Skip to main content
Log in

Digitale Volumentomographie

Dedizierte Scanner und Cone-Beam-CT mit C‑Arm-Systeme

Digital volume tomography

Dedicated scanner and cone beam CT with C‑arm systems

  • Leitthema
  • Published:
Der Radiologe Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Klinisches/methodisches Problem

Die digitale Volumentomographie und die Cone-Beam-CT mit C‑Arm-Systemen haben sich als dreidimensionale bildgebende Verfahren als Alternative zur Computertomographie (CT) für mehrere Anwendungsgebiete etabliert.

Radiologische Standardverfahren

Die Gerätetechnik hat sich so weit entwickelt, dass sie zur CT bezüglich Bildqualität und Strahlenexposition in Konkurrenz treten.

Leistungsfähigkeit

Ein Vorteil ist das bessere räumliche Auflösungsvermögen, insbesondere bei den dedizierten Scannern für die digitale Volumentomographie (v. a. in der z‑Richtung). Bei der Strahlenexposition erzielen CT und digitale Volumentomographie sowie die Cone-Beam-CT mit C‑Arm-Systemen vergleichbare Werte, wenn die Aufnahmeparameter bei der CT auf das etwas niedrige Expositionsniveau angepasst werden können.

Bewertung

Vorteile dieser Systeme sind die Aufnahme in einem günstigeren Workflow sowie die Erstellung von Aufnahmen und Bedingungen, die mit der konventionellen CT nicht möglich sind, wie Aufnahmen unter Belastung bei den dedizierten Systemen für die Orthopädie oder koronarer Aufnahmetechnik mit horizontaler Gantry bei der Cone-Beam-CT-Mammographie.

Empfehlung für die Praxis

Die dreidimensionale Bildgebung wird zunehmend häufiger eingesetzt und löst die planare Bildgebung in vielen Bereichen ab. Die dreidimensionale überlagerungsfreie Darstellung von Strukturen bietet viele Vorteile in der Erkennbarkeit von Strukturen und deren Lagebeziehung zu anderen Organen. In Leitlinien und Orientierungshilfen wird die Häufigkeit einer Empfehlung zum Einsatz der dreidimensionalen Bildgebung weiter steigen. Dies führt zu einer leichten Erhöhung der Strahlenexposition der Patienten – ein Trend, der sich in den Jahresberichten des Bundesamts für Strahlenschutz widerspiegelt.

Abstract

Clinical/methodical issue

Digital volume tomography (DVT) and cone-beam computed tomography (CT) with C‑arm systems have become established three-dimensional imaging systems as an alternative to CT in some application areas.

Standard radiological methods

The technology of the systems is well developed so that they have become a competing method to CT imaging in terms of image quality and radiation exposure.

Performance

An advantage is the better spatial resolution, preferably with dedicated scanner systems, especially in the z direction. The radiation exposure of CT, cone beam CT and DVT are comparable, if the exposure parameter in CT imaging can be adjusted to the lower exposure levels.

Achievements

Advantages of these systems are that they can be used for imaging in a better workflow or to acquire images under conditions not possible in CT, e. g. imaging under stress in orthopedics or to take images in the corona technique with a horizontal gantry in cone-beam CT mammography

Practical recommendations

The use of three-dimensional imaging is becoming more frequent and will replace planar radiography in additional clinical situations. The three-dimensional imaging without superpositioning of structures has advantages in the visibility of structures and the spatial relation to other organs and structures. In guidelines and recommendations, the number of recommendations given for the use of three-dimensional imaging is increasing. This leads to a small increase in the radiation exposure of patients, a trend which is reflected in the annual reports of the Federal Office for Radiation Protection.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4

Literatur

  1. Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (2013) S2k-Leitlinie: Dentale digitale Volumentomografie. AWMF-Register Nr. 083/005

    Google Scholar 

  2. Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (2015) S1-Leitlinie: Algorithmen für die Durchführung radiologischer Untersuchungen der. Kopf-Hals-Region. AWMF-Register Nr. 039/093. Federführende Fachgesellschaft: Deutsche Röntgengesellschaft e. V., Berlin

