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Background: The purpose of this prospective study was to perform a head-to-head comparison of the two methods most frequently used for evaluation of carotid plaque characteristics: Multi-detector Computed Tomography Angiography (MDCTA) and black-blood 3 T-cardiovascular magnetic resonance (bb-CMR) with respect to their ability to identify symptomatic carotid plaques. Methods: 22 stroke unit patients with unilateral symptomatic carotid disease and > 50% stenosis by duplex ultrasound underwent MDCTA and bb-CMR (TOF, pre- and post-contrast fsT1w-, and fsT2w-sequences) within 15 days of symptom onset. Both symptomatic and contralateral asymptomatic sides were evaluated. By bb-CMR, plaque morphology, composition and prevalence of complicated AHA type VI lesions (AHA-LT6) were evaluated. By MDCTA, plaque type (non-calcified, mixed, calcified), plaque density in HU and presence of ulceration and/or thrombus were evaluated. Sensitivity (SE), specificity (SP), positive and negative predictive value (PPV, NPV) were calculated using a 2-by-2-table. Results: To distinguish between symptomatic and asymptomatic plaques AHA-LT6 was the best CMR variable and presence/absence of plaque ulceration was the best CT variable, resulting in a SE, SP, PPV and NPV of 80%, 80%, 80% and 80% for AHA-LT6 as assessed by bb-CMR and 40%, 95%, 89% and 61% for plaque ulceration as assessed by MDCTA. The combined SE, SP, PPV and NPV of bb-CMR and MDCTA was 85%, 75%, 77% and 83%, respectively. Conclusions: Bb-CMR is superior to MDCTA at identifying symptomatic carotid plaques, while MDCTA offers high specificity at the cost of low sensitivity. Results were only slightly improved over bb-CMR alone when combining both techniques.

Background: Coronary artery anomalies (CAAs) are currently undergoing profound changes in understanding potentially pathophysiological mechanisms of disease. Aim of this study was to investigate the prevalence of anomalous origin and course of coronary arteries in consecutive symptomatic patients, who underwent cardiac 64-slice multidetector-row computed tomography angiography (MDCTA). Methods: Imaging datasets of 748 consecutive symptomatic patients referred for cardiac MDCTA were analyzed and CAAs of origin and further vessel course were grouped according to a recently suggested classification scheme by Angelini et al. Results: An overall of 17/748 patients (2.3%) showed CAA of origin and further vessel course. According to aforementioned classification scheme no Subgroup 1-(absent left main trunk) and Subgroup 2-(anomalous location of coronary ostium within aortic root or near proper aortic sinus of Valsalva) CAA were found. Subgroup 3 (anomalous location of coronary ostium outside normal "coronary" aortic sinuses) consisted of one patient with high anterior origin of both coronary arteries. The remaining 16 patients showed a coronary ostium at improper sinus (Subgroup 4). Latter group was subdivided into a right coronary artery arising from left anterior sinus with separate ostium (subgroup 4a; n = 7) and common ostium with left main coronary artery (subgroup 4b; n = 1). Subgroup 4c consisted of one patient with a single coronary artery arising from the right anterior sinus (RAS) without left circumflex coronary artery (LCX). In subgroup 4d, LCX arose from RAS (n = 7). Conclusions: Prevalence of CAA of origin and further vessel course in a symptomatic consecutive patient population was similar to large angiographic series, although these patients do not reflect general population. However, our study supports the use of 64-slice MDCTA for the identification and definition of CAA.

Die koronare Herzkrankheit stellt die am häufigsten zum Tode führende Erkrankung in den Industrienationen dar und die daraus resultierende gesundheitsökonomische Belastung ist beträchtlich. Der Goldstandard der Koronarplaque-Diagnostik stellt bis heute die Stenosen-Beurteilung mittels der invasiven Herzkatheter-Untersuchung dar. Neueste Erkenntnisse unterstreichen, dass das Risiko für die Entstehung eines akuten koronaren Syndroms jedoch eher von der Koronarplaque-Zusammensetzung, als von dem Grad der koronaren Stenosierung abhängt. Vor allem nicht-kalzifizierte Plaques scheinen zur Ruptur und damit zur Auslösung eines akuten, thrombotischen Koronararterienverschlusses zu neigen. Auch auf Grund der Invasivität und der relativ hohen Kosten einer Herzkatheter-Untersuchung erscheint es sinnvoll, neue, risikoärmere Methoden der Koronarplaque-Darstellung zu entwickeln, um frühe Stadien der Erkrankung rechtzeitig zu detektieren und geeignete therapeutische Massnahmen einleiten zu können. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es zu untersuchen, ob mittels minimal-invasiver Mehrzeilen-Detektor-CT-Angiographie (MDCTA) nicht-kalzifizierte Plaques erkannt und sowohl qualitativ als auch quantitativ bewertet werden können. Zusätzlich sollte diese Arbeit noch weitere Einsatzbereiche der MDCT-Technologie in der kardialen Diagnostik aufzeigen. Insbesondere sollte geprüft werden, inwieweit mittels der MDCT myokardiale Minderperfundierungen, die auf Infarzierungen des Herzmuskelgewebes hinweisen können, darstellbar sind. 179 Patienten wurden in die MDCT-Koronarplaque-Diagnostik eingeschlossen. Dazu wurde zunächst an Hand der nativen, nicht kontrastverstärkten MDCT-Datensätze ein Kalzium-Screening durchgeführt. Zusätzlich wurden die bei allen eingeschlossenen Patienten zusätzlich akquirierten kontrastverstärkten MDCT-Angiographie-Datensätze auf die Existenz nicht-kalzifizierter Koronarplaques hin untersucht und die dabei detektierten Plaque-Areale qualitativ und quantitativ ausgewertet. Die Ergebnisse dieser beiden Untersuchungsverfahren wurden miteinander und gleichzeitig mit den Befunden einer konventionell durchgeführten, invasiven Katheter-Koronarangiographie verglichen und korreliert. In die MDCT-Infarkt-Diagnostik wurden 106 Patienten eingeschlossen, von denen 27 einen Myokardinfarkt erlitten hatten. Dazu wurden die kontrastverstärkten Herz-MDCTA-Datensätze dieser Patienten auf Auffälligkeiten der kardialen Morphologie und der myokardialen Kontrastmittelverteilung hin untersucht. Die dort erkannten Kontrastmittelverteilungsdefekte wurden als Minderperfusion und damit als mögliche myokardiale Infarzierung interpretiert. Bei den richtig positiv erkannten Myokardinfarkten wurde der CT-Dichtewert im Unterschied zum gesunden Myokard, die Wanddicke und das Infarktvolumen ermittelt. Morphologische Auffälligkeiten wie myokardiale Aneurysmen, intracavitäre Thromben oder intramurale Verkalkungen wurden festgehalten. Die Ergebnisse der Koronarplaque-Diagnostik haben gezeigt, dass mit Hilfe der kontrastverstärkten MDCT-Angiographie nicht-kalzifizierte Gefäßwandveränderungen in vivo nachgewiesen und quantifiziert werden können. Die Volumina dieser nicht-verkalkten Gefässwand-Läsionen zeigten eine positive Korrelation zu den ermittelten Kalk-Scores sowie dem Schweregrad der koronaren Herzkrankheit laut Herzkatheterbefund. Es zeigten sich allerdings überproportional hohe Anteile von nicht-verkalkten Plaques in frühen Stadien der koronaren Atherosklerose. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass durch die Durchführung einer kontrastverstärkten MDCTA einige Patienten mit koronaren, atherosklerotischen Läsionen identifiziert werden konnten, die im CT-Kalzium-Screening und/oder bei der konventionellen Koronarangiographie keine Hinweise auf eine KHK-Erkrankung zeigten. Nach den Ergebnissen dieser Studie ist zu überlegen, ob Patienten mit einem charakteristischen und hohen KHK-Risikoprofil sich trotz negativer Kalzium-Screening-Untersuchung zusätzlich einer MDCT-Angiographie ihrer Koronararterien unterziehen sollten. Dazu sollte das konkrete Gesundheits-Risiko durch nicht-kalzifizierte Plaques in umfangreichen, prospektiven Studien nochmals systematisch bewertet werden. Eine MDCTA-Studie, in der z.B. die Auswirkung einer lipidsenkenden, medikamentösen Therapie auf die koronare Belastung mit nicht-kalzifizierten Plaques evaluiert wird, könnte hier weitere Erkenntnisse erbringen. Ferner sollten größer angelegte Untersuchungen die Reproduzierbarkeit der quantitativen Volumenbemessungen von nicht-kalzifizierten Plaques überprüfen. In der vorliegenden Studie konnte eine Sensitivität von 85%, eine Spezifität von 91% und eine diagnostische Genauigkeit von 90% für die Erkennung myokardialer Infarzierungen mittels der MDCT ermittelt werden. Zu der Infarkt-Diagnostik mittels MDCT ist zu vermerken, dass kein Zweifel daran existiert, dass andere Techniken wie Myokardszintigraphie oder MRT weitreichende Informationen über kardiale Funktion, Perfusion und Vitalität liefern können, die von der routinemäßig eingesetzten, kontrastverstärkten MDCT-Herz-Untersuchung nicht ermittelt werden können. Trotzdem konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die MDCT Angiographie des Herzens neben der morphologischen Darstellung der Koronararterien zusätzlich wichtige und detaillierte Informationen über die kardiale Morphologie liefern kann und eine relativ sensitive Methode zur Erkennung von Myokardinfarzierungen darstellt. Die Ergebnisse dieser Arbeit untermauern den möglichen klinischen Wert der kontrastverstärkten MDCT Untersuchung des Herzens in der Diagnostik der koronaren Herzkrankheit, da sie eine angiographische Bildgebung der Koronararterien ermöglicht, detaillierte Informationen zu atherosklerotischen Gefässwandläsionen der koronaren Atherosklerose liefert und eine Beurteilung des Myokards hinsichtlich ischämischer Veränderungen mit minimalster Invasivität möglich macht. Die klinische Etablierung neuerer 16-Zeilen- und 64-Zeilen MDCT-Systeme mit ihrer verbesserten räumlichen und zeitlichen Auflösung wird das Potential der MDCT noch weiter erhöhen.