Sind Röntgenstrahlen vor der erweiterten Bildgebung erforderlich?
Hollis G. Potter, MD: Guten Tag. Mein Name ist Dr. Hollis Potter, MRT-Radiologe, Vorsitzender der Abteilung für Radiologie und Bildgebung am Hospital for Special Surgery (HSS) und Professor für Radiologie an der Cornell Medical School in New York City.
Ogonna K. Nwawka, MD: Ich bin Kenechi Nwawka, ein Radiologe des Bewegungsapparates an der HSS, wo ich die Abteilung für Ultraschallforschung leite. Ich bin auch Assistenzprofessor an der Weill Cornell Medical School.
Heute werden wir über Bildgebung und orthopädische Medizin sprechen. Zunächst möchte ich Sie fragen, Dr. Potter: Was halten Sie von der Kontroverse um die unangemessene Verwendung der Schulter-MRT, insbesondere im Hinblick auf die Notwendigkeit erster Röntgenaufnahmen?
Dr. Potter: Es gibt Literatur zu diesem Thema. Sicherlich gibt es viele Fälle, in denen Röntgenstrahlen unbedingt erforderlich sind und vom American College of Radiology empfohlen werden. Aber ich werde ein bisschen kontrovers sein und sagen, dass manchmal Röntgenaufnahmen vor der fortgeschrittenen Bildgebung nicht notwendig sind.
Ein Beispiel wäre ein Patient, der eindeutig eine Unterarmcellulitis aufweist, bei der es sich um eine tiefe Weichteilinfektion handelt. Oft müssen die Kliniker Röntgenbilder einholen, bevor sie die Genehmigung eines Drittversicherers erhalten. Die Empfindlichkeit für Röntgenaufnahmen bei der Erkennung von Dingen wie tiefen Weichteilinfektionen (natürlich können Sie Weichgewebe überhaupt nicht sehen) und sogar Osteomyelitis ist jedoch viel geringer als bei fortgeschrittener Bildgebung.
Es gibt also Szenarien, in denen Röntgenaufnahmen wahrscheinlich nicht erforderlich sind, aber wir bekommen sie oft, weil wir dies zu Versicherungszwecken tun müssen.
Ein Teil des Problems ist, dass wir Fortschritte in der Bildgebung berücksichtigen müssen. Eine zu berücksichtigende Analogie lautet: Wenn Sie Ihr digitales Telefon verwenden möchten, muss zuerst ein Festnetzanschluss verwendet werden? Wir sollten auf dem Laufenden bleiben, wohin die Bildgebung geht. Wir haben jetzt MRT-Techniken, die wie CT aussehen und in einigen Fällen möglicherweise die Notwendigkeit einer CT vermeiden könnten. Ultraschall hat einen so langen Weg zurückgelegt.
Sagen Sie mir, was sind Ihrer Meinung nach die Szenarien, in denen Ultraschall wahrscheinlich die erste Wahl für die Bildgebung bei der Aufarbeitung eines Patienten ist?
Dr. Nwawka: Es gibt einige allgemeine Überlegungen, bei denen Sie einen Patienten für einen Ultraschall überweisen möchten. Eine ist, wenn der Patient klaustrophobisch ist und möglicherweise keine MRT tolerieren kann. Zweitens gibt es eine zentrale Frage, die mit Ultraschall beantwortet werden kann. Die MRT eignet sich hervorragend zur detaillierten Beurteilung von Weichgewebe oder Knochen, bietet Ihnen aber auch ein umfassendes Bild der Vorgänge.
Leider ist Ultraschall lokalisiert und fokal. Daher ist Ultraschall am besten geeignet, wenn Sie einen Spezialisten gesehen haben und dieser sich über eine bestimmte Frage Sorgen macht: Ist diese Sehne gerissen? Gibt es einen Gelenkerguss? Ist das Band verletzt? Wie sieht diese Struktur aus, wenn sich der Patient bewegt? Für eine angemessene Bewertung solcher Bedingungen ist Ultraschall unbedingt erforderlich.
