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Background: Parametric imaging has taken a steep rise in recent years and non-cardiac applications are of increasing interest. Therefore, the aim of our study was to assess right (RV) and left ventricular (LV) blood pool T1 and T2 values in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH) compared to control subjects and their correlation to pulmonary hemodynamic. Methods: 26 patients with CTEPH (mean age 64.8 years ± 12.8 SD; 15 female), who underwent CMR and right heart catheterization (RHC) before and 6-months after balloon pulmonary angioplasty (BPA), were retrospectively included. Ventricular blood pool values were measured, compared to control subjects (mean age 40.5 years ± 12.8 SD; 16 female) and correlated to invasive measures (CI, mPAP, PVR). Results: In both, control subjects and CTEPH patients, RVT1 and RVT2 were significantly reduced compared to LVT1 and LVT2. Compared to control subjects, RVT2 was significantly reduced in CTEPH patients (p = 0.0065) and increased significantly after BPA (p = 0.0048). Moreover, RVT2 was positively correlated with CI and negatively correlated with mPAP and PVR before (r = 0.5155, r = −0.2541, r = −0.4571) and after BPA (r = 0.4769, r = −0.2585, r = −0.4396). Conclusion: Ventricular blood pool T2 mapping might be novel non-invasive CMR imaging marker for assessment of disease severity, prognosis, follow-up and even therapy monitoring in PH.

Die chronische pulmonale Hypertonie ist eine seltene Erkrankung, die heute noch als unheilbar gilt. Die therapeutischen Möglichkeiten haben sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und orientieren sich an der Pathogenese und an den Befunden aus der bildgebenden Diagnostik. Diese muss in ihren Möglichkeiten der differentialdiagnostischen Eingrenzung zugrundeliegender Ursachen der pulmonalen Hypertonie Schritt halten. Insbesondere die Ergebnisse der intraarteriellen Pulmonalisangiographie als Referenzmethode in der Bildgebung der Lungen-strombahn haben meist unmittelbare therapeutische Konsequenz, z.B. ob ein Patient für eine pulmonale Thrombendarteriektomie gegeignet ist oder nicht. Wir haben überprüft, ob die selektive pulmonale Ballon-Okklusionsangiographie als Erweiterung der standardisierten Übersichtsangiographie die Differentialdiagnose z.B. der embolischen (CTEPH) gegenüber der nichtembolischen (NoCTEPH) Erkrankung verbessert. Zu diesem Zweck wurden Untersuchungen von 50 Patienten bestehend aus jeweils einer konventionellen Übersichtsangiographie und der ergänzenden Ballon-Okklusionsangiographie retrospektiv nach einem standardisierten Studienprotokoll ausgewertet. Zunächst wurde eine digitale Subtraktionsangiographie der Pulmonalarterien angefertigt. Anschließend führten wir einen weichen Latex-Ballonkatheter in Segment- oder Subsegmentarterien ein. Dann entfalteten wir den Ballon, um die sondierte Arterie zu verschließen und injizierten jeweils 10 bis 15 ml Kontrastmittel, um die kleinen peripheren Gefäße sichtbar zu machen. 13 Patienten litten an einer nichtthrombembolischen Form der chronischen pulmonalen Hypertonie. Bei 36 von 37 Patienten mit CTEPH fanden wir organisiertes embolisches Material als irreguläre Stenosen, Verschlüsse oder Strickleitersysteme (Webs und Bands). In der Darstellung dieser pathologischen Befunde war die Ballon-Okklusionsangiographie der Übersichtsangiographie sowohl qualitativ als auch quantitativ überlegen. Nach unseren Daten entdeckt die Ballon-Okklusionsangiographie in etwa bei jedem fünften Patienten mit negativer Übersichtsangiographie wenigstens ein thrombembolisches Residuum, sie steigert somit als Verfeinerung der Methode die Sensitivität der Pulmonalisangiographie. Generell stellte sie 2,7 bis 3,6 Aufteilungsgenerationen der peripheren Gefäße mehr dar als die konventionelle selektive DSA. Außerdem fanden wir bei 17 Patienten Kollateralgefäße zu den peripheren Segmenten von zentral verschlossenen Pulmonal-arterien. Dieses Phänomen war nur in der Ballon-Okklusionsangiographie zu beobachten und erwies sich als spezifisch für Patienten mit thrombembolischer pulmonaler Hypertonie. Der Befund ist insofern erstaunlich, als dass Pulmonalarterien eigentlich als funktionelle Endarterien ohne Anastomosen zu Nachbararterien beschrieben werden. Bei 11 Patienten fanden sich Anastomosen zu subpleuralen Bronchialarterien. Dieses