SP 205

Meilensteine in der CT II - Spektral CT und Dual-Source

Meilensteine in der CT II - Spektral CT und Dual-Source
Donnerstag, 26. Mai 2022 · 11:00 bis 12:00 Uhr
26
Mai

Donnerstag, 26. Mai 2022

11:00 bis 12:00 Uhr · Raum: Studio 1.1  in Kalender übernehmen:   iCal  ·  Google

Veranstaltungsdetails

Veranstalter
Deutsche Röntgengesellschaft e.V
Art
Spezial-Kurs
Thema
Experimentelle Radiologie

Zertifizierungen

Informationen

Moderation
Nils Große Hokamp
MBA (Köln)

Ablauf

11:00 - 11:20

Vortrag (Fortbildung)

Spektral CT - Stand der Forschung und Einsatz in der klinischen Routine

Nils Große Hokamp, MBA (Köln)

Kurzzusammenfassung

Im Rahmen des Vortrages werden die grundlegenden Konzepte der Dual Energy CT ausführlich erläutert und zudem die jüngste Technologische Weiterentwicklung des Photon-Counting CTs kurz vorgestellt. Neben einem kurzen Überblick über die vorhandene Literatur im Zusammenhang mit der DECT werden "klassische" Anwendungsbeispiele vorgestellt. Abschließend erfolgt eine kritische Betrachtung der Herausforderungen, die dem klinischen Transfer der DECT und PCCT entgegenstehen.
11:20 - 11:25

Vortrag (Wissenschaft)

Vollständigkeit technischer Angaben in Studien zur Dual Energy CT: Eine systematische Literaturanalyse

Nils Große Hokamp, MBA (Köln)

weitere Autoren

Martha Sophie Rabus (Köln) / David Maintz (Köln) / Simon Lennartz (Köln) / Robert Peter Reimer (Köln) / David Zopfs (Köln)

Zielsetzung

Die Maßgaben der Good Scientific Pratice (GSP) fordern, die Methodik wissenschaftlicher Untersuchungen so ausführlich darzulegen, dass Ergebnisse an anderen Zentren reproduziert werden können. Diese Reproduzierbarkeit ist essentiell um den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in die klinische Praxis zu ermöglichen. Ziel dieser Arbeit war die systematische Erfassung der Vollständigkeit der Angaben technischer Parameter in Studien zur Dual Energy CT (DECT).

Material und Methoden

Die Auswahl relevanter Publikationen erfolgte gemäß PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses). Eine strukturierte PubMed-Recherche nach Abwandlungen des Suchterms "Dual Energy Computed Tomography" oder der unterschiedlichen DECT Technologien (z.B. Dual Source CT) für die Jahre 2016 bis 2020 ist erfolgt. Screening hinsichtlich des Einschlusses erfolgte Anhand des Abstracts. Bei Studieneinschluss wurden, neben deskriptiven Charakteristika, a priori definierte Parameter zu sämtlichen Aspekten der Bildakquisition mittels eines standardisierten Fragebogens aus dem Volltext erhoben.

Ergebnisse

Von 2742 Studien (Ergebnis der PubMed-Suche) wurden 864 eingeschlossen (32%). In Patientenstudien wurden durchschnittlich 23±213 Patienten berücksichtigt. Angaben zum Hersteller des verwendeten DECT-Systems wurden in 98% der Studien gemacht, auch der technische Ansatz wurde in 87% angegeben: Dual Source DECT > KvP-switching DECT > Dual Layer DECT > Twin Beam DECT (44%, 34% bzw. 15%, 7%). Demgegenüber war die Angabe zu technischen Akquisitionsparametern oft unvollständig: Während die Röhrenspannung und Röhrenstrom (78% bzw. 70%) noch häufig benannt wurden, fehlten Angaben zu Kollimation, Rotationszeit und Pitch häufiger (57%, 60% bzw. 60%).

