Farbkodierte Darstellung des Lungenparenchyms bei vermuteter Lungenembolie mittels Mehrschicht-Spiral-CT

 

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Summary.

Purpose: The purpose of our preliminary study was to evaluate the feasibility of a new technique for the perfusion weighted color display of the density of lung parenchyma derived from multi-slice CT (MSCT) data sets of clinical routine examinations for visualization of pulmonary embolism (PE). Materials and Methods: Imaging of patients with suspected PE was performed on a commercially available MSCT (Somatom Volume Zoom; Siemens, Forchheim, Germany) after intravenous application of 120 cc of contrast-medium using a power injector. Scan parameters were 140 kV and 100 mAs, using a thin collimation of 4 × 1 mm and a table speed of 7 mm (pitch: 1.75). Derived from thin collimation axial slices (slice thickness_eff. 1.25 mm, reconstruction increment 0.8 mm), a new image processing technique was deployed. Based on these source images, an automated 3D-segmentation of the lungs was performed followed by threshold based extraction of major airways and vascular structures. The filtered volume data were color encoded and finally overlayed onto the original CT images. This color encoded display of parenchymal density distribution of the lungs was shown in axial, coronal and sagittal plane orientation. In four patients with excluded PE as well as in two patients with proven PE this new technique was performed. Results: In the four patients that were considered negative regarding PE on MSCT, lung densitometry showed a homogeneous distribution of color encoded densities without circumscribed decreased or increased areas, beside the usually present gravity-dependent gradient in ventro-dorsal direction. In the two patients with proven PE, low density values on perfusion weighted color maps were found distally to the occluded pulmonary arteries. Conclusions: Our initial experience indicates that lung densitometry with an optimized display of the density distribution within the lung parenchyma may provide additional information in patients with suspected or proven PE. However, a comparison with ventilation/perfusion scintigraphy and a larger number of patients are necessary for the full clinical evaluation of this new functional imaging methodology.

Farbkodierte Darstellung des Lungenparenchyms bei vermuteter Lungenembolie mittels Mehrschicht-Spiral-CT.

Einleitung: Ziel unserer Studie war die Erprobung einer neuen farbkodierten Darstellung des Lungenparenchyms an Patienten mit Verdacht auf Lungenembolie (LE) anhand von Mehrschicht-Spiral CT (MSCT) Datensätzen aus der klinischen Routine. Material und Methode: Die Untersuchungen bei klinisch vermuteter LE wurden an einem MSCT (Somatom Volume Zoom; Siemens, Forchheim) nach intravenöser Gabe von 120 ml nichtionischem Kontrastmittels über einen Power-Injektor durchgeführt. Die Acquisitionsparameter waren 140 kV und 100 mAs mit dünner Kollimation (4 × 1 mm) und einem Tischvorschub von 7 mm (Pitch: 1,75). Anhand dünner axialer Primärschichten (Eff. Schichtdicke: 1,25 mm, Rekonstruktionsinkrement: 0,8 mm) wurde eine neue Nachverarbeitungstechnik angewandt. Anhand der Quellschichten erfolgte eine automatisierte 3D-Segmentierung der Lungen, gefolgt von einer schwellwertbasierten Eliminierung größerer Bronchi und Gefäße. Die so gefilterten Volumendatensätze wurden farbkodiert, um eine differenzierte Visualisierung der Dichteverteilung im Lungenparenchym in axialer, coronarer und sagittaler Raumebene zu ermöglichen. Diese neue Technik wurde bei vier Patienten ohne LE sowie bei zwei Patienten mit nachgewiesener LE untersucht. Ergebnisse: Bei den vier Patienten ohne LE-Nachweis in der MSCT zeigte die farbkodierte Darstellung des Lungenparenchyms eine homogene Dichteverteilung ohne umschriebene dichtegeminderte oder -angehobene Bezirke, abgesehen von einem ventro-dorsalen Dichtegradienten. Bei den beiden Patienten mit LE wurden Bezirke verminderter Dichte distal der verschlossenen Pulmonalarterien nachgewiesen. Schlussfolgerungen: Über eine farbkodierte Darstellung der Dichteverteilung innerhalb des Lungenparenchyms können Zusatzinformationen bei Patienten mit vemuteter LE gewonnen werden. Die Untersuchung eines größeren Patientenkollektivs und der Vergleich mit anderen Verfahren, wie der Perfusions-/Ventilations-Szintigraphie, sind für eine abschließende klinische Beurteilung dieser Funktionsbildgebung erforderlich.

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Joachim Ernst WildbergerM.D. 

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