auf die Quantifizierung von Stenosen zu untersuchen.

Material und Methoden

Im Rahmen dieser retrospektiven Pilotstudie wurden 20 Patienten (6 (30 %) Frauen) eingeschlossen, die sich zuvor einer UHR-CCTA auf einem Dual-Source-PCD-CT der ersten Generation unterzogen hatten. Die CCTA-Bilder wurden mit einer Schichtdicke von 0.6 mm, 0.4 mm bzw. 0.2 mm (UHR) rekonstruiert. Anschließend wurden der Grad der Koronarstenose mit semiautomatischen quantifiziert. Unterschiede zwischen den Rekonstruktionen wurden mit Hilfe univarianter Varianzanalysen evaluiert.

Ergebnisse

Insgesamt wurden 41 Koronarstenosen identifiziert (18 (44%) Ramus interventricularis anterior, 10 (24%) Ramus circumflexus, 12 (30%) rechte Koronararterie und 1 Hauptstamm (2%)). Vollständig verkalkte Plaques waren in 18 (45 %) Fällen die Ursache der Stenose, während gemischte Plaques in 25 (55%) Fällen auftraten. Der Agatston-Score lag im Median bei 490 (Interquartile 180-1235). Die Stenose war bei der Quantifizierung in UHR-Rekonstruktionen signifikant geringer (26±15%) im Vergleich zu Rekonstruktionen mit 0,4mm (34±17%, p=0.03) bzw. 0.6mm Schichtdicke (38±16%, p<0.001). Dies führte zu einer Reklassifizierung in eine niedrigere CAD-RADS Kategorie in 14 (70 %) bzw. 13 (65 %) der Fälle für die 0.6 mm und 0.4 mm Schichtdicke.

Schlussfolgerungen

Die höhere räumliche Auflösung der UHR-Rekonstruktionen der PCD-CCTA führt bei Patienten mit teilweise oder vollständig verkalkten Koronarplaques zu signifikant geringeren Stenosemesswerten im Vergleich zu Rekonstruktionen mit Standardauflösung. Die daraus resultierende Reklassifizierung in eine niedrigere CAD-RADS-Kategorie kann das nachgelagerte Therapiemanagement und die Indikationsstellung für eine weiterführende invasive Abklärung relevant beeinflussen.
14:40 - 14:45

Vortrag (Wissenschaft)

Intraindividueller Vergleich von Koronararterienstenosen-Messungen zwischen Photon Counting- und energie-integrierender Detektor-CCTA

Tilman Emrich (Mainz)

weitere Autoren

Elias Wolf (Mainz) / Moritz Halfmann (Mainz) / Akos Varga-Szemes (Charleston) / U. Joseph Schoepf (Charleston)

Zielsetzung

Intraindividueller Vergleich der prozentualen Koronararterien-Stenosemessung (PDS) in der CCTA zwischen eines Photon Counting (PCD) und energieintegrierender Detektor (EID)-CTs.

Material und Methoden

Eine CCTA wurde prospektiv bei 23 Patienten (16 Männer, 65±12,1 Jahre, 42 Koronararterienstenose) aquiriert, die sich einem PCD- und EID-CT-Scans innerhalb von 5,5 (3,0-12,5) Tagen zwischen den beiden Scans im Rahmen einer prospektiven Studie unterzogen haben. Ein sequentielles Herzprotokoll wurde auf beiden CT-Systemen mit gleicher Strahlenexposition erfasst. CCTA-Bilder wurden hinsichtlich Schichtdicke, iterativer Rekonstruktionsebene und Kernel-Auswahl so ähnlich wie möglich rekonstruiert. Die PDS wurde unter Verwendung einer kommerziell erhältlichen Softwarelösung von zwei Untersuchern quantifiziert.

Ergebnisse

Die PDS (PCD-CT) zeigte eine sehr starke Korrelation zur PDS (EID-CT) (r=0,97, p<0,0001, ICC=0,98). Allerdings waren die PDS-Messungen beim PCD-CT im Vergleich zum EID-CT signifikant niedriger (PCD-CT 44,9 % (32,4 % – 60,7 %), EID-CT: 46,4 % (34,3 % – 62,6 %), p < 0,0001, bias: 1,8, LoA: -5,3/8,9). Dies führte zu einer Neuklassifizierung der CAD-RADS-Kategorien bei acht von 42 Koronarstenosen (19,0 %). Es gab eine ausgezeichnete Übereinstimmung zwischen beiden Untersuchern für die PDS-Messungen (ICC=0,98).

