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URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2005/2518/


Optimierung von Kontrastmittel und Sondentyp zur Darstellung des Hirnparenchyms mit B-Bild Sonographie

Sonographic braintissue imaging with contrast agent in B-mode

Tanislav, Christian


pdf-Format: Dokument 1.pdf (630 KB)

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Ultraschallkontrastmittel , Sondentyp , second , harmonic , imaging
Freie Schlagwörter (Englisch): second , harmonic , imaging , response , transient
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Neurologische Klinik
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 23.11.2005
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 05.12.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Die Farbduplexsonographie als apparative Untersuchung beim Hirninfarkt ist in den letzten Jahren augrund ihrer relativ geringen Belastung für den Patienten und der Verfügbarkeit als 'bedside-test' als diagnostisches Verfahren immer stärker in die klinische Routine vorgedrungen. Dabei wurde die Sonographie überwiegend zur Beurteilung des extrakraniellen und intrakraniellen Gefäßstatus eingesetzt. Der entscheidende Schritt zur Darstellung des Hirnparenchyms wurde mit der Entwicklung lungengängiger Ultraschallkontrastmittel getan. Die Bildqualität nach Kontrastmittelgabe wurde außerdem durch neuere Methoden der sonographischen Darstellung wie zum Beispiel das 'tissue harmonic imaging' verbessert. Durch Darstellung der Parenchymperfusion können Perfusionsdefekte dargestellt werden, wie zum Beispiel ein minderperfundiertes Hirnareal, welches mit der Gefährdung für einen Hirninfarkt einhergeht.

Mit der hier vorgelegten Studie wird ein Beitrag zur Weiterentwicklung der kontrastmittelgestützten Sonographie geleistet mit dem Ziel, die Kombination von Sondentyp und Kontrastmittel zu ermitteln, welche die besten diagnostischen Ergebnisse liefert. Wir untersuchten die Hirnperfusion unter Anwendung zweier Sondentypen (Philips Medizin Systeme, Hamburg, S3: 1,3 + 2,6MHz ;S4: 1,8 + 3,6MHz) in Kombination mit der Applikation der Ultraschallkontrastmittel Optison (Mallinkrodt Medical GmbH, 53773 Hennef, Deutschland) und Levovist (Schering AG Berlin). Wir verwendeten das Ultraschallgerät Hewlett Packard SONOS 5500 (Philips Medizin Systeme, Hamburg). Es wurden 16 gesunde Probanden im Rahmen einer prospektiven unizentrischen Studie untersucht.

Die Analyse des Kontrastmitteleffektes in den untersuchten Regionen zeigte eine gute Kontrastierung im Bereich des Nukleus lentiformis, im vorderen Marklager und im Thalamus, dagegen ist das hintere Marklager und der kontralaterale Thalamus durch Kontrastmittelapplikation weniger gut kontrastierbar.

Die Varianzanalyse ergab, dass die interindividuelle Variabilität der Pro-banden den größeren Einfluss auf die Ergebnisse ausübt, ein wesentlich geringerer Anteil der Varianz entfällt auf Sondentyp und Wahl des Kontrastmittels.

Beim Vergleich der zwei Sondentypen, unabhängig vom applizierten Kontrastmittel, zeigte sich der S3 Sondentyp besser geeignet zur Darstellung der Hirnperfusion mittels Kontrastmittel. Es wurden signifikant höhere Werte sowohl für die Maximalwerte als auch bei den Werten für die area under the curve erzielt. Im Vergleich beider Kontrastmittel zeigten sich signifikant günstigere Kontrasteffekte für Optison sowohl bei den Maximalwerten als auch bei den Werten für die Area-under-the-curve.

Die Vergleiche zwischen den Sondentypen und zwischen den Kontrastmitteln ergab, dass bei den von uns untersuchten Messgrößen die Kombination zwischen S3 Sondentyp und Optison die optimale Wahl ist, da auf diese Weise die höchste Kontrastierung durch die Kontrastmittelapplikation erreicht wird. Optison flutet im Gewebe signifikant langsamer als Levovist an. Da sich diese zeitliche Differenz jedoch im Bereich von wenigen Sekunden abspielt, ist dies für die klinische Anwendung von untergeordneter Bedeutung. Optison ist zur Zeit nicht für Anwendungen in der Neurologie zugelassen. Daher ist, um ein off-label-use zu vermeiden, die Kombination zwischen den S3 Sondentyp und Levovist für die Hirnperfusionsdarstellung auf der Basis der vorliegenden Studiendaten zu empfehlen.
Kurzfassung auf Englisch: Transcranial color-coded sonography in acute stroke has gained importance as a diagnostic method in the last few years due to its good tolerability for patients and its availability as a bed-side-test. The technique was mainly used for assessment of bloodflow in the extra- and intracranial vassels. The crucial step in imaging the brain parenchyma was made by the development of ultrasound contrast agents that resist lungpassage and give a contrast effect for several minutes. Not only the contrast agents but also the techniques of sonographic imaging were improved by introduction of the tissue harmonic imaging method, with the aim to evaluate brainperfusion for detection of hypoperfused areas prone to stroke development.

We investigated the brain perfusion applying two different types of probes (Philips Medizin Systeme, Hamburg, S3: 1,3 + 2,6MHz ;S4: 1,8 + 3,6MHz) in combination with two different types of contrast agents Optison (Mallinkrodt Medical GmbH, 53773 Hennef, Deutschland) and Levovist (Schering AG Berlin). The aim was to determine the combination of type of probe and contrast agent which lead to the best diagnostic result measured as contrast effect. We used the ultrasound device Hewlett Packard SONOS 5500 (Philips Medizin Systeme, Hamburg) and examined 16 healthy volunteers in a prospective unicentral study.

The analysis of the effect of the contrast agent in the various regions of the brain, revealed a good enhancement in the nucleus lentiformis, the frontal white matter and the ipsilateral thalamus, while the occipital white matter and the contralateral thalamus showed less enhancement.

An analysis of variance revealed that the interindividual variability of the volunteers had a greater influence on the results than the choice of probe and contrast agent.

Regardless of the contrast agent applied, comparing the two probes we found that the S3 probe detects images of parenchyma perfusion of higher accuracy. Significant better results were obtained for the endpoint 'maximum of contrast effect' and for the values of the area under the curve respectively.
Considering the two contrast agents we found significant better results using Optison for the 'maximum of contrast effect' as well for the values of the area under the curve respectively. Comparing the two types of probes in combination with the two contrast agents, we conclude that the S3 probe combined with Optison should be chosen in order to obtain an ideal enhancement. Although Optison floods into the brain tissue significantly slower as Levovist does, with a time dif-ference of only a few seconds, is that of minor importace for the clinical use. Currently Optison is not approved for the use in neurology, so therefore we rec-ommend for imaging of brainperfusion the combination of S3 type of probe with Levovist on the base of the study data.