Bildfusion unter Einbeziehung des Ultraschalls

Medizinische Bildfusion als Überlagerung oder Korrelation von Daten aus zwei verschiedenen Schnittbilduntersuchungen ist ein bekanntes Verfahren, das meist als Fusion von PET und SPECT mit den anatomischen Daten von CT oder MRT angewendet wird. PET/CT-Geräte stehen seit einigen Jahren zur Verfügung und haben breite Anwendung gefunden.

Die Herausforderung bei der Einbeziehung des Ultraschalls in die Bildfusionstechnik liegt teilweise im Fehlen eines DICOM-Standards für statische 3-D-Volumina, zum anderen aber auch in der Real-Time-Technik.an sich. Die Einbeziehung der Sonographie in die Bildüberlagerung würde zweifelsohne Vorteile bieten aufgrund der besseren Auflösung, der Untersuchung als Real-Time-Verfahren und der Möglichkeit von gezielten Biopsien.

Es gibt nur wenige Studien zur Bildfusion mit Ultraschall. Einige Studien haben sich mit der Darstellung der Prostata befasst. Die Verbindung von transrektaler Real-Time-Sonographie und CT war hilfreich für die Seed-Implantation [Steggerda M, et al. Med Phys 2005; 32: 2262-2270]. Die Kombination von MRT und transrektalem Ultraschall war sowohl für die Festlegung der Brachytherapie der Prostata [Reynier C, et al. Med Phys 2004; 31: 1568-1575] als auch für die stereotaktische Biopsie [Kaplan I, et al. Magnetic Resonance Imaging 2002; 20: 295-299] von Nutzen, da die Prostata besser dargestellt und das Volumen des Organs besser abgeschätzt werden konnte. Auch waren gezieltere Biopsien möglich.

Bei der Darstellung des Gefäßsystems erlaubte die Fusion von intravaskulärem Ultraschall mit zweidimensionaler Angiographie eine genaue Rekonstruktion der Gefäßanatomie [Cothren RM, et al. Int J Cardiac Imaging 2000; 16: 69-85]. In der Neurochirurgie wurde die Bildfusion mit einem Neuronavigationssystem an Modellen getestet [Schlaier JR, et al. Acta Neurochirurgica 2004; 146: 271-277]. Bei der Kombination von MRT und Sonographie in der ultraschallgesteuerten Neurochirurgie wurde ebenfalls eine verbesserte Darstellung von Tumoren erreicht [Lindseth F, et al. CARS 2001: 247-252].

Zur Zeit gelangen kommerzielle Ultraschallgeräte auf den Markt, die CT- oder MRT-Bilder und Ultraschall-Real-Time-Aufnahmen auf einem geteilten Bildschirm darstellen. Das Ultraschallsystem ist an einen magnetischen Sensor angeschlossen, der Informationen über die Lokalisation der abdominellen Ultraschallsonde überträgt. Die vorab gespeicherte CT-Untersuchung wird in Projektion auf das Ultraschallbild reformatiert. Wenn das Tracking-System funktioniert, sollte eine Voxel-zu-Voxel-Korrelation der CT- und der Ultraschallbilder resultieren.

Die Methode kann in verschiedenen Fällen nützlich sein. Es könnte zum Beispiel vorkommen, das eine pathologische Veränderung nur im CT oder MRT sichtbar ist und eine Biopsie oder Drainage erforderlich ist. Limitiert wird das Vorgehen durch die Tatsache, dass die Ziellinie für die Biopsie nur auf dem Ultraschallbild dargestellt wird. Wenn die bildgebenden Verfahren nebeneinander und nicht als Überlagerung präsentiert werden, könnte dies ein technisches Problem für die Nadelführung darstellen. Weitere mögliche Anwendungsbeispiele wären Abszesse mit Lufteinschlüssen (Abb. [1]) oder die Auswertung von Behandlungsergebnissen, wo ein On-screen-Vergleich zwischen der aktuellen Ultraschalluntersuchung und der vorangegangenen CT-Darstellung durchgeführt werden kann. Auch in der Ausbildung kann die Anwendung des Systems von Nutzen sein.

Links, Left

Rechts, Right

Leberabszess mit Lufteinschluss. Links: CT; rechts: US (EUB 8500, Hitachi Medical Corporation, Tokyo, Japan).

Liver abscess containing air. Left: CT image. Right: US image (EUB 8500, Hitachi Medical Corporation, Tokyo, Japan).