Leitthema: Lungenrundherde Radiologe 2014 · 54:455–461 DOI 10.1007/s00117-013-2599-x Online publiziert: 2. Mai 2014 © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014
S. Pötter-Lang1 · S. Schalekamp2 · C. Schaefer-Prokop2, 3 · M. Uffmann4 1 Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin,
Department of Biomedical Imaging and Image-Guided Therapy, Medizinische Universität Wien, Wien 2 Radboud University Nijmegen Medical Center, Nijmegen 3 Meander Medical Center Amersfoort, Amersfoort 4 Abteilung für Radiodiagnostik, Landesklinikum Neunkirchen, Neunkirchen
Detektion pulmonaler Rundherde Neue Möglichkeiten der Thoraxradiographie
Das Thoraxröntgen ist unverändert die häufigste radiologische Untersuchung. Die Bedeutung der Projektionsradiographie scheint jedoch mit der steigenden Verfügbarkeit von Schnittbildverfahren abgenommen zu haben. Dennoch ist das Thoraxröntgen durch die großen Vorteile der schnellen Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und geringen Strahlendosis für die Patienten weiterhin meist die initiale Methode zur Abklärung von Herz- und Lungenerkrankungen.
Pulmonale Rundherde Solitäre pulmonale Rundherde werden häufig im Thoraxröntgen entdeckt. Unter einem solitären pulmonalen Rundherd versteht man eine gut oder schlecht umschriebene rundliche röntgendichte Läsion mit einem Durchmesser von bis zu 3 cm [13]. Die Ursachen für einen solitären pulmonalen Rundherd sind vielfältig, oft benigne (Hamartome, Chondrome, inflammatorisch/Granulome, vaskuläre Malformationen) manchmal aber auch maligne (Bronchialkarzinom, solitäre Metastase, Karzinoid, Lymphom). Es ist bekannt, dass die Detektionsrate von Lungenrundherden im Thoraxröntgen gering ist und es wurde vielfach publiziert, dass primär im Thoraxröntgen übersehe-
ne Lungenrundherde retrospektiv sichtbar waren [28]. Vor allem die Detektion kleiner Rundherde bereitet Schwierigkeiten, wobei aber gerade die Diagnose von Malignomen in frühen Stadien für einen Behandlungserfolg wichtig ist. Deshalb spielt auch die Dignitätsbeurteilung von Rundherden im Lungenröntgen für das weitere Management eine wichtige Rolle. Zur Abschätzung der Malignitätswahrscheinlichkeit spielen sowohl klinisch anamnestische Faktoren (Alter der Patienten, Raucheranamnese, berufliche Exposition/Asbest, Malignomanamnese, Symptome wie Gewichtsverlust oder Husten/Hämoptysen) als auch morphologische, radiologische Charakteristika des Rundherds (Begrenzung, Größe, Wachstumsgeschwindigkeit, Verkalkungen) eine Rolle [12]. Digitale Aufnahmesysteme haben sich in der letzten Dekade in sehr großem Ausmaß weiterentwickelt, was sowohl die Hardware mit verbessertem Signal-zuRausch-Verhältnis („signal to noise ratio“, SNR) und steigender Dosiseffizienz als auch die Software mit neuen Bildverarbeitungsmethoden betrifft. Dies resultiert zum einen in einer deutlich gesteigerten Detektion vieler kardiopulmonaler Erkrankungen, zum anderen ermöglichen die Verbesserungen im Workflow auch höhere Untersuchungsfrequenzen.
Fortschritte in der Detektortechnologie Die Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Detektortechnologie seit den Anfängen der digitalen Radiographie in den 80er Jahren führten zu einer erheblich verbesserten Bildqualität sowie der Möglichkeit einer deutlichen Strahlendosisreduktion. Der deutlich größere Dynamikumfang der digitalen Radiographie im Vergleich zu den konventionellen Film-Folien-Systemen mit den neuen Bildverarbeitungsmöglichkeiten ermöglicht eine diagnostische Bildqualität über einen viel weiteren Dosisbereich. Die Güte verschiedener Detektorsysteme kann durch verschiedene physikalische Größen charakterisiert werden. Die „detective quantum efficiency“ (DQE) beschreibt die Dosiseffizienz eines Systems [4], während die MTF (Modulationstransferfunktion) ein Maß für die Detailauflösung ist. In der Thoraxradiographie werden heute v. a. Computed-Radiography(CR)und Direct-Radiography(DR)-Systeme verwendet.
CR-Systeme CR-Systeme sind wirtschaftlich attraktiv und vielseitig einsetzbar. Die Vorteile dieser Speicherfoliensysteme liegen in dem Der Radiologe 5 · 2014
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Leitthema: Lungenrundherde Tab. 1 Studienüberblick Digital-bone-subtraction-Software und Dual-energy-subtraction-
Bildverarbeitungsmethoden
Technik für die Detektion pulmonaler Rundherde Digital-bone-subtraction-Software Studie Fälle RH-Grö- Signiße fikanz Schale111 16 ++ kamp et al. 2013 [33] Freedman 368 18,8 ++ et al. 2011 [10] Li et al. 80 20 ++ 2011 [20] Li et al. 151 16 + 2011 [44]
Dual-energy-subtraction-Technik Studie Technik Fälle Li et al. 2011 [20]
„Singleshot“
80
RHGröße 20
Signifikanz ++
Oda et al. 2010 [26]
„Dualshot“
41
15
+
Szucs-Farkas et al. 2008 [40] Li et al. 2008 [19] Rühl et al. 2008 [29]
„Singleshot“ „Singleshot“ „Dualshot“
102
10
ns
35
15,6
++
100
11
ns
RH Rundherd, Durchmesser/Mittelwert in mm, + p
S. Pötter-Lang1 · S. Schalekamp2 · C. Schaefer-Prokop2, 3 · M. Uffmann4 1 Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin,
Department of Biomedical Imaging and Image-Guided Therapy, Medizinische Universität Wien, Wien 2 Radboud University Nijmegen Medical Center, Nijmegen 3 Meander Medical Center Amersfoort, Amersfoort 4 Abteilung für Radiodiagnostik, Landesklinikum Neunkirchen, Neunkirchen
Detektion pulmonaler Rundherde Neue Möglichkeiten der Thoraxradiographie
Das Thoraxröntgen ist unverändert die häufigste radiologische Untersuchung. Die Bedeutung der Projektionsradiographie scheint jedoch mit der steigenden Verfügbarkeit von Schnittbildverfahren abgenommen zu haben. Dennoch ist das Thoraxröntgen durch die großen Vorteile der schnellen Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und geringen Strahlendosis für die Patienten weiterhin meist die initiale Methode zur Abklärung von Herz- und Lungenerkrankungen.
