Bildqualität und -kontrast des kindlichen temporalen Schädel-CT durch niedrige Röhrenspannung verbessert

In einer experimentellen Studie an Schafsköpfen wurden von Schweizer Wissenschaftlern wiederholt CT-Aufnahmen des temporalen Schädelknochens mit Darstellung der Mittel- und Innenohrstrukturen durchgeführt. Es sollte überprüft werden, ob durch Verminderung der Röhrenspannung mit dem Nebeneffekt einer reduzierten Strahlenbelastung in Hochkontrast-Objekten wie dem temporalen Schädelknochen ein höherer Gewebekontrast zu erreichen ist und ob dieser Effekt auch eine klinisch relevante Bildqualität ermöglichen kann.

Die seit Jahren zunehmende diagnostische Anwendung der CT hat die Aufmerksamkeit auf die damit möglicherweise verbundene erhöhte Strahlenbelastung, vor allem bei Kindern, gelenkt. Das CT des temporalen Schädelknochens findet bei Kindern Anwendung zur Diagnostik des Mittel- und Innenohrs sowie bei kongenitalen Hörstörungen, Infektionen und Traumen. Kinder benötigen meist höhere effektive Strahlendosen als Erwachsene. Es gibt aber Hinweise darauf, dass eine durch Absenkung der Röhrenspannung erzeugte erniedrigte Strahlenenergie an Objekten mit geringem Durchmesser wie kindlichen Köpfen die Kontrast-Strahlendosis-Ratio und damit die Bildqualität verbessern kann, was zudem die Strahlenbelastung bei Kindern reduzieren würde.

Für ihre experimentelle Studie verwendeten C. B. Nauer et al. 7 Lammköpfe aus frischen Schlachtbeständen, da diese in Größe und Anatomie am temporalen Schädelknochen mit Kindern annähernd vergleichbar sind und eine gute Darstellung der Mittel- und Innenohrstrukturen erlauben. Die Durchmesser der Lammköpfe entsprachen etwa dem von Kindern unter 2 Jahren.

Die CT-Aufnahmen wurden mit abgestuften Röhrenspannungen in der Größe von 140, 120, 100 und 80 kV durchgeführt. Der volumetrische CT-Dosis-Index (CTDI_vol) als Maß für die absorbierte Strahlendosis konnte dabei durch Angleichung der Milli-Ampere-Sekunden im Röhren-Strom-Zeit-Produkt konstant gehalten werden. Scans wurden wiederholt mit 4 CTDI-Werten von 30 bis 3mGy. Der Bildkontrast für das Mittelohr wurde ermittelt als HU-Differenz zwischen Knochen und Luft und für das Mittelohr als HU-Differenz zwischen Knochen und Liquor. Die räumliche Auflösung wurde über ein Hochkontrast-Phantom abgeschätzt. Drei erfahrene Neuroradiologen bewerteten die subjektive Bildqualität in 4 Stufen:

• 1 = keine Struktur erkennbar,

• 2 = ungenügend, da Struktur erkennbar ohne Details,

• 3 = ausreichende Bildqualität mit Details

• 4 = exzellente Bildqualität mit perfekter Darstellung aller Strukturen

Der Bildkontrast für Mittel- und Innenohr zeigte eine nahezu lineare Verbesserung mit Abnahme der Röhrenspannung (r = -0,94 /-0,88) und war am deutlichsten bei Anwendung von 80 kV. Die Röhrenspannung zeigte keinen Einfluss auf die räumliche Auflösung. Die Analysen der subjektiven Bildqualität zeigten die besten Bewertungen unter niedrigen Röhrenspannungen mit der höchsten Qualität bei 80 kV. Die Verbesserung der Bildqualität zeigte sich am deutlichsten bei den Aufnahmen mit niedriger Strahlendosis.