Zusammenfassung
Ziel: Die monozentrische Studie vergleicht prospektiv die Beurteilbarkeit der Lage von
Pedikelschrauben der LWS in der Multidetektor-CT mit einem 3-D-Bildwandler. Der Einfluss
des Verfahrens sowie des Ausbildungsstands der Untersucher auf die Reproduzierbarkeit
der Befunde wurden untersucht. Material und Methoden: Da die Untersuchung von Patienten vergleichend mit beiden Methoden durch die zuständige
Ethikkommission abgelehnt wurde, mussten 2 Gruppen gebildet werden. Bei 23 Patienten
mit 102 Pedikelschrauben wurden mit einem Arcadis-Orbic-3-D-Bildwandler intraoperativ
untersucht und unabhängig voneinander von 3 Untersuchern befundet. Weitere 100 identische
Schrauben wurden mit einem Multidetektor-CT postoperativ bei weiteren 16 Patienten
überprüft und wiederum in Bezug auf die korrekte Implantation hin von den 3 Untersuchern
überprüft. Der Kappa-Wert wurde zur Einschätzung der Reproduzierbarkeit der Auswertungen
für beide Techniken bestimmt. Darüber hinaus werteten die 3 Untersucher 24 Schrauben
wiederholt aus und der Einfluss der Erfahrung auf die Häufigkeit des Auftretens von
abweichenden Befunden wurde bestimmt. Ergebnisse: Die Befundung der CT-Untersuchungen wichen weniger voneinander ab im Vergleich zu
denen mit dem Arcadis-Orbic-3-D. Die Übereinstimmung aller 3 Untersucher betrug hierbei
79,4 vs. 65,1 %. Die entsprechenden Kappa-Werte betrugen 0,56 vs. 0,29. Besonders
schlecht fiel die Übereinstimmung für die mediale Pedikelwand aus (70,0 vs. 50,0 %).
Ein Einfluss des Ausbildungsstands ließ sich statistisch nicht nachweisen. Schlussfolgerung: Die subjektiv vergleichend als schlechter empfundene Bildqualität der ISO-C3D-Rekonstruktionen
spiegelt sich in einer nachweisbar höheren Abweichung der Befundung zwischen verschiedenen
Untersuchern wider. Die Wertigkeit der Multidetektor-CT-Untersuchung bei der Beurteilung
von lumbal implantierten Pedikelschrauben ist als überlegen einzuschätzen.
Abstract
Purpose: This study was conducted to evaluate the reproducibility of the reading of lumbar
pedicle screw scans using a C-arm-based imaging system in comparison to computed tomography.
The influence of the technique and the experience of the rater should be determined.
Materials and Methods: The lumbar spines of 23 patients were stabilized using 102 pedicle screws. The position
of the screws was controlled intraoperatively using an Arcadis Orbic 3D scanner. All
scans were evaluated independently by three raters. The position of the implants in
reference to the pedicle walls was described. Additionally, another 100 lumbar pedicle
screws in 16 patients were evaluated postoperatively with a multirow CT. Kappa according
to Fleiss was calculated for the reproducibility of the rater statements. Each rater
repeated the analysis of 24 screws to assess the intraobserver variance. Results: The reports of the CT scans showed significantly less variation. The consent of all
3 raters was achieved in 79.4 vs. 65.1 % of cases. The Kappa values were 0.56 and
0.29, respectively. Poor results were obtained especially for the medial pedicle wall
(consent 70.0 vs. 50.0 %). The influence of the experience of the rater was not able
to be verified. Conclusion: The image quality of the ISO C 3D is worse than that of multirow CT scans for the
evaluation of lumbar pedicle screws. This causes greater variance among the rater
reports. We stopped using the ISO C 3D technique intraoperatively for the implantation
of lumbar pedicle screws.
Key words
ISO C 3D - lumbar spine - pedicle screw
Literatur
1
Glaser J, Stanlay M, Sayre H. et al .
A 10 year follow-up evaluation of lumbar spine fusion with pedicle screw fixation.
Spine.
2003;
288
1390-1395
2
Mahar A, Kim C, Wedemeyer M. et al .
Short-segment fixation of lumbar burst fractures using pedicle fixation at the level
of the fracture.
Spine.
2007;
32
1503-1507
3
Barr S J, Schuette A M, Emans J B.
Lumbar pedicle screws versus hooks. Results in double major curves in adolescent idiopathic
scoliosis.
Spine.
1997;
22
1369-1379
4
Lonstein J E, Denis F, Perra J H. et al .
Complicatiobs associated with pedicle screws.
J Bone Joint Surg Am.
1999;
81
1519-1528
5
Choma T J, Denis F, Lonstein J E. et al .
Stepwise methodology for plain radiographic assessment of pedicle screw placement:
a comparison with computed tomography.
J Spinal Disord Tech.
2006;
19
547-553
6
Brooks D, Eskander M, Balsis S. et al .
Imaging assessment of lumbar pedicle screw placement: sensitivity and specificity
of plain radiographs and computer axial tomography.
Spine.
2007;
32
1450-1453
7
Kim Y J, Lenke L G, Cheh G. et al .
Evaluation of pedicle screw placement in the deformed spine using intraoperative plain
radiographs: a comparison with computerized tomography.
Spine.
2005;
30
2084-2088
8
Learch T J, Massie J B, Pathria M N. et al .
Assessment of pedicle screw placement utilizing conventional radiography and computed
tomography: a proposed systematic approach to improve accuracy of interpretation.
Spine.
2004;
29
767-773
9
Lorenzen M, Wedegärnter U, Weber C. et al .
