Comparison of a High-Pitch Non-ECG-Gated and a Prospective ECG-Gated Protocol for Preprocedural Computed Tomography Imaging Before TAVI/TAVR

Rofo. 2023 Feb;195(2):139-147. doi: 10.1055/a-1898-6504. Epub 2022 Sep 5.

Abstract

Purpose: Preprocedural computed tomography (CT) imaging before transcatheter aortic valve implantation/replacement (TAVI/TAVR) requires high diagnostic accuracy without motion artifacts. The aim of this retrospective study is to compare the image quality of a high-pitch non-electrocardiography (ECG)-gated CT protocol used in patients with atrial tachyarrhythmias with a prospectively ECG-gated CT protocol used in patients with sinus rhythm.

Materials and methods: We retrospectively included 108 patients who underwent preprocedural CT imaging before TAVI/TAVR. 52 patients with sinus rhythm were imaged using a prospectively ECG-gated protocol (Group A), and 56 patients with atrial tachyarrhythmias were imaged using the high-pitch non-ECG-gated protocol (Group B). Image quality was rated subjectively by two experienced radiologists and assessed by objective parameters including radiation dose, image noise, contrast-to-noise ratio (CNR), and signal-to-noise ratio (SNR) at the levels of the aortic root and abdominal aorta.

Results: Subjective image quality was equally good with both CT protocols, and interrater agreement was substantial in both groups but tended to be higher in Group B at the level of the aortic root (Group A: κw = 0.644, Group B: κw = 0.741). With the high-pitch non-ECG-gated CT protocol, image noise was significantly increased (p = 0.001), whereas the SNR, CNR, and radiation dose were significantly decreased (p = 0.002, p = 0.003, and p < 0.001, respectively) at the level of the aortic root compared to the prospectively ECG-gated CT protocol.

Conclusion: The high-pitch non-ECG-gated protocol yields images with similar subjective image quality compared with the prospectively ECG-gated CT protocol and allows motion-free assessment of the aortic root for accurate TAVI/TAVR planning. The high-pitch non-ECG-gated protocol may be used as an alternative for preprocedural CT imaging in patients with atrial tachyarrhythmias.

Key points: · In patients with atrial tachyarrhythmias, a high-pitch non-ECG-gated CT protocol achieves similar subjective image quality compared to a prospective ECG-gated CT protocol.. · At the level of the aortic root, image noise is significantly increased, whereas SNR and CNR are significantly decreased using the high-pitch non-ECG-gated protocol.. · Radiation dose is reduced by 55 % using the high-pitch non-ECG-gated protocol..

Citation format: · Shnayien S, Beetz N, Bressem KK et al. Comparison of a High-Pitch Non-ECG-Gated and a Prospective ECG-Gated Protocol for Preprocedural Computed Tomography Imaging Before TAVI/TAVR. Fortschr Röntgenstr 2023; 195: 139 - 147.

ZIEL: Die präinterventionelle Bildgebung mittels Computertomografie (CT) vor geplanter Transkatheter-Aortenklappen-Implantation (TAVI) erfordert eine hohe diagnostische Genauigkeit ohne Bewegungsartefakte. Ziel dieser retrospektiven Studie ist es, die Bildqualitäten eines „high-pitch“ nicht Elektrokardiogramm (EKG)-getriggerten CT-Protokolls bei Patienten mit atrialer Tachyarrhythmie und eines prospektiv EKG-getriggerten CT-Protokolls bei Patienten mit Sinusrhythmus zu vergleichen.

Material und methoden: Es wurden 108 Patient*innen mit einer präinterventionellen CT-Bildgebung vor geplanter TAVI retrospektiv eingeschlossen. 52 Patient*innen wurden mit dem prospektiv EKG-getriggerten CT-Protokoll untersucht (Gruppe A), während 56 Patient*innen mit atrialer Tachyarrhythmie mit dem „high pitch“ nicht EKG-getriggerten CT-Protokoll untersucht wurden. Die Bildqualität wurde von 2 erfahrenen Radiologen beurteilt. Zudem wurden die objektiven Bildparameter Strahlendosis, Bildrauschen, Kontrast-Rausch-Verhältnis und Signal-Rausch-Verhältnis auf Höhe der Aortenwurzel und der abdominellen Aorta verglichen.

Ergebnisse: Unabhängig von dem verwendeten CT-Protokoll war die Bildqualität gleich gut und die Interrater-Reliabilität substantiell, aber tendenziell besser in Gruppe B auf Höhe der Aortenwurzel (Gruppe A: κw = 0.644 und Gruppe B: κw = 0.741). Bei der Verwendung des „high-pitch“ nicht EKG-getriggerten CT-Protokolls war das Bildrauschen auf Höhe der Aortenwurzel signifikant erhöht (p = 0.001), wogegen das Kontrast-Rausch-Verhältnis, das Signal-Rausch-Verhältnis sowie die Strahlendosis signifikant reduziert waren (p = 0.002, p = 0.003, und p < 0.001) im Vergleich zum prospektiv EKG-getriggerten CT-Protokoll.

Schlussfolgerung: Das „high-pitch“ nicht EKG-getriggerte CT-Protokoll bietet eine ähnliche subjektive Bildqualität verglichen mit dem prospektiv EKG-getriggerten CT-Protokoll und erlaubt eine bewegungsfreie Beurteilung der Aortenwurzel für eine akkurate TAVI-Planung. Das „high-pitch“ nicht EKG-getriggerte CT-Protokoll könnte eine Alternative für die präinterventionelle CT-Bildgebung bei Patient*innen mit atrialer Tachyarrhythmie darstellen.

Kernaussagen: · Bei Patient*innen mit atrialer Tachyarrhythmie kann das „high-pitch“ nicht EKG-getriggerte CT-Protokoll im Vergleich zu dem EKG-getriggerten CT-Protokoll eine vergleichbare subjektive Bildqualität erzeugen.. · Bei dem „high-pitch“ nicht EKG-getriggerten CT-Protokoll ist das Bildrauschen auf Höhe der Aortenwurzel signifikant erhöht, während das Kontrast-Rausch-Verhältnis und Signal-Rausch-Verhältnis signifikant verringert sind.. · Bei dem „high-pitch“ nicht EKG-getriggerten CT-Protokoll wird die Strahlendosis um 55 % reduziert..

MeSH terms

  • Atrial Fibrillation*
  • Computed Tomography Angiography / methods
  • Contrast Media
  • Humans
  • Prospective Studies
  • Radiation Dosage
  • Retrospective Studies
  • Tomography, X-Ray Computed / methods
  • Transcatheter Aortic Valve Replacement* / methods

Substances

  • Contrast Media