Computertomographie (CT)

Die Computertomographie-Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit unterschiedlichen Forschungsthemen, wobei ein Forschungsschwerpunkt in der nicht-invasiven Herzdiagnostik liegt.

Aktuell gibt es Forschungsprojekte unter anderem zu folgenden Themen:

• Computertomographie des Herzens einschliesslich Darstellung der Koronararterien und Herzfunktion
• CT-Imaging Kopf/Hals
• CT-Angiographie Hals / Aorta / periphere Gefäße
• CT-Colonographie
• Bildnachverarbeitung / Postprocessing in der CT
• Strahlenexposition / Phantommessungen

Die hochauflösende Computertomographie existiert bereits seit über zwei Jahrzehnten und ermöglicht eine qualitativ hochwertige Lungendiagnostik. Die Weiterentwicklung der CT-Technologie erlaubt eine Reduktion der applizierten Strahlendosis bei gleichwertiger Bildqualität. Multiplanare Rekonstruktionen (Bildrekonstruktionen in verschiedenen Ebenen) sind dabei zu Routine geworden, wodurch eine bessere Zuordnung verschiedener pulmonaler Befunde sowohl zu den zugehörigen anatomischen Strukturen, als auch zu den klassischen, Krankheitsbildern immunkompromittierter Patienten möglich wird.

^{VRT - MIP mixed - Herz}

^{curved MPR; links: RCA; rechts: LAD; blau: Gefäßbaum}

^{VRT Bypässe}

Die Computertomographie zählt heute zu einer der bedeutendsten Modalitäten der Bildgebenden Medizin. Seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts findet eine stetige Weiterentwicklung der Modalität statt, trotzdem dauerte es bis in die frühen 1990er, bis zum ersten Mal eine EKG-synchronisierte Herz-CT mittels Elektronenstrahl-CT durchführbar war¹. Obwohl das System eine hohe zeitliche Auflösung lieferte, beeinflussten die niedrige örtliche Auflösung sowie das hohe Bildrauschen die Bildqualität im negativen Sinne.
Erst mit der Einführung der Mehrschicht-CT (MSCT) im Jahre 1999 wurde aufgrund der höheren örtlichen Auflösung, schnelleren Rotationszeiten und nicht zuletzt speziellen Rekonstruktionsalgorithmen, die diagnostische CT-Untersuchung des Herzens sowie der Koronararterien möglich².
Seit dieser Zeit beschäftigt sich unsere Forschungsgruppe um Herrn Prof. Dr. med. Kopp sowie Herrn PD Dr. med. Heuschmid schwerpunktmäßig mit der Weiterentwicklung und Verbesserung der Modalität.
Die rasante Entwicklung in der MSCT vom 4-Zeilen-Gerät bis zum 64-Zeilen-Gerät ermöglichte eine sichere und immer genauer werdende nicht-invasive Diagnostik der Koronargefäße. Durch die im Jahr 2006 von der Firma Siemens Medical Solutions vorgestellte Dual-Source-CT etablierte sich die Herz-CT als robuste nicht-invasive Methode zum Ausschluß der Koronaren Herzkrankheit^{4, 5, 6}.
Mit den Geräten der neusten Generationen ist ausserdem in einer Vielzahl der Fälle eine nicht-invasive Beurteilung von Bypass-Grafts, Koronarstents und nicht zuletzt auch der Herzklappen sowie der Herzfunktion möglich geworden^{7, 8, 9, 10}.
Ebenfalls gehört heutzutage die Darstellung des linken Vorhofes sowie der Pulmonalvenen, z.B. vor Radiofrequenzablation bei Patienten mit therapierefraktärem Vorhofflimmern zur täglichen Routine¹¹.

