Digitales Röntgen kindlicher Extremitäten: Kann durch Senkung der Röhrenspannung auf 40kV die Bildqualität verbessert werden, ohne die Patientendosis zu erhöhen? Ein Modellversuch an Tierrippen

Zielsetzung: Bei der Umstellung zum digitalen Röntgen wurden häufig Röhrenspannungen ähnlich denen bei der Verwendung von Film-Folien-Systemen übernommen. Da Letztere bei weicher Strahlung eine geringe Quanteneffizienz aufweisen, waren Spannungen >60kV und Aufhärtung durch Filter vorteilhaft. Jedoch besteht bei weicherer Strahlung ein höherer Bildkontrast und ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis. CsI-Detektoren bieten auch bei 40kV noch eine gute Quanteneffizienz. Deshalb kann bei CsI-Detektoren der Vorteil des besseren Bildkontrastes bei niedriger Spannung ohne Erhöhung der Patientendosis genutzt werden. Ziel der Studie ist es, anhand eines Tiermodells kindliche Frakturen zu simulieren und hinsichtlich der Detektierbarkeit von Frakturen dosisäquivalente Aufnahmen bei 40kV und 60kV zu vergleichen.

Material und Methodik: An 80 Rippen neugeborener Tiere wurden subtile Frakturen erzeugt. Die Frakturen waren nur anhand der unterbrochenen Trabekelstruktur, nicht anhand von Konturveränderungen, erkennbar. Die Rippen wurden zur Simulation eines Weichteilmantels in ein 3cm hohes Wasserbad gelegt und vor und nach Frakturierung bei 40kV/5mAs und 60kV/1,6mAs geröntgt. Diese Einstellungsparameter wurden durch Messung und Monte-Carlo-Simulation als dosisäquivalent ermittelt. Die Befundung der Bilder erfolgte unabhängig durch drei Radiologen, die statistische Auswertung durch ROC-Analyse und Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test.

Ergebnisse: In der ROC-Analyse zeigte sich für 40kV mit 0,839 ein signifikant höherer Az-Wert (p<0,05) als bei 60kV (0,703). Der Wilcoxon-Test zeigte ebenfalls einen signifikanten Vorteil bei 40kV (p<0,001) gegenüber 60kV in der Detektion von Frakturen.

Schlussfolgerung: Durch Senkung der Röhrenspannung auf 40kV kann unter Verwendung von CsI-Detektoren bei kleinen Objekten die Bildqualität dosisneutral deutlich verbessert werden. Hierdurch ergeben sich Verbesserungsmöglichkeiten beim Extremitätenröntgen in der Pädiatrie.