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Photonenzählende Computertomographie: Erfahrungen in der muskuloskelettalen Bildgebung

Der auf Einladung der Koreanischen Röntgengesellschaft verfasste Artikel "Photon-Counting Computed Tomography: Experience in Musculoskeletal Imaging" basiert auf einer 40-minütigen Keynote Lecture beim letztjährigen Korean Congress of Radiology in Seoul.

Ein 29-jähriger Mann erlitt bei einem Motorradunfall eine dislozierte Mehrfragmentfraktur des linken Unterschenkels. Trotz vergleichbarer Strahlendosis ermöglicht Photon-Counting CT eine bessere Visualisierung der knöchernen Mikroarchitektur und der Kallusbildung im Vergleich zur konventionellen CT-Bildgebung.
Keynote Lecture beim Koreanischen Röntgenkongress 2023 in Seoul.

Die photonenzählende Computertomographie (CT) stellt einen entscheidenden Fortschritt für die medizinische Bildgebung und insbesondere für die muskuloskelettale Radiologie dar. Als einer der ersten Standorte mit einem eigenen Photon-Counting CT-Scanner (seit Dezember 2021, siehe Pressemitteilung) gehört die Radiologie des UKW weltweit zu den führenden Forschungseinrichtungen auf diesem Gebiet. In dieser Übersichtsarbeit erläutern Jan-Peter Grunz und Henner Huflage die Grundlagen der neuartigen Technik im Vergleich zu etablierten CT-Systemen und zeigen verschiedene Anwendungsbeispiele für die muskuloskelettale Diagnostik auf. Mit ihren Vorteilen bezüglich räumlicher Auflösung und Dosiseffizienz kann quasi jede CT-Untersuchung von der Verwendung eines photonenzählenden Detektors profitieren. Vielfältige Post-Processing-Optionen, beispielsweise zur Reduktion von Metallartefakten oder zur Darstellung eines traumaassoziierten Knochenmarködems runden das vielversprechende Gesamtpaket ab. Basierend auf unseren Erfahrungen erwarten wir, dass konventionelle CT-Detektoren in den kommenden Jahren sukzessive von photonenzählenden Detektoren abgelöst werden.

 

Jan-Peter Grunz und Henner Huflage. Photon-Counting Computed Tomography: Experience in Musculoskeletal Imaging. Korean J Radiol; 25(7):662-672 (2024). doi:10.3348/kjr.2024.0096

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Ein 29-jähriger Mann erlitt bei einem Motorradunfall eine dislozierte Mehrfragmentfraktur des linken Unterschenkels. Trotz vergleichbarer Strahlendosis ermöglicht Photon-Counting CT eine bessere Visualisierung der knöchernen Mikroarchitektur und der Kallusbildung im Vergleich zur konventionellen CT-Bildgebung.
Keynote Lecture beim Koreanischen Röntgenkongress 2023 in Seoul.

Analyse der Cochlea mit Photonenzählender Computertomographie (CT)

Die detaillierte Analyse der Cochlea, also der Hörschnecke im Innenohr, spielt eine Schlüsselrolle bei der personalisierten Cochlea-Implantation (CI), insbesondere im Hinblick auf die individualisierte Elektrodenauswahl und den postoperativen anatomischen Anpassungsprozess.

Cochlea-Darstellung mit verschiedenen Bildgebungsverfahren vor und nach dem Einsetzen einer CI-Elektrode. A, Multislice-CT (MSCT), präoperative Bildgebung, 600 μm Auflösung. B, Flachdetektor-Volumen-CT mit Sekundärrekonstruktionen (fpVCTSECO), präoperative Bildgebung, 100 μm Auflösung. C, Photonenzähl-CT (PCCT), präoperative Bildgebung, 200 μm Auflösung. D, MSCT, postoperative Bildgebung, 600 μm Auflösung. E, fpVCTSECO, postoperative Bildgebung, 100 μm Auflösung. F, PCCT, postoperative Bildgebung, 200 μm Auflösung. Quelle: The Photon-Counting CT Enters the Field of Cochlear Implantation: Comparison to Angiography DynaCT and Conventional Multislice CT, Otology & Neurotology45(6):662-670 (2024).

Die photonenzählende Computertomographie (CT) ist ein neu entwickeltes bildgebendes Verfahren mit erheblichen Vorteilen gegenüber der konventionellen CT hinsichtlich der Reduktion der Strahlendosis und der Metallartefakte. Ziel dieser Studie war es, die Genauigkeit der cochleären Messungen mit dieser neuen Technik zu evaluieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die Messungen mit dem Photon Counting Detector CT sehr genau waren, gleichwertig mit der Flat-Panel-Volumen-CT mit sekundären Rekonstruktionen und besser als Messungen mit der klassischen Multi-Slice-CT. Diese Ergebnisse sind erste Schritte zur Entwicklung dosisreduzierter CT-Anwendungen für die Analyse der Cochlea. 

 

Kristen Rak, Björn Spahn, Franz-Tassilo Müller-Graff, Jonas Engert, Johannes Voelker, Stephan Hackenberg, Rudolf Hagen, Bernhard Petritsch, Jan-Peter Grunz, Thorsten Bley, Tilmann Neun & Henner Huflage. The Photon-Counting CT Enters the Field of Cochlear Implantation: Comparison to Angiography DynaCT and Conventional Multislice CT. Otology Neurotology, 45(6), 662-670 (2024). doi:10.1097/MAO.0000000000004221

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Cochlea-Darstellung mit verschiedenen Bildgebungsverfahren vor und nach dem Einsetzen einer CI-Elektrode. A, Multislice-CT (MSCT), präoperative Bildgebung, 600 μm Auflösung. B, Flachdetektor-Volumen-CT mit Sekundärrekonstruktionen (fpVCTSECO), präoperative Bildgebung, 100 μm Auflösung. C, Photonenzähl-CT (PCCT), präoperative Bildgebung, 200 μm Auflösung. D, MSCT, postoperative Bildgebung, 600 μm Auflösung. E, fpVCTSECO, postoperative Bildgebung, 100 μm Auflösung. F, PCCT, postoperative Bildgebung, 200 μm Auflösung. Quelle: The Photon-Counting CT Enters the Field of Cochlear Implantation: Comparison to Angiography DynaCT and Conventional Multislice CT, Otology & Neurotology45(6):662-670 (2024).