Sonographische Charakteristika einer Dermoidzyste - Korrelation mit CT mittels Bildfusion in Echzeit

Ein neues Bildfusionssystem stellt während der Ultraschalluntersuchung auf dem Monitor parallel CT- oder MR-Schnittbilder der gleichen Schnittebene dar. Die Bildfusion verknüpft die hohe Ortsauflösung, Multiplanarität und Echtzeitbildgebung der Sonographie mit der topographischen Übersicht der Schnittbildverfahren. Der direkte Bildvergleich ermöglicht die Korrelation der unterschiedlichen Bildmorphologie von anatomischen und pathologischen Strukturen - multiplanar und in Echtzeit.

Im Fallbeispiel einer Dermoidzyste zeigte das CT einen zystischen Adnextumor rechts (Abb. [1]). Die zentrale Struktur entspricht dem aus Weichgewebe und Fett bestehenden so genannten "Kopfhöcker". Die Sonographie zeigte im Unterbauchlängsschnitt einen glatt begrenzten, echoarmen Tumor mit echoreichem Fokus und dorsalem Schallschatten, der dem mit Haaren ummantelten "Kopfhöcker" entspricht (Abb. [2]). Die echoreichen Linien innerhalb der Raumforderung entsprechen Haaren.

Abb. 1

Dermoidzyste in der koronaren CT-Bildrekonstruktion. Zystischer Adnextumor rechts mit eindeutiger Abgrenzung zu Umgebungsstrukturen. Die zentrale Struktur entspricht dem aus Weichgewebe und Fett bestehenden so genannten "Kopfhöcker".

Dermoid cyst at coronary CT image. Right-sided cystic adnexal mass with no effect on surrounding structures. The intralesional structure represents the "dermoid plug" (Rokitansky nodule) consisting of soft tissue and fat.

Abb. 2

Dermoidzyste im Ultraschall, Unterbauchlängsschnitt. Glatt begrenzter echoarmer Tumor und echoreicher Fokus mit dorsalem Schallschatten, der dem mit Haaren ummantelten "Kopfhöcker" entspricht.

Dermoid cyst at hypoechoic components correspond to fat and the "hairy hyperechoic" nodule represents a mixture of soft tissue and fat at CT. Structure of the dermoid plug and margins of the mass are better seen at CT, while US shows hair within the cyst cavity not seen at CT. Diagnostic criteria (fat, hairs) and image information (structure, margins) of both modalities are complementary.

In der Bildfusion stimmte die makroskopische Morphologie des Gesamttumor gut überein (Abb. [3]). Die Korrelation zwischen Ultraschall- und CT-Schnittbildern war zuverlässig. Besonders deutlich wurde die unterschiedliche Sensitivität von Ultraschall und CT für einzelne Tumorbestandteile. Echoarme Areale der Zyste entsprachen im CT Fett niedriger Dichte (- 100 HE). Zystenbestandteile wie Haare kamen nur im Ultraschall zur Darstellung.

Abb. 3

Simultane Darstellung von CT-Bildern während der Abdomensonographie. Die makroskopische Morphologie stimmt überein. Echoarme Areale der Zyste entsprechen im CT Fett. Der echoreiche "behaarte Kopfhöcker" besteht im CT aus Weichteilgewebe und Fett. Die Abgrenzung zur Umgebung und die Binnenstruktur des "Kopfhöcker" stellt das CT und Zystenbestandteile wie Haare der Ultraschall besser dar. Die Diagnosekriterien (Fett, Haare) und Bildinformationen (Struktur, Abgrenzung) beider Verfahren ergänzen sich komplementär.

Real-time image fusion of CT images during transabdominal US. Macroscopic morphology of the lesion correlates well. Hypoechoic components correspond to fat and the "hairy hyperechoic" nodule represents a mixture of soft tissue and fat at CT. Structure of the dermoid plug and margins of the mass are better seen at CT, while US shows hair within the cyst cavity not seen at CT. Diagnostic criteria (fat, hairs) and image information (structure, margins) of both modalities are complementary.

Der charakteristische echoreiche "Kopfhöcker" wurde sonographisch gut erkannt. Die Binnenstruktur des "Kopfhöckers" und die Abgrenzung zu Umgebungsstrukturen stellte das CT besser dar. Die Diagnosekriterien (Fett, Haare) und Bildinformationen (Struktur, Abgrenzung) beider Verfahren ergänzten sich komplementär.

