Rofo 2004; 176(10): 1380-1384
DOI: 10.1055/s-2004-813558
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Ex-vivo Injection Technique for Implanting Solid Pulmonary Nodules into Porcine Lungs for Multi-slice CT

Ex-vivo-Injektionsmethode zur Implantation realistischer Lungenrundherde in Schweinelungen mittels Mehrzeilen-CTH. Bolte1 , S. Müller-Hülsbeck1 , C. Riedel1 , T. Jahnke1 , N. Inan1 , M. Heller1 , J. Biederer1
  • 1Klinik für Diagnostische Radiologie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein Campus Kiel, Kiel, Germany
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
22. September 2004 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Die Autoren entwickelten eine Methode zur Erzeugung realistischer Lungenrundherde, die kleinen Lungenmetastasen und -granulomen entsprechen. Material und Methoden: Es wurden 5 Schweinelungen in einem speziell entwickelten Thoraxphantom entfaltet und mit 70 künstlichen Läsionen durch Hochdruckinjektion einer Fett-Wachs-Lipiodol-Mischung präpariert. Die Untersuchung erfolgte mit einem 16-Zeilen-Computertomographen. Die Bildauswertung wurde von zwei erfahrenen Radiologen als Konsensusbefundung durchgeführt und beinhaltete die Beurteilung der Herdmorphologie, -größe und -dichte. Schlussfolgerungen: Der Median der mittleren Rundherddichte betrug 78,8 Hounsfield-Einheiten. 54 von 70 Herden wurden als metastasentypisch eingestuft. Die verwendete Injektionstechnik erlaubt eine das Lungenparenchym schonende Erzeugung realistischer Lungenrundherde, welche zur weiteren Verwendung in CT-basierenden Studien zur Rundherdmorphologie und -detektion geeignet sind.

Abstract

Purpose: To develop a method for generating realistic pulmonary nodules that equal small pulmonary metastases and granulomas. Materials and Methods: A total of 70 artificial lesions were introduced into 5 inflated porcine lungs inside a dedicated chest phantom by high pressure injection of a fat-wax-Lipiodol mixture and scanned with 16-slice computed tomography (CT). Image evaluation by two experienced radiologists included analysis of morphology, nodule size and density. Results: The median nodule density was 78.8 Hounsfield units (HU), with 54 of 70 nodules (77.14 %) judged typical of small lung metastases. Conclusion: Without inducing visible damage of lung parenchyma, the injection technique produces highly realistic pulmonary nodules for morphometry or nodule detection with CT.

References

  • 1 Ko J P, Naidich D P. Lung nodule detection and characterization with multislice CT.  Radiol Clin North Am. 2003;  41 575-597
  • 2 Diederich S, Wormanns D, Semik M. et al . Screening for early lung cancer with low-dose spiral CT: prevalence in 817 asymptomatic smokers.  Radiology. 2002;  222 773-781
  • 3 Ko J P, Rusinek H, Jacobs E L. et al . Small pulmonary nodules: volume measurement at chest CT-phantom study.  Radiology. 2003;  228 864-870
  • 4 Wormanns D, Kohl G, Klotz E. et al . Volumetric measurements of pulmonary nodules at multi-row detector CT: in vivo reproducibility.  Eur Radiol. 2004;  14 86-92
  • 5 Biederer J, Heller M. Artificial thorax for MR imaging studies in porcine heart-lung preparations.  Radiology. 2003;  226 250-255
  • 6 Samei E, Flynn M J, Peterson E. et al . Subtle lung nodules: influence of local anatomic variations on detection.  Radiology. 2003;  228 76-84
  • 7 Goo J M, Im J G, Lee H J. et al . Detection of simulated chest lesions by using soft-copy reading: comparison of an amorphous silicon flat-panel-detector system and a storage-phosphor system.  Radiology. 2002;  224 242-246
  • 8 Kido S, Kuriyama K, Kuroda C. et al . Detection of simulated pulmonary nodules by single-exposure dual-energy computed radiography of the chest: effect of a computer-aided diagnosis system (Part 2).  Eur J Radiol. 2002;  44 205-209
  • 9 Yocky D A, Seeley G W, Ovitt T W. et al . Computer-simulated lung nodules in digital chest radiographs for detection studies.  Invest Radiol. 1990;  25 902-907
  • 10 Oestmann J W, Rubens J R, Bourgouin P M. et al . Impact of postprocessing on the detection of simulated pulmonary nodules with digital radiography.  Invest Radiol. 1989;  24 467-471
  • 11 Coakley F V, Cohen M D, Johnson M S. et al . Maximum intensity projection images in the detection of simulated pulmonary nodules by spiral CT.  Br J Radiol. 1998;  71 135-140
  • 12 Coakley F V, Cohen M D, Johnson M S. et al . Effect of breathing on the detection of in vivo simulated pulmonary nodules by spiral CT.  Clin Radiol. 1998;  53 506-509
  • 13 Biederer J, Schoene A, Freitag S. et al . Simulated pulmonary nodules implanted in a dedicated porcine chest phantom: sensitivity of MR imaging for detection.  Radiology. 2003;  227 475-483
  • 14 Biederer J, Busse I, Grimm J. et al . Sensitivity of MRI in detecting alveolar infiltrates: experimental studies.  Fortschr Röntgenstr. 2002;  174 1033-1039
  • 15 Munden R, Pugatch R, Liptay M. et al . Small pulmonary lesions detected at CT: clinical importance.  Radiology. 1997;  202 105-110

Dr. med. Hendrik Bolte

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