Dual Energy CT of The HeartDual Energy CT of The Heart

U. Joseph Schoepf, U. Joseph Schoepf, MD, FAHA, FSCBTMD, FAHA, FSCBT‐‐MR, FSCCTMR, FSCCTProfessor of Radiology, Medicine, and PediatricsProfessor of Radiology, Medicine, and PediatricsDirector of Cardiovascular ImagingDirector of Cardiovascular Imaging

Consultant for / research support from 

Bayer

Bracco

General Electric

Medrad

Siemens

Disclosures

Primary morphological vs. functional evaluation of CAD (i.e. SPECT vs. ICA, CTA)?Early attempts at CT imaging

Limited by experimental natureLimited by dedicated acquisition protocols

Hybrid Imaging (e.g. SPECT and CT)Dual‐energy CT for myocardial perfusion defectsDelayed enhancement dual‐energy CT Adenosine stress dual‐energy CT

Integrative CHD Imaging with CT

140kV

80 / 100kV

Integrative Imaging: DECT

7474‐‐yo woman yo woman with chest pain with chest pain and abnormal and abnormal SPECTSPECT

2x64x0.6mm, 2x64x0.6mm, 80kV/140kV80kV/140kV0.33 s rotation 0.33 s rotation timetime

DECT for Myocardial Ischemia 

7474‐‐yo woman with chest pain yo woman with chest pain and abnormal SPECTand abnormal SPECTTight proximal stenosis D1Tight proximal stenosis D1

Morphology and Function: DECT

B. Ruzsics et al., Circulation 2008

7474‐‐yo woman yo woman with chest pain with chest pain and abnormal and abnormal SPECTSPECT

B. Ruzsics et al., Circulation 2008

Morphology and Function: DECT

DECT Postprocessing

F. Schwarz et al., Eur J Radiol 2008

JM Kerl et al., Eur Radiol 2010

DECT Radiation Dose

16‐Slice CT DSCT DECT12 ± 3.59 mSv         9.8 ± 4.77 mSv      4.54 ± 1.87 mSv

DE cCTA LAD

DECTSPECT

36 36 yoyo woman,  DM I woman,  DM I 

hoho LAD infarctLAD infarct

Reversible Ischemia at Rest DECT

61 yo man, atypical chest pain

DECT Can Detect Subtle Pathology

Vliegenthart et al., AJR in press

Delayed Enhancement DECT

B. Ruzsics et al., HEART 2009

cCTA

Delayed

FirstPass

LAD

Delayed Enhancement DECT

B. Ruzsics et al., HEART, in press

Delayed Enhancement DECT

Ruszsics et al.,RSNA 2009

0 1 week‐1 month

Abnormal SPECT

rest and/or stress

Rest DECT

AdenosineDECT

DelayedDECT

(sequential)

Rest ceMRI(perfusion)

Adenosine ceMRI(perfusion)

Delayed Enhancement(viability)

Adenosine protocol: 140 µg/min/kg 

Adenosine Stress DECT

B. Ruzsics et al., AHA 2008

LM

D1LAD

Reversible Ischemia

Adenosine Stress DECTAdenosine Stress DECT

Adenosine Adenosine Stress cMRIStress cMRI

Reversible Ischemia

Rest Stress Delayed

Reversible Ischemia

• Larger scan field of view (SFOV) for Dual Energy modes

• SFOV A/B‐detector: 50/33 cm

Next Generation DECT

33 cm

S1: 80 kV

x 10415

10

5

0 50 100 150

80 kV140 kV

photon energy (keV)

numbe

r of qua

nta

0.4 mm Sn

+ SPS

140 kV + SPS

S2: 140 kV

• Dual Energy with Selective Photon Shield

• Improved separationof low and high energies

• Noise reduction• Greater dose reserve

Next Generation DECT

83 msec 83 msec TTemporalemporal RResoesolution in Duallution in Dual‐‐Energy ModeEnergy Mode

165 msec 83 msec

DECT Temporal Resolution

Next Generation DECT

Rest

Stress

Quantitative DECT Perfusion

Promising developments for DECT imaging of the myocardial blood supply and viability CT not the primary method for evaluation of myocardial perfusionCTA is mainly aimed at imaging the coronariesCT a possibly attractive modality for integrative imaging of anatomy and perfusionFurther refinements in technique impending

Summary – Future Perspectives

schoepf@musc.eduschoepf@musc.edu