U. J. Schoepf · R. Brüning · C. Becker · R. Eibel · C. Hong · B. von Rückmann · A. StadieM. F. Reiser · Institut für Radiologische Diagnostik, Klinikum Grosshadern, LMU-München
Bildgebung des Thoraxmit der Mehrschicht-Spiral-CT
Die Mehrschicht Spiral CT (MSCT)stellt die wichtigste Weiterentwicklungder CT-Technik seit der SCT dar. Beidieser Technologie wurde das Einzel-detektor-System der herkömmlichenSCT durch mehrere Detektorzeilen er-setzt, die in axialer Richtung neben-einander angeordnet sind. Durch dieWahl einer geeigneten Kollimationund Kombination der Detektor-Signalewährend der Datenauslese können biszu vier Schichten gleichzeitig akqui-riert werden [9]. Auf diese Weise trägtein größerer Anteil der emittiertenStrahlung zur Bildentstehung bei, deransonsten in einem engen Schlitz-Kolli-mator absorbiert würde [10]. Scanpau-sen für die Röhrenkühlung werdenhierdurch unnötig. Der wichtigste Vor-teil gegenüber der herkömmlichen SCTist jedoch die erhöhte Scan-Geschwin-digkeit. Verglichen mit der SCT kannein gleich großes anatomisches Volu-men mit gleicher Schichtdicke viermalschneller untersucht werden [9]. Zu-sätzlich verfügen einige der angebote-nen Geräte nun über eine Rotationsge-schwindigkeit von nur noch 500 ms,was eine achtfache Geschwindigkeits-erhöhung der Datenerfassung gegen-über einem Einsekunden-Scanner be-deutet. Alternativ kann die gesteigerte
Technische Grundlagen
In der Bildgebung des Thorax hat dieComputertomographie (CT) immer ih-re Führungsposition gegenüber kon-kurrierenden Modalitäten bewahrenkönnen. Den bisher wichtigsten Fort-schritt seit der Einführung der CT in diethorakale Diagnostik stellte die Ent-wicklung der Spiral-CT (SCT) Technikdar [1]. In der thorakalen Bildgebung er-laubte die SCT erstmalig die lückenloseErfassung des gesamten Brustkorbs ineiner Atemanhaltephase [2, 3].Ein sensi-tiver Nachweis von Lungenrundherden[4], sowie die CT-Angiographie der tho-rakalen Aorta [5] und der pulmonalenStrombahn [6, 7] wurden so möglich.Die Einführung der Subsekunden-Rota-tion bei einigen Scanner-Typen be-schleunigte die Datenakquisition weiterund führte zur Reduktion von Bewe-gungsartefakten [8].
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Mehrschicht-Spiral-CTRadiologe1999 · 39:943–951 © Springer-Verlag 1999
Zusammenfassung
Mit der Einführung der Mehrschicht-Spiral-
CT (MSCT) werden die bestehenden Indi-
kationen für die CT des Thorax bestätigt und
neue Indikationen lassen sich erschließen.
Die „Routine“-Bildgebung im Thorax ist mit
der MSCT in gewohnter Weise möglich,
wobei die hohe Scan-Geschwindigkeit die
Effizienz der Untersuchung, die Bildqualität
und den Patientenkomfort erhöht. Die
Möglichkeit, auch große Organvolumina mit
dünner Schichtung zu erfassen verbessert
die Beurteilung von mediastinalen Lymph-
knoten und Lungenrundherden und ermög-
licht qualitativ hochwertige dreidimensionale
Rekonstruktionen. Soll eine umfassende
Diagnose der Weichteilstrukturen und des
Lungenparenchyms erfolgen, so ist es
mit der MSCT erstmals möglich, aus einem
einzigen, dünn kollimierten Spiral-Rohdaten-
satz sowohl kontinuierliche, als auch
hochauflösende CT (HRCT) Schichten zu
berechnen. Gegenüber der einzeiligen
Spiral-CT ergibt sich dabei eine signifikant
verbesserte Organabbildung in den konti-
nuierlichen Schichten und eine vergleichbare
Bildqualität der HRCT. Die hohe Geschwin-
digkeit der MSCT ist von besonderer Bedeu-
tung bei der Gefäßdarstellung im Thorax:
Bei der Bildgebung der thorakalen Aorta und
bei der Diagnostik der Lungenembolie (LE)
kann die Kontrastmittel-Menge erheblich
reduziert werden. Durch die dünne
Schichtführung läßt sich der Nachweis
segmentaler und subsegmentaler Embolien
signifikant verbessern. Bei akuter LE kann
Dr. U. J. SchoepfInstitut für Radiologische Diagnostik, Klinikum
Grosshadern,LMU-München,Marchioninistraße 15,
D-81377 München&/fn-block:&bdy:
das gesamte Venensystem der unteren
Extremität ohne zusätzliche Kontrast-
mittel in der gleichen Sitzung untersucht
werden.
