Schnittbilddiagnostik trotz Metall
<p class="article-intro">Die Beurteilung der Wirbelsäule nach Operationen mittels Schnittbildverfahren wurde bislang durch Metallartefakte erheblich erschwert. Aufgrund der teils schwerwiegenden Komplikationen nach Wirbelsäulenchirurgie stellte dies bislang eine grosse klinische Herausforderung dar. Die grossen technischen Fortschritte in der Reduktion von Metallartefakten in den letzten Jahren erlauben jetzt trotz Metall eine zielführende Diagnostik mittels CT und MRI.</p>
<hr />
<p class="article-content"><h2>Metallartefakte im MRI</h2> <p>Metall stört die Homogenität des Magnetfeldes des MR-Scanners und senkt die Bildqualität durch diverse Artefakte erheblich. Es kommt zu räumlicher Fehlcodierung, Verzerrungen, Signalverlust («signal loss») oder einer fokalen Signalanhäufung («pixel pile-up»).<sup>1</sup> Die meisten Fettsuppressionstechniken versagen bei Metallartefakten. Neben Artefakten aus der abgebildeten Ebene («in-plane») entsteht zudem eine Vielzahl von Artefakten aus den benachbarten Bildebenen («through-plane»).<sup>2</sup><br /> Die Bildqualität wird durch die Zusammensetzung des Materials beeinflusst, da verschiedene Metalllegierungen unterschiedlich stark zu Metallartefakten führen. Titan verursacht hierbei am wenigsten, Kobalt-Chrom sowie Stahl die schwersten Artefakte.<sup>1</sup><br /> Bei der Gerätewahl ist zu beachten, dass Artefakte beim 1,5T-MRI weniger ausgeprägt sind als beim 3T-MRI. Bestimmte MRI-Sequenzen sind bei Metall besser geeignet, z.B. kommt es bei der Fast-Spin- Echo-Sequenz zu einem geringeren Signalverlust. Gradienten-Echosequenzen sollten hingegen vermieden werden. Bei der Fettsättigung zeigen die STIR- oder Dixon- Technik eine geringere Artefaktanfälligkeit bei Metallimplantaten. «In-plane»- Artefakten kann zu einem gewissen Grad durch eine Erhöhung der Empfängerbandbreite entgegengewirkt werden.<br /> Zur Minimierung von Metallartefakten wurden spezielle «metal artifact reduction sequences» (MARS) entwickelt,<sup>3</sup> beispielsweise «view-angle tilting» (VAT) als Technik zur Korrektur von «In-plane»-Artefakten.<sup>1, 4, 5</sup> Fortgeschrittene Techniken wie SEMAC («slice-encoding for metal artifact correction») dienen der Reduktion von «In plane»- und «Through-plane»-Artefakten und stellen die zurzeit kraftvollste Technik zur postoperativen Bildgebung dar.<sup>6</sup> Bei der MARS-MRI gelten die allgemeinen Kontraindikationen für MRI (Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Neurostimulatoren, Medikamentenpumpen, Cochleaimplantate und Metallsplitter) ohne weitere spezielle Einschränkungen.</p> <h2>Metallartefakte in der CT</h2> <p>Metallimplantate führen zu einer Vielzahl störender Artefakte, z.B. «Aufhärtung» und «Photon starvation»-Artefakte durch metallbedingte Strahlenabsorption, oder «Scatter»-Artefakte durch Photonenstreuung. Da Artefakte am Übergang von Metall zu Knochen und Weichteilen besonders ausgeprägt sind, ist die Beurteilbarkeit von Osteolysen direkt am Metall in der herkömmlichen CT deutlich erschwert.<br /> Zur Reduktion der metallbedingten Strahlenabsorption können bei der Bilddatenakquisition eine höhere Röhrenspannung sowie eine dünne Kollimation zur Reduktion von Partialvolumeneffekten eingesetzt werden. Bei der Rekonstruktion mittels der iterativen Rekonstruktion können Bildrauschen und Artefakte teilweise reduziert werden. Eine verringerte Anfälligkeit für Aufhärtungsartefakte zeigt das Dual-Energy-CT. Hierbei werden Akquisitionen mit zwei verschiedenen Energielevels erstellt. Ein niedriger Peak (ca. 80keV) wird zur Beurteilung von Weichteilen gewählt, ein höherer Peak (140keV) für Knochen und Metall.</p> <h2>Einsatzbereiche der Schnittbilddiagnostik bei der postoperativen Wirbelsäule</h2> <p>Die exzellente Weichteilauflösung des MRI und die hohe Präzision flüssigkeitssensitiver Sequenzen eignen sich optimal zur Beurteilung des Myelons, der Nervenwurzeln sowie möglicher postoperativer Komplikationen. Das zeitnahe Erkennen eines postoperativen intraspinalen Hämatoms ist aufgrund der Gefahr einer Myelonkompression prognostisch entscheidend.