The application of microbubble contrast agents to the ultrasound examination over
the last 20 years has revolutionised the assessment of focal liver lesions [1], has been applied to many other organs in the body [2]
[3] and is now an established adult application, with the use in paediatric patients
increasing [4]. The technique is safe and repeatable [5]
[6]. A contrast-enhance ultrasound (CEUS) examination generates a substantial amount
of data for storage with the use of continuous recording, so much so that in Departments
of Radiology, where a Picture Archiving System (PACS) stores data for a considerable
number of imaging examinations, rumblings of discontent from the PACS manager can
be heard. The misconception that the “video-clips” from a CEUS occupy too much storage
is a fallacy, as many whole body computed tomography (CT) examinations from a trauma
patient, with reconstruction in thin slices and 3-D, can occupy a large amount of
storage space. The perception is that the “new-boy on the block” will clog up the
PACS with superfluous images; perhaps better to make room for other imaging modalities.
There is no battle to be fought here; we can help ourselves. There is perhaps no real
need to take long and extensive real time “video-clips” of the entire CEUS examination,
but to record only the most informative sections. This is not a new concept, and it
is worthwhile revisiting the background to extensive image storage as there are very
good technical reasons not to perform a continuous recording, making the CEUS examination
recording shorter and even more useful [7].
Characterisation of focal liver lesions with CEUS represents the single most important
application of CEUS with numerous studies confirming the accuracy of this technique
in comparison with CT, and near ability to match Magnetic Resonance (MR) imaging [8]
[9]. The arterial phase and the late portal venous phase are crucial to the assessment
for characterisation; the washout particularly important with hepatocellular carcinoma,
which may be delayed as opposed to metastatic lesions where washout is relatively
early [10]. With a focal liver lesion, the arterial pattern, particularly in the benign lesion
is paramount to the interpretation, but this phase lasts only for 30 to 40 seconds
at most, and is nearly always informative by 20 to 30 seconds [11]. The washout phase starts early for the metastatic lesion, often before 60 seconds
and will continue to wash-out for the rest of the examination. A hepatocellular carcinoma
will washout slowly and may not demonstrate this washout for 180 seconds or more,
depending on the cell differentiation. A most unlikely scenario is that a lesion that
washes out then reaccumulates contrast and enhances over time; in-filling of a benign
haemangioma is an exception where the characteristic globular in-filling is diagnostic.
The essence of this is twofold; it is unlikely that extending the “video-clip” beyond
60 seconds will capture any further relevant information, and recording of washout
is a prolonged effort, not needing continuous image storage. More important is the
potential for microbubble “destruction” with prolonged, intense scanning over one
area, with near field lesions most vulnerable, resulting in “pseudo-washout” [12]
[13]. In short, continuous scanning for the first 60 seconds and then intermittent scanning
after 60 seconds, taking an image on average every 30 – 60 seconds for the duration
of the remainder of the examination will probably suffice. The most comfortable manner
in which to perform the intermittent scanning is by “freezing” the image, keeping
the transducer in the fixed appropriate position for the lesion under investigation,
and re-imaging for a short period to store a single representative image – the “snapshot”.
This will be entirely different for imaging of organs without the dual blood supply
of the liver, and where characterisation is less vital. The need for a prolonged “video-recording”
is less imperative in many scenarios; in the kidney the abnormal vascular pattern
is seen in the early arterial phase, with washout evident quite soon after, and the
pyramids enhancing approximately 30 – 40 seconds after the cortex. The continuous
recording need not be more than 40 seconds, followed by the intermittent single image
acquisition. This application would also suffice for the pancreas or spleen, with
the bowel perhaps more reliant on the increased enhancement in the arterial phase
alone. When used a s a problem solving tool, in intracavitary use [14] or as part of an interventional procedure [15], short “video-clips” or just representative images is all that is required.
The acquisition of a “video-clip” should always be supplemented by representative
single images of the particular diagnostic appearance e. g. the “spoke-wheel” in the
arterial phase of a focal nodular hyperplasia or the “globular” peripheral lesion
pattern of a haemangioma. Often during the review of the “video-clip” these representative
images are saved, ready to be presented at the multi-disciplinary meetings where the
case is discussed; nobody will want to sit through all the “video-clips” of your examination!
Herein lies a problem, all manufacturers bar one does not allow you to obtain a single
representative image during acquisition whilst the video is being recorded, which
if acquired halts the video recording. This seems only to impart a restriction that
delays patient flow and ease of the examination, if the operator has to review the
“video-clip” after every patient. Although good practice to review the recording for
any “missed” features, the ability to take an image during the dynamic phase is always
rewarding; you capture the moment!
