Aus der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe am Knappschafts-Krankenhaus Bochum-Langendreer - Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum Direktor: Prof. Dr. med. Arne Jensen ______________________________________ KLINISCHE VALIDIERUNG DER RECHNERGESTÜTZTEN SONOGRAPHISCHEN ELASTOGRAPHIE IN RELATION ZUR B-BILD UND DOPPLERFLUSSANALYSE BEI TUMOREN DER WEIBLICHEN BRUST Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum vorgelegt von Claudia Starke aus Hannover 2006 Dekan: Referent: Korreferent: Professor Dr. G. Muhr Professor Dr. A. Jensen PD. Dr.med. H.-J. Strittmatter Tag der Mündlichen Prüfung: 24.04.2007 Abstract Starke Claudia Klinische Validierung der rechnergestützten sonographischen Elastographie in Relation zur B-Bild und Dopplerflussanalyse bei Tumoren der weiblichen Brust Problemstellung: Es soll die Eignung der sonographischen Elastographie zur Darstellung von Brusttumoren geprüft werden im Vergleich zur B-Bild Analyse und Dopplerflussmessung. Methodik: Die Elastographie von Brusttumoren wurde in klinischer Untersuchung mit der sonographischen B-Bild Darstellung und der Blutflussmessung in Gefäßen im Tumorgebiet mit der Dopplermethode verglichen. Ergebnis: Durch die Elastographie kann mittels Ultraschall eine Gewebseigenschaft des Körpers dargestellt werden, die zuvor nur durch die körperliche Tastuntersuchung erfassbar war. Außerdem konnte durch die Arbeit festgestellt werden, daß die neu entwickelte Freihandelastographie zur Untersuchung von Tumoren der Brust geeigneter ist als die bisher verwendeten statischen Kompressionssysteme. Diskussion: Die Arbeit soll zunächst anhand einer geringen Fallzahl zeigen, daß durch Elastographie ein qualitativer Nachweis von Brusttumoren möglich ist, die histologisch gesicherten Herdbefunden zugeordnet werden können. Für weitere quantitative Aussagen sind Studien mit einer großen Fallzahl erforderlich. 3 Inhaltsverzeichnis 1. 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.5.1 1.1.5.2 1.1.5.3 1.1.5.4 1.1.5.5 Einleitung 5 Historie zur Diagnostik von Mammatumoren .............................................. 9 Zur Entwicklung der Ultraschalldiagnostik .................................................. 9 Röntgenmammographie .............................................................................. 14 Thermographie ............................................................................................ 15 Magnetresonanz-Tomographie MRT (Kernspintomographie) ................... 16 Elastographie............................................................................................... 16 Grundlagen der Elastographie..................................................................... 18 Voraussetzungen ......................................................................................... 19 Freihand-Elastographie ............................................................................... 21 Auswertung einer Serie von Datensätzen zu einem Elastogramm............. 21 Beurteilung der Elastogramme.................................................................... 23 2. 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6 2.6.1 2.6.2 2.7 Methodik 25 Untersuchungsort ........................................................................................ 25 Geräte .......................................................................................................... 25 Zusammenfassende Darstellung der Elastographie .................................... 25 Theoretische Grundlagen zur Elastographie ............................................... 26 Durchführung der B-Bild-Sonographie mit Beurteilung ............................ 27 Messungen der Ultraschallreflektionen vor und nach Kompression der Brust zwischen zwei Platten........................................................................ 31 Phantommessungen:.................................................................................... 34 Auswertung einer Serie von Datensätzen zu einem Elastogramm.............. 35 Patientenkollektiv........................................................................................ 36 Altersverteilung der Patientinnen................................................................ 36 Anamnese.................................................................................................... 37 Untersuchung der Patienten ........................................................................ 38 3. 3.1 3.2 3.2.1 3.3 3.3.1 Ergebnisse 39 Teil A: Auswertung der B-Bilder und Dopplerfluß-messungen ................. 39 Teil B: Auswertung der Elastogramme....................................................... 41 Vergleich der Dehnungswerte aller Brustläsionen in ‰ ............................ 42 Teil C: Auswertung der statistischen Ergebnisse........................................ 44 Die Diagramme ........................................................................................... 45 4. Diskussion 54 5. Zusammenfassung 57 6. Literatur 58 7. 7.1 7.2 7.3 Anhang 67 Anlage 1: Untersuchungsbogen 1 ............................................................... 67 Anlage 2: Untersuchungsbogen 2 ............................................................... 68 Anlage 3: Anamnesebogen ......................................................................... 69 8. Lebenslauf 70 4 Einleitung 1 Einleitung In der folgenden Arbeit wurde versucht, einen Bestandteil der körperlichen Untersuchung in der Medizin durch eine messtechnische Untersuchung zu objektivieren. Hierbei handelt es sich um das Abtasten der weiblichen Brust durch den Arzt oder durch die Patientin selbst. Denn immer noch werden die meisten Tumore der Brust durch Selbstuntersuchung getastet und veranlassen die Patientin erst danach, einen Arzt aufzusuchen, um diesen Befund weiter abklären zu lassen [14]. Aus diesem Grund wird dem Qualitätsmerkmal der Härte eines Knotens bzw. dessen Elastizität als physikalischer Begriff eine besondere Bedeutung zuteil. In dieser Arbeit wurden mit Hilfe eines Ultraschallgerätes und einem speziellen Computerprogramm, das Veränderungen der Reflexion von Ultraschallwellen in Geweben unterschiedlicher Härte bzw. Elastizität anzeigt, Tumore der weiblichen Brust untersucht. Hierbei konnte nachgewiesen werden, dass die Elastizität von Tumoren mit Ultraschall messtechnisch darstellbar ist. Auf der Suche nach neuen diagnostischen Methoden, Mammacarcinome zu entdecken, in einem sehr frühen Stadium festzustellen und bessere Möglichkeiten der Abgrenzung zu gutartigen Mammatumoren zu entwickeln, kam folgende Idee auf: 5 Einleitung Eine vergleichende Untersuchung zwischen der Mammasonographie und dopplersonographischen Untersuchungen von Mammatumoren und der neu entwickelten rechnergestützten sonographischen Elastizitätsmessung von Mammatumoren vorzunehmen. Da die Inzidenz von Mammacarcinomen bei der Frau aus noch ungeklärten Gründen zunimmt und mittlerweile jede neunte Frau in ihrem Leben davon betroffen ist, wird es umso wichtiger, neue Methoden der Früherkennung zu entwickeln und zu verifizieren [55]. Bisher ist die Mammographie immer noch anerkannte, maßgebliche Untersuchungsmethode zur Früherkennung von Mammatumoren [48]. Es wird zu zeigen sein, daß diese Untersuchungstechnik durch sonographische Untersuchungen ergänzt oder teilweise bei Untersuchungen, die innerhalb kurzer Zeitabstände indiziert sind, auch ersetzt werden muss, um eine zu hohe Strahlenbelastung zu vermeiden [62]. Wünschenswerte Ziele in der Diagnostik von Mammatumoren wären eine Erweiterung der Früherkennung und das Finden zusätzlicher diagnostischer Kriterien, um Vorhersagen zur Dignität der Tumore mit einer höheren Wahrscheinlichkeit machen zu können. Auch um im Rahmen der Nachsorge Narbengewebe von Rezidiven besser differenzieren zu können, um zusätzliche operative Eingriffe sicherer indizieren zu können. 