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Titel:Evaluation von anatomischen Strukturen des Os temporale mittels Digitaler Volumentomographie (DVT)
Autor:Dräger, Stephanie Johanna
Weitere Beteiligte: Güldner, Christian (PD Dr. med.)
Veröffentlicht:2016
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0309
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-03091
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0309
DDC:610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Evaluation of anatomical structures of the temporal bone using cone beam computed tomography (CBCT)
Publikationsdatum:2017-05-24
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
radiological anatomy, cone beam computed tomography, Felsenbeinbildgebung, Ossikelkette, anatomische Varianten, multi detector row CT, radiologische Diagnostik Laterobasis, Os temporale, Digitale Volumentomographie, petrous bone, Bildgebung Os temporale, Digitale Volumentomographie, Bildbeurteilbarkeit, lateral skull base, Felsenbein, ossic, temporal bone imaging, middle ear, in-vivo-Studie, MDCT, Laterobasis

Zusammenfassung:
Die Pars petrosa des Os temporale stellt aufgrund ihrer komplexen Anatomie hohe Anforderungen an die radiologische Diagnostik von Ohrerkrankungen. Bis heute gilt hier die konventionelle Computertomographie (MDCT, engl.: multi-detector-row-CT) als Goldstandard. Nachdem vor mehreren Jahren die Methode der Digitalen Volumentomographie (DVT, engl.: cone beam computed tomography = CBCT) Einzug in die HNO-Heilkunde hielt, ist sie zunächst in der Frontobasis vielfach zur Anwendung gekommen. Dagegen wird im Bereich der Laterobasis die Schnittbildgebung derzeit weiter kontrovers diskutiert. Studien für dieses Anwendungsgebiet sind bislang hauptsächlich in vitro durchgeführt worden, während Erhebungen an Patienten erst vereinzelt vorliegen, sodass genauere Angaben über die Vorteile bzw. Limitationen der DVT in vivo noch nicht eindeutig belegt sind. Ziel dieser Studie war es primär, herauszufinden, wie gut einzelne Mittel- und Innenohrstrukturen, wie etwa die filigrane Ossikelkette, mit der DVT am Patienten zu beurteilen sind. Hierzu wurden 228 DVT-Datensätze von Patienten, die eine Bildgebung der Laterobasis erhielten, retrospektiv hinsichtlich der Darstellung von 15 klinisch relevanten anatomischen Strukturen anhand einer drei- bzw. vierstufigen Skala ausgewertet, bei Vorhandensein einer knöchernen Begrenzung der Struktur ebenso diese. Zudem wurden anatomische Varianten erhoben und intra- und intervariable Korrelationsanalysen durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt: Der Summenscore als rechnerisches Hilfsmittel zum Grad der Beurteilbarkeit aller ausgewählten Parameter lag im Durchschnitt mit 21,9 ± 4,1 Punkten im oberen Viertel der Bewertungsskala (schlechteste Beurteilbarkeit: 43 Punkte; beste Beurteilbarkeit: 15 Punkte). Die größeren in dieser Arbeit untersuchten anatomischen Parameter konnten in über 95% der Fälle gut mit der DVT dargestellt werden (N. facialis, langer Ambossfortsatz, Fensternischen, Bogengänge und Bulbus venae jugularis superior). Die feinen Komponenten der Ossikelkette waren hingegen weniger deutlich zu erkennen (Gelenkspalten ̴ 50%, Stapesfeinstrukturen zu 17-28% komplett [28-41% teilweise] beurteilbar). Es zeigte sich, dass die Beurteilbarkeit der evaluierten Strukturen nicht altersabhängig war. Bei der Erhebung anatomischer Varianten kamen Dehiszenzen im Bereich des N. facialis häufig vor (50%), wesentlich seltener bei den Bogengängen (5%) und dem Bulbus venae jugularis (7%). Sieben Prozent der Bulbi standen durchschnittlich 2,4 ± 0,7 mm über dem äußeren Gehörgangsboden. Der Durchmesser des inneren Gehörgangs an seiner Ampulle betrug im Mittel 5,1 ± 0,8 mm. Während das Alter nicht mit der Gehörgangsweite korrelierte, bestand bei den Geschlechtern ein signifikanter Unterschied: die durchschnittliche Differenz zwischen weiblichen und männlichen inneren Gehörgängen betrug 0,4 mm (m>w). Die Beurteilbarkeit der Aufnahmen von lebenden Patienten ist im Vergleich zu Aufnahmen von Felsenbeinpräparaten aufgrund diverser Röntgenphänomene und Bewegungsartefakte vermindert. Die Ergebnisse legen dar, dass die DVT zur Beurteilung knöcherner Mittel- und Innenohrstrukturen prinzipiell gut geeignet ist, zeigen jedoch auch die Limitationen dieser Methode auf, besonders in der Darstellung filigraner Mittelohrkomponenten wie z.B. der Stapesstrukturen. Dieser Umstand wurde auch in anderen in-vivo-Studien beobachtet. Da je nach Anwendungsprotokoll die DVT gegenüber der MDCT bei mindestens vergleichbarer bis teilweise überlegener Darstellungsqualität eine geringere Strahlenexposition für den Patienten bedeutet und zudem (wie in anderen Studien gezeigt) weniger Metallartefakte bei der Visualisierung von Mittel- und Innenohrimplantaten auftreten als bei der MDCT, sollte der DVT in Zukunft eine bedeutendere Rolle in der Felsenbeinbildgebung zukommen. Weitere in-vivo-Untersuchungen mit größerem Patientenkollektiv, mehreren erfahrenen Untersuchern und einheitlichen Geräteparametern sind erforderlich, um Standards zum Einsatz der DVT in der Laterobasis festzulegen.