In essence, there is no need to record a full 4 – 5 minutes of a CEUS examination,
a continuous recording for the first 60 seconds will suffice with single images when
needed for the later phases, ostensibly looking for any form of washout pointing to
potential malignancy in the liver, and elsewhere. This will reduce pressure on the
storage of images on your PACS, helping to maintain a good working relationship with
the PACS manager. More importantly, this practice will reduce the potential of accelerated
microbubble destruction, particularly in the near-field lesion and ensure a long-lasting
examination.
Wie viel sollte ich während einer CEUS-Untersuchung aufnehmen? Praktische Aspekte
der „Echtzeit“-Funktion einer Kontrastmittel-Ultraschalluntersuchung
Die Anwendung von Mikrobubble-Kontrastmitteln bei Ultraschalluntersuchungen hat die
Beurteilung von fokalen Leberläsionen in den letzten 20 Jahren revolutioniert [1]. Sie fand auch bei vielen anderen Körperorganen Anwendung [2]
[3] und ist heute bei der Untersuchung Erwachsener und in zunehmendem Maße bei pädiatrischen
Patienten [4] etabliert. Die Technik ist sicher und wiederholbar [5]
[6]. Eine kontrastverstärkte Ultraschalluntersuchung (CEUS) erzeugt bei kontinuierlicher
Aufzeichnung eine beträchtliche zu speichernde Datenmenge, die in Anbetracht der beachtlichen
Zahl an bildgebenden Untersuchungen in den Bildarchivierungssystemen (PACS) der radiologischen
Abteilungen für eine gewisse Unzufriedenheit bei den PACS-Managern sorgt. Der Irrglaube,
dass die Videoclips eines CEUS zu viel Speicher belegen, ist falsch. So können viele
Ganzkörper-Computertomografien (CT) eines Traumapatienten mit Rekonstruktion in dünnen
Schicht- und 3-D-Bildern auch sehr viel Speicherplatz belegen. Die Vorstellung, dass
der „Neuling“ das PACS mit unnötigen Bildern verstopfen wird; ist vielleicht eher
dem Wunsch geschuldet, mehr Platz für andere bildgebende Verfahren zu schaffen.
Hier müssen keine Kämpfe ausgetragen werden, wir können wir bei uns selbst beginnen.
Denn es ist vielleicht nicht wirklich notwendig, lange und umfangreiche Echtzeit-Videoclips
der gesamten CEUS-Untersuchung zu erstellen, sondern nur die informativsten Abschnitte
aufzunehmen. Dies ist kein neuer Gedanke und es lohnt sich, die Hintergründe für eine
umfangreiche Bildspeicherung zu überdenken, denn es gibt sehr gute technische Begründungen
keine kontinuierliche CEUS-Aufzeichnung durchzuführen, wodurch diese kürzer und noch
nützlicher wird [7].
Die Charakterisierung von fokalen Leberläsionen stellt die absolut wichtigste CEUS-
Anwendung dar, wobei zahlreiche Studien die Treffsicherheit dieser Technik im Vergleich
zur CT- und Magnetresonanz (MR)- Bildgebung bestätigen [8]
[9]. Die arterielle Phase und die späte portalvenöse Phase sind entscheidend für die
Beurteilung der Charakteristik. Insbesondere das Washout ist bei mhepatozellulären
Karzinom besonders wichtig, da es im Gegensatz zu metastatischen Läsionen bei denen
das Washout relativ früh ist, verzögert sein kann [10]. Bei einer fokalen Leberläsion steht das arterielle Muster, insbesondere bei benigner
Läsion, im Vordergrund, aber diese Phase dauert nur höchstens 30 bis 40 Sekunden und
ist fast ausschließlich nur 20 bis 30 Sekunden lang informativ [11]. Die Washout-Phase bei einer metastatischen Läsion beginnt früh, oft vor 60 Sekunden
und dauert für den Rest der Untersuchung an. Beim hepatozellulären Karzinom gibt es
ein langsames Washout, welches sich abhängig von der Zelldifferenzierung erst nach
180 Sekunden oder mehr zeigen kann. Ein sehr unwahrscheinliches Szenario ist, dass
eine Läsion ein Washout statt einer Wiederanflutung aufweist und über einen längeren
Zeitraum eine Kontrastaufnahme zeigt. Die Anflutung des gutartigen Hämangioms ist
eine Ausnahme, bei der die charakteristische Anflutung („globular in-filling“) Diagnose
stellend ist.
