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Neue technische Entwicklungen und

Verfahren in der Röntgendiagnostik

PD Dr. med. M. Cohnen

Institut für Diagnostische RadiologieUniversitätsklinikum Düsseldorf

Neue RöV 2005 PD Cohnen

Gliederung

• Virtuelle Techniken– CT-Kolographie

– CT des Herzens

• Funktionelle Bildgebung/CT-Perfusion• PET-CT/Bildfusion


Virtuelle Techniken

• Basis: CT-Datensätze ohne/mit KM-Gabe

• Berechnung von vielen (bis zu 1000!) Einzelschichten zwischen 0,75 und 3 mm Dicke (hoher Überlappungs-grad >60%)


Virtuelle Techniken

• Rekonstruktion von zwei- oderdreidimensionalen Schichten bzw. Volumina

• Verbesserte Darstellung der Anatomie und Pathologie, anatomisch einfachere Orientierung, Erfassung von Befunden in Körperlängsachse


CT-Kolographie

Kooperation

• Institut für diagnostische Radiologie• Klinik für Gastroenterologie, Hepa-tologie und Infektiologie (Prof. Dr. D. Häussinger, OA Dr. C. Vogt)

• Institut für Informatik (Prof. V. Aurich, Dr. Beck)


CT-Kolographie

• prospektiver Vergleich:• virtuelle vs. konventionelle Koloskopie• Fenlon et al. NEJM 341:20; 1999

• Polypengröße CT Kolographie Literatur

>10 mm 91% 80% (50-100)

6-9 mm 82% 59% (22-86)1-5 mm 55% 44% (11-70)

• Spezifität 70% - 90%


Strahlenexposition

• effektive Ganzkörperdosis eines Abdomen-CT

100 mAs 10 mAsMann 11,8 mSv 0,9 mSvFrau 12,1 mSv 1,2 mSv

• Gonadendosis beim Abdomen-CT100 mAs 10 mAs

Mann 16,9 mGy 2,1 mGyFrau 17,8 mGy 2,3 mGy


Dosisreduktion

• Was hat eine Dosisreduktion für Auswirkungen?

• digitale Bilddaten – numerische Erfassung von Dichtewerten: Bildrauschen nimmt mit der

Quadratwurzel der mAs zu!

10 mAs100 mAs


ohne mit

Rauschunterdrückung


Befunde: Polypen


Befunde: Tumore


Pitfall: Restflüssigkeit


Wertigkeit

Doppel-Kontrast-

Bariumeinlauf

CT-Kolographie MR-

Kolonographie

Patienten Sens.: >90 %

Spez.: >95 %

Sens.: 87 %(51-100)

Spez.: 94 %(74-100)

Sens.: >90 %

Spez.: >90 %

Tumor/Polyp >1 cm Sens.: >85 % Sens.: 90 %(50-100) Sens.: 96%,100 %

Polypen 5-10 mm k. A. Sens.: 65 %(16-93) Sens.: 61%,96 %

Polypen <5 mm k. A. Sens.: 44 %(11-59) Sens.: 7%,33 %

aus mehreren aktuellen Studien gepoolte Datenlage


• Weniger diagnostische, mehr therapeutische Koloskopien

• Kombiniertes Staging (Metastasensuche) mit Darmbeurteilung (Zweittumor?)

• Untersuchung bei inkompletter Koloskopie(starke Schlingenbildung, Tumorstenose)

• Verfahren mit der höchsten Sensitivität bleibt die hohe Koloskopie

• Biopsieentnahme, Polypentfernung


Darmkrebs ist häufig!

Nutzen Sie die Vorsorgemöglichkeiten!


Nicht-Invasive Herzdiagnostik

• MRT: Anatomie/Morphologie (M. Uhl), Funktion, Perfusion (Infarktdiagnostik, Myokarditis), Koronar-MRA

• CT: Anatomie, Funktion, Koronar-Kalk, Koronar-CTA


Calcium-Scoring

• Untersuchung mit EKG-Triggerung ohne KM (Subsekunden-Scan)

• Schwellwert-basierte automatische Auswertung mit Detektion aller röntgendichten Areale

• Fläche, Volumen, Calcium-Masse, Agatston-Score


Calcium-Scoring: Auswertung


• Verkalkungen starker Hinweis auf angiographisch sichtbare Stenose

• Ausschluß einer Kalzifikation – hoheSicherheit frei durchgängiger Koronarien


Kalk-Score

• <10: keine KHK• 10-99: geringe KHK• 100-399: mäßige KHK• >400: ausgeprägte KHK

• Keine sichere Vorhersage eines koronaren Ereignisses

• Nicht-kalzifizierte Plaques?• Konsequenz?