Ein weiteres Szenario, das wir ansprechen müssen, sind pädiatrische Patienten, die wir vor Strahlung schützen möchten, die durch wiederholte Röntgen- oder CT-Untersuchungen erheblich werden kann. Zum Beispiel ist Ultraschall ideal zur Beurteilung von pädiatrischer Synovitis oder Hüftdysplasie. Das ist eine Art klassisches Ultraschallszenario, das wir klinisch sehen.
Vorteile von Ultraschall
Dr. Potter: Die Dynamik des Ultraschalls eignet sich wirklich zur Beurteilung von Gewebe unter Belastung. Wir sind sehr gut darin geworden, die Anatomie mit MRT zu betrachten und können jetzt wunderschöne Bilder erstellen. Zu Beginn meiner Karriere haben wir die MRT-Genauigkeit anhand eines chirurgischen, oft arthroskopischen Standards bewertet. Man könnte jetzt argumentieren, dass die MRT der bildgebende Standard für die Beurteilung des Gelenkknorpels ist, da wir Bereiche sehen, die bei der Arthroskopie blind sind.
Dann sind wir zur quantitativen MRT übergegangen, wo wir uns nun mit Gewebebiochemie, Proteoglykanen, Kollagenorientierung usw. befassen können. Aber wahrscheinlich wird die Zukunft die Beurteilung der Funktionsfähigkeit von Gewebe und der Belastbarkeit des Gewebes beinhalten. Wie knüpft Ultraschall an diese Funktionsfähigkeit an?
Dr. Nwawka: Das ist eine gute Frage. Wir sehen uns das bei HSS ziemlich genau an, wo wir oft hochfunktionierende Patienten sehen - Sportler, junge Patienten, die ihren sehr aktiven Lebensstil beibehalten möchten. Ihre Beurteilung der Funktion des betreffenden Körperteils ist wirklich wichtig. Wie Sie bereits gesagt haben, liefert eine Menge quantitativer MRT detaillierte Informationen zu frühen Schäden, sodass Ihr Arzt das betreffende Gelenk oder die betreffende Struktur schützen kann.
Mit nur normalem 2D-Graustufen-Ultraschall kann ein Patient eintreten, von dem Sie befürchten, dass er einen Sehnenriss hat. Der Patient sagt: "Es tut nur weh, wenn mein Finger auf diese Weise gebogen wird." Leider muss der Patient bei einigen anderen Bildgebungsmodalitäten für einen Großteil davon still bleiben. Im Ultraschall möchten wir, dass sich der Patient bewegt und seine Symptome reproduziert, damit wir beobachten können, was die betreffende Struktur bewirkt.
Dr. Potter: Genau das macht Ultraschall großartig und einzigartig - mit diesen Manövern beim Echtzeit-Scannen.
Neuartige Lösungen: Vom Profisportler zum Wochenendkrieger
Dr. Potter: Sie haben kürzlich ein Stipendium erhalten, das von General Electric Healthcare und der National Basketball Association (NBA) finanziert wurde. Können Sie uns etwas darüber erzählen und wie Sie diesen Zuschuss verwenden, um quantitative MRT mit neueren Ultraschalltechniken zu verbinden?
Dr. Nwawka: Wir erhielten ein großzügiges Stipendium zur Bewertung der Patellatendinopathie bei Patienten, die Basketball spielen. Diese Patienten sind aufgrund der Art des Spiels anfällig für Patellatendinopathie. Sie springen die ganze Zeit und diese Patellasehne ist ständig belastet.
Unser Ziel ist es, die Veränderungen zu bewerten, die wir in der Patellasehne zwischen Beginn und Ende der Saison bei Basketballspielern sehen. Als Basis erhalten wir MRT und Ultraschall, die nur morphologische Veränderungen betrachten. Ist eine Sehne am Ende der Saison dicker? Wir verwenden quantitative Bildgebungstechniken auf der MRT-Seite und der Ultraschallseite. Auf der MRT-Seite verwenden wir die ultrakurze TE (UTE) -Bildgebung.
Dr. Potter: Dieses Stipendium klingt wirklich aufregend. Ich weiß, dass wir mithilfe der quantitativen MRT in der Patellasehne die Ultrastruktur und die Kollagenorientierung untersuchen können. Wie kann man das mit Ultraschall machen?
