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WISS 306
Muskuloskelettale Diagnostik VII - Neue Chancen durch neue Techniken - Neue MR-Verfahren
19
MaiVeranstaltungsdetails
- Veranstalter
- Deutsche Röntgengesellschaft e.V.
- Art
- Wissenschaftliche Sitzung
- Thema
- Muskuloskelettale Radiologie
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
- Miriam Frenken (Essen)
Ablauf
15:15 - 15:20
Vortrag (Wissenschaft)
Cartilage lost, cartilage found? - Ein systematischer Methodenvergleich zur MR-tomografischen Quantifizierung der Knorpeldicke im Rahmen der Arthrose
Teresa Nolte (Aachen)
Zielsetzung
Der Verlust des Gelenkknorpels ist pathogenetisches Hauptmerkmal der Arthrose und wird als quantitativer Parameter zur Beurteilung der Krankheitsprogression herangezogen. Aktuell fehlt jedoch ein methodischer Referenzstandard. Ziel war daher der Vergleich von fünf Methoden zur automatischen Bestimmung der Knorpeldicke auf Basis von manuellen Segmentierungen des Knorpels: 3D Mesh Normals (3D-MN), 3D Nearest Neighbors (3D-NN), 3D Ray Tracing (3D-RT), 2D Centerline Normals (2D-CN), and 2D Surface Normals (2D-SN).
Material und Methoden
Basierend auf manuell segmentiertem Femur- und Tibiaknorpel von 507 Kniegelenken der Osteoarthritis Initiative (publiziert als OAI-ZIB Datensatz, 262 m/ 245 w, 61.87±9.33 Jahre [Mittelwert±Standardabweichung], quasi-Kellgren Lawrencre Grad von 0, 1, 2, 3 und 4 bei 60, 77, 61, 151 und 158 Gelenken), die mittels DESS-Sequenz und bei 3,0 T untersucht worden waren, erfolgte die Bestimmung der mittleren Knorpeldicke im gesamten Gelenk, regional (medial und lateral jeweils femoral und tibial) und subregional (in 20 Subregionen) unter Nutzung der o.g. und in Python implementierten Methoden. Der Inter-Methoden-Vergleich hinsichtlich Knorpeldicke und Prozessierungszeit erfolgte mittels einfaktorieller ANOVA.
Ergebnisse
Zwischen den Methoden ließen sich für nahezu alle Knorpel(sub)regionen signifikante Unterschiede in der Knorpeldicke feststellen (p<0.001). Tendenziell waren die Unterschiede zwischen 3D-MN und 2D-SN am kleinsten. 3D-RT überschätzte die Knorpeldicke um bis zu 2.5 mm. 3D-MN, 3D-NN und 2D-SN waren am zeiteffektivsten mit Prozessierungszeiten von ≤5.3 sec pro Gelenk (p<0.001).
Schlussfolgerungen
In der longitudinalen MR-tomografischen Beurteilung der Knorpeldicke sind Genauigkeit und Rechenaufwand der automatisierten Bestimmung abhängig von der zugrundeliegenden Methode. Mesh-, Surface Normals- oder Nearest Neighbors-basierte Methoden sollten verwendet werden, da sie variable Geometrien abbilden und zeiteffizient sind.
15:25 - 15:30
Vortrag (Wissenschaft)
Können uns biosensitive kompositionelle MRT-Sequenzen helfen, frühe Alterungsprozesse im Fingerknorpel zu erkennnen?
Miriam Frenken (Essen)
Zielsetzung
Analyse der Altersabhängigkeit des Knorpelgewebes und seiner Kollagen-Proteoglykan-Matrix mit Hilfe der T1ρ-, T2-Mapping- und gagCEST-Bildgebung (glycosaminoglycan Chemical Exchange Saturation Transfer) in den Metacarpophalangealgelenken (MCP) gesunder Probanden.
Material und Methoden
Es wurden 84 MCP-Gelenke der rechten Hand von 21 gesunden Probanden (D1- D4, Durchschnittsalter 44 ± 24 Jahre, Spanne: 20-61 Jahre) mit T1ρ-, T2-Mapping, gagCEST-Bildgebung und T2 -gewichteten Sequenzen mit einem 3T-MR-Scanner untersucht. MCP-Gelenke mit fortgeschrittener Arthrose wurden ausgeschlossen. Es wurde eine Region-of-Interest-basierte Analyse von T1ρ-, T2-Mapping und gagCEST durchgeführt und die Kendall-Tau (τ)-Korrelation zwischen Alter und T1ρ-, T2-Mapping und gagCEST berechnet. Ein positives Votum der Ethikkommission für diese Studie liegt vor.
