2017-06-17 APT Seminar Herz CT und MRT · (c) Lotz 2017 Komplette anatomische Abdeckung LV / RV Funktion Koronarien, Venen, Bypass MRT CT Ischämie und Vitalität Myokard Struktur

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Kardiale Bildgebung….

(c) Lotz 2017

Kardiale Bildgebung im AlltagState-of-the-Art Herz

Ischämie Vitalität

Myokarditis

IschämieVitalitätCardiomyopathie

(angeb. Vitien)Myokarditis

Cardiomyo

(c) Lotz 2017

Komplette anatomische Abdeckung

LV / RV Funktion

Koronarien, Venen, Bypass

MRT CT

Ischämie und Vitalität

Myokard Struktur

• Stress-EKG

• Stress-Echo

• SPECT

• MRT

• CT

• Hybride

PET-CT

MR-PET

• FFR

• OCT

Indikationen überschneiden sich

zunehmend

State-of-the-Art Herz

(c) Lotz 2017


LV / RV Funktion

Venen

MRT


Myokard Struktur

• Stress-EKG

• Stress-Echo

• SPECT

• MRT

• CT

• Hybride

PET-CT

MR-PET

• FFR

• OCT


zunehmend


(c) Lotz 2017



Bel

astu

ng

Zeit

Missve

rhält

nis B

edar

f/Ang

ebot

Minderperfusion

Herzinfarkt

Stoffwechselveränderungen

Diastolische Dysfunktion

EKG-Veränderungen

Systolische Dysfunktion

Angina pectoris

Füllungsdruck / FFR

KHK ist unsynchronisiert multifokal

IschämieState-of-the-Art Herz

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Perfusion mit / ohne Adenosin

mit Adenosin ohne Adenosin

Herz- MRT mit Adenosin-Perfusion und LE: Frage nach Ischämie und Vitalität



negativer Stress-Test =

<1% MACE in 3 Jahren

IschämieState-of-the-Art Herz

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Mismatch Perfusion und Late Enhancement

Ischämie ≫ Infarkt: → Induzierbare Ischämie jenseits Infarkt → PCI, Zielgebiet: RCA

LAD

RCA

LCX



Vitalität (LE) gehört immer zum Perfusionsprotokoll….

State-of-the-Art Herz Ischämie

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Neue Ischämie in RCA bei altem Infarkt: Rekanalisation der RCA bei (Re-)Verschluß

Nach Intervention



State-of-the-Art Herz Ischämie

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MRT Vitalität Late Enhancement

Late Enhancement Late Gd Enhancement Delayed Enhancement

LE = LGE = DE

alles das Gleiche....

Ausmaß des Infarktes bestimmt Prognose nach Revaskularisation

>75% transmuraler Infarkt: keine Verbesserung nach Wiederherstellung der optimalen Gefäßversorgung

Kim et al, N Engl J Med 2000; 343:1445




2013 Lotz UMG

Ischämie Nicht-Ischämisch

• Dilatative Cardiomyopathy (DCM) •Myokarditis

• Sarcoidosis • Myocarditis • Anderson-Fabry • Chagas • Andere infiltrative Erkrankungen...

Hypertrophe Cardiomyopathie (HCM) RV- Druckbelastung (Pulmonale Hypertension...)

• Amyloidose • Systemische Sklerose • post Herztransplant

Late Enhancement - Muster

• subendokardial

• transmural

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Sarkoidose

Sarkoidose: Myokard Beteiligung

eskaliert Therapie

Late Enhancement ist Schlüssel zur Diagnose

Septales + LV-Late Enhancement Aktuell keine hiläre Lymphknoten

Septales LEdiskrete

Hypokinesie

EF: 70% LV Masse: 80 g/m2 LV EDVi: 100 ml/m2

1 Jahr vorher



KardiomyopathienState-of-the-Art Herz

(c) Lotz 2017

Häufig auch RV betroffen….

