Multi-detector Row CT: Effect of Iodine Dose Reduction on Hepatic and Vascular Enhancement

Zusammenfassung

Ziel: Beurteilung des Einflusses verschiedener Jodkonzentrationen in intravenösen Kontrastmitteln auf Leber- und Gefäßanreicherung während der arteriellen und portovenösen Bildphase bei der 4-Kanal-Multidetektor-CT (MDCT). Material und Methode: 100 konsekutive Patienten, die zum dreiphasischen Abdomen-MDCT überwiesen worden waren, wurden willkürlich in vier Gruppen unterschiedlicher Jodkonzentrationen eingeteilt (200, 250, 300 oder 350 mg/ml). Ein 4-Kanal-MDCT wurde in der Nativphase, in der arteriellen und portovenösen Phase durchgeführt (VolumeZoom, Siemens, Germany). Ein vorbestimmtes Kontrastmittelvolumen von 150 ml wurde mit einer Geschwindigkeit von 3 ml/s mittels eines automatischen Bolustracking-Systems injiziert (Care, Bolus, Siemens, Erlangen). Leber- und Gefäßanreicherung wurden zeitabhänging gemessen und die Nativwerte subtrahiert, um die mittlere arterielle und portovenöse (MHE) und die mittlere aortale (MAE) Anreicherung für jede Gruppe zu berechnen. Eine mittlere Kontrastanreicherung von > 80 HU in der Aorta and von > 40 HU in der Leber wurde als ausreichend angesehen. Ergebnisse: Alle Patientengruppen zeigten eine ausreichende Gefäßanreicherung während der arteriellen Bildphase. Die MAE war mit 350 mg/ml (222 HU) und 300 mg/ml (213 HU) signifikant besser als mit 250 mg (196 HU) und 200 mg/ml (169 HU), während die MHE keinen signikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen (Streuung 16 - 25 HU) zeigte. Mit ansteigenden Konzentrationen wies die portovenöse MHE eine vermehrte Anreicherung auf, die zwischen den Gruppen signifikant war. Nur in den Patientengruppen, die höhere Konzentrationen (350 mg/ml und 300 mg/ml) erhalten hatten, erreichte jeder Patient die Richtwerte einer ausreichenden portovenösen MHE. In der Gruppe mit niedriger Konzentration lag die Anreicherung bei 8 Patienten mit 200 mg/ml und bei 3 Patienten mit 250 mg/ml unterhalb des Schwellenwertes. Diskussion: Eine Verminderung der Jodkonzentration auf 200 mg/ml ist nur für die vaskuläre aortale und die hepatisch arterielle Anreicherung vertretbar. Die portovenöse Bildphase verlangt weiterhin eine Konzentration von 300 mg/ml oder höher.

Abstract

Purpose: To evaluate the impact of different iodine concentrations of intravenous contrast agent on hepatic and vascular enhancement during arterial and porto-venous phase imaging using a 4-channel multi-detector row CT (MDCT). Material and Methods: One hundred consecutive patients referred for triphasic abdominal MDCT were randomly assigned into four groups receiving different iodine concentration (200, 250, 300 or 350 mg/ml). Non-contrast, arterial, and porto-venous phase 4-channel MDCT imaging was performed (VolumeZoom, Siemens, Germany). A fixed volume of 150 ml intravenous contrast agent at a rate of 3 ml/s was injected using an automatic bolus-tracking system (Care Bolus, Siemens, Erlangen). Hepatic and vascular enhancement values were measured over time and non-contrast values were subtracted in order to compute arterial and porto-venous mean hepatic (MHE) and mean aortic (MAE) enhancement for each group. Mean change of enhancement > 80 HU for the aorta and > 40 HU for the liver during porto-venous phase imaging was considered as sufficient enhancement. Results: All groups achieved sufficient vascular enhancement during arterial phase imaging; MAE with 350 mg/ml (222 HU) and 300 mg/ml (213HU) was significantly better than with 250 mg (196HU) and 200 mg/ml (169 HU), whereas MHE showed no statistically significant difference between the groups (range 16 - 25 HU). Porto-venous MHE showed increased enhancement with larger concentrations, with significant differences among the groups. Only the higher concentration groups (350 mg/ml und 300 mg/ml) fulfilled in every individual the guidelines for sufficient porto-venous MHE. In the lower concentration groups, 8 patients with 200 mg/ml and 3 patients with 250 mg/ml showed enhancement values below the required minimum. Conclusion: A decrease in iodine contrast agent down to 200 mg/ml concentration is only tenable for propose of vascular aortic and hepatic arterial enhancement, whereas hepatic porto-venous phase imaging still requires concentrations at or above the level of 300 mg/ml.

Key words

Multi-detector row CT, MDCT - abdomen, CT - contrast media, CT - liver, CT - aorta, CT

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