DE10005673A1 - Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit UltraschallInfo
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Abstract
Zur Beurteilung der Strömungsverhältnisse in engen Kanälen mit Ultraschall, insbesondere der Blutversorgung des Herzmuskels durch die Koronararterien unter Verwendung eines lungengängigen Ultraschall-Kontrastmittels, wird bei vergleichsweise geringer Schallintensität und Kontrastmittelmenge in einem bestimmten Zeitraum eine Vielzahl von Ultraschall-Momentbildern erzeugt. Die Schallsignale (Videointensität) eines definierten, in jedem Momentbild identischen Meßbereiches (Bereich von besonderem Interesse), werden in einem Computer registriert. Die Helligkeitsänderung bzw. der Kurvenverlauf der Helligkeitswerte über der Meßzeit für jeweils denselben Meßbereich und/oder der Unterschied zwischen den Kurvenparametern verschiedener Meßbereiche ist ein Maß für die Strömungsbedingungen. Das Verfahren ermöglicht eine exakte, reproduzierbare, kostengünstige und schonende Messung.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung
zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall
unter Anwendung eines in das durch die Strömungskanäle
fließende Medium eingebrachten, die Reflexion der
Ultraschallwellen verstärkenden Mittels, und bezieht sich
insbesondere auf ein Ultraschall-Meßverfahren zur
Feststellung der Strömungsverhältnisse in den
Koronararterien des Herzmuskels zur Überwachung der
Belastbarkeit und zur Prüfung der Leistungsfähigkeit des
Menschen bei extremer Belastung und zum Nachweis
ischämischer Zustände des Herzmuskels.
Über einen langen Zeitraum von einem Fluid durchströmte
Förderleitungen für fließfähige Medien, Kanäle von
Filterelementen und dergleichen, insbesondere aber auch
die Blutgefäße von Lebewesen können sich an besonders
gefährdeten Stellen durch Ablagerungen aus dem Fördergut
allmählich zusetzen. Zur Vermeidung von
Funktionsstörungen ist es erforderlich, derartige
Verengungen möglichst rechtzeitig zu erkennen. Der
frühzeitigen Erkennung der Verengung von Blutgefäßen,
insbesondere der Herzkranzgefäße, kommt wegen der
lebensbedrohlichen Wirkung dadurch bedingter Störungen
der Blutzirkulation besondere Bedeutung zu. Darüber
hinaus läßt die Untersuchung der Strömungsverhältnisse in
den Koronararterien des Herzmuskels bei gesunden Menschen
auch wertvolle Rückschlüsse auf die Belastbarkeit von
Personen zu, die, wie Spitzensportler, Piloten und viele
andere, extrem hohen physischen und/oder psychischen
Belastungen ausgesetzt sind.
Zur Feststellung ischämischer Zustände des Herzens,
insbesondere bei der koronaren Herzkrankheit
(Herzkranzarterienverkalkung), werden üblicherweise die
Positronen-Emissions-Tomographie, die Magnetresonanzan
giographie und -tomographie und verschiedene mit radioak
tiven Stoffen arbeitende Verfahren, wie Szintigraphien,
eingesetzt. Diese Verfahren liefern beispielsweise für
den Nachweis von Gefäßverengungen bei Herzerkrankungen
ausreichend gute Ergebnisse. Die Untersuchungen sind
jedoch an fest installierte, nicht flächendeckend und
jederzeit "bettseitig" zur Verfügung stehende Großgeräte
gebunden. Die Geräte sind zudem sehr teuer und die
nuklearmedizinische Untersuchung ist demzufolge
kostenaufwendig und zudem mit einer Strahlenbelastung
verbunden.
Als nichtinvasive Methode ist des weiteren die
Ultraschall-Untersuchung unter Anwendung des Impuls-
Echo-Verfahrens im Time-Motion- oder Real-Time-Verfahren
oder des Dauerschall-(Doppler-)Verfahrens seit langem
bekannt, die einen vergleichsweise geringen Geräteaufwand
erfordert. Die Anschaffungs- und Untersuchungskosten sind
gering. Beim Impuls-Echo-Verfahren wird bei der
sogenannten B-Bild-Methode (Brightness-Scan, Helligkeits-
Scan) der von einem Schallkopf ausgesandte Schallstrahl
über eine Linie hin und her bewegt. Die abgetastete
Schnittfläche wird auf einem Bildschirm in Form von
Lichtpunkten (Videosignalen) wiedergegeben. Die
Videosignale sind um so heller, je stärker das Echo ist.
