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WISS 208
Muskuloskelettale Diagnostik IV - Photon Counting und Spektral CT
18
MaiVeranstaltungsdetails
- Veranstalter
- Deutsche Röntgengesellschaft e.V.
- Art
- Wissenschaftliche Sitzung
- Thema
- Muskuloskelettale Radiologie
- Zielgruppe
- Andere, Ärzte in Weiterbildung (AiW), Fachärzte, Ingenieure / Naturwiss.
Zertifizierungen
Der RÖKO WIESBADEN wird im Rahmen einer Kongresszertifizierung durch die LÄK Hessen bewertet. Bitte beachten Sie die Hinweise unter A bis Z.
Informationen
- Moderation
- Daniela Kildal (Visp)
Franka Risch (Augsburg)
Ablauf
15:45 - 15:50
Vortrag (Wissenschaft)
Eignung der Dual-layer Spectral-CT Muskelfettquantifizierung zur Ermittlung von Muskelqualität und Patientengebrechlichkeit
Niklas Ferdinand Schubert (Hamburg)
Zielsetzung
Untersuchung der Eignung von dual-layer detector spectral-CT (dlsCT) Fett-Quantifizierung in abdomineller Skelettmuskulatur als möglicher Parameter für Muskelqualität und Gebrechlichkeit.
Material und Methoden
In diese prospektive Studie wurden 22 Patienten mit hochgradiger Leberzirrhose und einem verfügbaren abdominellen dlsCT (IQon Spectral CT, Philips, Best, the Netherlands) in den letzten 3 Monaten eingeschlossen. Ein positives Votum der Ethikkommission wurde zuvor eingeholt. Der Muskelfettanteil (FF) wurde mittels Drei-Material-Dekomposition für Muskulatur, Iod und Fettgewebe auf Höhe LWK 3 für die gesamte erfasste abdominelle Muskulatur auf dieser Höhe ermittelt. Muskeldichte (MRA) und skelettaler Muskel-Index (SMI) wurden auf Basis der Gesamtmuskelfläche auf Höhe LWK 3 berechnet. Muskelqualität wurde zusätzlich mittels bioelektrischer Impedanzanalyse (BIA) als Referenzmethode ermittelt. Klinische Muskelfunktion wurde mittels Liver Frailty Index (LFI) berechnet, welcher Handkraft, Aufstehtest und Balance-Tests beinhaltet. In der statistischen Analyse wurden Receiver Operating Characteristic (ROC)-Kurven und lineare Regressionsmodelle verwendet.
Ergebnisse
FF lieferte ein besseres Modell (area under the curve: 0.75) als der SMI (0.43) oder die MRA (0.39) in Bezug auf den BIA Phasenwinkel. FF zeigt eine gewisse Vorhersagbarkeit für den LFI (r2= 0.314; P=0.04). Bezüglich MRA (r2=0.141, P=0.086) oder SMI (r2= 0.047; P=0.334) zeigte sich keine Vorhersagbarkeit im Hinblick auf den LFI.
Schlussfolgerungen
Die diagnostische Genauigkeit des dlsCT Muskelfettanteils (FF) um den BIA-Phasenwinkel als etablierten Parameter der Muskelqualität vorherzusagen war besser als die Genauigkeit von SMI oder MRA im direkten Vergleich. Im Vergleich zu monoenergetischen CT Parametern für Muskelmasse und und Muskelqualität kann der dlsCT FF ein verbesserter Parameter sein um Gebrechlichkeit in Patienten mit hochgradiger Leberzirrhose zu berechnen.
15:50 - 15:55
Vortrag (Wissenschaft)
Identifikation von traumatisch bedingten Knochenmarksödemen in der Spektral CT mittels neuartiger Ödemkarte
Sam Sedaghat (Heidelberg)
Zielsetzung
Diese Studie bewertete die diagnostische Performance einer neuartigen Knochenödemkarte zur Detektion von traumatisch bedingten Knochenmarksödemen in der Dual-Layer Spectral CT (Spektral CT).