Dr. Nwawka: Wir haben diese Technik, die Scherwellenelastographie im Ultraschall, eine quantitative Technik, die die Gewebesteifheit bewertet. Wenn sich ein Gewebe wirklich steif ist, breiten sich Wellen im Grunde genommen sehr schnell durch diese Struktur aus. Also messen wir die Steifheit in Sehnen und Bändern. Unser Ziel ist es, die durch Scherwellenelastographie gemessene Steifheit mit den Symptomen des Patienten sowie mit den quantitativen MRT-Daten zu korrelieren.
Der letzte Bereich, den wir untersuchen werden, ist die Korrelation von MRT- und Ultraschallbefunden mit der Funktionsbewertung des Patienten. Wir haben eine biomechanische Bewertung integriert, bei der die Patienten aufgefordert werden, auf eine Kiste zu springen. Wir platzieren Kameras auf ihrem Körper und sehen, wie gut es [den Patienten] geht. Wir hoffen, mit diesen Techniken einige wirklich nützliche Daten zur Funktionsbewertung zu erhalten.
Dr. Potter: Das wirklich Aufregende an der fortgeschrittenen Bildgebung ist, dass wir diese Forschungstechniken, die wir haben, durch Stipendien nutzen und sie dann direkt ans Krankenbett unserer Patienten bringen können.
Das Konzept, nicht nur das Gewebe zu betrachten und eine Roadmap für die Operation bereitzustellen, sondern noch einen Schritt weiter zu gehen und einen prädiktiven Wert für die Leistung des Patienten, die Leistung des Athleten, die Rückkehr zum Spiel und die Rückkehr zur Arbeit in der Laienpopulation zu liefern, ist wirklich wichtig. Wir können diese quantitativen Techniken anwenden, sie an die Funktionsbewertung binden und Vorhersagemodelle für Patienten entwickeln. Es geht nicht nur darum, wie es diesem Athleten heute geht, sondern wo werden sie in 6 Monaten oder einem Jahr sein? Was ist die Lebensdauer ihrer professionellen sportlichen Karriere? Was erwarten die Laien? Wirst du Einzel- oder Doppeltennis, 18 oder 9 Löcher Golf spielen? Es ist dieses Konzept und diese Leidenschaft für die Forschung, die die Bildgebung bei HSS wirklich antreiben.
Bildgebung bei HSS integrieren
Dr. Potter: Lassen Sie uns über die Integration der Bildgebung bei HSS im Hinblick auf den gesamten Gesundheitsplan sprechen. Wie kombinieren wir Dinge wie MRT und Ultraschall bei HSS?
Dr. Nwawka: Wir haben ein wirklich gutes Verhältnis zu unseren klinischen Überweisern, die aus Sportmedizin, Rheumatologie, Orthopädie usw. stammen.
Ich werde Ihnen ein klinisches Szenario geben. Ein Patient kommt mit Schulterschmerzen herein und die körperliche Untersuchung stellt nicht klar fest, was los ist. Wenn es keine Vorgeschichte von Traumata gibt, halten es unsere Ärzte bei HSS für sehr angemessen, solche Patienten zur MRT zu schicken, wenn es keinen klinischen Befund gibt, der sie auf eine bestimmte Diagnose hinweist. In Abwesenheit eines Traumas ist eine Röntgenaufnahme wirklich nicht erforderlich. Eine MRT ist eine großartige erste Bewertung, die es Ihnen sehr häufig ermöglicht, die Diagnose zu stellen, sei es ein Sehnenriss, ein Labralproblem, eine Ganglienzyste oder eine kalkhaltige Tendinose.
Was kommt in dieser Situation, in der die MRT eine klinische Diagnose liefert, als nächstes in Bezug auf die Behandlung dieses Patienten? Wir machen gewöhnlich verschiedene Dinge unter Verwendung der Bildführung, insbesondere der Ultraschallführung. Wenn ein Patient eine Schleimbeutelentzündung hat, können wir mithilfe der Ultraschallführung eine hochpräzise Kortisoninjektion direkt in die Schleimbeutel erhalten, ohne ungenau herumzuwurzeln. Wenn der Patient eine Ganglienzyste hat, die entwässert werden muss, können wir das auch tun. Wenn der Patient eine Diagnose einer kalzifizierenden Tendinose hat, bestand die Behandlung zuvor darin, sie in den OP zu schicken, um das Kalzium zu entfernen. Jetzt können wir die Ultraschallführung verwenden, eine Nadel hineinstecken und das Kalzium absaugen. Den Patienten geht es gut und sie müssen danach häufig nicht mehr operiert werden.
