Image Quality Analysis to Reduce Dental Artifacts in Head and Neck Imaging with Dual-Source Computed Tomography

Zusammenfassung

Ziel: Die Darstellbarkeit oropharyngealer Leitstrukturen ist durch Metallartefakte von Zahnimplantaten eingeschränkt. Ziel der Studie war der Vergleich der Bildqualität von multiplanaren Rekonstruktionen (MPR) mit einer zusätzlichen angulierten Spirale in der Halsbildgebung mittels Dual-Source-CT. Material und Methoden: Bei 62 Patienten wurde eine Halsbildgebung mittels DSCT durchgeführt. MPRs des axialen Datensatzes sowie eine zusätzliche angulierte Spirale parallel zum Mundboden wurden akquiriert. Anschließend wurden anatomische Leitstrukturen bezüglich ihrer Überlagerung durch Metallartefakte anhand einer Visualskala von 1 (keine Artefakte) bis 4 (starke Artefakte) analysiert. Ergebnisse: Während 87,1 % der anatomischen Strukturen in den MPRs starke Artefakte (3,12 ± 0,86) aufwiesen, zeigten die Leitstrukturen in der angulierten Spirale lediglich geringfügige Artefakte (1,28 ± 0,46). Der diagnostische Zugewinn durch die angulierte Spirale bezüglich des Schweregrads der Artefakte war signifikant (p < 0,01). Schlussfolgerung: MPRs sind nicht geeignet, um Zahnartefakte ausreichend zu reduzieren. Eine zusätzliche angulierte Spirale ist bei Patienten mit Zahnartefakten, die die anatomischen Leitstrukturen des Oropharynx überlagern, empfehlenswert und sollte in der täglichen Routine eingesetzt werden. Als Folge des statischen Gantryaufbaus des DSCT ist der Einsatz einer flexiblen Kopfschale zur Akquisition einer angulierten Spirale notwendig.

Abstract

Purpose: Important oropharyngeal structures can be superimposed by metallic artifacts due to dental implants. The aim of this study was to compare the image quality of multiplanar reconstructions and an angulated spiral in dual-source computed tomography (DSCT) of the neck. Materials and Methods: Sixty-two patients were included for neck imaging with DSCT. MPRs from an axial dataset and an additional short spiral parallel to the mouth floor were acquired. Leading anatomical structures were then evaluated with respect to the extent to which they were affected by dental artifacts using a visual scale, ranging from 1 (least artifacts) to 4 (most artifacts). Results: In MPR, 87.1 % of anatomical structures had significant artifacts (3.12 ± 0.86), while in angulated slices leading anatomical structures of the oropharynx showed negligible artifacts (1.28 ± 0.46). The diagnostic growth due to primarily angulated slices concerning artifact severity was significant (p < 0.01). Conclusion: MPRs are not capable of reducing dental artifacts sufficiently. In patients with dental artifacts overlying the anatomical structures of the oropharynx, an additional short angulated spiral parallel to the floor of the mouth is recommended and should be applied for daily routine. As a result of the static gantry design of DSCT, the use of a flexible head holder is essential.

Key words

neck imaging - artifacts - image quality

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