Ultraschall innovativ

Sehen, hören, fühlen - das Kombinationstalent

Mit EPIQ Evolution 3.0 bringt Philips ein neues Upgrade für seine Premium- und Highend-Ultraschallgeräte auf den Markt. Dahinter stecken eine ganze Reihe innovativer Technologien, die eine Verbesserung sowohl der Bildqualität als auch der Bildverarbeitung mit sich bringen.

In der Scherwellen-Elastographie stellt sich eine deutlich erhöhte Lebersteifigkeit dar. Die mittlere Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schwerwellen beträgt ca. 1,79 m/s und entspricht einer Zirrhose. Die Farbaussparungen der Messbox entsprechen einer Lebervene und einem Ast der Pfortader.
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Prof. Dr. Dirk-André Clevert, Leiter des Interdisziplinären Ultraschall-Zentrums der Ludwig Maximilians Universität in München.

Was das neue System genau kann und worin es sich von Geräten anderer Hersteller unterscheidet, erklärt Prof. Dr. Dirk-André Clevert, Leiter des interdisziplinären Ultraschallzentrums am Universitätsklinikum München.

Der Fokus bei der Weiterentwicklung der EPIQ-Plattform lag speziell auf der Leberbildgebung. Warum?

Die Leber ist das größte Stoffwechselorgan. Hier können sich viele pathologische Prozesse manifestieren. Das gilt primär für die Tumormetastasierung, aber auch für Parenchymveränderungen, die nicht unbedingt mit einer Krebserkrankung einhergehen, wie die Fibrose oder Zirrhose. Die Leber ist also das Organ, das für alle medizinischen Disziplinen im Rahmen onkologischer, entzündlicher, vaskulärer und parenchymatöser Fragestellungen sehr interessant ist.

Was bedeutet Evolution 3.0 in diesem Zusammenhang genau?

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In der Scherwellen-Elastographie stellt sich eine deutlich erhöhte Lebersteifigkeit dar. Die mittlere Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schwerwellen beträgt ca. 1,79 m/s und entspricht einer Zirrhose. Die Farbaussparungen der Messbox entsprechen einer Lebervene und einem Ast der Pfortader.
Quelle: Prof. Dr. Dirk-André Clevert

Das Besondere ist die Kombination verschiedener Techniken in nur einem System: die hochauflösende Pure-Wave-Kristalltechnologie, die Scherwellen-Elastographie-ElastQ, der kontrastmittelverstärkte Ultraschall (CEUS) und die Bildfusion. Damit werden alle vier Säulen der Leberbildgebung abgedeckt. Die erste Säule ist die Bildqualität: das B-Bild. Mit ihr steht und fällt die Diagnostik. Für sie brauchen wir hochauflösende Schallköpfe, die auch kleinste Läsionen in der Tiefe darstellen. Neu entwickelte Algorithmen in der Datenverarbeitung sorgen zusätzlich für einen schnellen Bildaufbau. Die zweite Säule stellt die kontrastverstärkte Sonographie dar. Erst durch den Einsatz von Kontrastmitteln kann die diagnostische Aussagekraft der Ultraschallbilder voll ausgeschöpft werden. Dazu bietet das System hochfrequente Sonden, die eine optimale Auflösung mit einer ausreichenden Eindringtiefe ermöglichen. Zusätzlich lässt sich dies noch mit der Kontrastmittelsonographie kombinieren. Die dritte Säule bildet die Elastographie. ElastQ ist ein farbcodiertes quantitatives Messsystem zur Beurteilung der Gewebesteifigkeit in Echtzeit. Die Steifigkeitsmessung gibt Hinweis darauf, ob in der Leber bereits krankheitsbedingte Umbauprozesse stattfinden, die im B-Bild noch gar nicht zu sehen sind, und ob das Gewebe in Folge einer Therapie weicher oder härter wird. Als vierte Säule kommt die Bildfusion hinzu. Mit diesem Verfahren können pathologische Veränderungen, die in der Computer- oder Magnetresonanztomografie aufgefallen sind, gezielt sonographisch detektiert und einer dezidierten Diagnostik zugeführt werden.

Die Bildfusion von Ultraschall und Schnittbildgebung wird auch von anderen Geräteherstellern angeboten. Was kann EPIQ, was andere nicht können?

