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Bicolor K-edge spectral photon-counting CT imaging for the diagnosis of thoracic endoleaks: A dynamic phantom study - 15/01/23

Doi : 10.1016/j.diii.2022.12.003 
Benoit Cosset a, b, Monica Sigovan b, Sara Boccalini b, c, Fadi Farhat d, Philippe Douek b, c, Loic Boussel b, e, Salim Aymeric Si-Mohamed b, c,
a Department of Cardiovascular Surgery, Hôpital Louis Pradel, Hospices Civils de Lyon, 69500 Bron, France 
b University Lyon, INSA-Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, UJM-Saint Etienne, CNRS, INSERM, CREATIS UMR 5220, U1206, F‐69621, 69100 Villeurbanne, France 
c Department of Radiology, Hôpital Louis Pradel, Hospices Civils de Lyon, 69500 Bron, France 
d Department of Cardio-vascular Surgery, Infirmerie Protestante de Lyon, 69300 Caluire-et-Cuire, France 
e Department of Radiology, Hôpital de la Croix Rousse, Hospices Civils de Lyon, 69500 Bron, France 

Corresponding author
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Sunday 15 January 2023
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Highlights

In a dynamic aortic aneurysm phantom, spectral photon-counting CT allows the diagnosis of the three most frequent types of endoleaks.
By using a biphasic contrast agent protocol, bicolor K-edge imaging allows a dynamic characterization of endoleaks in a single acquisition.
K-edge images are specific of the gadolinium distribution within the aneurysmal sac with the benefit of removal of stent graft.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Purpose

The purpose of this study was to investigate the feasibility of identifying and characterizing the three most common types of endoleaks within a thoracic aorta aneurysm model using bicolor K-edge imaging with a spectral photon-counting computing tomography (SPCCT) system in combination with a biphasic contrast agent injection.

Materials and methods

Three types of thoracic endoleaks (type 1, 2 and 3) were created in a dynamic anthropomorphic thoracic aorta phantom. Protocol consisted in an injection of an iodinated contrast material followed 80 seconds after an injection of a gadolinium-based contrast agent (GBCA). The phantom was scanned using a clinical prototype SPCCT during bicolor phase imaging consisting in an early distribution of GBCA and a late distribution of iodine. Conventional and spectral images were reconstructed for differentiating between the contrast agents and measuring their respective attenuation values and concentrations inside and outside the stent graft.

Results

Conventional images failed to provide specific dynamic imaging contrast agents in the aneurysmal sac and outside the stent graft while spectral images differentiated their specific distribution. In type 1 and 3 thoracic endoleaks, GBCA concentration was measured outside the stent graft at 6.1 ± 3.7 (standard deviation [SD]) mg/mL and 6.0 ± 4.0 (SD) mg/mL, respectively, in favor of an early blood flow. In type 2 thoracic endoleak, iodine was measured outside the stent graft at 24.3 ± 5.5 (SD) mg/mL in favor of a late blood flow in the aneurysmal sac.

Conclusion

Bicolor K-edge imaging enabled SPCCT allows a bicolor characterization of thoracic aorta endoleaks in a single acquisition in combination with a biphasic contrast agent injection.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Contrast media, Endoleaks, Multidetector computed tomography, Photon-counting CT, Thoracic aorta

Abbreviations : CT, ECMO, EVAR, GBCA, PCD, SD, SPCCT, T1, T2


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