Schlussfolgerungen

Koronararterienstenosen-Messungen an einem PCD-CT zeigen eine hervorragende Korrelation zu EID-CT, führen jedoch bei etwa 20 % der Läsionen zu unterschiedlichen CAD-RADS-Kategorien. Weitere Studien sind erforderlich, um die Genauigkeit von PCD-CCTA-Bildgebungsprotokolle und ihre potenziellen Auswirkungen auf die Genauigkeit von Koronarstenose-Messungen und folgenden diagnostischen und therapeutischen Eingriffen zu bewerten.
14:45 - 14:50

Vortrag (Wissenschaft)

Optimale Rekonstruktionsparameter für die Photon-Counting-Detekto-CT basierte koronare Angiographie – eine objektive und subjektive Analyse

Yang Yang (Mainz)

weitere Autoren

Moritz Halfmann (Mainz) / Dirk Graafen (MAinz) / Lukas Müller (Mainz) / Christoph Düber (Mainz) / Michaela Hell (Mainz) / Tilman Emrich (Mainz)

Zielsetzung

Die Photon-Counting-Detektor-CT (PCD-CT) ermöglicht verbesserte Bildqualität bei der CT-Koronarangiographie (CCTA) mit Gewinnung spektraler Bildinformation. Die finale Bildqualität wird jedoch auch durch die Rekonstruktionsparameter beeinflusst, wie z.B. Kernel-Typ und Schärfestufe. Ziel dieser Studie war, die optimalen Rekonstruktonsparameter für die spektrale CCTA zu finden.

Material und Methoden

Diese retrospektive Studie umfasste 30 Patienten, die eine PCD-CCTA mit High-Pitch-Modus erhielten. Die Bilder wurden mit drei verschiedenen Kernels (Br/Bv/Qr) und jeweils vier Schärfestufen (36/40/44/48) rekonstruiert. Angewendet wurde eine Quanten-Iterationsrekonstruktion (Grad 3) und ein spektraler Quantumplus-Modus mit einer Schichtdicke von 0,4mm. Kontrast, Bildrauschen, Kontrast-Rausch-Verhältnis (CNR) sowie Kantenschärfe der Koronarien wurden in proximalen und distalen Koronarien quantifiziert. Für die subjektive Analyse bewerteten zwei Radiologen die Gesamtbildqualität, das Bildrauschen sowie die Beurteilbarkeit der Koronarplaques und Gefäßwand anhand einer 5-Punkte-Likert-Skala.

Ergebnisse

Kontrast, Bildrauschen, CNR und Kantenschärfe der Koronarien unterschieden sich signifikant von Kernel zu Kernel (alle p<0.001), wobei Br-Kernel den höchsten Kontrast erreichte. Mit zunehmender Kernelschärfe nahmen Bildrauschen und Kantenschärfe zu, während CNR kontinuierlich abnahm. Im Allgemeinen zeigte die Rekonstruktion mit Br-Kernel das höchste CNR (Br>Bv>Qr), außer bei Schärfestufe 40, dabei zeigte Bv-Kernel in distalen Koronarien das beste CNR. Außerdem hatte Bv-Kernel eine signifikant höhere Kantenschärfe im Vergleich zu Br- und Qr-Kernel (p<0.001). Die subjektive Analyse wurde für Bv36- und Bv40-Kernel am besten bewertet, gefolgt von Br36- und Qr36-Kernel.

Schlussfolgerungen

Unter Berücksichtigung der subjektiven und objektiven Analyse, insbesondere im Hinblick auf die Kantenschärfe der Koronarien, sind Rekonstruktionen mit Kernel Bv40 vorteilhaft, um eine optimale Bildqualität bei der spektralen PCD-CCTA zu erreichen.
14:50 - 14:55

Vortrag (Wissenschaft)

Photon-Counting CT (PC-CT) vs. Standard Dual-Source CT (DS-CT) bei Neonaten und Kleinkindern mit kongenitalen Herzfehlern: Erste Erfahrungen bezüglich Bildqualität und Strahlendosis

Timm Dirrichs (Aachen)

weitere Autoren

Eric Tietz (Aachen) / Christiane K. Kuhl (Aachen) / André Rüffer (Aachen) / Jens Hanten (Aachen) / Thai Duy Nguyen (Aachen) / Marc Huppertz (Aachen)

Zielsetzung

Vergleich von Bildqualität und Strahlendosis zwischen PC-CT und DS-CT bei Neugeborenen und Kleinkindern mit angeborenen Herzfehlern.

