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Analyse des Einflusses der Dosisreduktion auf die Bildqualität in der Darstellung der Nase und Nasennebenhöhlen in der täglichen Routine
Die Digitale Volumentomografie (DVT) hat im letzten Jahrzehnt erheblich an Bedeutung gewonnen. Neben der CT stellt sie heute die wichtigste bildgebende Methode der präoperativen Diagnostik und Verlaufskontrolle dar. Sie wird angewandt, um Aufschluss über die Anatomie der Nase und Nasennebenhöhlen...
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| Main Author: | |
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| Contributors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Published: |
Philipps-Universität Marburg
2017
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| Subjects: | |
| Online Access: | PDF Full Text |
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| Summary: | Die Digitale Volumentomografie (DVT) hat im letzten Jahrzehnt erheblich an
Bedeutung gewonnen. Neben der CT stellt sie heute die wichtigste bildgebende
Methode der präoperativen Diagnostik und Verlaufskontrolle dar. Sie wird angewandt,
um Aufschluss über die Anatomie der Nase und Nasennebenhöhlen (NNH), der
vorderen Schädelgrube, der Laterobasis, des Temporalknochens und der
Gehörknöchelchen zu geben und dementsprechend mögliche intraoperative Risiken zu
minimieren (Stuck et al. 2012, Bremke et al. 2009a, Kontorinis et al. 2011, Kontorinis
et al. 2012). Die seit dem Jahr 1998 stetig weiterentwickelte DVT-Technologie erfasst
anders als die CT eine zu untersuchende Region in nur einem Umlauf (Schwenzer and
Ehrenfeld 2010) und ermöglicht mittels geringer Schichtdicke von bis zu 0,125 mm eine
gute Raumdarstellung (CV Dalchow et al. 2006). Aus den zylindrischen Volumen der
Bilddatensätze lassen sich Schnittbilder der drei verschiedenen orthogonalen Ebenencoronar,
sagittal und axial - rekonstruieren sowie kleinste knöcherne Strukturen
darstellen (Pasler 2008).
Nach der Leitlinie des Strahlenschutzes sowie der Röntgenverordnung muss jede
Durchführung einer Bildgebung stets mit der kleinstmöglichen Strahlendosis und
zugleich suffizienten Bildqualität nach dem ALARA-Prinzip erfolgen (Strahlenschutz
2008). Um diesen Vorschriften gerecht zu werden, wurden in einer vorangegangenen
Studie bereits entsprechende DVT-Untersuchungen an einem Phantomschädel sowie an
drei humanen Ganzkopfpräparaten durchgeführt. Für die NNH konnte ein
Optimierungsbereich von 2,0 - 3,0 mGy applizierter Strahlendosis und für das
Felsenbein von 3,0 - 4,0 mGy als optimal ermittelt werden (Bitterwolf et al. 2013).
Zusätzlich wurde in weiteren Untersuchungen nachgewiesen, dass durch Änderung des
Rotationswinkels von 360° zu 180° eine Dosisreduktion von 50 % möglich ist und bei
niedriger Strahlenexposition die Bildqualität dennoch ausreichend bleibt. Auf Basis
dieser Untersuchungen wurden daher die Einstellungen der DVT-Röhrenparameter von
„4 mA; 84 kV; 180°; ! CTDI = 2,4mGy“ für den klinischen Alltag neu festgelegt
(Güldner et al. 2012a). Allerdings konnte bisher der Zusammenhang zwischen dem
idealen Verhältnis von minimaler Strahlendosis und bestmöglicher Bildqualität mittels
DVT nicht abschließend geklärt werden, da Serienuntersuchungen mit Verwendung von
Röntgenstrahlung an lebenden Patienten aus ethischen und strahlenrechtlichen
Vorschriften nicht zulässig sind (Bitterwolf et al. 2013). Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, die Bildqualität von 165 Bilddatensätzen
(i.F. Gruppe 1), aufgenommen mit den bisherigen Standardeinstellungen der DVTRöhrenparameter
(Durchschnittswerte: 5 mA; 88 kV; 360°; ! CTDI 6,6 mGy), mit der
Bildqualität von 151 Bilddatensätzen (i.F. Gruppe 2), nach den neu festgelegten
Standardeinstellungen (Durchschnittswerte: 4 mA; 85 kV; 180°; !CTDI 2,9 mGy) für
die Anwendung im klinischen Alltag zu untersuchen, entsprechend zu bewerten und
eine Äquivalenz der Beurteilbarkeit trotz Dosisunterschied zu beweisen. Somit soll eine
wissenschaftliche Grundlage für die Praxisanwendung der dosisoptimierten Protokolle
der DVT geschaffen werden.
