Dynamische kontrastverstärkte Computertomographie@@@Dynamic contrast-enhanced computed tomography: Tracerkinetische und strahlenhygienische Grundlagen@@@Tracer kinetics and radiation hygienic principles

Technische Innovationen in der Mehrschicht-Computertomographie (CT) erlauben die Untersuchung größerer Körperregionen in immer kürzerer Zeit. Diese Entwicklung hat die klinische Anwendung dynamischer kontrastverstärkter (DCE) CT-Techniken stimuliert, die die Möglichkeit bieten, die Mikrozirkulation in Geweben unter Verwendung physiologisch wohldefinierter Größen nichtinvasiv zu charakterisieren. Dieser Fortbildungsartikel vermittelt Radiologen die notwendigen physiologischen Grundbegriffe sowie die grundlegenden tracerkinetischen Konzepte, die für die Analyse von DCE-CT-Daten benötigt werden. Konkret werden 4 verschiedene Methoden vorgestellt und beispielhaft anhand der Analyse repräsentativer DCE-Daten erläutert: die Methode des steilsten Gradienten, die modellfreie algebraische Entfaltung in Verbindung mit der Indikatorverdünnungstheorie, die 2-Kompartimente-Modellierung und die sog. adiabatische Approximation des Homogenitätsmodells. Die DCE-CT bietet im Vergleich zur DCE-MRT wesentliche methodische und praktische Vorteile, hat aber auch 2 gravierende, eng miteinander verknüpfte Mankos, nämlich die geringe Kontrastverstärkung im Vergleich zum Rauschniveau sowie die hohe Strahlenexposition der Patienten. Diese limitierenden Aspekte werden eingehend aus strahlenhygienischer Perspektive – unter Betonung der Grundprinzipien der Rechtfertigung und der Optimierung – erörtert. Klinisch etablierte sowie potenzielle zukünftige Anwendungen der DCE-CT werden in einem nachfolgenden Artikel besprochen.