Summary:
Due to its complex anatomy, the petrous part of the temporal bone sets high requirements on radiologic diagnostics of ear diseases. Within this field conventional computertomography (MDCT = multi-detector-row-CT) represents the gold standard till this day. Another applicable method, the cone beam computed tomography (CBCT, syn.: digital volume tomography [DVT]), found its way into otorhinolaryngology several years ago and is applied in the anterior skull base in many cases. In comparison, concerning the lateral skull base, section imaging is further being discussed at present. In this field of application, mainly in-vitro studies have been conducted thus far, whereras clinical trials are only infrequently available, exact data about advantages and limitations respectively is therefore not delineated yet. The objective of this study was to find out, how well middle- and inner ear structures, such as the filigree ossicular chain, could be evaluated in patient‘s images through use of CBCT. For this purpose 228 CBCT- data sets of patients who underwent imaging of the lateral skull base, were assessed retrospectively regarding the visualization of 15 clinically relevant anatomical structures based on a three- or four-step scale, likewise a structure’s bony margin if in existence. Anatomical variants were additionally collected and intra- and intervariable correlation analyses were conducted. The results were the following: The measured „sum“ score, assessed as a calculational aid to ascertain the degree of visualization of all selected parameters, averaged 21.9 ± 4.1 points, ranging in the upper quadrant of the rating scale (least evaluation: 43 points; best evaluation: 15 points). Larger anatomical parameters assessed in this work could be visualized well in more than 95% of all cases through use of CBCT (facial nerve, long process of the incus, fenestral niches, semicircular canals and the jugular bulb). Contrary to this, the fine components of the ossicular chain were less clearly visible (joint spaces ̴50% and stapes structures only in 17-28% completely [28-41% partly] evaluable). It turned out that assessment of the evaluated structures was not age-dependent. Upon collection of anatomical variants, facial nerve dehiscences occured often (50%), considerably less frequently presented dehiscences within the semicircular canals (5%) and the jugular bulb (7%). Seven percent of the bulbs stood above the bottom of the external auditory canal on average with 2.4 ± 0.7 mm. The diameter of the internal auditory canal at its ampulla averaged 5.1 ± 0.8 mm. While age did not correlate with the width of the auditory canal, there was a significant discrepancy between the sexes: the average difference between female and male internal auditory canals came to 0.4 mm (m>f). Compared to images of petrous bone specimens, the evaluation of images collected from living patients is reduced due to radiological signs and motion artifacts. The results show, that in principle CBCT is well convenient for the evaluation of bony middle- and inner ear structures. However, it became clear there are limitations, especially in the depiction of filigree components of the middle ear such as the stapes structures. This circumstance was also observed in other in- vivo trials. Depending on the application protocol, CBCT means less radiation exposure for the patient, while image quality is at least equal to or partly superior compared to MDCT. Furthermore, as shown in other studies, less metal artifacts occur in visualization of middle- and inner ear implants than by use of MDCT. These observations call for CBCT to receive more attention in the context of imaging of the petrous bone. Further in-vivo investigations with a larger patient population, more experienced observers and coherent device parameters are required in order to define standards within the use of CBCT in the lateral skull base.

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