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Radiologie 18. Jänner 2006

4D-Ultraschall von Brustläsionen

Der zweidimensionale Brust-Ultraschall ist insbesondere in Ergänzung zur Mammographie eine sehr gut etablierte bildgebende Untersuchungsmethode zur Auffindung einer Brustläsion. Die nachfolgende sonographische Bewertung einer Brustläsion wird an Hand von Kriterien vorgenommen, die statistisch gehäuft bei gutartigen oder bösartigen Läsionen zu finden sind.

Da die Brustläsionen zu dreidimensional fassbaren Veränderungen der vorbestehenden Gewebearchitektur führen, kann durch Einsatz des 3D-Ultraschalls die räumliche Ausdehnung einer Läsion und damit ihre Form, ihr Kontakt zum angrenzenden physiologischen Gewebe und ihre Binnenstruktur ideal erfasst werden. Mit Hilfe von 3D-Power Doppler- und/oder 3D-Farbdoppler-Datensätzen kann zusätzlich die dreidimensionale Blutgefäßarchitektur eines gutartigen oder bösartigen Herdes in der Brust studiert und in die Bewertung dieses Herdes miteinbezogen werden. Durch neueste technische Entwicklungen auf dem Ultraschallgerätesektor ist es heute möglich, vierdimensionale Untersuchungen der Brust in Echtzeit durchzuführen. Die vierte Dimension ist die Zeit, die als Bewegung eines dreidimensional abgebildeten Objekts in Erscheinung tritt.

Welche Art von Bewegung kann man in der Brust vierdimensional darstellen?

Das gilt für Bewegungen, die einerseits vom Ultraschallkopf ausgehen, bedingt durch ein Gleiten des Schallkopfes über die Läsion oder durch Kompression und Dekom­pression des Gewebes. Andererseits kann durch gleichzeitiges Palpieren der Brust vierdimensional sonographisch das Bewegungsverhalten der Brustläsion und des umgebenden Gewebes untersucht werden. Bei ultraschallgezielten Punktionen von Brustläsionen kann mit Hilfe des 4D-Ultraschalls die Bewegung der Nadel gleichzeitig in allen drei Ebenen des Raumes dargestellt und damit die Nadel exakt in die Läsion gesteuert werden.

Mit welcher Technik kann man mit 4D-Ultraschall Brustläsionen untersuchen?

Volume Contrast Imaging (VCI) kann als eine 4D-Ultraschalltechnik in einer voreingestellten Schichtdicke, die derzeit von 2 bis 10 mm reicht, ein gerendertes Bild der Strukturen, die innerhalb der Schichtdicke liegen, in Echtzeit zur Darstellung bringen. Dabei wird der Ultraschallkopf, wie bei der zweidimensionalen Untersuchung üblich, über die Brust bewegt. Daraus ergibt sich eine dynamische vierdimensionale Abbildung normaler Brustgewebsstrukturen oder pathologischer Brustläsionen. Im Fall einer Brustläsion kann man diese entweder in der 2D-typischen transversalen, sagittalen oder duktparallelen Schnittebene vierdimensional dynamisch untersuchen oder die völlig neue vierdimensionale dynamische Abbildung der Brustläsion in der coronalen Ebene wählen. Sofern man mit einem frei definierbaren volume of interest (VOI) eine Brustläsion untersuchen will, stehen auch solche Optionen von technischer Seite bereit. Bei Makrozysten kann eine Schichtdicke von über 10 mm zur inneren Oberflächenbeurteilung sinnvoll sein.

Welche Rendertechniken stehen zur Verfügung?

Wie von der 3D-Ultraschall-Darstellung einer Brustläsion bekannt, stehen auch für die 4D-Darstellung verschiedene Rendertechniken zur Verfügung. Überwiegend bevorzugt wird eine Mischung einer Läsionsabbildung aus oberflächenbetonter Darstellung und einem Transparenzmodus, der es gestattet, durch die Oberfläche des Schnittbildes auf dahinterliegende Strukturen zu sehen. Dabei können beispielsweise die echoarmen, zur Läsion in Kontakt stehenden, flüssigkeitsgefüllten Milchgangsstrukturen stärker in den Vordergrund gerückt oder die echoreiche Punktionsnadel innerhalb des VOI bevorzugt dargestellt werden. Zur dynamischen 4D-Darstellung einer intrazystischen Läsion wird primär ein oberflächenbetonter Darstellungsmodus gewählt, um so die Oberfläche beispielsweise eines intrazystischen Papilloms oder papillären intrazystischen Karzinoms zu evaluieren.

Welche Vorteile bringt 4D-Ultraschall von benignen Brustläsionen gegenüber alleinigem 2D-Ultraschall?

