25 Years of Cardiac CT Imaging: Past, Present, and Future

Purpose:

A brief summary of past, present, and future of cardiac CT is given.

Past: As long as the CT exposure time was in a range between 1 and 5 s, it was only possible to image cardiac morphology. At that time, we have learned the diagnostic criteria of transverse cardiac imaging especially in the field of pericardial diseases. Diagnostic criteria of constrictive pericarditis were developed which were superior to all other imaging modalities as it became possible to image the complete cardiac structures and the organs of the chest simultaneously without overlap and without any anatomic or patient limitation and observer-independent. A new concept of approach and therapy of this disease was developed, and in those institutions where this method was applied, the mortality from pericardiectomy could be essentially reduced and the surgical outcome results improved.

Present: The presence is characterized by an increase in functional imaging as there is a continuous reduction of the exposure time using the advanced multi-slice and multi-detector and electron-beam CT technology which is reflected by the integration of these methods in the daily evaluation of coronary heart disease. Coronary atherosclerosis, coronary arteries, functional parameters, and myocardial perfusion can be evaluated qualitatively and quantitatively.

Future: Technically, in the future further shortening of the exposure time and the introduction of flat detectors for real-time volume imaging may be expected with changes of diagnostic and therapeutic algorithms.

Ziel:

Es soll eine kurze Zusammenfassung der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der kardialen Computertomographie gegeben werden.

Vergangenheit: Solange die CT-Technologie Expositionszeiten zwischen 1 und 5 s erlaubte, konnten nur morphologische Strukturen des Herzens abgebildet werden. Klinisch konzentrierte sich die Anwendung der kardialen CT auf die Evaluierung primär morphologisch begründeter Herzerkrankungen wie z.B. Erkrankungen des Perikards. Es wurden diagnostische Kriterien für den Nachweis bzw. Ausschluss konstriktiver perikardialer Erkrankungen mit einer Sensitivität und Spezifität von praktisch 100% entwickelt. An diesem Krankheitsbild konnten die Vorteile der überlagerungsfreien, schichtweisen, patienten- und untersucherunabhängigen Darstellung des Herzens und der benachbarten Strukturen überzeugend dargestellt werden. Verschiedene Formen perikardialer Konstriktion wurden definiert, die wiederum ihrerseits den operativen Zugang des Herzchirurgen und das Ausmaß der notwendigen Perikardfensterung bestimmten. Durch den präoperativen Nachweis bzw. Ausschluss myokardialer Atrophie und Fibrose ist es in denjenigen Zentren, die den CT-diagnostischen Zugang wählen, gelungen, die perioperative Mortalität entscheidend zu senken.

Gegenwart: Die Gegenwart ist charakterisiert durch zunehmende funktionelle CT-Bildgebung, die auf einer Verkürzung der Expositionszeiten unter 1 s und der Einführung der Mehrschicht- und Multidetektor- sowie der Elektronenstrahl-CT basiert, verbunden mit zunehmender Integration in die tägliche Diagnostik der koronaren Herzkrankheit. Die Lokalisation und das Ausmaß koronarsklerotischer Veränderungen können qualitativ und quantitativ bestimmt werden, die proximalen subepikardialen Koronargefäße und die linksventrikulären Funktionsparameter mit einer der Koronarangio- und Ventrikulographie vergleichbaren Genauigkeit evaluiert werden, und die Myokardperfusion kann quantitativ global und regional angegeben werden.

Zukunft: Technischerseits sind in der Zukunft eine weitere Verkürzung der Expositionszeiten sowie die Implementierung von Flachdetektorsystemen für Real-Time-Volumenimaging zu erwarten, wodurch ein wesentlicher Wechsel im Bereich der diagnostischen und therapeutischen Algorithmen der koronaren Herzkrankheit stattfinden wird.