Der Nuklearmediziner 2006; 29(3): 188-193
DOI: 10.1055/s-2006-942140
CME-Beitrag

© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

SPECT-CT in der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung

SPECT-CT in the Diagnosis of Coronary Artery DiseaseM. Hacker1
  • 1Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin, Klinikum der Universität München
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Publication Date:
15 September 2006 (online)

Zusammenfassung

Die zweidimensionale invasive Koronarangiographie (ICA) ist trotz hoher räumlicher und zeitlicher Raumauflösung methodenbedingt nicht dazu in der Lage, die physiologische Relevanz einer Koronarstenose und die Prognose symptomatischer und asymptomatischer Patienten adäquat einzuschätzen. Die ICA kann somit nur mit Einschränkungen als alleiniger Goldstandard in der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung (KHE) angesehen werden. Zudem geht diese Untersuchung mit einem Risiko von ca. 1 % für das Auftreten kardialer Ereignisse einher, was über die Jahre die Suche nach einer nicht-invasiven Alternative verstärkt hat. Aktuelle Publikationen zeigten eine hohe Treffsicherheit für die 64-Zeilen-Spiral-CT-Angiographie im Vergleich zur ICA in der Detektion sog. „obstruktiver” Koronarstenosen mit Lumeneinengungen von mehr als 50 %. Obwohl bekannte Limitationen der Methode wie Bewegungsartefakte oder schwere Gefäßverkalkungen durch den Einsatz der neuesten Scannergeneration deutlich reduziert werden konnten, mangelt es der Technik an Möglichkeiten einer exakten Lumenquantifizierung im Vergleich zur ICA. Andererseits spricht einiges dafür, dass eine exakte Lumenquantifizierung zur klinischen Entscheidungsfindung dann nicht notwendig ist, wenn die funktionelle Relevanz der Gefäßstenosen bekannt ist. Eine erste Publikation zeigte bereits die prinzipielle Möglichkeit, die Kombination aus 16-Zeilen-CT-Angiographie und PET mit dem Perfusionstracer 13N-Ammoniak am integrierten PET/CT-Scanner einzusetzen und mit hoher Sensitivität und Spezifität hämodynamisch relevante Koronarstenosen im Vergleich zur Kombination aus PET und ICA zu detektieren. Allerdings sind PET-Perfusionstracer derzeit nur schwer verfügbar, daher wird - basierend auf einer großen Anzahl von Patientenuntersuchungen und Publikationen - die Perfusions-SPECT (MPI) als Referenzstandard für die Detektion der myokardialen Ischämien angesehen. Die MPI ist in der klinischen Routinediagnostik etabliert und liefert insbesondere wertvolle Informationen zur Risikostratifizierung. Patienten mit stabiler Angina pectoris und unauffälligem MPI zeigen ein geringes Risiko eines plötzlichen Herztodes bzw. eines fatalen Myokardinfarktes, weswegen von einer Koronarintervention abgesehen werden kann. Den aktuellen Leitlinien zum Management von Patienten mit chronisch stabiler Angina pectoris zu Folge sollten sowohl morphologische als auch funktionelle Informationen über die Koronarien vorhanden sein, bevor eine Revaskularisationstherapie durchgeführt wird. Die Kombination aus den dreidimensionalen nicht-invasiv bildgebenden Verfahren 64-Zeilen-CT-Angiographie und Myokard-SPECT könnte diese Informationen in adäquater Weise liefern.

Abstract

Two-dimensional invasive coronary angiography (ICA), although showing high temporal and spatial resolution, is neither able to predict the physiologic relevance of a stenosis nor able to determine the prognosis of both symptomatic and asymptomatic patients. Therefore, the ICA can hardly represent the sole gold standard in clinical decision making. Additionally, the small but distinct morbidity and mortality rate of this method and the inconvenience of patients undergoing ICA have strengthened the search for a non-invasive alternative. Recent publications have shown high accuracy for spiral computed tomography (MDCT) angiography acquired with a 64-slice CT scanner compared to ICA in detecting “obstructive” coronary artery disease, defined as stenosis of more than 50 %. Otherwise, although well known limitations of MDCT like motion artifacts or severe vessel calcifications could be clearly reduced with the newest scanner generation, this technique lacks of delivering exact lumen quantification compared to ICA in a clinical setting. Furthermore, there is evidence that exact quantification of coronary artery stenoses is of minor impact on clinical decision making, if lesion location and functional status are known. A first publication showed that combined imaging of MDCT angiography and PET myocardial perfusion scanning with [13N]ammonia was feasible with an integrated PET/CT scanner and reported high sensitivity and specificity to detect hemodynamically relevant coronary artery stenoses compared to the combination of PET plus ICA. However, PET perfusion tracers are not widely available at present and the well accepted reference for detecting myocardial ischemia, based on numerous publications, is myocardial perfusion SPECT (MPI). MPI is an established method for the noninvasive assessment of functional significance of coronary stenoses and delivers valuable information for risk stratification. Patients with stable angina and normal stress sestamibi SPECT have a very low risk of death or fatal myocardial infarction (MI), therefore no intervention is required for these patients. According to the current guidelines for management of patients with chronic stable angina, both morphological and functional information about the coronary artery tree should be present before revascularization therapy is performed. The combination of 64-slice CT angiography plus gated myocardial SPECT could provide both non-invasive three-dimensional anatomical and functional information of the coronary artery tree.

