PO 302

Blick in die Zukunft

Blick in die Zukunft
Freitag, 27. Mai 2022 · 13:00 bis 13:30 Uhr
27
Mai

Freitag, 27. Mai 2022

13:00 bis 13:30 Uhr · Raum: ePoster-Station  in Kalender übernehmen:   iCal  ·  Google

Veranstaltungsdetails

Veranstalter
Deutsche Röntgengesellschaft e.V
Art
Poster-Session
Thema
Experimentelle Radiologie

Zertifizierungen

Informationen

Moderation
Peter Bannas (Hamburg)
Michel Eisenblätter (Detmold)

Ablauf

13:00 - 13:03

Vortrag (Poster)

Medizinischer 3D-Druck und die Rolle der Radiologie

Robert Rischen (Münster)

weitere Autoren

Lukas Jürgensen (Münster) / Martin Schulze (Münster)

Kurzzusammenfassung

Medizinischer 3D-Druck bzw. additive Fertigung ist eine vielversprechende Technologie, die zunehmend in der klinischen Praxis etabliert wird und das Potential hat durch „rapid prototyping“ schnelle, günstige und individuelle Lösungen bereitzustellen.
Zu den Einsatzgebieten gehören der Druck von anatomischen Modellen zur Edukation (Patientenaufklärung, Lehre, forensische Radiologie) und Operationsplanung, die Herstellung patientenindividueller Medizinprodukte (Orthesen, Prothesen, Implantate), Instrumente und Hilfsmittel (z.B. Schablonen für den intraoperativen Einsatz), sowie langfristig Bioprinting von Geweben und Organen. Als radiologiespezifische Anwendung sind auch Phantome mit spezifischen Charakteristika zu nennen.
Der Druckprozess besteht aus Bilddatenakquisition, Segmentierung und Bildweiterverarbeitung, Druckvorbereitung mittels spezialisierter Software, dem eigentlichen Druckvorgang, Nachbearbeitung und Qualitätskontrolle sowie schließlich der Anwendung.
Da der Ausgangspunkt für medizinischen 3D-Druck üblicherweise Bilddaten sind, kommt der Radiologie eine Schlüsselrolle zu. Kenntnisse der Bildakquisition mittels CT oder MRT, Visualisierung und Bilddatenverarbeitung inklusive Umgang mit Bildartefakten, sowie Wissen über klinischen Kontext und die Kommunikation mit Anforderern sind radiologische Kernkompetenzen. Sie decken gleichzeitig wesentliche Schritte der Druckvorbereitung ab und sind unverzichtbar für die Umsetzung von Patientenanatomie in ein druckbares Modell.
Die Radiologie sollte sich daher an zentralen Schnittstellen dieses interdisziplinären Feldes etablieren und ihr Dienstleistungsportfolio entsprechend erweitern. Druckbezogene Tätigkeiten können zu einem festen Bestandteil des radiologischen Arbeitsablaufs werden, insbesondere wenn der 3D-Druck zu einer abrechnungsfähigen Leistung wird.

Lernziele

- 3D-Druck als Zukunftsfeld der personalisierten Medizin
- Kenntnis des Prozesses
- Bewusstsein für die Rolle der Radiologie
- Herausforderungen und deren Bewältigung
13:03 - 13:06

Vortrag (Poster)

Verlässlichkeit computertomografischer Dosisangaben: Vergleich verschiedener Scanprotokolle mittels Thermolumineszenzdosimetermessungen mit Fokus auf die Zinnfiltertechnik

Simone Schüle (Ulm)

weitere Autoren

Michael Abend (München) / Meinrad Beer (Ulm) / Patrick Ostheim (München) / Matthias Port (München) / Carsten Hackenbroch (Ulm)

Zielsetzung

Ziel der Arbeit ist es, herauszufinden, ob es bei gleichem CTDIvol (Computed Tomography Dose Index) Unterschiede in der applizierten Dosis (TLD-Messungen (Thermolumineszenzdosimeter)) zwischen verschiedenen Scanprotokollen in der Computertomografie gibt. Spezieller Fokus liegt dabei auf der Zinnfiltertechnik (Sn).

Material und Methoden

Es wurden 16 TLD-Messungen (je 3 Messwiederholungen) in einem Wasserphantom (Durchmesser 32 cm) unter Verwendung fünf verschiedener Scanprotokolle (Sn 150 kV, 150 kV, 120 kV, 100 kV, Sn 100 kV) bei drei (CTDIvol: 29 mGy, 8,5 mGy und 2,8 mGy) Dosiseinstellungen an einem 3-Generations Dual Source CT-Scanner durchgeführt. Beim Sn 100 kV Protokoll waren Scanner bedingt Bestrahlungen nur bis 6,4 mGy (CTDIvol) möglich. Die TLDs wurden dabei zentral im Wasserphantom positioniert. Die TLD-Messungen sowie die Steigung der linearen Regression der Protokolle wurden miteinander verglichen. Die statistische Auswertung erfolgte mittels ANOVA bzw. Kruskal-Wallis-Test.