Restrikves Muster + klassisches LE

EF: 55% LV Masse: 130 g/m2 LV EDVi: 72 ml/m2

ringförmiges LE

LE überall…

Restriktives Muster: • Myokardhypertrophie LV>RV • Erhaltene LVEF • Vergrößerter Atria



Amyloidose

Der RV ist blinder Fleck für Echo und

Szinti…

State-of-the-Art Herz Kardiomyopathien

(c) Lotz 2017Akute Myokarditis mit Troponinanstieg

SSFP 4CV PSIR 4CV

5min 10min 20min p.KM

T1 Mapping

T1-Mapping Myokarditis

Detektion von diffusen Myokardschäden



Lake Louis-Kriterien basieren auf

Charakterisierung von Gewebekontrasten

State-of-the-Art Herz Myokarditis - Hin zur Myokard-Charkterisierung

(c) Lotz 2017 Stefan Grün, .... H. Marhold; JACC 2012: 59

Myokarditis ohne LGE = gute Prognose

Myokarditis + LGE = schlechte Prognose

Derzeit keine Daten: % LGE und Prognose

203 pt; 77 mit follow up MRT

bester prediktor für schlechte Erholung NYHA>1 bei Erstkontakt

(Peri-) Myokarditis LGE Prognose

Myokarditis: Die Bandbreite der Reaktion auf das

gleiche (infektiöse?) Agens wirft Fragen

der Genetik/Epigenetik auf….

Myokard Gewebe

Charakterisierung



(c) Lotz 2017

(c) The McGraw-Hill Companies, Inc

Epicardiale Strukturen Kornarien Perikard

Myocard Ischämie Fibrose

Speichererkrankungen Entzündung Tumore

Katheter Herz- CT

MRT SPECT

PET Echo

Erkrankungen des Herzens: Letztlich Erkrankungen des Myokards

Myokard Gewebe

Charakterisierung

die meisten Myokard-Erkrankungen spielen sich nicht in den Koronarien ab



(c) Lotz 2017

Gewebe Charakterisierung: T1 Mapping im MRT

Analyse der zeitlichen Dynamik von Kontrastmittel: ECV-Berechnung und Late Enhancement

GdGd

Gd

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Gd

Gd

Gd

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Gd

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GdGd

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Gd

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Gd

GdGdGd

Gd

GdGd

GdGd

GdGd

norm

alfib

rose

Gd: Großes Molekül -> slow in & slow out

MRT: mehr Zeit und höherer Kontrast für die Bildgebung des Extrazellularraumes

Gd höherer Kontrast als Iod

Mapping Myocardium Fibrous, diffuse Entzündung, Speicherkrank-heiten, …

ECV: Extra-Zelluläres

Volumen

Myokard Gewebe

Charakterisierung

(c) Lotz 2017 Hamlin SA et al; Radiographics 2014; DOI: 10.1148/rg.346140030

T1 Mapping Healthy ECV 23.3%

Late Enhancement: focal changes

ECV-Mapping diffuse changes

- time consuming - Hematocrit - no standards

MRI

ECV:extra cellular

volume

T1 Mapping Diabetes Type II NYHA II ECV: 30.1%

Herz- MRT: T1-Mapping Myokard

Gewebe Charakterisierung

(c) Lotz 2017

Herz- MRT: T1-Mapping

MRT

Erik B. Schelbert et al. J Am Heart Assoc 2015;4:e002613

Diffuse Myokard-Schädigung (ECV⬆) korreliert nicht mit Late Enhancemebnt LGE

Myokard Gewebe

Charakterisierung

5s- Atemstillstand - robust - präzise T1 / s

RF-Spoiled Radial FLASH, TR/TE = 2.26/1.46 ms, 4o, 1.3 × 1.3 × 8 mm3, FOV 320 × 320 mm2

19 Spokes, 256 × 256 Matrix, Acquisition Time 43 ms, 23 Frames per SecondD Voit & X Wang, 2014

MRI Realtime T1-ECV

new technique for T1-Mapping

MRT

Cardio-vascular

RadiologieQuantifizierung Make Decisions Outcome driven Quantitative Bildebung - Myokard

(c) Lotz 2017 Erik B. Schelbert et al. J Am Heart Assoc 2015;4:e002613© 2015 Erik B. Schelbert et al.