Schlüsselwörter
Lunge · Mehrschicht-CT · Spiral-CT ·
Hochauflösende CT · Lungenembolie
U. J. Schoepf · R. Brüning · C. Becker
R.Eibel · C.Hong · B.von Rückmann · A.Stadie
M. F. Reiser
Multislice spiral CT imaging of the chest
Summary
With Multislice Spiral Computed Tomogra-
phy (MSCT), existing indications for per-
forming CT of the chest are strengthened
and new applications are emerging.The high
speed of MSCT improves efficiency, image
quality and patient comfort of “routine”-
imaging of the chest.The ability to cover
large volumes with thin slices improves the
evaluation of mediastinal lymph nodes and
pulmonary nodules and allows for high-
quality secondary reconstruction. If a
comprehensive diagnosis of the mediastinal
structures and the pulmonary parenchyma
is desired, MSCT for the first time allows
reconstruction of contiguous and high-
resolution (HRCT) sections from the same
set of thin-collimation raw data.This way,
contiguous chest images of superior and
HRCT sections of equal image quality com-
pared to conventional CT scanning can be
obtained.Vascular protocols greatly benefit
from the high speed of MSCT: For imaging
the thoracic aorta or pulmonary emboli (PE),
the amount of contrast material can be sub-
stantially reduced. Owing to thin collimation,
the detection-rate of small peripheral embo-
li can be significantly increased. If indicated,
the entire subphrenic venous system can be
evaluated during the same session, without
additional contrast material.
Key words
Lung · Multislice CT · Computed
tomography · Spiral-CT · Thin-section CT ·
Pulmonary embolism
enten mit benigner Grunderkrankungsowie für Screening-Untersuchungenzur Früherkennung des Bronchial-Karzinoms [13] soll die applizierteStrahlendosis möglichst klein sein. Beidiesen Indikationen erlaubt die hohePhotonen-Effizienz des MSCT-Detek-tors die applizierte Dosis auf Wertevon bis zu 120 kV und 20 mAs zu redu-zieren.
MSCT-Bildgebung zum Nachweisfokaler und diffuser Lungenerkran-kungen
Bei Patienten mit vermuteter fokalerund diffuser Erkrankung der Lunge(Sarkoidose, Lymphangiosis carcino-matosa) nutzen wir die MSCT, um diegesamte Lunge mit einer Spiral-Akqui-sition mit 4 x 1-mm-Kollimation in ei-ner Atemanhalte-Phase zu erfassen.Ausden Rohdaten werden dann routinemä-ßig 5 mm dicke, zusammenhängendeSchichten im Weichteil- und Lungen-kern rekonstruiert. Da die Rohdatenmit einer 1-mm Kollimation erfaßt wur-den, kann derselbe Datensatz dazu ver-wandt werden, um 1-mm dicke, hoch-auflösende Schichten mit 10-mm-Ab-ständen zu rekonstruieren.
Darstellung der thorakalen Gefäßemit der MSCT
Die Untersuchung der thorakalen Aortaführen wir routinemäßig mit der 2,5-mm-Kollimation durch. Mit Pitch 6 undder 500-ms-Rotation kann so die ge-samte thorakale Aorta innerhalb von8–10 s erfaßt werden. Die Kontrastver-stärkung erfolgt mit 80 ml Kontrast-mittel bei 4 ml/s Injektionsgeschwin-digkeit. Bei der Frage nach einer Aor-tendissektion hat sich die prospektivoder retrospektiv EKG-getriggerte Ak-quisition bewährt. Die EKG-getriggerteAkquisition vermindert Bewegungsar-tefakte im Bereich der Aortenwurzel,die als Dissektionsmembran fehlgedeu-tet werden können. Die diagnostischeAussagekraft der Untersuchung wirderheblich gesteigert. Bei Verdacht aufeine akute Lungenembolie (LE) ver-wenden wir üblicherweise ebenfalls die2,5 mm Kollimation, Pitch 6, 500-ms-Rotation und 80 ml Kontrastmittel-Volumen mit einer Injektionsgeschwin-digkeit von 4 ml/s. Die Startverzöge-rung wurde auf 16 s standardisiert.
