Zur Qualität axialer und sagittaler Computertomographie-Aufnahmen der Lendenwirbelsäule:
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Inhaltsverzeichnis 1
Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen 4
Abkürzungen 6
1. Einleitung 7
1.1 Einführung in das Thema 7
1.2 Zur Computertomographie 8
1.3 Medizinische Grundlagen 13
1.3.1 Anatomie der Wirbelsäule 14
1.3.2 Anatomie der Lendenwirbelsäule 15
1.3.3 Der Lendenwirbel 15
1.3.4 Die Bandscheibe 16
1.3.5 Die wichtigsten Bandstrukturen 18
1.3.6 Die ansetzende Muskulatur im Bereich der Lendenwirbelsäule 18
1.3.7 Rückenmark, Spiralnerv und Neuroforamen 19
1.4 Rückenschmerzen und Erkrankungen der Wirbelsäule 19
1.4.1 Morbus Baastrup 21
1.4.2 Morbus Forestier 22
1.4.3 Morbus Bechterew 23
1.4.4 Bandscheibenvorfall 23
1.4.5 Spinalkanalstenose 25
1.4.6 Spondylolyse und Spondylolisthesis 26
1.4.7 Spondylitis und Spondylodiszitis 27
1.4.8 Metastasen und andere maligne Erkrankungen der Wirbelsäule 27
1.4.9 Osteoporose 29
1.4.10 Wirbelsäulenverletzungen, Wirbelsäulenfrakturen 29
1.5 Strahlenexposition und Strahlenrisiken 30
1.6 Fragestellung der Arbeit 34
2. Patienten und Methoden 35
2.1 Auswahl der Patienten 35
2.2 Mehrschicht-Computertomographie (MSCT) 35
2.3 Bewertungskriterien 36
-l-
2.4 Auswertungsstrategie 37
2.5 Statistik 38
3. Ergebnisse 42
3.1 Die untersuchte Patientenkohorte 42
3.2 Artefakte in der Bildgebung 43
3.3 Abgrenzung des Nucleus pulposus gegen den Anulus fibrosus 44
3.4 Abgrenzung der Bandscheibe gegen die Nervenwurzel 45
3.5 Abgrenzung der Bandscheibe gegen den Durasack 45
3.6 Abgrenzung der Bandscheibe zu Weichteilstrukturen 46
3.7 Beurteilbarkeit der Bandscheibenhöhe 47
3.8 Beurteilung der Bandscheibenhöhe 47
3.9 Beurteilbarkeit der Bandscheibenform 48
3.10 Beurteilung der Bandscheibenform im Hinblick auf eine Protrusion 49
3.11 Abgrenzung des epiduralen Fettes gegen den Durasack 50
3.12 Abgrenzung der Ligamenta flava gegen den Durasack 51
3.13 Beurteilbarkeit der Dicke der Ligamenta flava 51
3.14 Beurteilbarkeit der Wirbelgelenke 52
3.15 Beurteilung der Degeneration der Wirbelgelenke 52
3.16 Beurteilbarkeit des Wirbelkörpers 53
3.17 Beurteilbarkeit des Wirbelbogens 54
3.18 Beurteibarkeit des Processus spinosus 55
3.19 Beurteilbarkeit der Weite des Spinalkanals 55
3.20 Beurteilung der Weite des Spinalkanales 56
3.21 Beurteilbarkeit des linken Neuroforamens 57
3.22 Beurteilung des Fettgewebes im linken Neuroforamen 57
3.23 Beurteilung der Lage des Spinalnervs im linken Neuroforamen 58
3.24 Vergleich der Bewertung von Fettgewebe und der Lage des
Spinalnerven im linken Neuroforamen 60
3.25 Beurteilbarkeit des linken Recessus 60
3.26 Beurteilung der Weite des linken Recessus 61
3.27 Zusammenstellung der Einzelergebnisse 62
-2-
4. Diskussion 65