6 Einleitung Ein weiteres wichtiges Kriterium ist es, die Kompliance der Patientin zu verbessern. Viele Frauen lehnen es ab, nachdem bei ihnen eine Mammographie durchgeführt wurde, weitere Mammographien in den empfohlenen Zeitabständen durchführen zu lassen, da die Untersuchung mit Schmerzen verbunden sein kann. Andere wiederum befürchten, einer zu hohen Strahlenbelastung durch die Mammographie ausgesetzt zu sein, und lassen die Untersuchung deswegen nicht durchführen. Bevor keine weiteren Vorsorgeuntersuchungen von der Patientin wahrgenommen werden, ist es wichtig, auf die schonende Methode der Mammasonographie zu verweisen, die zwar nicht die Mammographie ersetzt, sie jedoch ergänzen kann. Diese Methode bietet weiterhin den Vorteil, daß sie ohne Strahlenbelastung durchgeführt wird und daher auch in der Schwangerschaft einzusetzen ist. Weiterhin lassen sich die Brüste jüngerer Frauen, die einen sehr dichten Drüsenkörper haben, besser sonographisch als mammographisch beurteilen [31]. Außerdem können sonographische Untersuchungen auch in kurzen Zeitintervallen von wenigen Wochen bzw. Monaten eingesetzt werden, im Gegensatz zur Mammographie, die in ein- bis zweijährigen Intervallen durchgeführt werden sollte und sind geeignet zur Nachsorge bei Zustand nach Prothesenimplantation. Die in dieser Arbeit zu vergleichenden Untersuchungsmethoden basieren beide auf der Ultraschalltechnik und bieten somit die vorgenannten Vorteile. Es gibt Veränderungen der Brust, die fast ausschließlich durch Mammographien zu diagnostizieren sind. 7 Einleitung Hierbei handelt es sich um Mikroverkalkungen. Wenn Mikroverkalkungen vorliegen, liegt in ca. 30 - 40% der Fälle ein Mammacarcinom oder ein Carcinoma in situ vor [28]. Es besteht zwar bereits die Möglichkeit, mit hochauflösenden Ultraschallgeräten im 10-MHz-Bereich Mikrokalkkorrelate im B-Bild zu diagnostizieren, jedoch auf Kosten einer geringen Eindringtiefe der Ultraschallwellen, so daß insgesamt ein zu großer Informationsverlust entstünde und Befunde, die zu tief liegen, nicht erfasst würden [15]. In der Beurteilung von überwiegend fettgewebsreichen Brüsten bietet die Mammographie Vorteile in der Diagnostik, da hier eine größere Strahlentransparenz vorliegt und Tumore sich relativ gut zu dem umliegenden Gewebe abgrenzen lassen. In der Diagnostik von Zysten wiederum bietet die Mammasonographie Vorteile, da die flüssigkeitsgefüllten Zysten in ihrem Zysteninhalt wenig Ultraschallwellen reflektieren und sich somit fast schwarz darstellen und typischerweise eine dorsale Schallverstärkung aufweisen. Dieser Effekt entsteht dadurch, dass in dem flüssigen Medium kaum Ultraschallwellen reflektiert werden und kaum Absorptionsverluste stattfinden. So erscheint das direkt hinter der Zyste liegende Gewebe echoreicher als das gleiche Gewebe in gleicher Tiefe, welches neben der Zyste liegt [37]. 8 Einleitung Abschließend ist zu sagen, dass es sich bei den Mammographien und den Mammasonographien um zwei sich ergänzende Untersuchungsmethoden handelt, wobei die eine nicht durch die andere ersetzt werden kann. 1.1 Historie zur Diagnostik von Mammatumoren 1.1.1 Zur Entwicklung der Ultraschalldiagnostik In den 80er Jahren wurden Ultraschallgeräte entwickelt mit einer hohen Bildauflösung, die erstmals ermöglichte, die Mammasonographie zur Frühdiagnostik von Mammacarcinomen einzusetzen. Mittlerweile werden Schallköpfe verwendet, die im 7,5-MHz-Bereich arbeiten und in einer Eindringtiefe von 5 cm noch gut zu fokussieren sind. Wählt man einen höheren Frequenzbereich von 10 MHz so sind zwar sogar Mikrokalkkorrelate nachweisbar, jedoch auf Kosten der Eindringtiefe, die in diesem Frequenzbereich deutlich reduziert ist [37]. Der Nachweis von Mikrokalkherden bleibt somit weiterhin Domäne der Mammographie. Die ersten Berichte über frequenzabhängige Absorption von Ultraschall in menschlichem Gewebe erfolgten 1939 [9]. In den 50er Jahren begannen in den USA Wild und Reich mit Ultraschalluntersuchungen mit dem A-Mode an der weiblichen 9 Einleitung Brustdrüse, eine noch eindimensionale Darstellung von Ultraschallreflektionen im Gewebe. 1969 gelang es dann KRATCHOWIL und KAISER unter Benutzung eines Compound-B-Mode-Scanners im Schallfrequenzbereich zwischen 1,5- und 6-MHz-Brusttumore darzustellen [25]. In dem B-Mode = Brightness modulation erfolgt erstmals eine zweidimensionale Bildgebung, wobei den einzelnen Echoamplituden im A-Mode bestimmte Helligkeitswerte bzw. Graustufen zugeordnet werden und so das uns heute bekannte Ultraschallbild entsteht. Untersuchungen über Ultraschallkriterien in der Differentialdiagnose von Mammatumoren wurden ab 1986 von HACKELÖER und Mitarbeitern und W. LEUCHT und J. TEUBNER [60] durchgeführt. Auf dem Gebiet der Ultraschalldiagnostik sind durch höhere Rechnerleistungen, feinere Elektronik und höhere Integrationsdichte wesentliche technische Fortschritte erzielt worden. Einflüsse hat dies bei den Ultraschallsystemen neuerer Bauart auf: 1. Die Verfahren der empfangsseitigen Ultraschallakquisition 2. Verfahren mit spezieller Signalgenerierung (Sendeverfahren wie Kodierungen) 3. Die weitere Verarbeitung vollständiger Ultraschallbilder zu kombinierten Bildern (Panorama-, 3D-, Compound-Bilder) 10 Einleitung 4. Miniaturisierung der Elektronik 5. Automatisierte Optimierung des Gesamtsystems 6. Spezialverfahren zur Kontrastmittelbildgebung 7. Neue Technologien bei der Schallkopfentwicklung und -fertigung. Voraussetzung zur Verbesserung der Datenakquisition sind digitale Algorithmen zur Datenerfassung und Bildgenerierung. Das Ultraschallecho soll möglichst originalgetreu erfasst werden, um eine optimale Fokussierung und Kontrastauflösung zu erhalten [17]. Bei der konventionellen Technik ist die Abtastrate des Echosignals selbst bei hochfrequenten Schallköpfen bei weitem nicht ausreichend, um das Signal präzise zu erfassen. Durch Precision-Upsampling wird mit komplexen Rekonstruktionsalgorithmen die ursprüngliche Echosignalform in der zeitlichen wie auch der amplitudenmäßigen Dimension in Echtzeit errechnet, d.h. der nicht erfasste Kurvenverlauf zwischen zwei Abtastpunkten wird rechnerisch rekonstruiert. Es gelingt so, eine wesentlich präzisere, digitale Kopie des tatsächlichen Echos zu erstellen, die für die weitere Signalverarbeitung zur Verfügung steht. Hierdurch wird eine höhere Detailauflösung bei besserem Kontrast des Ultraschallbildes erreicht. MISA - Beamformation steht für Maximum Information Signal Acquisition. 11 Einleitung Es werden jedem Arrayelement im Schallkopf ein eigener AnalogDigital-Konverter mit hoher Abtastrate und mehrere parallele digitale Signalverarbeitungskanäle zugeordnet. Hieraus ergibt sich eine höhere diagnostische Sicherheit, da das Maximum der verfügbaren Informationen gleichzeitig verarbeitet wird. Die Tissue- Harmonic- Imaging Technik basiert auf dem Umstand, daß die das Gewebe durchlaufende Schallwelle dieses wechselweise komprimiert und entspannt. In den komprimierten Abschnitten wird dabei das Echosignal beschleunigt und umgekehrt. Auf diese Weise entstehen neben den "fundamentalen" Echosignalen sog. "harmonische" Signale, die gewissermaßen im Gewebe durch die Beschallung selbst generiert werden. Da die Gewebestrukturen sich bezüglich des Verhaltens auf Druck und Unterdruck stärker unterscheiden als bezüglich der akustischen Impedanz, die der konventionellen Bildgebung zugrunde liegt, gelingen somit wesentlich kontrastreichere Darstellungen, vor allem auch bei schwierig zu schallenden Patienten. Die Phaseninversionstechnik unterstützt das THI. Es arbeitet mit Sendepulsen gleicher Form, die jedoch 180° gedreht sind. Werden diese beiden Zeileninformationen addiert, So heben sich aufgrund der Phaseninversion unveränderte Echoanteile auf, Echoveränderungen aber addieren sich. Ein weiteres neues Verfahren der Signalverarbeitung ist die Pulskompression oder auch Chirp Coded Exitation genannt. Um eine höhere Eindringtiefe zu erzielen, könnte man die Sendeleistung erhöhen, was jedoch wegen möglicher mechanischer und thermischer Effekte in lebenden Organismen nicht machbar ist. 12 Einleitung Um diesem Problem zu begegnen, benutzt man Sendeimpulse gleicher Amplitude, die zeitlich verlängert und frequenzmoduliert werden. Durch dieses Verfahren erzielt man eine gute axiale und laterale Detailauflösung bei höheren Eindringtiefen. Bei dieser hochfrequenten Codierung besteht für jedes aktive Element als Sender ein Signalgenerator, der in Zeit und Amplitude modulierbar ist. Ein weiteres neues Verfahren in der Ultraschalldiagnostik ist die Möglichkeit Panoramabilder zu erstellen. Durch spezielle Bildverarbeitungsprozessoren und -algorithmen wird bei Verschiebung des Schalkopfes quer zur Schnittebene aus den einzelnen, sich überlappenden zweidimensionalen Bildern ein Panoramabild errechnet. Die hohe Bildverarbeitungskapazität kann auch zur 3D-Bildgebung herangezogen werden. Hierzu ist der Schalkopf quer zur Scanebene zu bewegen. das erhaltene Volumen beinhaltet entweder nur die B-Bildoder auch die Flussinformationen. Das Volumen wird unterschiedlich präsentiert; entweder dreidimensional transparent, mit Oberflächenberechnung oder mit frei wählbaren Schnittebenen aus dem Volumen. Durch hohe Rechengeschwindigkeiten wird die Darstellung vollständiger Volumina in Sekundenbruchteilen möglich. Wenn die Rate der dargestellten 3D - Volumina pro Sekunde hoch genug ist, um die Bewegung des Volumens ausreichend verfolgen zu können, wird dies 4D-Bildgebung genannt. Die vierte Dimension ist hierbei die Zeit. 13 Einleitung Die dreidimensionale, echoverstärkte Gefäßdarstellung könnte physiologische und pathologische Gefäßverläufe nachweisen. So ließe sich etwa eine Tumorneovaskularisation exakter darstellen. 