Vergleich von verschiedenen Metallartefaktalgorithmen in Single- und Dual-Source CT Scannern in einem Wirbelkörpermodell

Zielsetzung:

Vergleich der Algorithmen OMAR und IMAR (Single-Source) sowie der monoenergetischen Nachverarbeitung (MN bei Dual Source) bezüglich ihres Potenzial zur Metallartefaktreduktion und detailgetreuen Darstellung des Gewebes.

Material und Methodik:

Ein Wirbelkörper vom Rind wurde mit 16 artifiziellen Osteolysen und zwei Osteosyntheseschrauben von 20 × 4,5 mm präpariert. Anschließend wurde der Wirbelkörper an zwei Single-Source Scannern (Brilliance 64, Phillips und Somatom AS64, Siemens) bei 80, 100, 120 und 140 kV mit jeweils 150 mAs untersucht. Die Akquisition des Wirbelkörperphantoms am Dual-Source CT (Force, Siemens) erfolgte bei einer Röhrenspannung von 100/150 kV, wobei der Röhrenstrom mit 31, 64, 110 und 168 mAs jeweils so angepasst wurde, dass die Dosis mit der der Single-Source Untersuchungen übereinstimmte. Die Bilddatensätze wurden mit OMAR, IMAR sowie bei dem Dual-Source CT mit einer monoenergetischen Nachverarbeitung rekonstruiert. Drei Radiologen werteten die Datensätze verblindet mit einer 4-Punkte-Skala bezüglich des Ausmaßes der Metallartefakte, der Darstellung von Knochenstruktur, Weichteilgewebe und der Osteosyntheseschrauben aus. Der Schraubendiameter wurde für jede Rekonstruktion ermittelt. Der Kendall Konkordanzkoeffizient (w) und der Intraklassenkorrelationskoeffizient (ICC) wurden zur statistischen Evaluation verwendet.

Ergebnisse:

MN zeigte mit 1,0 ± 0 (mean ± SD) die beste Metallartefaktreduktion, 3,1 ± 0,7 iMAR, 3,7 ± 0,5 O-MAR. MN rekonstruierte die Knochenstruktur in unmittelbarer Nähe zu den Osteosyntheseschrauben am realistischsten (1,4 ± 0,5 MN, 3,7 ± 0,5 iMAR, 4,0 ± 0 OMAR; w = 0,43) und bot die beste Darstellung des Weichteilgewebes (1,3 ± 0,5 MN, 3,2 ± 0,6 iMAR, 2,9 ± 0,5 OMAR; w = 0,59). MN stellte den Diameter der Osteosyntheseschrauben am realistischsten dar 4,9 ± 0,2, OMAR 7,9 ± 2,0 mm, iMAR 8,3 ± 1,9 mm; ICC 0,98; p < 0,0001.

Schlussfolgerungen:

MN ist den Algorithmen OMAR und IMAR bezüglich der Metallertefaktreduktion sowie der Darstellung des angrenzenden Weichteilgewebes und des Osteosynthesematerials überlegen.