Akquisitions-Geschwindigkeit dazu ge-nutzt werden, um bei gleicher Scanzeitdie Ortsauflösung in der Scanrichtungzu vervielfachen [10]. Einige der ange-botenen Scanner erlauben zudem dieprospektiv oder retrospektiv EKG-ge-triggerte Datenakquisition und ermög-lichen so eine artefaktfreie Darstellungdes Herzens [11] und des Lungenparen-chyms [12].
Die grundlegenden Prinzipiender SCT behalten auch bei der MSCTihre Gültigkeit. Die erweiterten Mög-lichkeiten der MSCT erfordern jedochdie Entwicklung teilweise völlig neuerStrategien und Scanprotokolle, umdas volle Potential dieser neuen Tech-nologie zu nutzen. Im Folgenden wol-len wir über unsere Erfahrungen beider Bildgebung des Thorax mit demSomatom Plus 4 Volume Zoom (Sie-mens, Forchheim) MSCT Scannerberichten.
Nach unserer Erfahrung werden allebestehenden Indikationen für die thora-kale CT durch die Einführung der MSCTnachhaltig bestärkt. Zusätzlich ergebensich jedoch teilweise völlig neue Einsatz-gebiete der CT, die bisher aufgrund derlimitierten Geschwindigkeit und Orts-auflösung der SCT nicht denkbar waren.Manche dieser neuen Applikationen be-sitzen beträchtliches klinisches Potenti-al. Ihr tatsächlicher Nutzen muß sich je-doch letztendlich in der täglichen klini-schen Praxis erweisen.
Indikationen und Methodik
„Routine“-Untersuchung des Thoraxmit der MSCT
Die „Routine“-Untersuchung des Tho-rax (etwa zum Tumor-Staging, Abb. 1)führen wir mit der 4 x 2,5-mm-Kolli-mation und einem Pitch (Tischvor-schub pro Scanner-Rotation/Kollimati-on) von 4–6 durch. Aufgrund der 500-ms-Scanner-Rotation kann mit die-sem Protokoll der gesamte Brustraum(30 cm) in 10 s untersucht (Abb. 1).Röhrenstrom und -spannung werdenindividuell an den Habitus des Patien-ten angepaßt, betragen aber üblicher-weise 120 kV und 120 mAs. Routinemä-ßig erfolgt die Rekonstruktion in 5-mmSchichten im Weichteil- und Lungen-kernel.
Insbesondere bei der Untersu-chung von Kindern und jungen Pati-
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Bei Patienten mit geringgradigerrespiratorischer Einschränkung undbei vermuteten peripheren Embolienwird der gesamte Thorax mit ei-ner Kollimation von 1 mm, Pitch 6 und0,5 s Rotationszeit untersucht. DieKontrastverstärkung erfolgt dabei mit120 ml KM.
Soll in gleicher Sitzung die Embo-liequelle gefunden werden, so wirddas Venensystem ohne zusätzlicheKM-Gabe vom Zwerchfell bis zumKnöchel in Dosis-sparender Technik(Kollimation 5 mm, Pitch 6) unter-sucht.
Ergebnisse und Diskussion
„Routine“-Untersuchung des Thoraxmit der MSCT
In der thorakalen Bildgebung ist dieGeschwindigkeit ein entscheidenderFaktor, will man die Bildqualität ver-bessern und den Komfort der Untersu-chung für den Patienten erhöhen. Mitder MSCT kann der gesamte Brustkorbeines Patienten innerhalb weniger Se-kunden untersucht worden. Atemarte-fakte bei der Untersuchung dyspnoi-scher und unkooperativer Patienten, et-wa Kindern, lassen sich auf diese Weisevermindern oder ganz vermeiden. Diedünne Kollimation von 2,5 mm erlaubtdabei gegenüber der herkömmlichenSCT einen empfindlichen Nachweis vonkleinen Lungenrundherden und Pleu-raläsionen [14] und vermindert Teilvo-lumen-Artefakte. Dies erleichtert aucheine diagnostische Einordnung vonLymphknoten im Mediastinum (Abb.2a–c).