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In der CT-Untersuchung ist eine suspekte Leberläsion aufgefallen. Gute CT-Ultraschall Bildfusion mit abgrenzen eines angedeuteten echoreichen Leberläsion.
Quelle: Prof. Dr. Dirk-André Clevert

Die Plattform bietet eine große Auswahl an unterschiedlichen Schallköpfen. So stehen allein für den Abdominalbereich drei verschiedene Transducer zur Verfügung. Diese Auswahl an weiteren Schallkopftypen ermöglicht es, die Technik, die für die Leber entwickelt wurde, auch auf andere Anwendungen und Organe zu übertragen. So lassen sich beispielsweise bei akuten Schlaganfallpatienten die Daten aus dem CT mit dem Ultraschall fusionieren, um zu schauen, ob sich neue größere Defekte der Gehirnareale demarkiert haben. Oder es können bei Patienten mit Prostatakrebs Läsionen, die im MRT detektiert wurden, angesteuert werden, um dann eine gezielte Biopsie durchzuführen. Das heißt, die Technik fördert die disziplinübergreifende Nutzung von Bilddaten, die ansonsten brach liegen würden. Stattdessen kann der behandelnde Arzt, wenn er möchte, die radiologischen Bilddaten in sein System einspielen und die Daten für seine Verlaufskontrollen weiter verwerten. Indem er z. B. ein CT- oder MRT-Bild neben sein Ultraschallbild aufruft, ist er in der Lage, über einen längeren Zeitraum hinweg nachzuverfolgen, ob eine Läsion kleiner, größer oder unverändert geblieben ist.

Und mit welchen Trümpfen kann die neue Schwerwellen-Elastographie-Technik aufwarten?

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Eine vermehrte Vaskularisation dieser Leberläsion lässt sich in der farbkodierten Duplexsonographie nicht abgrenzen.
Quelle: Prof. Dr. Dirk-André Clevert

Die Technik ist im ersten Schritt auf einem Curved Array-Schallkopf vorhanden. Aufgrund des großen Messfensters ist es möglich, nicht nur Teilausschnitte der Leber, sondern auch größere Flächen des Parenchyms darzustellen und zu vermessen. Neben der Farbcodierung, die aussagt, welches Gewebe hart oder weich ist, kann so auch ein numerischer Mittelwert ermittelt werden. Diesen kann man dann zur Therapiekontrolle nutzen, um über einen zeitlichen Verlauf hinweg zu beobachten, ob sich die Werte verändern. Das System bereitet die Daten so auf, dass sie direkt als strukturierter Patientenbericht vorliegen und nur noch ausgedruckt werden müssen. Eine weitere Besonderheit ist, dass innerhalb des Messfeldes bei den gespeicherten Datensätzen im Postprocessing weitere Daten nachträglich akquiriert werden  können. Das heißt, man kann auch im Nachhinein noch bestimmte kleinere Teilausschnitte, die von Interesse sind, aus einem größeren Messfeld auswerten und dokumentieren. Darüber hinaus stellt das System während der Untersuchung eine sogenannte Confidence Map bereit. Diese zeigt farblich an, wie gut die Qualität des Signals ist: grün bedeutet optimal, gelb mittelmäßig und rot schlecht. Somit lässt sich stets das Beste aus den Bildern herausholen.


Profil:
Prof. Dr. Dirk-André Clevert begann seine berufliche Laufbahn am MRT-Diagnostik-Institut Westend in Berlin und in der Abteilung Innere Medizin am Waldkrankenhaus Gransee. Danach war er drei Jahre lang Assistenzarzt in der Radiologischen Abteilung des Klinikums Passau. 2003 siedelte der waschechte Berliner nach München um. Von der ersten Stunde an betreute er das im August 2004 gegründete Interdisziplinäre Ultraschall-Zentrum am Universitätsklinikum München-Großhadern, an dem die alle Ultraschallaktivitäten des Hauses zusammenlaufen. Als Kursdirektor und Kongresspräsident organisiert er zahlreiche nationale und internationale Ultraschallkurse sowie Kongresse. Im Rahmen des 80-jährigen Gründungsjubiläums der medizinischen Fakultät der Tbilisi State Medical University wurde Clevert, Leiter des Interdisziplinären Ultraschall-Zentrums am Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, die Ehrendoktorwürde verliehen.

23.05.2017

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