Ergebnisse
Die Ergebnisse aller biosensitiven MRT-Sequenzen weisen eine signifikante Korrelation mit dem Alter der Probanden auf: Die T1ρ-Mapping-Werte nahmen mit dem Alter signifikant zu τ= 0,35, p˂ 0,001. Die T2-Mapping-Werte stiegen signifikant mit dem Alter τ= 0,29, p= 0,0052 und die GagCEST-Effekte nahmen ebenfalls signifikant mit dem Alter zu τ= 0,25, p= 0,014.
Schlussfolgerungen
Alle biosensitiven kompositionellen Sequenzen (T1ρ-, T2-Mapping, gagCEST) zeigen eine signifikante Altersabhängigkeit, was darauf hindeutet, dass der Abbau des Knorpelgewebes und seiner Kollagen-Proteoglykan-Matrix stattfindet, bevor dies in der morphologischen Standard-MRT sichtbar wird. Unter den biosensitiven Sequenzen scheint T1ρ-Mapping, als Indikator für den Proteoglykanen-Gehalt im Knorpel, die beste Sequenz für die Vorhersage einer frühen Knorpelalterung zu sein. Ein weiterer interessanter Aspekt dieser Studie ist, dass die Messung biosensitiver MRT-Techniken selbst in kleinen Gelenken durchführbar ist.
Perspektivisch können biosensitive kompositionelle Sequenzen helfen, frühe Knorpelalterung zu erkennen, bevor irreversible Schäden auftreten.
Perspektivisch können biosensitive kompositionelle Sequenzen helfen, frühe Knorpelalterung zu erkennen, bevor irreversible Schäden auftreten.
15:35 - 15:40
Vortrag (Wissenschaft)
Validierung der kombinierten morphologisch-quantitativen MR-Bildgebung mittels MIXTURE in einem In-situ-Knorpeldefektmodell
Teresa Nolte (Aachen)
Zielsetzung
Zusätzlich akquirierte quantitative Sequenzen wie das T2-Mapping verbessern die Diagnostik von Knorpelläsionen im Vergleich zu morphologischen Standardsequenzen, sind jedoch aufgrund verlängerter Messzeiten wenig verbreitet. Kombinierte Sequenzen wie MIXTURE (Multi-Interleaved X-prepared Turbo-Spin Echo with Intuitive Relaxometry) integrieren klinische Kontraste, z.B. Protonendichte-gewichtet und fettsaturiert (PD-w FS), und berechnen eine quantitative Parameterkarte, z.B. T2-Map, ohne zusätzlichen Messaufwand. Ziel der Studie war der diagnostische Vergleich der MIXTURE- mit klinischen Referenzsequenzen (PD-w FS) im Hinblick auf die Abgrenzbarkeit von standardisierten Knorpeldefekten in situ.
Material und Methoden
In 10 Kniegelenkspräparaten (81±10 Jahre) wurden offen-chirurgisch 3 standardisierte osteochondrale Defekte von 3, 5 und 8 mm Durchmesser im lateralen Femurkondylus gesetzt. Vor und nach Defektsetzung erfolgte die Bildgebung mittels 3T-MR-Scanner (Elition X, Philips) und 16-Kanal-Kniespule. Akquiriert wurden (i) MIXTURE-PD-w FS (3D TSE, Scanzeit 4:58 min) inklusive T2-Mapping, ii) Standard 2D-TSE PD-w FS (4:06 min) und iii) 3D-TSE PD-w FS (2:57 min), unter weitgehender Standardisierung der sonstigen Sequenzparameter (u.a. Auflösung 0.46/0.46/3.00 mm, 43 Schichten). Nach manueller Annotation und computergestützter Extraktion der Signalprofile durch die Defekte (Python 3.9.9) wurden die Halbwerts- bzw. Defektschulterbreiten als Surrogat der Abgrenzbarkeit der Defekte bestimmt. Die statistische Analyse erfolgte über ANOVA mit Messwiederholung (α=0.05).
Ergebnisse
Qualitativ waren die Defekte in der 2D TSE PD-w FS bestmöglich abgrenzbar. Quantitativ ergaben sich für MIXTURE-PD-w FS, 2D TSE und 3D TSE ähnliche Halbwerts- und Defektschulterbreiten (mehrheitlich p>0,05). In den T2-Maps waren die Defekte eindeutig abgrenzbar.
Schlussfolgerungen
Kombinierte Sequenzen wie MIXTURE liefern zusätzliche diagnostisch verwertbare Informationen ohne zusätzliche Messzeit bei gleichwertiger Abgrenzbarkeit osteochondraler Defekte.