Material und Methoden
157 Patienten mit akuten Frakturen nach Trauma wurden eingeschlossen und unterzogen sich einer Untersuchung mittels Spektral CT. Eine neuartige Knochenödemkarte zur Erkennung von Knochenmarksödemen wurde verwendet. Die folgenden Körperkompartimente wurden eingeschlossen: Radius, Femur, Knie, Sprunggelenk und lange Röhrenknochen. Zwei Radiologen (Reader) bewerten die entsprechenden CT-Aufnahmen auf das Vorhandensein von Knochenmarksödemen.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 172 akute Frakturödeme evaluiert. Die Gesamtsensitivität betrug 92,4 % für Reader 1 und 93,6 % für Reader 2 sowie die Gesamtspezifität 90,5 % für Reader 1 und 91,1 % für Reader 2. Die Interrater-Vergleichbarbeit lag bei 0,84 (p<0.001). Die Sensitivität variierte von 90,6 % für den Femurkopf bis 96,8 % für die Röhrenknochen gemäß Reader 1 und von 87,5 % für den Femurkopf bis 100 % für den Radius gemäß Reader 2. Die Spezifität lag bei Reader 1 zwischen 86,7 % für den Radius und 97,1 % für lange Röhrenknochen sowie bei Reader 2 zwischen 83,3 % für den Radius und 97,1 % für den Femurkopf. Die positiven Vorhersagewerte lagen zwischen 83,8 % und 97,6 %. Die negativen Vorhersagewerte waren zwischen 87,9 % und 100 %. Insgesamt ergab sich eine Area under the curve (AUC) von 0,890 bis 0,969.
Schlussfolgerungen
Die neuartige Knochenödemkarte zeigt eine gute Performance zur Erkennung von Knochenmarksödemen bei Patienten mit akuten Frakturen. Daher sollte diese Anwendung routinemäßig in der Spektral CT eingesetzt werden.
Teilnahme Young Investigator Award
15:55 - 16:00
Vortrag (Wissenschaft)
Photon-Counting CT zur Handgelenk-Arthrographie: Vergleich der Bildqualität in einer Kadaverstudie
Nigar Salimova (Hannover)
Zielsetzung
Vergleich der Bildqualität von Arthrographien des Handgelenks mittels Photon-Counting-Computertomographie (PCD-CT) vs. Energieintegrierendem Detektor (EID)-CT vs. Flackdetektor (FP)-CT.
Material und Methoden
Bei 10 Leichen-Ganzarmpräparaten wurde unter fluoroskopischer Kontrolle eine Kontrastmittelinjektion in alle drei Kompartimente des Handgelenks durchgeführt, anschließend wurde ein FP-CTA Datensatz angefertigt. Niedrig- (1,5 mGy), Standard- (3 mGy) und Hochdosisscans (6 mGy) wurden in einem PCD- bzw. einem EID-CT angefertigt. Ein (ultra)hochauflösender Modus mit zwei Rekonstruktionskernels wurde verwendet. Zwei verblindete Radiologen bewerteten unabhängig die Abgrenzbarkeit von intrinsischen Bandstrukturen, Knochentrabekeln und Knorpel. Intraklassen-Korrelationskoeffizienten wurden ermittelt sowie SNR/CNR-Messungen, t-Tests und Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Tests durchgeführt. Ein p-Wert von <0,5 galt als statistisch signifikant.
Ergebnisse
Die dosisäquivalenten Scans im PCD-CT wurden von zwei unabhängigen Radiologen hinsichtlich der Darstellung von intrinsischen Bandstrukturen, Knorpel und Knochentrabekeln signifikant besser bewertet als im EID-CT (p<0,001). Die Bildqualität wurde bei einer Standarddosis (3mGy) im PCD-CT vergleichbar zum FP-CT bewertet.
SNR- und CNR waren höher im PCD-CT als im EID-CT (p<0,001). Die Verwendung eines scharfen Knochenkernels (Br89) verbesserte die Bildqualitätsbewertungen im PCD-CT, im EID-CT erzeugte Ur89 nicht diagnostische oder sehr niedrige Bewertungen. Das PCD-CT erreichte ausschließlich diagnostische Bewertungen, während die EID-CT in ca. 40% nicht-diagnostische Bilder ergab.
SNR- und CNR waren höher im PCD-CT als im EID-CT (p<0,001). Die Verwendung eines scharfen Knochenkernels (Br89) verbesserte die Bildqualitätsbewertungen im PCD-CT, im EID-CT erzeugte Ur89 nicht diagnostische oder sehr niedrige Bewertungen. Das PCD-CT erreichte ausschließlich diagnostische Bewertungen, während die EID-CT in ca. 40% nicht-diagnostische Bilder ergab.
