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3D-Bildgebung verbessert Diagnose bei koronaren Herzerkrankungen

News

16. April 2020

Die Koronare Herzkrankheit gehört zu den häufigsten kardiologischen Erkrankungen und stellt die häufigste Todesursache in den westlichen Industrienationen dar. Einer Forschergruppe des USZ ist es gelungen, alle diagnostisch wichtigen Aspekte aus CT- und MRI-Untersuchungen in einem einzigen, dreidimensionalen Bild darzustellen. Das soll eine einfachere Diagnose ermöglichen.

​Bisher werden kardiale MRI- und CT-Daten im klinischen Alltag zweidimensional und unabhängig voneinander ausgewertet. Die CT zeigt die Engstellen der Herzkranzgefässe, die MRI die Versorgung des Herzmuskels mit Sauerstoff. Eine Forschergruppe für kardiovaskuläre Bildgebung am Institut für interventionelle und diagnostische Radiologie am USZ hat eine neue Technik entwickelt, die CT- und MRI-Bilder zu einem dreidimensionalen Bild zusammenfasst. Mithilfe der neuen dreidimensionalen Darstellung wird eine intuitive, umfassende Bewertung aller radiologischen Untersuchungen ermöglicht. Für Patientinnen und Patienten mit koronarer Herzerkrankung sind eine exakte Diagnose und eine genaue Abwägung der möglichen Therapieformen essentiell. Koronare Engstellen und daraus resultierende Durchblutungsdefizite oder Narben können damit exakt korreliert werden. Zudem lässt sich sehr gut erkennen, ob eine Koronarstenose nur zu Durchblutungsstörungen oder bereits zu einem grösseren Infarktareal geführt hat. Die Entscheidung für die optimale Therapie – zum Beispiel einer Wiederherstellung der Durchblutung des Gefässes (Revaskularisierung) mittels Stent oder Bypass – hängt ganz wesentlich von dieser Abwägung ab.

Alle Aspekte in einem Bild

«Es gab bisher schon Arbeiten zur dreidimensionalen Fusionierung von medizinischen Bilddaten bei koronaren Herzerkrankungen. Allerdings wurden bisher höchstens zwei Aspekte der Krankheit gemeinsam dargestellt», erklärt Jochen von Spiczak. Der Assistenzarzt des Instituts für interventionelle und diagnostische Radiologie hat die neue Methodik des Forschungsprojekts entwickelt: «Unsere Arbeit stellt das erste Mal alle radiologisch abbildbaren Aspekte der koronaren Herzkrankheit gemeinsam dar: Anatomie, Koronarstenosen, Blutflusseinschränkungen, resultierende Minderdurchblutung und resultierende Infarktnarben des Herzmuskels». Um das dreidimensionale Bild zu erhalten, werden die Daten des Herz-CT und des Herz-MRI teils manuell, teils automatisch weiterverarbeitet und derart transformiert, dass sie aufeinanderpassen. Nach dieser Vorbereitung werden die Daten mittels moderner Rendering-Algorithmen – die teilweise in der Animationsfilmindustrie, beispielsweise von Disney, entwickelt wurden – gemeinsam dreidimensional und farbig dargestellt.

Softwaretool für die Klinik nötig

Bisher handelt es sich um ein reines Forschungsprojekt. «Aufgrund der bisherigen Umsetzung als Software-Prototyp ist die Bearbeitung noch zu komplex für die Anwendung im klinischen Alltag», so Jochen von Spiczak. Würde jedoch ein entsprechendes Softwaretool entwickelt, liesse sich die Technik relativ einfach in den klinischen Alltag überführen. Für Patientinnen und Patienten ebenso wie für Ärzte und Ärztinnen hätte das Vorteile: Eine vereinfachte Entscheidung für die optimale Therapie und eine verbesserte Kommunikation mit den Patienten. Sofern CT- und MRI-Bilder der Patienten schon vorliegen, würden auch keine zusätzlichen Kosten entstehen.

200416_3D-Bildgebung-Herzfinal.jpg

 

​Mehr Informationen:

Radiology: Cardiothoracic Imaging 2020; 2(2):e190116Multimodal Multiparametric Three-dimensional Image Fusion in Coronary Artery Disease: Combining the Best of Two Worlds
https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/ryct.2020190116