1.1.2 Röntgenmammographie Die diagnostische Methode zur Untersuchung von Brusttumoren, die als einzige Screeninguntersuchung eingesetzt wird, ist die Mammographie. Sie weist eine hohe Sensitivität zur Erkennung von Brusttumoren auf mit etwa 90%, hat jedoch eine relativ geringe Spezifität [21]. Abhängig ist die Darstellung von Brusttumoren in der Mammographie von der Zusammensetzung des Brustgewebes. In fettreichem Brustgewebe mit gering ausgebildetem Drüsenkörper oder bereits involutiertem Drüsenkörper meist in der Postmenopause lassen sich Tumore gegenüber der Umgebung besser abgrenzen als in drüsenreichem oder bindegewebsreichem Brustgewebe. Besonders schwierig wird die Diagnosestellung im Brustgewebe mit erhöhter Bindegewebsvermehrung, wie dies bei den verschiedenen Mastopathien bekannt ist. Gut darstellbar sind Mikrokalkherde im Röntgenbild. Je nach Formation des Mikrokalkherdes liegt diesem bis zu ca. 30% ein Mammacarcinom oder eine präinvasive Vorstufe zugrunde. Bei mehr als 5 Mikroverkalkungen pro cm² sollte eine Probeexstirpation erfolgen. Eine Basismammographie sollte im Alter von 35 bis 40 Jahren durchgeführt werden. Dann sollte alle zwei Jahre eine Kontrollmammographie erfolgen bei Beschwerden oder klinischen 14 Einleitung Symptomen jedoch sofort. In den USA liegt das Zeitintervall bei einem Jahr. Kürzere Zeitabstände sind insofern sinnvoll, da bei einer mittleren Tumorverdopplungszeit von etwa 3 Monaten Carcinome in einem früheren Stadium erkannt würden, jedoch auf Kosten einer etwas höheren Strahlenbelastung. 1.1.3 Thermographie Diese Untersuchungsmethode stellt Wärmeunterschiede in der Brust graphisch dar und wurde Anfang der 70er Jahre zusätzlich neben der Mammographie in der Brustdiagnostik eingesetzt. Der Untersuchung lag die Erfahrung zugrunde, das Tumorgewebe stark durchblutet ist und somit lokal ein Wärmeherd zur Umgebung abgrenzbar war. Damals war jedoch das Auflösungsvermögen sehr gering in Bezug auf die Lokalisation und die Temperaturdifferenz. Außerdem war die Aufnahmefrequenz gering und Artefakte aus dem Tumorrandbereich waren schlecht kompensiert. Heute gibt es Thermographiesysteme mit einer Aufnahmerate von 10 Hz bei einer Ortsauflösung von 25 mm² und einer Temperaturauflösung von 1 mK. Durch die enorme Verbesserung des Auflösungsvermögens ohne gesundheitliche Belastung der Patientin könnte dieses Verfahren in der Zukunft wieder mehr Bedeutung gewinnen. Die im Tumorgebiet gebildete Wärme wird unter anderem über die Haut abgegeben in Form von Wärmestrahlung im Infrarotbereich bei einer Wellenlänge um 10 µm. 15 Einleitung 1.1.4 Magnetresonanz-Tomographie MRT (Kernspintomographie) Bei dieser Methode wird die Brust ohne Strahlenbelastung in einem Magnetfeld untersucht und bildlich dargestellt. Die Untersuchung ist mit und ohne Kontrastmittelgabe möglich und eignet sich besonders für ergänzende Fragestellungen in speziellen Fällen, in denen die Mammographie und die Mammasonographie nicht ausreichende Informationen liefern. Die MRT liefert hierbei eine hohe Sensitivität mit einer nur geringen Spezifität [46]. Beispielsweise für die Untersuchung der Brust bei liegenden Implantaten und zur Aufdeckung von Implantatdefekten ist die MRT besonders geeignet [11]. Auch bei strahlendichten Brüsten ist das MRT geeignet Zusatzinformationen über auffällige Herdbefunde zu liefern. Ebenfalls bei Verdacht auf multifokale oder multizentrische Herdbefunde kann das MRT Hinweise liefern, die über die nachfolgende operative Vorgehensweise entscheiden. Eine weitere Indikation ist die Kontrolle von bereits operierten Mammae zur Aufdeckung von Rezidiven im Narbenbereich nach Mammacarcinomen [5]. Nicht geeignet ist die MRT zum Nachweis von Mikrokalkherden. Die einzig sichere Methode ist hierfür die Mammographie. 1.1.5 Elastographie Bei der Elastographie handelt es sich um ein relativ neues Verfahren zur Untersuchung von Gewebseigenschaften mittels Ultraschall. 16 Einleitung Hierbei werden harte, wenig elastische Gewebe von weichen, elastischen Gewebsstrukturen abgegrenzt. Die Idee für diese Art der Untersuchungs methode ist aus der Beobachtung entstanden, dass bösartige Brusttumore sich meist hart tasten. Erste qualitative Untersuchungen wurden von FUJIMOTO im Jahre 1983 durchgeführt [12]. Weitere Untersuchungen zur Elastographie wurden im Jahre 1985 von TEUBNER publiziert [60]. Hierbei wurde Verschieblichkeit und Elastizität von Tumoren als Kriterium zur Einteilung in gut- und bösartig verwendet. Bei allen durchgeführten Untersuchung fehlten jedoch bisher quantitative Aussagen über die elastographischen Eigenschaften in unterschiedlichen Geweben. Weiterhin erfolgen bisher keine quantitativen Messungen an benignen und malignen Tumoren. 1988 führten UENO et al. Untersuchungen zur Kompressibilität und Verschieblichkeit von Carcinomen des Brustdrüsengewebes, Zysten und Fibroadenomen durch [61]. Es wurde ein manueller Druck auf das zu untersuchende Gewebe ausgeübt. Der Grad der Kompressibilität wurde in drei Stufen unterteilt: unkomprimierbar, mittelgradig komprimierbar und leicht deformierbar. 17 Einleitung Hierbei ergab sich, daß ein großer Anteil der Carcinome nicht komprimierbar war, nämlich 86%. Keines der Carcinome wurde unter leicht deformierbar eingeordnet. Wohingegen 39% der Fibroadenome nicht komprimierbar und 44% leicht deformierbar waren. In der Folgezeit wurden zusätzlich Methoden angewandt, die die Gewebselastizität mit Hilfe von Vibration zur Darstellung bringen sollte. Durchgeführt wurden diese Versuche von OPHIR [50]. Insgesamt konnte in den durchgeführten Studien gezeigt werden, dass Elastizität ein nützliches Kriterium darstellt zur Untersuchung von gutund bösartigen Tumoren und dass Hinweise zu deren Unterscheidung gegeben werden. 1.1.5.1 Grundlagen der Elastographie Die Elastographie dient zur qualitativen Darstellung der mechanischen Dehnung des Gewebes. Die Abbildung dieses Parameters bezeichnet man als Elastogramm. Um die Tauglichkeit dieser neuen Methode zu prüfen, beschränkten wir uns zunächst auf die Untersuchung tastbarer Befunde, verbunden mit der Hoffnung im weiteren Verlauf der Entwicklung auch schwierig oder nicht zu tastende Herde quantitativ darstellbar zu machen. Grundlage der Elastographie ist der Umstand, dass ein hochfrequentes Ultraschallsignal in einem komprimierten Gewebe gestaucht wird. Aus dem Ausmaß der Stauchung des Signals im Verhältnis zum Signal des nicht komprimierten Gewebes kann das Ausmaß der Dehnung der 18 Einleitung Gewebsanteile errechnet werden. Hierbei lässt sich allerdings nur die relative Dehnung der Gewebsanteile zueinander darstellen. Die absolute Kraft an einem bestimmten Ort kann durch die Komplexität des Brustgewebes und der damit übergroßen Zahl der einflußnehmenden Faktoren nicht ermittelt werden. Zu deren Quantifizierung reicht es also keineswegs aus, die von außen wirkende Kraft zu kennen. Das Elastizitätsmodul eines Gewebes kann allerdings nur zuverlässig berechnet werden, wenn neben der Dehnung auch die herrschende mechanische Spannung, also die resultierende Kraft pro Gewebeabschnitt bekannt ist. Diese jedoch ist wie ausgeführt in einem inhomogenen Gewebe wie der Brust nicht ortsabhängig meßbar und muß daher mathematisch angenähert werden. Da somit als quantitativer Parameter nur die Dehnung verfügbar ist, bleibt der Ansatz ein semiquantitativer. Diese semiquantitative Darstellung wurde erstmals von OPHIR et al. 1991 [51] durchgeführt und im weiteren Verlauf von PESAVENTO et al. 2000 [52] zur Echtzeit-Elastographie weiterentwickelt. 