Entwicklung und Evaluation neuer bildgebender Methoden für die Diagnostik neoplastischer und entzündlicher Darmerkrankungen

Abstract

Die in der Arbeit vorgestellten schnittbildbasierten Untersuchungen führen zu einer Erweiterung des diagnostischen Spektrums bei Erkrankungen des Darmes. Die Techniken finden ihren jeweiligen Platz entweder als komplementäre Verfahren oder sie sind in der Lage, bisheriger Untersuchungsmethoden zu ersetzen. Künftige Studien werden ihren Stellenwert bestimmen. Im folgenden werden die Ergebnisse dieser Arbeit im Kontext der Bedeutung der einzelnen vorgestellten Verfahren innerhalb der klinischen und der radiologischen Diagnostik zusammengefasst: CT-Kolonographie: Als wesentliches Ergebnis unserer Studien über die CT-Kolonographie ist festzuhalten, dass erstmals gezeigt werden konnte, dass mit Hilfe der Mehrzeilenspiralcomputertomographie, in unseren Arbeiten mit der 16- bzw. 64-Zeilenspiralcomputertomographie auch sehr kleine kolorektale Raumforderungen mit minimalen Durchmessern von wenigen Millimetern mit einer relativ hohen Sensitivität detektiert werden können und das deren Detektion entscheidend vom gewählten zwei- oder dreidimensionalen Rekonstruktionsmodus abhängt. Bezüglich der Sensitivität und Spezifität konnten mit dem Kolon-Dissektion-Modus verglichen mit den anderen Rekonstruktionsverfahren die besten Ergebnisse gefunden werden. Dieses Rekonstruktionsverfahren zeigt eine virtuelle Darstellung des Kolon in Längsstreifen in einem aus einer orthogonalen Kameraposition einsehbaren Blickausschnitt von 45°. Abgesehen von der optimalen Einsehbarkeit der Kolonschleimhaut und daraus resultierenden höheren Sensitivität zur Detektion von kleineren Raumforderungen ermöglicht dieses Rekonstruktionsverfahren die Diagnostik in einem deutlich kürzeren Zeitraum. Der Kolon-Dissektion-Modus trägt laut unseren Studien insofern zu einer deutlichen Optimierung der CT- Kolonographie bei. Obwohl dieses Verfahren viele Vorzüge besitzt, gestaltet sich die Auswertung mit der herkömmlichen Technik im endoluminalen Blick als relativ zeitaufwendig 117 und zum Teil fehlerbehaftet, da die gleichen Beschränkungen der Sicht bestehen wie bei der konventionellen Koloskopie. Raumforderungen, die unmittelbar hinter Falten oder in Faltentälern lokalisiert sind können der Diagnostik entgehen. Diese Limitationen waren aus eigener Erfahrung die Gründe dafür, das die CT-Kolonographie im Routinebetrieb nicht unerhebliche diagnostische und zeitliche Probleme generierte. Der Kolon- Dissektion-Modus ermöglicht aufgrund der orthogonalen Position der virtuellen Kamera diese Limitationen zu umgehen. Aufgrund der besseren Übersicht kann pro Zeiteinheit ein größerer Abschnitt der Darmschleimhaut unbehindert visualisiert werden, das zeitaufwendige endoluminale Vorschieben der virtuellen Kamera entfällt. Der resultierende Gewinn an diagnostischer Sicherheit und der Möglichkeit einer beschleunigten Auswertung führt zu einer deutlichen Optimierung des gesamten Verfahrens, so dass die grundsätzlichen Vorteile der CT-Kolonographie gegenüber der konventionellen Koloskopie noch offensichtlicher werden. Diese sind die fehlende Invasivität, die eine Sedierung zu vermeiden erlaubt, die Untersucherunabhängigkeit und Reproduzierbarkeit, die Möglichkeit der Einsicht in mit der konventonellen Koloskopie nicht passierbare Stenosen und über diese hinaus zur Detektion eventueller synchroner Neoplasmen, die präzise topographische Lokalisation eines eventuellen pathologischen Befundes, die Bestimmung der extraluminalen Tumorinfiltrationstiefe und die Möglichkeit zur Durchführung einer kombinierten Staginguntersuchung in einer Sitzung. Die CT-Kolonographie macht den herkömmlichen Kolon- Doppelkontrasteinlauf in der Diagnostik von Polypen und Tumoren überflüssig, da die CT-Kolonographie ihr an Sensitivität und Spezifität überlegen ist, in der Regel eine geringere Strahlenexposition für Patient und Untersucher bedeutet, schneller durchzuführen ist und auf Bariumsulfat insbesondere im Rahmen präoperativer Untersuchungen verzichtet werden kann. Die CT-Kolographie ist die Methode der Wahl bei technisch nicht oder nur unvollständig durchführbarer sowie abgelehnter konventioneller Koloskopie. Die CT-Kolonographie kann im erstgenannten Fall unmittelbar im Anschluss an eine konventionelle Koloskopie durchgeführt werden. Primär eingesetzt werden sollte die CT-Kolonographie bei Patienten unter 118 antikoagulativer Therapie und bei starken Herzrhythmusstörungen. Bei Patienten mit hohem kolorektalen Karzinomrisiko kann neben der kolorektalen Tumordiagnostik in gleicher Sitzung eine Staging- Untersuchung des Thorax und des Abdomens durchgeführt werden. Patienten mit kolorektalen Polyposis- Syndromen und erblich bedingt erhöhtem Darmkrebsrisiko sollten weiterhin engmaschig einer konventionellen Koloskopie mit gleichzeitiger therapeutischer Option zugeführt werden. Der potenzielle Einsatz der virtuellen Koloskopie im Rahmen von Früherkennungsmaßnahmen bedarf einer weiteren Überprüfung in Multicenter-Studien. Insbesondere aufgrund der vorteiligen Patientenakzeptanz könnte die CT-Kolonographie sich als attraktive Alternative zu den