Schlussfolgerungen
Die Photon-Counting CT zur Handgelenk-Arthrographie zeigte im Vergleich zum EID-CT überlegene objektive und subjektive Bildqualitätsmerkmale bei der Darstellung von intrinsischen Bandstrukturen, Knorpel und Knochentrabekeln. Die PCD-CT war unter bestimmten Parametern dem FP-CT nicht unterlegen und könnte eine sinnvolle Alternative in der klinischen Anwendung sein.
16:00 - 16:05
Vortrag (Wissenschaft)
Reduktion von Hüftimplantat assoziierten Artefakten mittels virtuell monoenergetischer Bilder und iterativer Metallartefaktreduktion am Photon-counting CT
Yannik Layer (Bonn)
Zielsetzung
Ziel der Studie war die Evaluation virtuell monoenergetischer Bilder (VMI) im Vergleich sowie in Kombination mit iterativen Metallartefaktreduktionsalgorithmen (IMAR) an einem Photon-counting CT (PCCT) zur Reduktion von Bildartefakten bei Patienten mit Hüftimplantaten.
Material und Methoden
Retrospektiv wurden alle Patienten, welche im August und September 2022 am PCCT untersucht wurden und Hüftprothesen-assoziierte Artefakte zeigten, eingeschlossen. In Abständen von jeweils 10 keV wurden VMI von 100 -190 keV rekonstruiert. Qualitativ wurden Artefaktausprägung und diagnostische Beurteilbarkeit der angrenzenden Gewebe auf einer 5-Punkte Likert-Skala (nicht beurteilbar – exzellent) durch zwei Radiologen bewertet. Quantitativ wurden ROIs in Artefakte und angrenzende Gewebe sowie artefaktfreie Gewebe gelegt. Zur Quantifizierung der Artefaktausprägung (A) wurde die Differenz zwischen artefaktreichem und korrespondierendem artefaktfreiem Gewebe berechnet. Signifikanz wurde für p<0.05 angenommen.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 33 Untersuchungen ausgewertet. Qualitativ zeigten sich im Vergleich zu konventionellen polychromatischen Bildern (PI) signifikante Verbesserungen in allen untersuchten Rekonstruktionen. Die Kombination von IMAR mit VMI bei 100 keV zeigte die besten Ergebnisse, exemplarisch bei der Beurteilbarkeit der iliakalen Gefäße mit einem Median von 5 (exzellente Beurteilbarkeit) und einer Spannweite von 4-5 (PI 2 (1-3)). Auch quantitativ zeigten sich die besten Ergebnisse bei dieser Rekonstruktion, exemplarisch für Knochen mit AIMAR+100keV= 51,18 (API: 302,78; A100keV: 138,58).
Schlussfolgerungen
Durch die Kombination von VMI und IMAR zeigte sich eine signifikante Reduktion von Hüftprothesen – assoziierten Artefakten. In der Folge ist die diagnostische Beurteilbarkeit des umgebenden Gewebes deutlich verbessert. In der Studie zeigte eine Kombination von VMI bei 100 keV und IMAR die überzeugendsten Ergebnisse, welche bei Patienten mit Hüftprothesen zusätzlich zu den Standardrekonstruktionen ergänzt werden sollte.
Teilnahme Young Investigator Award
16:05 - 16:10
Vortrag (Wissenschaft)
Ultrahochauflösende Photonen-Counting-Computertomographie der Halswirbelsäule
Nora Conrads (Würzburg)
Zielsetzung
Diese experimentelle Studie liefert subjektive und quantitative Bildqualitätsvergleiche zwischen einem Dual-Source-CT-Scanner der dritten Generation mit energieintegrierender Detektortechnologie (EID-CT) und einem CT-System der ersten Generation mit Photonenzählungsdetektor (PCD-CT) für Untersuchungen der Halswirbelsäule im ultrahochauflösenden Scanmodus.
Material und Methoden
Die Halswirbelsäule von acht in Formalin fixierten Ganzkörperkadavern wurde mit beiden CT-Systemen bei einer Röhrenspannung von 140 kVp und auf CTDIvol abgestimmten Scan-Protokollen (volle, niedrige und ultraniedrige Dosis, CTDIvol = 10 mGy, 3 mGy, 1 mGy) gescannt. Drei Radiologen bewerteten unabhängig voneinander die Gesamtbildqualität jedes Datensatzes auf der Grundlage einer äquidistanten Fünf-Punkte-Skala. Um ein quantitatives Maß für die Bildqualität zu erhalten, wurde das Kontrast-Rausch-Verhältnis individuell für Knochen (CNR-Knochen) und Muskelgewebe (CNR-Muskel) berechnet.