1.1.5.2 Voraussetzungen Für die Untersuchungen verwendeten wir ein marktübliches Ultraschallgerät Siemens Sonoline Elegra mit einem 7.5 MHz Transducer im konventionellen B-Bild Modus. Bei konventionellen Ultraschalluntersuchungen steht gewöhnlich immer nur ein Datensatz oder eine Abbildung des zu untersuchenden Gewebes zur Verfügung. Aussagen über elastische Eigenschaften können aber nur gemacht werden, wenn die Reaktion eines Gewebes auf eine 19 Einleitung Kompression im Vergleich zum Ausgangszustand dargestellt wird. Es sind also je zu untersuchendem Abschnitt mindestens zwei Darstellungen erforderlich. Zur Standardisierung des Verfahrens wird die Brust bei der Elastographie wie bei der konventionellen Mammographie zwischen zwei Platten fixiert. Dies bietet zum einen den Vorteil, daß durch die fixierte Brust Bewegungsartefakte vermieden werden. Zum anderen ermöglicht die Verwendung eines unteren metallischen Reflektors die Berechnung von akustischen Parametern wie der Schallgeschwindigkeit und der Dämpfung. Durch die Verwendung eines über Schrittmotoren gesteuerten Applikators kann zudem die ausgeübte Kompression konstant gehalten und deren axiale Richtung zur Brustoberfläche garantiert werden. Die mäanderförmige Abtastung mit einem automatisch gesteuerten Applikator zeigte allerdings in der Klinik einige Unzulänglichkeiten. Ein Hauptproblem dieser Methode liegt in Ihrer mangelnden Geschwindigkeit. So dauerte die Abtastung eines lediglich 8 cm langen Abschnitts in 2 mm-Schritten bereits annähernd 10 min. Desweiteren bedingte die Zwischenspeicherung der zahlreichen B-Bild Daten im Bildschirmspeicher des Elegra, daß für die Dauer der Untersuchung kein aktuelles B-Bild zur Verfügung stand. Hierdurch wurde die optimale Einstellung der Brust unter der Kompressionsplatte erschwert und es kam durch unzureichende akustische Kopplung zu zahlreichen unerwünschten Artefakten. Für den klinischen Gebrauch mußte also ein Verfahren gefunden werden, welches folgenden Ansprüchen genügt: 20 Einleitung Einfache Handhabung Kurze Aufnahmedauer Laufende Kontrolle der Ankopplung durch das Vorhandensein eines aktuellen B-Bildes. Als neuer Ansatz empfahl sich daher die Entwicklung einer Freihandmethode zur Messung der Dehnung. 1.1.5.3 Freihand-Elastographie Eine Hauptfehlerquelle bei der Elastographie und Hauptursache unzureichender Bildqualität ist die unerwünschte Erzeugung lateraler Kräfte und Verschiebungen bei nicht genau axialem Druck. Diesem Problem kann wirkungsvoll begegnet werden, indem im Gegensatz zum Verfahren mit einem automatischen Applikator, wo je Messung nur zwei Zustände aufgezeichnet werden, pro Kompression eine Vielzahl von Aufnahmen im Zeitverlauf festgehalten wird. Auf diese Weise werden leichte laterale Verschiebungen herausgemittelt. Für unsere Untersuchungen wählten wir eine Bildwiederholungsrate von 11 Hz. Hierdurch wird sichergestellt, daß selbst bei einer lateralen Verschiebung von 1-2 mm die seitliche Abweichung zwischen zwei Datensätzen lediglich im Bereich von wenigen Zehnteln und somit noch unterhalb des lateralen Auflösungsvermögens des Ultraschallstrahles liegt. 1.1.5.4 Auswertung einer Serie von Datensätzen zu einem Elastogramm 21 Einleitung Durch die durchschnittliche Dauer des Kompressionsvorgangs bei einer Bildwiederholung von 11 Hz ergibt sich eine Anzahl von 15-20 aufeinanderfolgenden Einzelaufnahmen je Aufnahmeort. Da in einem Freihandverfahren der aufgewendete Druck naturgemäß leichten Schwankungen unterworfen ist mußte ein Modus gefunden werden, um die bildliche Darstellung zu normieren und damit vergleichbar zu machen. Wie bereits dargestellt, ist in diesem semiquantitativen Verfahren nicht die absolute Höhe der Spannung, sondern deren Verhältnis zur Dehnung von belang. Es konnte daher zur Normierung der Darstellung die relative Dehnung willkürlich festgesetzt werden. Da wir im Allgemeinen eine Kompression von 2-4 mm, aufgeteilt auf 15-20 Einzelaufnahmen, auf einen Gewebsabschnitt von 40 mm Tiefe ausübten, entschieden wir uns die Dehnung zwischen zwei Teilbildern auf 1% zu setzen. Zusätzlich bedurften die Elastogramme am Umkehrpunkt der Kompressionsbewegung besonderer Kontrolle, da hier die entstehende Dehnung oftmals gegen Null geht und die Aufnahmen somit herauszufiltern sind. Ein weiterer Störfaktor in der Auswertung einer Serie zu einem Elastogramm ergibt sich aus der unterschiedlichen Qualität der Einzelbilder. Bei der Untersuchung mit Hilfe von Kompressionsplatten und einem automatischen Applikator wird das Gewebe relativ gleichmäßig in axialer Richtung verschoben. Bei der Verwendung eines Freihandapplikators gibt es natürlicherweise ungewollte Verschiebungen in lateraler Richtung und Verkippungen der Bildebene. Diese Fehlerquellen führen zu einem unruhigen Aussehen der Teilbilder und werden auch als elastographisches Rauschen bezeichnet. 22 Einleitung Zur Erreichung brauchbarer Elastogramme ist daher eine Prüfung der Güte der Teilbilder vonnöten, um untaugliche Verschiebebilder aus der Berechnung des Gesamtbildes herauszunehmen. Als Gütekriterium bietet sich die Überprüfung der Korrelation der Zeitverschiebung an, die auf eine Übereinstimmung von mind. 85% festgesetzt wurde. Teilbilder mit schlechterer Korrelation wurden von der Berechnung des Gesamtelastogramms ausgeschlossen. Die Auswertung einer Serie ergibt sich also wie folgt: 1. Aus den Daten zweier aufeinanderfolgender Ultraschallbilder wird die zeitliche Verschiebung und damit der Korrelationskoeffizient berechnet 2. Bearbeitung der Teilbilder Ausschluß aller Aufnahmen bei Korrelation niedriger als 85% Bei verbleibenden Aufnahmen Dehnung berechnen Normierung der Dehnung auf 1% Je ein Dehnungsbild für zwei Datensätze 3. Mittelung der Teilbilder zu einem Elastogramm 1.1.5.5 Beurteilung der Elastogramme Durch die beschriebene Überlagerung ist es möglich, die Elastizität eines Gewebes durch den Vergleich des entsprechenden Elastogramms mit dem korrespondierenden konventionellen B-Bild zu beurteilen. Prinzipiell ist in der Sonographie eine Grauwert-skalierte Darstellung des B-Bildes üblich. Da in der Elastographie weniger detaillierte 23 Einleitung Strukturen, als vielmehr eine qualitative Beurteilung von Grenzflächen im Vordergrund steht, erweist sich eine gröbere Grauwertskalierung oder auch eine farbliche Darstellung als günstig. Wir entschieden uns für eine farbige Darstellung, in der härteren und somit potentiell malignen Gewebeabschnitten die Farbe rot zugewiesen wurde. 24 Methodik 2 Methodik 2.1 Untersuchungsort Die Untersuchungen wurden an der Universitätsfrauenklinik, Prof. Jensen, und der Universitätsklinik für Radiologie, Prof. Heuser, Bochum-Langendreer durchgeführt in Zusammenarbeit mit dem Institut für Hochfrequenztechnik der Ruhr-Universität Bochum, Prof. Ermert, und in Kooperation mit Herrn K. Hiltawsky. 2.2 Geräte Die B-Bild-Untersuchungen und die Dopplerflussmessungen in den Gefäßen wurden mit dem HDI-3000-Ultraschallgerät von ATL durchgeführt. Hierbei wurde ein 7,5-MHz-Linearschallkopf verwendet. Die Elastographien wurden mit dem Ultraschallgerät von Siemens Sonoline Elegra durchgeführt, mit einem 7,5-MHz-Linearschallkopf mit 40 mm breitem Array und 192 Einzelelementen. Das B-Bild wurde zunächst auf der Festplatte gespeichert und dann auf einen Rechner übertragen und weiterverarbeitet. 2.3 Zusammenfassende Darstellung der Elastographie Die zur körperlichen Untersuchung des Patienten gehörende Tastuntersuchung, in diesem Fall die Tastuntersuchung der Brust, sollte objektiviert werden und mittels eines diagnostischen Verfahrens graphisch dargestellt werden. Immer noch ist es so, dass ungefähr 70% der Mammatumore durch Selbstuntersuchung festgestellt werden. 25 Methodik Die Methode, elastische Gewebeeigenschaften quantitativ mit Hilfe von Ultraschallwellen zu untersuchen, wird im folgenden Kapitel beschrieben und als Elastographie bezeichnet. Es handelt sich hierbei um ein neu entwickeltes Verfahren, das bisher noch nicht für die klinische Untersuchung zur Verfügung steht, sondern zunächst in Studien getestet werden muss. Danach erst wird sich zeigen, ob es in Zukunft Relevanz für die Brustkrebsdiagnostik bekommt [27, 43]. 2.3.1 Theoretische Grundlagen zur Elastographie Das Brustgewebe setzt sich aus Gewebsbestandteilen mit unterschiedlichen Härtestufen bzw. unterschiedlicher Elastizität zusammen. Beispielsweise ist Fettgewebe sehr weich und damit elastisch. Das Brustdrüsenkörpergewebe hingegen ist härter und somit weniger elastisch. Besonders hart stellen sich solide Tumore dar, die somit eine sehr geringe Elastizität aufweisen. Diese mechanischen Eigenschaften des unterschiedlich elastisch zusammengesetzten Brustgewebes sollen durch Ultraschallwellenreflektionen überprüft werden [10]. Zunächst werden hochfrequente Ultraschallwellen auf das nicht komprimierte Brustgewebe gesendet und im Gewebe an verschiedenen Gewebsstrukturen reflektiert. Anschließend wird manuell eine Kompression durch den Ultraschallkopf auf das Brustgewebe ausgeübt und wiederum die nun resultierende Reflexion von Ultraschallwellen dargestellt. Durch die Kompression ergeben sich unterschiedliche Abstände der jeweiligen Gewebsstrukturen im Verhältnis zum Ultraschallkopf, und daraus entsteht eine unterschiedliche Stauchung des hochfrequenten Ultraschallsignals. 26 Methodik Aus diesen Unterschieden im Ultraschallsignal kann man, wenn man den Vergleich zu dem Elastizitätsmodell aus der Mechanik in der Physik zieht, die Federkonstanten in diesem Fall die unterschiedlichen Gewebsstrukturhärten relativ zueinander berechnen [58]. Hierbei kann jedoch nur das Verhältnis angegeben werden und keine absoluten Werte. Denn zur Berechnung der absoluten Werte fehlt die Bestimmung der Kraft, die auf die einzelnen Federn wirkt. 