Dreidimensionale echosignalverstärkte transkranielle Doppler-Ultraschalldiagnostik

Zusammenfassung

Echosignalverstärker verbessern die Signalintensität des transkraniellen Dopplersignals und ermöglichen damit die dreidimensionale Darstellung mittels transkraniellem Doppler-Ultraschall. Die grundlegenden Prinzipien, Systemvoraussetzungen und erste klinische Ergebnisse werden berichtet. Transkranielle Bildgebung erfolgte mit einem konventionellen Farbdopplersystem durch die intakte Schädelkalotte des Os temporale. Das Videosignal des Ultraschallgerätes wurde während der i.v. Applikation des galaktosebasierenden Echosignalverstärkers Levovist® (Schering) digitalisiert und die Position des jeweiligen Bildes mit einem mechanischen Sensorsystem erfaßt. Die Farbinformation wurde automatisch segmentiert und ein dreidimensionaler Datensatz daraus rekonstruiert, der auf einer Unix Workstation (Silicon Graphics) mittels Maximum-intensity-Projektion oder Oberflächendarstellung visualisiert wurde. Die Anwendung von Levovist® zeigte eine gute Signalverstärkung in einem Zeitraum von 3–5 min für eine i.v. Injektion, der eine Erfassung eines 3D-Datensatzes des kompletten Circulus Willisii bei allen Patienten ermöglichte. Zusätzlich konnte die Vaskularisation von Tumoren bei einigen Patienten dargestellt und weiter analysiert werden. Die angewandte Power-Doppler-Technik bildete zusammen mit Echosignalverstärkung die Basis für die Aufnahme bestmöglicher 3D-Datensätze. Die 3D-Visualisierung erleichterte die Darstellung komplexer Gefäßverläufe und zeigte zuführende Gefäße, Gefäßverlegungen und hochvaskularisierte Bereiche in Tumoren auf.

Summary

Echo-enhancing agents improve the signal intensity of transcranial Doppler signals, enabling a novel approach of three-dimensional transcranial vascular imaging by Doppler ultrasound. The basic principle, system requirements and early clinical results with a custom built system are described. Transcranial color Doppler imaging was performed through the temporal bone acoustic window. During IV administration of the transpulmonary stable, galactose-based echoenhancer Levovist® (Schering) the video output of the ultrasound scanner was digitized and the spatial position of the recorded frames was simultaneously registered using a mechanical position sensor. After automatic segmentation of the color information, the 3D datasets were reconstructed offline using a Unix-based workstation (Silicon Graphics). Visualization was achieved by maximum intensity projection or surface visualization techniques. Administration of Levovist® resulted in good enhancement of the vascular Doppler signal intensity, enabling acquisition of a 3D dataset of the complete circle of Willis with an imaging window of approximately 3–5 min for one IV injection. The vascularity of tumors could be recorded as a 3D dataset and further analyzed. The power Doppler technique with echoenhancement proved a valuable tool for 3D dataset recording. 3D datasets clearly facilitated the diagnosis of the vascular anatomy and lesion vascularity and provided additional information on localization of feeders, vascular displacement and extent of tumor vascularity.