Rofo 2021; 193(11): 1318-1326
DOI: 10.1055/a-1502-7541
Chest

Evaluation der diagnostischen Genauigkeit und der Strahlendosis der Dual-Energy-Computertomografie (DECT) bei chronisch thromboembolischer pulmonaler Hypertonie (CTEPH)

Article in several languages: English | deutsch
Armin Schüßler
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
,
Manuel Richter
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
3  Department of Internal Medicine II, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
,
Khodr Tello
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
3  Department of Internal Medicine II, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
,
Dagmar Steiner
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
4  Department of Nuclear Medicine, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
,
Werner Seeger
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
3  Department of Internal Medicine II, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
,
Gabriele Anja Krombach
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
,
Fritz Christian Roller
1  Department of Diagnostic and Interventional Radiology, University Hospital Gießen, Justus Liebig University, Gießen, Germany
2  Member of the German Centre for Lung Research (DZL), Germany
› Author Affiliations
 

Zusammenfassung

Ziel Ziel der Studie war es herauszufinden, wie exakt die diagnostische Genauigkeit der computertomografischen Pulmonalisangiografie (CTPA) unter Hinzunahme von Dual-Energy und Rekonstruktionen von Jodkarten bei der Diagnosestellung einer CTEPH ist. Zudem wurde die Übereinstimmung der CTPA mit der Ventilations-/Perfusionsszintigrafie (V/Q-SPECT) bei der Detektion von Embolien und Perfusionsausfällen untersucht. Ein weiteres Ziel war es, die applizierte Strahlenexposition beider Techniken miteinander zu vergleichen.

Material und Methoden 71 Patienten (49 Frauen) mit dem Verdacht auf eine CTEPH wurden in diese prospektive Studie eingeschlossen. Die Patienten erhielten eine V/Q-SPECT und eine Dual-Energy-CTPA und hieraus rekonstruierte Jodkarten. Die Analyse der CTPA und der Jodkarten erfolgte durch einen erfahrenen Radiologen, verblindet zu den klinischen Angaben und in Unkenntnis des V/Q-SPECT-Befundes. Die Ergebnisse wurden mit dem Befund der V/Q-SPECT verglichen. DLP und die applizierten Radionuklidmengen (MAA, Technegas) wurden zur Ermittlung der Strahlenexposition erfasst.

Ergebnisse Die DECT erzielte eine Sensitivität von 1,000, eine Spezifität von 0,966, einen PPV von 0,867 und einen NPV von 1,000. Zwischen den beiden Untersuchungsmodalitäten gab es, in Bezug auf die Strahlenexposition, nahezu keinen Unterschied (1,911 mSv vs. 1,892 mSv). Die Untersuchungsmodalitäten zeigten im Hinblick auf Perfusionsdefizite eine hohe Übereinstimmung (1177/1278 Segmente, 92,09 %; κ = 0,5938).

Schlussfolgerung Die DECT präsentierte sich, in Kombination mit den Jodkarten, als potenzielle Alternative zum gegenwärtigen bildgebenden Verfahren der ersten Wahl, der V/Q-SPECT. Bei der Erstellung zukünftiger diagnostischer CTEPH-Untersuchungsalgorithmen sollte die Implementierung der DECT erwogen werden.

Kernaussagen:

  • Die DECT stufte alle CTEPH-Patienten als richtig positiv ein.

  • Hohe Übereinstimmung zwischen DECT und V/Q-SPECT bei der Einteilung pathologischer Segmente.

  • Strahlenexposition DECT-Untersuchung und V/Q SPECT kein signifikanter Unterschied.

  • Trotz eingesparter Strahlendosis keine Einbußen der Bildqualität.

Zitierweise

  • Schüßler A, Richter M, Tello K et al. Evaluation of Diagnostic Accuracy and X-Ray Exposure of Dual-Energy Computed Tomography (DECT) in the Course of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH). Fortschr Röntgenstr 2021; 193: 1318 – 1326


