Virtuelle Endoskopie des oberen Harntraktes auf der Basis kontrastangehobener MR-Urographie Datensätze

Zusammenfassung

Ziel: Untersuchungen zur Anwendung der virtuellen Endoskopie auf MR-tomographische Datensätze des oberen Harntraktes. Methoden: Die Daten von 28 kontrastangehobenen MR-Urographien (5 normal; 23 pathologisch) wurden zur Erstellung einer virtuellen Ureterorenoskopie (VURS) mittels Schwellenwert-Bildsegmentierung nachverarbeitet. Als Grundlage für die Darstellung des Harntraktes dienten T₁-gewichtete 3D Gradienten-Echo-Sequenzen nach intravenöser Gabe von Gadolinium-DTPA und vorheriger Injektion von niedrigdosiertem Furosemid. Ergebnisse: Die verwendete MR Urographietechnik gewährleistete in allen 28 Fällen eine vollständige und kräftige Kontrastierung des Harntraktes. Die 3D Datensätze ermöglichten die Rekonstruktion einer VURS selbst bei nichtgestautem Hohlsystem. Zu diesem Zweck waren die MR-urographischen Sequenzen mit der kleinsten Voxelgröße am besten geeignet. Zudem war die Datenakquisition mittels Atemstillstand der Atemgatingtechnik überlegen. Innerhalb des Pyelons ließen sich alle Kelchgruppen durch Schwenken der virtuellen Optik in die entsprechende Richtung einsehen. Auch die Beurteilung der Harnleiterostien innerhalb der Harnblasenwand war mittels VURS möglich. Alle MR urographisch diagnostizierten Füllungsdefekte ließen sich mit der VURS von endoluminal her darstellen. Ihre genauere Charakterisierung anhand von Oberflächenmerkmalen war schwierig. Schlußfolgerung: Die Rekonstruktion einer virtuellen Endoskopie des oberen Harntraktes ist auf der Basis möglichst hochauflösender 3D MR-Urographie-Datensätze gut durchführbar.

Summary

Purpose: To investigate the feasibility of reconstructing a virtual endoscopy from MR imaging data sets of the upper urinary tract. Method: The data obtained from 28 contrast-enhanced MR urographic examinations (5 normal; 23 pathologic) were post-processed to reconstruct a virtual ureterorenoscopy (VURS) using a threshold image segmentation. The visualization of the upper urinary tract was based on the acquisition of T₁-weighted 3D gradient-echo sequences after intravenous administration of gadolinium-DTPA and a prior injection of low-dose furosemide. Results: The employed MR urography technique created in all 28 cases a complete and strong contrast enhancement of the urinary tract. These 3D sequence data allowed the reconstruction of a VURS, even when the collecting system was not dilated. The best accuracy was provided by the MR urography sequences with the smallest voxel size. Moreover, the data acquisition based on a breath-hold technique has proved superior to that using a respiratory gating. Inside the renal pelvis, all calices could be assessed by turning the virtual endoscope in the appropriate direction. The visualization of the ureteral orifices in the bladder was also possible. All filling defects that were diagnosed by MR urography could be evaluated from the endoluminal view using the VURS. The exact characterization of the lesions based only on the assessment of the surface structure was difficult. Conclusion: A virtual endoscopy of the upper urinary tract can be successfully reconstructed using the data sets of high-resolution 3D MR urography sequences.

Schlüsselwörter:

MR-Tomographie - Urographie - Harntrakt - Virtuelle Endoskopie - Ureterorenoskopie - Gadolinium

Key words:

MR imaging - Urography - Urinary tract - Virtual endoscopy - Ureterorenoscopy - Gadolinium