^{VRT - Angio}

^{VRT - Handgefäße}

^{VRT - Herz}

Mit der Möglichkeit bei dem neuen Dual-Source-Scanner beide Röhren mit unterschiedlichen Röhrenspannungen (typischerweise 80 kV und 140 kV) zu betreiben, erhalten wir Informationen aus zwei Energiespektren, was zu einem Informationsgewinn gegenüber der reinen Röntgendichtemessung (Hounsfield-Einheiten) führen kann. Hiermit ergeben sich neue Wege hinsichtlich der Differenzierung von chemischen Elementen und damit der Darstellung

^{dual energy - links oben:
Lungenperfusion;
links unten:
Nierensteine;
rechts: bone-removal}

<sub>1. Achenbach S, Moshage W, Ropers D, Nossen J, Daniel WG. Value of electron-beam computed tomography for the noninvasive detection of high-grade coronary-artery stenoses and occlusions. N Engl J Med (1998) 339:1964-1971
2. Ohnesorge B, Flohr T, Becker C, Kopp AF, Schoepf UJ, Baum U, Knez A, Klingenbeck-Regn K, Reiser MF. Cardiac imaging by means of electrocardiographically gated multisection spiral CT: initial experience. Radiology (2000) 217:564-571
3. Kopp AF, Schroeder S, Kuettner A, Baumbach A, Georg C, Kuzo R, Heuschmid M, Ohnesorge B, Karsch KR, Claussen CD. Non-invasive coronary angiography with high resolution multidetector-row computed tomography. Results in 102 patients. Eur Heart J (2002) 23:1714-1725
4. Achenbach S, Ropers D, Kuettner A, Flohr T, Ohnesorge B, Bruder H, Theessen H, Karakaya M, Daniel WG, Bautz W, Kalender WA, Anders K.
Contrast-enhanced coronary artery visualization by dual-source computed tomography--initial experience. Eur J Radiol (2006) 57(3):331-335
5. Reimann AJ, Rinck D, Birinci-Aydogan A, Scheuering M, Burgstahler C, Schroeder S, Brodoefel H, Tsiflikas I, Herberts T, Flohr T, Claussen CD, Kopp AF, Heuschmid M. Dual-source computed tomography: advances of improved temporal resolution in coronary plaque imaging. Invest Radiol (2007) 42:196-203
6. Heuschmid M, Burgstahler C, Reimann A, Brodoefel H, Mysal I, Haeberle E, Tsiflikas I, Claussen CD, Kopp AF, Schroeder S.Usefulness of noninvasive cardiac imaging using dual-source computed tomography in an unselected population with high prevalence of coronary artery disease. Am J Cardiol (2007)100:587-592
7. Ropers D, Pohle FK, Kuettner A, Pflederer T, Anders K, Daniel WG, Bautz W, Baum U, Achenbach S. Diagnostic accuracy of noninvasive coronary angiography in patients after bypass surgery using 64-slice spiral computed tomography with 330-ms gantry rotation. Circulation (2006) 114:2334-2341
8. Lell MM, Panknin C, Saleh R, Sayre JW, Schmidt B, Dinh H, Ruehm SG. Evaluation of coronary stents and stenoses at different heart rates with dual source spiral CT (DSCT). Invest Radiol (2007) 42:536-541
9. Feuchtner GM, Muller S, Bonatti J, Schachner T, Velik-Salchner C, Pachinger O, Dichtl W. Sixty-four slice CT evaluation of aortic stenosis using planimetry of the aortic valve area. AJR Am J Roentgenol (2007) 189:197-203
10. Kopp AF, Heuschmid M, Reimann A, Kuettner A, Beck T, Ohmer M, Burgstahler C, Brodoefel H, Claussen CD, Schroeder S. Evaluation of cardiac function and myocardial viability with 16- and 64-slice multidetector computed tomography. Eur Radiol (2005) 15(Suppl 4):D15-D20
11. Marom EM, Herndon JE, Kim YH, McAdams HP. Variations in pulmonary venous drainage to the left atrium: implications for radiofrequency ablation. Radiology (2004) 230:824-829
12. Scheffel H, Stolzmann P, Frauenfelder T, Schertler T, Desbiolles L, Leschka S, Marincek B, Alkadhi H. Dual-energy contrast-enhanced computed tomography for the detection of urinary stone disease. Invest Radiol (2007) 42:823-829</sub>

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