Pulmonale Rundherde Solitäre pulmonale Rundherde werden häufig im Thoraxröntgen entdeckt. Unter einem solitären pulmonalen Rundherd versteht man eine gut oder schlecht umschriebene rundliche röntgendichte Läsion mit einem Durchmesser von bis zu 3 cm [13]. Die Ursachen für einen solitären pulmonalen Rundherd sind vielfältig, oft benigne (Hamartome, Chondrome, inflammatorisch/Granulome, vaskuläre Malformationen) manchmal aber auch maligne (Bronchialkarzinom, solitäre Metastase, Karzinoid, Lymphom). Es ist bekannt, dass die Detektionsrate von Lungenrundherden im Thoraxröntgen gering ist und es wurde vielfach publiziert, dass primär im Thoraxröntgen übersehe-
ne Lungenrundherde retrospektiv sichtbar waren [28]. Vor allem die Detektion kleiner Rundherde bereitet Schwierigkeiten, wobei aber gerade die Diagnose von Malignomen in frühen Stadien für einen Behandlungserfolg wichtig ist. Deshalb spielt auch die Dignitätsbeurteilung von Rundherden im Lungenröntgen für das weitere Management eine wichtige Rolle. Zur Abschätzung der Malignitätswahrscheinlichkeit spielen sowohl klinisch anamnestische Faktoren (Alter der Patienten, Raucheranamnese, berufliche Exposition/Asbest, Malignomanamnese, Symptome wie Gewichtsverlust oder Husten/Hämoptysen) als auch morphologische, radiologische Charakteristika des Rundherds (Begrenzung, Größe, Wachstumsgeschwindigkeit, Verkalkungen) eine Rolle [12]. Digitale Aufnahmesysteme haben sich in der letzten Dekade in sehr großem Ausmaß weiterentwickelt, was sowohl die Hardware mit verbessertem Signal-zuRausch-Verhältnis („signal to noise ratio“, SNR) und steigender Dosiseffizienz als auch die Software mit neuen Bildverarbeitungsmethoden betrifft. Dies resultiert zum einen in einer deutlich gesteigerten Detektion vieler kardiopulmonaler Erkrankungen, zum anderen ermöglichen die Verbesserungen im Workflow auch höhere Untersuchungsfrequenzen.
Fortschritte in der Detektortechnologie Die Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Detektortechnologie seit den Anfängen der digitalen Radiographie in den 80er Jahren führten zu einer erheblich verbesserten Bildqualität sowie der Möglichkeit einer deutlichen Strahlendosisreduktion. Der deutlich größere Dynamikumfang der digitalen Radiographie im Vergleich zu den konventionellen Film-Folien-Systemen mit den neuen Bildverarbeitungsmöglichkeiten ermöglicht eine diagnostische Bildqualität über einen viel weiteren Dosisbereich. Die Güte verschiedener Detektorsysteme kann durch verschiedene physikalische Größen charakterisiert werden. Die „detective quantum efficiency“ (DQE) beschreibt die Dosiseffizienz eines Systems [4], während die MTF (Modulationstransferfunktion) ein Maß für die Detailauflösung ist. In der Thoraxradiographie werden heute v. a. Computed-Radiography(CR)und Direct-Radiography(DR)-Systeme verwendet.
CR-Systeme CR-Systeme sind wirtschaftlich attraktiv und vielseitig einsetzbar. Die Vorteile dieser Speicherfoliensysteme liegen in dem Der Radiologe 5 · 2014
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Leitthema: Lungenrundherde Tab. 1 Studienüberblick Digital-bone-subtraction-Software und Dual-energy-subtraction-
Bildverarbeitungsmethoden
Technik für die Detektion pulmonaler Rundherde Digital-bone-subtraction-Software Studie Fälle RH-Grö- Signiße fikanz Schale111 16 ++ kamp et al. 2013 [33] Freedman 368 18,8 ++ et al. 2011 [10] Li et al. 80 20 ++ 2011 [20] Li et al. 151 16 + 2011 [44]
Dual-energy-subtraction-Technik Studie Technik Fälle Li et al. 2011 [20]
„Singleshot“
80
RHGröße 20
Signifikanz ++
Oda et al. 2010 [26]
„Dualshot“
41
15
+
Szucs-Farkas et al. 2008 [40] Li et al. 2008 [19] Rühl et al. 2008 [29]
„Singleshot“ „Singleshot“ „Dualshot“
102
10
ns
35
15,6
++
100
11
ns
RH Rundherd, Durchmesser/Mittelwert in mm, + p
