Veränderungen der computertomografisch erfassten trabekulären Mikrostruktur unter Verwendung von iterativen Rekonstruktionsalgorithmen

J Borggrefe; N Abdullayev; M Hellmich; F Thomsen; T Damm; J Pena; S Waldhausen; C Glüer; D Maintz; B Krug

doi:10.1055/s-0035-1551252

RöFo - Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren, Table of Contents

Veränderungen der computertomografisch erfassten trabekulären Mikrostruktur unter Verwendung von iterativen Rekonstruktionsalgorithmen

J Borggrefe ¹, N Abdullayev ², M Hellmich ³, F Thomsen ⁴, T Damm ⁵, J Pena ⁵, S Waldhausen ⁵, C Glüer ⁵, D Maintz ¹, B Krug ¹

¹Uniklinik Köln, Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik, Köln
²Uniklinik Köln, Institut und Poliklink für Radiologische Diagnostik, Köln
³Medizinische Fakultät der Universität Köln, Institut für medizinische Statistik, Köln
⁴Universidad Nacional del Sur, Tecnologia, Bahía Blanca, Argentina
⁵UK-SH Campus Kiel, Institut für Biomedizinische Bildgebung, Kiel

Abstract

Zielsetzung:

Mittels quantitativer Computertomografie (QCT) wurden die Veränderungen der Knochenmikrostruktur von zwei iterativen Rekonstruktionsverfahren ex-vivo dargestellt und mit HR-pQCT Messungen als Referenz verglichen.

Material und Methodik:

8 menschliche Wirbelkörper (T12/L1) wurden in einem Abdomen-Phantom (QRM, Möhrendorf, Deutschland) mit unterliegendem Mindways-Typ3® Phantom untersucht. Die Messungen wurden mit unterschiedlichen Dosisprotokollen zwischen 100 mAs/120kVp und 500 mAs/120kVp an einem Philips-iCT® und einem Siemens-Somatom-Definition-Flash® durchgeführt. CT-Daten wurden mit gefilterter Rückprojektion (FBP) und IR der entsprechenden Systeme nachverarbeitet (Siemens SAFIRE®(S)/Philips iDose®(P)) (Die Ergebnisse werden für die höchsten IR Stufen aufgeführt). Die QCT-Analysen wurden mit der StructuralInsight Software ausgewertet, HR-pQCT mit dem Scanco Xtreme-CT® angefertigt.

Ergebnisse:

Die Knochendichte zeigte keine signifikanten Veränderungen zwischen FBP und IR (FBP/P = 171.7 ± 29.6, IR/P = 168.8 ± 27.7, FBP/S =171.4 ± 25.9, IR/S = 169.8 ± 26.4). Die mittlere Differenz des Knochenvolumens am Gesamtvolumen (BV/TV) zwischen HR-pQCT and QCT (mean ± SD) war nach IR geringer (FBP/P = 0.14 ± 0.06, IR/P = 0.07 ± 0.05, FBP/S = 0.22 ± 0.04, IR/S = 0.07 ± 0.05). Nach IR zeigten sich Unterschiede der trabekulären Dicke (Tb.Th) bei S nicht aber P (FBP/P = 0.02 ± 0.04, IR/P = 0.01 ± 0.07, FBP/S = 0.02 ± 0.02, IR/S = 0.09 ± 0.05). Die mittlere Differenz der Anzahl der Trabekel (Tb.N) (FBP/P =-0.12 ± 0.14, IR/P =–0.40 ± 0.15, FBP/S =-0.02 ± 0.12, IR/S = 0.41 ± 0.11) und der trabekulären Separation (FBP/P =-0.30 ± 0.25, IR/P = 1.66 ± 0.65, FBP/S =0.56 ± 0.16, IR/S = 1.67 ± 0.38) war am geringsten in der FBP.

Schlussfolgerungen:

QCT kann die Wirkung von IR auf die Knochenstruktur quantitativ untersuchen und vergleichen. Die IR zeigten keine signifikanten Veränderungen der Knochendichte. Obwohl die IR verfahrensunabhängig im Vergleich zur HR-pQCT eine verbesserte Abschätzung des BV/TV erlaubte, wurde die trabekuläre Struktur (Tb.N, Tb.Sp) unter IR im Vergleich zur FBP schlechter dargestellt.