Protokolloptimierung zur 3D-CT des Gesichtsschädels

Zusammenfassung

Ziel: Identifizierung und Optimierung der Parameter, die auf die Qualität von 3D-Oberflächenrekonstruktionen aus Spiral-CT-Untersuchungen einen Einfluss haben. Material und Methode: Drei mazerierte Schädel menschlicher Körperspender wurden mit einem 1-Zeilen-CT, einem 4-Zeilen-CT und einem 16-Zeilen-CT untersucht. Unter Variation diverser Parameter des CT-Scans, der Berechung der primären Schichtdatensätze und der Berechnung von SSD-Oberflächen wurden insgesamt 60 3D-Modelle berechnet, deren Qualität anhand eines strukturierten Fragebogens von zwei Auswerten unabhängig bewertet wurde. Ergebnisse: Die Schichtdicke war der einzige für die Qualität der Modelle relevante Einflussfaktor. Modelle des 1-Zeilen-CT wiesen nur eine geringe Qualität auf. Die des 4-Zeilen-CT zeigten eine deutlich überlegene Qualität, jedoch auch relevante Mängel. Die Modelle des 16-Zeilen-CT wurden signifikant besser bewertet und zeigten nur geringe Einschränkungen. Schlussfolgerungen: Heutige Qualitätsanforderungen an 3D-Modelle zur Operationsplanung und -steuerung aus CT-Daten erfordern eine Schichtdicke von maximal 1 mm. Für den CT-Scan sollte mindestens ein 4-Zeilen-CT, besser ein CT mit 16 oder mehr Zeilen verwendet werden.

Abstract

Purpose: To identify and optimize parameters determining the diagnostic quality of three-dimensional surface models derived from craniofacial spiral CT. Materials and Methods: Three dry bone skull specimens were scanned with 1-slice, 4-slice, and 16-slice spiral CT. A total of 60 surface models were calculated with variation of several parameters of the CT scan and calculation of the primary data set and SSD reformations. Two observers evaluated the quality of the resulting models independently using a structured questionnaire. Results: Slice thickness was the only independent factor that influenced image quality. The quality of the 1-slice CT models was poor in all cases. The 4-slice CT models were rated as superior, but also showed relevant impairments. In contrast, the 16-slice CT models provided improved quality with only minor shortcomings. Conclusion: Actual clinical applications of three-dimensional models for surgical planning or guidance require high quality of the underlying CT data sets. The slice thickness should not exceed 1 mm. CT examination should be performed using a 4-slice system, or preferably a 16-slice system with a dedicated post-processing protocol.

Key words

CT spiral - technical aspects - image manipulation/reconstruction - segmentation - skull - treatment planning

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