Ergebnisse

Das Sn 150 kV und Sn 100 kV Protokoll führte bei allen Dosiseinstellungen laut TLD-Messung zu höheren applizierten Dosen (durchschnittlicher Dosisunterschied: 16% +/- 4%) verglichen mit dem 100 kV, 120 kV und 150 kV Protokoll (p<0,01). Eine Ausnahme stellte hier der Vergleich zwischen dem Sn 150 kV und 150 kV Protokoll bei einem CTDIvol von 29 mGy dar. Hier war der Unterschied nicht signifikant (p=0,072). Eine erhöhte Steigung der linearen Regression konnte nur dem Sn 150 kV Protokoll im Vergleich mit dem 100 kV und 120 kV Protokoll nachgewiesen werden (p<0,05).

Schlußfolgerungen

Durch die CTDIvol Angaben des Scanners wird die Dosis des Sn 150 kV und Sn 100 kV Protokolls unterschätzt verglichen mit Protokollen ohne die Zinnfiltertechnik. Im Protokollvergleich sind damit Patienten in Wirklichkeit einer höheren Dosis bei Zinnfilterprotokollen ausgesetzt. Dies gilt es bei der Verwendung der Zinnfiltertechnik aus Gründen des Strahlenschutzes zu beachten.
13:06 - 13:09

Vortrag (Poster)

Etablierung einer semiautomatischen Analyse von mittels Time-lapse MRT dynamisch detektierten singulären Immunzellen

Ina Fredrich (Münster)

weitere Autoren

Enrica Wilken (Münster) / Felix Freppon (Münster) / Cornelius Faber (Münster) / Anne Helfen (Münster) / Max Masthoff (Münster)

Zielsetzung

Time-lapse MRT ermöglicht mittels repetitiver Bildakquisition die Darstellung einzelner Eisen-markierter Immunzellen im murinen Gehirn. Ziel dieses Projektes war eine Verbesserung der bisher zeitaufwändigen manuellen Datenauswertung. Zusätzlich wurde die in vivo Zellgeschwindigkeits-Detektionsgrenze der Time-lapse MRT mittels Phantommessungen validiert.

Material und Methoden

In einem 9,4T Kleintier-MRT wurde das Gehirn von n=15 BALB/c Mäusen 24h nach i.v.-Injektion von Resovist (Ferucarbotran) zur in vivo Monozyten-Markierung mit einer repetitiven T2*gewichteten Time-lapse MRT-Sequenz untersucht. Für die anschließende semiautomatische Kategorisierung wurden dynamisch detektierte Zellen in ImageJ markiert, Koordinaten mit einer modifizierten MATLAB-Implementierung des IDL-Particle Tracking Codes (nach Crocker et.al.) zu Trajektorien verbunden und in drei Bewegungsmuster eingeteilt. Als Referenz diente eine manuelle Zählung. Verglichen wurden beide Methoden mittels Bland-Altman-Analyse. Zusätzlich wurde ein Phantom entwickelt, das Time-lapse MRT-Messungen eingebetteter Eisen-markierter Monozyten mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 4,4x10^-3 rpm ermöglicht.

Ergebnisse

Der Vergleich der beiden Quantifizierungsmethoden ergab eine hohe Übereinstimmung (Bias von 2,53 ± 7,23 für manuell 437 ± 167 vs. 440 ± 170 automatisiert gezählte Zellen). Die Time-lapse-Messungen am rotierenden Phantom mit maximalen Zellgeschwindigkeiten bis ca. 2,3 µm/s validieren eine mit vorherigen MATLAB-Simulationen übereinstimmende Zellgeschwindigkeits-Detektionsgrenze von ca. 1 µm/s für in vivo Messungen.

Schlußfolgerungen

Das etablierte semiautomatische Zelltracking-Tool erlaubt eine verlässliche Analyse einzelner mittels Time-lapse MRT detektierter Immunzellen. Zudem ist mit dem eigens entwickelten Rotationsphantom nun eine Bestimmung der Detektionsgrenze für maximale Zellgeschwindigkeiten möglich, was für weitere Sequenzoptimierungen der Time-lapse MRT genutzt werden kann.
13:09 - 13:12

Vortrag (Poster)

CT Textur-Analyse von pulmonalen neuroendokrinen Tumoren - Assoziation mit Tumor-Grading und Ki-67-Proliferationsindex.

Jakob Leonhardi (Leipzig)

weitere Autoren

Anne Kathrin Höhn (Leipzig) / Timm Denecke (Leipzig) / Hubert Wirtz (Leipzig) / Johanna Pappisch (Leipzig) / Armin Frille (Leipzig) / Hans-Jonas Meyer (Leipzig)

Zielsetzung

Die Textur-Analyse von computertomographischen Bilddatensätzen könnte in der Lage sein, klinisch relevante prognostische Biomarker zur Verfügung zu stellen, die mit histopathologischen Eigenschaften von Tumoren korrelieren. Die vorliegende Studie untersuchte mögliche Assoziationen zwischen den CT-Textur-Parametern und Ki-67-Proliferationsindex sowie dem Grading von pulmonalen neuroendokrinen Tumoren.