Dr. Potter: Das damit verbundene Risiko von Anästhesie, Operation und allem anderen kann in einigen Fällen durch den integrierten Bildgebungsansatz vermieden werden. Ich denke, dass der integrierte Versorgungsansatz für den Erfolg unseres Bereitstellungsmodells bei HSS wirklich wichtig ist.
Unterstützung von Ärzten durch Bildgebung
Dr. Nwawka: Nachdem der Patient eine MRT erhalten hat, was schreiben Sie in Ihren Bericht oder besprechen mit dem Kliniker die bildgebenden Befunde, um die Behandlung zu leiten?
Dr. Potter: Das ist wirklich wichtig. Das klassische Beispiel ist ein Patient, der mit Hüftschmerzen hereinkommt. Dort finde ich Röntgenaufnahmen sehr wichtig. Sie möchten ein Gefühl dafür bekommen, dass es einen offensichtlichen Bruch gibt, auch wenn es in der Vergangenheit kein Trauma gab. Wenn es sich um einen älteren Patienten handelt, kann es zu einer Insuffizienzfraktur oder Osteonekrose kommen, die klinisch nicht vermutet wird. Sie können dies häufig auf Röntgenaufnahmen sehen, bei denen der Gelenkraum perfekt ist, der Patient jedoch starke Schmerzen in der Leistengegend hat. Wenn wir eine Hüft-MRT mit knorpelempfindlichen Pulssequenzen durchführen, sehen wir häufig eine ziemlich starke Arthrose in Gegenwart eines relativ gut erhaltenen Gelenkraums, was entweder zu einer konservativen Behandlung führt oder uns zur Endoprothetik führt.
Der Vorteil der MRT und der fortschrittlichen Bildgebung besteht darin, dass Sie eine genaue Diagnose von allem erhalten, was mit diesem Patienten nicht stimmt. Einige Dinge können wir behandeln und andere nicht. Oft müssen wir dem Kliniker einen Filter hinzufügen, wenn wir eine lange Wäscheliste mit Problemen teilen, die bei der MRT auftreten. Das klassische Beispiel ist ein Wurfsportler, insbesondere ein Baseballspieler, bei dem das mediale Kollateralband des Ellbogens und das obere Labrum der Schulter fast immer abnormal sind, aber möglicherweise nicht die Ursache für ihre Symptome sind.
Wichtig ist, dass der Kliniker all diese Informationen und Erkenntnisse aus der fortgeschrittenen Bildgebung entnimmt und den Patienten dann im Lichte der bildgebenden Befunde erneut untersucht, damit er genau weiß, wie er die Versorgung rationalisieren kann. Das ist wieder das Konzept der Integration, bei dem die MRT das Patientenmanagement beeinflusst.
Oft telefoniere ich mit unseren Ärzten und sage: "Diese sollten Sie öffnen, diese arthroskopisch, diese können Sie nicht erfassen" oder "Wir müssen auf einen Gelenkersatz warten." Wir sind stark in die Situation der Patienten und ihre endgültige Genesung nach der Operation investiert.
Das Schöne an MRT und fortschrittlicher Bildgebung ist, dass Sie herausfinden, was Sie klinisch nicht vermuten. Ein Patient mit einem Rotatorenmanschettensymptom erhält häufig Röntgenaufnahmen, damit er die MRT erhalten kann. Wenn sie einen Rotatorenmanschettenriss haben, kann der Arzt ihnen sagen, dass sie diesen arthroskopisch reparieren können und sich gut erholen werden. Nehmen wir an, die Röntgenaufnahmen sind normal, aber dann machen wir die MRT und sie haben eine erhebliche Arthrose. Jetzt ist das Gespräch mit dem Patienten ganz anders. [Der Arzt] wird sagen: "Ja, Sie haben einen Rotatorenmanschettenriss. Ich kann das exzellent arthroskopisch reparieren, und ich muss Ihre Schulter nicht öffnen, aber Sie haben mittelschwere Arthrose." Die Erwartungen an diesen Patienten hinsichtlich des Niveaus ihrer wahrscheinlichen postoperativen Funktion sind etwas verändert.
