Virtuelle Otoskopie - Technik, Indikationen und erste Erfahrungen mit dem Mehrschicht-Spiral-CT[*]

Zusammenfassung.

Einleitung: Wir berichten über die standardisierte Nachverarbeitung von hochauflösenden (HR) CT-Schnittbildern des Felsenbeins zur virtuellen Endoskopie des Mittelohres (virtuelle Otoskopie) aus Untersuchungen mit der Inkremental- und Mehrschicht-Spiral-CT bei Patienten mit Verdacht auf eine Mittelohrpathologie. Material und Methoden: Zunächst erfolgte die Definition des Nachverarbeitungs-Protokolls sowie otologisch relevanter Kamerapositionen. Die HRCT-Daten von 26 HNO-Patienten wurden auf eine Workstation übertragen und zu 52 virtuellen Otoskopien nachverarbeitet. Ergebnisse: Die Nachverarbeitung der HRCT-Daten zu standardisierten Ansichten war bei allen Patienten durchführbar. Die Schnittbildgebung wurde besonders bei ossikulären Pathologien, in Vor- bzw. Nachbereitung otochirurgischer Interventionen sowie bei Patienten mit Kontraindikationen zur invasiven, explorativen Otoendoskopie sinnvoll ergänzt. Der Einsatz der Mehrschicht-Spiraltechnik ermöglichte die regelhafte Darstellung feiner anatomischer Strukturen wie der Stapes-Suprastruktur bei verkürzter Scanzeit. Schlussfolgerung: Die virtuelle Otoskopie ermöglicht die nichtinvasive endoluminale Visualisierung verschiedenartiger tympanaler Läsionen. Die Mehrschicht-Spiral-CT verkürzt die Scanzeit und verbessert die Bildqualität.

Virtual otoscopy - technique, indications, and initial experience with multi-slice spiral CT.

Introduction: We report the standardized postprocessing of high-resolution CT data acquired by incremental CT and multi-slice CT in patients with suspected middle ear disorders to generate three-dimensional endoluminal views known as virtual otoscopy. Materials and methods: Subsequent to the definition of a postprocessing protocol, standardized endoluminal views of the middle ear were generated according to their otological relevance. The HRCT data sets of 26 ENT patients were transferred to a workstation and postprocessed to 52 virtual otoscopies. Results: Generation of predefined endoluminal views from the HRCT data sets was possible in all patients. Virtual endoscopic views added meaningful information to the primary cross-sectional data in patients suffering from ossicular pathology, having contraindications for invasive tympanic endoscopy or being assessed for surgery of the tympanic cavity. Multi slice CT improved the visualization of subtle anatomic details such as the stapes suprastructure and reduced the scanning time. Conclusion: Virtual endoscopy allows for the non invasive endoluminal visualization of various tympanic lesions. Use of the multi-slice CT technique reduces the scanning time and improves image quality in terms of detail resolution.

Schlüsselwörter:

Virtuelle Endoskopie - Nachverarbeitung - HRCT - Felsenbein - Mittelohr

Key words:

Virtual endoscopy - Computed tomography - Image processing, computer assisted - Temporal bone - Middle ear

1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. R. Lehmann anläßlich seines 40jährigen Dienstjubiläums an der Charité gewidmet.

