Wertigkeit der Elektronenstrahl-Computertomographie (EBT)

Zusammenfassung

Der Einsatz der Elektronenstrahl-Computertomographie (EBT) außerhalb des Herzens ist im Vergleich zur Verwendung der EBT für kardiale Indikationen in viel geringerem Umfang Gegenstand der einschlägigen Forschung gewesen. Aus diesem Grund umfasste die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützte Evaluation dieser Technologie durch vier Arbeitsgruppen in Berlin (2), Mannheim und München ausdrücklich auch nichtkardiale Anwendungsmöglichkeiten. Die EBT hat sich zur Abklärung der Verdachtsdiagnose Lungenembolie sowie für andere vaskuläre Fragestellungen (Aorta, Aortenabgänge, intrakranielle Arterien) bewährt. Die Abbildung des Lungenparenchyms profitiert von dessen Eigenschaft als Hochkontrastobjekt und der schnellen Datenakquisition in der EBT. Dagegen schränken geringere Photoneneffizienz, höhere Strahlenexposition, vermehrtes Bildrauschen und andere Artefakte den Wert der EBT im Niedrigkontrastbereich insbesondere zur morphologischen Darstellung der parenchymatösen Abdominalorgane und des Gehirns im Vergleich zum herkömmlichen Spiral-CT und zum Mehrzeilen-CT (MDCT) deutlich ein. Als Konsequenz wurde von der Durchführung weiterführender Studien zur Evaluation der EBT am Gehirn und an den parenchymatösen Oberbauchorganen Abstand genommen. Die Strahlenexposition im EBT ist bei nichtkardialen Untersuchungen bis zu dreifach höher als im Spiral-CT. Schon allein aus diesem Grund kann eine Untersuchung von Kindern im EBT nur in ausgewählten Einzelfällen befürwortet werden. Die Strahlenexposition des Patienten bei den verschiedenen, prospektiv getriggerten kardialen Untersuchungsprotokollen im EBT ist geringer als bei der konventionellen Katheterangiographie. Zwar übertrifft die Strahlenexposition am MDCT bei kardialen Anwendungen diejenige am EBT teils um ein Mehrfaches, aufgrund der höheren räumlichen Auflösung und des geringeren Bildrauschens am MDCT besteht jedoch eine vergleichbare Dosiseffizienz. Modifikationen des MDCT (EKG-Pulsing) reduzieren nachhaltig die Strahlenexposition auf ein dem EBT vergleichbares Maß. Technische Verbesserungen am EBT-Nachfolgemodell „e-Speed” sollen eine schnellere Datenakquisition bei höherer räumlicher Auflösung ermöglichen. In vergleichenden Studien wird das „e-Speed” seine Wertigkeit und Konkurrenzfähigkeit insbesondere gegenüber dem Mehrzeilen-CT unter Beweis stellen müssen. Nach eingehender wissenschaftlicher Prüfung im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Multicenter-Projekts erscheint den Untersuchern der Elektronenstrahl-Computertomograph Evolution C150 XP ungeachtet seiner spezifischen Eignung für verschiedene kardiale und einzelne nichtkardiale Indikationen als Ganzkörper-CT nicht geeignet.

Abstract

Electron beam tomography (EBT) has been scientifically evaluated to a much lesser degree for non-cardiac indications than for cardiac purposes. Therefore, four groups of investigators in Berlin (2), Mannheim and München, which were supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), included applications outside the heart in their evaluation of EBT technology. EBT has proven useful to look for pulmonary embolism and to assess other vessels (aorta, aortic branches, and intracranial arteries). Imaging of the lung parenchyma benefits from its intrinsic high contrast and from the fast data acquisition of EBT. Limited photon efficiency, higher radiation exposure, increased noise levels and other artifacts, however, markedly reduce the value of EBT for imaging of low contrast objects compared to conventional spiral CT and multislice CT (MSCT), compromising, in particular, the morphologic depiction of parenchymal abdominal organs and the brain. Consequently, scientific studies to further evaluate EBT for scanning of the brain and parenchymal abdominal organs were not pursued. Radiation exposure for non-cardiac EBT studies is up to three times higher than that for respective spiral CT studies, and in children EBT can only be advocated in select cases. Radiation exposure for the various prospectively triggered cardiac examination protocols of EBT is lower than that for conventional coronary angiography. Radiation exposure in cardiac multislice CT exceeds severalfold that of EBT, but the dose efficiency of EBT and MSCT are similar due to higher spatial resolution and less image noise of MSCT. In addition, modifications of MSCT (ECG pulsing) can further reduce radiation exposure to the level of EBT. Technical improvements of the EBT successor scanner “e-Speed” enable faster data acquisition at higher spatial resolution. Within comparative studies, the “e-Speed” will have to prove its value and competitiveness, particularly in comparison with multislice CT. After profound scientific assessment in a multicenter evaluation supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) and regardless of the specific suitability of electron beam tomography for various cardiac and some non-cardiac indications, the investigators unanimously find the electron beam tomograph Evolution C150 XP not suitable as a whole body CT scanner.

Key words

Electron beam computed tomography - radiation exposure - chest - abdomen - CT-angiography

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