Lungen - Szintigrafie Kontra und Pro aus der Sicht des Radiologen Gerhard Mostbeck Institut für diagnostische und interventionelle Radiologie des Wilhelminenspitals der Stadt Wien mit Standort Röntgen Otto Wagner Spital 2. Steyrer Adventtreffen 2008: Nuklearmedizin Interaktiv

Kontra und Pro Lungen-Szintigrafie Radiologische Techniken zur Diagnose der VTE C/P-RÖ, MD-CT-PA-A, US, MRI, DAS,……..MD-CT Wie gut ist die MD-CT im Vergleich zur V/P-Szinti? Pro und Kontra – Faktoren: Verfügbarkeit Kontraindikationen Nichtdiagnostische Ergebnisse, vorgeschädigte Lunge Relevante Nebendiagnosen – DD zur VTE Prognose des Patienten mit VTE Strahlenbelastung Ist das Alles ohnehin sinnlos?

Venöse Thromboembolie C/P Röntgen P/V - Szintigraphie CT: MD-CT MRI DSA Echokardiographie CT MRI Phlebographie US + Doppler CT MRI

VTE – Standard 2008: MD-CT C/P Röntgen P/V - Szintigraphie CT: MD-CT MRI DSA Echokardiographie CT MRI Phlebographie US + Doppler CT MRI

VTE: Modalitäten

MD-CT-PA-A 1992: M. Remy-Jardin et al 90 96 Sens.% Spez.% 1992: M. Remy-Jardin et al 90 96 1995: Goodman et al: CTA vs PA 86 92 Subsegmentale PE: 63% 89% 1996: „subsegmentale PE“ 2006: PIOPED II 83 96 2008: MD-CT > 64: PA 6.Ordnung

VTE CT - PA : Evolution der CT Spiral - CT Subsecond - S - CT Multidetektor - CT

VTE S-CT-PA 1s 0.5s multi 30 s 15 s 5 s 120/3

VTE MD-CT-PA

VTE: MD-CT-PA & MD-CT-V

….und was ist mit DS - CT Perfusion ? Machbarkeitsstudie: C.Fink et al RÖFO 2008:180;879 24 Pat. Verdacht auf PE, 4/24 mit PE Perfusionskarten für Voxel mit Luft&Jod Beurteilung der Bildqualität „Goldstandard“ CT-PA-A

….und was ist mit DS - CT Perfusion ? Machbarkeitsstudie: C.Fink et al RÖFO 2008:180;879 Perfusionsdefekte bei 4/4 Pat. mit PE

VTE MD-CT-PA Embolus im offenen Foramen ovale

Vorteile der MD-CT-PA-A Räumliche Auflösung < 1mm, isotrope Voxel Multiplanare Rekonstruktionen EKG-gating/triggering: Herzfunktion ( 16 Zeilen) RV, LV – Funktion Beurteilung der Koronararterien Alternative Diagnosen: Gefäße, Lunge, Thoraxwand Mituntersuchung der Venen (MD-CT-Venografie)

VTE – Standard 2008: MD-CT Informationen für Anforderer Wie gut ist die MD-CT in der Diagnose der VTE ? Wichtigkeit: Vortestwahrscheinlichkeit für VTE ! Ist die Mituntersuchung der Venen Standard ? Ist es sicher, Pat. mit neg. MD-CT-PA nicht zu behandeln? Abschätzung Prognose: RV-Funktion, PE Score PA Empfehlungen PIOPED II

So gut ist die Lungenszintigrafie Radiology: Volume 246: Number 3—March 2008

So gut ist die Lungenszintigrafie Sensitivität V/P-Szinti high prob.: 77,4% Spezifität V/P-Szinti very low prob.+normal: 97,7% Radiology: Volume 246: Number 3—March 2008

So gut ist die Lungenszintigrafie Definitive Diagnose einer/keiner PE: V/P Szinti 74% CT 94% Radiology: Volume 246: Number 3—March 2008

Wie gut ist die MD-CT-PA bei VTE ? P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Wie gut ist die MD-CT-PA bei VTE ? Wie gut ist MD-CT-PA in der Diagnose der PE? Was bringt die MD-CT-V ? Was bringt die klinische Beurteilung (Wells Score) ? Methodik (prospektiv, multicenter): 7284 Pat. Verdacht PE – 1090 eingeschlossen – 824 alle Unters. 192 PE+ , 632 PE- 4, 8 und 16 MD-CT 51 / 824 (6,2%) MD-CT-PA und 10,6% MD-CT-PA+V nicht beurteilbar CT-PA und CT-V, einfache Beurteilung “Füllungsdefekt“ Kombinierter Referenzstandard, Pat. PE neg: F/U Telefon 3 & 6 Monate P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Wie gut ist die MD-CT-PA bei VTE ? Klinische Beurteilung (Wells Score) Wahrscheinlichkeit PE: < 2: niedrig  2 aber  6: mittel > 6: hoch P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317 ; P.S.Wells et al: Ann Int Med 2001;135:98