Literatur

• 1 Karhuketo T S, Laippala P J, Puhakka H J, Sipila M M. Endoscopy and otomicroscopy in the estimation of middle ear structures.  Acta Otolaryngol Stockh. 1997;  117 585-589
• 2 Karhuketo T S, Puhakka H J, Laippala P J. Endoscopy of the middle ear structures.  Acta Otolaryngol Suppl Stockh. 1997;  529 34-39
• 3 Nomura Y. A needle otoscope. An instrument of endoscopy of the middle ear.  Acta Otolaryngol. 1982;  93 73-79
• 4 Gilani S, Norbash A M, Ringl H, Rubin G D, Napel S, Terris D J. Virtual endoscopy of the paranasal sinuses using perspective volume rendered helical sinus computed tomography.  Laryngoscope. 1997;  107 25-29
• 5 Pozzi Mucelli R, Morra A, Calgaro A, Cova M, Cioffi V. Virtual endoscopy with computed tomography of the anatomical structures of the middle ear.  Radiol med Torino. 1997;  94 440-446
• 6 Rogalla P, Werner Rustner M, Huitema A, van Est A, Meiri N, Hamm B. Virtual endoscopy of the small bowel: phantom study and preliminary clinical results.  Eur Radiol. 1998;  8 563-567
• 7 Rogalla P, Nischwitz A, Gottschalk S, Huitema A, Kaschke O, Hamm B. Virtual endoscopy of the nose and paranasal sinuses.  Eur Radiol. 1998;  8 946-950
• 8 Satava R M. Virtual endoscopy: diagnosis using 3-D visualization and virtual representation.  Surg endosc. 1996;  10 173-174
• 9 Shaffer K A, Haughton V M, Wilson C R. High resolution computed tomography of the temporal bone.  Radiology. 1980;  134 409-414
• 10 Howard J D, Elster A D, May J S. Temporal bone: three-dimensional CT. Part II. Pathologic alterations.  Radiology. 1990;  177 427-430
• 11 Howard J D, Elster A D, May J S. Temporal bone: three-dimensional CT. Part I. Normal anatomy, techniques, and limitations.  Radiology. 1990;  177 421-425
• 12 Schubert O, Sartor K, Forsting M, Reisser C. Three-dimensional computed display of otosurgical operation sites by spiral CT.  Neuroradiology. 1996;  38 663-668
• 13 Dahm M C, Seldon H L, Pyman B C, Laszig R, Lehnhardt E, Clark G M. Three-dimensional reconstruction of the cochlea and temporal bone.  Adv Otorhinolaryngol. 1993;  48 17-22
• 14 Jahrsdoerfer R A, Garcia E T, Yeakley J W, Jacobson J T. Surface contour three-dimensional imaging in congenital aural atresia.  Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1993;  119 95-99
• 15 Reisser C, Schubert O, Forsting M, Sartor K. Anatomy of the temporal bone: detailed three-dimensional display based on image data from high-resolution helical CT: a preliminary report.  Am J Otol. 1996;  17 473-479
• 16 Frankenthaler R P, Moharir V, Kikinis R, et al. Virtual otoscopy.  Otolaryngol Clin North Am. 1998;  31 383-392
• 17 Seemann M D, Seemann O, Englmeier K H, Allen C M, Haubner M, Reiser M F. Hybrid rendering and virtual endoscopy of the auditory and vestibular system.  Eur J Med Res. 1998;  3 515-522
• 18 Seemann M DLW, Haferkamp C, Bode A, Schäfer J, Allen C M, Dammann F, Plinkert P, Claussen C D. Hybride 3D-Visualisierung und virtuelle Endoskopie von Cochlea-Implantaten.  Fortschr Röntgenstr. 2000;  172 238-243
• 19 Karhuketo T S, Puhakka H J, Laippala P J. Tympanoscopy to increase the accuracy of diagnosis in conductive hearing loss.  J Laryngol Otol. 1998;  112 154-157
• 20 Schorn C, Obenauer S, Funke M, Hermann K P, Kopka L, Grabbe E. Schichtempfindlichkeitsprofile und Bildpunktrauschen einer Mehrschicht Spiral-CT im Vergleich zu einer Einzelschicht Spiral-CT.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  171 219-225
• 21 Reisser C, Schubert O, Weidauer H. Die dreidimensionale Darstellung von Felsenbeinstrukturen mittels Spiral-CT. Erste Ergebnisse bei normaler Felsenbeinanatomie.  HNO. 1995;  43 596-600
• 22 Zonneveld F W. Computed tomography of the temporal bone and orbit. München, Wien, Baltimore; Urban & Schwarzenberg 1987: 37
• 23 Husstedt H, Prokop M, Becker H. Fensterweite als dosisrelevanter Faktor bei Hochkontraststrukturen in der CT.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  168 139-143

1 Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. R. Lehmann anläßlich seines 40jährigen Dienstjubiläums an der Charité gewidmet.