Virtuelle CT- und MRT-Koloskopie

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Abstract
Ziel: Als virtuelle Koloskopie bezeichnet man eine neue Methode, die aus Bilddaten der radiologischen Schnittbildverfahren, CT, Elektronenstrahl-CT (EBT) und MRT mittels computerunterstützter Bildnachverarbeitung simulierte dreidimensionale (3D-), endoskopieähnliche Bilder des Kolons erzeugt. Ziel unserer Untersuchung war die Bestimmung der Wertigkeit der virtuellen EBT-Koloskopie zum Nachweis von kolorektalen Polypen und Tumoren in vitro am Tumormodell und in Patientenstudien. Anhand publizierter Studien der virtuellen Koloskopie mit Spiral-CT und MRT sollen die verschiedenen Untersuchungstechniken dargestellt und verglichen werden. Material und Methode: 6 Polypen mit einem Durchmesser von 3–12 mm wurden nach Abheben und Umstechen der Mukosa in Schweinekolon gebildet. Nach Distension mit Raumluft wurde dieses Tumormodell mit EBT im „continuous volume scanning (CVS)-Mode” mit 3-mm-Kollimation und 3 verschiedenen Pitchverhältnissen (0,4; 0,8; 1,5) gescannt; 20 Patienten mit positivem Hämocculttest wurden nach rektaler CO2-Insufflation und i. v.-Gabe von 1 mg Glucagon in Atemanhaltetechnik mit einem den ganzen Kolonrahmen abdeckenden CVS-Scan (13 s Untersuchungsdauer) untersucht. Endoskopische 3D-Durchflugsrekonstruktionen wurden von 2 unabhängigen Radiologen hinsichtlich des Vorliegens von Polypen oder Tumoren beurteilt. Die zu erwartende effektive Dosis für die EBT-Koloskopie wurde über Messungen mit einem Alderson-Phantom, welches mit Thermolumineszenzdosimetern bestückt war, berechnet. Ergebnisse: Schon bei einem Pitch von 1,5 wurden alle Polypen im Tumormodell erkannt. Die Reduzierung des Pitch auf 0,8 oder 0,4 verbesserte nicht die Erkennbarkeit der Polypen auf den endoskopischen 3D-Rekonstruktionen. Alle Tumoren (n = 4) und Polypen (n = 3) der Patientenuntersuchungen wurden korrekt identifiziert. 2 falsch-positive Befunde wurden erhoben. Die effektive Dosis pro Scan errechnete sich zu maximal 3,2 mSv. Schlußfolgerungen: Unsere vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, daß die virtuelle EBT-Koloskopie eine vielversprechende Methode zum Nachweis von kolorektalen Tumoren ist. Der Stellenwert der verschiedenen Techniken der virtuellen Koloskopie (Spiral-CT, EBT, MRT) muß erst noch bestimmt werden. Purpose: To evaluate experimentally and in patients the sensitivity and effective dose of virtual electron-beam tomography (EBT) colonoscopy for detecting small colon tumors and to compare the methods and results with virtual colonoscopy using spiral CT and MR imaging in a review of the literature. Materials and methods: Six polyps with diameters between 3 and 12 mm were created and randomly placed in resected pig colon. After distension with air, the pig colon was scanned with continous volume scanning (CVS, 3 mm collimation) and a pitch of 0.4, 0.8 and 1.5. Twenty patients positive for the fecal blood test were examined after rectal CO2 insufflation and i. v. administration of 1 mg glucagon. A 13 s CVS scan was used to cover the entire colon within one breathhold. 3D volume-rendered fly-throughs were evaluated by two independent radiologists. Effective dose equivalent was estimated using an Alderson phantom equipped with thermoluminescence dosimeters. Results: In the tumor model, all polyps were detectable at a pitch of 1.5. A further reduction of the pitch ratio did not improve the conspicuity of the polyps. In patient studies, all tumors (n = 4) and polyps (n = 3) were correctly identified on 3D fly-throughs. Two false positive results were obtained. Effective dose equivalent was calculated at 3.2 mSv per scan. Conclusions: Our preliminary results indicate that virtual EBT colonoscopy holds promise for fast screening for colon polyps. The best technique for virtual colonoscopy (Spiral CT, EBT, MRI) has not yet been determined and the future role of virtual colonoscopy must still be defined.

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