Wie gut ist die MD-CT-PA bei VTE ? Sens. Spez. PPV NPV CT-PA 83 96 86 95 CT-PA+V 90 95 85 97 P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Wie gut ist die MD-CT-PA bei VTE ? Was bringt die klinische Beurteilung der PTB? P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Klinische Beurteilung Verdacht VTE Vortestwahrscheinlichkeit - Nachtestwahrscheinlichkeit Annahme: Test mit Sens.95%, Spez.95% Prävalenz (%) PPV 0.1 2 1.0 16 2.0 28 5.0 50 10 68 50 95 80 99

Klinische Beurteilung Verdacht VTE Das bedeutet für den Anforderer einer MD-CT-PA...... Vorsicht bei Diskrepanz zwischen MD-CT-PA-Befund und klinischer Wahrscheinlichkeit für eine PE: Niedere Vortestwahrscheinlichkeit – für PE pos. Befund Hohe Vortestwahrscheinlichkeit – für PE neg. Befund

Ist die MD-CT-V Standard? 8 / 824 Patienten nur MD-CT-V positiv ....in der MD-CT-PA werden kleinste Emboli übersehen! 55 % der Pat. mit PE hatten Thrombose Diagn. Wert der CT-V bei 17,3% 116 Pat. VTE CT-PA+V 27 PE 31 DVT 58 PE + DVT = VTE P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317; B.Ghaye et al Rad 2006;240, P.A.Loud Rad 2001;219,498

Ist die MD-CT-V Standard ? Warum Bein- und Beckenvenen untersuchen ? Verbesserung des neg. Vorhersagewertes der CT-PA Diagnose der Thrombose – VTE - bei Pat. mit wahrscheinlich FN CT-PA Abschätzung des Risikos für rezidivierende PE ? Behandlung der Thrombose – PTS Diagnose VTE bei inkonklusiver MD-CT-PA JA, ABER WELCHE METHODE? Strahlenschutz Verfügbarkeit Kosten

Inkonklusive CT-PA Ref. % inkonkl. Bemerkung Kim et al 1999 6 75% stat. Pat ESTIPEP 1999 12 60% stat. Pat Garg et al 1998 2 60% stat. Pat van Rossum et al 1996 1 99% „adequate“ Goodman et al 1995 10 Remy-Jardin et al 1996 9 4% stat. Pat PIOPED II 2006 6 MD-CT-PA Ghaye et al 2006 10 MD-CT-PA

Inkonklusive CT-PA: Ursachen Bewegungsartefakte (Atmung, Herz) Multimorbide Patienten Insuffiziente Kontrastierung der PA PH Rechtsherzversagen Obere Einflussstauung Rechts-Links-Shunt Offenes Foramen Ovale – Valsalva Manöver

Treffsicherheit MD-CT für akute VTE Die Treffsicherheit der MD-CT für die Diagnose der VTE ist hoch. Cave: Nicht beurteilbare Untersuchungen! Die Sensitivität für die Diagnose akute PE wird durch ergänzende Durchführung einer CT-V erhöht. Vorsicht bei einer Diskrepanz zwischen klinischer Einschätzung und MD-CT Befund ! P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Purpose: To assess the safety of withholding anticoagulation in pts. with suspected PE and negative results on CTPA. Ann Intern Med. 2004;141:866-874.

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA PIOPED V/P JAMA 1990: VTE: 1,6% Fatale PE: 0,53% Ann Intern Med. 2004;141:866-874.

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Sens. Spez. PPV NPV CT-PA 83 96 86 95 CT-PA+V 90 95 85 97 17% FN Kleine, subsegmentale Emboli nicht dargestellt Verbesserung Sens. durch MD-CT-V „Ausschlußdiagnose“ PE bei „normalen“ C/P durch V/Q P.D.Stein et al – PIOPED II, NEJM 2006;354(22);2317

Abschätzunge der Prognose VTE – RV-Funktion Echokardiografie: RV-Dilatation und RV-Dysfunktion Parameter des Schweregrades und der Prognose bei PE CT bisher: Semiquantitativ „auf‘s Herz schauen“ !

