Multi-frequency processing (MFP) leads to enhanced image quality (IQ) of radiographs. This study is to determine the effect of third generation MFP (M3) on IQ in comparison to standard second-generation MFP (M2). 20 cadavers were examined and post-processing of radiographs was performed with both M2 and M3. Three readers blinded to the MFP used for each image independently compared corresponding image pairs according to overall IQ and depiction of bony structures and soft tissue (+ 2: notably better > 0: equal > − 2: notably worse). A significant deviation of the median grade from grade 0 (equal) (p < 0.01) for each evaluator A, B and C speaks against an equal image quality of M2- and M3-images. M3-images were categorized with better grades (+ 1, + 2) in 87.7% for overall image quality, in 90.4% for soft tissue and 81.8% for bony structures. M3 images showed significant higher averaged SNR and CNR for all investigated lower extremities than that of M2 images (0.031 < p < 0.049). The newest generation of MFP leads to significantly better depiction of anatomical structures and overall image quality than in images processed with the preceding generation of MFP. This provides increased diagnostic accuracy and further decreased radiation exposure.
In recent phantom studies low-contrast detectability was shown to be independent from variations in tube voltage in digital radiography (DR) systems. To investigate the transferability to a clinical setting, the lower extremities of human cadavers were exposed at constant detector doses with different tube voltages in a certain range, as proposed in the phantom studies. Three radiologists independently graded different aspects of image quality (IQ) in a comparative analysis. The grades show no correlation between IQ and kV, which means that the readers were not able to recognize a significant IQ difference at different kV. Signal-to-noise and contrast-to-noise ratios showed no significant differences in IQ despite the kV-setting variations. These findings were observed from a limited kV range setting. Higher kV-settings resulted in lowest patient exposure at constant IQ. These results confirm the potential of DR-systems to contribute to standardization of examination protocols comparable to computed tomography. This may prevent the trend to overexpose. Further investigations in other body regions and other DR-systems are encouraged to determine transferability.
PURPOSE:This study aims to systematically investigate if normal ankle ligaments can be assessed with CT imaging, using MRI as reference standard. METHODS:35 patients (mean age: 47 ± 15 years; female n = 19) with combined CT and MRI exams and without MR-morphologic signs of ankle ligamental injury were retrospectively identified. 3 readers independently evaluated the syndesmotic, the lateral and medial ankle ligaments in terms of visibility on a 4-point Likert scale (0-3 points) in multiplanar MDCT images in standard bone kernel reconstructions. In consensus CT-based ligament density and thickness were measured and the appearance was rated for each ligament. Results were compared and validated with corresponding MRI images. RESULTS:Almost all ankle ligaments identified in MRI images could be adequately depicted in standard multiplanar bone kernel CT images with a mean visual score of 2.7/3 (± 0.2). Difficulties in CT morphological delineation of ankle ligaments occurred in cases of filiform TNL and TCL and in cases of concurrent soft tissue edema. Interreader agreement for the CT-assessment of ankle ligaments was excellent, with Fleiss Kappa values >0.8. Mean density of evaluated medial and lateral ankle ligaments was 68 ± 2.9 HU, with substantially inter- and intraindividual variations. Thickness measurements and assessment of appearance of ankle ligaments showed a good concordance between CT and MRI. CONCLUSIONS:Assessment of normal ankle ligaments via standard CT in bone kernel reconstructions is feasible, with some restrictions concerning the medial collateral ligaments and in the presence of soft tissue edema.
Purpose. Pre-clinical determination of reasonable simplified examination protocols before clinical application to assess the performance of a direct digital radiography (DDR) system. Material and methods. The experimental setup consists of a DDR system with fixed flat-panel detector (CsI). A phantom with low-contrast structures (LCS) was examined in two settings in order to simulate standard radiographs: (1) small peripheral joints like the wrist (no patient phantom, no anti-scatter grid) and (2) big proximal joints like the hip (20 cm water tank patient simulation and with an anti-scatter grid). Setup (1) was manually exposed at 55 kV/2 mAs, 60 k V/1.6 mAs and 65 k V/1.25 mAs. Setup (2) was automatically exposed at 1.6, 2.5, 4 and 6 mu Gy per kV-setting (80 +/- 5 kV). Contrast-detail curves (CDC) were generated by analyzer software. Results. Exposures of setup(1) showed similar CDC(p = 0.99) with a decreasing curve with larger diameter of LCS. In all exposures of setup (2) CDC were similar for all kV-settings (p > 0.93) with a decreasing curve with larger LCS diameter. CDC insignificantly decrease with increasing exposure dose (p > 0.38). Conclusion. Low-contrast detectability was independent of kV and marginally dependent on the dose, both within a certain range. This could be used to further reduce radiation dose and simplify examination protocols to be tested in a further clinical study.