bestehenden Vorsorgeuntersuchungen etablieren. Zweifellos ist die konventionelle Koloskopie nach wie vor insbesondere wegen der therapeutischen Option als das primär zu empfehlende Verfahren anzusehen. Dennoch wird diese Vorsorgeuntersuchung nur von etwa 5 % der Bevölkerung genutzt. Insofern entgehen 95 % der Zielgruppe einem Screening. Sofern die CT-Kolonographie in der Lage wäre den Anteil der Screeningpopulation zu erhöhen, wäre diese diagnostische Option, die eine der konventionellen Koloskopie vergleichbare Sensitivität besitzt, als Verfahren sehr zu begrüßen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist somit festzustellen, dass es derzeit neben der konventionellen Koloskopie alternativ das Schnittbildverfahren CT-Kolonographie (ggf. MRKolonoskopie, s.u.) angeboten wird. Arzt und Patient sollten sich nach einer ausführlichen Beratung unter Berücksichtigung der medizinischen Fragestellung, eventueller Vor- bzw. Begleiterkrankungen und der individuellen Bedürfnisse des Patienten für das jeweilige Verfahren entscheiden. MR-Kolographie: Die MR- Kolonographie ist eine einfach durchführbare kernspintomographische Untersuchung des Kolons, bei der zur Distension des Kolonrahmens körperwarmes Leitungswasser über eine rektale Sonde appliziert wird. Diese Untersuchungsmethode nimmt aufgrund ihres hervorragenden Weichteilkontrastes bei der schnittbildgebenden Diagnostik 119 von Darmerkrankungen einen zunehmenden Stellenwert ein. Tumoröse und entzündliche Darmwandveränderungen aber auch extraluminale Manifestationen und Komplikationen einer Erkrankung sind zuverlässig detektierbar. Das Verfahren hat bezüglicher der Detektion von kolorektalen Polypen gegenüber der CT-Kolonographie eine geringere Sensitivität insbesondere bei Polypen mit einer Größe unter 6 mm. Das schlechte Abschneiden der MR-Kolonographie beim Nachweis kleinerer Polypen erscheint in Anbetracht der Entartungsbiologie weniger problematisch. So besteht ein relevantes Entartungsrisiko von über 1 % lediglich für kolorektale Polypen mit einer Größe über 10 mm. Solange diese Läsionen sicher erfasst werden, erscheint der Einsatz der MR-Kolonographie für die Früherkennung kolorektaler Raumforderungen möglich. Die Diagnostik von entzündlichen Darmerkrankungen bei der hell-lumigen MR-Kolonographie beruht auf der Darstellung von Darmwandverdickungen, die von kolorektalen Raumforderungen auf der Visualisierung von Füllungsdefekten. Obschon sich diese Technik in den letzten Jahren als effektiv erwiesen hat, sind einige Limitationen offensichtlich. So ist eine Unterscheidung zwischen Polypen, residuellem Stuhl und Luftblasen selbst bei Auswertung von Datensätzen in unterschiedlicher Patientenposition nicht immer möglich. Die Aussagekraft der dunkel-lumigen MR- Kolonographie bezüglich der Detektion von kolorektalen Raumforderungen ist bislang erst in wenigen Studien bewertet worden. Die Ergebnisse scheinen günstiger zu sein als die der hell lumigen Kolonographie und weisen auf eine hohe diagnostische Genauigkeit dieses Verfahrens hin. Die Domäne der MR- Kolonographie ist die schnittbildgebende Diagnostik von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen. Aufgrund des hohen Weichteilkontrastes lassen sich die typischen Zeichen der Darmwandentzündung verlässlich darstellen. Zudem sind extraluminale Komplikationen wie Fisteln, Konglomerattumoren und Abzesse nachweisbar. Die Applikation von paramagnetischem Kontrastmittel unterstützt die Detektion des entzündetem Gewebe und ermöglicht darüber hinaus als objektiver Parameter das Ausmaß der Entzündung festzustellen. 120 Während also der Wert der MR-Kolonographie im Rahmen der Diagnostik und Verlaufskontrolle chronisch entzündlichen Darmerkrankungen eine zunehmende Bedeutung gewinnt, ist für deren Einsatz in der Diagnostik kolorektaler Raumforderungen eine ähnliche Bewertung wie bezüglich der CT-Kolonographie anzuführen. Der potenzielle Einsatz der MR-Kolonographie im Rahmen von Früherkennungsmaßnahmen sollte in Multicenter-Studien überprüft werden. Ähnlich wie die CT-Kolonographie könnte die MR-Kolonographie als alternatives Verfahren mit vermutlich größerer Akzeptanz im Vergleich zur konventionellen Koloskopie etablieren. Die MR-Kolonographie wird aufgrund der fehlenden Strahlenexposition im Vergleich zur CTKolonographie vermutlich an Bedeutung gewinnen, denn der Einsatz ionisierender Strahlen zum Screening potentiell gesunder Menschen ist grundsäzlich schwer zu rechtfertigen. Zweifellos ist die konventionelle Koloskopie nach wie vor insbesondere wegen der therapeutischen Option als das primär zu empfehlende Verfahren anzusehen. Sofern auch die MR- Kolonographie in der Lage wäre den Anteil der Screeningpopulation zu erhöhen, wäre diese diagnostische Option in die Reihe der etablierten Verfahren mit einzubeziehen. Auch diesbezüglich sollte eine ausführliche Beratung vor der Entscheidung zu einem der Verfahren vorangestellt werden. Wir bevorzugen derzeit die CT-Kolonographie zur Detektion von kolorektalen Raumforderungen und die MR-Kolonographie zur Beurteilung und Verlaufskontrolle von entzündlichen Darmerkrankungen. MR-Sellink: Der MR-Sellink ist ein Untersuchungsverfahren, welches seinen Stellenwert vorrangig in der Diagnostik und Verlaufskontrolle chronisch entzündlicher Darmerkrankungen hat. Es wurde von uns modifiziert und mit einer dynamischen Komponente unter kontinuierlicher Applikation von Flüssigkeit während der Datenakquisition erweitert, die zu einer optimalen und kontrollierten Distension des Dünndarmes führt. Diese Distensionsqualität ist ohne die dynamische Komponente in der 121 Untersuchung nicht zu gewährleisten. Aus diesem Grunde profitiert die diagnostische Qualität des MR-Sellink durch die dynamische Komponente und unsere Studien zeigen, dass der Nachweis und die Differenzierung von narbig fixierten und funktionellen Stenosen möglich ist. Die Anatomie des Dünndarmes lässt sich in einer der konventionellen Röntgendiagnostik vergleichbaren Qualität darstellen. Darüber hinaus werden Veränderungen der Darmwand und extraluminale Komplikationen wie Abszess- oder Fistelbildungen erkannt. Die Sensitivität der Untersuchung in Bezug auf obstruktive Dünndarmläsionen übertrifft nicht nur die der anderen MRModalitäten, sondern aufgrund der überlagerungsfreien Darstellung auch das konventionelle Enteroklysma. Dies gilt auch für diskrete Läsionen. Aufgrund der dynamischen Beurteilbarkeit der Methode lassen sich funktionelle Aspekte stenosierender Dünndarmprozesse in ähnlicher Weise wie im konventionellen Enteroklysma erfassen. Durch die hohe Detailauflösung sind bereits diskrete entzündliche Veränderungen erkennbar. Die Methode erscheint daher geeignet, das konventionelle Enteroklysma zu ersetzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn wiederholte strahlenbelastende Untersuchungen bei jungen Patienten vermieden werden können. Ein von uns vorgestelltes und erstmals beschriebenes Verfahren ist die Kombination von MR- Sellink und MR-Kolonographie mit einer kontinuierlichen über die nasojejunale Sonde erfolgenden Flüssigkeitszufuhr. Dieses Verfahren bietet in einer einzelnen Untersuchung, die Evaluation sowohl des Dünn- als auch des Dickdarmes an. Die kontinuierliche Flüssigkeitszufuhr erlaubt die Differenzierung funktioneller von fixierten narbigen Stenosen sowohl im Dünn- als auch im Dickdarm. Da der Morbus Crohn sämtliche Abschnitte des Gastrointestinaltraktes betreffen kann, kann mit dieser Methode ein relativ großer Abschnitt des Verdauungstraktes eingesehen werden und einer sensitiven Diagnostik zugeführt werden. Endoskopische Verfahren erlauben die Einsicht in das Duodenum im Rahmen der Oesophago-Gastro-Duodenoskopie und in das terminale Ileum im Rahmen der Ileo-Koloskopie. Gegebenenfalls ist die Push-Endoskopie in 122 der Lage weitere Dünndarmbereiche einzusehen. Grundsätzlich bleibt diesen Verfahren ein Teil der Dünndarms visuell verborgen und entsprechend verbleibt eine diagnostische Lücke. Der MR-Sellink ist in der Lage, diese Lücke ähnlich wie die konventionelle Untersuchung des Dünndarms nach Sellink zu füllen. Die Kapselendoskopie, das heißt die Untersuchung des Dünndarmes mit einer verschluckbaren kleinen Kamera ist ein modernes Verfahren zur endoluminalen Bildgebung des Dünndames. Die Kamera akquiriert zwei Bilder pro Sekunde und ist so in der Lage innerhalb von zwei bis vier Stunden ca. fünf Meter Darm zu untersuchen. Dieses Verfahren ist erstmals in der Lage, das Dünndarmlumen real in einer Videoaufzeichnung darzustellen. Die Untersuchung ist jedoch vom Ausmaß der Darmperistaltik abhängig, so dass bei langsamer Peristaltik und entsprechend langsamer Wanderung der Kapsel eine relativ gute Abbildung des Lumens erfolgt, eine starke Peristaltik jedoch zu einer schnellen Wanderung der Kamera mit konsekutiv suboptimaler und unvollständiger Abbildung führt. Die Lokalisation der Kamera, bzw. die Zuordnung eines akquirierten Bildes zu einem Darmabschnitt erfolgt durch eine Positionsbestimmung der Kamera mithilfe zweier Antennen in zwei Dimensionen, so dass durchaus eine ungefähre Angabe der anatomischen Region angegeben werden kann, in der sich die Kamera während der Aufnahme befand. Natürlich ist eine derart präzise anatomische Zuordnung und übersichtliche Darstellung des Dunndarms wie im MR-Sellink nicht möglich. Das grundsätzliche Problem der Kamera ist, das diese nur angewendet werden kann, wenn vorher eine relevante Stenose des Dünndarmes ausgeschlossen wurde, was wiederum entweder eine konventionelle Dünndarmdarstellung nach Sellink oder die Durchführung eine MR-Sellink voraussetzt. Bestimmung der Entzündungsaktivität von entzündlichen Darmerkrankungen mit der MRT: 123 Wir stellen eine Methode zur quantitativen Erfassung der Entzündungsaktivität von des Morbus Crohn vor. Mithilfe der MRT kann abgesehen von morphologischen Aussagen des entzündlich veränderten Darmabschnittes mithilfe einer Quantifizierung der Kontrastmittelaufnahme im wandverdickten Darmabschnitt eine objektive Aussage zur Entzündungsaktivität getroffen werden. Mehrere bereits veröffentlichte Studien zeigen eine positive Korrelation zwischen maximaler prozentualer KM-Aufnahme der Darmwand und dem auf klinischen und Laborparametern basierendem Crohn-Index CDAI. Wir konnten eine signifikante Korrelation zwischen der prozentualen Steigerung der Kontrastmittelaufnahme und dem koloskopisch bestimmten Entzündungsausmaß nachweisen. Im Gegensatz zu bislang veröffentlichten Studien verwendeten wir zur quantitativen Messung der Kontrastmittelaufnahme der Darmwand nicht den Quotient der Messergebnisse der entzündlichen und normalen Darmwand derselben Datenakquisition nach intravenöser Kontrastmittelgabe, sondern die Messwerte identischer Lokalisationen der Darmwand in den Akquisitionen vor und nach der intravenösen Kontrastmittelgabe. Da laut unseren Erfahrungen die Vaskularisation des Darmes auch innerhalb derselben Untersuchungssequenz regional unterschiedlich sein kann, erwarten wir von unserer Methode bei Messung an identischen Positionen vor und nach der Kontrastmittelapplikatin genauere Ergebnisse. Dieses Verfahren kann in Verein mit den oben beschriebenen morphologischen diagnostischen Kriterien eine zusätzliche Information insbesondere bezüglich der Floridität eines entzündlichen Darmprozesses erbringen. Abgesehen von morphologischen Kriterien, die für einen funktionelle oder fixierte entzündlich bedingte Stenose sprechen, kann mit Hilfe der objektiven Bestimmung des Entzündungslausmaß als weiteres Kriterium gegebenenfalls die therapeutische Entscheidung entweder in Richtung eines konservativen oder chirurgischen Vorgehens beeinflusst werden. Bislang konnte die entzündliche Aktivität eines Darmsegmentes entweder anhand des endoskopisch erfassten visuellen Darmschleimhautbefund eingeschätzt werden oder mit Hilfe der endoskopischen 124 Hislologiegewinnung. Das kernspintomographische Verfahren stände somit als nicht invasives Diagnoseverfahren zur objektiven Bestimmung der Entzündungsaktivität den endoskopischen Verfahren komplementär und zukünftig gegebenenfalls auch alternativ gegenüber. MR-Sellkink mit dynamischer Visualisierung: Der MRT-Sellink ist in der Lage, neben extraluminalen Prozessen auch Faltenrelief und Stenosen ähnlich gut wie die konventionelle Durchleuchtungsuntersuchung nach Sellink darzustellen. Aufgrund der oben beschriebenen dynamischen Beurteilbarkeit bei kontinuierlicher Flüssigkeitszufuhr, der Kombinationsuntersuchung von MR-Sellink und MRT des Kolon und der objektiv quantifizierbaren Kontrastmittelkinetik der Darmwand zur Bestimmung der entzündlichen Aktivität hat diese Methode gegenüber dem konventionellen Enteroklysma nach Sellink Vorteile. Neben dem wichtigen Untersuchungskriterium der Palpation fehlt der MRT die zeitgerechte Visualisierung der Darmperistaltik. Wir stellen als Erweiterung der diagnostischen Möglichkeiten erstmals eine Untersuchungsmethode vor, mit der die Darmperistaltik über einen Zeitraum von fast dreieinhalb Minuten visualisiert werden kann. In dieser Zeit wird in einer schnellen T1- gewichteten Gradienten-Echo-Seqenz bei der in drei benachbarten zueinander parallelen Schichten von je 8 mm Dicke und einem Abstand von je 2 cm in koronarer Raumrichtung pro Schicht 150 Bilder, also für die drei Schichten insgesamt 450 Bilder akquiriert werden. Mit dieser Sequenz können wir die Darmperistaltik anschaulich in einer Kinoschleife darstellen. Diese zusätzliche funktionelle Information komplettiert das Spektrum des MR-Sellink bzw. auch der Kombinationsuntersuchung von dynamischem MR-Sellink und MR- Kolonographie. Bis auf die Möglichkeit der Palpation sind somit sämtliche Modalitäten, die mit der konventionellen Dünndarm-Kontrastdarstellung nach Sellink durchführbar sind, vorhanden. Diese zusätzlichen Optionen wie die Objektivierung des Entzündungsausmaßes anhand von quantitativ erfassten Messwerten und die Visualisierung der Peristaltik sind im Verein mit der sehr guten anatomischen Darstellung und des hohen Weichteilkontrastes in der Lage 125 ein wichtiges diagnostische Werkzeug in der Dünndarmdiagnostik zu werden, welches über die Möglichkeiten der endoskopischen Verfahren hinaus geht und gleichzeitig die konventionelle Dünndarmuntersuchung nach Sellink bezüglich der diagnostischen Qualitäten übertrifft, und zudem ohne den Einsatz ionisierender Strahlen auskommt. Als diagnostischen Algorhytmus bei entzündlichen Darmerkrankungen schlagen wir vor, dass nach den klinischen und laborchemischen Untersuchungen und nach der konventionellen Endoskopie des oberen und unteren Gastrointestinaltraktes mit Histologiegewinnung die Durchführung eines MR-Sellink bzw. einer Kombination eines MR-Sellink mit einer MRKolonoskopie als komplementäres Verfahren angeschlossen werden sollte, um eventuelle weitere entzündliche Manifestationen des Dünndarms und möglicherweise vorhandene extraintestinale Manifestationen detektieren zu können. Eventuelle Stenosen des Dünndarmes können damit ausgeschlossen werden, um über den zusätzlichen Einsatz der Kapselendoskopie zu entscheiden. Über den ausschließlichen Einsatz des MR-Sellink bzw. dessen Kombination mit der MR- Kolonoskopie im Rahmen von Therapiekontrollen unter Verzicht einer endoskopischen Untersuchung sollte von Seiten des Gastroenterologen entschieden werden. Die Erweiterung des diagnostischen Spektrums bei Erkrankungen des Darmes mit Hilfe der genannten Schnittbildverfahren wird die Diagnostik des Abdomens und insbesondere des Darmes optimieren und eine zunehmende Bedeutung für therapeutische Entscheidungen gewinnen. Diese Techniken werden entweder als komplementäre Verfahren eingesetzt und zukünftig sogar bisherige Untersuchungsmethoden ersetzen. Weitere Studien werden ihren Stellenwert bestimmen. 126 Danksagung: Herrn Univ.-Professor Dr. med. Dr. med. h.c. Roland Felix danke ich für die Aufnahme an die Universität, die wissenschaftliche Förderung und die Gelegenheit, mit außerordentlichen klinischen und apparativen Möglichkeiten arbeiten zu können. Für die Unterstützung bei den Patientenuntersuchungen bedanke ich mich bei den medizinisch technischen Assistenten, vor allem Herrn Hussein Zolfagharie, Frau Ding-Reinelt, Herrn Helmig und Herrn Khaled Hazim. Den Mitarbeitern der Klinik für Strahlenheilkunde danke ich für die kollegiale Zusammenarbeit.

The sectional image-based examination technique described in this paper shall lead to an expansion of the spectrum of diagnoses for gastrointestinal diseases. The techniques will either become complementary procedures or will even be able to replace other older procedures. Future studies shall be able to determine their true value. In the following the results of this work shall be summarized referring in particular to the role of the individually described procedures in clinical and radiological diagnostics: CT- colonography: An important outcome from our studies on CT-colonography was that for the first time it could be shown using the multiline spiral CT, in our work using 16 or 64-multiline spiral CT, that even very small colorectal space occupying lesions with minimal diameters in the range of only a few millimeters could be detected with a relatively high sensitivity, and that their detection decisively depends on the two- or three-dimensional reconstruction mode selected. Regarding sensitivity and specificity, the best results were achievable using the colon dissection mode within the other reconstruction methods. This reconstruction method produced a virtual representation of the colon in longitudinal strips with an angle of view of 45 ° from an orthogonal camera aspect. Apart from the optimal view of the colonic mucosa and with that the higher detection sensitivity for smaller space occupying lesions, this reconstruction method also allowed the diagnostics to be carried out in a much shorter period of time. The colon dissection-mode according to our studies represents a clear optimization of the CT- colonography in this respect. Although this procedure offers many benefits, evaluation with traditional techniques employing an endoluminal view proved to be relatively time-consuming and sometimes even defective since the same restrictions of visibility occur, as is the case with conventional coloscopy. Space occupying lesions which are localized immediately behind wrinkles or in furrows can escape diagnostic detection. In our experience these limitations were the reasons why CT colonography under routine operation were associated with not unimportant diagnostic and temporal problems. The colon-dissection mode allows us to bypass this limitation because of the orthogonal positioning of the virtual camera. Because of the better overview, a larger section of intestinal mucosa can be visualized per unit of time, and a time-consuming endoluminal advancement of the virtual camera is not necessary. The resultant benefits with respect to diagnostic precision and the ability evaluate more rapidly leads to a clear optimization of the entire procedure so that the fundamental benefits of CT-colonography over conventional colonoscopy become even more apparent. These include the lacking invasiveness, a fact that precludes the need for sedation, the independence from operator ability and reproducibility, the possibility of looking into stenoses that can not be passed by conventional colonoscopy (and as such the detection of synchronous neoplasms), the precise topographical localization of a pathological finding, the determination of the extraluminal tumor infiltration depth, and the possibility of implementing a combined staging within a single session. CT- colonography renders the traditional colon double contrast technique for the diagnosis of polyps and tumor as superfluous, since CT-colonography is superior regarding both sensitivity and specificity, usually entails less radiation exposure for the patient and operator, can be carried out faster, and requires no barium sulfate particularly where pre-operative examinations are concerned. CT-colonography is the method of choice for technically unfeasible or only partially feasible situations with conventional colonoscopy. In the first-mentioned case CT colonography can be applied immediately after a conventional colonoscopy is carried out. CT-colonography should be applied primarily for patients under anticoagulant therapy and those with severe cardiac arrhythmias. Amongst patients with high a colorectal carcinoma risk a staging examination of the thorax and the abdomen can be carried out as a complement to the colorectal tumor diagnostics within the same session. Patients with colorectal polyposis syndromes and a hereditarily raised intestinal cancer risk should also be screened by conventional colonoscopy in a closely knit fashion with a simultaneous therapeutic option. The potential use of virtual colonoscopy for early diagnostics requires further evaluation in multi-center studies. Because of the improved patient acceptance in particular, CT-colonography is likely to establish itself as an attractive alternative to existing medical check-ups. Conventional colonoscopy is still to be considered as a recommendable procedure primarily because of the therapeutic option that it provides. Nevertheless, this medical check-up procedure is only undergone by about 5 % of the general population, so that 95 % of the target population escapes screening. If the CT-colonography is truly able to increase the size of the screened population, this diagnostic option, which offers comparable sensitivity to conventional colonoscopy, would be highly welcomed indeed. At this point in time it can therefore be stated that the sectioning imaging procedure of CT-colonography can be offered as an alternative to conventional colonoscopy (and possible MR colonoscopy, see below). Doctors and patients should decide together the chosen procedure after a full consultation considering the medical goals, any possible preexisting or accompanying disorders, and the individual needs of the patient. MR- colonography: MR-colonography is an easily implementable NMR tomographic examination of the colon whereby body-heat water is applied via a rectal probe to achieve a distension of the intracolonic space. This procedure is increasing in value within the field of sectional imaging diagnostics of GI diseases because of the outstanding soft-tissue contrast that it offers. Tumorous and inflammatory intestinal wall alterations as well as extraluminal manifestations and complications of a disease can be reliably detected. Regarding the detection of colorectal polyps, the procedure has a lower sensitivity than that of CT-colonography particularly with polyps that are less than 6 mm in size. The inferior performance of MR-colonography for detecting smaller polyps appears to be unproblematic when considering the biology of transformation. A relevant transformation risk of more than 1 % exists only for colorectal polyps that are larger than 10 mm in size. As long as these lesions can be detected with certainty, the use of MR-colonography for the early detection of colorectal space occupying lesions appears entirely feasible. The diagnostics of inflammatory intestinal diseases using bright lumen MR-colonography is based on the depiction of intestinal wall thickening, and that of colorectal space occupying lesions on the visualization of filling defects. Although this technique has proven effective over the last years, it does have some limitations. Thus a distinction between polyp, residual stools and air pockets is not always possible even when evaluating data records in different patient positions. The informative value of black lumen MR- colonography regarding the detection of colorectal space occupying lesions has only been assessed up until now in a few studies. The results seem more favorable than those from bright lumen colonography and suggest a high diagnostic precision for that procedure. The domain of MR-colonography is the sectional imaging diagnostics of chronic inflammatory intestinal diseases. Because of the higher soft-tissue contrast, the typical signs of intestinal wall inflammation can be reliably represented. In addition, extraluminal complications such as fistulae, conglomerate tumors and abscesses can be detected. The application of paramagnetic contrast medium assists in the detection of inflamed tissue and the extent of inflammation can also be determined as an objective parameter. As such, while the value of MR- colonography for the diagnostics and follow-up of chronic inflammatory intestinal disorders is growing in importance, a similar assessment for its use in the diagnostics of colorectal space occupying lesions can be reported, as is the case for CT- colonography. The potential use of MR-colonography for early recognition should be assessed further in multi-center studies. Just as with CT-colonography, MR-colonography might establish itself as an alternative procedure with presumably greater acceptance in comparison to conventional colonoscopy. MR-colonography will presumably gain in importance due to the lacking radiation exposure compared to CT-colonography, since as a matter of principle the use of ionizing radiation for the screening of potentially healthy people is difficult to justify. Without a doubt conventional colonoscopy can still be considered as a recommendable procedure primarily because of the therapeutic option that is also offered. As long as MR- colonography is able to increase the size of the screening population, this diagnostic option can therefore be included within the range of established procedures. Also in this regard a full consultation should be provided before a decision to choose between the procedures. We currently favor CT- colonography for the detection of colorectal space occupying lesions and MR- colonography for the diagnosis and follow up of inflammatory intestinal disorders. MR-Sellink: The MR-Sellink is a procedure, which has its greatest value in the diagnostics and follow-up of chronic-inflammatory intestinal disorders. It was modified by us and expanded with a dynamic component involving the continuous application of fluid during data acquisition that leads to an optimal and controlled distension of the small intestine. This distension quality can not be guaranteed during examination without this dynamic component. The diagnostic quality of the MR-Sellink therefore benefits from the dynamic component and our studies show that the detection and differentiation of scar-associated and functional stenoses is possible. The anatomy of the small intestine can be depicted with a comparable quality to that achieved with conventional X-ray diagnostic procedures. In addition, modifications in the intestinal wall and extraluminal complications such as abscess or fistulae can also be detected. The sensitivity of the examination regarding obstructive small intestinal lesions exceeds not just that of the other MR modalities, but because of its superposition-free depiction also conventional enteroclysma. This also applies for discreet lesions. Because of the dynamic assessibility of the procedure, functional aspects of stenosing small intestinal processes can be recognized to a similar extent as is possible with conventional enteroclysma. Because of the high resolution for details one can already recognize discreet inflammatory alterations. Because of this the procedure appears suitable as a replacement for conventional enteroclysma. This applies particularly where repeated radiological examinations are to be avoided amongst younger patients. A procedure used by us and described for the first time is the combination of MR-Sellink and MR- colonography with a continuous fluid supply via a nasojejunal probe. This procedure offers an assessment of both the small intestine and the colon in a single examination. The continuous fluid supply allows the differentiation of functional and scar-fixed stenoses both in the small intestine and the colon. Since Crohn s disease can affect all sections of the gastrointestinal tract, a relatively large section of the GI tract can be inspected with this procedure and a sensitive diagnostics can be provided. Endoscopic procedures allow an insight into the duodenum with an esophago-gastroduodenoscopy and into the terminal ileum within an ileo-coloscopy procedure. If necessary a push endoscopy is able to visualize additional small intestinal areas. As a matter of principle, however, one part of the small intestine remains concealed and a diagnostic gap remains as such. The MR-Sellink, however, is able to fill this gap in the same way as conventional investigation of the small intestine according to Sellink. Capsular endoscopy, i.e. the investigation of the small intestine using a swallowable small camera, is a modern procedure for endoluminal imaging of the small intestine. The camera takes two pictures per second and is able in this way to examine approx. five meters of the intestine within two to four hours. This procedure for the first time is able to depict the small intestinal lumen in real time in a video recording. The examination is, however, dependent on the degree of intestinal peristalsis so that with a slow peristalsis and a slow excursion of the capsule a relatively good illustration of the lumen can be provided, but with a strong peristalsis a rapid excursion of the camera occurs with a suboptimal and incomplete depiction. The localization of the camera as well as the assignment of the acquired images is achieved by triangulating the camera, i.e. with the help of two antennae in two dimensions so that an approximate conveyance of the anatomical region in which the camera was lying while taking the picture can be achieved. The kind of precise anatomic assignment and clear representation of the small intestine achievable in the MR-Sellink procedure is not of course possible. The basic problem with the camera is that it can only be applied if a relevant stenosis of the small intestine is previously excluded, which requires either a conventional small intestinal representation according to Sellink or the implementation of an MR-Sellink beforehand. The measurement of inflammatory activity in inflammatory intestinal disorders using MRT: here we present a procedure for the quantitative recording of inflammatory activity in Crohn s disease. Using MRT, apart from morphological information about the inflammation affected intestinal section, objective statements can also be made about inflammatory activity by determining the amount of contrast medium absorbed into the wall-thickened intestinal section. Several already published studies show a positive correlation between the maximum percentage CM absorption of the intestinal wall and the clinical and laboratory parameter- based CDAI Crohn index. We were able to confirm a significant correlation between the percentage absorption of contrast medium and the coloscopically determined extent of inflammation. Unlike other studies published up until now, we did not employ the quotient of the results from the inflamed and normal intestinal wall sections from the same data acquisition after intravenous contrast medium application, but rather the values from identical locations on the intestinal wall before and after intravenous contrast medium application in order to quantitatively assess the contrast medium uptake into the intestinal wall. Since according to our experience the vascularization of the intestine can be regionally different even within the same examination sequence, we expect more precise results with our procedure for measuring identical positions before and after contrast medium application.. This procedure together with the above described morphological diagnostic criteria can provide additional inflammation particularly about the floridity of an inflammatory intestinal process. Apart from morphological criteria that suggest either a functional or scarredinflammation-dependent stenosis, the therapeutic decision either in the direction of a conservative or surgical procedure can also be influenced by an objective determination of the extent of inflammation as a further criterion. Up until now the inflammatory activity of an intestinal segment could only be estimated either by using endoscopically obtained visual intestinal mucosa findings or using endoscopically obtained histological biopsies. The NMR-based procedures can therefore be considered as complementary to endoscopic procedures as non- invasive diagnostic procedures for the objective determination of inflammatory activity and may indeed represent an alternative to MR-Sellink with dynamic visualization in future: the MRT-Sellink is also able to depict the folding relief and stenoses as well as extraluminal processes just as well as conventional screening examinations following the Sellink procedure.. Because of the above described dynamic assessibility with continuous fluid application, the combination examination of MR-Sellink and colonic MRT and the objectively quantifiable contrast medium kinetics of the intestinal wall for measuring inflammatory activity offer considerable benefits over the conventional Sellink enteroclysma procedure. Apart from the important examination criteria of palpation, MRT also lacks the ability to visualize intestinal peristalsis over time. Here, as an extension to the diagnostic options available, we present for the first time an examinational technique with which intestinal peristalsis can be visualized over a period of almost three and a half minutes. During this period, in a rapid T1-weighted gradient echo sequence with three neighboring parallel coronally directed layers of 8 mm thickness set 2 cm apart, 150 images are acquired per layer (i.e. 450 in all). Using this sequence we can depict intestinal peristalsis within a cinematographic loop. This additional functional information completes the spectrum of capabilities of the MR-Sellink as well as the combination examination of dynamic MR-Sellink and MR colonography. With the exception of palpation, all modalities possible with conventional small intestinal contrast representation according to Sellink are therefore available. These additional options, including the objectification of the extent of inflammation using quantitatively registered parameters and the visualization of peristalsis, shall in combination with the very good anatomical representation and the high soft-tissue contrast be able to render it an important diagnostic tool for small intestinal diagnostics. This tool shall extend beyond the possibilities of endoscopic procedures and at the same time outdo conventional small intestinal examinations following Sellink s procedure regarding diagnostic quality, also managing this without the need for applying any ionizing radiation. As a diagnostic algorithm for inflammatory intestinal diseases we suggest that after clinical and laboratory examinations and also after conventional endoscopy of the upper and lower GI tract with histological biopsies, the implementation of an MR-Sellink or the combination of an MR- Sellink with an MR-colonoscopy should follow as a complementary procedure to allow the detection of additional inflammatory manifestations in the small intestine or even extra-intestinal manifestations. Possible stenoses of the small intestine can in this way be excluded in order to decide whether a capsular endoscopy should also be carried out. Regarding the exclusive application of an MR-Sellink or the combination with an MR-colonoscopy as part of a therapeutic follow-up where endoscopic examinations are refused, this should be a matter only for the gastroenterologist to decide upon. The expansion of the diagnostic spectrum for diseases of the GI Tract using the described sectional imaging procedures shall serve to optimize the diagnostics of the abdomen and particularly the intestine and shall also certainly grow in importance within the therapeutic decision-making process. These techniques shall be applied either as complementary procedures or shall even replace older examination procedures in the future. Further studies should be carried out to determine their true value.