Ergebnisse
Unabhängig von der Dosis war die subjektive Bewertung der Bildqualität bei der PCD-CT besser als bei der dosisangepassten EID-CT (alle p<.05). Die höchste Bildqualität wurde für das Volldosis-PCD-CT-Protokoll ermittelt. Innerhalb jedes dosisangepassten Protokollpaares waren sowohl CNR-Knochen als auch CNR-Muskel bei PCD-CT-Scans wesentlich höher (alle p<.001). Die Volldosis-PCD-CT erzielte das höchste Kontrast-Rausch-Verhältnis aller Protokolle (CNRKnochen: 10,04 ± 4,93; CNRMuskel: 4,15 ± 1,87). Zwischen der Volldosis-EID-CT (CNRKnochen: 3,47 ± 1,80; CNRMuskel: 1,41 ± 0,79) und der Niedrigdosis-PCD-CT (CNRKnochen: 6,40 ± 3,17; CNRMuskel: 2,55 ± 1,10) wurden bei letzterer bessere Ergebnisse festgestellt (beide p<.001).
Schlussfolgerungen
Bei Untersuchungen der Halswirbelsäule waren sowohl die subjektive als auch die objektive Bildqualität der PCD-CT der EID-CT im Vergleich der Scan-Protokolle mit den entsprechenden Dosiswerten überlegen, was darauf hindeutet, dass sich die Strahlenbelastung ohne Beeinträchtigung der Bildqualität erheblich reduzieren lässt.
16:10 - 16:15
Vortrag (Wissenschaft)
Photon-Counting CT von Ellenbogenfrakturen: Bildqualität im simulierten post-Trauma Setting mit off-center Lagerung
Lena Sonnow (Nienburg)
Zielsetzung
Vergleich der Bildqualität zur Darstellung von Olecranonfrakturen und Knochentrabekeln im Ellenbogen durch Photon-Counting-Computertomographie (PCD-CT) und Energieintegrierendem Detektor (EID)-CT unter erschwerten Scanbedingungen im post-Trauma Setting mit off-center Positionierung, Ellbogenflexion und Gipsfixation.
Material und Methoden
Bei 10 Leichen-Ganzarmpräparaten wurde in einem chirurgischen Eingriff eine Olecranonfraktur erzeugt. Zwei Scanpositionen wurden ausgewertet: a. Überkopf und b. Arm auf dem Bauch eines Ganzkörperphantoms, beide in 90° Flexion und Gips. Niedrig- (2 mGy), Standard- (6 mGy) und Hochdosisscans (12 mGy) wurden in einem PCD- und EID-CT durchgeführt. Ein (ultra)hochauflösender Modus mit zwei Rekonstruktionskernels wurde verwendet. Zwei verblindete Radiologen bewerteten unabhängig die Fraktur und Abgrenzbarkeit des trabekulären Knochens. SNR/CNR-Messungen, Mann-Whitney-U-Tests, Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Tests wurden durchgeführt und Intraklassen-Korrelationskoeffizienten berechnet. Ein p-Wert von <0,5 galt als statistisch signifikant.
Ergebnisse
In dosisäquivalenten Scans wurden PCD-CT-Bilder von zwei unabhängigen Radiologen hinsichtlich Fraktur- und Knochentrabekeldarstellung signifikant besser bewertet (p<0,001), SNR- und CNR waren signifikant höher für alle diagnostischen PCD-CT-Bilder (p<0,001). Die Armposition hatte im PCD-CT weniger Einfluss auf Visualisierung von Frakturen und Knochentrabekeln als im EID-CT. Die Verwendung eines scharfen Knochenkernels (Br89) verbesserte die Bildqualitätsbewertungen im PCD-CT, im EID-CT erzeugte Ur89 nicht diagnostische oder sehr niedrige Bewertungen. In Niedrigdosis führte die PCD-CT zu mehr diagnostischen Scans (75 %) gegenüber der EID-CT (19 %).
Schlussfolgerungen
Die Photon-Counting CT zeigte im Vergleich zum EID-CT überlegene objektive und subjektive Bildqualitätsmerkmale zur Darstellung von Olecranonfrakturen und Knochentrabekeln im typischen post-Trauma Setting unter erschwerten Scanbedingungen mit off-center Position, Ellenbogenflexion und Gips.
16:15 - 16:45
Diskussion
Diskussion
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