Background. Mass casualty incidents (MCI) have particularly high demands on patient care processes but occur rather rarely in daily hospital routine. Therefore, it is common to use simulations to train staff and to optimize institutional processes.Objectives. Aim of study was to compare the pre-therapeutic in-house workflow of two differently structured level 1 trauma sites in the case of a simulated mass casualty incident (MCI).Materials and methods. A MCI of 70 patients was simulated by actors in a manner that was as realistic as possible. The on-site triage assigned 7 cases to trauma site A with relatively long in-house distances and 4 patients to an independent trauma site B in which these distances were relatively short. During in-house treatment, time intervals for reaching milestones were measured and compared using the Mann-Whitney U test.Results. As no simultaneous patient arrival occurred, the Patient Distribution Matrix proved to be effective. Site A needed more time (minutes) from admission to endpoints (A: 31.85 +/- 7.99; B: 21.62 +/- 4.76; p = 0.059). In detail, the time intervals were particularly longer for both patient stay in trauma room (A: 8.46 +/- 3.02; B: 2.73 +/- 0.78, p < 0.01) and transfer time to the CT room (A: 1.81 +/- 0.62; B: 0.06 +/- 0.03, p < 0.01). A shorter stay in the CT room did not compensate these effects (A: 8.86 +/- 1.84; B: 10.40 +/- 2.89, p = 0.571). For both sites, image calculation and distribution were relatively time consuming (17.36 +/- 3.05).Conclusions. Although short in-house distances accelerated pretherapeutic treatment processes significantly, both sites remained clearly within the "golden hour". The strongest potential bottleneck was the time interval until images were available at the endpoints.
Ein Massenanfall von Verletzten (MANV) stellt besonders hohe Anforderungen an die Versorgungsprozesse, tritt aber im Krankenhausalltag nur selten auf. Daher ist es üblich Simulationen für das Training des Personals und für die institutionelle Ablaufoptimierung einzusetzen.
Purpose: The assessment of pulmonary perfusion using dynamic contrast-enhanced (DCE) MRI is still limited in the clinical routine due to the necessity of breath holding. An acquisition technique for the quantitative assessment of pulmonary perfusion in free breathing was investigated in our study.Materials and Methods: 10 healthy male volunteers underwent pulmonary DCE-MRI on a 1.5T scanner. Each volunteer was examined twice: (a) in breath-hold half expiration and (b) during shallow free breathing. The pulmonary parenchyma was segmented automatically. The pulmonary plasma flow (PPF) and pulmonary plasma volume (PPV) were determined pixel-wise using a one-compartment model.Results: All examinations were of diagnostic image quality. The measured mean values of the PPV were significantly lower in the breath-hold technique than during free breathing ((10.22.8)ml/100ml vs. (12.73.9)ml/100ml); p<0.05). A significant difference was also observed between both PPF measurements (mean PPF (206.2104.0)ml/100ml/min in breath-hold technique vs. (240.6114.0)ml/100ml/min during free breathing; p<0.05).Conclusion: Free-breathing DCE-MRI appears to be suitable for the quantitative assessment of the pulmonary perfusion in healthy volunteers. The proposed segmentation and quantification approach does not suffer from the increased motion, as compared to the breath-holding measurement. The increased PPV and PPF during free breathing are in accordance with the results of previous studies concerning breathing influence on perfusion parameters. Overall, free-breathing DCE-MRI may be a promising technique for the assessment of pulmonary perfusion in various pathologies.
! Purpose: To compare the image quality in dose-re-duced 64-row CT of the chest at different levels of adaptive statistical iterative reconstruction (ASIR) to full-dose baseline examinations reconstructed solely with filtered back projection (FBP) in a realistic upgrade scenario.