Literatur

  • 1 Anand D V, Lim E, Raval U, Lipkin D, Lahiri A. Prevalence of silent myocardial ischemia in asymptomatic individuals with subclinical atherosclerosis detected by electron beam tomography.  J Nucl Cardiol. 2004;  11 450-457
  • 2 Anand D V, Lim E, Hopkins D, Corder R, Shaw L J, Sharp P, Lipkin D, Lahiri A. Risk stratification in uncomplicated type 2 diabetes: prospective evaluation of the combined use of coronary artery calcium imaging and selective myocardial perfusion scintigraphy.  Eur Heart J. 2006;  27 713-721
  • 3 Becker C R, Majeed A, Crispin A, Knez A, Schoepf U J, Boekstegers P, Steinbeck G, Reiser M F. CT measurement of coronary calcium mass: impact on global cardiac risk assessment.  Eur Radiol. 2005;  15 96-101
  • 4 Berman D S, Wong N D, Gransar H, Miranda-Peats R, Dahlbeck J, Hayes S W, Friedman J D, Kang X, Polk D, Hachamovitch R, Shaw L, Rozanski A. Relationship between stress-induced myocardial ischemia and atherosclerosis measured by coronary calcium tomography.  J Am Coll Cardiol. 2004;  44 923-930
  • 5 Blumenthal R S, Becker D M, Yanek L R, Moy T F, Michos E D, Fishman E K, Becker L C. Comparison of coronary calcium and stress myocardial perfusion imaging in apparently healthy siblings of individuals with premature coronary artery disease.  Am J Cardiol. 2006;  97 328-333
  • 6 Fine J J, Hopkins C B, Ruff N, Newton F C. Comparison of accuracy of 64-slice cardiovascular computed tomography with coronary angiography in patients with suspected coronary artery disease.  Am J Cardiol. 2006;  97 173-174
  • 7 Gibbons R J, Chatterjee K, Daley J, Douglas J S, Fihn S D, Gardin J M, Grunwald M A, Levy D, Lytle B W, O'Rourke R A, Schafer W P, Williams S V, Ritchie J L, Cheitlin M D, Eagle K A, Gardner T J, Garson Jr  A, Russell R O, Ryan T J, Smith Jr  S C. ACC/AHA/ACP-ASIM guidelines for the management of patients with chronic stable angina: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on Management of Patients With Chronic Stable Angina).  J Am Coll Cardiol. 1999;  33 2092-2197
  • 8 Gibbons R J, Abrams J, Chatterjee K, Daley J, Deedwania P C, Douglas J S, Ferguson Jr  T B, Fihn S D, Fraker Jr  T D, Gardin J M, O'Rourke R A, Pasternak R C, Williams S V, Alpert J S, Antman E M, Hiratzka L F, Fuster V, Faxon D P, Gregoratos G, Jacobs A K, Smith Jr  S C. ACC/AHA 2002 guideline update for the management of patients with chronic stable angina - summary article: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on the Management of Patients With Chronic Stable Angina).  Circulation. 2003;  107 149-158
  • 9 Hachamovitch R, Hayes S W, Friedman J D, Cohen I, Berman D S. Stress myocardial perfusion single-photon emission computed tomography is clinically effective and cost effective in risk stratification of patients with a high likelihood of coronary artery disease (CAD) but no known CAD.  J Am Coll Cardiol. 2004;  43 200-208
  • 10 Hacker M, Jakobs T, Hack N, Nikolaou K, Becker C, Ziegler F von, Knez A, Koenig A, Klauss V, Reiser M, Hahn K, Tiling R. 64-Slice Spiral CT Angiography does not predict the functional relevance of coronary artery stenoses in patients with stable angina.  European Journal of Nuclear Medicine. 2006;  ,  [in press]
  • 11 Hacker M, Jakobs T, Matthiesen F, Vollmar C, Nikolaou K, Becker C, Knez A, Pfluger T, Reiser M, Hahn K, Tiling R. Comparison of spiral multidetector CT angiography and myocardial perfusion imaging in the noninvasive detection of functionally relevant coronary artery lesions: First clinical experiences.  Journal of Nuclear Medicine. 2005;  46 1294-1300
  • 12 Klocke F J, Baird M G, Lorell B H, Bateman T M, Messer J V, Berman D S, O'Gara P T, Carabello B A, Russell Jr  R O, Cerqueira M D, St John Sutton M G, DeMaria A N, Udelson J E, Kennedy J W, Verani M S, Williams K A, Antman E M, Smith Jr  S C, Alpert J S, Gregoratos G, Anderson J L, Hiratzka L F, Faxon D P, Hunt S A, Fuster V, Jacobs A K, Gibbons R J, Russell R O. ACC/AHA/ASNC guidelines for the clinical use of cardiac radionuclide imaging - executive summary: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (ACC/AHA/ASNC Committee to Revise the 1995 Guidelines for the Clinical Use of Cardiac Radionuclide Imaging).  Circulation. 2003;  108 1404-1418