Bei der eindimensionalen Form der B-Bild-Methode, dem
Time-Motion-Verfahren, registriert ein ortsfester
Schallkopf die Echos von sich bewegenden Grenzflächen im
Körper und bildet diese Echos als Bildpunkte oder Licht
punkte auf einem Monitor ab.
Mit dem sogenannten Doppler-Verfahren (Dauerschallver
fahren), bei dem kontinuierlich Ultraschallwellen mit
konstanter Frequenz ausgesendet werden, führt die Inter
ferenz der Frequenzen des einfallenden und reflektierten
Strahls zu einem niederfrequenten Ton. Mit diesem
Verfahren ist es möglich, die Geschwindigkeit der
Bewegung von Teilchen, z. B. Blutkörperchen in Blutgefä
ßen und im Herzinnenraum, oder auch von Muskelbewegungen
zu messen. Die Messung der Durchblutung ist im sogenann
ten nativen Modus oder Doppler-Verfahren nicht möglich.
Die Untersuchung des Zustandes der Koronararterien des
Herzens mittels Echokardiographie erfolgt bekanntermaßen
durch visuelle Beurteilung der auf dem Monitor
dargestellten Bilder in bezug auf regionale
Wandbewegungsstörungen, und zwar sowohl in Ruhe als auch
unter Belastung. Durch ergometrisch oder medikamentös
hervorgerufene Belastung können nämlich in Ruhe nicht
erkennbare ischämische Myocardabschnitte durch den
Nachweis von Wandbewegungsstörungen anhand des
Ultraschallbildes demaskiert werden.
In der streßechokardiographischen Auswertung können in
den Videosignalen auf dem Monitor sichtbar gemachte
myokardiale Wandbewegungsstörungen systematisch
segmentweise durch visuelle und qualitative Beurteilung
erkannt werden. Die erzielten Ergebnisse sind daher
insbesondere aufgrund der häufig schlechten
Beurteilbarkeit des Ultraschallbildes ungenau und nicht
zuverlässig. Die Validität einer
streßechokardiographischen Untersuchung ist zudem in
hohem Maße von der Qualifizierung und der Erfahrung des
Untersuchenden abhängig und daher subjektiv.
Um die beim Echo-Impuls-Verfahren und beim Doppler-Ver
fahren reflektierten Schallwellen und damit die auf dem
Monitor erzeugten Videosignale (Helligkeitswerte) zu ver
stärken und somit schärfere Bilder zu erzielen und eine
bessere Auswertung der Bilder zu ermöglichen, werden
bekanntermaßen Ultraschallkontrastmittel in den
Flüssigkeitsstrom eingebracht. Für die Untersuchung von
Blutgefäßen umfassen diese Kontrastmittel von einer
Eiweiß- oder Zuckerhülle umgebene Gasbläschen, die jedoch
sehr empfindlich sind und in Abhängigkeit von der Stärke
der Ultraschallenergie leicht zerstört werden. Bei den
bekannten Ultraschall-Untersuchungsverfahren wird mit
einer möglichst hohen Schallenergie untersucht, um eine
hohe Bildqualität zu erreichen. Dem steht jedoch ein ho
her Grad der Zerstörung der Gasbläschen gegenüber.
Neueste Untersuchungen konnten zeigen, daß durch die bei
dem Zerplatzen von Bläschen frei werdende hohe Energie
sehr gefährliche Komplikationen (wie z. B.
