30.11.2023<\/p>\n
Vierdimensionale (4D) farbdoppler-sonographische Flussvolumenmessungen – ein neues vielversprechendes Instrument zur L\u00f6sung ungekl\u00e4rter Krankheitsf\u00e4lle<\/p>\n
Ein gest\u00f6rter Blutfluss zu oder von einem Organ kann zu erheblichen Schmerzen und Funktionsst\u00f6rungen des Organs f\u00fchren und eine Kollateralzirkulation erfordern, die f\u00fcr Symptome in entfernten Gebieten verantwortlich sein kann. Diese Situationen k\u00f6nnen nur mit einer quantitativen Blutflussvolumenmessung in allen betroffenen Teilen des Kreislaufs richtig diagnostiziert werden.<\/p>\n
Die herk\u00f6mmliche Technik besteht darin, die lokale Flussgeschwindigkeit mit der Fl\u00e4che des untersuchten Gef\u00e4\u00dfes zu multiplizieren, um das Flussvolumen zu ermitteln. Nur diese spiegelt die Krankheitsverh\u00e4ltnisse realistisch wider – Flussgeschwindigkeiten und Druckgradienten stellen nur Teilaspekte dar.<\/p>\n
Das Ultraschallger\u00e4t ist mit einem virtuellen Messger\u00e4t – der so genannten Dopplersonde- ausgestattet, die in der Mitte des Gef\u00e4\u00dfes platziert wird. Dort zeichnet sie kontinuierlich die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit auf. Anschlie\u00dfend wird der Querdurchmesser des Gef\u00e4\u00dfes an der Untersuchungsstelle gemessen und die Fl\u00e4che des Gef\u00e4\u00dfes mit der Kreisformel berechnet.<\/p>\n
Die Multiplikation von Fl\u00e4che und Str\u00f6umungsgeschwindigkeit ergibt dann das Flussvolumen.<\/p>\n
Dieser Ansatz hat einige grunds\u00e4tzliche Nachteile.
\n1. Die in der Mitte des Gef\u00e4\u00dfes gemessene Str\u00f6mungsgeschwindigkeit ist keineswegs repr\u00e4sentativ f\u00fcr den gesamten Querschnittsbereich des Gef\u00e4\u00dfes, da die Str\u00f6mung in der Mitte des Gef\u00e4\u00dfes immer schneller ist als in der Peripherie. Die Reibung des Blutes an der Gef\u00e4\u00dfwand bewirkt einen Geschwindigkeitsabfall vom Zentrum zur Peripherie. Die Verteilung der Geschwindigkeit innerhalb des Gef\u00e4\u00dfes l\u00e4sst sich daher nur schwer vorhersagen. Bei dieser traditionellen Methode sind viele Annahmen erforderlich, die w\u00e4hrend der Untersuchung nicht \u00fcberpr\u00fcft werden k\u00f6nnen. Der Geschwindigkeitsabfall von der Mitte zur Peripherie ist abh\u00e4ngig von der Gr\u00f6\u00dfe des Gef\u00e4\u00dfes, der Str\u00f6mungsgeschwindigkeit, der Viskosit\u00e4t des Blutes, der Form des Gef\u00e4\u00dfes und den Kurven des Gef\u00e4\u00dfes.