daß sich die effektive Strahlendosis derMSCT Untersuchung mit 2,5-mm-Kolli-mation (ca. 0,4 mSv) der Größenord-nung der Thorax-Aufnahme in zweiEbenen (ca. 0,2 mSv) annähert (Abb. 3a,b). Die Fusion der 2,5-mm Schichten zu
Besonders wichtig ist auch die ho-he Photonen-Effizienz des MSCT De-tektors. Für eine Beurteilung von Par-enchym-Strukturen mit der MSCTkann die applizierte Dosis in einer Wei-se reduziert werden (120 kV, 20 mAs),
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Abb. 1a, b b Kleinzelliges Bronchial-karzinom mit Einbruch in eine Lungen-vene (Pfeile in a und b) auf der linkenSeite. Die Beurteilung der Gefäßinfiltra-tion gelingt in der koronaren MPR (a)
in vergleichbarer Weise, wie in der axialenSchicht (b)
Abb. 2a–c c Mediastinale Lymphknotenbei einem 43jährigem Patienten mit
Zustand nach non-Hodgkin Lymphom.MSCT Untersuchung mit 4 x 1-mm
Kollimation. Rekonstruktion des Daten-satzes mit 5 mm (a), 3 mm (b) und
1,5 mm (c) Schichtdicke. Die Rekonstruk-tion mit 5 mm Schichtdicke vermittelt
den Eindruck eines solitären, ver-größerten Lymphknotens (Pfeil in a).
Verminderte Teilvolumen-Effekte beidünnerer Rekonstruktion (Pfeile in b und
c) erlauben die Differenzierungmehrerer kleinerer Lymphknoten, die
aufgrund ihrer geringen Größe nichtRezidiv-verdächtig erscheinen
dickeren 5-mm-Schichten stellt dabeidas niedrigere Bildrauschen einer Un-tersuchung mit primär dickerer Kolli-mation wieder her. Die MSCT ist dahereine ideale Modalität für die Untersu-chung von Kindern und jungen Patien-ten mit benigner Grunderkrankung,sowie für Screening-Untersuchungenzur Früherkennung des Bronchial-Kar-zinoms [13].
derungen, so wird mit dickerer Kolli-mation und niedrigem Pitch untersucht[15]. Bei einer vermuteten Gefäßproble-matik, wie der LE [6, 7] oder der Aor-tendissektion [5], werden dünnere Kolli-mationen, höhere Tisch-Geschwindig-keiten und eine Untersuchung währendmaximaler Gefäßkontrastierung ange-strebt.
Für die Beurteilung einer diffusenErkrankung des Lungen-Parenchymshat sich die sequentielle hochauflösen-de CT (HRCT) mit dünner Kollimationund hochauflösenden Rekonstrukti-onskernen als Goldstandard etabliert[16]. Bei Erkrankungen mit fokaler unddiffuser Komponente kann das gesamteAusmaß der pathologischen Verände-rungen jedoch häufiger nicht mit einereinzelnen Technik erfaßt werden. Bei-spiele sind die Sarkoidose, bei der eineBeurteilung des Mediastinums genau-so notwendig ist, wie eine genaue Eva-luierung einer möglichen Beteiligungdes Lungenparenchyms oder dieLymphangiosis carcinomatosa. Diekonventionelle SCT mit dicker Kolli-mation reicht meist für eine genaue Be-urteilung diskreter Veränderungen desParenchyms nicht aus.Wird jedoch nureine HRCT durchgeführt, so werdenaufgrund des hochauflösenden Rekon-struktionskernes und der Bildakquisi-
MSCT zum Nachweis fokaler unddiffuser Lungenerkrankungen
In der Vergangenheit sind verschiedeneStrategien für die CT des Thorax ent-wickelt worden, um möglichst umfas-sende Informationen zu gewinnen:Wird eine fokale Lungenerkrankungvermutet, wie z.B. Metastasen, Lymph-adenopathie oder thorakale Raumfor-
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Tabelle 1
Protokolle für die Untersuchung des Thorax mit der MSCT
Kollimation Pitch kV mAs KM- KM- BildberechnungMenge Injektionsrate/
Start-verzögerung
Standarduntersuchungen 4 x 2,5 4–6 120 120 80 ml 3 ml/s 5-mm-Lungen-50 s und Weichteil-Kernel
„Kombi-Thorax“ 4 x 1 6 120 120 80 ml 3 ml/s 5-mm-Lungen-50 s und Weichteil-Kernel,
1-mm-Schichten alle10-mm HRKernel
CTA der Aorta 4 x 2,5 6 120 120 70 ml 4 ml/s 2,5 mmmm 30 s 30–50%
Überlappung
CTA der akuten 4 x 2,5 6 120 120 70 ml 4 ml/s 3 mmLungenembolie mm 16 s
CT Phlebographie 4 x 5 mm 6 120 150 Kein zusätzliches 10 mmKM
CTA der peripheren 4 x 1 mm 6 120 120 120 ml 4 ml/s 1 mm,Lungenembolie 16 s Befundung am Monitor
Abb. 3a, b m MSCT-Untersuchungen eines 58jährigen Patienten mit pulmonal metastasiertemÖsophaguskarzinom. Untersuchung mit 4 x 2,5-mm-Kollimation bei 120 kV und 120 mAs (a) und bei120 kV und 20 mAs (b). Ein subpleuraler Lungenrundherd (Pfeile in a und b) stellt sich in der Niedrig-Dosis-Untersuchung (b) in ähnlicher Qualität, wie mit Routineparametern (a) dar
