Bildgebung der postoperativen Wirbelsäule

Schnittbilddiagnostik trotz Metall

Orthopädie & Traumatologie
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<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 st&ouml;rt die Homogenit&auml;t des Magnetfeldes des MR-Scanners und senkt die Bildqualit&auml;t durch diverse Artefakte erheblich. Es kommt zu r&auml;umlicher Fehlcodierung, Verzerrungen, Signalverlust (&laquo;signal loss&raquo;) oder einer fokalen Signalanh&auml;ufung (&laquo;pixel pile-up&raquo;).<sup>1</sup> Die meisten Fettsuppressionstechniken versagen bei Metallartefakten. Neben Artefakten aus der abgebildeten Ebene (&laquo;in-plane&raquo;) entsteht zudem eine Vielzahl von Artefakten aus den benachbarten Bildebenen (&laquo;through-plane&raquo;).<sup>2</sup><br /> Die Bildqualit&auml;t wird durch die Zusammensetzung des Materials beeinflusst, da verschiedene Metalllegierungen unterschiedlich stark zu Metallartefakten f&uuml;hren. Titan verursacht hierbei am wenigsten, Kobalt-Chrom sowie Stahl die schwersten Artefakte.<sup>1</sup><br /> Bei der Ger&auml;tewahl ist zu beachten, dass Artefakte beim 1,5T-MRI weniger ausgepr&auml;gt 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 Fetts&auml;ttigung zeigen die STIR- oder Dixon- Technik eine geringere Artefaktanf&auml;lligkeit bei Metallimplantaten. &laquo;In-plane&raquo;- Artefakten kann zu einem gewissen Grad durch eine Erh&ouml;hung der Empf&auml;ngerbandbreite entgegengewirkt werden.<br /> Zur Minimierung von Metallartefakten wurden spezielle &laquo;metal artifact reduction sequences&raquo; (MARS) entwickelt,<sup>3</sup> beispielsweise &laquo;view-angle tilting&raquo; (VAT) als Technik zur Korrektur von &laquo;In-plane&raquo;-Artefakten.<sup>1, 4, 5</sup> Fortgeschrittene Techniken wie SEMAC (&laquo;slice-encoding for metal artifact correction&raquo;) dienen der Reduktion von &laquo;In plane&raquo;- und &laquo;Through-plane&raquo;-Artefakten und stellen die zurzeit kraftvollste Technik zur postoperativen Bildgebung dar.<sup>6</sup> Bei der MARS-MRI gelten die allgemeinen Kontraindikationen f&uuml;r MRI (Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Neurostimulatoren, Medikamentenpumpen, Cochleaimplantate und Metallsplitter) ohne weitere spezielle Einschr&auml;nkungen.</p> <h2>Metallartefakte in der CT</h2> <p>Metallimplantate f&uuml;hren zu einer Vielzahl st&ouml;render Artefakte, z.B. &laquo;Aufh&auml;rtung&raquo; und &laquo;Photon starvation&raquo;-Artefakte durch metallbedingte Strahlenabsorption, oder &laquo;Scatter&raquo;-Artefakte durch Photonenstreuung. Da Artefakte am &Uuml;bergang von Metall zu Knochen und Weichteilen besonders ausgepr&auml;gt sind, ist die Beurteilbarkeit von Osteolysen direkt am Metall in der herk&ouml;mmlichen CT deutlich erschwert.<br /> Zur Reduktion der metallbedingten Strahlenabsorption k&ouml;nnen bei der Bilddatenakquisition eine h&ouml;here R&ouml;hrenspannung sowie eine d&uuml;nne Kollimation zur Reduktion von Partialvolumeneffekten eingesetzt werden. Bei der Rekonstruktion mittels der iterativen Rekonstruktion k&ouml;nnen Bildrauschen und Artefakte teilweise reduziert werden. Eine verringerte Anf&auml;lligkeit f&uuml;r Aufh&auml;rtungsartefakte zeigt das Dual-Energy-CT. Hierbei werden Akquisitionen mit zwei verschiedenen Energielevels erstellt. Ein niedriger Peak (ca. 80keV) wird zur Beurteilung von Weichteilen gew&auml;hlt, ein h&ouml;herer Peak (140keV) f&uuml;r Knochen und Metall.</p> <h2>Einsatzbereiche der Schnittbilddiagnostik bei der postoperativen Wirbels&auml;ule</h2> <p>Die exzellente Weichteilaufl&ouml;sung des MRI und die hohe Pr&auml;zision fl&uuml;ssigkeitssensitiver Sequenzen eignen sich optimal zur Beurteilung des Myelons, der Nervenwurzeln sowie m&ouml;glicher postoperativer Komplikationen. Das zeitnahe Erkennen eines postoperativen intraspinalen H&auml;matoms ist aufgrund der Gefahr einer Myelonkompression prognostisch entscheidend.<sup>7&ndash;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 Abkl&auml;rung postoperativer Infektionen wie bakterieller Spondylodiszitis, Rezidivhernien, inflammatorischer Ver&auml;nderungen 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 f&uuml;hren. An der Halswirbels&auml;ule 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 f&uuml;hrt 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 Knochenmark&ouml;dem.<br /> Dank guter Aufl&ouml;sung von kn&ouml;chernen Strukturen im CT k&ouml;nnen die oss&auml;re 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 Wirbels&auml;ule stellen keine Kontraindikation mehr f&uuml;r eine MRUntersuchung dar. Dank der aktuellen Fortschritte kann optimale Bildqualit&auml;t 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>
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