MR-Phasenbilder ultraschallinduzierter Verschiebungsfelder an Brustläsionen

Abstract

In dieser Arbeit wurde eine Methode erforscht, die die Uktraschalstrahlungskraft mit der MRT kombiniert.<br /> Durch die Schallstrahlungskraft werden im Gewebe Verschiebungen hervorgerufen. Diese lieferten einen Kontrast in MR-Phasenbildern, welche mit einer bewegungssensitiven Spin-Echo-Sequenz aufgenommen wurden. Aus den Phasenbildern konnte pixelweise die Verschiebung in Schallausbreitungsrichtung berechnet werden, welche maßgeblich von der Schallabsorption und den elastischen Eigenschaften des Gewebes abhängt. <br /> In vorbereitenden Messungen an einem kommerziellen Phantom und mehreren selbst hergestellten wurde das Verhalten von homogenem Gewebe, weichen und festen Einschlüssen sowie Kalkeinschlüssen unter Einfluss der Schallstrahlungskraft von Ultraschall untersucht. Die Einschlüsse wurden lokalisiert und das charakteristische Verhalten erklärt. <br /> Da im Rahmen dieser Arbeit ein Ethik-Antrag bei den zuständigen Ethikkommissionen erfolgreich gestellt wurde, konnten die Erkenntnisse aus den Phantommessungen auf Messungen an Versuchspersonen übertragen werden. Es wurden drei Patientinnen mit verschiedenen Pathologien (eine Zyste und zwei Fibroadenome) untersucht. In allen Messungen kam es im Gewebe zunächst zu einem Anstieg der Verschiebung mit anschließendem Abfall, was auf die Randbedingungen zurückzuführen ist. Beim Übergang ins zystische Gewebe kam es erneut zu einem Anstieg der Verschiebung, da es weicher als das umliegende Gewebe ist. Obwohl das Gewebe des Fibroadenoms fester als das umliegende Gewebe ist, wird es als Ganzes stärker verschoben als die Umgebung. Dieses Verhalten lässt sich mit medizinischem Hintergrundwissen erklären. Bei Fibroadenomen handelt es sich zwar um Verhärtungen, diese sind allerdings abgekapselt und im umliegenden Gewebe leicht verschieblich. Trifft der Ultraschall auf das Fibroadenom, so kommt es zur Reflektion an der Grenzfläche zwischen dem Drüsengewebe und dem Fibroadenom. Der so erzeugte erhöhte Kraftübertrag führt zur gesteigerten Verschiebung des gesamten Fibroadenoms. Parallel zu den Messungen an Patientinnen wurde eine Störungsanalyse an gesunden Versuchspersonen durchgeführt. Diese ergab, dass die auftretenden Bildstörungen maßgeblich durch ungewollte Bewegungen des Messvolumens hervorgerufen werden. <br /> Die Ergebnisse zeigen, dass die vorgestellte Methode erfolgreich an Patientinnen angewendet werden kann und das Potenzial hat, ohne jegliches Gesundheitsrisiko das Spektrum der Vorsorgeuntersuchungen zu erweitern. Vorhandene Befunde wurden bestätigt, was darauf hoffen lässt, dass diese Methode, nach einer Weiterentwicklung und in Kombination mit den Standard-Techniken, zur Verbesserung der Brustkrebsdiagnostik beitragen kann und damit falsch-positive Befunde und Biopsieuntersuchungen reduziert werden können.