Schlußfolgerungen

Angaben zu technischen Akquisitionsparametern in DECT-Studien in den Jahren 2016-2020 sind oft lückenhaft. Dieses widerspricht den Anforderungen der GSP und limitiert die Reproduzierbarkeit und somit auch die klinische Translation wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Teilnahme Young Investigator Award

11:25 - 11:30

Vortrag (Wissenschaft)

Differenzierung von Nebennierenläsionen in der Dual-Layer Dual-Energy-CT mittels virtuellem Anreicherungsverhältnis und virtuell nativer Abschwächung

Pascale Bernard (Köln)

weitere Autoren

Lars Lotter-Becker (Köln) / David Zopfs (Köln) / Nils Große Hokamp (Köln) / Thorsten Persigehl (Köln) / David Maintz (Köln) / Simon Lennartz (Köln)

Zielsetzung

Das relative Anreicherungsverhältnis, das aus nativen Bildakquisitionen und der portalvenösen (PV) Phase abgeleitet wird, wurde in jüngeren Studien für die Diagnose von Nebennierenadenomen vorgeschlagen, doch viele onkologische Untersuchungen umfassen keine nativen Akquisitionen. Ziel dieser Studie war es daher zu untersuchen, ob das virtuelle Anreicherungsverhältnis (VAV) und die virtuelle native Abschwächung (VNA), die aus der Dual-Layer-Dual-Energy-CT (dlDECT) abgeleitet werden, die Differenzierung von Nebennierenläsionen in monophasischen Untersuchungen der portalvenösen Phase erlauben.

Material und Methoden

103 Patienten mit insgesamt 110 Nebennierenläsionen (57 Adenome, 53 Metastasen), die eine PV-dlDECT erhalten hatten, wurden retrospektiv ausgewertet. Follow-up-Bildgebung, chemical-shift MRT, multiphasische Nebennieren-CT sowie Histopathologie dienten als Referenzstandard. Die virtuell nativen Bilder wurden aus PV-Bildern rekonstruiert. VNA und die Abschwächung in der PV Phase (PVA) wurden ROI-basiert gemessen. VNA und das VAV ((PVA-VNA)/VNA) wurden mittels Wilcoxon-Test zwischen Adenomen und Metastasen verglichen. Die AUC wurde für VNA, das VAV sowie deren kombinierte Anwendung bestimmt.

Ergebnisse

Nebennierenmetastasen wiesen im Vergleich zu Adenomen eine signifikant höhere VNA auf (29.6±9.5 vs. 22.6±14.4 HU, p<0,01), während Adenome ein signifikant höheres virtuelles Anreicherungsverhältnis aufwiesen (2.1±1.5 vs. 1.5±1.1 (p<0,01). Die AUC der VNA betrug 0.69, während die AUC des VAV 0.68 betrug. Die Differenzierung unter kombinierter Anwendung beider Parameter ergab eine AUC von 0.71.

Schlußfolgerungen

VNA und VAV der dlDECT erlaubten eine Differenzierung von Nebennierenadenomen und Metastasen mit moderater Trennschärfe. Zukünftige Untersuchungen sollten darauf abzielen, die Trennschärfe bei der Differenzierung weiter zu verbessern und den hier untersuchten Ansatz in einer größeren Kohorte zu validieren.
11:30 - 11:35

Vortrag (Wissenschaft)

Iodquantifizierung in der Dual-energy CT: Untersuchung von Inter-Scanner-Variabilität und Normalisierung

Simon Lennartz (Köln)

weitere Autoren

Jinjin Cao (Boston) / Nisanard Pisuchpen (Boston) / Anushri Parakh (Boston) / Dushyant Sahani (Seattle) / Avinash Kambadakone (Boston)

Zielsetzung

Ziel war es, die Iodquantifizierung zwischen verschiedenen Dual-Energy-CT (DECT)-Scannern zu vergleichen und den Einfluss der Normalisierung auf die Inter-Scanner-Variabilität zu untersuchen.

Material und Methoden

44 Patienten, die im onkologischen Follow-up (01/2016-09/2020) auf jedem der drei folgenden DECT-Scanner in portalvenöser Phase untersucht wurden, wurden eingeschlossen: Dual-Source (dsDECT), Rapid kVp Switching (rsDECT) und Dual-Layer-Detektor-DECT (dlDECT). Die Iodkonzentration wurde ROI-basiert in Leber, Pankreas, Niere, Aorta und Pfortader ermittelt. Es wurden die absoluten (IC) und drei verschiedene normalisierte Iodkonzentrationen untersucht: (NIC(aa): normalisiert auf die Aorta; NIC(pv): normalisiert auf die Pfortader; NIC(all): normalisiert auf die Gesamtiodkonzentration. IC und NIC wurden zwischen den drei DECT-Geräten verglichen und die mediane Inter-Scanner-Variabilität (mit Interquartils-Abstand) berechnet.