Das lässt einen zweifachen Schluss zu: Es ist unwahrscheinlich, dass die Verlängerung
des „Videoclips“ über 60 Sekunden hinaus weitere relevante Informationen erfasst,
und die Aufzeichnung des Washouts ist eine zusätzliche Bemühung, die im Hinblick auf
eine kontinuierliche Bildspeicherung nicht nötig ist. Wichtiger ist die potentielle
Zerstörung von Microbubbles durch längeres, intensives Scannen auf einem Bereich,
was zu einem „Pseudo-Washout“ führt, wobei Nahfeldläsionen am anfälligsten sind [12]
[13]. Kurz gesagt, werden wahrscheinlich ein kontinuierliches Scannen für die ersten
60 Sekunden und dann ein intermittierendes Scannen nach 60 Sekunden, wobei ein Bild
im Durchschnitt alle 15 Sekunden bis zum Ende der Untersuchung erstellt wird, ausreichen.
Die bequemste Art ein intermittierendes Untersuchungsscan durchzuführen, besteht darin
das Bild „einzufrieren“, den Schallkopf in der festen geeigneten Position für die
zu untersuchende Läsion zu halten und nach kurzer Zeit eine Neuaufnahme durchzuführen,
um ein einzelnes repräsentatives Bild – den „Schnappschuss“ – zu speichern.
Dies stellt sich für die Bildgebung anderer Organe als der Leber mit ihrer doppelten
Blutversorgung völlig anders dar, und hier ist die Charakterisierung auch weniger
entscheidend. Die Notwendigkeit einer längeren „Videoaufnahme“ ist bei vielen Anwendungen
weniger zwingend erforderlich. In der Niere ist das abnormale vaskuläre Muster in
der frühen arteriellen Phase zu sehen, wobei das Washout ziemlich bald danach auftritt
und die Kontrastaufnahme der Pyramiden ungefähr 30–40 Sekunden nach dem Kortex erfolgt.
Die kontinuierliche Aufzeichnung muss nicht länger als 40 Sekunden dauern, gefolgt
von der intermittierenden Einzelbilderfassung. Dieses Vorgehen wäre auch für Pankreas
oder Milz ausreichend, wobei man beim Darm vielleicht eher nur auf die erhöhte Kontrastaufnahme
in der arteriellen Phase angewiesen ist. Beim Einsatz der Methode zur Problemlösung,
bei der intrakavitären Anwendung [14] oder bei einer Intervention [15] sind lediglich kurze „Videoclips“ oder repräsentative Bilder erforderlich.
Die Aufnahme eines „Videoclips“ sollte immer durch repräsentative Einzelbilder des
jeweiligen diagnostischen Erscheinungsbildes ergänzt werden, z.B. das „Radspeichenmuster“
in der arteriellen Phase einer fokalen nodulären Hyperplasie oder das „globulare“
periphere Läsionsmuster eines Hämangioms. Oft werden diese repräsentativen Bilder
während der Überprüfung des „Videoclips“ gespeichert und können bei multidisziplinären
Treffen, bei denen der Fall diskutiert wird, präsentiert werden. Niemand wird alle
„Videoclips“ Ihrer Untersuchungen durchgehen wollen! Hierin liegt ein Problem, da
alle Gerätehersteller - außer einem einzigen - es nicht ermöglichen, ein repräsentatives
Einzelbild während der Videoaufnahme zu machen, ohne dass diese unterbrochen wird.
Dies scheint eine Einschränkung darzustellen, die den Patientenfluss verzögert und
die Untersuchung erschwert, da der Bediener den „Videoclip“ nach jedem Patienten überprüfen
muss. Obwohl ist es eine gute Übung ist, die Aufnahme im Hinblick auf „verpasste“
Merkmale zu überprüfen, ist die Möglichkeit ein Bild während der dynamischen Phase
aufzunehmen immer lohnend, denn Sie erfassen den Moment!
Im Wesentlichen besteht keine Notwendigkeit, eine vollständige 4–5-minütige CEUS-Untersuchung
aufzuzeichnen. Eine kontinuierliche Aufzeichnung für die ersten 60 Sekunden und wenn
nötig einzelne Aufnahmen der späten Phasen reichen aus, wenn man die die Washout-Charakteristika
untersucht, die auf eine potentielle Malignität in der Leber und anderswo hinweisen.
Das verringert den Druck bezüglich der Bildspeicherung auf Ihrem PACS und trägt zu
einer guten Zusammenarbeit mit ihrem PACS-Manager bei. Noch wichtiger ist, dass durch
dieses Vorgehen eine mögliche beschleunigte Zerstörung von Mikrobubbles, insbesondere
bei Nahfeldläsionen, verringert wird und eine länger anhaltende Untersuchung gewährleistet
ist.
Annamaria Deganello
Maria E. Sellars
Gibran T. Yusuf
Paul S. Sidhu
