Einführung und Grundlagen
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Grundlagen der Schilddrüse und des Ultraschalls E. Petnehazy Schilddrüsenambulanz der Internen Abteilung Krankenhaus der Barmherzigen Brüder GrazEggenberg Ultraschallgeräte Sender und Empfänger von Schallwellen 1 Prinzip Ultraschall • Sender und Empfänger von Schallwellen • Verarbeitung von elektrischen Schwingungen und diese als optische Signale sichtbar machen • Akustische Eigenschaften von menschlichem Gewebe werden in optische umgesetzt • Je stärker das Echo desto heller das Bild • Frequenz 1-10 MHz, (5-) 7,5 MHz für die Schilddrüse Ultraschall • Beruht auf Ausbreitung und Reflexion von Schallwellen • Longitudinale Schallwellen > 20 kHz, die das durchschallte Medium komprimieren und expandieren • An Grenzflächen von Medien ganze oder teilweise Reflexion der Schallwellen Impuls-Echo-Verfahren • Aussendung einer kurzen Serie von Ultraschallwellen • Dauer bis zum Eintreffen des an einer Grenzfläche reflektierten Echos wird gemessen • Auflösungsvermögen steigt mit kurzwelligem Schall • Eindringtiefe sinkt 2 Piezoelektrischer Effekt • Bestimmte Kristalle und Keramiken erzeugen beim Anlegen einer Wechselspannung durch Verformung (Zusammenziehen/Dehnen) Schallwellen • Entstandene Ultraschallwelle pflanzt sich im angekoppelten Medium (Patient) wellenförmig fort Doppler-Effekt • Bewegen sich Schallsender und Reflektor aufeinander zu, so ändert sich die Frequenz der empfangenen Schallwellen • Farbdoppler (Blutfluß ortselektiv erfaßt, meßbare Frequenzverschiebungen in Blutgefäßen) Reflexion • Ultraschall wird an Grenzflächen reflektiert • Sonographischer Bildaufbau entsprechend der Anatomie • Bei zunehmendem Schallwiderstand höherer Reflexionsgrad bis zur totalen Reflexion bei großen Dichteunterschieden (Knochen, Kalk, Luft) • Ungerichtete Reflexion = Streuung 3 Signaldarstellung • A-Mode: Simpelste Form (Amplitudenmodulation) • B-Mode: Zweidimensionales Schnittbild, Zeilenförmig in Graustufen wie Fernsehbild aufgebaut unterschiedl. Echointensitäten als Bildpunkte unterschiedl. Dichte zu Helligkeits- oder Graustufen verarbeitet • M-Mode: Orts-Zeit Diagramm einer Zeile aus dem B-Mode (Time-Motion Verfahren) = Registrierung von Bewegungsabläufen Schallkopf • Gleichzeitig Sender und Empfänger • Linearer Schallkopf – Geometriegetreue Abbildung – Große Auflagefläche Schallkopf • Konvexer Schallkopf – Größerflächige Bilddarstellung im Tiefenbereich • Sektor Schallkopf – Mechanisch: Drehung in untersch. Positionen – Elektronisch: Phasenverschobene Ansteuerung (Phased Array) 4 Ultraschallqualität Abhängig von: - Möglichst hohem Auflösungsvermögen - Ausreichender Eindringtiefe Je höher die Frequenz umso besser die Auflösung - umso geringer jedoch die Eindringtiefe Signalbeeinflussung • Bestimmten Frequenzbereichen kann eine max. Eindringtiefe und auch ein Maß für die Auflösung zugeordnet werden. Axiale und laterale Auflösung • Fokussierung: Steigerung der Auflösung Signalverarbeitung • Preprocessing: beim Empfang der Echos werden die Signalqualität und Auflösung verbessert • Postprocessing: Kontrastverstärkung zwischen kleinen (Weichteilgewebe) und großen Signalen (Kalk- od. Knochen) indem Helligkeitsunterschiede (Graustufenbereiche) hervorgehoben oder unterdrückt werden. 5 Tiefenausgleich • Schallwellen werden im Gewebe durch Absorption gedämpft. • D.h später eintreffende Signale aus größerer Tiefe sind schwächer als frühe. • TGC-Regelung (time-gain-compensation): der störende Dämpfungseffekt wird behoben (später eintreffende Signale werden höher verstärkt) = gleichmäßig helles Bild in jeder Tiefe Gesamtverstärkung (gain) • Wie Radiolautsprecherregler • Gesamtverstärkung wird verändert wenn Körperumfang od. Gewebebeschaffenheit eine Veränderung über den gesamten Tiefenbereich erfordert • Gesamtverstärkung = Empfangsverstärkung • Cave: überstrahltes Bild (Übereinstimmung mit Sendeintensität erforderlich US-Geräte Funktionen • Ein-/Aus-Schalter • Schallkopfauswahl • Gain (Verstärkung) • TGC (time