Digitale Volumentomografie (DVT) und Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT): eine objektive Untersuchung von Dosis und Bildqualität

Zusammenfassung

Ziel: In den letzten 5 Jahren haben verstärkt sogenannte „Digitale Volumentomografen” (DVT) ihren Einzug in die diagnostische Bildgebung des Gesichtsschädels gehalten. In dieser Arbeit wurden die Bildqualität und die Dosis der DVT sowie der Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT) für dieses Anwendungsgebiet mithilfe von für die CT etablierten physikalischen Verfahren untersucht. Material und Methoden: Messungen wurden an mehreren DVT-Geräten unterschiedlicher Hersteller und einem modernen MSCT-Scanner durchgeführt. Die Untersuchung basierte auf äquivalenten Dosisniveaus (CT-Dosisindex, CTDI) bei beiden Modalitäten. Dazu wurde die Dosis mittels einer Ionisationskammer in einem zylindrischen PMMA-Phantom gemessen. Zur Beurteilung der Bildqualität wurden Ortsauflösung, Kontrastverhalten und Bildpunktrauschen mithilfe von etablierten Messphantomen untersucht. Ergebnisse: Die MSCT löste 1,0 – 1,6 LP/mm auf, während die DVT-Geräte nur zwischen 0,60 und 1,0 LP/mm auflösten. Die MSCT bietet somit bei äquivalenter Dosis ein ähnliches oder besseres Auflösungsvermögen. Bei der Weichteilauflösung zeigten sich in der DVT deutliche Bildartefakte. Die MSCT bot höhere Homogenität und Artefaktfreiheit und die Kontraststufen des Phantoms waren besser verifizierbar. Die unterschiedlichen DVT-Geräte, mit Bildverstärkern und modernen Flachdetektor (FD)-Geräten, zeigten große Unterschiede zugunsten der FD-Geräte. Schlussfolgerung: Bei Fragestellungen im mittleren und hohen Kontrastbereich (Zähne/Knochen) können DVT-Geräte bei vergleichbarer Strahlenbelastung eine Alternative zur MSCT bieten. Allerdings bietet die MSCT bei der Forderung nach konstant guter und kontrollierter Bildqualität bei deutlich flexibleren Scanbedingungen und gleicher oder niedrigerer Dosis Vorteile und ist somit vorzuziehen.

Abstract

Purpose: In the last five years digital volume tomographs (DVT) have found their way into the diagnostic imaging of the facial skull. In this study both the image quality and dose of DVT and multislice spiral CT (MSCT) in this field of application were investigated using established physical methods for CT. Materials and Methods: Measurements on DVT scanners of various manufacturers and on a modern MSCT scanner were performed. The investigation was based on equivalent dose levels for both modalities (CT dose index, CTDI). For this purpose, the dose was measured with an ionization chamber in a cylindrical PMMA phantom. For the evaluation of image quality, the spatial resolution, contrast and noise were investigated with phantoms established for CT. Results: MSCT exhibited spatial resolution values of 1.0 to 1.6 lp/mm, while DVT provided resolution between 0.6 and 1.0 lp/mm only. Thus, MSCT offered similar or better resolution at an equivalent dose. For soft tissue resolution, DVT showed significant image artifacts. MSCT yielded higher homogeneity and no significant artifacts, and the contrast steps of the phantom were more verifiable. The different DVT devices, from image intensifiers to modern flat-detector (FD) devices, showed significant differences in favor of the FD devices. Conclusion: For medium and high contrast applications (teeth/bones), DVT scanners can be an alternative to MSCT at comparable radiation exposure. However, MSCT offers advantages in terms of constantly good and controlled image quality with significantly more flexible scan parameters at a constant or lower dose and should therefore be given preference.

Key words

computed tomography (CT) - digital volume tomography (DVT) - multislice spiral CT (MSCT) - dose - image quality

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