Virtuelle Darstellungstechniken in der otologischen Bildgebung[1]

Zusammenfassung

Virtuelle Nachverarbeitungstechniken vereinen die Vorteile einer Kondensation der Datenflut aus hochauflösenden (HR) Schnittbildverfahren mit denen einer dreidimensionalen Bildgebung. Wir beschreiben Technik, Indikationen und Anwendungsbeispiele der virtuellen Visualisierung in der Bildgebung des Mittelohres (MO), Innenohres (IO) und Kleinhirn-Brückenwinkels (KHBW). Material und Methoden: HR-Datensätze der Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) von Patienten mit Erkrankungen des MO, IO und KHBW wurden über interne Netzwerkverbindungen auf eine Workstation übertragen und unter Einsatz der Volume Rendering-Technik (VRT) zu endo- bzw. extraluminalen 3D-Ansichten nachverarbeitet. Zur Akquisition der Bilddaten wurden Scanner und Untersuchungsprotokolle mit der zur Zeit höchst möglichen Auflösung eingesetzt: ein Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT) mit 0,5 mm Schichtdicke (SD) und 0,2 mm Rekonstruktionsinkrement (RI) sowie eine CISS-3D-Sequenz in der MRT mit 0,5 mm Schichtdicke. Ergebnisse: Im Bereich des Mittelohres waren Dysplasien, postoperative Veränderungen und knöchern destruierende Prozesse mit ausgeprägter Weichteilkomponente virtuell endoskopisch besser beurteilbar als in Schnittbildtechnik; fibröse Obliterationen des Innenohres und labyrinthäre Dysplasien konnten dreidimensional in überlegener Bildqualität gegenüber herkömmlichen Rekonstruktionsverfahren dargestellt werden. Die virtuell endoskopischen Darstellungen des KHBW und inneren Gehörganges (MAI) waren hilfreich in der Detektion und Visualisierung von neurovaskulären Konflikten und in der Zuordnung kleiner intrameataler Tumoren zu den Komponenten des akustikofazialen Bündels. Allen Anwendungen gemeinsam war die Reduktion der hohen Schnittbildmenge auf wenige 3D-Rekonstruktionen zur Befunddokumentation und die optimierte Befundkommunikation zwischen dem Radiologen und Otologen. Schlussfolgerung: Die virtuelle Bildgebung leistet bei bestimmten otologischen Fragestellungen einen wichtigen Beitrag zur Erhebung, Demonstration und Dokumentation des Befundes. Sie kann in der Routine-Bildgebung eingesetzt werden und führt zu einem effizienteren Umgang mit der Datenflut aus hochauflösenden Schnittbildverfahren.

Virtual Rendering Techniques in Otologic Imaging

Virtual postprocessing techniques combine the advantages of condensing the large amounts of data provided by high-resolution (HR) cross-sectional imaging modalities with those of three-dimensional (3D) imaging. The techniques and indications for virtual representations in imaging of the middle ear (ME), internal ear (IE), and cerebellopontine angle (CPA) are presented together with practical examples. Material and methods: HR data sets acquired by computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) in patients with ME, IE, and CPA pathologies were transferred to a workstation via an internal network to generate endo- or extraluminal 3D views by means of the volume rendering technique (VRT). The source data were acquired using scanners and imaging protocols with the highest resolution available at present: a multislice spiral CT (MSCT) with a slice thickness of 0.5 mm and a reconstruction increment of 0.2 mm and a 3D CISS sequence with a slice thickness of 0.5 mm for MRI. Results: Virtual endoscopy was superior to cross-sectional images for assessing ME pathologies like dysplasia, postoperative changes, and destructive bone processes with extensive soft-tissue involvement; fibrous obliterations of the internal ear and labyrinthine dysplasia were depicted with a superior image quality on 3D renderings compared to conventional reconstruction techniques. Virtual endoscopy of the CPA and external acoustic meatus (EAM) was helpful in detecting and visualizing neurovascular conflicts and in assigning small intrameatal tumors to components of the acousticofacial bundle. A common feature of all applications was that the large numbers of source images could be reduced to a few 3D reconstructions for documentation and optimized communication of the findings between the radiologist and otologist. Conclusion: Virtual rendering makes an important contribution towards establishing, presenting, and documenting the findings when certain otologic pathologies have to be assessed. It can be used for routine imaging and allows for more efficient handling of the large amounts of imaging data generated by high-resolution cross-sectional imaging modalities.

Schlüsselwörter:

Virtuelle Endoskopie - Dreidimensional - Volume Rendering - Innenohr - Mittelohr - KHBW - MSCT

Key words:

Virtual endoscopy - Volume rendering - Inner ear - Middle ear - CPA - MSCT

1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. med. R. Lehmann gewidmet, Leiter der Abteilung Neuroradiologie, Institut für Radiologie, Charité CM, anlässlich seines vierzigjährigen Dienstjubiläums an der Charité im Dezember 2000.

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1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. med. R. Lehmann gewidmet, Leiter der Abteilung Neuroradiologie, Institut für Radiologie, Charité CM, anlässlich seines vierzigjährigen Dienstjubiläums an der Charité im Dezember 2000.