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Fragestellung: Zur Evaluation der Reduktion von Metall-Artefakten, welche durch orthopädische Tumorprothesen in der Magnetresonanz (MR) - Bildgebung produziert werden, mittels Anwendung neuer warp-Sequenzen (view-angle-tilting (VAT) und Slice-encoding Metal Artifact Correction (SEMAC)).

Methodik: In einem experimentellen Modell wurden orthopädische Tumor-Prothesen mittels neuen warp-turbo-spin-echo Sequenzen am 1.5T MRT gescannt. Es wurden drei Techniken optimiert: (i) Standard, (ii) VAT und (iii) VAT kombiniert mit SEMAC (VAT&SEMAC). In coronaren short-tau-inversion-recovery (STIR), coronaren T1-gewicheteten, axialen T1- und T2-gewichteten Sequenzen wurden Durchmesser der Metallartefakte an n=6 standardisierten Stellen an n=4 verschiedenen Tumor-Prothesen quantitativ bestimmt und zu den realen Durchmessern der Prothesen verglichen. Zudem wurden die Parameter Distorsion, Unschärfe (insbesondere im Bereich der Ecken) und visuelle Artefaktgröße qualitativ auf einer 5-Punkte-Skala beurteilt. Die klinische Applizierbarkeit der Sequenzen wurde getestet. Wilcoxon und gepaarter T-Test wurden zur statistischen Analyse verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Eine signifikante Metallartefaktreduktion wurde durch die Verwendung der neuen warp-Techniken für alle Puls-Sequezen erreicht, mit den deutlichsten Effekten für die coronaren STIR Sequenzen.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Die Artefaktdurchmesser waren kleiner in der VAT&SEMAC Gruppe (Mittelwert±Standardabweichung, 39±4mm; gepaarter t-test, P=0.002) und VAT Gruppe (40±5mm; P<0.001) verglichen mit der Standard Gruppe (42±5mm). Die Distorsion wurde von einem Mittelwert von 4.3±0.5 (Standard) auf 3.3±0.5 (VAT) und 1.5±0.6 (VAT&SEMAC; P=0.002) reduziert. Die Unschärfe wurde von 4.3±1.0 (Standard) auf 3.5±0.6 (VAT) und 1.5±0.5 (VAT&SEMAC; P=0.014) reduziert und visuelle Artefaktgröße von 4.3±0.5 (Standard) auf 3.5±1.0 (VAT) und 2.5±1.0 (VAT&SEMAC; P=0.006). Coronare T1-gewichtete, axiale T1- und T2-gewichtete Sequenzen zeigten vergleichbare Resultate. Dennoch waren die realen Prothesendurchmesser (35±4mm) für alle Techniken und Puls-Sequenzen kleiner als die Artefaktgrößen (P<0.05). Die klinische Applikation konnte die experimentellen Ergebnisse bestätigen.

In dem experimentellen Modell konnte eine signifikante quantitative sowie qualitative Reduktion von Metallartefakten durch die Verwendung der neuen warp-Techniken (VAT und SEMAC) für alle Puls-Sequenzen erzielt werden. Somit ist diese neue Technik insbesondere für das postoperative Follow-up von Patienten mit orthopädischen Tumorprothesen von deutlichem Vorteil.