<sup>7–9</sup> Die MRI erlaubt hierbei die Differenzierung einer intraspinalen Blutung von einem postoperativen Serom oder einer Pseudomeningozele infolge Duraverletzung.<br /> Weitere Einsatzbereiche der MRI sind die Abklärung postoperativer Infektionen wie bakterieller Spondylodiszitis, Rezidivhernien, inflammatorischer Veränderungen und Vernarbungen, z.B. Arachnoiditis und periduraler Fibrose mit Nervenwurzelreizung.<br /> Materialbedingte Komplikationen wie Lockerung, Dislokation oder Fraktur des Osteosynthesematerials lassen sich gut mittels CT erkennen. Eine mediale Fehllage der Pedikelschraube kann zu einer Recessusstenose mit Nervenwurzelirritation führen. An der Halswirbelsäule besteht bei einem lateralen Durchbruch einer Schraube in das Foramen transversarium die Gefahr einer Verletzung der Vertebralarterie. Thorakolumbal droht bei einem anterioren Durchbruch die Arrosion der Aorta.<sup>10</sup> Eine Materiallockerung führt zu einer angrenzenden Knochenresorption sowie im weiteren Verlauf zu einer Materialdislokation oder Wirbelfraktur. In der CT zeigt sich bei der Materiallockerung ein Lysesaum, in der MRI findet sich ein entsprechendes Knochenmarködem.<br /> Dank guter Auflösung von knöchernen Strukturen im CT können die ossäre Durchbauung von angelagertem Knochenmaterial sowie die Entwicklung einer Pseudoarthrose, einer postoperativen Spinalkanalstenose oder Facettengelenksarthrose erfasst werden.</p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s14_abb1-2.jpg" alt="" width="1417" height="1663" /></p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s15_abb3-6.jpg" alt="" width="2149" height="2239" /></p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2017_Leading Opinions_Ortho_1704_Weblinks_lo_ortho_1704__s16_abb7-8.jpg" alt="" width="1417" height="1485" /></p> <h2>Zusammenfassung</h2> <p>Metallimplantate der Wirbelsäule stellen keine Kontraindikation mehr für eine MRUntersuchung dar. Dank der aktuellen Fortschritte kann optimale Bildqualität in der CT und MRI auch bei Metall erzielt werden.</p></p>
<p class="article-footer">
<a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a>
<div class="collapse" id="collapseLiteratur">
<p><strong>1</strong> Hargreaves BA et al.: Am J Roentgenol 2011; 197(3): 547- 55 <strong>2</strong> Lu W et al.: Magn Reson Med 2009; 62(1): 66-76 <strong>3</strong> Talbot BS, Weinberg EP: Radiographics 2016; 36(1): 209- 25 <strong>4</strong> Hayter CL et al.: Am J Roentgenol 2011; 197(3): W405- 11 <strong>5</strong> Butts K, Pauly JM, Gold GE: Magn Reson Med 2005; 53(2): 418-24 <strong>6</strong> Sutter R et al.: Radiology 2012; 265(1): 204-14 <strong>7</strong> Liao CC et al.: J Neurosurg 2004; 100(1 Suppl Spine): 38-45 <strong>8</strong> Foo D, Rossier AB: Neurosurgery 1982; 11(1 Pt 1): 25-32 <strong>9</strong> Ghobrial GM et al.: Clin Neurol Neurosurg 2015; 139: 76-80 <strong>10</strong> Ha AS, Petscavage-Thomas JM: Am J Roentgenol 2014; 203(3): 573-81</p>
</div>
</p>
Das könnte Sie auch interessieren:
Verletzungen nach E-Bike-Unfällen ähnlich schwer wie nach Motorrad-Unfällen
E-Bikes sind gefährlicher als normale Velos. Forscher vom Universitätsspital Zürich und von der Medizinischen Unversität Wien haben das Verletzungsmuster von Schädel-Hirn-Traumata nach E ...
Prävalenz der Fossa supraacetabularis nach azetabulärer Überdachung des Femurkopfes
Die Magnetresonanz-Arthrografie (MRA) hat sich für die Beurteilung des femoroazetabulären Impingements durchgesetzt, da sie unter anderem erlaubt, die Qualität des Knorpels und mögliche ...
Fokus: Lebensqualität bei hüftgelenksnahen Frakturen
Hüft- und Beckenverletzungen führen bei älteren Menschen häufig zu einem Verlust der Autonomie und haben somit einen negativen Einfluss auf die Lebensqualität. Aufgrund der ...