Klinischer Einsatz der digitalen retrospektiven Bildfusion von CT, MRT, FDG-PET und SPECT - Anwendungsgebiete und Ergebnisse[*]

Zusammenfassung

Ziel: Ziel der Studie war es, die Durchführbarkeit und den klinischen Nutzen der retrospektiven Bildfusion (PET, SPECT, CT, MRT) in verschiedenen Körperregionen zu untersuchen. Material und Methode: In einer prospektiven Studie wurden insgesamt 273 Bildfusionen angefertigt. Die zugrunde liegenden Untersuchungen (CT, MRT, SPECT und PET) wurden jeweils in einer für die Fragestellung und das Organsystem angemessenen Weise durchgeführt. Für die digitale Bildfusion wurde eine im Rahmen der Studie entwickelte Software verwendet. Die Auswertung der Fusionen erfolgte nach der technischen Durchführbarkeit, den unterschiedlichen klinischen Fragestellungen und der therapeutischen Relevanz. Ergebnisse: Die häufigsten Fusionskombinationen waren CT/PET (n = 156) und MRT/PET (n = 59), gefolgt von MRT/SPECT (n = 28), CT/SPECT (n = 22) und CT/MRT (n = 8). Die untersuchten Körperregionen umfassten dabei folgende Bereiche (mehrfache Nennungen möglich): Neurokranium (n = 42), Hals (n = 13), Lunge und Mediastinum (n = 24), Abdomen (n = 181) und Becken (n = 65). Technisch gelang die Bildfusion in 92,6 % der Fälle (n = 253). Problematisch war die Bildfusion bei unterschiedlichen Körperhaltungen und bei Organen, die starken Bewegungen unterworfen sind. In 37,9 % der Fälle konnten mit der Bildfusion klinisch relevante Zusatzinformationen gegenüber den Einzelmethoden erzielt werden. Schlussfolgerung: Bei Fragestellungen, die Leber, Pankreas, Rektum, Hals oder Neurokranium betreffen, kann die Bildfusion als etabliert angesehen werden. Bei den übrigen Anwendungsgebieten limitieren Organbewegungen (beispielsweise im Bereich des Thorax) bislang den Routineeinsatz.

Abstract

Purpose: To evaluate the feasibility and the clinical benefits of retrospektive digital image fusion (PET, SPECT, CT and MRI). Materials and Methods: In a prospective study, a total of 273 image fusions were performed and evaluated. The underlying image acquisitions (CT, MRI, SPECT and PET) were performed in a way appropriate for the respective clinical question and anatomical region. Image fusion was executed with a software program developed during this study. The results of the image fusion procedure were evaluated in terms of technical feasibility, clinical objective, and therapeutic impact. Results: The most frequent combinations of modalities were CT/PET (n = 156) and MRI/PET (n = 59), followed by MRI/SPECT (n = 28), CT/SPECT (n = 22) and CT/MRI (n = 8). The clinical questions included following regions (more than one region per case possible): neurocranium (n = 42), neck (n = 13), lung and mediastinum (n = 24), abdomen (n = 181), and pelvis (n = 65). In 92.6 % of all cases (n = 253), image fusion was technically successful. Image fusion was able to improve sensitivity and specificity of the single modality, or to add important diagnostic information. Image fusion was problematic in cases of different body positions between the two imaging modalities or different positions of mobile organs. In 37.9 % of the cases, image fusion added clinically relevant information compared to the single modality. Conclusion: For clinical questions concerning liver, pancreas, rectum, neck, or neurocranium, image fusion is a reliable method suitable for routine clinical application. Organ motion still limits its feasibility and routine use in other areas (e. g., thorax).

Key words

Retrospective image fusion - CT - MRI - PET - SPECT - differential diagnosis

1 Diese Arbeit wurde durch das Graduiertenkolleg 331 „Temperaturabhängige Effekte in Therapie und Diagnostik” der Deutschen Forschungsgemeinschaft GRK 331 unterstützt. Torsten Rohlfing wurde durch ein Stipendium der National Science Foundation, Grant No. EIA-0 104 114, unterstützt.

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1 Diese Arbeit wurde durch das Graduiertenkolleg 331 „Temperaturabhängige Effekte in Therapie und Diagnostik” der Deutschen Forschungsgemeinschaft GRK 331 unterstützt. Torsten Rohlfing wurde durch ein Stipendium der National Science Foundation, Grant No. EIA-0 104 114, unterstützt.