2.4 Durchführung der B-Bild-Sonographie mit Beurteilung Die Untersuchung der Patientin geschieht in Rückenlage mit über dem Kopf angewinkelten Armen, um eine möglichst große Abflachung der Brust zu gewährleisten und um die Untersuchungen besser reproduzieren zu können, da bei konstanter Körperlage eine bessere topographische Zuordnung der Tumore zu den Quadranten möglich ist. Mittels eines des Untersuchungsbogens 1 (Anlage 1)werden die erhobenen Befunde dokumentiert. Falls ein Herdbefund vorliegt, wird dieser lokalisiert und einem oder mehreren Quadranten der Brust zugeordnet und in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen vermessen. Zur Festlegung der Verdachtsdiagnose, ob es sich um ein Malignom handelt oder um einen benignen Tumor, werden folgende vier Kriterien herangezogen [24]: Randkontur Retrotumoröses Schallverhalten 27 Methodik Echostruktur der Herdbefunde Lymphknotenbefall Die Zuordnung der Befunde zu einem eher malignen oder eher benignen Geschehen erfolgte nach folgender Tabelle: Tab. 1. Kriterien zur sonographischen Beurteilung von Brusttumoren im B-Bild Verfahren hinsichtlich ihrer Gut- bzw. Bösartigkeit. Randkontur maligne benigne unscharf gezackt unscharf, glatt scharf, gezackt scharf und glatt retrotumoröses Zentralschatten Schallverhalten Echostruktur zentrale Schallverstärkung unilaterales bilaterales Schattenphänomen Schattenphänomen unveränderte Echos unveränderte Echos inhomogen homogen keine Echos Lymphknoten vergrößert, verklumpt Lymphknotenhilus und Randsaum noch gut echoarm abgrenzbar (unspezifisch reaktive Veränderungen) 28 Methodik Zur Beurteilung des B-Bildes wurde der Untersuchungsbogen 2 (Anlage 2) verwendet. Für die Farbdopplermethode sind bislang noch keine einheitlichen diagnostischen Kriterien oder Untersuchungsstandards definiert worden [34]. Jedem Befund wurde eine Verdachtsdiagnose zugeordnet. Die Befunde wurden mittels eines Thermoprinters bildlich dargestellt. und in dem Untersuchungsbogen wurden die Größe und Lage des Tumors dokumentiert. Zur Durchführung der Dopplerflussmessung wurde der Tumor daraufhin untersucht, ob im Tumor oder direkt am Tumorrand arterielle Gefäße darstellbar sind, jeweils in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen. Die darstellbaren Gefäße wurden ausgezählt und eine Blutflussmessung erfolgte mittels des Dopplers unter Darstellung einer Dopplerkurve in cm zum zeitlichen Verlauf. Jeweils berechnet wurde die maximale Geschwindigkeit in der Systole = V max. s und die geringste Geschwindigkeit in der Diastole = V max. diast. Hieraus berechnet wurde der Resistance Index RI: RI = A − B A [A = Höhe der Systole, B = Höhe der Enddiastole] Nach Untersuchungen von MADJAR findet sich in Malignomen ein höherer RI als in benignen Tumoren [35, 39]. Die Messung des Blutflußprofils in den arteriellen Tumorgefäßen und die Summation der RI sowie Division durch die Anzahl der Gefäße gibt Aufschluß über die Dignität des Tumors [36]. 29 Methodik Mögliche Fehler, die bei der Messung auftreten können sind, daß nicht alle Gefäße in und um den Tumor erfaßt werden, da das arterielle Gefäß zu klein ist oder eine zu langsame Strömungsgeschwindigkeit hat oder bei einem nicht korrekt eingestellten Winkel zwischen der Ultraschallwelle und der Gefäßflußrichtung Fehler auftreten könnten. Weiterhin könnte es sein, daß ein Gefäß mehrfach gemessen wird, da der räumliche Gefäßverlauf im B-Bild nicht darstellbar ist und das Gefäß in einer Ebene z. B. zweimal angeschnitten wird. Normale Gefäße, die zufällig am Tumorrand entlang laufen und nicht durch Neoangiogenese entstanden sind, werden in die Messung mit eingehen und können nicht als solche erkannt werden. In der Literatur liegen auch kontroverse Aussagen zur Gefäßdoppleruntersuchung bei Malignomen vor. In den Untersuchungen von SOHN, STOLZ und BASTERT ergab sich, daß in Malignomen ein niedriger RI vorliegt [57]. Um die Untersuchungstechnik unabhängiger vom Untersucher zu gestalten, wird eine neue Methode entwickelt, die als Color Velocity Map bezeichnet wird [41]. Hierbei werden die einzelnen Farbpixel im B-Bild computergestützt summiert. Ein Programm zur klinischen Anwendung war zum Zeitpunkt der durchgeführten Untersuchungen dieser Arbeit noch nicht verfügbar. 30 Methodik 2.5 Messungen der Ultraschallreflektionen vor und nach Kompression der Brust zwischen zwei Platten Der zweite Teil der Untersuchung bestand darin, im Anschluß an die sonographische B-Bild-Untersuchung und die Dopplerflußuntersuchung eine elastographische Untersuchung des Herdbefundes durchzuführen. Ähnlich wie bei der Mammographie wurde zunächst versucht, die Brust zwischen zwei Platten zu komprimieren. Zunächst wurde versucht, die gesamte Brust mit einem 7,5-MHzSchallkopf systematisch durch zu untersuchen. Hierbei wird die Brust in craniocaudaler Richtung zwischen zwei Platten komprimiert, ähnlich wie bei der Mammographie. Vorteilhaft dabei ist, daß die Brust fixiert ist und keine Bewegungsartefakte entstehen, eine dreidimensionale Erfassung möglich ist und die Bewegung des Ultraschallkopfes vom Untersucher unabhängig ist. Die untere Platte wirkt als metallischer Reflektor, und die obere Platte besteht aus Polyethylen, das als Material nur eine sehr geringe eigene Schalldämpfung aufweist. Zwischen den jeweiligen Grenzflächen wird Ultraschallgel zur Ankopplung verwendet. Die Bewegung der Platten und des Ultraschallkopfes geschieht durch einen Elektromotor, so daß exakt definierte Untersuchungsschritte mit Kompressionsschritten von 200 µm durchgeführt werden können [19]. Vorteil des Kompressionsgerätes ist, dass die Druckausübung auf das Brustdrüsengewebe unabhängig vom Untersucher ist und eine definierte Kompressionsstufe eingestellt werden kann [18, 53]. 31 Methodik Durch diesen Geräteaufbau ist es zwar möglich, die Brust gut zu fixieren, jedoch werden hierbei nicht alle Brustgewebsbereiche erfasst. Nicht erfasst werden Tumore, die im Brustrandbereich liegen oder relativ weit axillär gelegen sind und Tumore, die direkt retromamillär liegen. Die Erfahrungen in der klinischen Erprobung dieses Verfahrens haben jedoch gezeigt, daß mit dieser Methode nicht jeder Mammatumor einstellbar ist. Tumore, die am Brustrandansatz oder sehr weit lateral liegen, werden nicht erfaßt. Je nach Form der Brust gelingt nicht immer eine Ankopplung der Platten mit der gesamten Haut der Brust, so daß Regionen bei der Untersuchung nicht darstellbar sind. Weiterhin ist nicht gleichzeitig mit dem Gerät eine B-Bild-Untersuchung möglich [20]. Die Untersuchungszeit ist zu lang. Das Durchscannen von 8-cm- in 2 mm-Schritten in lateraler Richtung in zwei Kompressionsstufen beträgt 10 Minuten. Um diese Nachteile zu verbessern, wurde für die weitere klinische Untersuchung eine Freihand-Elastographie-Methode entwickelt. Hierbei wird der Schallkopf über dem bereits durch Palpation und Ultraschall-Untersuchung mit B-Bild bekanntem Tumor von Untersucherhand gebracht. Es wird in axialer Richtung eine minimale Kompression ausgeübt, und es werden Bilddaten vor und unter Kompression gewonnen. Diese Daten werden auf einen Rechner 32 Methodik übertragen und die ermittelten Härtestufen im Gewebe werden durch Farbpixel codiert dargestellt. Hierzu wurde eine Farbskala entworfen zur Darstellung der mechanischen Dehnung in ‰, wobei sehr harte Gewebsareale rot, weniger harte gelb und sehr weiche Areale bzw. Gewebe mit großer Dehnung blau erscheinen, mit den der Gewebshärte entsprechenden Zwischenstufen und Farbabstufungen. Das Prinzip der Elastographie basiert darauf, daß Ultraschallwellen im unkomprimierten Gewebe anders reflektiert werden als im komprimierten Gewebe. Je weniger sich das Gewebe komprimieren läßt, weil sich zum Beispiel ein derber Knoten im Gewebe befindet, umso geringer sind die Veränderungen der reflektierten Ultraschallwellen in diesem harten Gewebe [1, 49]. Für die Untersuchung eines Gewebsareals wurden Serien von elastographischen Bildern angefertigt, aus denen dann die mittlere mechanische Dehnung berechnet und in einer 1-‰-Skala angegeben wurde. Aus den Mittelwerten wurde dann eine einzige graphische Darstellung errechnet, die dem Elastogramm entspricht (Abb. 1). Abb. 1. Links: B-Bild eines Brusttumors (Pfeile zeigen den Tumor an); rechts: elastographisches Bild des selbigen Tumors. 