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Einleitung

Die chronisch thromboembolische pulmonale Hypertonie (CTEPH) wird häufig erst in einem sehr späten Stadium diagnostiziert. Diese Erkrankung ist als Erhöhung des mittleren pulmonalarteriellen Drucks (mPAP) auf mehr als 25 mmHg mit persistierenden Perfusionsdefiziten oder Gefäßläsionen nach 3-monatiger Antikoagulationstherapie definiert [1] [2]. Die Therapie der ersten Wahl ist die pulmonale Endarteriektomie (PEA). Sollte der Patient hierfür ungeeignet sein, ist die Durchführung einer pulmonalen Ballonangioplastie (BPA) zu erwägen. Falls auch diese Therapiemöglichkeit aufgrund der Lage der Verschlüsse oder anderer Faktoren nicht eingesetzt werden kann, bleibt die medikamentöse Therapie als einzige Option [3]. Unbehandelt ist die CTEPH mit einer schlechten Prognose behaftet und Patienten können innerhalb weniger Jahre an der Erkrankung versterben [4]. Betroffene berichten lediglich über eine progrediente Belastungsdyspnoe. Dieses unspezifische Symptom tritt bei fast allen Formen der pulmonalen Hypertonie auf und erschwert eine Abgrenzung zu anderen kardiovaskulären Erkrankungen mit ähnlichen Symptomen [3] [5]. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird die Ventilations-/Perfusionsszintigrafie (nach Möglichkeit als V/Q-SPECT) zum Screening bei Patienten mit pulmonaler Hypertonie und Hinweisen für eine CTEPH empfohlen [3]. Bestätigen sich Perfusionsdefekte bei erhaltener Ventilation, wird die Überweisung an ein Lungenspezialzentrum für die weiterführende Diagnostik mittels computertomografischer Pulmonalisangiografie (CTPA) oder durch eine invasive Darstellung der Lungengefäße (DSA) sowie eine Rechtsherzkatheteruntersuchung empfohlen [6] [7].

Mittels Dual-Energy-Technik und der entsprechenden Software ist es möglich, die Jodverteilung in der Lunge nach Gabe von jodhaltigem Kontrastmittel zu erfassen und hierdurch einen Rückschluss auf die Perfusion innerhalb des Lungenparenchyms zu ziehen [8]. Dieser zusätzliche Informationsgewinn kann einen entscheidenden Beitrag bei der Frage nach einer CTEPH liefern. Neuere Studien zeigen, dass durch die Rekonstruktion von Jodkarten die Diagnostik der CTPA verbessert wird, insbesondere bei der Betrachtung einzelner Lungensegmente und der peripheren Lungenperfusion [9]. Die Arbeitsgruppe um Dournes et al. konnte bereits 2014 eine moderate Übereinstimmung zwischen der V/Q-SPECT und den aus der kontrastmittelunterstützten DECT erstellten Jodkarten zeigen [10].

Das Ziel dieser Studie war es deshalb herauszufinden, wie exakt die DECT (CTPA und Jodkarten) in der Diagnostik der CTEPH ist, sowie die Vergleichbarkeit beider Untersuchungsmodalitäten zu untersuchen. Hierfür wurde die Übereinstimmung der DECT mit der V/Q-SPECT hinsichtlich der Detektion von Embolien und Perfusionsausfällen ermittelt. Weitere Ziele waren die Strahlenexposition beider Techniken miteinander zu vergleichen und die Bildqualität der DECT und der Jodkarten zu erfassen.


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Material und Methoden

Die Studie wurde von der Ethikkommission genehmigt und erstreckte sich über einen Zeitraum von 2 Jahren. Alle Patienten mit dem Verdacht auf eine CTEPH, die eine DECT-Untersuchung mit Kontrastmittel und eine V/Q-SPECT erhalten sollten, wurden prospektiv in die Studie eingeschlossen. Der Abstand zwischen den beiden Untersuchungen durfte maximal 14 Tage betragen. Kontraindikationen für die Gabe eines jodhaltigen Kontrastmittels führten zum Ausschluss aus der Studie. Die Patienten wurden mit einem standardisierten Untersuchungsprotokoll an einem Dual-Energy-Computertomografen der 3. Generation (SOMATOM Force, Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland) und einem SPECT-CT (Symbia, Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland) untersucht. Bei der Untersuchung in Dual-Energy-Technik mit einem maximalen Field of View (FoV) von 355 mm wurde die erste Röntgenröhre auf 90 kV mit einem maximalen Referenzwert von 60 mAs eingestellt, die zweite Röntgenröhre auf 150 kV mit Zinnfilterung und einem maximalen Referenzwert von 46 mAs. Das iterative Rekonstruktionsmodul (advanced modeled iterative reconstruction ADMIRE, Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland) wurde auf Stärke 3 von 5 eingestellt. Alle Patienten wurden in Rückenlage mit über dem Kopf gelagerten Armen von kranial nach kaudal untersucht. Die Untersuchung erfolgte im Atemstillstand in tiefer Inspiration. Die Kontrastmittelapplikation erfolgte intravenös über eine in der Regel kubital liegende, mindestens 18G große Venenverweilkanüle mit einer konstanten Flussrate von 3,5 ml pro Sekunde. Es wurden eine Kontrastmittelmenge von 60 ml (Ultravist-370, Bayer Vital, Leverkusen, Deutschland) und ein NaCl-Bolus von 50 ml verabreicht. Mithilfe der ROI wurde während der Monitorphase in kurzen Abständen (1 Bild/s) die Hounsfield-Einheit im Truncus pulmonalis gemessen und eine pulmonalarterielle Phase akquiriert. Als Grenzwert wurden 220HE in der ROI mit einer anschließenden Startverzögerung von 10 Sekunden festgelegt. Die CTPA umfasste den Scanbereich von der Lungenspitze bis zur vollständig abgebildeten Lungenbasis. Für jeden Patienten wurden Jodkarten in koronarer, sagittaler und transversaler Ebene rekonstruiert. Schichtdicke und Schichtinkrement betrugen 4 mm. Für die Rekonstruktion der Jodkarten wurde ein Nachbearbeitungsprogramm (syngo.via/Dual-Energy-CT, Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland) genutzt.