Postoperative Kontrolle von osteosynthetischen Versorgungen der Wirbelsäule mit Mehrzeilen-Spiral-CT.
Fortschr Röntgenstr.
2005;
177
1540-1544
10
Wieners G, Pech M, Beck A. et al .
Comparison of radiation dose and image quality of Siremobil-IsoC (3D) with a 16-slice
spiral CT for diagnosis and intervention in the human pelvic bone.
Fortschr Röntgenstr.
2005;
177
258-264
11
Atesok K, Finkelstein J, Khoury A. et al .
Vergleich von Strahlenexposition und Bildqualität eines Siremobil-IsoC3D mit einem 16-Zeilen Spiral-CT bei Diagnostik und Intervention am humanen Becken.
Injury.
2007;
38
1163-1169
12
Kendoff D, Citak M, Gardner M. et al .
Three-dimensional fluoroscopy for evaluation of articular reduction and screw placement
in calcaneal fractures.
Foot Ankle Int.
2007;
28
1165-1171
13
König B, Erdmenger U, Schröder R J. et al .
Evaluation of image quality of the Iso C 3D image processor in comparison to computer
tomography. Use in the pelvic area.
Unfallchirurg.
2005;
108
378-385
14
Citak M, Kendoff D, Wanich T. et al .
Percutaneous bone biopsy. A new application for 3D navigation: a pilot study.
Technol Health Care.
2007;
15
231-236
15
Weber C H, Krötz M, Hoffmann R T. et al .
CT-gesteuerte Vertebro- und Kyphoplastie: Vergleichende Untersuchung zu technischem
Erfolg und Komplikationen bei 101 Eingriffen.
Fortschr Röntgenstr.
2006;
178
610-617
16
Meier-Meitinger M, Nagel M, Kalender W. et al .
Computergestütztes Navigationssystem für CT-gesteuerte Interventionen: Ergebnisse
am Phantom und im klinischen Einsatz.
Fortschr Röntgenstr.
2008;
180
310-317
17
Daubner D, Seifert J, Stroszczynski C.
CT-Fluoroskopie-gestützte perkutane Sakroplastie zur Behandlung einer pathologischen
Fraktur bei Osteoradionekrose.
Fortschr Röntgenstr.
2008;
180
353-355
18
Schulte B U, Brücher D, Trompeter M. et al .
Ballonassistierte perkutane Vertebroplastie bei Patienten mit osteoporotischen Wirbelkörperkompressionsfrakturen
– erste Ergebnisse.
Fortschr Röntgenstr.
2006;
178
207-213
19
Acosta F L Jr, Thompson T L, Campbell S. et al .
Use of intraoperative isocentric C-arm 3D fluoroscopy for sextant percutaneous pedicle
screw placement: case report and review of the literature.
Spine J.
2005;
5
339-343
20
Rock C, Kotsianos D, Linsenmaier U. et al .
Untersuchungen zur Bildqualität, Hochkontrastauslösung und Dosis am Stamm- und Gliedmaßenskelett
mit einem neuen dedizierten CT-System (ISO-C-3D).
Fortschr Röntgenstr.
2002;
174
170-176
21 Fleiss J L, Levin B, Paik M C. Statistical Methods for Rates and Proportions,. New
York; John Wiley & Sons 2003 3rd ed
22
Conger A J.
Integration and generalisation of Kappas for multiple raters.
Psychological Bulletin.
1980;
88
322-328
23 R Development Core Team .R: A language and environment for statistical computing.
R Foundation for Statistical Computing. ISBN 3–900 051–07–0 Vienna, Austria; 2007
http://www.R-project.org
24
Kotsianos D, Wirth S, Fischer T. et al .
3D imaging with an isocentric mobile C-arm comparison of image quality with spiral
CT.
Eur Radiol.
2004;
14
1590-1595
25
Grützner P A, Beutler T, Wendl K. et al .
Intraoperative three-dimensional navigation for pedicle screw placement.
Chirurg.
2004;
75
967-975
26
Geerling J, Gösling T, Gösling A. et al .
Navigated pedicle screw placement: Experimental comparison between CT- and 3D fluoroscopy-based
techniques.
Comput Aided Surg.
2008;
13
157-166
27
Wendl K, Recum von J, Wentzensen A. et al .
Iso-C(3D0-assisted) navigated implantation of pedicle screws in thoracic lumbar vertebrae.
Unfallchirurg.
2003;
106
907-913
28
Holly L T, Foley K T.
Three-dimensional fluoroscopy-guided percutaneus thoracolumbar pedicle screw placement.
Technical note.
L Neurosurg.
2003;
99
324-329
29
Barker L, Andeson J, Chesnut R. et al .
Reliability and reproducibility of dens fracture classification with use of plain
radiographs and reformatted computer-aided tomography.
JBJS-A.
2006;
88
106-112
30
Wood K B, Khanna G, Vaccaro A R. et al .
Assessment of two thoracolumbar fracture classification systems as used by multiple
surgeons.
JBJS-A.
2005;
87
1423-1429
31
Niemeyer T, Wolf A, Kluba S. et al .
Interobserver and intraobserver agreement of Lenke and King classification for idiopathic
scoliosis and the influence of level of professional training.
Spine.
2006;
18
2103-2108
Dr. Torsten Kluba
Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Universitätsklinikum Tübingen
Hoppe-Seyler-Str. 3
72076 Tübingen
Telefon: + + 49/70 71/2 98 66 85
Fax: + + 49/70 71/29 40 91
eMail: torsten.kluba@med.uni-tuebingen.de