Material und Methoden

Prospektive Studie bei Neugeborenen und Kleinkindern mit sonographischem Verdacht auf kongenitalen Herzfehler, die entweder eine kontrastverstärkte PC-CT oder ein DS-CT des Herzens erhielten. Berechnung der effektiven Strahlendosis (eRD) mittels CT-Dosis-Index (CTDI) und Dosis-Längen-Produkt (DLP). SNR und CNR wurden durch standardisierte ROI-Analysen in Aorta descendens und subkutanem Fettgewebe berechnet, zudem SNR- und CNR-Dosis-Verhältnis. Die Bildqualität der CT-Aufnahmen sowie der 3D-Rekonstruktionen wurde von vier unabhängigen Readern anhand einer Likert-Skala semiquantitativ bewertet.

Ergebnisse

Insgesamt 109 Neugeborene und Kleinkinder (männlich: 57, weiblich: 52, mittleres Alter: 167,5 Tage ± 209,6 Tage, mittlere Größe: 60 cm ± 11,8, mittleres Gewicht: 5,5 kg ± 2,8) erhielten entweder ein kontrastverstärktes PC-CT (n=25) oder DS-CT (n=84) des Herzens. Eine mindestens diagnostische Bildqualität wurde in 24/25 (96 %) der PC-CT- gegenüber 71/84 (84,5 %) der DS-CT erzielt. Die mittlere Gesamtwertung der Bildqualität lag bei PC-CT signifikant höher als bei DS-CT (4,17 vs. 3,16; p < 0,001). Die Bildqualität wurde von 37,5 % vs. 4 % als "ausgezeichnet", in 43,8 % vs. 32,3 % als "gut", in 17,2 % vs. 40,3 % als "mäßig", in 1,6 % vs. 21 % als "eingeschränkt" und in 0 % vs. 1,6 % als "schlecht/nicht diagnostisch" bewertet. SNR und CNR waren bei PC-CT signifikant höher als bei DS-CT: 46,3 ± 16,3 vs. 29,9 ± 15,3 und 62,0 ± 50,3 vs. 37,2 ± 20,8 (p=0,003 und p=0,032) (95% CI: -27,1 - 5,78). SNR- und CNR-Dosis-Verhältnis waren signifikant höher in PC-CT vs. DS-CT, mit 106,4 ± 51,4 vs. 76,2 ± 45,5 (p = 0,045) und 191,9 ± 161,2 vs. 103,1 ± 84,2, p = 0,042. Mittleres DLP und eRD waren bei PC-CT gering, aber nicht signifikant niedriger als bei DS-CT (14,34 ± 6,63 vs. 16,14 ± 9,26; 95% CI: -4,4-5,11, p=0,366 und 0,459 mSv ± 0,23 vs. 0,516 mSv ± 0,3 (95% CI: -0,46 - 0,558 mSv, p=0,470.

Schlussfolgerungen

PC-CT bietet im Vergleich zur konventionellen DS-CT bei Neugeborenen mit kongenitalen Herzfehlern ein deutlich höheres SNR und CNR und damit eine höhere Bildqualität bei einer zeitgleich geringfügig geringeren Strahlenbelastung.
14:55 - 15:00

Vortrag (Wissenschaft)

Evaluation von Strahlenexposition und Bildqualität bei pädiatrischen Herz-CT-Untersuchungen: erste Erfahrungen mit einem Photonenzähler-CT

Susanne Hellms (Hannover)

weitere Autoren

Thomas Werncke / Philipp Beerbaum / Till Frederik Kaireit / Kristina Imeen Ringe / Christoph Panknin / Frank Wacker / Diane Renz

Zielsetzung

Vergleich von Strahlenexposition und Bildqualität am Dual-Source-CT mit einem Energyintegrating detector (EI-CT) versus (vs) Photonenzähler-CT (PC-CT) bei pädiatrischen Patienten mit komplexen angeborenen Herzfehlern.