4.1 Zur Methodik der Arbeit 65
4.2 Zum Übereinstimmungsmaß kappa 67
4.3 Zu den Ergebnissen 68
4.3.1 Bandscheibe 68
4.3.2 Abgrenzung epidurales Fett und Ligg. flava 70
4.3.3 Knöcherne Strukturen 71
4.3.4 Weite Spinalkanal 72
4.3.5 Diskussion Neuroforamen 73
4.4 Zur Strahlenexposition 74
4.4.1 Zur steigenden Zahl der CT-Untersuchungen 74
4.4.2 Optimierung durch Qualität 76
4.4.3 Reduktion der Strahlenexposition 76
4.5 Ausblick 77
5. Zusammenfassung 80
6. Anhang 82
7. Literaturverzeichnis 88
Erklärung - Danksagung 94
Lebenslauf 95
-3-
Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen
Einleitung
Abb. 1.1 Beispiel eines Adaptive Array Detektors mit einer 4x1 mm Kollimation 9
Abb. 1.2 Prinzip eines Spiral-CT 10
Abb. 1.3 Partialvolumeneffekt 11
Abb. 1.4 Lendenwirbel (LWKIII) von kranial 16
Abb. 1.5 Halbschematische Darstellung der Wirbelverbindungen anhand von 17
Mediansagittalschnitten: Lumbales Bewegungssegment (2./3.
Lendenwirbel)
Abb. 1.6 Zum Vergleich die Darstellung in der Computertomographie, man 17
beachte insbes. Das Froamen venae basivertebrales
Abb. 1.7 Foramina intervertebralia der Lendenwirbelsäule 19
Tab. 1.8 Arbeitsunfähigkeitstage zu häufigen Diagnosegruppen im Jahr 2003 20
Tab. 1.9 Differentialdiagnosen des lumbalen Bandscheibenprolaps 21
Abb. 1.10 Morbus Baastrup in sagittaler und axialer Rekonstruktionebene 22
Abb. 1.11 Morbus Forestier in sagittaler und axialer Rekonstruktionsebene 23
Abb. 1.12 Bandscheibenprolaps in sagittaler und axialer Rekonstruktionsebene 24
Abb. 1.13 Hochgradige Spinalkanalstenose in sagittaler und axialer 26
Rekonstruktionsebene
Abb. 1.14 Fortgeschrittene Spondylolisthesis °ll bis °lll. in sagittaler und axialer 27
Sicht
Abb. 1.15 Metastase im Wirbelkörper mit Einbruch in die Bandscheibe 29
Abb. 1.16 Fraktur des LWK 3 in sagittaler und axialer Rekonstruktionsebene 31
Tab. 1.17 mittlere effektive Dosis zu klassischen Röntgenaufnahmen und 35
Computertomog rammen
Abb. 1.18 Prozentualer Anteil der Röntgen-Untersuchungen an der Häufigkeit 36
und an der kollektiven effektiven Dosis in Deutschland für das Jahr
2001
Patienten und Methodik
Abb. 2.1 Siemens Vier-Zeilen Mehrschicht-CT-Gerät (Volume Zoom 37
SOMATOM plus 4) und zugehörige Leistungsdaten
Tab. 2.2 Tabellarische und graphische Darstellung der Bewertungen der 40
beiden Befunder
Tab. 2.3 Bewertungen der beiden Befunder für die sagittale 41
Rekonstruktionsebene zum Beispiel der Tab.2.2
Tab. 2.4 Bewertungen der beiden Befunder für die Berechnung der 42
Übereinstimmung
Tab. 2.5 Bezeichnungen zur Qualität der Übereinstimmung in Abhängigkeit 42
von kappa.
Tab. 2.6 Vergleich der Bewertung eines Befunders in axialer und sagittaler 43
Rekonstruktionsebene.
-4-
Ergebnisse
Tab. 3.1 Charakteristika der 22 untersuchten Patienten mit 62 44
Zwischenwirbelräumen.