tion mit 1–2 cm Abstand Lungenrund-herde, Lymphknoten, Tumoren oderThromboembolien häufig nicht erfaßt[16]. Eine Untersuchung des gesamtenBrustkorbs mit dünner Kollimationwird üblicherweise nicht durchgeführt,da die Untersuchung nicht in einerAtemanhaltephase beendet werdenkann, die Strahlendosis signifikant er-höht wird und dabei zu viele Einzelbil-der entstehen. Bei Patienten mit ver-muteter fokaler und diffuser Erkran-kung der Lunge muß daher häufig so-wohl eine konventionelle SCT, als aucheine HRCT durchgeführt werden. Insolchen Fällen nutzen wir die Ge-schwindigkeit der MSCT, um die ge-samte Lunge mit einer Spiral-Akquisi-tion mit 4 x 1-mm Kollimation in einerAtemanhalte-Phase zu erfassen. Ausden Rohdaten werden dann 5 mmdicke Schichten rekonstruiert, um me-diastinale Raumforderungen oder fo-kale Parenchveränderungen nachzu-weisen. Da die Rohdaten mit einer 1-mm-Kollimation gewonnen wurden,kann derselbe Datensatz dazu ver-
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wandt werden, um 1 mm dicke, hoch-auflösende Schichten zu rekonstruie-ren (Abb. 4a–c). Damit ist eine umfas-sende „one-stop-shopping“ Diagnostikder fokalen und diffusen Lungener-krankung mit einer einzigen Untersu-chung möglich.
In einer Pilotstudie wurde dieBildqualität der so erzeugten 5-mm-und 1-mm-hochauflösenden Schichtenevaluiert. Bei jeweils 30 Patienten wur-de entweder eine MSCT-Untersuchungmit 1-mm Kollimation und mehrfa-cher Rekonstruktion, oder eine SCTAkquisition mit vergleichbaren Para-metern inklusive einer HRCT durch-geführt. Ein Vergleich beider Techni-ken ergab eine signifikant (p < 0,001)bessere Organdarstellung mit derMSCT im Vergleich zu SCT bei den 5-mm Schichten. Keine signifikantenUnterschiede (p > 0,05) ergaben sichbei den hochauflösenden Schichten.Erklärt werden diese Ergebnisse durchdie Fusion von 1-mm-Schichten zu ei-ner dickeren 5-mm-Schicht mit derMSCT. Hierdurch wird das niedrigere
Bildrauschen einer Untersuchung mitdicker Kollimation wieder hergestellt.Die geringere Interpolation der Bild-daten bei Akquisition mit 1-mm-Kol-li0mation vermindert dabei Teilvolu-meneffekte.
Die Vorteile einer derartigen„Kombi“-Untersuchung sind offen-sichtlich: Der Patienten-Komfort wirderhöht, und der Untersuchungsauf-wand verringert sich, da alle notwen-digen Informationen mit einem Scanwährend einer Atemanhalte-Phase ge-wonnen werden können. DieserAspekt gewinnt besondere Bedeutung,soll eine umfassende Diagnose beiKindern oder bei nicht kooperations-fähigen Patienten erfolgen. Der Unter-suchungsablauf wird bei solchen Pati-enten deutlich erleichtert. Die mehrfa-che Untersuchung, um die Scantechnikder möglicherweise zugrundeliegen-den Krankheit anzupassen, wird voneiner einzelnen MSCT Akquisition ab-gelöst, die durch unterschiedliche Re-konstruktionstechnik prospektiv oderretrospektiv die Analyse bezüglich
Abb. 4a–d b „Kombi-Thorax“ Untersuchung einer39jährigen Patientin mit Lymphangio-Leiomyomatoseder Lunge vor Lungentransplantation. MSCT-Unter-suchung mit 4 x 1-mm-Kollimation. Rekonstruktionvon 5-mm-Schichten im Weichteil- (a) und Lungen-kernel (b) und von 1-mm-HRCT-Schichten (c) aus demselben Rohdatensatz erlaubt eine umfassendepräoperative Diagnostik von Mediastinum undLungenparenchym mit einer einzigen Untersuchung.Die Rekonstruktion des gesamten Datensatzes in 1-mm-Schichten ermöglicht die MPR-Darstellung der Parenchymveränderungen mit vergleichbarer Bildqualität, wie in der axialen Schicht (d)
getriggerten Datenakquisition. DieseOption ist vor allem für die Untersu-chung des Herzens besonders interes-sant [11]. Aber auch bei der CT derLunge kann durch die EKG-Triggerungdie Bildqualität der hochauflösendenCT deutlich verbessert werden [12].Kardiale Pulsationsartefakte, die zuFehldiagnosen führen können, werdenreduziert (Abb. 5a, b). Mittlerweile stehtuns an unserem MSCT Scanner eine0,5-mm-Kollimation zur Verfügung.Ob sich hierdurch eine weitere Verbes-serung der Bildqualität und der Aussa-gekraft der HRCT erzielen läßt, wirdderzeit untersucht.