Material und Methoden

8 pädiatrische Herz-CTs vom PC-CT (Naeotom Alpha, Siemens Healthineers, akquiriert zwischen 15.06.-20.07.22) wurden mit 8 pädiatrischen Herz-CTs vom EI-CT (SOMATOM Force, Siemens Healthineers, akquiriert zwischen 15.06.-20.07.21) verglichen. Die Bildqualität der vier Koronarsegmente (proximale Arteria coronaria dextra (ACD), Arteria coronaria sinistra (ACS), proximaler Ramus intervetricularis anterior (RIVA) und proximaler Ramus circumflexus (RCX)) wurden anhand einer 5-Punkt-Skala beurteilt. Bildrauschen (Standardabweichung der HU-Werte in Luft außerhalb des Patienten) und Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR=(Dichte in der Aorta – Dichte in der paraspinalen Muskulatur)/Bildrauschen) wurden gemessen. Volumen-CT-Dosis-Index (CTDIvol) und das Dosislängeprodukt (DLP) wurden dokumentiert. Die statistische Analyse umfasste ungepaarte t-Tests und Wilcoxon-Rangsummentests.

Ergebnisse

Patienten, die am PC-CT untersucht wurden, waren etwas älter (622±843 vs 487±513 Tage) und schwerer (10±6.9 vs 8.8±5.7 kg) als die Patienten vom EI-CT, während DLP (5.4±2.6 vs 6.1±3.5 mGy*cm) und CTDIvol (0.263±0.084 vs 0.336±0.162 mGy) am PC-CT kleiner waren. Die Bildqualität für den RIVA und die ACD war etwas besser am PC-CT (4.4±0.5 vs 4.1±0.8 und 4.4±0.7 vs 3.8±0.9) und vergleichbar für die ACS und den RCX (4.4±0.5 vs 4.4±0.7 und 3.9±1.0 vs 3.8±0.9). Keiner dieser Unterschiede war statistisch signifikant. Das Bildrauschen (PC-CT: 12±6 vs EI-CT: 12±2, nicht signifikant) und das Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (PC-CT: 31±20 vs EI-CT: 30±17, nicht signifikant) waren vergleichbar.

Schlussfolgerungen

Bei pädiatrischen Herz-CT-Untersuchungen ergab sich eine Tendenz zur geringeren Strahlenexposition bei vergleichbarer Bildqualität am PC-CT im Vergleich zum EI-CT.
15:00 - 15:05

Vortrag (Wissenschaft)

Intraindividueller Vergleich des Calcium-Scorings auf einem Photon Counting- zu einem Energie-integrierendem-CT: Auswirkungen auf die Risiko-Reklassifizierung

Tilman Emrich (Mainz)

weitere Autoren

Elias Wolf (Mainz) / Moritz Halfmann (Mainz) / Akos Varga-Szemes (Charleston) / U. Joseph Schoepf (Charleston)

Zielsetzung

Intraindividueller Vergleich von Calcium-Score (CACS) zwischen Photon Counting (PCD) und energie-integrierendem Detektor-(EID)-CT in einer Phantom- und prospektiven Patientenstudie

Material und Methoden

Ein CACS-Phantom wurde mit einem Standard-CACS-Protokoll (120 kVp, Schichtdicke/Inkrement 3/1,5 mm, Qr36-Kernel) auf einem EID und PCD-CT untersucht. Die gleichen Einstellungen wurden verwendet, um prospektiv Daten bei Patienten (n=23, 65±12,1 Jahre) zu erfassen, die sich einem PCD- und EID-CT-Scan mit einem Abstand von 5,5 (3,0–12,5) Tagen zwischen den beiden Scans im Rahmen einer prospektiven Studie unterzogen. Aus dem oben genannten Vergleich wurde eine Regressionsformel berechnet und angewendet, um die Risiko-Reklassifizierungsrate in einer bereits bestehenden Kohorte von 514 Patienten zu simulieren, die sich zwischen Januar und Dezember 2021 einer kardialen EID-CT unterzogen haben.

