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Vom Röntgen zum PET/MRT, und dann? – Zukunftsweisende Bildgebung in der Kinderradiologie

Für die Kindermedizin bedeutete die Röntgentechnik, die erstmals 1897 in einer Kinderklinik installiert wurde, einen sensationellen Einschnitt: Die Tuberkulosediagnostik wurde auf eine objektivierbare Basis gestellt. Röntgenbefunde markierten damit den Beginn einer evidenzbasierten Kindermedizin.

Die am häufigsten durchgeführte Bildgebung im Kindesalter wurde jedoch die Ultraschalldiagnostik, für die Kinderärzte und Kinderchirurgen frühzeitig den hohen Stellenwert erkannten.

Ein weiterer relevanter Entwicklungsschritt war die Einführung der Computertomografie (CT), welche erstmals die Notwendigkeit eines spezialisierten Kinderradiologen erforderlich machte.

Obwohl zeitgleich mit der CT-Diagnostik entwickelt, war eine breite Verfügbarkeit der Magnetresonanztomografie (MRT) für die Kinderradiologie erst ab Mitte der 1990er Jahre gegeben.

Mit der MRT stand der Kinderradiologie eine neue Modalität zur Verfügung, die gerade von jungen Radiologen als attraktiv bewertet wird und Forschungspotenzial hat. Mit dem Hybrid-Verfahren der Positronen-Emissions-Tomografie (PET)/MRT kam ab 2013 nun eine zusätzliche MRT-Variante hinzu, die auch von den Kinderradiologen mitgetragen wird. Bei den meisten Hybrid-Anwendungen wäre das PET/CT sowohl schneller als auch diagnostisch ausreichend. Das PET/MRT begründet dagegen seine klinische Anwendung aber mit einem relevanten Strahlenschutzaspekt.

Low-dose-CT – Wie wenig Dosis wird möglich sein?

Neue Detektor- und Bildrekonstruktionstechnologien sowie Computeranwendungen erlauben deutliche Dosissenkungen in der CT. Aktuell sind Begriffe wie „Artificial Intelligence (AI)“ und dessen Subbegriff „Deep Learning (DL)“ zu hoffnungsfroh assoziierten Schlagworten geworden – bekannt sind u. a. Anwendungen von AI in der Bildsegmentierung/Klassifizierung.

Im Bereich der Bildrekonstruktion sind erste Applikationen berichtet worden mit einer Verbesserung der „Peak Signal to Noise Ratio“ von 23 %. Hier wird die Zukunft zeigen, ob man mithilfe von AI und DL die Dosis senken oder die Scangeschwindigkeit durch Reduktion der Projektionen reduzieren kann.

Es scheint unstrittig, dass sich auch die Kinderradiologen zügig den AI-Techniken zuwenden müssen. Wir müssen uns auf eine grundlegende Veränderung auch unseres Befundungs-Verhaltens und damit auch des ganzen Berufsbildes einstellen. Der Radiologe wird dann letztlich entscheiden müssen, welche Struktur in der Untersuchung „real“ oder ein mathematisches Konstrukt (= Artefakt) ist. Geprüfte kinderradiologische Bilddatensätze müssen den Entwicklern von Kinderradiologen selbst zur Verfügung gestellt werden, um neue Anwendungen zu generieren.

Um auszuloten, wie weit man die Dosis bei der CT senken kann, veröffentlichten Messerli et al. ein „Ultra-Low-Dose-CT“ (Dosis gleich der eines Lungenröntgens bei Erwachsenen = 0,13 mSv) für die Detektion von Lungenrundherden bei Erwachsenen. In der Radiologie Graz wurde anhand einer Phantomstudie (4 Jahre alter Knabe – http://www.kyotokagaku.com/products/detail03/ph-2c.html) versucht, diese Ergebnisse am eigenen CT-Gerät (AquilionONE, Canon Medical Systems Europe B.V., NL) nachzuvollziehen. Die Effektivdosis eines Thorax-Röntgens in einer Ebene beträgt in der Abteilung 0,01 mSv und würde unter Berücksichtigung der altersentsprechenden Konversionsfaktoren einem Dosis-Längenprodukt (DLP) von ca. 0,30 mGy ∙ cm entsprechen. Das entsprechende DLP dieser Effektivdosis war beim vorhandenen CT-Gerät nicht einzustellen, sondern nur ein DLP von 3,8 mGy ∙ cm – die Effektivdosis entspricht dann etwa 13 Thorax-Aufnahmen dieser Altersgruppe in einer Ebene. In finden sich axiale Schichten des Phantoms von der geringsten Effektivdosis bis zu der in der Routine verwendeten. Es ist zu erkennen, dass in diesem Phantom auch bei der geringsten Dosis die Lungenstrukturen zu erkennen sind. Bei einem Hersteller, der Einstellungen der Röhrenspannung von 70 kV erlaubt, könnte dann bei allen gleichbleibenden Faktoren eine weitere Dosisreduktion von 25 % im Vergleich zu 80 kV ermöglicht werden, entsprechend einer Effektivdosis von ca. 10 Thorax-Röntgen.

Lesen Sie den gesamten Beitrag hier: Vom Röntgen zum PET/MRT, und dann? – Zukunftsweisende Bildgebung in der Kinderradiologie

Aus der Zeitschrift: RöFö 04/2019

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