Die V/Q-SPECT wurde ebenfalls in Rückenlage mit nach kranial gestreckten Armen akquiriert. Zunächst erfolgte die Ventilationsszintigrafie, bei der das Aerosol (Tc99 m-Technegas) bei verschlossener Nase über den Mund mit 3 Atemzügen inhaliert wurde. Die Patienten wurden in 360°-Technik mit 60 Projektionen sowie einer Matrix von 128 × 128 Pixeln untersucht. Die maximale Projektionsdauer wurde auf 60 Sekunden oder 50 000 Counts in anteriorer Projektion festgelegt. Das Energiefenster war auf 140keV mit 15 % Breite eingestellt. Im Anschluss erfolgte die Perfusionsszintigrafie. Das Radiopharmakon (Tc99 m-MAA) wurde über eine in der Regel kubital liegende Venenverweilkanüle appliziert. Die Untersuchung wurde ebenfalls in 360°-Technik mit 60 Projektionen sowie einer Matrix von 64 × 64 Pixeln akquiriert. Die maximale Projektionsdauer war auf 60 Sekunden oder 50 000 Counts in anteriorer Projektion eingestellt. Die Menge an applizierter Tc99 m-MAA musste mindestens 4-mal größer als die inhalierte Aerosolmenge sein. Abschließend wurden koronare, sagittale und transversale Ebenen für die Ventilations- und Perfusionsszintigrafie iterativ rekonstruiert.

Die Analyse der CTPA und der Jodkarten erfolgte durch einen erfahrenen Radiologen, verblindet zu den klinischen Angaben und in Unkenntnis des V/Q-SPECT-Befundes. Patienten wurden als „CTEPH-suspekt“ eingestuft, wenn Perfusionsausfälle in einem Segment oder in mindestens 2 Subsegmenten in der Jodkarte vorlagen und/oder thromboembolisches Material in den Pulmonalarterien direkt nachweisbar war und von Kalibersprüngen der peripheren Lungenarterien und einem erweiterten Truncus pulmonalis (> 30 mm) begleitet wurde. Die V/Q-SPECT wurde von 2 Nuklearmedizinern im Konsens analysiert und bei mindestens einem segmentalen oder 2 subsegmentalen Perfusionsdefekten als „CTEPH-suspekt“ beurteilt. Als finale Diagnose wurde der Beschluss der interdisziplinären CTEPH-Konferenz, der in Zusammenschau aller Befunde (Rechtsherzkatheter, V/Q-SPECT, CTPA, DSA) erfolgte, angesehen.


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Statistische Auswertung

Alter, Geschlecht und Tag der Untersuchung wurden dokumentiert. Nuklearmedizinisch war die applizierte Menge Tc99 m-MAA und Tc99 m-Technegas festgehalten worden, radiologisch das Dosis-Längen-Produkt (DLP). Um einen direkten Vergleich zwischen den Modalitäten zu schaffen, wurde mithilfe der applizierten Radionuklidmenge sowie des DLP die Äquivalentdosis berechnet. Des Weiteren wurde für jeden Patienten der radiologische sowie der nuklearmedizinische Befund für jedes Lungensegment erfasst. Aufgrund der geringeren Ortsauflösung und dem Auftreten von Herzartefakten in der V/Q-SPECT wurden die Segmente 7 und 8 auf der rechten Lungenhälfte zusammengefasst, sodass insgesamt 18 Lungensegmente für jeden Patienten radiologisch sowie nuklearmedizinisch dokumentiert wurden. Für beide Modalitäten, radiologisch sowie nuklearmedizinisch, wurde die Diagnose, hinsichtlich des Vorliegens einer CTEPH, getrennt gestellt. Die Bildqualität der CT-Untersuchung sowie der hieraus rekonstruierten Jodkarte wurde mithilfe einer 5-Punkte-Likert-Skala erfasst (0 Punkte = nicht diagnostisch verwertbar, 1 = ausreichend, 2 = gut, 3 = sehr gut, 4 = ausgezeichnet).

Für die biometrische Auswertung der Strahlendosen wurde der Mann-Whitney-U-Test angewandt. Die Übereinstimmung der beiden Untersuchungsmodalitäten bezüglich der Lungensegmente wurde mithilfe des Cohens-Kappa bestimmt. Des Weiteren wurde der Two-sample-t-Test bei der Analyse der Patientengruppe hinzugezogen und die Gauß-Verteilung bei der Verteilung der thromboembolischen Verschlüsse. Für die stochastische Berechnung wurden 2 Statistikprogramme (Past3, Hammer & Harper, Oslo, Norwegen und Prism8, Graphpad Software GmbH, San Diego, USA) genutzt.