Nach meiner Erfahrung wollen Patienten nur die Wahrheit wissen. Sie wollen realistische Erwartungen haben. Vielleicht können sie diesen Iron Man-Triathlon nicht machen, aber sie können etwas anderes machen, weil sie wissen, dass sie diesen Grad an Arthritis haben.
Neue Techniken zur Dosisreduktion für die CT
Dr. Potter: Eine Sache, über die wir nicht wirklich gesprochen haben, ist CT. Ich höre viel Übertreibung über CT, und die Leute sind sehr nervös wegen der damit verbundenen ionisierenden Strahlung, was man mit MRT oder Ultraschall nicht bekommt. Was erzählen wir den Leuten über CT? Ist es jetzt anders als früher?
Dr. Nwawka: Es ist absolut anders. Heutzutage ist die Verwendung von Dosisreduktionstechniken grundsätzlich weit verbreitet, wobei die Dual-Energy-CT eine der klassischen Strategien ist.
Dr. Potter: Es gibt neue Arten des Wiederaufbaus. Es gibt eine iterative Rekonstruktion im Gegensatz zur alten traditionellen gefilterten Rückprojektion. Es gibt Mittel, mit denen wir Strahlung sehr gut erkennen können.
CT ist auch ein großer Teil unserer Praxis, aber jetzt haben wir neuere Techniken, die in einigen Fällen, wie ich bereits erwähnt habe, die Notwendigkeit dafür vermeiden können. Zum Beispiel haben wir eine MRT, die als Null-Echo-Zeit oder ZTE bezeichnet wird. Dies erfordert eine MRT und lässt sie genau wie eine CT aussehen. Wir stellen jetzt fest, dass wir den Leiter des orthopädischen Traumas bei HSS haben, der eine MRT mit ZTE bestellt und die Notwendigkeit der begleitenden ionisierenden Strahlung und die Kosten für die zusätzliche CT-Untersuchung über die MRT hinaus umgeht.
Dr. Nwawka: Derzeit verwenden wir CT häufig bei Traumata und bei der präoperativen Beurteilung von Patienten, die eine Endoprothetik benötigen. Viele unserer Chirurgen verwenden Robotertechniken, für die CT-Messungen erforderlich sind. Das Coole an der Prototyp-Pulssequenz, an der Sie alle in der MRT arbeiten, ist jedoch, dass sie möglicherweise die CT für diese Zwecke ersetzt, und die entsprechende Verringerung der Strahlenbelastung wird absolut begrüßt.
Dr. Potter: Eines der interessantesten Dinge, die wir anbieten können, ist die tragende Bildgebung. Bei der MRT ist dies schwierig, und die herkömmlichen Stand-up-MRTs sind nicht von guter Qualität. Wir können 50% Körpergewicht vermitteln, aber das sind zu diesem Zeitpunkt wirklich nur Forschungstechniken.
Wir haben jetzt diese kleinen, gewichtsbelasteten Kegelstrahl-CT-Einheiten zur Verfügung, mit denen wir Lasten aufbringen können. Eine, mit der wir viel Erfolg hatten, ist die pedCAT (CurveBeam; Warrington, Pennsylvania), eine sehr kleine Fuß- und Knöchel-CT. Es nimmt nicht so viel Platz ein wie ein herkömmliches CT, ermöglicht dem Patienten jedoch das Laden. Bei einer Plattfußdeformität ist dies äußerst hilfreich, um den Chirurgen eine genaue Winkelmessung und ein Gefühl für die komplexe knöcherne Anatomie zu vermitteln. Dies ist äußerst hilfreich, wenn sie mit den Weichteildetails gekoppelt werden, die sie entweder durch MRT oder Ultraschall erhalten können.