Darstellung der thorakalen Gefäßemit der MSCT
Die Entwicklung der CT-Angiogra-phie hat in manchen Bereichen die in-vasive Katheter-Angiographie erset-zen können [18, 19]. Die Auflösung derSpiral-CT in der z-Achse ist relativ un-günstig, so daß kleinere Gefäße, v.a.wenn sie schräg oder senkrecht zurLängsachse des Körpers verlaufen,nicht genau abgebildet werden. Davonsind die Nierenarterien [20, 21], aberauch Segment- und Subsegmentarte-rien der Ober- und Mittellappen derLunge [22] betroffen. Diese Limitatio-nen werden mit der MSCT überwun-den. Die Möglichkeit, auch großeScan-Volumina schnell und mit dün-
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Abb. 5a, b m 25jähriger Patient nach spontanem Pneumothorax. SCT HRCT Untersuchung ohne (a)
und mit (b) prospektiver EKG-Triggerung. Die Herzbewegung verursacht Artefakte in der Nachbar-schaft von Lungenarterien, die als Bronchiektasen fehlgedeutet werden können (weißer Pfeil in a).Das Interlob erscheint gedoppelt (schwarzer offener Pfeil). Die prospektive EKG-Triggerung (b) vermin-dert kardiale Pulsationsartefakte und erlaubt eine bessere Beurteilung des Parenchyms (Pfeile in b)
Abb. 6a–c m MSCT-Untersuchung der thorakalen Aorta eines 61jährigen Patienten mit Dissektion der Aorta descendens (4 x 2,5-Kollimation, 70 ml Kontrastmittel). Axiale Einzelschichten (a, b) unddreidimensionale Angioskopie der großen Gefäße (c)
unterschiedlicher Grunderkrankungenermöglicht.
In vielen Fällen ist es sinnvoll, diegesamte 1-mm-Akquisition mit dünnerSchichtführung zu rekonstruieren. Einesolche Untersuchung kann nicht mehrin gewohnter Weise anhand von HardCopies befundet werden. Die Befun-dung am Monitor (etwa im „cine-mode“) erlaubt jedoch den sensitivenNachweis auch kleinster Lungenrund-herde bei beginnender pulmonaler Me-tastasierung oder zum Lungen-Krebs-Screening [13].
Wenn komplexe anatomische Ver-hältnisse eine multiplanare oder dreidi-mensionale Darstellung erfordern, soerlaubt die hohe Ortsauflösung in derScanrichtung eine qualitativ hochwerti-ge Rekonstruktion. Durch die dünneSchichtführung entsteht ein nahezuisotroper Datensatz mit annäherndgleichen Dimensionen des einzelnenVoxels in der x-, y- und z-Achse [9]. Da-her erzielt die sekundäre Reformationin beliebiger Orientierung eine annä-hernd gleiche Bildqualität wie in deraxialen Schicht (Abb. 4d, siehe hierzuauch den Beitrag von R. Eibel et al. indiesem Heft). Da das gesamte Tracheo-Bronchial-System mit 1-mm-Schichten
erfaßt wird, können auch virtuelle en-doskopische Darstellungen [17] mithervorragender Qualität erzeugt wer-den.