Herzrhythmusstörungen) hervorgerufen werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren der eingangs genannten Art zur Ultraschalluntersu
chung von engen Strömungskanälen, wie Blutgefäßen und
dgl., insbesondere der Durchblutung des Herzens,
anzugeben, das bei einer geringen Stärke der
Ultraschallenergie zuverlässige und von der subjektiven
Beurteilung des Untersuchenden im wesentlichen unab
hängige Meßergebnisse als Zwischenergebnisse für eine
Diagnose liefert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren ge
mäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht mit anderen Worten
darin, daß nach dem Einbringen eines Ultraschall-Kon
trastmittels in einem begrenzten Zeitraum eine Vielzahl
auf einer Zeitachse hintereinandergestellter Ultraschall-
Momentbilder des zu untersuchenden, die Störmungskanäle
aufweisenden Objekts erzeugt wird und von einem oder
mehreren besonders interessierenden definierten
Meßbereich(en) der Ultraschall-Momentbilder die
Helligkeit der Lichtpunkte gemessen, in einem Computer
registriert und die Änderung der Helligkeitswerte in Form
von Kurven dargestellt wird. Aus der Änderung der
Helligkeit der Lichtpunkte desselben Meßbereiches der
Vielzahl Momentbilder oder den Parametern der ent
sprechenden Helligkeitsverlaufskurven als Zwischenwerte
lassen sich einzeln und/oder im Vergleich mit
Zwischenwerten anderer Meßbereiche desselben Objekts
Rückschlüsse auf die Strömungsbedingungen, beispielsweise
die Durchblutung bzw. den Zustand der Blutgefäße eines
Organs, ziehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert beispielsweise
exakte und von subjektiven Einflüssen freie Ergebnisse
über die Durchblutung bzw. Störungen in den Blutgefäßen
eines kranken Herzens oder die Leistungsfähigkeit eines
gesunden Herzens bei extremer Belastung. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß die Untersuchung unter den
gleichen Bedingungen zu einem späteren Zeitpunkt, zum
Beispiel nach einer Maßnahme zur Beseitigung einer
Störung, z. B. einer operativen oder medikamentösen
Herzbehandlung, wiederholt werden kann und die
Untersuchungsergebnisse unmittelbar miteinander
verglichen werden können.
Das Verfahren, das mit einer Ultraschalleinheit, einem
Computer zum Registrieren der Helligkeitsänderung für den
jeweiligen Meßbereich und einer Glättungseinheit zur ver
einfachten Darstellung und Auswertung der zeitlichen Hel
ligkeitsänderung eines oder mehrerer Meßbereiche aus
kommt, ist wegen des geringen apparativen Aufwandes mit
vergleichsweise geringen Kosten verbunden. Die Stärke des
Ultraschalls kann gering gehalten werden, so daß bei
Untersuchungen am menschlichen Körper Gewebeschäden und
eine übermäßige und schnelle Zerstörung der Luftbläschen
des teuren Ultraschall-Kontrastmittels vermieden werden.
Auch durch die Anfertigung von Ultraschall-Momentbildern,
bei der die Schallenergie zwischen den Einzelbildern
gleich Null ist, wird das Kontrastmittel weniger stark
beansprucht, und letztlich kann dessen in die Blutbahn
einzubringende Menge verringert werden. Der geringe
Apparate- und Kostenaufwand der mobil einsetzbaren
Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ermöglicht, im Gegensatz zu dem eingangs
geschilderten Verfahren, wie Positronen-Emissions-
Tomographie oder Magnetresonanzangiographie, dessen
vielfache, d. h. auch "bettseitige" Anwendung.
Das Verfahren wird vorzugsweise zur Beurteilung der
Durchblutung von Organen und Organteilen eingesetzt. Ein
besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Messung
der Durchblutung der Muskulatur der linken Herzkammer im
Rahmen der Untersuchung und Behandlung von
Herzerkrankungen, insbesondere der koronaren
Herzkrankheit mit ihrer extremen Auswirkung, dem
Herzinfarkt.
Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung wird
die Ultraschalluntersuchung am Menschen unter Verwendung
eines Kontrastmittels sowohl im Ruhezustand als auch
unter - vorzugsweise medikamentös ausgelöster - Belastung
des betreffenden Organs durchgeführt, wobei die Parameter
der Helligkeitsänderung bzw. der geglätteten
Helligkeitsverlaufskurven im Ruhezustand und im
Belastungszustand miteinander verglichen werden. Wichtige
Kurvenparameter zur Beurteilung der Durchblutung sind die
Flächen unter der Kurve und die Anstiegssteilheit der
Kurve bzw. die Zeit bis zur maximalen Videointensität bei
unterschiedlichen Meßbereichen oder der Unterschied
zwischen den Flächen und der Anstiegssteilheit im Ruhe-
und im Belastungszustand desselben Meßbereiches.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich
weiter Merkmale, zweckmäßige Weiterbildungen und Vorteile
ergeben, wird anhand der Zeichnung, und zwar am Beispiel
der Untersuchung der Koronararterien der linken
Herzkammer eines Menschen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung
zur Durchführung der Ultraschalluntersuchung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der von dem
Ultraschallgerät in einer bestimmten Zeit
angefertigten, hintereinandergestellten Ultra
schall-Momentbilder des Herzens in einer
Schnittebene des linken Ventrikels mit den
eingezeichneten Bereichen, in denen die
Helligkeitsintensität bei jeder Einzelaufnahme
gemessen wird;
Fig. 3 eine Darstellung des mathematisch geglätteten
Verlaufs der Helligkeitsintensität über die
Zeit aus den im Ruhezustand des Patienten
gefertigten Momentbildern nach Fig. 2, jeweils
für die Meßbereiche ROI-C, ROI-D und ROI-E;
Fig. 4 eine Darstellung des Verlaufs der Helligkeits
intensität (entsprechend der Stärke der reflek
tierten Ultraschallwellen) über die Zeit für
ein und denselben Meßbereich im Ruhezustand und
bei Belastung des Patienten;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schnitt
ebene des Herzens mit dem in diese eingezeichneten
bevorzugten Stellen (ROI) zur Messung der
Helligkeitsintensität in den Momentbildern.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Durch
blutung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Unter
suchung der Blutversorgung der Koronararterien, umfaßt
zunächst ein Ultraschallgerät 1 zum Erzeugen der
Schallwellen, einen Schallkopf 2 zum Aussenden der
Schallwellen zu dem betreffenden Körperteil eines
Patienten, hier des Herzens, sowie zum Empfangen der
reflektierten Schallwellen und einen Monitor 3 zur
Darstellung eines Videobildes des Herzens aus den im Ul
traschallgerät 1 in bekannter Weise in Lichtsignale
(Lichtpunkte) unterschiedlicher Helligkeitsstufen
umgewandelten reflektierten Schallwellen.
Vor der Durchführung der Durchblutungsmessung, und zwar
zunächst im Ruhezustand des Patienten, wird in dessen
Armvene ein lungengängiges Ultraschall-Kontrastmittel aus
von einer Eiweiß- oder Zuckerhülle umgebenen Luftbläschen
injiziert. Das Kontrastmittel gelangt über die rechte
Vorkammer und die rechte Hauptkammer des Herzens in die
Lungenblutgefäße und von dort in die linke Vorkammer und
die linke Hauptkammer, schließlich auch in die Ko
ronararterien und dann in die Herzwandmuskulatur, in der
im Ausführungsbeispiel die Messung zur Feststellung von
Durchblutungsstörungen vorgenommen werden soll. Da die
Ultraschallwellen an den Luftbläschen des Kontrastmittels
besonders gut reflektiert werden, erhält man auch ein
hervorragendes Videobild des beschallten Körperteils.
Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für den Unter
suchenden nicht auf ein besonders scharfes Videobild an
kommt, anhand dessen der Zustand der Blutgefäße visuell
beurteilt werden muß, sondern vielmehr die Parameter der
aufgezeichneten Helligkeitsänderungskurven beurteilt und
verglichen werden, kann zum einen die Größe der Ultra
schallenergie gering sein, so daß der Zerstörungsprozeß
der Luftbläschen langsamer vonstatten geht. Zum zweiten
kann eine geringere Menge an vergleichsweise teurem Kon
trastmittel injiziert werden.