Abschätzunge der Prognose VTE – RV-Funktion Quantifizierung der RV-Funktion: Messung kurze Achsen des RV und LV und der RV/LV ratio Axiale CT, 4-Kammer-Blick Messung der Fläche des RV und LV in einer Ebene Quantifizierung der RV&LV - Funktion und Wandbewegung

Abschätzunge der Prognose VTE – RV-Funktion RV/LV Durchmesser >1, „paradoxes Septum“: Gute Korrelation mit Echokardiografie Gute Parameter für schweren Verlauf: Aufnahme auf der ICU Hohe 30-Tage Mortalität Ghaye et al Rad 06, Lim et al Clin Imaging 05, van der Meer Rad 05; Schoepf et al Circ 04, Araoz et al J Thor Im 03

Abschätzunge der Prognose VTE – RV-Funktion Quantifizierung der RV und LV-Funktion: Auswurffraktion, Schlagvolumina MD-CT >16, ECG-gating Software E.Coche et al, Eur Radiol 2005;15:1432

Abschätzunge der Prognose Quantifizierung der PA-Obstruktion durch Emboli Scoring-Systeme zur Quantifizierung des Schweregrades der PE Miller et al, Walsh et al, Qanadli et al, Mastora et al: 1978-2003 Gute Korrelation der Scores Uneinheitliche Wertigkeit: Guter / schlechter Parameter für Mortalität Keine Korrelation mit Parametern der RV-Funktion Ursache für diskrepante Ergebnisse: Keine Beurteilung kleiner Arterien & add. pulmonaler Erkrankungen Keine Beurteilung der Herzfunktion

VTE – Standard 2007: MD-CT Informationen für Anforderer Wie gut ist die MD-CT in der Diagnose der VTE ? Wichtigkeit: Vortestwahrscheinlichkeit für VTE ! Ist die Mituntersuchung der Venen Standard ? Ist es sicher, Pat. mit neg. MD-CT-PA nicht zu behandeln? Abschätzung Prognose: RV-Funktion, PE Score PA Empfehlungen PIOPED II

MD-CT-PA bei VTE: Info für Anforderer Ohne i.v. KM keine Diagnose ! Nierenfunktion? S-Kreatinin ! Schilddrüsenfunktion ? TSH ! Bekannte Kontrastmittelunverträglichkeit ? Details: ESUR-Guidelines: http://www.esur.org/ESUR_Guidelines_NEW.6.0.html Wann untersuchen ? Instabiler Patient: < 1 Stunden Stabiler Patient: 12 – 24 Stunden Wichtig zur Befundinterpretation: Abschätzung der VTW, kein D-Dimer-Imaging!

Diagnostische Algorythmen Einige Gedanken zum RÖ-Kontrastmittel: Nierenfunktion, SD-Funktion, Anamnese - KM-Reaktion? Schwangerschaft möglich? Einige Gedanken zur Strahlenbelastung

CT – Radiation Dose UNTERSUCHUNG EFFEKTIVDOSIS (1) t UMGEBUNG (2) n XR-pa (2) (mSv) Thorax pa 0,02 3 d 1 Thorax lat. 0,04 6 d 2 BWS (2 Ebenen) 0,7 4 Mo 35 LWS (3 Ebenen) 1,3 7 Mo 65 Abdomen ap 1,0 6 Mo 50 IVP (6 Aufnahmen) 2,5 14 Mo 125 Irrigoskopie 7 3,2 J 350 CT Schädel 2,3 1 J 115 CT Thorax 8 3,6 J 400 CT Abd./Becken 10 4,5 J 500 LD-CT Lunge – Screening 0,60 90 d 30 1.: Hart D. et al, HMSO, 1996, London 2.: RCR working party: How to make best use of a department of radiology

CT – Radiation Dose UNTERSUCHUNG EFFEKTIVDOSIS (1) t UMGEBUNG (2) n XR-pa (2) (mSv) Thorax pa 0,02 3 d 1 Thorax lat. 0,04 6 d 2 BWS (2 Ebenen) 0,7 4 Mo 35 LWS (3 Ebenen) 1,3 7 Mo 65 Abdomen ap 1,0 6 Mo 50 IVP (6 Aufnahmen) 2,5 14 Mo 125 Irrigoskopie 7 3,2 J 350 CT Schädel 2,3 1 J 115 CT Thorax 8 3,6 J 400 CT Abd./Becken 10 4,5 J 500 LD-CT Lunge – Screening 0,60 90 d 30 1.: Hart D. et al, HMSO, 1996, London 2.: RCR working party: How to make best use of a department of radiology

