Abstract
Despite all promising advances, some challenges remain for ECG-gated multislice CT
examinations of the heart and the coronary arteries with current 4-slice detectors:
adequate visualization of stents and severely calcified coronary arteries, examination
of patients with higher heart rates and patients, who cannot adequately hold their
breath for at least 30 sec. The new generation of multislice CT systems offering simultaneous
acquisition of up to 16 sub-millimeter slices and gantry rotation times shorter than
0.5 sec has the potential to overcome these limitations. We describe the technical
principles of cardiac scanning with a state-of-the-art 16-slice CT equipment (SOMATOM
Sensation 16, Siemens AG, Forchheim, Germany). We discuss an extension of the Adaptive
Cardio Volume (ACV) reconstruction approach for ECG-gated multislice spiral CT. We
show the impact of reduced gantry rotation time (0.42 sec) on temporal resolution,
and we demonstrate the influence of slice width on the visualization of stents and
plaques. Deviating from general purpose applications a cone-correction is not required
for cardiac scanning with 16-slice CT systems. In addition to the absolute improvement,
the temporal resolution shows a different dependence on the patient's heart rate for
0.42 sec rotation time, reaching its optimum (105 msec) at 81 BPM. This has the potential
to expand the range of heart rates accessible to routine clinical examinations. Owing
to sub-millimeter slice width and optimized in-plane resolution characteristics, visualization
of stents and severe calcifications in coronary arteries is significantly improved.
Clinical experience will be needed to fully evaluate the potential of 16-slice technology
for cardiac imaging.
Zusammenfassung
Mit etablierten 4-Schicht CT-Geräten bleiben - trotz aller vielversprechenden Fortschritte
- einige Herausforderungen für die CT-Bildgebung des Herzens und der Koronararterien,
die Untersuchung von Patienten mit höheren Pulsraten sowie von eingeschränkt kooperationsfähigen
Patienten, die ihren Atem nicht für wenigstens 30 s anhalten können. Die neue Generation
von Mehrschicht CT-Geräten bietet gleichzeitige Aufnahme von bis zu 16 sub-millimeter
Schichten und Gantry-Rotationszeiten kürzer als 0,5 s und hat damit das Potenzial,
diese Herausforderungen zu meistern. Wir beschreiben die technischen Grundlagen der
kardialen Bildgebung am Beispiel des 16-Zeilen CT-Gerätes SOMATOM Sensation 16, Siemens,
Forchheim. Wir diskutieren eine Erweiterung der Adaptive Cardio Volume (ACV) Bildrekonstruktion
für die EKG-gegatete Mehrschicht Spiral-CT. Wir demonstrieren den Einfluss der schnelleren
Gantry-Rotation (Rotationszeit 0,42 s) auf die zeitliche Auflösung, und wir zeigen,
wie die Schichtdicke der CT-Bilder die Darstellung von Stents und Plaques beeinflusst.
Im Gegensatz zu allgemeinradiologischen Anwendungen ist für die kardiale Bildgebung
mit 16-Schicht CT-Geräten keine Kegelstrahlkorrektur erforderlich. Die zeitliche Auflösung
ist mit 0,42 s Gantry-Rotationszeit nicht nur insgesamt verbessert, sondern sie zeigt
darüberhinaus eine veränderte Abhängigkeit von der Herzfrequenz des Patienten und
erreicht ihren bestmöglichen Wert (105 ms) bei 81 Schlägen pro Minute. Damit erweist
sich möglicherweise das Spektrum der Herzraten, die für klinische Routineuntersuchungen
zugänglich sind. Als Folge von sub-millimeter Schichtdicke und optimierter Auflösung
in der Bildebene ist die Darstellung von Stents und stark kalzifizierten Koronararterien
signifikant verbessert. Das volle Potenzial der kardialen Bildgebung mit 16-Schicht
CT-Geräten wird sich in der klinischen Praxis zeigen.
Key words
multislice CT - cardiac CT - cardiac imaging
Schlüsselwörter
Mehrschicht-CT - Cardio-CT - kardiale Bildgebung
Literatur
Segmented Cardiac Volume Reconstruction - A Novel Reconstruction Scheme for Multi-Slice
Cardiac Spiral CT. The Sixth International Meeting on Fully Three-Dimensional Image
Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine. Pacific Grove; 2001
thomas.flohr@siemens.com