Vergrößertes Extrazellularvolumen (ECV) ist assoziiert mit schlechterem Outcome

Gilt für Patienten mit erhaltener oder reduzierter EF

ECV - Bestimmung bei nicht-Ischämischer Kardiomyopathie


Volumen

Myokard Gewebe

Charakterisierung

(c) Lotz 2017


LV / RV Funktion


MRT CT


Myokard Struktur

• Stress-EKG

• Stress-Echo

• SPECT

• MRT

• CT

• Hybride

PET-CT

MR-PET

• FFR

• OCT


zunehmend


(c) Lotz 2017


LV / RV Funktion


CT


Myokard Struktur

• Stress-EKG

• Stress-Echo

• SPECT

• MRT

• CT

• Hybride

PET-CT

MR-PET

• FFR

• OCT


zunehmend


Coronaries - stents - bypass55a; Raucher, BMI 29; unspezifische Symptome

RCA

statine bei >1 Plaque?

Therapeutische Konsequenz eines

Soft-Plaques?

plaque morphology, Größe, Anzahl…

es braucht noch die Ergebnisse der großen Studien: Odds factor für

MACE…

Herz-CT

Cardiac CT & German health system:

clinical use: yes reimbursement: no

• Ca-Score

• coronaries

• plaques

• anomaly

• perfusion

• TAVI

• atrial imaging

Coronaries - stents - bypassHerz-CT

CT Coronaries: geringer Positiver Prädiktiver

Wert Was tun?

KHK-Diagnostik: Wer ist der Beste?

Schwitter et alJCMR 2012

465 pat; multicenter multivendor

MR-IMPACT IIMRT > SPECT für Detektiv obstruktiver KHK

SPECTMRT >Greenwood et al Circulation 2014

682 pat; m/w; CMR, SPECT

CE-MARC Substudie Frauen mit KHK:

• MRT sensitiver als SPECT

Adenosine - MRI

R. Takx, … T. LeinerCirc Cardiovasc Imaging.

2015;8:e002666

meta-analysis 37 studies 2.048 pts

MRT = CT = PETbesser als SPECT, ECHO bei obstruktiver KHK

Herz-CT

Choo KS et al, Acta Radiol 2013

CTA alleine und in Kombination mit CT perfusion • CTA: Stenosis > 50% • gegen FFR (<= 0,75) • risk: low to intermediate pretest • n=97

Stenose >50% sensitivity specificity PPV NPV

CTA 93 82 75 95

CTA + Perfusion 93 94 90 96

coronaries only: 1-3 mSv

Coro + Perf 5-9 mSv

CT Myokard Perfusion

CT myocardial perfusion

Herz-CT

Cardiac CT: Nicht nur ein

normales Thorax-CT….

t3 min Adenosine

LE Late Enhancement = Hinweis für Narbe

CT Myokard Perfusion


Scan 1: Ca-score

!!!

50 ml KM

Scan 2: Stress

Nitro + ß-block

Scan 3: Rest + Coro

50 ml KM

Scan 4: LE

Kontinuierliches Monitoring: Puls-Oximetry + ECG + Blutdruck

Herz-CT

MRI 2012 CTA 2014

Right Coronary artery

61 a Mann 2 Jahre nach MI Neue Schmerzen > 2 Monate (chronic total occlusion)

Dual Energy: robuster für …

LE….

LE-CT iodine mapcourtesy: A. Schwarz, UMG

rest

adenosine

LE


CT Myokard PerfusionHerz-CT

CT Fractional Flow Reserve: Trust or Disbelief?

