Dynamic 4D-CT Angiography for Guiding Transarterial Chemoembolization: Impact on the Reduction of Contrast Material, Operator Radiation Exposure, Catheter Consumption, and Diagnostic Confidence

 Widmung

This manuscript is dedicated to our mentor Professor Thomas J. Vogl on his 60th birthday. Dieses Manuskript ist unserem Mentor Professor Thomas J. Vogl zum 60. Geburtstag gewidmet.

Abstract

Purpose This study was carried out to investigate the impact of abdominal dynamic four-dimensional CT angiography (4D-CTA) for guiding transarterial chemoembolization (TACE) on the amount of contrast material used, operator radiation exposure, catheter consumption, and diagnostic confidence.

Materials and Methods Written consent was waived for this IRB-approved retrospective study. 29 patients (20 men; mean age: 65.7 ± 11.5 years) with malignant liver lesions underwent 4D-CTA, prior to initial TACE. Time-resolved volume-rendering technique (VRT), maximum-intensity projection (MIP), and multiplanar reconstruction (MPR) series were reconstructed, enabling a direct selective catheterization of the tumor-supplying artery without prior conventional digital subtraction angiography (DSA). 29 patients (16 men; mean age: 69.4 ± 13.9) who underwent traditional TACE served as the control group. The amount of administered contrast media, operator radiation exposure, and catheter consumption during TACE were compared. Two radiologists assessed diagnostic confidence in the exclusion of portal vein thrombosis.

Results 4D-CTA TACE resulted in a significant reduction in the amount of contrast media used, compared to traditional TACE (–61.0 ml/ –66.3 % intra-arterial, –12.8 ml/ –13.8 % overall; P < 0.001). The dose-area product indicating operator radiation exposure during intervention was reduced by 50.5 % (P < 0.001), and 0.7 fewer catheters on average were used (P = 0.063), while 4D-CTA data was available to guide TACE. Diagnostic confidence in the exclusion of portal vein thrombosis was significantly enhanced by 4D-CTA, compared to traditional DSA images (scores, 3.9 and 2.4, respectively; P < 0.001).

Conclusion Dynamic 4D-CTA enables TACE with a substantially reduced amount of contrast material, decreases operator radiation exposure, and increases diagnostic confidence in the exclusion of portal vein thrombosis.

Key points 

• 4D-CTA prior to TACE decreases the amount of utilized contrast material.

• The intra-arterial fraction of contrast media can be reduced by two-thirds.

• The risk of CIN may be decreased by means of 4D-CTA TACE.

• Operator radiation exposure is lower using 4D-CTA for guiding TACE.

• 4D-CTA portography allows for a higher diagnostic confidence than conventional DSA images.

Citation Format

• Albrecht MH, Vogl TJ, Wichmann JL et al. Dynamic 4D-CT Angiography for Guiding Transarterial Chemoembolization: Impact on the Reduction of Contrast Material, Operator Radiation Exposure, Catheter Consumption, and Diagnostic Confidence. Fortschr Röntgenstr 2018; 190: 513 – 520

Zusammenfassung

Zielsetzung Ziel dieser Studie war die Analyse der Auswirkungen einer dynamischen vierdimensionalen CT-Angiografie (4D-CTA) für die Planung transarterieller Chemoembolisationen (TACE) im Hinblick auf Kontrastmittelverbrauch, Strahlenexposition für den Interventionalisten, Katheterverbrauch und diagnostische Sicherheit.

Material und Methoden Neunundzwanzig Patienten (20 Männer; mittleres Alter, 65,7 ± 11,5 Jahre) mit malignen Lebertumoren unterzogen sich einer 4D-CTA Untersuchung vor der ersten TACE. Zeitlich aufgelöste Volumenrekonstruktionen (VRT), Maximumintensitätsprojektionen (MIP) und multiplanare Reformatierungen (MPR) wurden rekonstruiert um eine direkte selektive Sondierung der tumorversorgenden Arterie zu ermöglichen ohne Durchführung einer vorhergehenden konventionellen digitalen Subtraktionsangiografie (DSA). Eine weitere Kohorte mit 29 Patienten, in der eine Standard-TACE durchgeführt wurde diente als Kontrollgruppe (16 Männer; mittleres Alter, 69,4 ± 13,9 Jahre). Die Menge des verabreichten Kontrastmittels, die Strahlenbelastung des Radiologen und der Katheterverbrauch während der TACE wurden verglichen. Zwei Radiologen bewerteten die diagnostische Sicherheit für den Ausschluss einer Pfortaderthrombose.

Ergebnisse 4D-CTA TACE führte zu einer signifikanten Reduktion des benötigten Kontrastmittels im Vergleich zur traditionellen TACE (–61,0 ml / –66,3 % intraarteriell; –12,8 ml / –13,8 % insgesamt; P < 0,001). Das Dosisflächenprodukt, welches die Strahlenexposition des Radiologen während der Intervention anzeigt, wurde um 50,5 % reduziert (P < 0,001). Im Durchschnitt wurden 0,7 weniger Katheter verwendet (P = 0,063) wenn Daten einer 4D-CTA zur Verfügung standen. Die diagnostische Sicherheit für den Ausschluss einer Pfortaderthrombose wurde durch die 4D-CTA im Vergleich zu herkömmlichen DSA-Bildern signifikant erhöht (Werte, 3,9 bzw. 2,4; P < 0,001).

Schlussfolgerung Die dynamisches 4D-CTA ermöglicht die Durchführung einer TACE mit signifikant geringerer Kontrastmittelapplikation und Strahlenexposition des interventionellen Radiologen und erhöht die diagnostische Sicherheit für den Ausschluss einer Pfortaderthrombose.

Kernaussagen 

• 4D-CTA Untersuchungen vor TACE ermöglichen eine deutliche Kontrastmittelreduktion.

• Der intraarterielle Anteil des Kontrastmittels wird dabei um zwei Drittel reduziert.

• Das Risiko einer Kontrastmittel-induzierten Nephropathie könnte gesenkt werden durch die 4D-CTA TACE Technik.

• 4D-CTA vor TACE führt zu einer geringeren Strahlenbelastung für den Radiologen.

• 4D-CTA Portografie Bilder ermöglicht ein verbesserte diagnostische Konfidenz als konventionelle DSA Aufnahmen.

Key words

abdomen - chemoembolization - CT - radiation safety - contrast agents

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