bereits bekannte Phänomen steht nach unseren Daten in keinem Zusammenhang mit einer bestimmten Erkrankung und ist somit als unspezifisches Merkmal der chronischen pulmonalen Hypertonie zu deuten. In drei Fällen konnten histologisch postkapilläre Formen der pulmonalen Hypertonie (zweimal pulmonale veno-okklusive Erkrankung (PVOD), einmal primäre kapilläre Hämangiomatose) gesichert werden. Bei diesen Patienten zeigte die Ballon-Okklusionsangiographie eine Füllung der Lungenvenen ohne angiographisch sichtbare Anfärbung des Kapillarbettes (fehlende Parenchymanfärbung). Die geschilderten Erkenntnisse aus unserer Studie lassen sich für die Praxis wie folgt zusammenfassen: 1. Die Ballon-Okklusionsangiographie verbessert die Visualisierung der peripheren Pulmonalarterien. 2. Sie erleichtert die Detektion und Lokalisation thrombembolischer Residuen 3. Sie hilft bei der Differentialdiagnose zwischen thrombembolischer und nicht-thrombembolischer chronischer pulmonaler Hypertonie. 4. Vorher unsichtbare Anastomosen und Kollateralgefäße werden sichtbar. 5. Venöse Füllung ohne Parenchymanfärbung ist offensichtlich ein Zeichen der Parenchymerkrankung; diese Konstellation ist bei Patienten mit chronischer pulmonaler Hypertonie möglicherweise ein Hinweis auf das Vorliegen der pulmonalen venookklusiven Erkrankung (PVOD) oder der primären kapillären Hämangiomatose (PCH). 6. Die selektive Ballon-Okklusionsangiographie segmentaler Pulmonalarterien verbessert in Zusammenschau mit der Computertomographie die Zuverlässigkeit in der Selektion von Kandidaten für eine pulmonale Thrombendarteriektomie oder eine Prostazyklintherapie. Purpose: Test the ability of selective balloon occlusion angiography of pulmonary segmental arteries in the differential diagnosis of chronic pulmonary hypertension: embolic vs. non-embolic disease, pulmonary capillary hemangiomatosis, and venoocclusive disease. Methods and Materials: In 50 patients with pulmonary hypertension, digital subtraction angiography (DSA) of pulmonary arteries were used to assist in the selection of candidates appropriate for thrombo-endarterectomy. In addition to these standard methods, we introduced a soft latex balloon catheter into segmental arteries, inflated the balloon to occlude the artery, and injected 10 to 15 ml contrast medium to visualize small peripheral vessels as completely as possible. Results: 13 patients suffered from non-embolic pulmonary hypertension. In 36 of 37 patients with embolic pulmonary hypertension organizing embolic material was depicted as irregular narrowing or occlusion of pulmonary arteries, and weblike strictures. In all of these patients occlusion technique revealed more tiny webs or organized micro emboli in small peripheral arteries. According to our data balloon occlusion angiography discovers in every fifth patient showing a negative conventional pulmonary angiography at least one thromboembolic residuum and thus increases as a sophisticated method the sensitivity of the pulmonary angiography. Generally, occlusion technique revealed additional 2,7 to 3,6 ramifications of peripheral vessels in comparison to conventional selective DSA. Unexpectedly, we found in 11 patients anastomoses to bronchial arteries and in 17 patients collateral vessels to the peripheral segments of centrally occluded pulmonary arteries. These findings are astonishing, because pulmonary arteries are believed ramifying dichotomically without anastomoses. Obviously, there are alterations of pulmonary perfusion, which overcome normal anatomy. 3 patients with characteristic CT signs of interstitial disease (poorly defined nodular opacities and septal lines) underwent lung biopsy: 2 cases of venoocclusive disease, 1 case of pulmonary capillary hemangiomatosis. Occlusion angiography in these 3 patients revealed filling of veins without opacification of capillaries (failing parenchymal phase). Conclusion: Balloon occlusion technique improves the visualization of peripheral pulmonary arteries. Differential diagnosis of embolic and non-embolic pulmonary hypertension is facilitated. Previously invisible anastomoses and collateral vessels become visible. Venous filling without capillary opacification is apparently a sign of parenchymal disease; in patients with chronic pulmonary hypertension it might be a hint at venoocclusive disease or pulmonary capillary hemangiomatosis