    Google Scholar 

  3. Blendl C, Fiebich M, Voigt JM et al (2012) Investigation on the 3 D geometric accuracy and on the image quality (MTF, SNR and NPS) of volume tomography units (CT, CBCT and DVT). Fortschr Geb Rontgenstrahlen Nuklearmed 184(1):24–31

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) (2017) Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung – Jahresbericht 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0221-2017072814305

    Google Scholar 

  5. DIN 6868-4 (2007) Sicherung der Bildqualität in röntgendiagnostischen Betrieben – Teil 4: Konstanzprüfung an medizinischen Röntgeneinrichtungen zur Durchleuchtung

  6. DIN 6868-150 (2013) Sicherung der Bildqualität in röntgendiagnostischen Betrieben – Teil 150: Abnahmeprüfung nach RöV an medizinischen Röntgeneinrichtungen für Aufnahme und Durchleuchtung

  7. DIN 6868-161 (2013) Sicherung der Bildqualität in röntgendiagnostischen Betrieben – Teil 161: Abnahmeprüfung nach RöV an zahnmedizinischen Röntgeneinrichtungen zur digitalen Volumentomographie

  8. Güldner C, Diogo I, Windfuhr J et al (2011) Analysis of the fossa olfactoria using cone beam tomography (CBT). Acta Otolaryngol 131(1):72–78

    Article  PubMed  Google Scholar 

  9. Güldner C, Ningo A, Voigt J et al (2013) Potential of dose reduction in cone-beam-computed tomography (CBCT) for radiological diagnostics of the paranasal sinuses. Eur Arch Otorhinolaryngol 270(4):1307–1315

    Article  PubMed  Google Scholar 

  10. Hüttenrauch P, Witt M, Wolff D et al (2014) Target volume coverage and dose to organs at risk in prostate cancer patients. Strahlenther Onkol 190(3):310

    Article  PubMed  Google Scholar 

  11. Hu H (1999) Multi-slice helical CT: scan and reconstruction. Med Phys 26(1):5–18

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  12. Kalender WA, Kolditz D, Steiding C et al (2017) Technical feasibility proof for high resolution low-dose photon-counting CT of the breast. Eur Radiol 27:1081–1086

    Article  PubMed  Google Scholar 

  13. Kalender WA, Kyriakou Y (2007) Flat-detector computed tomography (FD-CT). Eur Radiol 17:2767–2779. https://doi.org/10.1007/s00330-007-0651-9

    Article  PubMed  Google Scholar 

  14. Kalender WA, Seissler W, Klotz E, Vock P (1990) Spiral volumetric CT with single-breath-hold technique, continuous transport, and continuous scanner rotation. Radiology 176(1):181–183

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  15. Koivisto J, Kiljunen T, Kadesjö N et al (2015) Effective radiation dose of a MSCT, two CBCT and one conventional radiography device in the ankle region. J Foot Ankle Res 8:8. https://doi.org/10.1186/s13047-015-0067-8

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  16. Koivisto J, Kiljunen T, Wolff J, Kortesniemi M (2013) Assessment of effective radiation dose of an extremity CBCT, MSCT and conventional X‑ray for knee area using MOSFET dosemeters. Radiat Prot Dosimetry. https://doi.org/10.1093/rpd/nct162

    PubMed  Google Scholar 

  17. Kurzweg T, Dalchow CV, Bremke M et al (2011) The value of digital volume tomography in assessing the position of cochlear implant arrays in temporal bone specimens. Ear Hear 31(3):413–419

    Article  Google Scholar 

  18. Kyriakou Y, Struffert T, Dörfler A, Kalender WA (2009) Grundlagen der Flachdetektor-CT (FD-CT). Radiologe 49(9):811–819

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  19. Loose R (2011) Dynamische Flat-Panel-Detektoren: Technik und Anwendungen. Radiol Up2date 11(2):135–146