Abb. 3.2 Beispiel für Streifenartefakte 45
Abb. 3.3 Abgrenzung Nucleus pulposus gegen Anulus fibrosus. 47
Abb. 3.4 Abgrenzung Bandscheibe gegen Nervenwurzel 47
Abb. 3.5 Abgrenzung Bandscheibe gegen Durasack 48
Abb. 3.6 Abgrenzung Bandscheibe gegen Weichteilstrukturen 48
Abb. 3.7 Beurteilbarkeit der Bandscheibenhöhe 49
Abb. 3.8 Beurteilung der Bandscheibenhöhe 50
Abb. 3.9 Beurteilbarkeit der Bandscheibenform 50
Abb. 3.10a Beurteilung der Bandscheibenform im Hinblick auf eine Protrusion 51
im Gesamten
Abb. 3.10b Beurteilung der Bandscheibenform im Hinblick auf eine Protrusion 51
für Befunder 1
Abb. 3.10c Beurteilung der Bandscheibenform im Hinblick auf eine Protrusion 52
für Befunder 2
Abb. 3.11 Abgrenzung des epiduralen Fettes gegen den Durasack 52
Abb. 3.12 Abgrenzung der Ligg. flava gegen den Durasack 53
Abb. 3.13 Beurteilbarkeit der Dicke der Ligg. flava 54
Abb. 3.14 Beurteilbarkeit der Wirbelgelenke 54
Abb. 3.15 Beurteilung der Degeneration der Wirbelgelenke 55
Tab. 3.16 Beurteilung der Degeneration der Wirbelgelenke in axialer und 55
sagittaler Sicht getrennt für die beiden Befunder
Abb. 3.17 Beurteilbarkeit des Wirbelkörpers 56
Abb. 3.18 Beurteilbarkeit des Wirbelbogens 56
Abb. 3.19 Beurteilbarkeit des Processus Spinosus 57
Abb. 3.20 Beurteilbarkeit der Weite des Spinalkanales 57
Abb. 3.21 Beurteilung der Weite des Spinalkanales 58
Abb. 3.22 Beurteilbarkeit des linken Neuroforamens 59
Abb. 3.23 Beurteilung des Fettgewebes im linken Neuroforamen 60
Tab. 3.24 Beurteilung des Fettgewebes im linken Neuroforamen durch die 60
beiden Befunder im Vergleich
Abb. 3.25 Beurteilung der Lage des Spinalnervs im linken Neuroforamen 61
-5-
Tab. 3.26 Beurteilung der Lage des Spinalnervs im linken Neuroforamen der 61
beiden Befunder im Vergleich
Abb. 3.27 Beurteilbarkeit des linken Recessus 62
Abb. 3.28 Beurteilung der Weite des linken Recessus 63
Tab. 3.29 Beurteilung der Weite des linken Recessus im Vergleich der 63
Befunder
Tab. 3.30 Zusammenstellung der qualitativen Beurteilungen der Abgrenzungen 64
Tab. 3.31 Zusammenstellung der quantitativen Bewertungen 65
Tab. 4.1 Bewertung der Beurteilbarkeit der Dicke der Ligg. flava durch die 73
beiden Befunder
Anhang
Tab. A1 Bewertungsbogen: Dokumentation zur Bewertung axialer und sagit- 86
taler Rekonstruktionen von MSCT-Bildern der Lendenwirbelsäule
Abb. A2 Berstungsfraktur von LWK 3 in der schräg axialen 87
Rekonstruktionsebene
Abb. A3 Fraktur der Vorseite in sagittaler Rekonstruktionsebene 88
Abb. A4 Medialer Bandscheibenvorfall mit Sequester und kleiner knöcherner 89
Absprengung in schräg axialer Rekonstruktionsebene.
Abb. A5 Vorseite in der sagittalen Rekonstruktionsebene. 90
Abb. A6 Leitlinienalgorithmus zur Abklärung eines lumbalen 91
Bandscheibenprolaps
-6-
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