Ein weiterer Bereich, in dem die CT sehr hilfreich war, ist das femoroacetabuläre Impingement-Syndrom, bei dem Patienten ausnahmslos geeignete Röntgenaufnahmen, MRT zur Untersuchung ihres Knorpels, ihres Labrums, ihrer Synovia und aller Bänder sowie sehr fokussierte CT-Techniken zur Bereitstellung des Knochens erhalten Anatomie, die die Menge der begleitenden Strahlung wirklich verringert. Dr. Eric A. Bogner von unserer Einrichtung hat äußerst wirksam sehr reproduzierbare Protokolle definiert, die genaue Messungen für die chirurgische Durchführung liefern, aber auch die damit verbundene Strahlendosis verringern.
Diese 3D-Datensätze können dann in ein Computermodell eingefügt werden, in dem der Chirurg tatsächlich bestimmen kann, wie viel Knochen er abnehmen muss. Es ermöglicht Chirurgen, den Effekt in der Flexion, in der simulierten Hüftrotation, zu sehen, wie viel Bewegungsfreiheit prä- und postoperativ vergrößert wird.
Es nimmt ihnen viel Rätselraten ab, die sie hätten, wenn sie keinen Zugang zu diesen neueren CT-Techniken hätten.
Digitale Vorlagen
Dr. Potter: Die Verwendung einer digitalen Vorlage für präzise, personalisierte Medizin ist derzeit ein wirklich wichtiges und aktuelles Thema. Es geht über die bloße Verwendung von Vorlagen für die Endoprothetik hinaus und möglicherweise über die ACL-Rekonstruktion - wo Sie Ihr Transplantat platzieren, wie Sie eine Osteotomie mit hoher Tibia, eine unikondyläre Arthroplastik usw. durchführen, entweder aus MRT oder CT erhalten.
Dr. Nwawka: Dies gilt auch für Ultraschall mit klassischen klinischen Szenarien, in denen beispielsweise ein Patient ein Kubitaltunnelsyndrom haben kann. Nehmen wir an, ihr Nervus ulnaris ist immer direkt am Ellenbogen gereizt. Unsere Chirurgen bitten uns möglicherweise, den Nervus ulnaris zu untersuchen und den Patienten zu bitten, die Symptome, die sie fühlen, nachzubilden. Sie wollen wissen, ob der Nervus ulnaris aus dem Kubitaltunnel subluxiert oder nicht oder ob der Trizeps auch mit ihm subluxiert. Das wird wirklich verändern, wie sie den Patienten chirurgisch behandeln. Ultraschall hilft auch dabei, das chirurgische Management der Patienten, die wir sehen, zu gestalten.
Dr. Potter: Werden Sie oft gebeten, präoperativ ein provokatives Manöver durchzuführen und dann die Haut für den Chirurgen zu markieren?
Dr. Potter: Auf jeden Fall. Es gibt Szenarien, in denen beispielsweise ein Kind einen Fremdkörper enthält. Vielleicht sind sie auf einen Zahnstocher oder eine Seeigelwirbelsäule getreten. Diese Patienten können Abszesse bekommen, die sehr unangenehm sind und die Chirurgen entfernen möchten. Um ihre Schnittlänge zu minimieren, können wir die Ultraschallsonde leicht auf die Haut legen, den Bereich markieren, in dem sich die Anomalie befindet, und dies wird dem Chirurgen wirklich helfen, den betreffenden Fremdkörper effektiv zu entfernen.
Andere Szenarien umfassen, wenn der Patient ein Nerventrauma hat, ein Neurom, in das unser Chirurg hineingehen und entweder neurolisieren möchte (im Grunde genommen das Narbengewebe um ihn herum entfernen) oder eine Nerventransplantation durchführen möchte. Sie wollen genau wissen, wo sich das Neurom befindet und wo Ultraschall ins Spiel kommt. Wir sind in der Lage, das Neurom zu visualisieren und auf der Haut zu markieren, wo es sich befindet. Dies ermöglicht wiederum einen sehr gezielten Ansatz für ihre Entfernungstechniken im OP.
Dr. Potter: Ich sage oft, dass die Rolle der Imager darin besteht, Chirurgen gut aussehen zu lassen.
Dr. Nwawka: Dem würde ich zu 100% zustimmen.
Dr. Potter: Heute haben wir viele der neueren Fortschritte in der Bildgebung angesprochen und auch, wie die Bildgebung in unser Versorgungsmodell bei HSS integriert wird. Ich möchte Ihnen allen für Ihre freundliche Aufmerksamkeit danken.