33 Methodik 2.5.1 Phantommessungen: Bevor die Untersuchungen und Messungen an Patientinnen erfolgten, wurden zunächst Messungen an Agar- und CIRS-Phantomen durchgeführt, die Einschlusskörper enthielten. Die Messungen wurden mit einem 7,5-MHz-Linearschallkopf durchgeführt und die Kompression erfolgte um 200 µm. In den aus den Messungen entstandenen Elastogrammen konnte gezeigt werden, daß die in das Phantom eingebrachten härteren Einschlüsse sich graphisch darstellen als Flächen mit geringerer Elastizität [51]. Da bei der Methode mittels der Kompressionsplatten eine relativ lange Untersuchungszeit nötig war und nicht alle Brustgewebsareale erfaßt werden konnten, wurde die Freihand-Methode entwickelt [20]. Die Vorteile der Freihand-Methode bestanden darin, daß sämtliche Brustgewebsareale erfaßt werden konnten, eine gute Ankopplung zwischen Ultraschallkopf, Gel und Haut unter B-Bild-Kontrolle möglich war und somit Ankopplungsartefakte vermieden werden konnten. Außerdem konnte eine kürzere Untersuchungszeit erreicht werden. Da die Freihandelastographie untersucherabhängig ist und durch ungleichmäßige Kompression bzw. Kompression in nicht exakt axialer Richtung Fehler auftreten können, wurden Serien von Kompressionsstufen durchgeführt. Hierdurch konnte die Qualität der Elastogramme deutlich verbessert werden [23]. 34 Methodik 2.5.2 Auswertung einer Serie von Datensätzen zu einem Elastogramm Hierbei wird eine Serie von 20 Datensätzen aufgenommen und jeweils die zeitliche Verschiebung von zwei benachbarten Datensätzen berechnet. Bei der Freihanduntersuchung treten hierbei Fehler durch Verschiebung in lateraler Richtung auf, die als elastographisches Rauschen bezeichnet werden [7]. Um den Einfluss der Fehler durch die Freihanduntersuchung möglichst gering zu halten, wird die mechanische Dehnung nur für Bilddaten berechnet, bei denen die Korrelationsfunktion aus der Berechnung der Zeitverschiebung größer als 0,85 ist. Die normierten Dehnungsbilder einer Serie werden gemittelt, so daß hieraus ein einziges Dehnungsbild resultiert. Dieses Elastogramm wird zur Auswertung der untersuchten klinischen Fälle verwendet. Es ist dabei eine Auswertung des Elastogramms in Gegenüberstellung mit dem herkömmlichen B-Bild der Sonographie möglich in Bezug auf die qualitative und quantitative Darstellung. Für die qualitative Darstellung wird in der Elastographie zur Abbildung der unterschiedlichen Härtestufen im Gewebe eine Farbskala verwendet und in der Sonographie zur B-Bild-Darstellung eine GrauwertSkalierung. Im Prinzip sind beide Darstellungsweisen für jedes Untersuchungsverfahren möglich und austauschbar. Entscheidend ist, 35 Methodik daß sie optisch eine gute und übersichtliche Auswertungsmöglichkeit für den sie betrachtenden Untersucher bieten. Eine quantitative Darstellung im Elastogramm kann ebenfalls erfolgen, indem mittlere Dehnungswerte für bestimmte Regionen innerhalb eines Herdbefundes und außerhalb dieses Herdbefundes ermittelt werden. Die Einstellung des Herdbefundes erfolgt zuvor durch die sonographische B-Bild-Darstellung. Im nachfolgenden Hauptteil wird die Auswertung dieser Messungen vorgestellt. 2.6 Patientenkollektiv Es wurden insgesamt 53 Mammatumore bei 48 Patientinnen untersucht, bei denen bereits ein Mammatumor durch Palpation, Ultraschalluntersuchung oder Mammographie festgestellt wurde. Untersucht wurden ausschließlich Patientinnen, die wegen eines Brusttumors in die Universitätsfrauenklinik des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer eingewiesen wurden. Der Tumor war zuvor entweder durch Selbstuntersuchung der Patientinnen, durch palpatorische Untersuchung bei den Vorsorgeuntersuchungen durch den Arzt, durch Mammographie oder durch eine Ultraschalluntersuchung festgestellt worden. 2.6.1 Altersverteilung der Patientinnen Es wurden somit insgesamt 35 Tumore bei 33 Patientinnen untersucht. 36 Methodik Da zwei untersuchte Patientinnen jeweils zwei Tumore mit unterschiedlicher Lokalisation aufwiesen, gingen die Untersuchungen der Tumore jeweils getrennt in die Untersuchungsergebnisse ein. Das Durchschnittsalter insgesamt betrug 54,2 Jahre. Das Durchschnittsalter der 15 Patientinnen, bei denen ein Malignom bestand, betrug 55,6 Jahre, wohingegen das Durchschnittsalter der 18 Patientinnen mit gutartigen Tumoren etwas jünger war und bei 52,8 Jahren lag. 2.6.2 Anamnese Vor Durchführung der Messungen erfolgte die Erhebung von anamnestischen Daten anhand eines Anamnesebogens. (Abb. 2) Bei der Anamneseerhebung war wichtig, wesentliche Einflussgrößen, unter denen sich die Blutflussmesswerte ändern, zu erfassen. Hierbei handelte es sich um Hormoneinnahme, Blutdruck, Puls. Da bei keiner der untersuchten Patienten eine Schwangerschaft bestand, entfiel diese als Einflussgröße. Nicht erfaßt wurde der Zyklustag. In den unmittelbar prämenstruellen Tagen ändert sich die Durchblutung der Brust. Sowohl die Blutflußgeschwindigkeit als auch das Blutflußvolumen ist zu dem Zeitpunkt in den Arterien erhöht [42]. Die Abhängigkeit der Blutversorgung der Brust vom Menopausenstatus soll lt. CH. SOHN nicht signifikant sein [40, 56]. 37 Methodik 2.7 Untersuchung der Patienten Bei 40 Mammatumoren wurde eine B-Bild-Untersuchung mit Ultraschall durchgeführt, und in 15 dieser Fälle war eine Dopplerflussmessung im Tumorbereich möglich. 5 elastographische Befunde wurden von der Auswertung ausgeschlossen, da sie die Qualitätskriterien nicht erfüllten. Hierbei handelte es sich um Elastogramme, für die in einem bestimmten Areal keine Dehnungswerte berechnet werden konnten. Ursächlich bedingt war dies dadurch, daß in einem echoarmen B-Bild wegen der resultierenden kleinen Signalamplitude die mechanische Verschiebung nicht berechnet werden kann (beschrieben in Kap. 2.4 Seite 58) [20]. Insgesamt blieben 35 Fälle übrig, bei denen sowohl ein Elastogramm, ein B-Bild und in 15 Fällen davon auch eine Dopplerflussmessung durchgeführt werden konnte. 38 Ergebnisse 3 Ergebnisse 3.1 Teil A: Auswertung der B-Bilder und Dopplerfluß-messungen Insgesamt konnten 35 Fälle ausgewertet werden, bei denen sowohl ein Elastogramm als auch eine B-Bild-Untersuchung mit Ultraschall vorlag. In 15 von diesen Fällen war unmittelbar im Tumorgebiet eine Dopplerflußmessung möglich. In den verbliebenen 20 Fällen waren meßtechnisch keine Dopplerflußraten darstellbar. Alle Tumore wurden unmittelbar nach der durchgeführten Diagnostik am nächstfolgenden Tag, spätestens innerhalb von 3 Tagen operativ entfernt und histologisch untersucht. Es handelte sich hierbei nur um solide Tumore nicht um Zysten. Auffällig war hierbei, daß in malignen Tumoren überdurchschnittlich häufig ein Dopplerfluß nachweisbar war. In 68,75% der Malignome und in 21,05% der benignen Tumore ließ sich ein Dopplerfluß darstellen. Die Dopplerflussrate ist somit ein zusätzliches Kriterium, ob bei einem Tumor eher die Verdachtsdiagnose gut oder bösartig gestellt wird [29, 33, 38]. Sie entscheidet aber im allgemeinen nicht darüber, ob der Tumor entfernt wird oder nicht. Jeder solide Tumor sollte entfernt werden. Die Dopplerflussmessung kann jedoch in speziellen Fragestellungen, nämlich bei den Nachsorgeuntersuchungen nach Brustkrebsoperationen, hilfreich sein. Wenn der Substanzdefekt in der Brust durch Narbengewebe ersetzt ist, kann sich dieser Befund im Ultraschallbild ähnlich darstellen wie ein Carcinom, da es sich um sehr dichtes Gewebe handelt, in dem die Ultraschallwellen stark reflektiert werden und das 39 Ergebnisse dann meist einen ausgeprägten retrotumorösen Schatten ergibt, der sonst auch für Carcinome typisch ist. Das Narbengewebe weist normalerweise keine ausgeprägte Durchblutung auf. Wenn sich nun im Bereich der Narbe ein Carcinomrezidiv bildet, so könnte die auftretende Neoangiogenese ab einer bestimmten Größe der Gefäßdurchmesser mittels der Dopplerflussanalyse diagnostiziert werden [2, 47]. Nachfolgend ist eine Tabelle aufgeführt, in der die Tumore vom Untersucher als gut- oder bösartig eingestuft wurden. Tab. 2. Untersucherabhängige Verdachtsdiagnose aufgrund der B-Bild Untersuchungen und Dopplerflußmessungen des Herdbefundes. Gesamtzahl der Tumore B-Bild Verdachtsdiagnose bestätigt maligne benigne 16 19 15/16 15/19 93,8% 78,9% 11/16 4/19 Trefferquote B-Bild Verdachtsdiagnose histologisch bestätigt Dopplerfluss nachweisbar Allein durch die untersucherabhängige B-Bild-Auswertung ergab sich ein positiver Vorhersagewert von 93,8% für maligne Tumore. Die Trefferquote für benigne Tumore lag bei 78,9%. 40 Ergebnisse Weiterhin wurden aufgrund des B-Bildes präoperative Verdachtsdiagnosen festgelegt nach den UltraschallbildAuswertungskriterien, die bereits in der Methodik vorgestellt wurden. Tab. 3. Verteilung der histologischen Ergebnisse in den untersuchten Brusttumoren und deren Verteilung in Bezug auf einen nachweisbaren Dopplerfluß. Anzahl der Tumore Dopplerfluss insgesamt nachweisbar (n=15) Malignome (n=35) invasiv ductales CA 5 2 invasiv lobuläres CA 9 7 medulläres CA 2 2 12 4 7 0 Tumore gutartige Mastopathie Grad I – II Fibroadenom 3.2 Teil B: Auswertung der Elastogramme Zur Auswertung der Elastogramme wurde jeweils der Dehnungswert innerhalb und außerhalb des Tumors bestimmt. Je kleiner der Dehnungswert war, dargestellt durch die der Farbskala entsprechenden Rot-Töne, umso härter war der Tumor, bzw. umso geringer war seine Dehnung. 