Muskuloskelettale CT

Funktionsweise

Muskuloskelettale CT wertet CT-Untersuchungen von Becken, Acetabulum und Extremitäten aus, die bei komplexen Frakturen, zur Planung ihrer Osteosynthese und zur Charakterisierung einer Knochenläsion angefordert werden. Die Analyse segmentiert jeden Knochen im Bildfeld zusammen mit vorhandenen Implantaten und exportiert jeden als Oberflächennetz, das Planungssoftware und 3D-Drucker öffnen können.

Auf diesen Masken detektiert sie Frakturen, zerlegt jeden frakturierten Knochen in beschriftete Fragmente und misst deren Dislokation; aus einem Stapel axialer Schichten wird so eine Fragmentkarte, die ein Chirurg drehen kann. Fokale Knochenläsionen werden gefunden, als osteolytisch, osteosklerotisch oder gemischt mit ihren Aggressivitätsmerkmalen beschrieben und einer Bone-RADS-Managementkategorie zugeordnet.

Einsatzzweck

Entscheidungsunterstützung und Planungsgrundlage für Orthopäden und Unfallchirurgen sowie für Notfallmediziner, die diese Verletzungen zuerst sehen: wo die Fraktur verläuft, wie viele Fragmente es gibt und wie weit sie disloziert sind. Für zufällig entdeckte Knochenläsionen liefert sie einen strukturierten, leitlinienbasierten nächsten Schritt.

Zielgruppe

Unfallchirurgen, Becken- und Acetabulumchirurgen, Hand- und Fußchirurgen, MSK-Radiologen, Notfallmediziner und 3D-Drucklabore in Kliniken. Entwickler nutzen die Meshes und Fragmentbezeichnungen in Software für OP-Planung, patientenspezifische Schablonen oder Implantatdesign.

Unterstützte Eingaben

• Regionen: Becken und Acetabulum sowie obere und untere Extremitäten; das Becken eines Polytrauma-CT wird ebenfalls ausgewertet.
• NIfTI mit expliziter Voxelgröße wird für die Knochensegmentierung akzeptiert.

Anforderungen

Anforderung	Grund
Dünne Schichten	Oberflächennetze und Fragmentgrenzen folgen der Voxelgröße; dicke Schichten werden wegen Partialvolumeneffekten gekennzeichnet
Rescale Slope und Intercept	Knochen, Metall und Läsionsmatrix werden in Hounsfield-Einheiten getrennt
Der gesamte interessierende Knochen im Bildfeld	Eine Fragmentkarte benötigt jedes Fragment

Metallartefakte durch Implantate, Gefäßkanäle und offene Wachstumsfugen bei Kindern sind bekannte Fallstricke und werden gekennzeichnet, wenn sie einen Befund beeinflussen.

Optionale klinische Angaben

Unfallmechanismus, bekannte Implantate oder Voroperationen, eine Tumoranamnese und die Fragestellung (Frakturabklärung, OP-Planung, Zufallsläsion) werden in clinical_context übergeben und fließen in die Empfehlungen ein.

Das Ergebnis

Ein JSON-Ergebnis, gegliedert in Abschnitte, mit DICOM-SEG-Masken von Knochen, Fragmenten, Implantaten und Läsionen sowie STL-Meshes der segmentierten Knochen und Implantate.

Abschnitt	Inhalt
Frakturen und Fragmente	Frakturdetektion, Fragmentsegmentierung und -bezeichnung, Dislokation zwischen den Fragmenten
Knochen und Implantate in 3D	Masken von Becken, Femur, Humerus, Scapula, Rippen, Extremitätenknochen und Implantaten mit STL-Oberflächennetzen
Knochenläsionen	Fokale Läsionen mit Segmentierung, osteolytischem, osteosklerotischem oder gemischtem Muster, Aggressivitätsmerkmalen und Bone-RADS-Kategorie
Befundentwurf	Optional (options.report): ein Fließtext auf Englisch, der das Ergebnis für die befundende Person einordnet (Befunde, Beurteilung, Einschränkungen); jede Zahl wird gegen die Befunde geprüft

Standards

• DICOM: SEG für Knochen, Fragmente, Implantate und Läsionen; SR TID 1500 Measurement Report für Dislokation und Läsionsgröße; Schlüsselbilder, Encapsulated PDF und FHIR DiagnosticReport.
• 3D-Exporte: STL-Oberflächennetze von Knochen und Implantaten für Planungssoftware und 3D-Druck.
• Befundungssystem: Bone-RADS v2023 für zufällig entdeckte und unklare Knochenläsionen im CT.