Die technologische Basis der Bildfusion bildet eine spezielle Hard- und Software (Hitachi, Japan). Ein am Schallkopf konnektierbarer Sensor (Abb. [4]) erkennt die Position innerhalb eines schwachen Magnetfeldes, das von einem an der Untersuchungsliege angebrachten Sender erzeugt wird. Eine Software wandelt über Medien (CD, DVD) oder Netzwerk (PACS) auf das Ultraschallgerät geladene CT- oder MR-Volumen-Datensätze in multiplanare Schichten um. Die Schnittebene wird entsprechend der Schallkopfposition dargestellt. Nach Transformation in das gleiche Koordinatensystem über anatomische Leitstrukturen des Patienten werden korrelierende reale Ultraschall- und virtuelle CT-oder MR-Schnittbilder parallel in Echtzeit abgebildet.

Abb. 4

Magnetfeldbasierte Bildfusion (RVS, Hitachi). Der am Schallkopf konnektierte Sensor erkennt die Position innerhalb des von der Sendeeinheit erzeugten schwachen Magnetfeldes. Nach Transformation in das gleiche Koordinatensystem über anatomische Leitstrukturen des Patienten werden korrelierende reale Ultraschall- und virtuelle CT- (oder MR-) Schnittbilder parallel in Echtzeit abgebildet.

Magnetic field based image fusion (RVS, Hitachi). A sensor attached to the US probe recognizes the position within a low magnetic field created by a transmitter. After transformation into the same coordinate system using anatomical landmarks of the patient, corresponding real US and virtuell CT- (or MR-) sectional images are simultaneously displayed in real-time on the monitor.

Fazit

Der Fall veranschaulicht die komplementäre Bildinformation der ultraschallbasierten Bildfusion. Der Nutzen der für die Sonographie interessanten Fusion mit CT- oder MR-Schnittbildern für Ausbildung, Diagnostik und ultraschallgeführte Interventionen wird weiter untersucht.

Axel Stang, Hamburg, eMail: [e-mail]

Sonographic Characteristics of a Dermoid Cyst - Correlation with CT by Use of Real-Time Image Fusion

A new real-time image fusion device synchronously visualizes corresponding CT- or MR-cross sectional images during ultrasonographic examination. It combines the multiplanary and real-time capabilities and high resolution of ultrasonography with better topographic orientation of static cross-sectional imaging. Fused images allow a direct comparison of imaging features provided each modality alone of the same anatomical and pathological structures - multiplanary and in real-time.

In the case of a dermoid cyst CT demonstrated a right-sided cystic adnexal mass (Fig. [1]). The intralesional structure represents the "dermoid plug" consisting of soft tissue and fat. Transabdomial ultrasonography revealed a hypoechoic cystic lesion containing a shadowing echogenic nodule, which represents the "dermoid plug" covered with hair (Fig. [2]). Multiple thin echogenic lines within the cyst cavity are attributable to the presence of hair as well.

During image fusion, correlating the sonographic with CT sectional images turned out to be highly reliable (Fig. [3]). Both modalities correlated well macroscopic morphology of the whole lesion. However, image fusion also demonstrated different sensitivities of ultrasonography and CT for some tumor components. The hypoechoic cyst cavity corresponded to fat of low attenuation (- 100 HE) at CT. Hair, good visible as echogenic focus or lines, was only seen at ultrasonography. The characteristic hyperechogenic "dermoid plug" was clearly recognized with ultrasonography. However, CT was superior in delineating the mass to adjectant structures and assessing the internal structure of the dermoid plug. Diagnostic criteria (fat, hairs) and image information (structure, margins) of both modalities are complementary.

Real-time image fusion is based on a special hardware and software (Hitachi, Japan). A sensor attached to the ultrasonography probe (Fig. [4]) recognizes the position within a low magnetic field created by a transmitter, which is connected at the table. From CT or MR volume data loaded via media (CD, DVD) or network (PACS) to the US maschine, a software creates cross-sectional CT images in free planes according to position and angle of the US probe. After transformation into the same coordinate system by use of anatomical landmarks of the patient, corresponding real ultrasonographic and virtuell CT- or MR-sectional images are simultaneously displayed in real-time.

Conclusion

Our case illustrates complementary imaging information by use of ultrasonography based image fusion. The usefulness of real-time image fusion with CT or MR continues to be investigated for training, diagnosis and interventional procedures.

Axel Stang, Hamburg, eMail: [e-mail]