41 Ergebnisse Abb. 2. Links: B-Bild eines Brusttumors (Pfeile zeigen den Tumor an); rechts: elastographisches Bild des selbigen Tumors. 3.2.1 Vergleich der Dehnungswerte aller Brustläsionen in ‰ Die Dehnungswerte innerhalb und außerhalb eines Tumors wurden entsprechend ihrer Dignität in eine Graphik übertragen. Der Hauptteil der Datenpunkte gutartiger Tumore befindet sich im Bereich oder unterhalb einer Geraden parallel zur Standardgeraden, und die malignen Tumore liegen oberhalb der Geraden. Abb. 3. Graphische Verteilung der malignen und benignen Tumore im Verhältnis zur eleastographisch festgestellten Dehnung im Tumor und außerhalb des Tumors. 42 Ergebnisse Aufgrund der Untersuchungen konnten drei Aussagen für Bewertungen von Elastogrammen gemacht werden [20]. Die qualitative Auswertung von Elastogrammen läßt eine Zuordnung von histologisch gesicherten Herdbefunden im B-Bild und im Elastogramm zu. Die quantitative Auswertung von Elastogrammen für solide Herdbefunde sichert statistisch signifikant, daß die Dehnung innerhalb von Tumoren geringer als außerhalb ist. Die Dignität eines Herdbefundes kann anhand seiner Dehnungswerte nicht vorhergesagt werden. Ergebnis der durchgeführten elastographischen Untersuchungen ist, daß mit dem derzeitigen Stand der Technik eine Differenzierung von Herdbefunden in der Brust zwar quantitativ, jedoch noch nicht qualitativ möglich ist. Im Gegensatz hierzu ist es mittels der B-Bild-Auswertung und der dopplersonographischen Untersuchung von Tumoren durchaus möglich, mit einer relativ hohen Vorhersage-Wahrscheinlichkeit zwischen gutund bösartigen Tumoren zu unterscheiden [3, 16]. 43 Ergebnisse 3.3 Teil C: Auswertung der statistischen Ergebnisse Einige Erläuterungen r= Korrelationskoeffizient, liegt zwischen –1 und 1. r<0= negative Korrelation r>0= positive Korrelation Zur verbalen Beschreibung der Größe des Betrags des Korrelationskoeffizienten sind folgende Abstufungen üblich: Tab. 4. Verbale Beschreibung des Korrelationskoeffizienten [6]. Wert Interpretation bis 0,2 sehr geringe Korrelation bis 0,5 geringe Korrelation bis 0,7 mittlere Korrelation bis 0,9 hohe Korrelation über 0,9 sehr hohe Korrelation Bei intervallskalierten (und normalverteilten) Daten – wie hier vorliegend – wird der Korrelationskoeffizient aus der Produkt-MomentKorrelation nach Pearson berechnet. p = Signifikanz, liegt zwischen 0 und 1. Ein (Test)Ergebnis – hier die Stärke der Korrelation, wird üblicherweise als signifikant bezeichnet, wenn p < 0,05. 44 Ergebnisse 3.3.1 Die Diagramme 1) Mittlere Dehnung Tumor innen [‰] vs. Doppler-Fluss [cm/s] (Abb.4 und Abb. 5) Maligne Tumoren: Hier ist eine geringe, nicht signifikante positive Korrelation zwischen der mittleren inneren Dehnung der Tumore und dem gemessenen Dopplerfluß zu verzeichnen (r = 0,380; p = 0,249). Benigne Tumoren: Im Gegensatz zu den malignen Tumoren ergab sich bei den benignen Tumoren eine mittelstarke negative Korrelation (r = 0,582), d. h. mit zunehmender mittlerer innerer Dehnung der Tumore wurde ein abnehmender Dopplerfluß gemessen. Dieser Zusammenhang konnte jedoch statistisch nicht gesichert werden (p = 0,418). Alle Tumoren: Die statistische Zusammenfassung der malignen und benignen Tumore ergab nur eine sehr geringe Korrelation zwischen der mittleren inneren Dehnung der Tumore und dem gemessenen Dopplerfluß (r = -0,021). Es errechnete sich eine Irrtumswahrscheinlichkeit von p = 0,942. 45 Ergebnisse 2,00 1,80 1,60 Doppler-Fluss [cm/s] y = 0,3454x + 0,8265 R 2 = 0,1447 1,40 r = 0,380 1,20 1,00 0,80 r = – 0,582 0,60 Maligne Tumoren 0,40 0,20 Benigne Tumoren y = -0,2756x + 1,0732 R2 = 0,3388 Linear (Maligne Tumoren) Linear (Benigne Tumoren) 0,00 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400 1,600 Mittlere Dehnung Tumor innen [‰] Abb. 4. Vergleich der mittleren Dehnung innerhalb eines Herdbefundes mit der Dopplerflußmessung in malignen bzw. benignen Tumoren. 46 Ergebnisse 2,00 Doppler-Fluss [cm/s] 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 r = – 0,021 0,80 0,60 0,40 Alle Tumoren y = -0,0161x + 1,0048 Linear (Alle Tumoren) 2 R = 0,0004 0,20 0,00 0,000 0,500 1,000 1,500 Mittlere Dehnung Tumor innen [‰] Abb. 5. Vergleich der mittleren Dehnung innerhalb eines Herdbefundes mit der Dopplerflußmessung in allen Tumoren. 47 Ergebnisse 2) Mittlere Dehnung Tumor außen [‰] vs. Dopplerfluss [cm/s] (Abb. 6 und Abb. 7) Maligne Tumoren: Es ergab sich eine sehr geringe, nicht signifikante negative Korrelation zwischen der mittleren äußeren Dehnung der Tumore und dem gemessenen Dopplerfluß (r = -0,036; p = 0,917). Ein Zusammenhang zwischen diesen beiden Parametern ist also nicht feststellbar. Benigne Tumoren: Im Gegensatz zu den malignen Tumoren ergab sich bei den benignen Tumoren eine hohe positive Korrelation (R = 0,866): Mit zunehmender mittlerer äußerer Dehnung der Tumore wurde auch ein zunehmender Dopplerfluß gemessen. Diese hohe Korrelation war aufgrund des kleinen Stichprobenumfangs dieser Tumorgruppe jedoch nicht signifikant (p = 0,134). Ein tendenzieller linearer Zusammenhang zwischen den beiden Parametern ist nicht auszuschließen und wäre anhand einer größeren Stichprobe statistisch zu verifizieren. Alle Tumoren: Die statistische Zusammenfassung der malignen und benignen Tumore ergab nur eine geringe Korrelation zwischen der mittleren äußeren Dehnung der Tumore und dem gemessen Dopplerfluß (r = -0,240). Es errechnete sich eine Irrtumswahrscheinlichkeit von P = 0,388, von einem Zusammenhang zwischen beiden Parametern kann also nicht die Rede sein. 48 Ergebnisse 2,00 1,80 Doppler-Fluss [cm/s] 1,60 1,40 1,20 r = – 0,036 1,00 y = -0,0611x + 1,1205 2 R = 0,0013 0,80 0,60 Maligne Tumoren 0,40 Benigne Tumoren 0,20 Linear (Maligne Tumoren) 0,00 0,000 r = – 0,866 y = -1,4449x + 2,5586 Linear (Benigne Tumoren) 0,500 1,000 2 R = 0,7503 1,500 2,000 Mittlere Dehnung Tumor aussen [‰] Abb. 6. Vergleich der mittleren Dehnung außerhalb eines Herdbefundes mit der Dopplerflußmessung in malignen bzw. benignen Tumoren. 49 Ergebnisse 2,00 1,80 Doppler-Fluss [cm/s] 1,60 1,40 1,20 1,00 r = – 0,240 0,80 0,60 0,40 Alle Tumoren y = -0,4324x + 1,4889 Linear (Alle Tumoren) 2 R = 0,0577 0,20 0,00 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 Mittlere Dehnung Tumor aussen [‰] Abb.7. Vergleich der mittleren Dehnung außerhalb eines Herdbefundes mit der Dopplerflußmessung in allen Tumoren. 3) ∆ Mittlere Dehnung (Tumor außen – Tumor innen [‰] vs. Dopplerfluss [cm/s] (Abb. 8) Als weitere potentielle Korrelation wurde der Zusammenhang zwischen der Differenz der mittleren äußeren und mittleren inneren Dehnung des Tumors (∆ Mittlere Dehnung, DMD) und des Dopplerflusses untersucht. Maligne Tumoren: Zwischen DMD und Dopplerfluß ergab sich eine geringe, negative Korrelation (R = -0,427), bei Zunahme des DMD nahm der Dopplerfluss ab. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen 50 Ergebnisse diesen beiden Parametern ist anhand der vorliegenden Daten nicht feststellbar (p = 0,190). Benigne Tumoren: Im Gegensatz zu den malignen Tumoren ergab sich bei den benignen Tumoren eine geringe positive Korrelation (r = 0,332): Mit zunehmendem DMD wurde ein zunehmender Dopplerfluß gemessen. Diese Korrelation war jedoch nicht signifikant (p = 0,668). 2,00 Maligne Tumoren 1,80 Benigne Tumoren y = -0,4151x + 1,2495 Doppler-Fluss [cm/s] 1,60 Linear (Maligne Tumoren) 2 R = 0,1826 Linear (Benigne Tumoren) 1,40 r = – 0,427 1,20 1,00 0,80 r = 0,332 0,60 0,40 y = 0,1553x + 0,7833 2 0,20 R = 0,1103 0,00 -0,500 0,000 0,500 1,000 1,500 Mittlere Dehnung (Tumor aussen – Tumor innen) [‰] Abb. 8. Differenz zwischen der mittleren Dehnung innerhalb und außerhalb eines Herdbefundes verglichen mit der Dopplerflußmessung in malignen bzw. benignen Tumoren. 51 Ergebnisse 4) Quotient der mittleren Dehnung (Tumor außen / Tumor innen [‰] vs. Dopplerfluß [cm/s] (Abb. 9) Als weitere potentiell korrelierende Variablen wurde der Quotient von mittlerer äußerer zu mittlerer innerer Dehnung des Tumors (QMD) und der Dopplerfluss untersucht. Maligne Tumoren: Zwischen QMD und Dopplerfluss ergab sich eine geringe, positive Korrelation (R = 0,405), d. h. mit Zunahme des DMD wurde auch ein erhöhter Dopplerfluss gemessen. Der Zusammenhang zwischen diesen beiden Parametern ist anhand der vorliegenden Daten nicht signifikant (p = 0,216). Benigne Tumoren: Bei den benignen Tumoren ergab sich im Gegensatz zu den malignen Tumoren eine geringe negative Korrelation (r = -0,339): Mit zunehmendem DMD wurde ein abnehmender Dopplerfluß gemessen. Auch diese Korrelation war jedoch nicht signifikant (p = 0,661). 