Technische Fortschritte auf dem Gebiet der Kathetertechnik haben dazu geführt, dass die Möglichkeiten der endovaskulären Therapie der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit in der letzten Dekade signifikant erweitert und verbessert werden konnten. Heutzutage steht dem Interventionalisten eine Vielzahl an Kathetermaterialien und Verfahren zur Verfügung, die es erlauben, auch komplexe vaskuläre Läsionen – wie etwa stark verkalkte Stenosen, chronische und/oder langstreckige Verschlüsse der Ober- und Unterschenkelstrombahn sowie akute Thrombosen und Embolien – in Abhängigkeit von der individuellen Situation des Patienten zunächst endovaskulär zu therapieren.
Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (PAVK) gehört neben Herzinfarkt und Schlaganfall zu den häufigsten Manifestationen der Arteriosklerose und zu den häufigsten Gefäßerkrankungen im klinischen Alltag. Als Grundprinzipien der interdisziplinären PAVK-Therapie gelten die Behandlung vaskulärer Risikofaktoren und Begleiterkrankungen, sowie die Verbesserung des peripheren Blutflusses. Die konservative Behandlung impliziert Gehtraining, Gewichtsreduktion, Nikotinkarenz und die medikamentöse Therapie von arterieller Hypertonie, Hypercholesterinämie und Diabetes mellitus. Empfehlungen zum Einsatz der endovaskulären und chirurgischen Behandlungsverfahren wurden ausgehend von Lokalisation und Ausprägung der Gefäßläsionen (ab Stadium II nach Fontaine) in verschiedenen nationalen (S-3 Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Angiologie) und internationalen Leitlinien (Transatlantic Intersociety Consensus –II, TASC-II) festgelegt. Die endovaskuläre Behandlung sollte immer bevorzugt werden, wenn kurz- oder langfristig die gleiche symptomatische Verbesserung erzielt werden kann wie bei operativen Behandlungsverfahren. Sie gilt als Behandlungsmethode der Wahl für Gefäßläsionen der TASC-Klasse A und stellt die bevorzugte Therapieoption von TASC-B-Läsionen dar. Bei einer Claudicatio intermittens sollte die Indikation zur invasiven Therapie kritsicher gestellt werden, als bei der kritischen Extremitätenischämie. Für letztere gilt dagegen, dass möglichst schnell eine interdisziplinäre Entscheidung hinsichtlich Scherztherapie und Revaskularisation getroffen werden sollte. In die derzeit gültigen Leitlinien wurden nur standardisierte Behandlungsverfahren integriert, für deren Anwendung ausreichend klinische Evidenz vorliegt. Für neuere Behandlungsverfahren, wie z.B. medikamentenbeschichtete Devices muss die wissenschaftliche Evidenz der Wirksamkeit noch geschaffen werden.
Access site complications after endovascular catheterization sometimes require open surgery and negatively impair safety, patient comfort and reimbursement. Increasing numbers of procedures and patients with multiple anticoagulants as well as cost pressure explain the demand for an immediate and stable access site closure.Manual compression followed by compression bandage and bed rest for 4-24 h is still the gold standard but is unable to prevent access site complications in all cases.Arterial vascular closure devices allow immediate and stable closure of the puncture channel either by suture or by implantation of occluding foreign bodies or gluing fluids.The safety has been proven in several clinical trials. The main advantage lies in closing large lumen access sites without surgery and in patients treated with multiple anticoagulants as well as in outpatient procedures.They have become a valuable supplement to the interventional arsenal.The physician, however, has to decide between different systems and mechanisms with respect to patient constitution, selected access vessel and level of calcification and diameter. Furthermore, all systems require a defined training prior the first use.
Die endovaskuläre Ausschaltung von Aortenaneurysmen hat in den letzten Jahren enorme technische Weiterentwicklungen erfahren. Dadurch kann heute eine deutlich größere Zahl von Aneurysmen minimal-invasiv behandelt werden als noch vor wenigen Jahren. Zwar ist der endovaskuläre Eingriff für den Patienten deutlich weniger belastend – die prozedurbezogene Mortalität liegt deutlich niedriger als für den operativen Eingriff – Studien haben aber gezeigt, dass die Lebensqualität von endovaskulär versorgten Patienten keinesfalls besser bewertet wird. Dies liegt vor allem daran, dass die endovaskuläre Aneurysma-Ausschaltung eine relevante Zahl an Folgeeingriffen nach sich ziehen kann und ein engmaschiges Follow-up erfordert, um mögliche Komplikationen rechtzeitig erkennen zu können.