Ergebnisse

IC unterschied sich in allen Geweben mit Ausnahme der Nieren und der Aorta signifikant zwischen den Scannern. In der Leber war die mediane Inter-Scanner-Variabilität der IC für alle Inter-Scanner-Vergleiche am höchsten (dsDECT vs. dlDECT: 28.96 (14.28-46.87)%, dsDECT vs. rsDECT: 29.08 (16.59-62.55)%, rsDECT vs. dlDECT: 22.85 (7.52-33.49)%) und in den Nieren am niedrigsten (dsDECT vs. dlDECT: 15.76 (7.03-26,1)%, dsDECT vs. rsDECT: 15.67 (8.86-25.56)%, rsDECT vs. dlDECT: 10.92(4.92-22.79)%). Die mediane Inter-Scanner-Variabilität im Pankreas lag zwischen der von Leber und Niere. NIC(all) war der einzige Normalisierungsansatz, der die Variabilität von IC in Pankreas und Nieren für alle Inter-Scanner-Vergleiche verringerte, während bei der Leber die Normalisierung nur die Variabilität zwischen rsDECT und dlDECT verringerte.

Schlußfolgerungen

Die Inter-Scanner-Variabilität der DECT-Iodquantifizierung konnte durch Normalisierung teilweise reduziert werden, doch die Variabilität in der Leber blieb auf einem hohen Niveau; dies sollte in prospektiven Studien weiter untersucht werden.
11:35 - 11:40

Vortrag (Wissenschaft)

Experimentelle Entwicklung und erste in vivo Validierung von Fettquantifizierung in der Dual-layer Detektor Spektral-CT

Isabel Molwitz (Hamburg)

weitere Autoren

Graeme Michael Campbell (Hamburg) / Jin Yamamura (Hamburg) / Tobias Knopp (Hamburg) / Klaus Toedter (Hamburg) / Roland Fischer (Oakland; Hamburg) / Zhiyue Jerry Wang (Dallas) / Alina Busch (Hamburg) / Ann-Kathrin Ozga (Hamburg) / Shuo Zhang (Hamburg) / Thomas Lindner (Hamburg) / Florian Sevecke (Hamburg) / Mirco Grosser (Hamburg) / Gerhard Adam (Hamburg) / Patryk Szwargulski (Hamburg)

Zielsetzung

Ziel dieser Studie war es, Fettquantifizierung erstmals für die detektorbasierte Dual-layer Spektral-CT (dlsCT), die > 120 kV automatisiert spektrale Informationen generiert, zu entwickeln und die Ergebnisse mittels MRT zu evaluieren.

Material und Methoden

Es wurden Phantome mit jeweils 0, 4,9 und 7,0 mg/ml Jod und 0, 5, 10, 25 und 40 % Fett erstellt. Diese wurden anschließend mit einem IQon Spectral CT (Philips, Niederlande) bei 120 kV und 140 kV sowie 3T MRT (Philips, Niederlande) untersucht. Basierend auf dem photoelektrischen und Compton-Effekt wurde eine Drei-Material-Dekomposition für Fett, Jod und Phantommaterial im Bildraum durchgeführt.
Prospektiv wurden 10 Patienten eingeschlossen, die eine kontrastverstärkte dlsCT-Untersuchung des Abdomens (120 kV) benötigten. Diese erhielten eine zusätzliche MRT-Untersuchung zur Chemical-Shift Relaxometrie (MRR). Als Referenzgewebe für die Leber und Skelettmuskulatur wurden retrospektiv verfügbare native dlsCT-Patientendatensätze verwendet. Die Übereinstimmung zwischen dlsCT und MRT wurde durch Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (ICC) und Bland-Altman-Analysen evaluiert.

