Virtuelle und dreidimen- sionale Bronchoskopie mit Spiral- und Elektronenstrahl-Computertomographie

Zusammenfassung

Spiral-CT und Elektronenstrahlcomputertomographie (EBT) sollten hinsichtlich ihrer Eignung für die 3D und virtuelle CT-Bronchoskopie verglichen werden. 17 Patienten mit pathologischen Veränderungen des Bronchialsystems wurden mit fiberoptischer Bronchoskopie sowie Spiral-CT oder EBT untersucht. Die CT-Datensätze wurden mit automatisierten Segmentationsverfahren zu 3D Oberflächenrekonstruktionen bzw. zu Volumenrekonstruktionen und zu hybriden Darstellungsformen weiterverarbeitet. Die virtuelle Visualisierung erfolgte über einen Datenhelm in Echtzeit. Alle Datensätze konnten zu räumlichen Rekonstruktionen guter Qualität weiterverarbeitet werden. Aufgrund der kürzeren Scanzeiten waren die EBT-Datensätze besser für die automatisierte Segmentation und für eine artefaktarme Rekonstruktion geeignet. Die diagnostische Aussagekraft wurde durch die räumlichen Darstellungsformen gegenüber den axialen Schichten nicht erhöht. Kürzere Scanzeiten wirken sich günstig auf die Qualität von 3D- und virtuellen Rekonstruktionen aus. Räumliche Darstellungsformen stellen teilweise wertvolle Ergänzungen zur invasiven Bronchoskopie sowie zur Schichtbilddiagnostik dar. Die moderne Bildverarbeitung bildet eine wichtige Grundlage für computergestützte Techniken in der Medizin.

Summary

Purpose: To compare spiral computed tomography (CT) and electron-beam CT (EBT) for 3D and virtual CT-bronchoscopy.

Materials and methods: 17 patients with various disorders of the tracheobronchial system were examined using fiberoptic bronchoscopy, spiral CT and EBT. 3D images were reconstructed from CT data sets using automated segmentation based on volume-growing methods. Surface-rendered, volume-rendered, and hybrid reconstructions were visualized in real time using a data helmet.

Results: All data sets could be processed to high-quality three-dimensional (3D) and virtual reconstructions. The reduction of motion artifacts due to shorter scan times made EBT data sets better suited for automated segmentation and less susceptible to motion artifacts. 3D and virtual reconstructions did not increase the diagnostic sensitivity of CT compared to axial reconstructions alone.

Conclusions: Shorter scan times of CT imaging yield higher-quality 3D and virtual reconstructions. Modern reconstruction techniques are valuable visualization tools for select indications and are the prerequisite for future developments in computer-aided medicine.