52 Ergebnisse 2,00 1,80 y = 0,5013x + 0,7636 2 R = 0,1644 Doppler-Fluss [cm/s] 1,60 1,40 r = 0,405 1,20 1,00 0,80 r = – 0,339 0,60 Maligne Tumoren y = -0,1881x + 0,9716 2 R = 0,1149 0,40 Benigne Tumoren 0,20 Linear (Maligne Tumoren) 0,00 0,000 Linear (Benigne Tumoren) 0,500 1,000 1,500 2,000 Quotient der mittleren Dehnung (Tumor innen/Tumor aussen) Abb. 9. Quotient der mittleren Dehnung innerhalb und außerhalb eines Herdbefundes verglichen mit der Dopplerflußmessung in malignen bzw. benignen Tumoren. 53 Diskussion 4 Diskussion Zu prüfen war die klinische Validierung der B-Bild- und Dopplerflussanalyse bei Tumoren der weiblichen Brust in Relation zur rechnergestützten sonographischen Elastographie. Validität bedeutet, dass ein Testverfahren geeignet ist, den Sachverhalt abbilden zu können, der gemessen werden soll. In der Freihand-Ultraschall-Elastographie konnte dieses Kriterium nur zum Teil erreicht werden. Selbst wenn durch die untersucherabhängige Kompression keine 100% mechanische Dehnung in axialer Richtung zu erreichen war, so waren die lateralen Abweichungen für die Elastogrammqualität vernachlässigbar gering. Die Abweichung lag in einem Bereich unter 1 mm und lag somit noch unterhalb des lateralen Auflösungsvermögens der Ultraschallwellen [4, 22, 54, 59]. Nicht möglich war jedoch mittels Elastographie zwischen malignen und benignen Herdbefunden zu differenzieren. Für die B-Bild-Auswertung der Ultraschalluntersuchung ist eine Validität durch andere Untersucher hinreichend nachgewiesen auch anhand von Phantommessungen [26, 30, 32, 44, 45]. Bezüglich der Objektivität sind sowohl die B-Bild-Untersuchungen und -Auswertungen als auch die Dopplerflußmessungen und die Freihandelastographie untersucherabhängig. Zunächst einmal müssen die Herdbefunde bei der B-Bild-Untersuchung vom Untersucher gefunden werden. Dann ist die Zuordnung der 54 Diskussion Herdbefunde trotz bestehender Zuordnungskriterien untersucherabhängig. Ebenso gilt dies für das Auffinden und die räumliche Einstellung der Blutgefäße an Herdbefunden mit dem Ultraschallkopf zur Darstellung der Dopplerflusskurve. Zur Durchführung der Elastographie muß untersucherabhängig zuvor der Herdbefund im B-Bild gefunden werden. Dann hängt die Elastogrammqualität davon ab, wie stark die manuelle Kompressionskraft ist, die auf das Brustgewebe übertragen wird, und wieweit exakt eine axiale Kompression auf den Tumor ausgeübt werden kann [8, 13, 52]. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß durch eine B-BildUltraschalluntersuchung Tumore ab einer bestimmten Größe entdeckt werden können und anhand der beschriebenen Kriterien einem eher gutartigen oder bösartigen Geschehen zugeordnet werden können [30]. Die Elastographie hingegen benötigt zum Auffinden dieser Tumore zunächst die Ultraschall-B-Bild-Untersuchung und liefert dann für bereits lokalisierte Tumore weitere Daten über deren Kompressibilität. Nachteil ist ein zusätzlich sehr viel größerer Zeitaufwand bei der Untersuchung und daß zum Zeitpunkt der von uns durchgeführten Untersuchungen noch kein Real-Time-Verfahren für die Elastographie möglich war. Inzwischen sind erste Echtzeituntersuchungen durchgeführt worden [52]. Hierbei ist es möglich, noch während der Untersuchung Elastogramme abzubilden und durch den Untersucher zu beurteilen. 55 Diskussion Zusätzlich ist noch ein neues Verfahren entwickelt worden, das als Vibrographie bezeichnet wird. Hierbei ist es möglich, daß die untersucherabhängige manuelle Kompression durch niederfrequente axiale Vibration ersetzt wird. Dies hat den Vorteil, daß eine nur sehr geringe axiale Kompression nötig ist und dadurch Bewegungsartefakte besser unterdrückt werden. Durch die in dieser Arbeit durchgeführten elastographischen Untersuchungen konnte quantitativ nachgewiesen werden, daß die Dehnung innerhalb von soliden Herdbefunden statistisch signifikant geringer ist als außerhalb. Es konnte jedoch durch die Elastogramme keine Aussage darüber gemacht werden, ob es sich eher um einen malignen oder um einen benignen soliden Herdbefund handelt. Eine andere Untersuchergruppe von GARRA und Mitarbeitern [13] haben herausgefunden, dass sich Carcinome statistisch signifikant härter ( < 0,005) darstellen als Fibroadenome im Elastogramm. Außerdem konnten sie nachweisen, daß die Tumore sich im Elastogramm größer darstellten als im Sonogramm. Weiterhin konnten Karzinome, die im Sonogramm als Schatten imponierten, im Elastogramm als umschriebene Herdbefunde erkannt werden. Als Schlussfolgerung kann eine Elastographie hilfreich sein, im Sonogramm festgestellte Schattenregionen genauer zu untersuchen, und Zusatzinformationen liefern in der Unterscheidung von gut- und bösartigen Herdbefunden. 56 Zusammenfassung 5 Zusammenfassung Für die Klinische Untersuchung von Patienten mit Brusttumoren oder im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen wird zunächst weiterhin die Mammographie und die zusätzliche Ultraschalluntersuchung maßgeblich sein. Ein großer Nachteil der elastographischen Untersuchung ist der relativ hohe Zeitaufwand bedingt durch die manuelle Untersuchungstechnik. Zudem ist vor Durchführung der Elastographie immer eine Ultraschalluntersuchung nötig, um nicht tastbare Tumore zu lokalisieren. Für den Fall, daß man die Elastographie nur untersucherunabhängig mit einem Kompressionsgerät ähnlich wie bei der Mammographie durchführt, bleiben Tumore, die im Randbereich der Brust liegen, ausgespart. Denkbar wäre für die Zukunft eine technische Lösung des Problems, wenn es möglich sein sollte, elastographische Messungen zusätzlich mit einem Ultraschallgerät durchführen zu können, welches die entsprechenden Programme auch für eine Echtzeitmessung enthält. 57 Literatur 6 Literatur Literatur [1] Alam, S. K., Ophir, J. (1997). Reduction of signal decorrelation from mechanical compression of tissues by temporal stretching: applications to elastography. 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Zentralbl.Gynakol. 124(5), 284-292 66 Anhang 7 Anhang 7.1 Anlage 1: Untersuchungsbogen 1 67 Anhang 7.2 Anlage 2: Untersuchungsbogen 2 68 Anhang 7.3 Anlage 3: Anamnesebogen Starke / Hiltawsky - Dissertation – Untersuchung: DATUM: NAME: Geburtsdatum: Menopausenstatus prä Kontrazeptiva : Tumor post Hormoneinnahme: Hormonsubstitution: selbst getastet ja nein familiäres Brustkrebsrisiko : bei der Vorsorgeuntersuchung getastet Schmerzqualität bei Palpation: Hauteinziehung: Mammillensekretion: Durch Mammographie festgestellt: durch Mammasonographie festgestellt: Mammographiebefund: Mammosonographiebefund: Seit wann getastet in Mon.: Tastbefund: Kompressionseffekt: Tumormarker CEA: Gr. in cm: weich: CA15-3: RR: mittel: / Puls: hart: Doppleruntersuchung im Tumorgebiet (im Umfeld von 1cm um den Herd) Anzahl der art. Gefäße: Lokalisation: 1 4 8 5 2 3 7 6 vmaxS Flussrate in den Gefäßen: 1) 2) 3) 4) 5) 6) Malignitätsverdächtig: ja Stanzbiopsie : ja vmaxD RI nein nein Schnellschnittdiagnostik Stanze: Operationsmodus: Endgültige Histologie: 69 Lebenslauf 8 Lebenslauf von Claudia Starke Geboren am 29.05.62 in Hannover 1968 – 1972 1972 – 1981 Mai 1981 Sommer 1981 Frühjahr 1982 Herbst 1982 Oktober 1983 Sommer 1985 Oktober 1985 Frühjahr 1988 Frühjahr 1989 April 1990 01.06.1990 – 31.10.1990 01.11.1990 – 30.11.1991 01.12.1991 – 29.02.1992 01.04.1992 – 31.12.1996 01.01.1997 – August 1997 27. September 1997 seit 01. Oktober 1997 seit Oktober 1999 Grundschule in Celle Besuch des Hermann Billung Gymnasiums in Celle Abitur Krankenpflegepraktikum über zwei Monate in derGynäkologie des Allgemeines Krankenhaus Celle Italienischsprachkurs in Florenz für sechs Monate Immatrikulation für das Medizinstudium an der Universität von Sassari / Italien Fortsetzung des Medizinstudiums an der Ruhr-Universität in Bochum Physikum Wechsel an die Universität Essen Famulatur in Santiago de Chile an der Universidad Catolica in Chirurgie Zweites Staatsexamen Wechsel an die Ruhr-Universität Bochum Praktisches Jahr im Evangelischen Krankenhaus Hattingen Drittes Staatsexamen AiP in einer chirurgischen D-Arzt-Praxis in Bochum AiP in der Gynäkologie und Geburtshilfe im EVK Hattingen Assistenzärztin in der Gynäkologie und Geburtshilfe im Marienhospital Lüdinghausen Assistenzärztin in der Abteilung für Gynäkologie und Geburtshilfe des Marienhospital Bottrop Praxisassistentin der Gynäkologie und Geburtshilfe in Köln Facharztprüfung für Frauenheilkunde und Geburtshilfe in Münster Assistenzärztin im Knappschaftskrankenhaus BochumLangendreer, Frauenklinik der Ruhr-Universität Bochum Oberärztin in der Frauenklinik des Knappschaftskrankenhaus Bochum-Langendreer der Ruhr-Universität Bochum 70