Anatomische MRT-Darstellung der Hundenase mit 2D

Anatomische MRT-Darstellung der Hundenase
mit 2D- und 3D-Sequenzen
Davina Wolf [1], Matthias Lüpke [1], Ingo Nolte [2] und Hermann Seifert [1]
[1] Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, FG Allgemeine Radiologie und
Medizinische Physik
[2] Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Klinik für Kleintiere
Einleitung
Kernspintomographische Untersuchungen werden als sinnvoll bei der Diagnostik nasaler Erkrankungen des
Hundes erachtet. Eine definitive Diagnose kann zurzeit nur durch die Kombination verschiedener
Untersuchungsmethoden gestellt werden. Im Rahmen einer systematischen Untersuchung soll geklärt werden,
wie die anatomischen Details der Hundenase am besten darzustellen sind.
Mit 3D-Sequenzen ist es möglich die Schichtdicken dünner zu wählen als mit 2D-Sequenzen. Feine Strukturen
der Nase können somit besser dargestellt werden. Zudem können durch multiplanare Rekonstruktionen
verschieden Schnittebenen erzeugt werden. Es soll untersucht werden, ob 3D-Sequenzen insgesamt den 2DSequenzen vorzuziehen sind.
Material und Methoden
In einem 1 Tesla MRT (Magnetom, Siemens) wurden sowohl Nasenaufnahmen mit 2D- als auch mit 3DSequenzen von sieben narkotisierten Hunden (Beagle) gemacht.
In Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass mit protonendichtegewichteten Spinecho (SE)- und
Turbospinecho (TSE)-Sequenzen die beste Bildqualität erreichbar war. Daher wurden für diese Untersuchung
zwei 3D-Sequenzen (eine TSE- und eine Gradientenechosequenz) mit den protonendichtegewichteten SE- und
TSE-Sequenz verglichen (Parameter: s. Tab. 1). Die Schichtdicke der SE- und TSE-Sequenzen betrug 3 mm, der
Schichtabstand 1,5 mm. Die Schichten lagen in der transversalen Ebene, da sich diese am besten für die
Beurteilung pathologischer Veränderungen in der Hundenase eignet [1]. Die 3D-TSE- und die 3D-FLASHSequenzen besaßen eine effektive Schichtdicke von 2 mm.
Tab. 1: Parameter der verwendeten Sequenzen (3D TSE und 3D FLASH: Sequenzkürzel Fa. Siemens).
TR
[ms]
TE
[ms]
Matrix
Pixelgröße
[mm x mm]
Flip angle
[deg]
Anzahl der
Akquisitionen
Messzeit
SE
2000
12
256 x 192
0,45 x 0,45
90
2
12' 51''
TSE
2000
12
256 x 182
0,59 x 0,57
180
4
8' 21''
3D-TSE
2000
105
256 x 147
0,63 x 0,48
180
1
5' 38''
15
5
256 x 128
0,78 x 0,78
30
2
5' 09''
Sequenz
3D-FLASH
Bei der Beurteilung der Bildqualität wurden die Leitlinien der Bundesärztekammer zur Qualitätssicherung der
MRT berücksichtigt. Die Bestimmung des SNR ist aufgrund der sehr kleinen darzustellenden Strukturen kein
zweckmäßiges Bildgütekriterium. Dasselbe gilt für das CNR. Die Auswertung der Bilder erfolgte daher visuell
durch drei radiologisch erfahrene Tierärzten/innen. An einem Befundungsmonitor (Totoku ME201L) wurde die
Bildqualität anhand der Kriterien Rauschen und Kontrast, Detailerkennbarkeit und Konturenschärfe der feinen
Conchen und Turbinalien beurteilt. Die Bewertung der genannten Kriterien erfolgte für jede der vier Sequenzen
anhand einer fünfstufigen Noten-Skala (1 = sehr gut, 2 = gut, 3 = befriedigend, 4 = ausreichend, 5 = schlecht).
Für jedes Kriterium der Bildqualität einer Sequenz wurde die mittlere Note bestimmt, so dass Rangfolgen der
Sequenzen bezüglich jedes einzelnen Bewertungskriteriums erstellt werden konnten. Für die Bestimmung der
endgültigen Rangliste wurden die Rangfolgen der Sequenzen über alle Bewertungskriterien gemittelt.
Ergebnisse
Die Bewertungen zeigen, dass die SE-Sequenz bei allen Bildkriterien den ersten Rang belegt. Die TSE-Sequenz
erreicht immer den zweiten Rang. Die 3D-TSE- und 3D-FLASH-Sequenzen belegen in der Rangfolge die Ränge
3 und 4, wobei die 3D-TSE-Sequenz im Vergleich zur 3D-FLASH bis auf das Kriterium „Kontrast“ immer
besser oder gleich bewertet wird. Überprüft man die Notenunterschiede der TSE- mit der 3D-TSE-Sequenz
mittels t-Test, so zeigt es sich, dass die Differenzen für alle Kriterien hoch signifikant sind.
1,0 cm
1,0 cm
a) SE-Sequenz
b) TSE2000-Sequenz
1,0 cm
c) 3D-TSE
1,0 cm
d) 3D-FLASH
Abb. 1: MRT-Aufnahmen der Hundenase (Beagle) mit verschiedenen Sequenzen.
Diskussion
Die Conchen und Turbinalien der Hundenase lassen sich mit den 3D-Sequenzen im Vergleich zu den SE- bzw.
TSE-Sequenzen nur deutlich schlechter darstellen. Die multiplanare Rekonstruktion bei den 3D-Sequenzen
bietet bei der Darstellung der Hundenase keinen großen Nutzen. Die bei den SE- bzw. TSE-Sequenzen gewählte
transversale Schichtebene lässt bereits durch einen Seitenvergleich eine gute Beurteilung pathologischer
Veränderungen zu. Nur bei sehr kleinen pathologischen Veränderungen können die 3D-Sequenzen aufgrund
ihrer geringen Schichtdicke von unter 1 mm Vorteile bieten.
Die 3D-FLASH-Sequenz schneidet schlechter als die 3D-TSE-Sequenz ab, da einerseits die Pixel der FLASHSequenz größer sind und andererseits bei Gradientenechosequenzen starke Suszeptibilitätsartefakte in den feinen
Nasestrukturen auftreten können [2]. Da die 2D-Aufnahmen in allen Bildkriterien besser als die 3D-Aufnahmen
bewertet wurden, sind für die Darstellung der feinen Nasenstrukturen 2D-Sequenzen zu empfehlen.
Dieses Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Literatur
[1] Lieve M. De Rycke, Jimmy H. Saunders, Ingrid M. Gielen, Henri J. van Bree, Paul J. Simoens; Magnetic
resonance imaging, computed tomography, and cross-sectional views of the anatomy of normal nasal cavities
and paranasal sinuses in mesaticephalic dogs; Am J Vet Res 2003;64:1093–1098
[2] Lüpke, M.; Wolf, D.; Rupprecht, K; Nolte, I.; Seifert, H.: Anatomische MRT-Darstellung der Hundenase mit
SE- und GE-Sequenzen, In: Fix, M. K.; Manser, P.; Mini, R. (Hrsg.): Dreiländertagung Medizinphysik 2007:
Abstracts Bern, Schweiz, 25.-28.09.2007; 2007, S. 356-357 ISBN 3908125421