Sedert september 2016 beschikt de dienst Radiologie van campus Sint-Jan over een röntgentoestel dat de mogelijkheid geeft om met beperkte stralingsdosis tot driedimensionale medische beeldvorming in staande positie te komen. Vooral op orthopedisch vlak vallen hier aanzienlijke voordelen uit te halen, zowel voor de kinder- als de volwassenenorthopedie.

Simultaanopname

Uniek bij het onderzoek met het nieuwe toestel is dat twee röntgenbuizen die loodrecht ten opzichte van elkaar zijn opgesteld samen langsheen het lichaam van de patiënt passeren en zo simultaan en in exact dezelfde houding een face- en een profielopname maken. Dit gebeurt in minder dan twintig seconden. Bovendien zorgt de lineaire beweging van de röntgenbuizen ervoor dat er een continue loodrechte positie van de stralenbundel is ten opzichte van het lichaam en de detectoren. Daardoor treedt er geen ‘projectievergroting’ op, zoals bij klassieke 2D-, CR- of DR-röntgenopnamen. Verschillende aaneensluitende beelden aaneenzetten (‘stitching’) is met deze techniek dan ook niet meer nodig. De face- en profielopnamen die in staande of zittende houding genomen worden, geven de mogelijkheid om as-afwijkingen en torsies van de wervels en onderste ledematen te bepalen. Door representatieve 3D-gegevens die bij de normale populatie gegenereerd zijn (templates) te gebruiken, kan op basis van de face- en profielopnamen zelfs een 3D-voorstelling gemaakt worden van patiënten.

Lage stralingsdosis

Een eerste belangrijk voordeel van deze techniek is dus de mogelijkheid tot 3D-evaluatie. Voorheen was een 3D-beoordeling en de berekening van de as-afwijking en -rotatie alleen mogelijk met CT-scanning en bovendien enkel in liggende houding.

Een tweede aanzienlijk winstpunt is dat de patiënten in ‘staande’ of ‘zittende’ en dus in een ‘belastende’ houding kunnen worden onderzocht. Dit kon voorheen ook met 2D-, CR-, of DR-röntgenopnamen, maar de face en profielopnamen dienden afzonderlijk te worden genomen en een 3D-beoordeling en -reconstructie behoorden met deze beelden niet tot de opties.

Fig. 1: Patiëntpositionering voor een ‘full spine’-opname in staande houding.
Oranje pijlen: lichtindicatie toont tijdens het nemen van de beelden de positie van de twee loodrecht ten opzichte van elkaar opgestelde röntgenbuizen.
Blauwe pijl: hoofdfixatie.
Groene pijlen: laserpaal om op de patiënt de opnamelengte of het opnamebereik aan te duiden.

De derde en waarschijnlijk meest belangrijke troef van deze techniek is de zeer lage stralingsdosis die wordt gebruikt. Bij een routine face en profiel ‘full spine’-opname gebruikt het toestel 470 µSv. Dit is driemaal lager dan een face ‘full spine’-opname met CR of DR (1500 µSv) en tot twintig maal lager dan een abdomen- en pelvisonderzoek met CT. Bovendien kan de dosis bij follow-up verder worden beperkt tot 58 µSv door een ‘Micro Dose’-protocol te gebruiken. Dit komt overeen met zeven dagen kosmische ioniserende stralen: een te verwaarlozen bestraling waar iedereen op aarde dagelijks wordt aan blootgesteld. Deze lage dosis is in het bijzonder van belang bij jonge patiënten die repetitieve onderzoeken ondergaan bij de diagnose, behandeling en opvolging van scoliose. Een retrospectieve studie bij vrouwen met scoliose toonde aan dat bij het repetitief gebruik van klassieke CR/DR ‘full spine’-opnamen de incidentie van borstkanker twee maal hoger was dan bij de normale populatie. Dit toont duidelijk het belang aan van ‘Micro Dose’-opvolgingsonderzoeken, waarbij de gebruikte dosis ioniserende stralen 24 maal lager is dan bij de klassieke RX-opnamen.

Orthopedische meerwaarde

Op campus Sint-Jan is het nieuwe toestel aangeschaft voor een aantal specifieke orthopedische toepassingen: as-afwijkingen & degeneratieve veranderingen van de wervelzuil (‘full-spine’-opnamen) en van de onderste ledematen (‘full-leg’-opnamen), heup- en kniepathologie en heupprothesen en de globale beoordeling van de ‘statische houding’. Zowel de pediatrische als de volwassenenorthopedie hebben baat bij deze bijkomende beeldvormingsoptie.


Fig. 2: Een ‘full spine’-scoliose met full 3D-weergave en metingen.

 


Fig. 3: Een ‘full leg’ met heupprothese. 3D-weergave van de heupprothese met acetabulaire hoeken en offset.