\n2. Die Folge ist ein inh\u00e4renter, nicht vorhersehbarer Fehler, der das Messergebnis und damit die diagnostischen Schlussfolgerungen erheblich beeinflussen kann.<\/p>\n
Diese Unw\u00e4gbarkeiten sind bei Venen noch st\u00e4rker ausgepr\u00e4gt als bei Arterien. W\u00e4hrend Arterien in der Regel rund sind, sind Venen h\u00e4ufig nicht rund.<\/p>\n
Die Messung des ven\u00f6sen Flussvolumens ist daher eine gro\u00dfe Herausforderung. Die Diagnostik von Venenerkrankungen bleibt daher oft unzureichend. Gewebsperfusionsmessung gar sind mit der herk\u00f6mmlichen Methode unm\u00f6glich.<\/p>\n
Wir haben eine L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem entwickelt – die PixelFlux-Technik.<\/p>\n
Die PixelFlux-Technik misst die Str\u00f6mungsgeschwindigkeiten pixelweise und ber\u00fccksichtigt damit auf sehr realistische Weise die individuelle Verteilung der Str\u00f6mungsgeschwindigkeiten im Gef\u00e4\u00df. Damit \u00f6ffnet die Anwendung von PixelFlux das Fenster zu vielen Diagnosen, die mit herk\u00f6mmlichen bildgebenden Verfahren \u00fcbersehen werden.<\/p>\n
Ein Problem ist aber noch geblieben: Die Farbe eines Pixels kodiert die Geschwindigkeit des Blutstroms an der Stelle des Pixels. Da aber der Dopplereffekt, der der Berechnung des Farbtons durch das Ultraschallger\u00e4t zugrunde liegt, winkelabh\u00e4ngig ist, spiegelt die Farbe des Pixels auf dem Ultraschallbildschirm in der Regel nicht exakt die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit wider, sondern nur den Teilvektor des gesamten Str\u00f6mungsvektors, der auf den Ultraschallwandler gerichtet ist.
\nIn den meisten F\u00e4llen verl\u00e4uft das Blutgef\u00e4\u00df nicht direkt senkrecht zum Ultraschallwandler, sondern in unterschiedlichen Winkeln. Es ist daher notwendig, den Winkel zwischen dem Ultraschallwellenstrahl und dem untersuchten Gef\u00e4\u00df zu korrigieren. Au\u00dferdem ist ein Querschnitt des Gef\u00e4\u00dfes erforderlich, um nicht nur die Blutflussgeschwindigkeit in der zentralen Ebene des Gef\u00e4\u00dfes, sondern auch in den peripheren Schichten links und rechts der Bildebene darzustellen.<\/p>\n
Wird das Gef\u00e4\u00df jedoch mit einem herk\u00f6mmlichen Schallkopf transversal geschnitten, ist nicht klar, in welche Richtung das Gef\u00e4\u00df verl\u00e4uft. Daher kann dann mit der traditionellen Farbdoppler-Messtechnik keine Winkelkorrektur vorgenommen werden.<\/p>\n
Dieses Dilemma wird nun durch die 4D-Flussvolumenmessung mit der PixelFlux-Technik gel\u00f6st.
\nWir haben uns jahrelang auf diesen diagnostischen Durchbruch vorbereitet, aber die Ultraschallfirmen waren erst k\u00fcrzlich in der Lage, ausreichend entwickelte Ultraschallwandler zu liefern, um diese revolution\u00e4re Technik anzuwenden.
\nDer unangefochtene Pionier auf diesem Gebiet ist Philips\u00ae mit der Einf\u00fchrung der so genannten Matrix-Schallk\u00f6pfe.
\nMatrix-Schallk\u00f6pfe in ihrer neuesten Entwicklungsstufe erm\u00f6glichen nun eine gleichzeitige Aufzeichnung mehrerer orthogonaler (rechtwinklig zueiander liegender) Schichten – vergleichbar mit der gleichzeitigen Aufzeichnung mehrerer Schallk\u00f6pfe.
\nDas Ultraschallsignal wird in Echtzeit und herzschlaggetriggert gleichzeitig in 3 orthogonalen Bildebenen dargestellt. Damit ist es erstmals in der medizinischen Diagnostik m\u00f6glich, ein Blutgef\u00e4\u00df in einem transversalen Schnitt in der horizontalen Ebene zu erfassen, der genau die Geschwindigkeitsvektoren darstellt, die auf den Ultraschallwandler gerichtet sind.
\nDas bedeutet, dass die in der horizontalen Ebene des Gef\u00e4\u00dfes dargestellte Farbe direkt in die Geschwindigkeitswerte \u00fcbersetzt werden kann. Dar\u00fcber hinaus ist PixelFlux nun in der Lage, jeden einzelnen winzigen Farbpunkt, der die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit genau an dieser Stelle im Gef\u00e4\u00df widerspiegelt, in Echtzeit zu messen. Damit werden die Einschr\u00e4nkungen der traditionellen Messungen \u00fcberwunden.<\/p>\n
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