Nach der Injektion des Kontrastmittels werden mit dem Ul
traschallgerät 1 über einen Zeitraum von 2 Minuten
Momentbilder der linken Herzkammer aufgenommen. Da die
Ultraschallenergie zwischen den Einzelbildern gleich Null
ist, d. h. keine Dauerbeschallung stattfindet, wird der
Zerstörungsprozeß der Bläschen des Kontrastmittels weiter
verzögert. Auch aus diesem Grund können die Schallenergie
und die Kontrastmittelmenge vergleichsweise gering sein.
Fig. 2 zeigt schematisch die auf einer Zeitachse hinter
einandergestellten Momentbilder der linken Herzkammer mit
den zuvor festgelegten, als ROI-A, ROI-B, ROI-C, ROI-D
und ROI-E (ROI = Region Of Interest) bezeichneten
Meßbereichen, an denen die Helligkeitsintensität bestimmt
wird. In der Zeichnung sind der Übersichtlichkeit halber
nur einige wenige Momentbilder der linken Herzkammer
dargestellt. Tatsächlich sind es im Ausführungsbeispiel
in einem Zeitraum von 120 s 180 Bilder und damit auch 180
Meßwerte für jeweils einen Meßbereich zur Darstellung der
Helligkeitsverlaufskurven für jeden Meßbereich.
In der in Fig. 5 schematisch wiedergegebenen Herzschnitt
ebene sind 5 Herzbereiche (Meßbereiche: ROI A, B, C, D,
E) eingezeichnet, die für die Untersuchung der Durch
blutung von Bedeutung sind und in denen bei jedem
Ultraschall-Momentbild die Messung des Helligkeitswertes
erfolgt. Die Bereiche A und B betreffen den rechten bzw.
den linken Ventrikel. Die Bereiche C und D sind die Basis
bzw. die Spitze der Kammerscheidewand (Septum) und der
Bereich E befindet sich im mittleren Teil der lateralen
Wand der linken Herzkammer.
Diese Meßwerte (Videosignale der Reflexionsstärke) für
jeden ausgewählten ROI werden in einem dem Ultraschallge
rät 1 nachgeschaltetem Computer 4 mit Monitor 5 in digi
talisierter Form abgespeichert, um den Verlauf der Hel
ligkeit (Videointensität) in dem Meßzeitraum (im Beispiel
180 Momentbilder in zwei Minuten) widerzuspiegeln. Die im
Computer 4 registrierten Videosignale (Helligkeitswerte,
Helligkeitsverlaufskurven) aus jeweils 180
Helligkeitsmeßwerten für jeden Meßbereich werden in einer
Glättungseinheit 6 nach einem speziellen mathematischen
Verfahren grundlinienkorrigiert geglättet und in einer
semilogarithmischen Darstellung als Gerade wiedergegeben,
um den Kurvenverlauf übersichtlicher darzustellen und die
Auswertung der Meßergebnisse zu erleichtern bzw. die
unterschiedlichen Kurvenparameter, die Ausdruck der
Herzmuskeldurchblutung sind, in einer Auswerteeinheit 7
berechnen zu können. Anschließend werden die geglätteten
Kurven mit einem Drucker 8 ausgedruckt.
In Fig. 3 sind der Einfachheit halber nur drei geglättete
Kurven dargestellt, die den Verlauf der in den Meßberei
chen ROI-C, ROI-D und ROI-E gemessenen Helligkeitsstärke
in dem Meßzeitraum wiedergeben. Die Kurven für die Meßbe
reiche C und D lassen aufgrund der hohen Helligkeits
werte auf eine starke Ultraschallreflexion, d. h. einen
großen Kontrastmittelanteil und damit eine gesunde Durch
blutung der Herzkammerscheidewand schließen. Hingegen
weist der flache Verlauf der Kurve für den Meßbereich E
aufgrund der durch einen geringen Kontrastmittelanteil
niedrigen Helligkeitswerte (Reflexionsstärke) auf eine
schlechte Durchblutung und auf krankhaft verengte
Koronararterien hin.