 


Fig. 4: Een klassieke ‘full leg’ met 3D-metingen en -hoeken.

Kinderorthopedie

Zowel qua diagnostiek als bij de behandeling van multipele kinderorthopedische statiekafwijkingen levert de nieuwe techniek belangrijke voordelen op. In het bijzonder in de pediatrische populatie is de beperking van stralingsdosis van primordiaal belang, zeker wanneer het gaat om pathologieën zoals wervelkolomafwijkingen, die seriële beeldvorming vereisen.

In tegenstelling tot de klassieke RX ‘full leg’-opnames brengt de techniek in de behandeling van rotationele en varus/valgus-afwijkingen van het onderste lidmaat bij kinderen de ‘fouten’ die te wijten zijn aan rotationele en flexiedeformaties in rekening bij het maken van frontale en profielopnames. Tevens laten de opnames met dit toestel toe 3D-reconstructies te maken van de betrokken gewrichten en lange pijpbeenderen. Daarbij kunnen ook transversale reconstructies gemaakt worden die een specifieke rotationele problematiek in het licht stellen. Dit alles leidt tot een veel correcter en specifieker behandelingsplan en opent de deur naar nieuwere en complexere reconstructietechnieken voor lidmaatdeformiteit. Deze technieken, zoals multiplanaire correcties met ‘Taylor Spatial Frames’ (een verdere evolutie van het klassieke ‘ilizarow frame’), maken via daartoe specifiek ontworpen software gebruik van deze gegevens om de meest complexe as-correcties uit te voeren.

Ter hoogte van de wervelkolom is deze techniek de enige modaliteit die de mogelijkheid biedt in een ‘gewichtdragende’ positie een perfect 3D-beeld te verkrijgen, bovendien aan lage stralingsdosis. In geval van scoliose laat dit toe de rotationele deformiteit (gibbus) van de wervelkolom beter te behandelen. Het is mogelijk om ‘full body’-reconstructies te maken om een zo goed mogelijke (sagittale) balans tussen de wervelkolom en de onderste ledematen te bekomen. Ook een perfecte 3D-weergave maken van specifieke skeletdeformiteiten van de wervelkolom zoals die vaak bij kinderen en adolescenten voorkomen, behoort tot de opties.

Heup- en kniechirurgie

Dankzij de 3D-reconstructies lukt het om zowel constitutioneel als na een totale heupprothese (THP) een uiterst adequate bepaling uit te voeren van het heupgewricht in de ruimte. Dat maakt een accuratere preoperatieve planning mogelijk, wat van belang is bij zowel bekken-osteotomieën (correcties) als bij de plaatsing van totale heupprothesen. Dit wordt zelfs nog versterkt door het feit dat de software van het toestel toelaat om de heupprothese te integreren in het 3D-beeld.

Aan de andere kant zal deze beeldvormingstechniek ook haar toepassing vinden in de interpretatie na de plaatsing van totale heupprothesen, om de positie én de oriëntering van de cup (acetabulaire component) en de femursteel in de ruimte te analyseren. Dit leidt tot een performante analyse van de chirurgie, hetgeen voorheen met conventionele radiografie minder evident was, tenzij de patiënt een meer stralingsbelastend onderzoek onderging (CT-scan).

Ook op het vlak van kniechirurgie zijn er enorme uitdagingen. Voorheen werden klassieke ‘full leg’ staande radiografieën gebruikt om zowel correcties rond de knie (osteotomieën bij patiënten met as-afwijkingen) als totale knieprothesen preoperatief voor te bereiden. Bij de klassieke radiografie geeft dit een realistisch beeld in het coronale vlak. Afwijkingen in dit coronale vlak als gevolg van een veranderde statiek van de patiënt (door bijvoorbeeld een flexum in de knie of heup) kunnen echter niet in rekening gebracht worden. Een correcte weergave van de driedimensionale structuur van het onderste lidmaat in belaste positie is van cruciaal belang bij zowel de preoperatieve planning alsook in het finale resultaat van de chirurgie. Het nieuwe onderzoek laat dus toe om deze foutenmarge te elimineren en bijgevolg om tot een accurater en correcter preoperatief plan te komen, wat uiteindelijk de patiënt maximaal ten goede komt in zijn eindresultaat.

Conclusie

Het nieuwe toestel geeft de mogelijkheid om met een significante stralingsreductie orthopedische aandoeningen op een unieke wijze driedimensionaal te evalueren in staande positie, bij zowel kinderen als volwassenen. Op die manier geeft het een beter inzicht in de orthopedische pathologie alsook in de evaluatie van de chirurgie. Het toestel zal daardoor ook zijn plaats kennen binnen verder wetenschappelijk onderzoek van de diensten Radiologie en Orthopedie.

U kunt hier het volledige artikel als pdf lezen.