Multimodale Vitalitätsdiagnostik mit kombinierter Positronen-Emissions- und Kernspintomografie

In dieser Arbeit untersuchten wir den Nutzen quantitativer Parameter zur Verbesserung der regionalen Vitalitätsbestimmung, im Vergleich zu konventionellen nuklearmedizinschen Untersuchungstechniken. Es wurden 18 Patienten (60 ± 10 Jahre, 15 männlich), die alle an einer schweren 3-Gefässererkrankung des linken Ventrikels (LV) litten. An allen Patienten wurden PET- (dynamische 13-N Ammoniak und gegatete 18-FDG) und MRT-Untersuchungen innerhalb von 1,2 ± 0,5 Tagen durchgeführt. Weitere 3,3 ± 2,5 Tage danach erfolgte eine Bypassoperation an allen drei Koronargefässen. Eine MRT Kontrolluntersuchung erfolgte nach 311 ± 122 Tagen. Zur Beurteilung der regionalen Verbesserung der Herzfunktion führten wir einen Vitalitätsindex ein, der duch die präoperative regionale Kontraktilität und die Kontraktilitätszunahme nach Revaskularisierung definiert wird. Die konventionelle PET-Analyse lieferte uns ein 9 Segmentmodell der Traceraufnahme. Wir führten eine Unterteilung der Segmente in Normalgewebe, Narbenareale und Mismatchregionen durch. Im nächsten Schritt ermittelten wir den regionalen myokardialen Blutfluss und den FDG-Count-Increase. Grenzwerte, basierend auf ROC-Analysen, ermöglichten die Anwendung dieser quantitativen Parameter für die Vitalitätsdiagnostik. Schliesslich integrierten wir zusätzlich die präoperative regionale Wandkontraktilität in unseren Diagnosealgorithmus. Die Kontrolluntersuchung, die nach einem Intervall von mindestens 6 Monaten stattfand, ermöglichte eine sehr präzise Definition der regionalen Vitalitäten. Durch die Hinzunahme quantitativer Parameter zum konventionellen PET konnte die Vitalitätsdiagnostik deutlich verbessert werden, ohne eine Verlängerung der Untersuchungszeit zu verursachen. Die zusätzliche Berücksichtigung der Herzmorphologie durch das MRT verbesserte die Vitaltitätsdiagnostik zusätzlich. Dadurch konnte eine Sensitivität und Spezifität für die Diagnose von Mismatcharealen von 79%/84% erreicht werden. In this study we investigated the value of quantitative parameters inluding PET and MRI to improve the regional viability assessment in comparison to conventional nuclear medical examination techniques. 18 patients (60 ± 10 years, 15 male) were included in this study, all of them suffering of a severe cardiac 3-vessel disease of the left ventricle. All of the patients underwent a PET examination (dynamic 13-N ammonia and gated 18-FDG) and MRI scan within 1.2 ± 0.5 days. 3.3 ± 2.5 days after the imaging procedures a coronary artery bypass grafting was perfomed in all 3 vessels. All patients underwent a follow-up MRI examination which was performed 311 ± 122 days after revascularization. In order to evaluate the regional improvement of the heart function we introduced a viability index, defined by the preoperative regional contractility and the contractility increase after revascularization. By performing a conventional PET we gained a 9 segment model of tracer uptake. We subdivided the segments into normal tissue, scar tissue, and mismatch regions. Then we identified the regional myocardial blood flow and the regional contractility using the dynamic and gated PET. We defined thresholds, based on ROC analysis using these quantitative parameters for viability assessment . Finally we integrated the preoperative regional contractility based on the MRI in our assessment algorithm. The follow-up examination performed after a period of at least 6 months after revascularization using the most accurate examination technique, the MRI, enables a very accurate definition of the regional viabilities. The addition of quantitative parameters to the PET viability imaging clearly improves the diagnostic accuracy without lengthening the examination time. The integration of wall thickening data form a morphological imaging technique which does not suffer from reduced or missing tracer uptake increased the perfomance even further. By considering all parameters a sensitivity and specifity for the assessment of mismacht areas was 79%/84%.