Operationspflichtige Komplikationen nach endovaskulären Kathetereingriffen betreffen überwiegend die Punktionsstelle. Sie beeinträchtigen die Sicherheit und Patientenzufriedenheit sowie das wirtschaftliche Ergebnis. Steigende Patientenzahlen, zunehmender Kostendruck, vermehrt ambulant durchgeführte Interventionen und eine steigende Anzahl von Patienten unter Mehrfachantikoagulation erklären den Bedarf für einen sofortigen und belastungsstabilen Verschluss der Punktionsstelle.
Der endovaskuläre Verschluss von Blutgefäßen stellt neben der Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit einen der wichtigsten und herausforderndsten Eingriffe in der interventionellen Radiologie dar, der nicht selten unter Notfallbedingungen und hohem Zeitdruck erfolgen muss und unter Umständen heftige Komplikationen nach sich ziehen kann.
OBJECTIVE:Aims were (1) to determine the diagnostic accuracy of Dual Energy CT (DECT) in the detection of perfusion defects and (2) to evaluate the potential of DECT to improve the sensitivity for PE.METHODS:15 patients underwent Dual Energy pulmonary CT angiography (DE CTPA) and a combination of lung perfusion SPECT/CT and ventilation scintigraphy. CTPA and DE iodine distribution maps as well as perfusion SPECT/CT and inhalation scintigrams were reviewed for pulmonary embolism (PE) diagnosis. DECT and SPECT perfusion images were assessed regarding localization and extent of perfusion defects. Diagnostic accuracy of DE iodine (perfusion) maps was determined with reference to SPECT/CT. Diagnostic accuracies for PE detection of DECT and of SPECT/CT with ventilation scintigraphy were calculated with reference to the consensus reading of all modalities.RESULTS:DE CTPA had a sensitivity/specificity of 100%/100% for acute PE, while the combination of SPECT/CT and ventilation scintigraphy had a sensitivity/specificity of 85.7%/87.5%. For perfusion defects, DECT iodine maps had a sensitivity/specificity of 76.7% and 98.2%.CONCLUSION:DECT is able to identify pulmonary perfusion defects with good accuracy. This technique may potentially enhance the diagnostic accuracy in the assessment of PE.
Ziele: Ein neu entwickeltes Gefäßverschlusssystem erzielt die Hämostase mittels eines resorbierbaren Polyglykolsäurepfropfs, welcher extravaskulär oberhalb der Punktionsstelle platziert wird. Das Ziel unserer Studie war es, dieses System erstmals hinsichtlich seiner Anwendbarkeit, Sicherheit und Patientenzufriedenheit in nicht selektierten Routinepatienten mit antegrader Punktion zu erproben. Methode: 59 aufeinanderfolgende Patienten wurden einer peripheren Intervention mit antegradem Zugangsweg unterzogen. Das neue Gefäßverschlusssystem wurde in allen Patienten angewandt, unabhängig von ihren Risikofaktoren (Kalzifizierungen an der Punktionsstelle, Adipositas, etc.). Die Patienten bewerteten den Schmerz bei der Anwendung des Systems auf einer Skala von 0 (=kein Schmerz) bis 10 (=stärkste Schmerzen). Eine sonographische Kontrolle der Punktionsstelle wurde am nächsten Tag durchgeführt. Frühestens eine Woche nach dem Eingriff wurden die Patienten telefonisch befragt bezüglich des Auftretens von Hämatomen, Infektionszeichen und ihrer Zufriedenheit mit dem System. Ergebnis: Die Anwendung des neuen Gefäßverschlusssystems war in 98,3% (n=58) der Fälle erfolgreich. Komplikationen traten in insgesamt 4 Fällen auf. Die schwerwiegendste Komplikation war ein Pseudoaneurysma. In keinem dieser Fälle war ein operatives Vorgehen oder eine Gabe von Blutbestandteilen notwendig. Kalzifikationen an der Punktionsstelle, Gewicht, Alter und eine herabgesetzte Blutgerinnung hatten keinen signifikanten Einfluss auf das Auftreten von Komplikationen.