Klinische Differentialdiagnosen der akuten PE Pneumonie Myokardinfarkt Aortendissektion Atelektasen Pleuraerguß, Pericarderguß Pneumothorax, Pneumomediastinum Rippenfrakturen Mediastinitis, Abszesse COPD

Akute Pulmonalembolie Alternative Diagnosen (30%)

Pat. mit Hämoptysen, v.a. PE, BB- und RR Abfall,

Diagnostische Algorythmen-PIOPED II Klinische Beurteilung der Vortestwahrscheinlichkeit vor der bildgebenden Diagnose Klinische Beurteilung mit objektiver Methode P.D.Stein et al, Rad 2007;242;15-21

Diagnostische Algorythmen-PIOPED II D-Dimer bei niedriger und mittlerer klin. VTW P.D.Stein et al, Rad 2007;242;15-21

Diagnostische Algorythmen-PIOPED II P.D.Stein et al, Rad 2007;242;15-21

Diagnostische Algorythmen-PIOPED II P.D.Stein et al, Rad 2007;242;15-21

Diagnostische Algorythmen-PIOPED II P.D.Stein et al, Rad 2007;242;15-21

Kleine RH Lunge

Radiologische Diagnostik M-Stadium. Domäne der FDG-PET/CT. Vergleich mit Ganzkörper-MR. Rad 2008, 248:643-654 Erfassung der normalen und gestörten Ventilation mit dual-source MD-CT. Rad 2008, 248:615 Verdopplung der Diagnose „PE“, bei gleichbleibender Mortalität 1994-2004 in New York. Ursache? Harmlose PE? „Überverwendung“ der MD-CT-PA-A? Clin Rad 2008;63:381

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Hintergrund: Xenon (Xe): Röntgendichtes Gas, Quantifizierung der Gaskonzentration in der CT Bisher: Subtraktion: Nativ - Xe-enhanced CT = Xe-Verteilung Dual-energy-CT: Direkte Berechnung der Xe-Konzentration (Strahlung unterschiedlicher Energieniveaus)

Dual-Source CT

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Patienten, Technik, Methode: 8 Probenden, 4 Patienten Maskenatmung, 30% Xe und 70% O2 1,5 Minuten Wash-in, wash-out – Bilder alle 18 sec CT: Siemens Somatom Definition 40 mAs bei 140 kV 170 mAs bei 80 kV

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Patienten, Technik, Methode:

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Ergebnisse:

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Ergebnisse:

Xenon-Ventilation Dual-Source CT Ergebnisse: Pat. mit postinfekt. BO

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA AJR 2004;182:499-504

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Hintergrund: Klinische Diagnose der PE schwierig Antikoagulation: Mortalität von 30%  auf 2-10% S-CT-PA bei PE seit 1992: Sensitivität: 60% - 100% Spezifität: 78% - 100% Aber: Wie gut ist der negative Vorhersagewert einer S-CT-PA? Isolierte subsegmentale PE? „Genauere“ Diagnose mit MD-CT! AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Studienziel: Wie groß ist das Risiko einer nachfolgenden PE nach einer für PE negativen MD-CT-PA? AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Prospektive Studie 06/2001 – 03/2002 290 PatientInnen Verdacht auf PE 102: MD-CT-PA 188: V/P-Szintigraphie MD-CT-PA: 4-Zeiler, KM 120/3/bolus-tracking, Kollimation 1,25mm, Rekon. 1,25mm Workstation, 2 Radiologen-Konsens Beurteilung der Untersuchungsqualität: Skala 1-4 Alle anderen pathologischen Veränderungen gewertet Thoraxröntgen AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA 102 Patienten 17 PE 85 keine PE F/U: 4–13 (9) Monate Diagnose PE: PA, CTA, V/Q, Patho AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Ergebnisse: Qualität der MD-CT-PA bei 85 PE-neg. Pat.: 1: 64; 2: 18; 3: 3; 4: 0 Signifikante Nebenbefunde: 64 / 85 Pat. (75%) Pleuraerguss (10), Konsolidierung (15), Emphysem (18) Bronchuskarzinom (4), Atelektase (7), Lungenfibrose (4) Adenopathie (2), TB, AVM, Metastasen Thoraxröntgen bei signifikanten Nebenbefunden: normal 27%, XR=CT 53%, CT>XR 20% AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Ergebnisse: Follow-up: 17 / 85 Pat. gestorben: Keine PE 6 / 85 Pat.: Antikoagulation Davon: 2 TVT, 2 PE – 1FN, 2 andere Gründe Negativer Vorhersagewert MD-CT-PA: 99% (98%) AJR 2005;184:742–745