Einige der angebotenen MSCT-Geräte verfügen über die Möglichkeitder prospektiv oder retrospektiv EKG-
Soll eine genaue Analyse der peri-pheren Strombahn der Lunge erfolgen,so kommt die 4 x 1-mm Kollimationzum Einsatz. Bei einer akzeptablenScanzeit von etwa 25 s (Pitch 6) wird ei-ne bisher nicht gekannte Ortsauflösungin der longitudinalen Scanrichtung er-reicht. Bisher gültige Limitationen derCT Diagnostik der LE werden auf dieseWeise überwunden: Während die Spi-ral-CT für den Nachweis zentraler Em-bolien mittlerweile akzeptiert ist, ist dieGenauigkeit der SCT für den Nachweissegmentaler und subsegmentaler Em-bolien noch umstritten [6, 23, 24]. Eskonnte jedoch gezeigt werden, daß dieperipheren Lungenarterien mit einerdünneren Kollimation von 2 mm, ver-glichen mit der 3-mm-Kollimation,signifikant besser dargestellt werden
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ner Schichtführung zu erfassen ver-mindert Teil-Volumen-Effekte underlaubt aufgrund der besseren Auflö-sung in der z-Achse die zuverlässigeBeurteilung auch kleiner, schräg ver-laufender Gefäße. Bei der Bildge-bung der thorakalen Aorta kann dieKontrastmittel-Menge erheblich redu-ziert werden (Abb. 6a–c).
Bei der Untersuchung von Patien-ten mit Verdacht auf LE sind Ge-schwindigkeit und hohe Ortsauflö-sung entscheidend. Nach unserer bis-
herigen Erfahrung ist die MSCT fürden schnellen Nachweis oder Aus-schluß thromboembolischer Verände-rungen der Lungenstrombahn der SCTüberlegen. Mit dem von uns verwand-ten Scan-Protokoll (2,5-mm-Kollima-tion) läßt sich der gesamte Thorax dermeist dyspnoischen Patienten inner-halb von 10 s erfassen (Abb. 7a, b). Aufdiese Weise kann der Untersuchungs-ablauf verkürzt und die applizierteKontrastmittelmenge signifikant re-duziert werden.
Abb. 7a, b m 54jähriger Patient mit zentraler Lungenembolie. Der Embolus „reitet“ über der Bifurka-tion der A. pulmonalis (schwarzer Pfeil in a). Embolisches Material findet sich auch im rechtenHauptstamm und in der linken Unterlappenarterie und ihren Abgängen. MSCT-Untersuchung mit4 x 2,5-mm-Kollimation und 70 ml Kontrastmittel. Die Darstellung in Volume-Rendering Technik(b) vermittelt das Ausmaß der Embolie mit thromboembolischem Material in der rechten und linkenLungenstrombahn
Abb. 8a–c m Periphere Lungenembolie bei einem 64jährigen Patienten im Segment-Ast 4 und denSubsegment-Ästen 4a und 4b in der Lingula. SCT-Untersuchung mit Standardprotokoll (3-mm-Kolli-mation, Pitch 1, 7, 3-mm-Rekonstruktion a) und MSCT-Untersuchung mit 1-mm-Schichten (b, c). DieMSCT-Untersuchung mit dünnerer Schichtführung erlaubt eine genauere Beurteilung des thrombo-tischen Gefäßabschnittes in diesen schräg zur Scan-Ebene verlaufenden Arterien
können [22]. Bei der SCT ist jedoch dieScanstrecke, die in einer Atemanhalte-Phase mit einer derart dünnen Schicht-führung erfaßt werden kann, deutlichlimitiert. Die MSCT erlaubt uns nun dieAkquisition des gesamten Thorax mit1-mm Schichten. Folgerichtig konntenwir mit der MSCT mit 1-mm-Kollimati-on die Nachweisrate segmentaler und
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Abb. 9a, b b MSCT-Untersuchung des Venensystems der unterenExtremität von zwei Patienten mit zentraler Lungenembolie. Nach derUntersuchung der Lungenarterien wurde ohne zusätzliche Kontrast-mittelgabe das gesamte Venensystem der unteren Extremität innerhalbeiner Scanzeit von weniger als 20 s erfaßt (4×5-mm Kollimation,Pitch 6). Die Volume-Rendering Darstellung (a) vermittelt einen Ein-druck der untersuchten Scan-Strecke und erlaubt den Nachweiseiner residualen Thrombose in der V. femoralis links (Pfeil in a). Mitder von uns verwandten Technik können Thrombosen der Beinvenenbis auf die Ebene der Unterschenkel-Venen nachgewiesen werden(Pfeile in b)
trastmittelbolus, der für die Diagnostikder Lungenstrombahn ohnehin inji-ziert wurde, zusätzlich für eine Abklä-rung des Venensystems des Abdomensund der unteren Extremität als häufig-ste Emboliequelle ausgenützt werden.Mit dem von uns verwandten Protokollkönnen wir eine Scanstrecke vomZwerchfell bis zu den Knöcheln (1 m)innerhalb von 17 s erfassen (Abb. 9a)und residuale Thrombosen bis auf dieEbene der Unterschenkelvenen nach-weisen (Abb. 9b). Zusätzliche Untersu-chungen, wie die Phlebographie oderFarbdoppler-Sonographie, können denmeist schwerkranken Patienten auf die-se Weise erspart werden. Die MSCT istdaher für die schnelle und schonendeDiagnostik der Lungenembolie, ihrerDifferentialdiagnosen und ihrer Ursa-chen gut geeignet.