Koronar-CTA

• Unter KM-Gabe: CTA


CTA des Herzens: LAD-Stenose


CTA des Herzens: Koronar-Bypass


Zerebraler Insult – CT-Frühzeichen

Á Verlust der Mark/Rinden Differenzierung

Á Schwellung

Á Dichteabsenkung (> 12h)


Grundlage

Perfusion:

KM-flutet an und ebbt ab

Schnelle Serie von Scans in einer Schicht

= Zeit - Schwächungskurven / Pixel

Zeitauflösung ¢1s


Arterie

Sinus


Normal und Ischämie


Aus Einzelbildern werden „Parameter“-Maps erstellt


Perfusion - Physiologie

Autoregulation: Weitstellung der Gefäße führt zu erhöhtem zerebralem Blutvolumen (CBV) bei normaler Blutflußge-schwindigkeit (CBF) und verlängerter Anflutungszeit (MTT)

AutoregulationOligämie(schlechte Perfusion)Ischämie(metabolischer Schaden)Nekrose(irreversibler Schaden)

MTT CBF CBV

Transit Fluß Volumen

¬ N ¬

¬¬ ® ¬ ¬

¬¬ ® ¬

¬ ® ® ® ® ®


Rauschen


PET-CT / Bildfusion

Zerstörungsfreie Diagnoseverfahren an stehendenLaubbäumen

PET-CT in der Onkologie


Positronen-Emissions-Tomographie

• Proton im Kern zerfällt in ein Neutron, Positron undNeutrino

• Positron stößt abhängig von seiner kinetischen Energie nach kurzer Strecke (bis zu 2 mm) mit einem Elektron zusammen

• Dabei Umwandlung in Energie – 2 Gammaquanten• radioaktiv markierte Substanz (Tracer: 18F-

Fluordesoxyglukose FDG als Glukose-Analogon) – Einbauin Physiologische Stoffwechselprozesse

• kaum physiologische Nebenwirkungen durch Tracer• durch die geringen Tracermengen und sehr kurzen

Halbwertszeiten von Minuten bis Stunden nur minimale radioaktive Belastung


• Stoffwechselprozesse (Energieverbrauch) – Zellen mit hohem Energieverbrauch haben hohe Glukoseutilisationund damit starken Verbrauch/Einbau des Tracers –„hot spot“

• geringe räumlichen Auflösung von nur 6 mm (max 2 mm)• Um die schlechte Auflösung bei PET-Bildern

auszugleichen, kann man diese mit CT- oder MRT-Aufnahmen überlagern


Schwierigkeiten

• Positronenstrahler müssen in technisch aufwendigen Verfahren in einem Kreisbeschleuniger (Zyklotron) hergestellt werden

• sehr kurze "Halbwertszeiten" (20-120 min), rasch mit biologischer Substanz verbunden

• Ko-Registration von „echtem“ und zufälligem Positronenzerfall (Rauschen)

• Nicht nur tumoröse, sondern auch entzündete, verletzte und in Abheilung begriffene Gewebe zeigen eine Glukosemehrutilisation (erhöhte SUV)

• „Screening“ geht mit PET nicht


Indikationen

• GIT-Tumoren (1a/b): N- und M-Staging; DD Pankras-TU vs. -itis; Therapiekontrolle und Restaging (Colorectale TU)

• Knochen-TU (1b): DD ben. vs. mal., Grading der biol. Aggressivität

• Kopf/Hals-TU (1a!): N-Staging, Rezidiv, CUP

• Lungen-TU (1a/b): DD ben. vs. mal., N-/M-Staging, Rezidiv

• HL/NHL (1a/b): Staging, Therapiekontrolle

• MMel (1a/b): N-/M-Staging (Breslow > 1,5mm oder N1), Rezidiv (T3 und T4)

• Gliome (1a!): DD Rezidiv vs. Narbe (WHO > III); Gradingder biol. Aggressivität; Auswahl des Biopsieortes; (1b): DDLymphom vs. Toxoplasmose


POEMS: aktiver Lymphomherd - Punktion


Schilddrüsen-Ca, CT negativ, pos. LK med.


Zusammenfassung

• Bessere Auflösung und mehr Schichten erfordern ein anderes Konzept der Bildbetrachtung.

• Fragestellungen werden mit speziellen Techniken beantwortet – „Routine-“oder „Standard“-Untersuchungen reichen oft nicht mehr aus –Rückkopplung mit Radiologen notwendig.


Ausblick

• Moderne bildgebende Verfahren beziehen zunehmend funktionelle Aspekte in die Auswertung/ Beurteilung mit ein.

• Unter Berücksichtigung der Anatomie, Physiologie und Pathophysiologie werden bildgebende Techniken in Zukunft noch stärker vernetzt und kombiniert, um synergistische Effekte auszunutzen.

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