Bildqualität und diagnostische Verwertbarkeit von CT-Aufnahmen der LWS bei systematischer Dosisreduktion: Eine Realisierbarkeitsstudie anhand eines humanen Kadavermodells

Zielsetzung:

Vergleich der Strahlendosis und Bildqualität eines klinisch etablierten Standard-Dosis Protkolls (SDCT) für die Diagnostik der knöchernen Lendenwirbelsäule (LWS) mit drei verschiedenen dosisreduzierten Protokollen (RDCT) mit iterativer Rekonstruktion (IR) und gefilterter Rückprojektion (FBP) in einem humanen Kadavermodell.

Material und Methoden:

Die Lendenwirbelsäulen von 20 humanen Kadavern (11 männlich, 9 weiblich) wurden mittels drei RDCT-Protokollen mit abnehmendem Röhrenstrom (RDCT-1: 50; RDCT-2: 30; RDCT-3: 10 mAs) bei einer konstanten Röhrenspannung von 140 kV untersucht. Ein klinisches SDCT-Protokoll (140 kV, 70 mAs) diente als Referenz. Die Rohdaten wurden mittels FBP und zwei steigenden Stufen von IR (IR4 & 6) rekonstruiert. Die Bilddaten wurden nach subjektiver Bildqualität, Sichtbarkeit von drei separaten anatomischen Strukturen (Kortikalis, Foramina intervertebralia, Processus spinosi) und der diagnostischen Verwertbarkeit anhand einer 5-Punkte Likert Skala bewertet. Zusätzlich wurde das objektive Bildrauschen (OIN) quantitativ ausgewertet. Die Ergebnisse wurden mit einem linearen gemischten Regressionsmodel verglichen. Ein p-Wert < 0.05 wurde als signifikant angenommen.

Ergebnisse:

RDCT-2 mit IR 4 & 6 war das Protokoll mit der niedrigsten Strahlenbelastung, welches eine diagnostisch akzeptable Bildqualität lieferte. Die Sichtbarkeit der anatomischen Strukturen und das objektive Bildrauschen unterschieden sich in diesem RDCT-2 Protokoll mit IR nicht signifikant von dem SDCT mit FBP (p > 0.05). Im Vergleich mit dem SDCT erzielten RDCT-1,-2 und -3 eine signifikante Reduktion der effektiven Dosis (eff. Dose) (SDCT: 2.3 ± 1.1mSV, RDCT-1: 1.7 ± 0.9mSv, RDCT-2: 1.2 ± 0.5mSv, RDCT-3: 0.4 ± 0.2mSv).

Schlussfolgerungen:

Deutlich dosisreduzierte diagnostisch verwertbare CT-Untersuchungen der LWS sind mit Einsatz von iterativen Rekonstruktionsalgorithmen in einem Kadavermodell möglich und könnten klinisch angewendet werden.