subsegmentaler Embolien im Vergleichzu unserem Standardprotokoll zumNachweis der LE mit der SCT (3-mm-Kollimation, Pitch 1, 7, 3-mm Rekon-struktion) um mehr als 30% steigern(Abb. 8a–c).
Vielfach ist bei Patienten mit aku-ter LE die Emboliequelle noch unbe-kannt. Mit der MSCT kann der Kon-
Der Radiologe 11·99 | 951
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Heureka-KlettPhysikusDas Abenteuer aus der Welt der Wissenschaften
Stuttgart: Heureka-Klett, 1999. 2 CD-ROMs fürMac und Windows, (ISBN 3-12-125051-X),DM 99,–
Der Freund des CD-
ROM Abenteuers
„Opera fatal“ wird
diese CD-ROM sofort
schätzen.Nach dem
erfolgreichen
Musikabenteuer hat
der Software-Verlag
Heureka-Klett ei-
nen vergnüglich
abenteuerlichen,
lehrhaften Spaziergang durch die Welt
der Wissenschaften in ein interaktives Szenario für
den häuslichen Computer gebannt.Der Spieler
befindet sich auf einem Planeten, der in Folge ei-
nes Meteoriteneinschlags nicht mehr rotiert und
auf der einen Seite in Hitze, auf der anderen in Käl-
te erstarrt ist.Die Bewohner, unter ihnen ein ge-
nialer Tüftler, versuchten mittels einer gewaltigen
Schleuder einen Rotationsimpuls zu erzeugen.
Doch bevor sie alle technischen Fragen gelöst hat-
ten, mußten sie ihren Planeten bzw.die pittoreske
Insel, auf der sie lebten, verlassen. In der Rolle des
Wissenschaftlers kommt der Spieler auf die Insel
zurück.Als erstes hört er über ein Bildtelefon die
Botschaft, die ihm die Aufgabe erläutert, ausrei-
chend Energie zu erzeugen, um den Planeten wie-
der zum Leben zu erwecken.Ein Laptop liegt be-
reit: In den fünf Abschnitten von Akustik, Elektrizi-
tätslehre, Mechanik, Optik und Wärmelehre öffnet
sich ein Repetitorium der Physik in brillanter Gra-
fik und feinsinniger Didaktik.Während sich dem
Spieler die mittelalterlich anmutende Inselwelt er-
schließt, muß er durch logische Lösungen physika-
lischer Fragen Türen öffnen und u.a.Brennöfen,
Windmühlen, Flaschenzüge, Magneten und Gene-
ratoren in Gang setzen. Ist die Lösung erst gefun-
den, scheint es leicht gewesen zu sein. Ich stellte
fest, wie viel vom Basiswissen aus der Schule ver-
loren gegangen war.– Die CD-ROM vermittelt ei-
ne faszinierende Erlebniswelt vor spielerisch ver-
mitteltem Wissen.Nicht nur für unsere älteren
Kinder ist diese CD ein echter Tip. Im Gegenteil.
Systemvoraussetzungen für PC:Windows
95/98/NT, SVGA-kompatible Grafikkarte, 133 MHz
Pentium Prozessor (besser 200 MHz), 32 MB
Hauptspeicher (besser 48 MB), 14 MB freie Kapa-
zität der Festplatte, 8fach CD-ROM Laufwerk (bes-
ser 12fach)und Soundblasterkompatible Sound-
karte. Quicktime 3.0 wird mitgeliefert
Systemvoraussetzungen für Macintosh: Power
PC, 166 MHz Prozessor, 32768 Farben, 16 MB freies
RAM, 14 MB freie Kapazität der Festplatte, 8fach
CD-ROM Laufwerk (besser 12fach) und System 7.5
(besser 8.5); Quicktime 3.0 wird mitgeliefert
U. K. Lindner (Heidelberg)
Buchbesprechung
CD-ROM