Ergebnisse

Basierend auf dem Phantomexperiment zeigte CACS(PCD-CT) eine genauere Messung der Referenz-CAC-Volumina (Überschätzung der physikalischen Volumina: PCD-CT 66,1±1,6% vs. EID-CT: 77,2±0,5%). CACS(EID-CT) und CACS(PCD-CT) korrelierten stark, jedoch wurde im PCD-CT niedrigere Werte gemessen (Phantom: CACS(PCD-CT): 60,5 (30,2-170,3) vs. CACS(EID-CT) 74,7 (34,6-180,8), p=0,0015, r=0,99, Bias -9,7, LoA -36,6/17,3) (Patienten: CACS(PCD-CT): 174,3 (11,1-872,7) vs. CACS(EID-CT) 218,2 (18,5-876,4), p=0,10, r=0,94, Bias -41,1, LoA -315,3/232,5). Die systematisch niedrigeren Messungen des CACS auf dem PCD-CT-System führten zu einer Neuklassifizierung von 5,3% der simulierten Patientenkohorte in eine niedrigere Risikosklasse.

Schlussfolgerungen

CACS (PCD-CT) korreliert stark mit CACS (EID-CT), führt jedoch zu niedrigeren CACS-Werten. PCD-CT kann möglichweise in Zukunft genauere Ergebnisse für das CACS liefern.
15:05 - 15:10

Vortrag (Wissenschaft)

EKG-gesteuerte High-Pitch Photon-Counting CT Angiographie: Evaluation der diagnostischen Genauigkeit zur TAVI-Planung

Yang Yang (Mainz)

weitere Autoren

Rosa Richter (Mainz) / Moritz Halfmann (Mainz) / Dirk Graafen (Mainz) / Michaela Hell (Mainz) / Martin Geyer (Mainz) / Christoph Düber (Mainz) / Tilman Emrich (Mainz)

Zielsetzung

Die Kardio-CT spielt eine essentielle Rolle bei TAVI-Planung. Gemäß aktueller Empfehlungen wird eine retrospektiv Kardio-Spiral-CT zur Annulusmessung sowie eine thorakoabdominelle Angio-CT zur Darstellung der Zugangswege durchgeführt. Die Einführung des Photon-Counting-Detektor (PCD)-CT birgt das Potential mittels eines prospektiv EKG-getriggerten high-pitch Angio-CTs (p-Angio-CT), die Annulusebene in gewünschter Herzphase darzustellen. Das Ziel dieser Studie war, die Genauigkeit der Annulusmessung in der p-Angio-CT mit denen der retrospektiv Kardio-Spiral-CT zu vergleichen.

Material und Methoden

Retrospektiv wurden 30 Patienten identifiziert, welche eine TAVI-CT mit Kardio-Spiral-CT und p-Angio-CT (30%-RR auf Annulusebene) erhalten hatten. Mittels Propensity-score matching (Alter, Geschlecht und Herzfrequenz) wurden weitere 30 Patienten identifiziert, deren TAVI-CT mittels ungetriggertem high-pitch Angio-CT durchgeführt wurde. Zwei unabhängige Untersucher maßen die Annulus mit Durchmesser, Perimeter und Fläche in beiden Patientengruppen, jeweils in Kardio-Spiral-CT sowie high-pitch Angio-CT.

Ergebnisse

In der p-Angio-CT wurde die Aortenklappe in 90% der Fälle in der Systole getroffen, während in der Vergleichsgruppe mit ungetriggertem Angio-CT lediglich 50% aufwiesen (p=0.002). Es zeigte sich für alle Messparameter eine starke Korrelation (r≥0.94) ohne signifikante Differenzen (p≥0.09) zwischen Kardio-Spiral-CT und p-Angio-CT. Dahingegen zeigte sich für den Kurzachsendiameter und die Fläche des Annulus ein signifikanter Unterschied im Vergleich zwischen Kardio-Spiral-CT und ungetriggerter Angio-CT (p≤0.03). Die p-Angio-CT zeigte eine deutlich reduzierte Strahlenexposition gegenüber der Kardio-Spiral-CT (Dosis-Längen Produkt 317 vs. 424mGy*cm; p<0.001).

Schlussfolgerungen

Die prospektiv EKG-getriggerte high-pitch PCD-Angio-CT zur Darstellung der TAVI-Zugangswege erlaubt simultan eine exakte Annulusmessung und ist mit signifikant geringerer Strahlenexposition im Vergleich zur retrospektiv Kardio-Spiral-CT verbunden.
15:10 - 15:45

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