    Article  Google Scholar 

  20. Neubauer J, Benndorf M, Reidelbach C et al (2016) Comparison of diagnostic accuracy of radiation dose-equivalent radiography, multidetector computed tomography and cone beam computed tomography for fractures of adult cadaveric wrists. PLoS ONE 11(10):e164859

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  21. Neubauer J, Voigt JM, Lang H et al (2014) Comparing the image quality of a mobile flat-panel computed tomography and a multidetector computed tomography: a phantom study. Invest Radiol 49(7):491–497. https://doi.org/10.1097/RLI.0000000000000042

    Article  PubMed  Google Scholar 

  22. Nishizawa K, Yoshino-Tonari A, Matsumoto M et al (1999) Dose evaluation and effective dose estimation in radiological studies of paranasal sinuses. Radiat Prot Dosimetry 82(4):271–276

    Article  Google Scholar 

  23. Ohnesorge B, Flohr T, Schaller S et al (1999) Technische Grundlagen und Anwendungen der Mehrschicht-CT. Radiologe 39(11):923–931

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  24. Qualitätssicherungs-Richtlinie (QS-RL) (2014) Richtlinie zur Durchführung der Qualitätssicherung bei Röntgeneinrichtungen zur Untersuchung oder Behandlung von Menschen nach den §§ 16 und 17 der Röntgenverordnung vom 23. Juni 2014. BMUB, Bonn

    Google Scholar 

  25. Pauwels R, Beinsberger J, Collaert B et al (2012) Effective dose range for dental cone beam computed tomography scanners. Eur J Radiol 81(2):267–271

    Article  PubMed  Google Scholar 

  26. Robb RA (1982) The dynamic spatial reconstructor: an x‑ray video-fluoroscopic CT scanner for dynamic volume imaging of moving organs. IEEE Trans Med Imaging 1(1):22–33

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  27. Schmidt R, Wulff J, Kästner B et al (2009) Monte Carlo based calculation of patient exposure in X‑ray CT-examinations. In: 4th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering. Springer, Berlin Heidelberg, S 2487–2490

    Chapter  Google Scholar 

  28. Shaw CC (2014) Cone beam computed tomography, imaging in medical diagnosis and therapy. CRC Press, Boca Raton, Florida

    Google Scholar 

  29. Strahlenschutzkommission (SSK) (2010) Strahlenhygienische Anforderungen an IGRT (image guided radiotherapy/bildgeführte Strahlentherapie) (Empfehlung der Strahlenschutzkommission)

    Google Scholar 

  30. Strahlenschutzkommission (SSK) (2015) Cone Beam-Computertomografie (CBCT) und Mammatomosynthese (Empfehlung der Strahlenschutzkommission)

    Google Scholar 

  31. Stratis A, Zhang G, Lopez-Rendon X et al (2017) Two examples of indication specific radiation dose calculations in dental CBCT and Multidetector CT scanners. Phys Med 41:71–77

    Article  PubMed  Google Scholar 

  32. Stuck BA, Bachert C, Federspil P et al (2012) Leitlinie „Rhinosinusitis“ – Langfassung. HNO 60(2):141–162

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  33. Wienbeck S, Lotz J, Fischer U (2017) Review of clinical studies and first clinical experiences with a commercially available cone-beam breast CT in Europe. Clin Imaging 42:50–59

    Article  PubMed  Google Scholar 

  34. Zhao W, Rowlands JA (1995) X‑ray imaging using amorphous selenium: feasibility of a flat panel self-scanned detector for digital radiology. Med Phys 22(10):1595–1604

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to M. Fiebich.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

M. Fiebich und D. Weber geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien. Alle Patienten, die über Bildmaterial oder anderweitige Angaben innerhalb des Manuskripts zu identifizieren sind, haben hierzu ihre schriftliche Einwilligung gegeben.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Fiebich, M., Weber, D. Digitale Volumentomographie. Radiologe 58, 194–201 (2018). https://doi.org/10.1007/s00117-018-0360-1

Download citation

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-018-0360-1

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation