The risk of pancreatic cancer is increased in patients with a strong family history of pancreatic cancer or a predisposing germline mutation. Screening can detect curable, noninvasive pancreatic neoplasms, but the optimal imaging approach is not known. We determined the baseline prevalence and characteristics of pancreatic abnormalities using 3 imaging tests to screen asymptomatic, high-risk individuals (HRIs).We screened 225 asymptomatic adult HRIs at 5 academic US medical centers once, using computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and endoscopic ultrasonography (EUS). We compared results in a blinded, independent fashion.Ninety-two of 216 HRIs (42%) were found to have at least 1 pancreatic mass (84 cystic, 3 solid) or a dilated pancreatic duct (n = 5) by any of the imaging modalities. Fifty-one of the 84 HRIs with a cyst (60.7%) had multiple lesions, typically small (mean, 0.55 cm; range, 2-39 mm), in multiple locations. The prevalence of pancreatic lesions increased with age; they were detected in 14% of subjects younger than 50 years old, 34% of subjects 50-59 years old, and 53% of subjects 60-69 years old (P < .0001). CT, MRI, and EUS detected a pancreatic abnormality in 11%, 33.3%, and 42.6% of the HRIs, respectively. Among these abnormalities, proven or suspected neoplasms were identified in 85 HRIs (82 intraductal papillary mucinous neoplasms and 3 pancreatic endocrine tumors). Three of 5 HRIs who underwent pancreatic resection had high-grade dysplasia in less than 3 cm intraductal papillary mucinous neoplasms and in multiple intraepithelial neoplasias.Screening of asymptomatic HRIs frequently detects small pancreatic cysts, including curable, noninvasive high-grade neoplasms. EUS and MRI detect pancreatic lesions better than CT.

To determine accuracy of endoscopic ultrasound (EUS) and magnetic resonance imaging (MRI) for evaluation of Crohn's disease perianal fistulas.Thirty-four patients with suspected Crohn's disease perianal fistulas were prospectively enrolled in a blinded study comparing EUS, MRI, and examination under anesthesia (EUA). Fistulas were classified according to Parks' criteria, and a consensus gold standard was determined for each patient. Acceptable accuracy was defined as agreement with the consensus gold standard for > or =85% of patients.Three patients did not undergo MRI; 1 did not undergo EUS or EUA; and consensus could not be reached for 1. Thirty-two patients had 39 fistulas (20 trans-sphincteric, 5 extra-sphincteric, 6 recto-vaginal, 8 others) and 13 abscesses. The accuracy of all 3 modalities was > or =85%: EUS 29 of 32 (91%, confidence interval [CI] 75%-98%), MRI 26 of 30 (87%, CI 69%-96%), and EUA 29 of 32 (91%, CI 75%-98%). Accuracy was 100% when any 2 tests were combined.EUS, MRI, and EUA are accurate tests for determining fistula anatomy in patients with perianal Crohn's disease. The optimal approach may be combining any 2 of the 3 methods.

Crohn's disease (CD) is a chronic progressive destructive disease. Currently available instruments measure disease activity at a specific point in time. An instrument to measure cumulative structural damage to the bowel, which may predict long-term disability, is needed. The aim of this article is to outline the methods to develop an instrument that can measure cumulative bowel damage. The project is being conducted by the International Program to develop New Indexes in Crohn's disease (IPNIC) group. This instrument, called the Crohn's Disease Digestive Damage Score (the Lémann score), should take into account damage location, severity, extent, progression, and reversibility, as measured by diagnostic imaging modalities and the history of surgical resection. It should not be “diagnostic modality driven”: for each lesion and location, a modality appropriate for the anatomic site (for example: computed tomography or magnetic resonance imaging enterography, and colonoscopy) will be used. A total of 24 centers from 15 countries will be involved in a cross-sectional study, which will include up to 240 patients with stratification according to disease location and duration. At least 120 additional patients will be included in the study to validate the score. The Lémann score is expected to be able to portray a patient's disease course on a double-axis graph, with time as the x-axis, bowel damage severity as the y-axis, and the slope of the line connecting data points as a measure of disease progression. This instrument could be used to assess the effect of various medical therapies on the progression of bowel damage. (Inflamm Bowel Dis 2011)

Rationale and Objectives To determine the accuracy and sensitivity for dual-energy computed tomography (DECT) discrimination of uric acid (UA) stones from other (non-UA) renal stones in a commercially implemented product. Materials and Methods Forty human renal stones comprising uric acid (n = 16), hydroxyapatite (n = 8), calcium oxalate (n = 8), and cystine (n = 8) were inserted in four porcine kidneys (10 each) and placed inside a 32-cm water tank anterior to a cadaver spine. Spiral dual-energy scans were obtained on a dual-source, 64-slice computed tomography (CT) system using a clinical protocol and automatic exposure control. Scanning was performed at two different collimations (0.6 mm and 1.2 mm) and within three phantom sizes (medium, large, and extra large) resulting in a total of six image datasets. These datasets were analyzed using the dual-energy software tool available on the CT system for both accuracy (number of stones correctly classified as either UA or non-UA) and sensitivity (for UA stones). Stone characterization was correlated with micro-CT. Results For the medium and large phantom sizes, the DECT technique demonstrated 100% accuracy (40/40), regardless of collimation. For the extra large phantom size and the 0.6-mm collimation (resulting in the noisiest dataset), three (two cystine and one small UA) stones could not be classified (93% accuracy and 94% sensitivity). For the extra large phantom size and the 1.2-mm collimation, the dual-energy tool failed to identify two small UA stones (95% accuracy and 88% sensitivity). Conclusions In an anthropomorphic phantom model, dual-energy CT can accurately discriminate uric acid stones from other stone types. To determine the accuracy and sensitivity for dual-energy computed tomography (DECT) discrimination of uric acid (UA) stones from other (non-UA) renal stones in a commercially implemented product. Forty human renal stones comprising uric acid (n = 16), hydroxyapatite (n = 8), calcium oxalate (n = 8), and cystine (n = 8) were inserted in four porcine kidneys (10 each) and placed inside a 32-cm water tank anterior to a cadaver spine. Spiral dual-energy scans were obtained on a dual-source, 64-slice computed tomography (CT) system using a clinical protocol and automatic exposure control. Scanning was performed at two different collimations (0.6 mm and 1.2 mm) and within three phantom sizes (medium, large, and extra large) resulting in a total of six image datasets. These datasets were analyzed using the dual-energy software tool available on the CT system for both accuracy (number of stones correctly classified as either UA or non-UA) and sensitivity (for UA stones). Stone characterization was correlated with micro-CT. For the medium and large phantom sizes, the DECT technique demonstrated 100% accuracy (40/40), regardless of collimation. For the extra large phantom size and the 0.6-mm collimation (resulting in the noisiest dataset), three (two cystine and one small UA) stones could not be classified (93% accuracy and 94% sensitivity). For the extra large phantom size and the 1.2-mm collimation, the dual-energy tool failed to identify two small UA stones (95% accuracy and 88% sensitivity). In an anthropomorphic phantom model, dual-energy CT can accurately discriminate uric acid stones from other stone types.

Prospective Comparison of State-of-the-Art MR Enterography and CT Enterography in Small-Bowel Crohn's DiseaseHassan A. Siddiki1, Jeff L. Fidler1, Joel G. Fletcher1, Sharon S. Burton1, James E. Huprich1, David M. Hough1, C. Daniel Johnson1, David H. Bruining2, Edward V. Loftus, Jr.2, William J. Sandborn2, Darrell S. Pardi2 and Jayawant N. Mandrekar3Audio Available | Share

Despite universal consensus that computed tomography (CT) overwhelmingly benefits patients when used for appropriate indications, concerns have been raised regarding the potential risk of cancer induction from CT due to the exponentially increased use of CT in medicine. Keeping radiation dose as low as reasonably achievable, consistent with the diagnostic task, remains the most important strategy for decreasing this potential risk. This article summarizes the general technical strategies that are commonly used for radiation dose management in CT. Dose-management strategies for pediatric CT, cardiac CT, dual-energy CT, CT perfusion and interventional CT are specifically discussed, and future perspectives on CT dose reduction are presented.

Background With the introduction of new techniques to image the small bowel, there remains uncertainty about their role for diagnosing Crohn's disease. Objective To assess the sensitivity and specificity of capsule endoscopy (CE), CT enterography (CTE), ileocolonoscopy, and small-bowel follow-through (SBFT) in the diagnosis of small bowel Crohn's disease. Methods Prospective, blinded trial. Setting Inflammatory bowel disease clinic at an academic medical center. Patients Known or suspected Crohn's disease. Exclusion criteria included known abdominal abscess and non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) use. Partial small-bowel obstruction (PSBO) at CTE excluded patients from subsequent CE. Interventions Patients underwent all 4 tests over a 4-day period. Main Outcome Measurements Sensitivity, specificity, and accuracy of each test to detect active small-bowel Crohn's disease. The criterion standard was a consensus diagnosis based upon clinical presentation and all 4 studies. Results Forty-one CTE examinations were performed. Seven patients (17%) had an asymptomatic PSBO. Forty patients underwent colonoscopy, 38 had SBFT studies, and 28 had CE examinations. Small-bowel Crohn's disease was active in 51%, absent in 42%, inactive in 5%, and suspicious in 2% of patients. The sensitivity of CE for detecting active small-bowel Crohn's disease was 83%, not significantly higher than CTE (83%), ileocolonoscopy (74%), or SBFT (65%). However, the specificity of CE (53%) was significantly lower than the other tests (P < .05). One patient developed a transient PSBO due to CE, but no patients had retained capsules. Limitation Use of a consensus clinical diagnosis as the criterion standard—but this is how Crohn's disease is diagnosed in practice. Conclusions The sensitivity of CE for active small-bowel Crohn's disease was not significantly different from CTE, ileocolonoscopy, or SBFT. However, lower specificity and the need for preceding small-bowel radiography (due to the high frequency of asymptomatic PSBO) may limit the utility of CE as a first-line test for Crohn's disease. With the introduction of new techniques to image the small bowel, there remains uncertainty about their role for diagnosing Crohn's disease. To assess the sensitivity and specificity of capsule endoscopy (CE), CT enterography (CTE), ileocolonoscopy, and small-bowel follow-through (SBFT) in the diagnosis of small bowel Crohn's disease. Prospective, blinded trial. Inflammatory bowel disease clinic at an academic medical center. Known or suspected Crohn's disease. Exclusion criteria included known abdominal abscess and non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) use. Partial small-bowel obstruction (PSBO) at CTE excluded patients from subsequent CE. Patients underwent all 4 tests over a 4-day period. Sensitivity, specificity, and accuracy of each test to detect active small-bowel Crohn's disease. The criterion standard was a consensus diagnosis based upon clinical presentation and all 4 studies. Forty-one CTE examinations were performed. Seven patients (17%) had an asymptomatic PSBO. Forty patients underwent colonoscopy, 38 had SBFT studies, and 28 had CE examinations. Small-bowel Crohn's disease was active in 51%, absent in 42%, inactive in 5%, and suspicious in 2% of patients. The sensitivity of CE for detecting active small-bowel Crohn's disease was 83%, not significantly higher than CTE (83%), ileocolonoscopy (74%), or SBFT (65%). However, the specificity of CE (53%) was significantly lower than the other tests (P < .05). One patient developed a transient PSBO due to CE, but no patients had retained capsules. Use of a consensus clinical diagnosis as the criterion standard—but this is how Crohn's disease is diagnosed in practice. The sensitivity of CE for active small-bowel Crohn's disease was not significantly different from CTE, ileocolonoscopy, or SBFT. However, lower specificity and the need for preceding small-bowel radiography (due to the high frequency of asymptomatic PSBO) may limit the utility of CE as a first-line test for Crohn's disease.

Purpose: To determine retrospectively if quantitative measures of small-bowel mural attenuation and thickness at computed tomographic (CT) enterography correlate with endoscopic and histologic findings of small-bowel inflammation and to estimate the performance of these measures in predicting inflammatory Crohn disease. Materials and Methods: The institutional review board approved this HIPAA-compliant retrospective study, which was conducted with patient informed consent. CT enterography data in 96 patients (31 male patients and 65 female patients) who underwent ileoscopy with or without biopsy were examined for CT signs of active Crohn disease. The most highly enhancing segment of terminal ileum and a normal-appearing ileal loop were identified. After it was confirmed that semiautomated software could accurately measure mural attenuation and thickness, the selected terminal ileal and normal-appearing (control) ileal loops were examined (20 automated measurements at each location) to quantify mural attenuation and wall thickness. Results were compared with endoscopy and histology reports by using logistic regression analysis and receiver operating characteristic curves. Results: Quantitative measures of terminal ileal mural attenuation and wall thickness correlated significantly with active Crohn disease (P < .001). Small-bowel wall thickness was not a significant factor after attenuation was taken into account. A threshold attenuation value with a sensitivity of 90% (18 of 20) for definite Crohn disease (compared with a sensitivity of 80% [16 of 20] for radiologist assessment) was selected. In patients who underwent ileal biopsy, threshold attenuation had a sensitivity identical to that of ileoscopy (81% [26 of 32]; 95% confidence interval: 64%, 93%) in predicting histologic inflammation. Conclusion: Quantitative measures of mural attenuation and wall thickness at CT enterography correlate highly with ileoscopic and histologic findings of inflammatory Crohn disease. Quantitative measures of mural attenuation are sensitive markers of small bowel inflammation. © RSNA, 2006

Purpose: To evaluate the image quality of virtual monochromatic images synthesized from dual‐source dual‐energy computed tomography (CT) in comparison with conventional polychromatic single‐energy CT for the same radiation dose. Methods: In dual‐energy CT, besides the material‐specific information, one may also synthesize monochromatic images at different energies, which can be used for routine diagnosis similar to conventional polychromatic single‐energy images. In this work, the authors assessed whether virtual monochromatic images generated from dual‐source CT scanners had an image quality similar to that of polychromatic single‐energy images for the same radiation dose. First, the authors provided a theoretical analysis of the optimal monochromatic energy for either the minimum noise level or the highest iodine contrast to noise ratio (CNR) for a given patient size and dose partitioning between the low‐ and high‐energy scans. Second, the authors performed an experimental study on a dual‐source CT scanner to evaluate the noise and iodine CNR in monochromatic images. A thoracic phantom with three sizes of attenuating rings was used to represent four adult sizes. For each phantom size, three dose partitionings between the low‐energy (80 kV) and the high‐energy (140 kV) scans were used in the dual‐energy scan. Monochromatic images at eight energies (40 to 110 keV) were generated for each scan. Phantoms were also scanned at each of the four polychromatic single energy (80, 100, 120, and 140 kV) with the same radiation dose. Results: The optimal virtual monochromatic energy depends on several factors: phantom size, partitioning of the radiation dose between low‐ and high‐energy scans, and the image quality metrics to be optimized. With the increase of phantom size, the optimal monochromatic energy increased. With the increased percentage of radiation dose on the low energy scan, the optimal monochromatic energy decreased. When maximizing the iodine CNR in monochromatic images, the optimal energy was lower than that when minimizing noise level. When the total radiation dose was equally distributed between low and high energy in dual‐energy scans, for minimum noise, the optimal energies were 68, 71, 74, and 77 keV for small, medium, large, and extra‐large (xlarge) phantoms, respectively; for maximum iodine CNR, the optimal energies were 66, 68, 70, 72 keV. With the optimal monochromatic energy, the noise level was similar to and the CNR was better than that in a single‐energy scan at 120 kV for the same radiation dose. Compared to an 80 kV scan, however, the iodine CNR in monochromatic images was lower for the small, medium, and large phantoms. Conclusions: In dual‐source dual‐energy CT, optimal virtual monochromatic energy depends on patient size, dose partitioning, and the image quality metric optimized. With the optimal monochromatic energy, the noise level was similar to and the iodine CNR was better than that in 120 kV images for the same radiation dose. Compared to single‐energy 80 kV images, the iodine CNR in virtual monochromatic images was lower for small to large phantom sizes.

Purpose: To investigate a novel locally adaptive projection space denoising algorithm for low‐dose CT data. Methods: The denoising algorithm is based on bilateral filtering, which smooths values using a weighted average in a local neighborhood, with weights determined according to both spatial proximity and intensity similarity between the center pixel and the neighboring pixels. This filtering is locally adaptive and can preserve important edge information in the sinogram, thus maintaining high spatial resolution. A CT noise model that takes into account the bowtie filter and patient‐specific automatic exposure control effects is also incorporated into the denoising process. The authors evaluated the noise‐resolution properties of bilateral filtering incorporating such a CT noise model in phantom studies and preliminary patient studies with contrast‐enhanced abdominal CT exams. Results: On a thin wire phantom, the noise‐resolution properties were significantly improved with the denoising algorithm compared to commercial reconstruction kernels. The noise‐resolution properties on low‐dose (40 mA s) data after denoising approximated those of conventional reconstructions at twice the dose level. A separate contrast plate phantom showed improved depiction of low‐contrast plates with the denoising algorithm over conventional reconstructions when noise levels were matched. Similar improvement in noise‐resolution properties was found on CT colonography data and on five abdominal low‐energy (80 kV) CT exams. In each abdominal case, a board‐certified subspecialized radiologist rated the denoised 80 kV images markedly superior in image quality compared to the commercially available reconstructions, and denoising improved the image quality to the point where the 80 kV images alone were considered to be of diagnostic quality. Conclusions: The results demonstrate that bilateral filtering incorporating a CT noise model can achieve a significantly better noise‐resolution trade‐off than a series of commercial reconstruction kernels. This improvement in noise‐resolution properties can be used for improving image quality in CT and can be translated into substantial dose reduction.