Ergebnisse

Der ICC war in den Phantomen sowohl für 120 als auch 140kV (0,98 [95% CI 0,94–0,99]) und für die Skelettmuskulatur (0,96 [95% CI 0,89-0,98]) ausgezeichnet sowie für die logarithmierten Leberfettwerte moderat (0,75 [95% CI 0,48-0,88]). Die Bland-Altman-Analyse ergab einen mittleren Unterschied von -0,7 % [95% CI -4,5-3,1] für die Leber und von 0,5 % [95% CI -4,3-5,3] für die Skelettmuskulatur. Die Interobserver- und Intraobserver-Übereinstimmung war exzellent (>0,9).

Schlußfolgerungen

Die im Phantom entwickelte Fettquantifizierung für die dlsCT zeigte in vitro und in ersten Patientenmessungen eine gute Übereinstimmung zur MRT. Steatosis hepatis und fettig degenerierte Muskulatur als prognostisch relevante Parameter können entsprechend in dlsCT-Routinescans - aufgrund automatisiert zur Verfügung stehender spektraler Informationen auch retrospektiv- detektiert werden.

Teilnahme Young Investigator Award

11:40 - 11:45

Vortrag (Wissenschaft)

Intraindividuelle longitudinale Konstanz virtuell nativer Rekonstruktionen der Spektral Detektor-CT

David Zopfs (Köln)

weitere Autoren

Kristina Sonnabend (Köln) / Lars Lotter-Becker (Köln) / Robert Peter Reimer (Köln) / Clemens Hentschke (Heidelberg) / Simon Lennartz (Köln) / Nils Große Hokamp (Köln)

Zielsetzung

Virtuell native Bilder (VNC) haben das Potenzial, native CT-Untersuchungen in verschiedenen klinischen Anwendungen zu ersetzen. Ziel dieser Studie war es, die intraindividuelle longitudinale Konstanz von VNC Bildern der Spektral Detektor-CT (SDCT) zu evaluieren.

Material und Methoden

Untersuchungspaare aus Baseline und follow-up in portalvenöser Phase von 166 Patienten mit malignem Melanom wurden retrospektiv eingeschlossen. Eine mögliche Tumorlast wurde in allen Untersuchungen radiologisch ausgeschlossen und anhand zusätzlicher follow-up Untersuchungen bestätigt (≥3 Monate, nicht in Studie eingeschlossen).
Insgesamt wurden 35 ROI in parenchymatösen Organen, Gefäßen und Bindegewebe platziert, um Dichtewerte in VNC zu erfassen. Alle Messungen wurden mit einer dedizierten Software durchgeführt, um eine genaue Vergleichbarkeit zwischen Baseline- und Follow-up-Scan zu gewährleisten. Anschließend wurden die VNC Dichtewerte zwischen Baseline und Follow-up Untersuchung für jeden Patienten verglichen.

Ergebnisse

Die durchschnittliche HU-VNC der Aorta betrug 40,4±5,2 HU, des Nierencortex 34,0±5,0 HU, des Leberparenchyms 57,4±10,0 HU und der Pfortader 40,0±5,6 HU. Insgesamt lagen 85 % aller Messungen innerhalb einer Standardabweichung und 91 % innerhalb von zwei Standardabweichungen im Vergleich zur Baseline. Während die meisten Dichtewerte für Aorta, Nieren, Milz und Leberparenchym in der follow-up Untersuchung innerhalb einer Standardabweichung im Vergleich mit der Baseline lagen, wiesen Prostata, Uterus sowie die venösen Gefäße insgesamt größere Abweichungen auf.

Schlußfolgerungen

VNC-Rekonstruktionen der Spektral Detektor CT zeigen lediglich geringe intraindividuelle longitudinale Schwankungen und sind gut reproduzierbar, dies unterstreicht ihre potentielle Anwendbarkeit als Ersatz für echt native Akquisitionen.

Teilnahme Young Investigator Award

11:45 - 12:00

Diskussion

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Fortbildungspunkte (CME) / Teilnahmebescheinigung

Alle wissenschaftlichen Fortbildungsveranstaltungen werden bei der Landesärztekammer (LÄK) Berlin zertifiziert. Die Landesärztekammer vergibt 1 CME-Punkt pro Lehreinheit (45 Minuten), somit rechnen wir mit der Vergabe von 2-CME Punkten pro 90 Minuten-Session.

Wenige Tage nach einem Live-Webinar erhalten Sie den Nachweis über Ihre Teilnahme per E-Mail. Darin werden auch die CME-Punkte ausgewiesen.

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