Die Qualität der Bilddatensätze beider Gruppen wurde anhand von 17 (davon 16 paarig
angelegten) anatomischen Strukturen, welche wichtige chirurgische Landmarken
darstellen, analysiert und entsprechenden Notenkategorien zugeordnet. Die Bewertung
erfolgte nach dem Schulnotenprinzip: Note 1 - sehr gut beurteilbar; Note 2 - gut
beurteilbar; Note 3 - schlecht beurteilbar; Note 4 - Beurteilung nicht möglich. Die
Aufsummierung dieser Notenwerte ergab einen Mittelwert-gesamt von 33 Punkten für
die bestmöglichste Bildqualität (Note 1) und einen Mittelwert-gesamt von 132 Punkten
für die schlechtmöglichste Bildqualität (Note 4). Um einen denkbaren Einfluss von
Pathologien der Nase und NNH auf die Bildqualität feststellen zu können, wurden die
Bilddatensätze zusätzlich nach dem Lund-Mackay Score bewertet. Diese
Kategorisierung richtet sich nach dem Maß der radiologischen Verschattung.
Infolge dieser Untersuchungen konnte ein signifikanter Unterschied (p 0,001) in der
Beurteilung der anatomischen Strukturen zwischen Gruppe 1 und Gruppe 2 festgestellt
werden. Entgegen den Erwartungen zeigen die Ergebnisse eine bessere Bildqualität mit
den neu festgelegten DVT-Röhrenparametern. Das kann auf den Einfluss von vermehrt
auftretenden Artefakten bei einer höheren Strahlendosis zurückgeführt werden. Zudem
wurde der Rotationswinkels von 360° auf 180° und damit die Aufnahmezeit um 8,5 sec.
reduziert. Daraus folgt, dass sich bei Gruppe 1 durch vermehrt auftretende
Bewegungsartefakte die Bildqualität verschlechtert. Die anatomischen Strukturen
wurden sowohl in Gruppe 1 als auch in Gruppe 2 stets sehr gut bis gut dargestellt.
Zusätzlich wurde eine gering negative Korrelation (r = 0,382) der Pathologien der NNH
auf die Bildqualität nachgewiesen.
Die Auswertung der Ergebnisse weist eine ausreichend wissenschaftlich überprüfte
Grundlage für die Praxisanwendung der dosisoptimierten Protokolle der DVT nach. Demzufolge sind die neuen Standardeinstellungen der DVT-Röhrenparameter weiterhin
zu empfehlen und analog dem ALARA-Prinzip in der Praxis anzuwenden. Über die
Ergebnisse dieser Arbeit hinaus liegen jedoch derzeit noch keine diagnostischen
Referenzwerte für die applizierte Strahlendosis der DVT vor (i.d.R. jährlich
herausgegeben durch das Bundesamt für Strahlenschutz). Um entsprechende
Referenzwerte zu entwickeln und optimal anzupassen, sollten in der Zukunft in diesem
Bereich weitere Studien durchgeführt werden. |
|---|---|
| Physical Description: | 166 Pages |
| DOI: | 10.17192/z2017.0258 |