Ein weiteres Auswertungskriterium aus den erhaltenen ge
glätteten Kurven, das unmittelbare Rückschlüsse auf die
Durchblutung zuläßt, ist die Anstiegssteilheit der Kurven
bzw. der Zeitraum (t) vom Erscheinen des Ultraschallkon
trastmittels in der linken Herzkammer bis zum Erreichen
des Höchstwertes der Ultraschallreflexion (maximaler Hel
ligkeitswert) als Maß für die Größe der Blutzufuhr.
In Fig. 3 ist der Zeitraum tC und tD bis zum Erreichen
des Spitzenwertes der Reflexion zwischen den Kurven für
die gesunden Bereiche ROI-C und ROI-D gleich. Hingegen
ist der Zeitraum tE bis zum Erreichen des Spitzenwertes
für den Bereich ROI-E deutlich größer und läßt auf eine
schlechtere Durchblutung (geringe Blutzufuhr) schließen.
Durchblutungsstörungen des Herzens sind teilweise nur im
Belastungszustand, das heißt, wenn ein erhöhter, z. B.
bei einem Herzen mit verengten Koronararterien nicht er
reichbarer Sauerstoffbedarf besteht, erkennbar. Aus die
sem Grund wird die zuvor beschriebene Messung ein zweites
Mal, jedoch unter Belastung, durchgeführt. Im vorlie
genden Ausführungsbeispiel wird dem Patienten intravenös
ein Medikament (hier: Dipyridamol) gespritzt, um das zu
untersuchende Herz in Sauerstoffnot zu bringen und
dadurch eine starke Belastung (Streß) zu simulieren.
Anschließend wird das oben beschriebene Ultraschall
kontrastmittel erneut injiziert und die Durchblutung des
Herzens exakt nach dem oben beschriebenen Verfahrens
ablauf mit identischen Meßbereichen (ROI A, B, C, D und
E) untersucht.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden zwei Kurven
desselben Untersuchungsbereiches (ROI), d. h. eine Kurve
im Ruhezustand und eine Kurve im Belastungszustand, un
mittelbar miteinander verglichen. Die Größe des Unter
schieds (Delta) zwischen der unter jeder Kurve befindlichen
Fläche ist ein Maß für eine fehlende (Herzinfarkt),
eine gestörte (verengte Koronararterien) oder eine nor
male Herzmuskeldurchblutung.
In Fig. 4 ist der bereits aus Fig. 3 bekannte Verlauf der
Helligkeitstärke für den Meßbereich Roi-CR im Ruhezustand
und der Kurvenverlauf für den gleichen Meßbereich ROI-CB,
jedoch im Belastungszustand, dargestellt. Aus dem Dia
gramm ist erkennbar, daß das Δ FC = FROI-CR - FROI-CB zwi
schen den beiden Kurven sehr deutlich ausfällt und auf
eine gestörte, erst durch den Vergleich zwischen Ruhe-
und Belastungszustand erkennbar gestörte
Herzmuskeldurchblutung im Bereich ROI-C hinweist. Aus
Fig. 4 ist ebenfalls erkennbar, daß der Wert tCB bis zum
Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeitsintensität im
Belastungszustand deutlich größer als im Ruhezustand ist
und ebenfalls auf eine bei Belastung erkennbare gestörte
Durchblutung im Bereich ROI-C hinweist. Das Δ t = tR - tB
ist somit ebenfalls ein Auswertungkriterium für die
Durchblutung.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das oben
erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das
Verfahren neben der Diagnose von Blutgefäßverengungen
auch zur Prüfung der Belastbarkeit von unter extremer
physischer und psychischer Belastung stehenden Personen
eingesetzt werden. Auch in anderen Bereichen der Technik,
in denen der Zustand von engen Leitungen mittels
Ultraschallbildern festgestellt werden soll, ist das
beschriebene Ultraschallmeßverfahren anwendbar. Die
Anzahl der ROIs, die im Ausführungsbeispiel mit 3
angegeben ist, richtet sich nach dem zu untersuchenden
Objekt und ist selbstverständlich nicht begrenzt. Auch
die Auswertung der in dem Meßverfahren erzeugten
Helligkeitskurven erfolgt in Abhängigkeit von dem
betreffenden Objekt. So wird die Auswertung der erzeugten
Kurven der Videointensität nach der erfindungsgemäßen
Ultraschallmessung am Herzen vorzugsweise auf der
Grundlage folgender Parameter durchgeführt;
- - der Fläche unter der jeweiligen Kurve;
- - der Zeit bis zum Erreichen der maximalen Videointensität;
- - der Zeit zwischen den Höchstwerten der Videointensität für die verschiedenen ROIs;
- - der Zeit zwischen der gemessenen maximalen Videointensität in der rechten und linken Herzkammer.
