Cinematic Rendering: fotorealistische Darstellung komplexer Ultraschallbefunde der Leber

Fragestellung:

Ultraschallverfahren gehören zur Basisdiagnostik bei Lebererkrankungen. Der konventionelle Ultraschall ist im Vergleich zu modernen schnittbildgebenden Verfahren auf eine zweidimensionale Bildwiedergabe beschränkt. Die Interpretation komplexer Organpathologien kann hierdurch erschwert werden. Eine fotorealistische, dreidimensionale Darstellung solcher Ultraschallbefunde kann einen diagnostischen Mehrwert liefern und die Befundanalyse in interdisziplinären Konferenzen vereinfachen. Anhand der Fallserie soll ein neuartiges Bildsyntheseverfahren (Cinematic Rendering) vorgestellt werden.

Material und Methoden:

Die zweidimensionalen Ultraschallbildinformationen eines konventionellen Ultraschallgerätes (digitaler Videoausgang) wurden mit Positionsinformationen eines Trackingsystems (CureFab CS) kombiniert. Die hieraus errechneten Ultraschallvolumina wurden mit einem Renderingsystem (CinematicRendering, SiemensHealthineers), das in ähnlicher Weise bereits in der Produktion von Animationsfilmen verwendet wird, analysiert. Verschiedene Abbildungsverfahren dieser fotorealistischen Darstellung wurden exemplarisch an einem gesunden Probanden und drei Ultraschallvolumendatensätzen komplexer Gefäßpathologien der Leber veranschaulicht.

Ergebnisse:

Die Fallbeispiele sind Abbildung 1 dargestellt (jeweils von links nach rechts: konventionelles B-Bild; klassische 3D-Rekonstruktion; 3D-Visualisierung mittels CinematicRendering).

Abb. 1: Fotorealistische Darstellung komplexer Ultraschallbefunde: 4 Fallbeispiele

Fall 1: Normalbefund Lebervenenstern mit 3D-Visualisierung der Lebervenen und der intrahepatischen Portalvenenaufspaltung.

Fall 2: 32-jähriger Patient mit einer Stenose der Vena cava inferior bei Hypertrophie des Lobus caudatus.

Fall 3: Darstellung eines portosystemischen Shunts (weißer Kreis) bei einer 66-jährigen Patientin mit Leberzirrhose.

Fall 4: Leberhämatom (weißer Kreis) nach perkutaner Intervention (PTCD-Anlage). Die Ausdehnung des intrahepatischen Hämatoms kann in der 3D-Visualisierung gut nachvollzogen werden.

Schlussfolgerung:

Die Interpretation komplexer Ultraschallbefunde wie z.B. Gefäßanomalien kann durch eine dreidimensionale Visualisierung vereinfacht werden. Der Einsatz von Renderingsoftware ermöglicht eine schnelle fotorealistische Darstellung der Anatomie. Dieses neuartige Verfahren sollte daher weiterentwickelt und klinisch evaluiert werden.