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Ergebnisse

Insgesamt konnten 71 Patienten (49 weiblich) mit einem Durchschnittsalter von 63 Jahren± Standardabweichung in die Studie eingeschlossen werden. Der jüngste Patient war 26 Jahre und der älteste 85 Jahre alt. Es wurden 2 Vergleichsgruppen gebildet: Patienten ohne CTEPH (n = 58) und Patienten mit CTEPH (n = 13). In der Gruppe der Patienten ohne CTEPH hatten 19 eine andere Form der pulmonalen Hypertonie (mPAP > 25 mmHg im Rechtsherzkatheter ohne Perfusionsdefizite in der Bildgebung) und 12 Patienten litten unter einer emphysematischen Lungenerkrankung. Die Befunde der weiteren 27 Patienten ließen sich keiner der genannten Gruppen zuordnen bzw. zeigten keine Pathologie ([Tab. 1]).

Tab. 1

Verteilung der Diagnosen.

n = 71

%

CTEPH

13

18,3

PH anderer Ursache

19

26,8

Emphysem

12

16,9

Andere Erkrankung

27

38,0

Das Durchschnittsalter sowie die Geschlechterverteilung innerhalb dieser Gruppen ergaben keine signifikanten Unterschiede (Alter: 63,6 ± 15,6 vs. 60,4 ± 14,1; p = 0,49, Geschlecht (w/m): 40/18 vs. 9/4; p = 0,18).

Die Bildqualität der DECT und der Jodkarten wurde mittels einer 5-Punkte-Likert-Skala protokolliert. Es zeigte sich, dass die Bildqualität des DECT überwiegend mit „sehr gut“ oder „ausgezeichnet“ bewertet wurde. Die Jodkarten wurden größtenteils mit „sehr gut“ beurteilt ([Abb. 1]).

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Abb. 1 Bildqualität: Grafische Darstellung für DECT und Jod-Map.

Kein Patient musste aufgrund eines eingeschränkten FOV der zweiten Röntgenröhre ausgeschlossen werden. Dies war häufig ein Problem der DECT der ersten Generation. Repräsentative Aufnahmen sind in [Abb. 2a, b] dargestellt. Zwischen den beiden Untersuchungsmodalitäten gab es, in Bezug auf die Strahlenexposition, nahezu keinen Unterschied (1,911 ± 0,68 mSv vs. 1,892 ± 0,25mSv; p = 0,6115). Auch im Hinblick auf die beiden Gruppen, CTEPH und Nicht-CTEPH, lag kein signifikanter Unterschied vor (2,064 ± 0,68 mSv vs. 2,014 ± 0,17mSv; p = 0,5727; 1,877 ± 0,26 mSv vs. 1,864 ± 0,68mSv; p = 0,7135) ([Abb. 3]).

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Abb. 2a CTEPH: Links: CT-Schnitt im Lungenfester auf Höhe des Arcus aortae bei einem CTEPH-Patienten. Es zeigt sich eine Mosaikperfusion, die erst bei genauerer Betrachtung auffällig wird. Rechts: Korrespondierende Jodkarte mit hier deutlich erkennbaren multiplen keilförmigen Aussparungen im Lungenmantel. b CTEPH: Links: Koronare Rekonstruktion. Nahezu die komplette Lungenperipherie weist Defekte auf. Rechts: Sagittale Rekonstruktion. Mehrere großflächige keilförmige Ausfälle sind dorsal wie ventral erkennbar.
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Abb. 3 Strahlenexposition: Gruppe CTEPH und Nicht-CTEPH.

Bei dem Vergleich beider Untersuchungsmodalitäten im Hinblick auf Perfusionsdefizite zeigte sich eine hohe Übereinstimmung zwischen den Verfahren. Insgesamt zeigten 1278 Lungensegmente ein übereinstimmendes Ergebnis in beiden Modalitäten (1177/1278 Segmente, 92,09 %; κ = 0,5938). Die V/Q-SPECT stufte 154 Segmente als pathologisch ein, die DECT 144 Segmente. Auch die Auswertung der Übereinstimmung der Befundung der einzelnen Segmente ergab zwischen den beiden Modalitäten einen Wert von über 90 %. Das Segment 6 auf der der linken Seite und das Segment 9 auf der rechten Seite zeigten die höchste Übereinstimmung (69/71 Segmente, 97,18 %; κ = 0,8438 und 69/71 Segmente, 97,18 %; κ = 0,8851). Die Übereinstimmung für die Gruppe der CTEPH-Patienten lag für die Lungensegmente bei 175 von 234 (74,79 %; κ = 0,4978) und für die Lungenlappen bei 55 von 65 (84,62 %; κ = 0,5259) ([Tab. 2]). Hinsichtlich der Frage, ob es Segmente oder Lappen gibt, die besonders häufig betroffen sind, sodass Rückschlüsse auf die hämodynamischen Verhältnisse innerhalb der Lungen getroffen werden können, wurde ebenfalls ein Blick auf die Verteilung der Perfusionsdefizite gerichtet. Es zeigte sich eine besondere Häufung im Segment 4 auf der rechten Seite ([Abb. 4a, b]). Das Resultat hinsichtlich der Lungenlappen ergab keine besondere Prädilektionsstelle.

