Wertigkeit der dreidimensionalen Rekonstruktion in der CT-Diagnostik traumatischer Wirbelsäulenfrakturen

Zusammenfassung

Ziel: Ziel der retrospektiven Studie war es, die Wertigkeit von dreidimensionalen CT-Rekonstruktionen in der präoperativen Diagnostik spinaler Wirbelsäulenfrakturen im Vergleich zu axialen Schnittbildern und den routinemäßig angefertigten zweidimensionalen Rekonstruktionen zu evaluieren. Material und Methode: Die in einem Zeitraum von 42 Monaten gewonnenen Bilddaten von 65 Patienten mit 85 verschiedenen akut-traumatischen Wirbelsäulenfrakturen (HWK 2 - LWK 5) wurden retrospektiv zwei- und dreidimensional rekonstruiert und von drei unabhängigen, CT-erfahrenen Auswertern entsprechend der Magerl-Klassifikation eingeteilt und mit den intraoperativ erhobenen Befunden bzw. Abschlussdiagnosen verglichen. Ergebnisse: Es wurden 56 Kompressions-, 16 Distraktions- und 13 Rotationsfrakturen analysiert. Mittels der axialen Darstellung kam es bei 168 A-Fraktur-Analysen (56 Frakturen × 3 Auswerter) nur zu zwei Fehldiagnosen (1,2 %). Bei 48 B-Fraktur-Analysen (16 Frakturen × 3 Auswerter) wurden 17 (35,4 %), bei 39 C-Fraktur-Analysen (13 Frakturen × 3 Auswerter) 31 Fehldiagnosen (79,5 %) gestellt. Bei Verwendung nur der 2D-Rekonstruktionen stieg die Zahl der Fehldiagnosen bei A-Frakturen auf 13 (7,7 %), bei B- und C-Frakturen auf jeweils 26 (54,2 %) bzw. 27 (69,2 %). In der 3D-Darstellung waren zwei von 168 Analysen bei A-Frakturen (1,2 %), 6 von 48 bei B-Frakturen (12,5 %) und eine von 39 C-Frakturen (2,6 %) fehldiagnostiziert. Die axiale Darstellung war bei A- und B-Frakturen der Treffsicherheit der 2D-Darstellung über-, bei C-Frakturen unterlegen. Die 3D-Rekonstruktion zeigte bei B-Frakturen eine signifikant (p < 0,05) bessere Treffsicherheit im Vergleich zur 2D-Darstellung. Eine hochsignifikant höhere (p < 0,001) Treffsicherheit war für die 3D-Darstellung bei den C-Frakturen festzustellen, sowohl im Vergleich zur 2D- als auch zur axialen Darstellung. Die interaktive Monitoranalyse mit Anfertigung zusätzlicher virtueller Schnitte durch den Auswerter im 3D-Modus verbesserte sehr deutlich die Beurteilbarkeit insbesondere des Spinalkanals. Schlussfolgerungen: Die 3D-Darstellung traumatischer Wirbelsäulenfrakturen bringt einen wesentlichen diagnostischen Zugewinn besonders bei der Erkennung und Beurteilung von Rotationsfrakturen. Nachteilig sind die leicht erhöhte Artefaktbildung sowie ein geringer Informationsverlust bezüglich der Detailauflösung. Als vorteilhaft erwies sich die interaktive ärztliche Auswertung und Nachbearbeitung der 3D-Rekonstruktionen am Monitor.

Abstract

Purpose: Evaluation of the diagnostic value of three-dimensional CT-reconstruction in the pre-operative evaluation of traumatic fractures of the spine, compared with axial slices and two-dimensional reconstruction. Materials and Methods: The CT image data of 65 patients with 85 different acute traumatic spine fractures (C 2 through L 5) were collected in a period of 42 months. Retrospectively performed 2D- and 3D-reconstructions were analyzed independently by three CT-experienced readers using the Magerl classification and the readings compared with intraoperative findings or the final diagnoses. Results: The fractures were classified according to the AO-classification as 56 compression, 16 distraction and 13 rotation fractures. Axial slices alone incorrectly classified 2 (1.2 %) of 168 (56 fractures × 3 readers) type A fractures. The CT classification was incorrect in 17 (35.4 %) of 48 (16 fractures × 3 readers) type B fractures and in 31 (79.5 %) of 39 (13 fractures × 3 readers) type C fractures. The 2D-reconstruction increased the percentage of incorrect diagnoses to 13 (7.7 %) type A, to 26 (54.2 %) type B and to 27 (69.2 %) type C fractures. The 3D-mode incorrectly classified 2 of 168 type A fractures (1.2 %), 6 of 48 type B fractures (12.5 %), and 1 of 39 type C fractures (2.6 %). The axial mode was superior to the 2D-reconstructions in type A and type B fractures, but inferior in type C fractures. The percentage of correctly classified type B fractures was significantly higher (p < 0.05) with 3D-reconstruction than with the 2D-mode. In type C fractures, this percentage was significantly higher (p < 0.001) with the 3D-mode than with axial slices or 2D-reconstruction. The interactive monitor analysis of the 3D-reconstructions with additional virtual cutting by the reader improved the analysis, especially the evaluation of the spinal canal. Conclusion: The 3D-reconstruction in traumatic spine fractures significantly improves the diagnostic outcome, especially the visualization and classification of rotation fractures. Its disadvantages are a slight increase in artifacts and impaired visualization of small details. Interactive monitor analysis and post-processing of the 3D-mode proved to be advantageous.

Key words

Spine - injury - fracture - CT - reconstruction mode

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