Design und Bewertung mobiler Röntgengeräte zur schnellen und genauen Diagnose von Thoraxerkrankungen

Bei der Dual-Energy-Bildgebung (DE) werden gepaarte Röntgenbilder mit „niedriger“ und „hoher“ Energie aufgenommen. Die Verwendung von DE zur Verbesserung des radiologischen Kontrasts wurde erstmals 1958 von Jacobson et al. beschrieben; Mitte der 1970er Jahre folgten Mistretta et al. sowie Alvarez und Macovski. Mit der Einführung neuer digitaler Röntgendetektoren, die eine hohe Dosiseffizienz und ein schnelles Auslesen digitaler Röntgenprojektionen bieten, besteht erneutes Interesse an der Verwendung der DE-Röntgenbildgebung zur Erkennung von Lungenknoten. In jüngerer Zeit haben tragbare Röntgendetektoren die DE-Bildgebung am Krankenbett ermöglicht. Jabri et. al. stellten ein tragbares DE-System mit neuartigem Atem- und Herz-Gating vor, und Hoggarth et. al. untersuchten das Potenzial der DE-Subtraktion zur Verbesserung der Visualisierung von Lungentumoren bei der Durchführung einer bildgesteuerten Strahlentherapie.

Die Forschergruppe verfügt über Erfahrung in der Untersuchung von DE zur Erkennung von Lungenknötchen. Dieser theoretische Rahmen war maßgeblich an der Optimierung eines klinischen Prototyps für Hochleistungs-DE-Thorax-Röntgenaufnahmen beteiligt. Es identifizierte optimale DE-Bilderfassungs- und -zerlegungstechniken und validierte den Ansatz im Vergleich zur Leistung eines menschlichen Beobachters. Die Analyse zeigte außerdem, dass – bei einem Hochleistungs-Flachplattendetektor und optimaler Erfassung und Zerlegung – DE-Röntgenaufnahmen des Brustkorbs mit der gleichen Dosis möglich sind wie herkömmliche Röntgenaufnahmen des Brustkorbs mit Computerradiographie (CR) und digitaler Radiographie (DR). deutliche Verbesserung der Sichtbarkeit subtiler Lungenknötchen durch die Reduzierung darüber liegender Hintergrundgeräusche. Die von unserer Gruppe durchgeführte DE-Arbeit ist einzigartig, da sie einen klaren theoretischen Rahmen für die Optimierung eines klinischen Prototyps für die beste Leistung in Bezug auf Bildqualität und Patientenexposition gegenüber ionisierender Strahlung bietet.