Tab. 2

Übereinstimmung DECT und V/Q-SPECT.

DECT

V/Q-SPECT

Übereinstimmung (%)

κ

n (Patient)

  71

  71

Segmente

1278

1278

92,09

0,5938

CTEPH-Segmente

 234

 234

74,79

0,4978

CTEPH-Lappen

  65

  65

84,62

0,5259

Nicht-CTEPH-Segmente

1044

1044

96,74

–0,0189

Segment L1

  71

  71

92,96

0,6324

Segment L2

  71

  71

94,37

0,7482

Segment L3

  71

  71

95,77

0,7091

Segment L4

  71

  71

95,77

0,7799

Segment L5

  71

  71

91,55

0,4574

Segment L6

  71

  71

97,18

0,8438

Segment L7/8

  71

  71

91,55

0,4574

Segment L9

  71

  71

91,55

0,5808

Segment L10

  71

  71

94,37

0,7701

Segment R1

  71

  71

92,96

0,5803

Segment R2

  71

  71

94,37

0,7482

Segment R3

  71

  71

91,55

0,5817

Segment R4

  71

  71

90,14

0,6839

Segment R5

  71

  71

95,77

0,7488

Segment R6

  71

  71

90,14

0,6123

Segment R7/8

  71

  71

92,09

0,6993

Segment R9

  71

  71

97,18

0,8851

Segment R10

  71

  71

94,37

0,7482

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Abb. 4a Verteilung pathologischer Segmente in der linken Lunge. b Verteilung pathologischer Segmente in der rechten Lunge.

Mittels der DECT wurden alle CTEPH-Patienten (n = 13) erkannt (Sensitivität 1,000, positiver prädiktiver Wert (PPW) 0,867). Zwei Patienten wurden als falsch positiv und 56 als richtig negativ erfasst (Spezifität 0,966, negativer prädiktiver Wert (NPW) 1,000) ([Tab. 3]). Bei den beiden falsch positiven Patienten waren in den Pulmonalarterien Strickleiterthromben nachweisbar. In Zusammenschau aller Befunde wurden diese Patienten, trotz des Vorliegens geringer Restthromben aufgrund ihres pulmonalarteriellen Drucks oder fehlender Perfusionsdefizite, letztlich als CTEPH-negativ in der CTEPH-Konferenz eingestuft.

Tab. 3

Sensitivität/Spezifität DECT.

positiv

(DECT)

negativ

(DECT)

positiv (CTEPH-positiv)

13

 0

Sensitivität: 1,00

negativ (CTEPH-negativ)

 2

56

Spezifität: 0,966

PPW: 0,867

NPW: 1,00


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Diskussion

Die applizierte Strahlendosis beider Untersuchungen zeigte in der vorliegenden Studie keinen signifikanten Unterschied (1,892 mSv vs. 1,911mSv; Bias = 0,01 927). Dieser Punkt ist besonders hervorzuheben, da zum gegenwärtigen Zeitpunkt die V/Q-SPECT allgemein als strahlenärmer betrachtet wird. Selbst die noch relativ junge S1-Leitlinie für die Lungenszintigrafie gibt für die CTPA eine mehr als doppelt so hohe Strahlendosis (2,12 mSv vs. 4,94 mSv) an [11]. Der zunehmende technische Fortschritt reduziert die Strahlenexposition und verändert die Evidenzlage zugunsten der Computertomografie. Mit dem DECT liegt nicht nur ein Verfahren vor, das hinsichtlich der Strahlendosis und der Darstellung von Perfusionsdefiziten, dem gegenwärtigen bildgebenden Verfahren der ersten Wahl, ebenbürtig ist, sondern darüber hinaus viele weitere Vorteile mit sich bringt. Das Leitsymptom der CTEPH-Patienten ist in der Regel eine progrediente Ruhedyspnoe. Eine flach liegende Position wird daher häufig als sehr unangenehm empfunden. Beide Untersuchungen finden in Rückenlage statt, jedoch unterscheiden sie sich deutlich in ihrer Akquisitionszeit. Die Untersuchungszeit einer V/Q-SPECT beträgt etwa 25–30 min [11], während eine DECT-Untersuchung mit Kontrastmittel weniger als 5 min erfordert. Hinzu kommt, dass durch die CT-Untersuchung des Thorax simultan eine Vielzahl an weiteren Informationen gewonnen wird. Es lassen sich zum Beispiel wichtige morphologische Veränderungen, wie die Hypertrophie des rechten Ventrikels oder die Dilatation des Truncus pulmonalis, sowie vorhandene Shuntvitien erkennen. Die Kaliberstärke der Pulmonalarterien liefert mit ihren Grenzwerten ebenfalls Hinweise auf eine vorliegende PH, außerdem kann das Lungenparenchym beurteilt werden, sodass wichtige Differenzialdiagnosen ausgeschlossen werden können, wie zum Beispiel Malignome, interstitielle Lungenerkrankungen oder parenchymatöse entzündliche Veränderungen. Zeitgleich verschafft die DECT einen kompletten anatomischen Überblick über die Thoraxapparatur und kann so auch restriktive Lungen- und Pleuraerkrankungen ausschließen. Festzuhalten ist somit, dass mit einer äquivalenten Strahlenexposition ungleich mehr Informationen gewonnen werden. Ein Nachteil der DECT bei CTEPH ist der phasenabhängige Qualitätsverlust der Jodkarten. Kleine bis mittelgroße Perfusionsdefizite werden in der Regel zeitlich verzögert über Gefäßkollateralen aufgefüllt, sodass spät akquirierte Bilder zu falsch negativen Befunden in der Jodkarte führen können. Eine korrekt durchgeführte Untersuchung in der pulmonalarteriellen Phase ist daher für eine exakte Perfusionsdarstellung einschließlich der Beurteilung hinsichtlich subsegmentaler Defekte unverzichtbar, da die CTPA gegenwärtig dort an ihre Grenze stößt.

Wie eingangs bereits beschrieben, erhalten viele CTEPH-Patienten erst in einem sehr späten Stadium ihrer Erkrankung die richtige Diagnose. Therapie und Diagnostik sind größtenteils ebenso auf das späte Stadium ausgerichtet. Wünschenswert wäre es jedoch, CTEPH-Patienten weitaus früher zu detektieren. Die V/Q-SPECT, die Jodkarte des DECT, die DSA und auch die MRT-Lungenperfusion zeigen nur bereits embolisierte Areale. Der folgende Fall demonstriert, dass mit der CTPA auch Erkrankungen erkannt werden könnten, die (noch) symptomarm sind und die bei leitliniengerechter Anwendung des gegenwärtigen diagnostischen Algorithmus nicht entdeckt worden wären.

Die [Abb. 5] zeigt einen Patienten mit einer völlig unauffälligen Perfusionsszintigrafie. Demzufolge wäre eine CTEPH auszuschließen, da bei dieser Erkrankung mindestens in einem Segment oder in 2 Subsegmenten ein Perfusionsdefizit vorliegen muss. Auch die korrespondierende Jodkarte ([Abb. 6]) zeigt bis auf eine dezente Rechts-Links-Differenz nicht das klassische Bild einer CTEPH. Im Lungenfenster ist eine geringe Dichteminderung zuungunsten der rechten Seite ersichtlich ([Abb. 7]). Jedoch zeigt sich bei genauerer Betrachtung der CTPA ([Abb. 8]) ein umspülter Strickleiterthrombus. Mit dem Wissen um den vorliegenden Thrombus und der Kenntnis, dass der Patient bereits in der Vergangenheit unter einer akuten Lungenarterienembolie gelitten hat und dass im Rechtsherzkatheter ein mPAP von 33 mmHg gemessen wurde, kommt die Möglichkeit einer CTEPH wieder in Betracht. Dieser zufällige Befund vermag von entscheidender Bedeutung für das zukünftige Management dieses Patienten sein, da er von nun an als Risikopatient für eine CTEPH eingestuft wird und die entsprechende Kontrolldiagnostik sowie, falls nötig, die erforderliche Therapie erhalten kann.

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Abb. 5 V/Q-SPECT: Perfusionsszintigrafie in axialer und koronarer Schnittebene ohne Anhalt für einen Thrombus oder eine Embolie.
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Abb. 6 Jodkarte axial und koronar: Das Wissen über den vorhandenen Strickleiterthrombus und die Rechts-Links-Differenz in der Jodkarte lässt den Verdacht einer möglichen CTEPH zu.
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Abb. 7 Lungenfenster: Das Lungenfester zeigt einen feinen Dichteunterschied zwischen der linken und rechten Lunge.
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Abb. 8 CTPA: Der Nachweis eines vorhandenen Strickleiterthrombus (Pfeil) liefert die entscheidende Information.

