Metallartefaktreduktion in der Computertomografie bei orthopädischen Implantaten mittels DECT, Vorfiltertechniken und iterativer Bildrekonstruktion

Zielsetzung:

Ziel der Arbeit war es zu untersuchen, wie in der Computertomografie eine Verbesserung der Bildqualität bei Metallimplantaten erreicht werden kann, insbesondere unter Anwendung eines Zinnfilters und der Dual-Energy-Technik im Vergleich zu konventionellen CT-Untersuchungen, bei gleichzeitiger Dosisreduktion.

Material und Methoden:

Es wurden vier humane Becken mit unterer LWS von Körperspendern mit orthopädischen Implantaten (Hüft-TEP, PFN, Wirbelkörperzement) mit 9 verschiedenen Protokollen getestet. Es wurden sowohl FD (full Dose, CDTI 10 mGy)- Protokolle, sowie LD (low Dose, CDTI 3,3 mGy)- Protokolle unter Verwendung eines Zinnfilters, der Dual-Energy-Technik und konventionellen Scans an einem 3. Generations- DECT- Scanner durchgeführt. Die Auswertung erfolgte mittels einer subjektiven sechsstufigen Likert-Scala und objektiven Kriterien (Contrast to Noise Ratio).

Ergebnisse:

Bei allen vier Präparaten erzielte das FD 150 kV-Zinnfilter Programm insgesamt die besten Bewertungen mit einer durchschnittlichen Bewertung von 1,3 (FD 150 kV Programm: 1,72; LD 150 kV-Zinnfilter Programm: 2,3; FD DE Programm: 2,63). Bei isolierter Betrachtung der effektivsten Metallartefaktreduktion (MAR) erzielte sowohl das FD DE Protokoll, als auch das LD DE Protokoll die besten Ergebnisse (FD 1,3; LD 1,5). Die Dual Energy Protokolle hatten jedoch im Vergleich zu den anderen Protokollen das höchste Bildrauschen.

Schlussfolgerungen:

Mithilfe des Zinnfilters konnte bei gleicher Dosis eine effektivere MAR und eine bessere Beurteilbarkeit der angrenzenden knöchernen Strukturen erreicht werden. Die DECT hatte zwar die beste MAR, aufgrund des größeren Bildrauschens war die Beurteilbarkeit der angrenzenden knöchernen Strukturen jedoch teilweise eingeschränkt. Hier überzeugte neben dem FD 150 kV Zinn- Programme auch das LD 150 kV Zinnfilter Programm, bei dem insbesondere bei geringer Metallartefaktlast eine suffiziente Beurteilung der angrenzenden knöchernen Strukturen bei nur 1/3 der Strahlenbelastung möglich war.