FFRCT+CTA:accuracy53%➞81%

Stenosis>50%(NXT-Trial)

FFRCTImprovedDxwithhigher

AgatsonScores…

FFRCTImprovedDxwith

intermediatestenoses…

Majorstudies:DISCOVER-FLOW

Kooetal2011DeFACTO

Minetal2012NXT

Norgaardeta2014

GoodReview:PreciousBetalAJR:204,March2015DOI:10.2214/AJR.14.13637

CT- Perfusion oder CT-FFR um Koronar-CT zu verbessern ?

beides … Gonzalez et al; Am J Cardiol 2015

18 studies; 1535 patients; CTA vs CTP vs CT-FFR against FFR

Simulation auf Basis der

computational fluid dynamics

Cardiac CT CT - FFR

(c) The McGraw-Hill Companies, Inc

Epicardiale Strukturen Koronarien

Perikard

Myocard Ischämie Fibrose

Speicher-Krankheiten, Entzündung, Tumore

HK cardiac- CT

MRI cardiac-CT

SPECT PET

Echo

die meisten Myokard-Erkrankungen spielen sich nicht in den Koronarien ab

Herz-erkrankungen: Erkrankung des Myokards

Herz - CT: Die nahe Zukunft

RadiologyQuantification improves Quality

Ischemia

MyocarditisMyopathy

next step CT next step CT

(c) Lotz 2017

Gewebe Charakterisierung: T1 Mapping im MRT und CT

Analyse der zeitlichen Dynamik von Kontrastmittel: ECV-Berechnung und Late Enhancement

GdGd

Gd

GdGd

Gd

Gd

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GdGd

Gd

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Gd

Gd

GdGd

Gd

GdGd

Gd

GdGdGd

Gd

GdGd

GdGd

GdGd

norm

alfib

roseGd: Großes Molekül

-> slow in & slow out

MRT: mehr Zeit und höherer Kontrast für die Bildgebung des Extrazellularraumes

Gd höherer Kontrast als Iod

Mapping Myocardium Fibrous, diffuse Entzündung, Speicherkrank-heiten, …


Volumen

Myokard Gewebe

Charakterisierung

Iod: Kleines Molekül -> schnell rein und wieder raus

61 y male; Evalation 2 Jahre nach MI

Dual Energy: robuster für …

DE….

DE-CT Iodkartecourtesy:

A. Schwarz, UMG Late Enhancement MRI

Bildgebung Extrazellulärer Raum…

CT can do…. nun ja, aber MRT

ist besser

CT- Late Enhancement: höhere Iod-Menge als für Koronar-CT

Bildgebung 5 to 10min nach Injektion

höhere Auflösung aber schlechterer Kontrast als MRT

Herz-CT

(c) Lotz 2017

Ischämie: qualitative Auswertung ist Standard und funktioniert. Quantifizierung nächster Schritt

Vitalität / Late Enhandement Standard auch für subtile Detektion sub- /epikardialer Veränderungen

Kardiomyopathien: Initiale Diagnostik und Follow-Up

Myokarditis: Initiale Diagnostik und Follow-Up. Virus Aktivität nach wie vor unbefriedigend

State-of-the-Art Herz Herz MRT & CT

CT - Herz: Nur Koronarien reicht nicht mehr CT-Perfusion vs CT-FFR für CAD: the race is still openCT & Plaques: klinische Konsequenz noch nicht definiertStrahlenexposition bleibt ein Thema - aber die aktuellsten Scanner eröffnen neue Perspektiven

MRT

CT

Frau Tanja Otto PD. W. Staab Dr. J. Kowallick Dr. M. Fasshauer Dr. M. Steinmetz Dr. R. Wilke PD. Ch. Schuster Prof. C. Ritter Prof. C. Unterberg Prof. M. Uecker Prof Th. Paul Prof G. Hasenfuß Prof J. Lotz, Programmleiter

Dr. D. Voith Dr. K.D. Merboldt Dr. A. Joseph S. Schaetz Prof. J. Frahm NMR Forschungs GmbH MPI Biophysikalische Chemie Göttingen

Cardio-MRT/CT @ Göttingen

UMG Radiologie UMG KardiologieUMG Kinderkardiologie

Projektleiter

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2017-06-17 APT Seminar Herz CT und MRT · (c) Lotz 2017 Komplette anatomische Abdeckung LV / RV Funktion Koronarien, Venen, Bypass MRT CT Ischämie und Vitalität Myokard Struktur