  • 13 Leber A W, Knez A, Becker A, Becker C, Reiser M, Steinbeck G, Boekstegers P. Visualising noncalcified coronary plaques by CT.  Int J Cardiovasc Imaging. 2005;  21 55-61
  • 14 Leber A W, Knez A, Ziegler F von, Becker A, Nikolaou K, Paul S, Wintersperger B, Reiser M, Becker C R, Steinbeck G, Boekstegers P. Quantification of obstructive and nonobstructive coronary lesions by 64-slice computed tomography: a comparative study with quantitative coronary angiography and intravascular ultrasound.  J Am Coll Cardiol. 2005;  46 147-154
  • 15 Leschka S, Alkadhi H, Plass A, Desbiolles L, Grunenfelder J, Marincek B, Wildermuth S. Accuracy of MSCT coronary angiography with 64-slice technology: first experience.  Eur Heart J. 2005;  26 1482-1487
  • 16 Libby P. Current concepts of the pathogenesis of the acute coronary syndromes.  Circulation. 2001;  104 365-372
  • 17 Mollet N R, Cademartiri F, van Mieghem C A, Runza G, McFadden E P, Baks T, Serruys P W, Krestin G P, de Feyter P J. High-resolution spiral computed tomography coronary angiography in patients referred for diagnostic conventional coronary angiography.  Circulation. 2005;  112 2318-2323
  • 18 Nakaura T, Utsunomiya D, Shiraishi S, Tomiguchi S, Honda T, Ogawa H, Awai K, Yamashita Y. Three-dimensional cardiac image fusion using new CT angiography and SPECT methods.  AJR Am J Roentgenol. 2005;  185 1554-1557
  • 19 Nakaura T, Utsunomiya D, Shiraishi S, Tomiguchi S, Kawanaka K, Honda T, Awai K, Yamashita Y. Images in cardiovascular medicine. Fusion imaging between myocardial perfusion single photon emission computed tomography and cardiac computed tomography.  Circulation. 2005;  112 e47-e48
  • 20 Namdar M, Hany T F, Koepfli P, Siegrist P T, Burger C, Wyss C A, Luscher T F, Schulthess G K von, Kaufmann P A. Integrated PET/CT for the assessment of coronary artery disease: a feasibility study.  J Nucl Med. 2005;  46 930-935
  • 21 Raff G L, Gallagher M J, O'Neill W W, Goldstein J A. Diagnostic accuracy of noninvasive coronary angiography using 64-slice spiral computed tomography.  J Am Coll Cardiol. 2005;  46 552-557
  • 22 Raggi P, Callister T Q, Cooil B, He Z X, Lippolis N J, Russo D J, Zelinger A, Mahmarian J J. Identification of patients at increased risk of first unheralded acute myocardial infarction by electron-beam computed tomography.  Circulation. 2000;  101 850-855
  • 23 Ropers D, Baum U, Pohle K, Anders K, Ulzheimer S, Ohnesorge B, Schlundt C, Bautz W, Daniel W G, Achenbach S. Detection of coronary artery stenoses with thin-slice multi-detector row spiral computed tomography and multiplanar reconstruction.  Circulation. 2003;  107 664-666
  • 24 Smith Jr  S C, Dove J T, Jacobs A K, Kennedy J W, Kereiakes D, Kern M J, Kuntz R E, Popma J J, Schaff H V, Williams D O, Gibbons R J, Alpert J P, Eagle K A, Faxon D P, Fuster V, Gardner T J, Gregoratos G, Russell R O. ACC/AHA guidelines for percutaneous coronary intervention (revision of the 1993 PTCA guidelines) - executive summary: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association task force on practice guidelines (Committee to revise the 1993 guidelines for percutaneous transluminal coronary angioplasty) endorsed by the Society for Cardiac Angiography and Interventions.  Circulation. 2001;  103 3019-3041
  • 25 Thompson R C, Cullom S J. Issues regarding radiation dosage of cardiac nuclear and radiography procedures.  J Nucl Cardiol. 2006;  13 19-23
  • 26 Zeymer U, Zahn R, Hochadel M, Bonzel T, Weber M, Gottwik M, Tebbe U, Senges J. Incications and complications of invasive diagnostic procedures and percutaneous coronary interventions in the year 2003. Results of the quality control registry of the Arbeitsgemeinschaft Leitende Kardiologische Krankenhausärzte (ALKK).  Z Kardiol. 2005;  94 392-398

Dr. med. M. Hacker

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