Initial Experience with a Novel Low-Dose Micro-CT System

Zusammenfassung

Ziel: Untersuchung der Geräte- und Bildgebungseigenschaften eines neuen Mikro-CTs. Evaluation seines Potenzials zur In-vivo-Bildgebung von Kleintieren und von Gewebeproben. Material und Methoden: Der Scanner wurde mittels Phantommessungen zur Bildhomogenität, Stabilität der Hounsfieldwerte, Niedrigkontrastauflösung, räumlichen Auflösung und Dosis pro Scanserie charakterisiert. Die verwendeten Phantome wurden im Hinblick auf die Beurteilung der Bildgebung von Ratten und Mäusen gebaut. Schweineherzen mit koronaren Stents wurden gescannt und die Morphologie und Gefäßversorgung tumortragender Kleintiere mittels kontrastmittelverstärkter dynamischer (DCE-)CT untersucht. Ergebnisse: CT-Werte der Acrylglasphantome waren mit einer Abweichung von 4 HU reproduzierbar. Das vom Scanmodus abhängige Bildrauschen war niedrig. Der Korrelationskoeffizient zwischen gemessenem CT-Wert (0 - 6000 HU) und der Jodkonzentration betrug 0,99. Einzelne Drähte, Lumina und endoluminale Plaques koronarer Stents konnten unterschieden werden. In Tumoren gemessene Zeitverläufe der Dichte konnten zuverlässig aufgenommen werden und erlaubten eine Trennung von Tumor- und Muskelgewebe in DCE-Mikro-CT-Scans. Schlussfolgerung: Der neue Mikro-CT-Scanner ist für Studien der Gewebedichte und der Kinetik von Kontrastmitteln geeignet.

Abstract

Purpose: Investigation of the hardware and image characteristics of a novel micro-CT system and evaluation of its potential to image animals and tissue samples. Materials and Methods: The scanner was characterized by phantom studies regarding image homogeneity, CT number stability, soft-tissue contrast, spatial resolution and X-ray dose. The phantoms used were specially designed to evaluate the imaging of mice and rats. Scans of hearts with coronary stents were performed and the tissue morphology and vascularization of tumor-bearing rodents were studied with dynamic contrast-enhanced (DCE) CT. Results: The CT numbers of the acrylic phantoms were reproducible with a 4 HU deviation. The inter-pixel deviation was low but depended on the scan mode. The correlation coefficient between CT number and iodine concentration (0 - 6000 HU) was 0.99. Single wires, lumen and endo-luminal plaques of heart stents were distinguishable. The density-time courses were reliably recorded and made it possible to distinguish the tumor and muscle tissue in DCE micro-CT scansConclusion: The novel micro-CT scanner is suitable for studying tissue densities and contrast agent kinetics.

Key words

CT - animal investigations - physics - technology assessment - technical aspects

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