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Schlussfolgerung: Pat. mit für PE nagativer MD-CT-PA haben ein sehr geringes Risiko für eine nachfolgende PE ! AJR 2005;184:742–745

VTE CT - PA : Evolution der CT Spiral - CT Subsecond - S - CT Multislice - S - CT

VTE S-CT-PA 1s 0.5s multi 30 s 15 s 5 s 120/3

VTE MD-CT-PA

VTE MD-CT-PA: Inkonklusive Untersuchung Bewegungsartefakte (Atmung, Herz) Multimorbide Patienten Insuffiziente Kontrastierung der PA PH Rechtsherzversagen Obere Einflussstauung Rechts-Links-Shunt Offenes Foramen Ovale – Valsalva Manöver

VTE MD-CT-PA: Inkonklusive Untersuchung Studie Jahr % inkonklusive ESTIPEP 1999 6 Garg et al 1998 2 van Rossum et al 1996 1 Remy-Jardin et al 1996 9 Goodman et al 1995 10 Kim et al 1999 6

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA Purpose: To assess the safety of withholding anticoagulation in pts. with suspected PE and negative results on CTPA. Ann Intern Med. 2004;141:866-874.

Risiko für PE nach neg. MD-CT-PA PIOPED V/P JAMA 1990: VTE: 1,6% Fatale PE: 0,53% Ann Intern Med. 2004;141:866-874.

Diagnose der VTE Verdacht VTE Verbesserung der VTW (D-DIMER) MD-CT-PA MD-CT-PA neg. MD-CT-PA pos. MD-CT-PA inkonkl. MD-CT-PA: AD Diagnose der TVT (US, CT-Veno, Phlebo) Diagnose der TVT (US, CT-Veno, Phlebo) (-) (+) (+) (-) Therapie STOP Therapie: Antikoagulation STOP V/Q-Szinti

Kontra und Pro Lungen-Szintigrafie Szinti MD-CT Treffsicherheit +++ +++ Ausschlussdiagnose, NPV +++ ++ Verfügbarkeit + +++ Kontraindikationen +++ ++ Nichtdiagnostische Ergebnisse ++ + Verlässlich bei „pathol.“ Lunge + +++ Relevante Nebendiagnosen (+) +++ Prognose der VTE + ++ Diagnose der TVT +++ Strahlenbelastung ++ + VTE in der Schwangerschaft + ++

Kontra und Pro Lungen-Szintigrafie MD-CT exzellente Methode Diagnose VTE Mituntersuchung der Venen: Sensitivität VTE  Cave: Bis 10% der MD-CT-PA inkonklusiv Der Anforderer sollte misstrauisch sein bei: Hoher VTW für PW, aber neg. MD-CT-PA Niederer VTW für PE, aber pos. MD-CT-PA Beurteilung der RV/LV Funktion mit  16 Zeilen Indikation für V/P-Szinti MC-CT nicht durchführbar – KI gegen i.v. Jod KM Ausschlussdiagnose PE, keine relevante alternative Diagnose, junge Pat.

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Untersuchungsziel: Zusammenhang zwischen vermehrtem Einsatz der CT zur Diagnose der PE und Mortalität an PE ?

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Methodik: Datenanalyse Entlassungs-Datenbank in NYS (SPARCS) 28 Spitäler in NYS Datenanalyse von Risikofaktoren für PE 1.1.94 – 31.12.2004, keine Daten aus 1996 Bi- und multivariante Auswertung der Daten

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Ergebnisse: 24,871,131 Pat. Davon: 692,981 Todesfälle 34,674 primäre Diagnose PE Davon: 1537 Todesfälle

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Ergebnisse: Abnahme der KH-Aufnahmedauer 94  04 um 26% 7,9  5,8 Tage Abnahme der KH-Aufnahmedauer PE 94  04 um 39% 11,2  6,8 Tage

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Diskussion: Stabile Mortalität an PE in den USA seit Anfang 90 Zunahme der MD-CT-PA-A, Abnahme Szinti und PA Kosten: CT $441,66 vs V/P-Szinti $232,19 Vorteil CT: Darstellung relevanter Differentialdiagnosen

Diagnose PE , aber Mortalität gleichbleibend Diskussion: Zunahme der Inzidenz an PE 94  04 ? Keine Änderung der Risikofaktoren für PE Keine Ahnung, wie PE diagnostiziert wurde Andere Nachteile der Studie Aber: Diagnostizieren wir mehr „harmlose“ PE ?