Material und Methoden

In diese retrospektive Studie wurden 38 Patienten (n= 22 weiblich, 58%) mit einem durchschnittlichen Alter von 60.8 ± 15.2 Jahren eingeschlossen. Die Textur-Analyse wurde mit der frei verfügbaren Software MaZda durchgeführt. Alle untersuchten pulmonalen neuroendokrinen Tumore wurden histopathologisch untersucht.

Ergebnisse

In der Diskriminations-Analyse zeigte sich ein statistisch signifikanter Unterschied zwischen typischen und atypischen Karzinoiden hinsichtlich des Textur-Parameters “S(1,1)SumEntrp” (Mittelwert 1.74 ± 0.11 gegenüber 1.79 ± 0.14, p=0.007 ). In der Korrelations-Analyse zeigte sich eine moderate positive Assoziation zwischen dem Ki-67-Index und dem first-order-Texturparameter „kurtosis“ (r=0.66, p=0.001). Mehrere weitere Texturparameter zeigten statistisch signifikante Korrelationen mit dem Ki-67-Index, insbesondere der Texturparameter „S(4,4)InvDfMom” (r=0.59, p=0.004).

Schlußfolgerungen

Die anhand der CT-Bilddatensätze erhobenen Texturparameter könnten wertvolle neue Biomarker in der Diagnostik pulmonaler neuroendokriner Tumore darstellen. Insbesondere der Parameter “Sumentrp” scheint ein vielversprechender Parameter zur Diskrimination zwischen typischen und atypischen Karzinoiden zu sein.
13:12 - 13:15

Vortrag (Poster)

Automatische Segmentierung der peripheren Pulmonalarterien und -venen für die Diagnose der Pulmonalen Hypertonie

Roman Johannes Gertz (Köln)

weitere Autoren

Michael Pienn (Graz) / Felix Gerhardt (Köln) / Robert Peter Reimer (Köln) / Jan Robert Kröger (Bochum) / David Maintz (Köln) / Stephan Rosenkranz (Köln) / Horst Olschewski (Graz) / Alexander Christian Bunck (Köln)

Zielsetzung

Evaluation der Anwendbarkeit und des diagnostischen Mehrwerts einer automatischen Segmentierung der peripheren Pulmonalarterien und -venen für die nicht-invasive Diagnose der Pulmonalen Hypertonie (PH).

Material und Methoden

Diese retrospektive Studie schloss 150 konsekutive Patienten mit invasiv mittels Rechtsherzkatheter diagnostizierter PH und 18 Patienten mit einem invasiven PH-Ausschluss ein, die eine CT-Pulmonalangiographie erhielten. Periphere pulmonale Gefäße mit einem Durchmesser zwischen 2 und 10 mm wurden extrahiert und mit einer in-house entwickelten, vollautomatischen Software als entweder Arterien oder Venen gekennzeichnet. Alle Segmentierungen wurden von einem Radiologen auf Subsegmentbasis validiert. Der größte aixale Durchmesser des Truncus pulmonalis (DPA) und der Aorta (DAo) wurden manuell bestimmt. Die diagnostische Genauigkeit der Anzahl der Gefäßsegmente wurde bewertet und mit der diagnostischen Genauigkeit des DPA und des DPA/DAo-Verhältnisses verglichen.

Ergebnisse

Die automatische Arterien-Venen-Separation erreichte eine mediane Übereinstimmung mit dem Radiologen von 87%. 49 Patienten (29%) wurden aufgrund einer Fehlkennzeichnung von >20 % von der Analyse ausgeschlossen. Bei Patienten mit PH war das Verhältnis zwischen der Anzahl der peripheren Arterien und Venen mit einem Durchmesser von 6-10 mm im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant erhöht (p=0,008). Sowohl der DPA als auch das DPA/DAo-Verhältnis waren bei Patienten mit PH signifikant erhöht (jeweils, p<0,001). Das Verhältnis zwischen Arterien und Venen mit einem Gefäßdurchmesser von 6-10 mm ermöglichte die genaue Diagnose einer PH (AUC: 0,74, 95%-CI, 0,61–0,87). Die Ergänzung dieses Parameters zum DPA oder dem DPA/DAo-Verhältnis konnte die diagnostische Genauigkeit jedoch nicht verbessern.

Schlußfolgerungen

Bei der PH kommt es zu einer Zunahme der großen peripheren Pulmonalarterien. Dies könnte potenziell als ein zusätzlicher nicht-invasiver Surrogatparameter für das Screening auf eine PH genutzt werden.
13:15 - 13:30

Diskussion

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