Assessing pulmonary perfusion using dynamic contrast-enhanced (DCE)-MRI is still limited in clinical routine due to the necessity of breath-holding. In our study, an acquisition technique for the quantitative assessment of pulmonary perfusion in free breathing was investigated.
Purpose: To assess the feasibility of oxygen-enhanced MRI of the lung at 3 Tesla and to compare signal characteristics with 1.5 Tesla. Materials andMethods: 13 volunteers underwent oxygen-enhanced lung MRI at 1.5 and 31 with a T1-weighted single-slice non-selective inversion-recovery single-shot half-Fourier fast-spin-echo sequence with simultaneous respiratory and cardiac triggering in coronal orientation. 40 measurements were acquired during room air breathing and subsequently during oxygen breathing (15 L/min, close-fitting face-mask). The signal-to-noise ratio (SNR) of the lung tissue was determined with a difference image method. The image quality of all acquisitions was visually assessed. The mean values of the oxygen-induced relative signal enhancement and its regional coefficient of variation were calculated and the signal enhancement was displayed as color-coded parameter maps. Oxygen-enhancement maps were visually assessed with respect to the distribution and heterogeneity of the oxygen-related signal enhancement at both field strengths.Results: The mean relative signal enhancement due to oxygen breathing was 13% (+/- 5.6%) at 1.5T and of 9.0% (+/- 8.0%) at 3T. The regional coefficient of variation was significantly higher at 3 T. Visual and quantitative assessment of the enhancement maps showed considerably less homogeneous distribution of the signal enhancement at 3T. The SNR was not significantly different but showed a trend to slightly higher values (increase of about 10%) at 3T.Conclusion: Oxygen-enhanced pulmonary MRI is feasible at 3 Tesla. However, signal enhancement is currently more heterogeneous and slightly lower at 3T.
Ziele: Anhand der Datensätze aus der Dual-Energy-CT (DECT) sollte ein Score-System für das Ausmaß des pulmonalen Perfusionsdefektes bei akuter Lungenembolie (LE) entwickelt werden. Dieser sollte mit etablierten CT-Scores und klinischen Parametern für den Schweregrad einer LE korreliert werden. Methode: Die Perfusionsbilder von 65 Patienten, bei denen in einer DECT-Angiographie eine LE nachgewiesen worden war, wurden hinsichlich des Ausmaßes des pulmonalen Perfusionsdefektes beurteilt. Hierzu wurde ein selbst entwickeltes Score-System (P-Score) verwendet. Das Ausmaß der vaskulären Obstruktion wurde mithilfe eines etablierten Score-Systems beurteilt (Masora-Score). Die Auswertedauer wurde jeweils registriert. Beide Scores wurden mit den Kurzachsenduchmessern von rechtem und linkem Ventrikel und ihrem Verhältnis (RV/LV-Verhältnis), der Weite des Pulmonalis-Hauptstammes sowie mit klinischen Parametern (Troponin I, Sauerstoffpartialdruck, Suaerstoffsättigung, Herzfrequenz, Blutdruck, Schockindex, 30-Tages-Überleben) korreliert. Ergebnis: Der P-Score korrelierte signifikant (p<0.05) mit dem Masora-Score (r=0,65), dem RV/LV-Verhältnis (r=0,47), dem Durchmesser des linken Ventrikels (r=-0,36), der Weite des Pulmonalis-Hauptstammes (r=0,26) sowie mit Troponin I (r=0,43) und arterieller Sauerstofffraktion (r=-0,50). Der Mastora-Score korrelierte signifikant mit RV/LV-Verhältnis (r=0,36), dem Durchmesser des rechten Ventrikels (r=0,26), der Weite des Pulmonalis-Hauptstammes (r=0,27) und Troponin I (r=0,37). Die mittlere Zeitdauer zur Erstellung von P-Score und Mastora-Score betrug 140 +/- 72 sowie 252 +/- 108 Sekunden. Schlussfolgerung: Das neu eingeführte, auf DE-Daten basierende Scoring-System für den pulmonalen Perfusionsdefekt korreliert mit klinischen und CT-Zeichen für den Schweregrad einer Lungenembolie. Die Methode ist relativ einfach durchzuführen und bietet das Potenzial, ein wertvolles Instrument bei der Diagnose und Prognosestellung der Lungenembolie zu werden.