gain compensation) • Fokuswahl • Freeze (Standbild) • Messungen (d, A, V) • Dateneingabe 6 Zusammenfassung • Schallwellen von 1-10 MHz • Piezoelektrische Elemente senden und empfangen Schallimpulse • Sonogramme meist im B-Modus • Signalbeeinflußung und -verarbeitung (gerätespezifisch) tragen zu besserer Bildqualität bei Embryologie • Aus dem Entoderm der Schlundtasche • In der 7. SSW Wanderung nach kaudal • Anfangs mit Ductus thyreoglossus mit Zungengrund verbunden • Im gesamten Verlauf dystopes Schilddrüsengewebe möglich • Lobus pyramidalis: Kaudaler Rest • Nebenschilddrüsen aus 3. und 4. Schlundtasche Anatomie Schmetterlingsförmig Vor und beiderseits der Trachea Dicht unterhalb des Kehlkopfes 2 Lappen durch Isthmus verbunden Aus: Hafferl,Thiel 7 Histologie O.Bucher 10.Auflage Labor: (F)T4: (F)T3: TSH: n n n 8 Schilddrüsenfunktion • TSH ist der sensitivste Parameter für eine Schilddrüsenfunktionsstörung • Ein normales TSH schließt beim Screening eine Schilddrüsenfunktionsstörung praktisch aus • Schilddrüsenhormone: T4 und T3 • Schilddrüsen-Antikörper: TPO-Ak, Tg-Ak, TRAK Erkrankungen der Schilddrüse Gestörte Funktion Gestörte Morphologie/Struktur DIAGNOSE der zugrundeliegenden Erkrankung Therapie „die Werte sind aber normal“ Der Motor ist o.k. 9 Vorteile der Schilddrüsensonographie • • • • • Einfache Durchführbarkeit Nicht belastend Durch oberflächliche Lage gut zugänglich Hohe Detailauflösung Herdbefunde minimal 1-3 mm Bildgebende Untersuchung der ersten Wahl Apparative Voraussetzungen • B- Mode Ultraschallgerät • Linearschallkopf 6 cm bzw. Sektorschallkopf • Schallfrequenz 7.5 - 12 MHz • 3,5 MHz Sektorschallkopf nur in Einzelfällen für sehr große Strumen erforderlich Schilddrüsen-Morphologie • Screeningmethode: Sonographie – Gesamtvolumen – Herdbefunde (Knoten, Zysten) – Echostruktur (Autoimmunerkrankung) – Durchblutung – Lymphknoten, Nebenschilddrüsen 10 Untersuchungsablauf • • • • • • • • • Patient in Rückenlage Leichte Überstreckung der HWS Querschnitt Längsschnitt (leicht schräg: craniolateral-mediocaudal) Isthmus ! Volumetrie Herdbefunde (Knoten..) Benachbarte Strukturen Dokumentation Untersuchungsablauf • Rückenlage • Leicht überstreckter Hals Querschnitt • Aufsetzen des Schallkopfes in der mittleren Halsregion zur ersten Orientierung • Optimierung der Geräte-Einstellung • Untersuchung beider Schilddrüsenlappen von kranial nach kaudal • Beurteilung des Isthmus 11 Längsschnitt • Leicht schräg: kraniolateral-mediocaudal • Durch langsames Kippen des Schallkopfes wird der gesamte Lappen untersucht • Immer systematisch: Zuerst rechter, dann linker Lappen 12 Bestimmung des Schilddrüsenvolumens Volumen = beide Lappen in ml: Rotationsellipsoid (Korrekturfaktoren 0,479 bzw. 0,53) Für die Routinediagnostik vereinfachte Variante „Volumenschätzung“: Länge x Breite x Tiefe 2 Unauffällige Schilddrüse Volumetrie 13 Schilddrüsenvolumen Sonographie Normalbefund • Normal große Schilddrüse • Unauffälliges Ultraschallmuster • Keine Herdbefunde abgrenzbar Echonormale Schilddrüse • Gesunde Schilddrüse • Normal große Follikel • Dicht und homogen nebeneinander liegende Echos gleichmäßig verteilt 14 Echoarm • Verminderte Echogenität • Mikrofollikuläre Strukturen • Vermehrte Streuung • Schwache, feine locker angeordnete Echos Echoreich • Erhöhte Echogenität • Makrofollikuläre Strukturen • Vermehrte Reflexion • starke grob und dicht gelagerte Echos Echokomplex • Inhomogen, gleichzeitig echoreich, echoarm oft schlecht abgrenzbar 15 Echofrei • Echofreie Zonen mit dorsaler Schallverstärkung • Zysten Echodicht mit Schallauslöschung • Echodichte Strukturen mit dorsaler Schallauslöschung • Kalkherde Herdbefunde Beschreibung: • Lokalisation • Größe (3 Ebenen) • Echogenität • Randbegrenzung 16 Befund • Volumen • Lage- und Formbesonderheiten • Binnenstruktur • Beschreibung von Lokalisation, Größe, Echogenität und Begrenzung von Herdbefunden • Beurteilung benachbarter Strukturen ( Lk, NSD, Trachea, Ösophagus) Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Thyroid Disease Symptoms 17