Der große Vorteil von vierdimensionaler Sonographie benigner Brustläsionen liegt im Nachweis eines verdrängenden Läsionswachstums. Dabei zeigt die coronale Ebene, die für 2D-Ultraschall nicht zugänglich ist, deutlich die Kompression des umgebenden Brustgewebes. Zusätzlich kann gegenüber der statischen 3D-Sonographie, die ebenfalls in der Lage ist, diese Kompressionszeichen darzustellen, ein dynamischer Faktor in die Beurteilung der Läsion einfließen. Das bedeutet, dass man durch 4D-Sonopalpation durch rhythmisches Steigern des Anpressdruckes des Ultraschallkopfes mit nachfolgender Entlastung die Verschieblichkeit der Ränder der Läsion gegenüber dem Umgebungsgewebe in der coronalen Ebene im Sinne der örtlichen Stabilität der Läsion beurteilt. Anschließend wechselt man in die transversale Untersuchungsebene und evaluiert 4D-sonographisch die örtliche und die morphologische Stabilität. Letztere gestattet eine Aussage über das elastische Verhalten der Läsion innerhalb des VOI (Abb. 1). Benigne Läsionen zeigen in der dynamischen 4D-Sonographie bei Sonopalpation eine geringere örtliche und geringere morphologische Stabilität als maligne Läsionen.

Welche Vorteile bringt 4D-Ultraschall von Mammakarzinomen gegenüber alleinigem 2D-Ultraschall?

Invasive Mammakarzinome können sternförmig, knollig, diffus, intrazystisch oder aus einer Mischung dieser vorgenannten Wuchsformen aufgebaut zur Darstellung kommen. Für maligne Brustläsionen ist es typisch, in unterschiedlich starker Ausprägung das umgebende Brustgewebe zu infiltrieren. Eine wiederum unterschiedlich starke desmoplastische Reaktion führt einerseits zu einer Verhärtung des befallenen Gewebebezirkes und andererseits zu einer Zerstörung der präexistenten Harmonie in der Anordnung der Brustgewebsstrukturen. Daraus ergibt sich auch der differenzialdiagnostische Vorteil der dynamischen 4D-Ultraschalluntersuchung eines Mammakarzinoms. Als Ausdruck der Tumorinfiltration in die Nachbarschaft kommt in der coronalen Ebene ein unregelmäßig sternförmiges echoarmes Zentrum mit einer Retraktion des umgebenden Brustgewebes zur Darstellung (Abb. 2). Bei 4D-Sonopalpation zeigt sich eine hohe örtliche Stabilität in Folge einer Verankerung des Karzinoms mit der Umgebung. Die Prüfung der vierdimensionalen morphologischen Stabilität ergibt eine weitgehend fehlende Verformung und damit eine hohe morphologische Stabilität. Ein weiterer Vorzug der dynamischen 4D-Sonographie maligner Läsionen gegenüber einer alleinigen 2D-Ultraschalluntersuchung liegt in der Spiralscantechnik. Diese erlaubt es dem Untersucher, in der coronalen Ebene mit dem Schallkopf um die Läsion zu kreisen und gleichzeitig mit der gerenderten Schicht, beispielsweise in der VCI-Technik mit 4 mm Schichtdicke von einer hautnahen Untersuchungsposition (Abb. 3) bis zu den brustwandnahen Bereichen, den Rand eines Karzinoms mit seinen infiltrierenden Tumorausläufern zu studieren und nach weiteren Karzinomherden im benachbarten Brustgewebe zu suchen. Gerade der Nachweis von Karzinommultifokalität beeinflusst die Ausdehnung der chirurgischen Resektion wesentlich.

Welche Vorteile bringt 4D-Ultraschall bei der Punktion von Brustläsionen?

Bei gleichzeitiger dynamischer Abbildung von Nadel und Brustläsion mittels 4D-Ultraschall in allen drei Ebenen des Raumes lässt sich die Bewegung der Nadel auf ihrem Weg durch das Brustgewebe erkennen und mit hoher Präzision vor oder in die Läsion steuern. Bei Stanznadelbiopsien wird die Nadelspitze unter 4D-Ultraschallsicht an den Rand der Brustläsion herangeführt (Abb. 4), optimal in allen drei Raumebenen positioniert und anschließend der Auslösemechanismus für die Hochgeschwindigkeitsstanze betätigt. Die Aufnahme eines 3D-Ultraschalldatensatzes ermöglicht 3D-Targeting mit Überprüfung und Dokumentation der Korrektheit der Stanznadellage in Bezug auf die Brustläsion in den drei Raumebenen. Bei präoperativer ultraschallgezielter Drahtmarkierung einer nicht tastbaren Brustläsion setzt man in gleicher Weise, wie für die Biopsie beschrieben, die dynamische 4D-Ultraschall-Darstellung von Nadel und Herd ein, um den Draht durch das mittlere Drittel der Läsion hindurchzuführen und anschließend das Häkchen oder den Anker zu öffnen. Mit 3D-Targeting wird die Korrektheit der Drahthäkchenlage überprüft und dokumentiert.

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