Direkte In-vitro-Messung der Ultraschallgeschwindigkeit in Karzinomen, mastopathischem Gewebe, Fettgewebe und Fibroadenomen der weiblichen Brustdrüse

Zusammenfassung.

Ziel: In der hier vorgestellten Grundlagenuntersuchung wurde die Schallgeschwindigkeit in Karzinomen, mastopathischem Gewebe, Fettgewebe und Fibroadenomen der weiblichen Brustdrüse durch direkte In-vitro-Messung bestimmt. Es sollte überprüft werden, ob und in welchem Ausmaß zwischen diesen Gewebearten Unterschiede der Schallgeschwindigkeit bestehen und ob eine Differenzierung der untersuchten Gewebe anhand der ermittelten Schallgeschwindigkeiten möglich ist. Methoden: Die Schallgeschwindigkeit wurde aus dem Verhältnis der Transmissionszeit eines Ultraschallbündels durch die Präparate im Vergleich zur Transmissionszeit durch destilliertes Wasser ermittelt. Insgesamt wurden 40 Präparate untersucht. Ergebnisse: Es fanden sich signifikante Unterschiede zwischen Karzinomen (1523,1 ± 5,9 m/s) und Fett (1478,5 ± 6,5 m/s) (p ∼ 10^-11) sowie zwischen Mastopathie (1526,0 ± 9,0 m/s) und Fett (p ∼ 10^-12). Dagegen konnte ein signifikanter Unterschied zwischen Karzinomen und Mastopathie nicht nachgewiesen werden (p = 0,35). Auch die Schallgeschwindigkeit in Fibroadenomen (1533,2 ± 3,8 m/s) ist ähnlich hoch wie die in Karzinomen und Mastopathie. Schlußfolgerung: Damit erweist sich die Schallgeschwindigkeit in ihrem Informationsgehalt als teilweise komplementär zur Echogenität des konventionellen B-Bildes. Könnte also ein Verfahren entwickelt werden, das beide Parameter berücksichtigt und für beide Informationen eine räumliche Zuordnung erlaubt, wäre ein diagnostischer Gewinn für die sonographische Mammadiagnostik zu erwarten.

Purpose: The study aimed to investigate ultrasound velocity (SV) in carcinomas, fibrocystic changes, fibroadenomas and fatty tissue of the female breast by means of direct in-vitro measurements. We intended to test whether or not differences in SV exist between the various types of tissue and whether the SV is a useful criterion to differentiate the different tissues. Method: SV was measured by comparing transmission time of the ultrasound beam through the specimen and through water. Altogether 40 specimens (12 cancer, 14 fibrocystic changes = FCD, 10 fatty tissues, 3 fibroadenomas, and 1 mixed tissue) were analysed. Results: Velocity differed significantly between fat (1478.5 ± 6.5 m/s) and tumor (1523.1 ± 5.9 m/s) (p ∼ 10^-11) and between fat and FCD (1526.0 ± 9.0 m/s) (p ∼ 10^-12). No significant differences and much overlap were seen between the ultrasound velocities of tumors and FCD. Ultrasound velocity in fibroadenomas (1533.2 ± 3.8 m/s) was comparable with that in carcinomas and FCD. Conclusions: We conclude that ultrasound velocity may add complementary information to echogenicity (B-scan). Thus, a locally exact correlation of echogenicity and sound velocity might allow for an improved tissue characterization.

Ultraschallgeschwindigkeit - Mammakarzinom - Gewebedifferenzierung

Ultrasound velocity - Breast cancer - Tissue characterization

Literatur

• 1 Heywang-Köbrunner S H. Bildgebende Mammadiagnostik. Radiologische Referenzreihe. Stuttgart; Thieme 1996
• 2 Harris J, Morrow M, Norton C. Malignant tumors of the breast. In: De vita, Hellmann S, Rosenberg SA (eds) Cancer - Principles and Practice of Oncology. 5th edition.  Lippincott-Raven 1997
• 3 Kossoff G, Fry E K, Jellins J. Average velocity of ultrasound in the human female breast.  J Acoust Soc Am. 1973;  53 1730-1737
• 4 Rajagopalan B, Greenleaf J F, Thomas P J. Variation of acoustic speed with temperature in various excised human tissue studies by ultrasound computerized tomographie. In: Linzer M (ed) Ultrasonic tissue characterization II.  Washington DC; Nat Bur Standards 1979: 227-233
• 5 Scherzinger A L, Belgam R A, Carson P L, Meyer C R, Sutherland J V, Bookstein F L, Silver T M. Assessment of ultrasonic computed tomography in symptomatic breast patient by discriminant analysis.  Ultrasound in Med & Biol. 1989;  15 21-28
• 6 Carson P L, Scherzinger A L, Meyer C R, Jobe W, Samuels B, Adler D D. Lesion detectability in ultrasonic computed tomography of symptomatic breast patients.  Invest Radiol. 1988;  23 421-427
• 7 Richter K. Clinical amplitude/velocity reconstructive imaging (CARI) - a new sonographic method for detecting breast lesions.  Br J Radiol. 1995;  68 375-384
• 8 Richter K, Roßdeutscher W, Hasenpusch M. A new sonographic method to detect breast lesions. In: Madjar H, Teubner J, Hackelöer B-J (Hrsg) Breast Ultrasound update.  Basel; Karger 1994: 353-360
• 9 Hartmann H, Heywang-Köbrunner S H, Soldner R, Millner R. Charakterisierung von normalem und pathologisch verändertem Mammagewebe mittels Ultraschall.  Z Med Phys. 1997;  7 12-15
• 10 Del Grosso V A, Mader C W. Speed of sound in pure water.  J Acoust Soc Am. 1972;  52 1442-1446
• 11 Greenleaf J F, Johnson S A, Lent A H. Measurement of spatial distribution of refractive index in tissues by ultrasonic computed assisted tomography.  Ultras Med Biol. 1977;  3 327-339
• 12 Greenleaf J F, Bahn R C, Gisvold J J, Schreiman J S. Evaluation of interpretation methods for transmission ultrasonic tomography of the breast. In: Jellins J, Kobayashi T (eds) Ultrasonic examination of the breast.  Wiley 1983: 211-221
• 13 Richter K, Heywang-Köbrunner S H. Sonographic differentiation of benign from malignant breast lesions: Value of indirect measurement of ultrasound velocity.  Amer J Roentgenol. 1995;  165 825-831