15:45 - 15:50
Vortrag (Wissenschaft)
Beurteilung von Verletzungen des Ligamentum scapholunatum bei aktiver Bewegung des Handgelenkes mit Hilfe der Echtzeit-Magnetresonanztomographie in Gesundheit und Krankheit
Lena Marie Wilms (Düsseldorf)
Zielsetzung
Ziel dieser Studie ist es, die klinische Übertragbarkeit einer standardisierten Echtzeit-MRT-Technik mit nachgeschalteter, vollautomatischer Deep-Learning-basierter Bildnachbearbeitungsmethode während aktiver Handgelenksbewegungen bei Patienten mit skapholunären (SL) Bandverletzungen zu untersuchen.
Material und Methoden
Unter Verwendung eines auf Echtzeit-MRT und Algorithmen-basierter Bildnachbearbeitung basierenden technischen Rahmens, wurden beide Handgelenke (d.h. je das gesunde und das verletzte Handgelenke) von 10 Patienten (n=20) mit partiellem (SLpartial) oder komplettem (SLkomplett) SL-Defizit während kontinuierlicher aktiver Winkbewegungen (Radioulnarabduktion) mit einem klinischen 1,5-T-MRT, einer speziell angefertigten Bewegungsapparatur und einer zeitlichen Auflösung von 95 ms/Bild untersucht. Nach vollautomatischer Segmentierung von Skaphoid und Lunatum (300 Bilder/Handgelenk) wurden die SL-Spaltweiten als Funktion der Handgelenksposition über das gesamte Bewegungsausmaß bestimmt und die pathologischen SL-Spaltweiten auf die der gesunden Handgelenke referenziert (ΔSL). Statische morphologische Sequenzen nach klinischem Standard dienten als Referenz. Der Student's t-Test wurde zur statistischen Auswertung verwendet.
Ergebnisse
Über das gesamte Bewegungsausmaß nahmen die SL-Spaltweiten in Abhängigkeit von dem Ausmaß der SL-Verletzung signifikant zu (ΔSL-Spaltweiten: 1,81±0,49 mm [komplett]; 0,78±0,38 mm [partial]; p=0,006), insbesondere bei maximaler radialer Abduktion. Deutlich unterschiedliche Bewegungsmuster und -verläufe konnten in Abhängigkeit von der SL-Integrität beobachtet werden.
Schlussfolgerungen
Kombiniert mit standardisierter aktiver radioulnarer Bewegung und modernen Bildnachbearbeitungsmethoden ist die optimierte Echtzeit-MRT ein leistungsstarkes diagnostisches Instrument für die dynamische Quantifizierung und Differenzierung intakter, partieller und vollständiger SL-Verletzungen als Surrogat zur Beurteilung der Handgelenksinstabilität.
Teilnahme Young Investigator Award
15:55 - 16:00
Vortrag (Wissenschaft)
Diagnostic Delay in Patients with Osteoid Osteoma
Florian Tilman Gassert (München)
Zielsetzung
To assess the diagnostic delay in patients with osteoid osteoma and to analyze influencing factors.
Material und Methoden
All patients treated for osteoid osteoma at our tertiary referral center between December 1997 and February 2021 were retrospectively identified (n=302). The diagnosis was verified by an expert panel of radiologists and orthopedic surgeons. Exclusion criteria were post-interventional recurrence, missing data on symptom onset, and if no CT images were available. Clinical parameters were retrieved from the local clinical information system. CT and MR images were assessed by a senior specialist in musculoskeletal radiology.
Ergebnisse
After all exclusions, we studied 162 patients (115 men, 47 women) with an average age of 24±11 years. The average diagnostic delay was 419±485 days (median: 275 days; range: 21-4503 days). Gender, patient age, presence of nocturnal pain, positive Aspirin test, extent of sclerosis, and location of the tumor within bone and relative to joints did not influence diagnostic delay (p>0.05). It was, however, positively correlated with nidus size (r=0.26; p<0.001), and shorter with affection of long tubular bones compared to all other sites (p=0.04). If osteoid osteoma was included in the initial differential diagnoses, diagnostic delay was also shorter (p=0.007).
Schlussfolgerungen
The diagnostic delay in patients with osteoid osteoma is independent from demographics, clinical parameters and most imaging parameters. A long average delay of more than one year suggests low awareness of the disease. Patients with unclear imaging findings should thus be referred to a specialized musculoskeletal center or an expert in the field should be consulted timely.
Teilnahme Young Investigator Award
16:00 - 16:25
Diskussion
Diskussion
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Ich halte einen Vortrag – was muss ich beachten?
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