Entsprechend dem jeweiligen Untersuchungsobjekt können
auch andere Parameter für die Auswertung herangezogen
werden.
Claims (8)
1. Verfahren zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit
Ultraschall unter Anwendung eines in das durch die
Strömungskanäle fließende Medium eingebrachten, die
Reflexion der Ultraschallwellen verstärkenden
Mittels, insbesondere zur Feststellung der
Strömungsverhältnisse in den Koronararterien des
Herzmuskels zur Überwachung der Belastbarkeit und zur
Prüfung der Leistungsfähigkeit des Menschen bei
extremer Belastung und zum Nachweis ischämischer
Zustände des Herzmuskels, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem vorgegebenen Zeitraum eine Vielzahl
einzelner, auf einer Zeitachse
hintereinandergestellter Ultraschall-Momentbilder des
betreffenden flüssigkeitdurchströmten Objekts erzeugt
wird und von mindestens einem definierten, in jedem
Ultraschall-Momentbild identischen Meßbereich (ROI)
das jeweilige Lichtsignal gemessen und in einem
Computer registriert wird, wobei die Änderung der
Helligkeitswerte der Momentbilder desselben
Meßbereiches und/oder der Unterschied zwischen den
Helligkeitsverlaufskurven verschiedener Meßbereiche
(ROI-A, ROI-B usw.) ein Maß für die Durchströmung der
Kanäle des betreffenden Organs oder Objekts ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Helligkeitsverlaufskurven nach einem
Glättungsprogramm in einer 9-Punkt-Dreiecksglättung
grundlinienorientiert geglättet und in einer
semilogarithmischen Darstellung im wesentlichen als
Geraden wiedergegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem
Zeitraum (tAR, tBR usw.; tAB, tBB usw.) bis zum
Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeit
(Reflexion) ermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem
Unterschied (Δ t) zwischen den Zeiträumen bis zum
Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeit
(Reflexion) der Helligkeitsverlaufskurven
unterschiedlicher Meßbereiche (ROI-A, ROI-B usw.)
ermittelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus der
Fläche unter der Helligkeitskurve (FAR, FBR usw.; FAB,
FBB usw.) ermittelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem
Unterschied der Flächen (ΔF) zwischen den Kurven
verschiedener Meßbereiche (ROI-A, ROI-B usw.)
ermittelt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messung der Helligkeitswerte
in dem (den) ausgewählten Meßbereich(en) bei
unterschiedlicher äußerer Belastung oder
Beaufschlagung der Strömungskanäle erfolgt und der
Unterschied zwischen den Helligkeitsverlaufskurven
ein- und desselben Meßbereiches (ROI-AR, ROI-AB; ROI-
BR, ROI-BB usw.) ein Maß für die Art der Störung der
Strömungsverhältnisse in den Strömungskanälen ist.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Ultraschall
gerät mit Schallkopf und Monitor zum Erzeugen der
Ultraschall-Momentbilder der (des) betreffenden
Meßbereiche(s), einen Computer zum Speichern der
Ultraschall-Momentbilder aus Lichtpunkten und zum
Registrieren der Helligkeitswerte und der
Helligkeitsänderung der Lichtpunkte der Momentbilder
in dem (den) betreffenden Meßbereich(en), eine
Glättungseinheit zur Aufstellung und Glättung der
Helligkeitsverlaufskurven und eine Auswerteeinheit
zur Berechnung der Kurvenparameter und des
Unterschieds zwischen diesen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000105673 DE10005673A1 (de) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000105673 DE10005673A1 (de) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10005673A1 true DE10005673A1 (de) | 2001-08-16 |
Family
ID=7630313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000105673 Withdrawn DE10005673A1 (de) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall |
Country Status (1)
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