Hintergrund und Zielsetzung: Die traditionelle Röntgenbildgebung basiert auf der Absorptionseigenschaft von Röntgenstrahlen, was die Erkennung von Weichteiltumoren der Leber einschränkt. Die Dunkelfeldbildgebung und Phasenkontrastbildgebung nutzen Streuung und Brechung von Röntgenstrahlen, um zusätzliche Informationen über die mikroskopische Gewebestruktur zu liefern. Diese Studie untersucht vorläufig mithilfe eines kombinierten Röntgengittersystems mit Laborröntgenquelle die Bildmerkmale und Kontrastunterschiede der drei Bildgebungsmodi Absorption, Dunkelfeld und Phasenkontrast bei einem ex vivo Mausmodell von Lebermetastasen des Kolorektalkarzinoms und bewertet die Machbarkeit sowie den potenziellen Anwendungswert der Technik. Methoden: Es wurden drei männliche BALB/c-Mäuse mit intaktem Immunsystem verwendet; das Modell der Lebermetastasen wurde durch Spleninjektion von CT26-Kolonkarzinomzellen etabliert. Nach Formalinfixierung der ex vivo Leberproben erfolgte die Bildgebung mit dem kombinierten Röntgengittersystem der Laborröntgenquelle zur Gewinnung von digitalen Röntgenaufnahmen (DR) und Computertomographie (CT). Vier Radiologen (zwei Junioren, zwei Senioren) bewerteten unabhängig die Gesamtbildqualität, die Klarheit der Tumorränder und das Vorhandensein von Artefakten auf den drei CT-Bildtypen anhand einer Likert-Skala; der Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR) wurde berechnet. Da es sich um eine vorläufige explorative Studie mit begrenzter Stichprobengröße handelt, wurden keine Hypothesentests zwischen Gruppen durchgeführt; die Ergebnisse werden deskriptiv dargestellt. Ergebnisse: Bei Probe 1 war aufgrund von Verformung während der Bildgebung keine CT-Rekonstruktion möglich, es wurden nur DR-Bilder erhalten; bei Proben 2 und 3 lagen DR- und CT-Bilder vor. Auf Absorptions-DR/CT-Bildern zeigten Lebermetastasen eine gleiche oder leicht höhere Dichte als das normale Lebergewebe mit unscharfen Grenzen; auf Dunkelfeld-DR/CT-Bildern zeigten Metastasen ein niedriges Signal, normales Lebergewebe ein hohes Signal mit deutlich erkennbarem Kontrast; auf Phasenkontrast-DR-Bildern zeigte das normale Lebergewebe ein gemischtes Hoch-Tief-Signal, Metastasen ein relativ homogenes Signal; Phasenkontrast-CT-Bilder zeigten undeutliche Metastasen. Die Gesamtbildqualität (3,63±0,52) und die Tumorrandschärfe (3,75±0,46) von Dunkelfeld-CT lagen über der von Absorptions-CT (1,25±0,71; 1,63±0,52) und Phasenkontrast-CT (0,38±0,74; 0,38±0,52), die Artefaktbewertung (1,13±0,35) war niedriger als bei Absorptions-CT (2,63±0,74) und Phasenkontrast-CT (3,38±0,74). Die Übereinstimmung zwischen den Beobachtern reichte von mittel bis gut (κ=0,709 zwischen Junioren, κ=0,750 zwischen Senioren; κ=0,527 zwischen verschiedenen Erfahrungsständen). Das CNR des Dunkelfeld-CT bei Probe 2 (0,5128) war höher als bei Absorptions-CT (0,2904) und Phasenkontrast-CT (0,3241); ebenso bei Probe 3 (0,5260) höher als bei Absorptions-CT (0,1980) und Phasenkontrast-CT (0,0259). Fazit: Die Studie konnte erfolgreich Dunkelfeld-CT-Bildgebung in einem ex vivo Modell von Lebermetastasen des Kolorektalkarzinoms realisieren und zeigte erstmals die klare Unterscheidung von Lebermetastasen und normalem Lebergewebe. Trotz begrenzter Stichprobengröße zeigten Dunkelfeldbilder konsistente Vorteile in Gesamtbildqualität, Tumorrandschärfe und Artefaktkontrolle, was auf das Potenzial hinweist, die Grenzen der traditionellen Absorptionsbildgebung bei der Weichteilauflösung zu überwinden und eine wichtige Grundlage für die zukünftige Optimierung der Parameter und Effektgrößenschätzung bei in vivo Studien zu liefern.

Dunkelfeldbildgebung;Phasenkontrastbildgebung;Computertomographie;Digitale Röntgenaufnahme;Lebermetastasen;Machbarkeitsstudie