Prädilektionsorte für Thromben bei Lungenembolie sind nicht bekannt und waren auch in dieser Studie nicht der Verteilung der Perfusionsdefekte zu entnehmen. Es ist anzunehmen, dass die Perfusionsdefizite einer statistischen Normalverteilung auf alle Lungensegmente folgen. Vorstellbar war ebenfalls, dass aufgrund der Gravitation mehr Perfusionsdefizite in den basalen Lungenabschnitten auftreten. Bei der Analyse wurde diese Annahme jedoch nicht bestätigt. Für die linke Lunge fand sich in der DECT zwischen dem Oberlappen (OL) und dem Unterlappen (UL) kein Unterschied. In der V/Q-SPECT war der OL sogar häufiger betroffen. Für die rechte Lunge ist in der DECT und der V/Q-SPECT eine Tendenz zur Bevorzugung basaler Segmente zu erahnen, jedoch ist dieses Ergebnis ohne statistische Signifikanz. Die Annahme einer Normalverteilung schien das korrektere Theorem zu sein, jedoch fiel bei der segmentalen Auswertung auf, dass das Segment 4 der rechten Lunge ausgesprochen häufig betroffen war. In der V/Q-SPECT lag das Ergebnis für dieses Segment sogar weit über der zweiten Standardabweichung, sodass eine Normalverteilung offensichtlich nicht vorliegt. Mehrere Ursachen für das gehäufte Auftreten von Embolien im Segment 4 sind denkbar: Hämodynamische Verhältnisse innerhalb der Lunge könnten einen Grund darstellen, jedoch ist nicht auszuschließen, dass sich dieses Segment bildmorphologisch besonders gut darstellen lässt und deshalb auch kleinste Befunde erkannt werden.

Mit einer Überstimmung von insgesamt 92,09 % zwischen der DECT und der V/Q-SPECT wäre das Ergebnis als „sehr gut“ zu bewerten. Dieses wird durch einen Kappa-Wert von 0,5938 limitiert, ähnlich dem Ergebnis von Dournes et al., sodass letztlich eine „moderate“ Übereinstimmung besteht [12]. Die Berechnung des Cohens-Kappa ist jedoch aus mathematischer Sicht nur bedingt sinnvoll, da ein sehr großes Ungleichgewicht zwischen embolisierten und nicht embolisierten Segmenten besteht und das Ergebnis dadurch fälschlicherweise als überwiegend zufällig eingestuft und anschließend deutlich nach unten korrigiert wird [13]. Eine bessere Wertung der Ergebnisse ist durch eine Betrachtung der prozentualen Übereinstimmung möglich. Die Ergebnisse zeigen zwar insgesamt eine Übereinstimmung von 92,09 %, doch bei alleiniger Betrachtung der CTEPH-Gruppe liegt diese bei 74,79 %. Diese Differenz lässt sich wahrscheinlich nicht allein durch die Subjektivität der Befunder erklären, sondern zeigt auf, dass es zwischen den beiden Modalitäten einen Unterschied gibt. Letztlich stellt sich die Frage, welche der beiden Untersuchungstechniken das Ausmaß der CTEPH exakter abbildet. Aufklärung hierüber könnten zukünftige Studien liefern, die die DECT und die V/Q-SPECT mit der digitalen Subtraktionsangiografie (DSA) als absoluten Goldstandard vergleichen. Eine Ventilationsdarstellung ist in der DECT ebenfalls technisch möglich [9] und wäre eine weitere Alternative, um die Übereinstimmung und/oder die Genauigkeit der DECT zu steigern.

Insgesamt hat die DECT in Kombination mit der Jodkarte bereits jetzt eine „gute“ bis „sehr gute“ Übereinstimmung gegenüber dem gegenwärtigen bildgebenden Verfahren der ersten Wahl gezeigt. Zudem wurden alle CTEPH-Patienten als solche erfasst und die DECT präsentierte sich mit einer hohen Sensitivität und Spezifität, sodass eine zukünftige Implementierung in den diagnostischen Algorithmus der CTEPH-Diagnostik erwogen werden sollte. Eine Limitation dieser Studie ist die geringe Patientenzahl.

Wie in der gegenwärtigen Literatur beschrieben, lag der Altersgipfel der CTEPH-Patienten zwischen dem 60. und 70. Lebensjahr. Das Geschlechterverhältnis unserer Patienten wich jedoch von dem zu erwartenden Verhältnis von 1:1 ab. Innerhalb der Studienteilnehmer fand sich für die Patienten, die an einer CTEPH erkrankt sind, ebenso für die Patienten ohne CTEPH, ein Verhältnis von etwa 2:1 Frauen zu Männern. Mit einem p-Wert von 0,18 ist zwar eine kleine Tendenz zu erahnen, doch unter Berücksichtigung der gegenwärtigen Literatur ist unzweifelhaft, dass das Geschlecht kein Risikofaktor ist [14] [15] [16] [17]. Das vorliegende Resultat wird daher als zufällig eingestuft.

Klinische Relevanz
  • Die häufig in der Kritik stehende höhere Strahlenexposition der Computertomografie im Vergleich zur V/Q-SPECT konnte widerlegt werden, und trotz eingesparter Strahlendosis kam es nicht zu Einbußen hinsichtlich der Bildqualität. Außerdem zeigte sich, dass es zwischen der DECT-Untersuchung und der V/Q-SPECT keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf die Strahlenexposition gab.

  • Neben dem Verdacht einer CTEPH lassen sich mit einer einzigen DECT-Untersuchung viele weitere Fragen beantworten – so kann das parallele Vorliegen weiterer kardiopulmonaler Erkrankungen erkannt werden.

  • Ein weiterer Benefit der DECT für die Patienten ist die kurze Untersuchungszeit, die mit 5 Minuten nur einen Bruchteil der für eine V/Q-SPECT notwendigen Liegezeit ausmacht.

  • Für die Erstellung zukünftiger diagnostischer Algorithmen sollte die Implementierung der DECT-Untersuchung mit Jodkarte vor oder gar anstelle der V/Q-SPECT durchaus in Betracht gezogen werden, vorausgesetzt die Gabe eines jodhaltigen Kontrastmittels ist möglich. Weitere zeitgleich entstandene Studien bestätigen die hohe Übereinstimmung von DECT und V/Q-SPECT sowie die herausragende Sensitivität [18] [19].


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Conflict of Interest

The authors declare that they have no conflict of interest.


Correspondence

Armin Schüßler
Department of Diagnostic and Interventional Radiology
University Hospital Gießen
Justus Liebig University
Klinikstr. 33
35385 Gießen
Germany   
Phone: +49/6 41/9 85/4 18 18   

Publication History

Received: 06 November 2020

Accepted: 12 April 2021

Publication Date:
17 June 2021 (online)

© 2021. Thieme. All rights reserved.

Georg Thieme Verlag KG
Rüdigerstraße 14, 70469 Stuttgart, Germany


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Fig. 1 Image quality: graphical overview of DECT and iodmap.
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Fig. 2a CTEPH: Left: CT slice (lung window) at the level of the arcus aortae in a CTEPH patient. Slightly visible mosaic attenuation. Right: corresponding iodmap with multiple clearly visible wedge-shaped defects. b: CTEPH: Left: Coronal reconstruction: Almost the entire pulmonary periphery is displaying defects. Right: Sagittal reconstruction. Multiple extensive wedge-shaped lesions are clearly evident dorsal and ventral.
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Fig. 3 X-ray exposure: Group CTEPH and non-CTEPH.
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Fig. 4a Distribution of pathological segments of the left lung b: Distribution of pathological segments of the right lung.
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Fig. 5 V/Q-SPECT: Perfusion scintigraphy in axial and coronal planes without evidence of a thrombus or embolism.
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Fig. 6 Iodmap axial and coronal: The knowledge of the present pulmonary arterial web as well as the right-left difference of the iodmap are reasonable grounds for a potential CTEPH.
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Fig. 7 Lung window: The lung window shows a slight difference between the right and left lung parenchyma.
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Fig. 8 CTPA: The detection of the pulmonary arterial web (arrow) gives the decisive information.
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Abb. 1 Bildqualität: Grafische Darstellung für DECT und Jod-Map.
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Abb. 2a CTEPH: Links: CT-Schnitt im Lungenfester auf Höhe des Arcus aortae bei einem CTEPH-Patienten. Es zeigt sich eine Mosaikperfusion, die erst bei genauerer Betrachtung auffällig wird. Rechts: Korrespondierende Jodkarte mit hier deutlich erkennbaren multiplen keilförmigen Aussparungen im Lungenmantel. b CTEPH: Links: Koronare Rekonstruktion. Nahezu die komplette Lungenperipherie weist Defekte auf. Rechts: Sagittale Rekonstruktion. Mehrere großflächige keilförmige Ausfälle sind dorsal wie ventral erkennbar.
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Abb. 3 Strahlenexposition: Gruppe CTEPH und Nicht-CTEPH.
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Abb. 4a Verteilung pathologischer Segmente in der linken Lunge. b Verteilung pathologischer Segmente in der rechten Lunge.
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Abb. 5 V/Q-SPECT: Perfusionsszintigrafie in axialer und koronarer Schnittebene ohne Anhalt für einen Thrombus oder eine Embolie.
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Abb. 6 Jodkarte axial und koronar: Das Wissen über den vorhandenen Strickleiterthrombus und die Rechts-Links-Differenz in der Jodkarte lässt den Verdacht einer möglichen CTEPH zu.
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Abb. 7 Lungenfenster: Das Lungenfester zeigt einen feinen Dichteunterschied zwischen der linken und rechten Lunge.
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Abb. 8 CTPA: Der Nachweis eines vorhandenen Strickleiterthrombus (Pfeil) liefert die entscheidende Information.