Anja, Tittel: Thema: Diagnostik vergrößerter Halslymphknoten mit der farbkodierten Dopplersonographie und dem Power-Doppler nativ sowie nach Applikation eines neuen Ultraschallkontrastmittels

Aus dem Institut für Röntgendiagnostik des Universitätsklinikums Charité der Humboldt - Universität in Berlin,

Direktor: Herr Prof. Dr. B. Hamm


Dissertation
Thema: Diagnostik vergrößerter Halslymphknoten mit der farbkodierten Dopplersonographie und dem Power-Doppler nativ sowie nach Applikation eines neuen Ultraschallkontrastmittels

zur Erlangung des medizinischen Grades doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Humboldt - Universität in Berlin,

von Anja Tittel ,
geb. am 21.03 1968 in Schwelm

Dekan: Herr Prof. Dr. Manfred Dietel

Gutachter:
1. Prof. Dr. B. Hamm
2. Prof. Dr. A. Ernst
3. Prof. Dr. O. Kaschke

eingereicht: 23. Dezember 1997

Datum der Promotion: 15. Juli 1998

Schlagwörter:
Ultraschall, Kontrastmittel, Lymphknotenmetastasen, Vaskularisation

Keywords:
ultrasound, contrast agent, lymph node metastasis, vascularization

Zusammenfassung

Bildgebende Verfahren werden im MKG- und HNO-Bereich häufig im Rahmen des TNM-Stagings vom Malignomen dieser Regionen, in 90 % Plattenepithelkarzinome, eingesetzt. Cervicale Lymphknotenvergrößerungen kommen bei diesen Patienten einerseits in ca. 92 % als reaktive, benigne Lymphknotenveränderungen im Abflußgebiet des Primärtumors vor, andererseits können sie metastatisch befallen sein und damit die weitere Therapie und die Prognose der Patienten entscheidend beeinflussen.

Im Rahmen der Differentialdiagnostik konnten mit der B-Bild-Sonographie bislang Kriterien, jedoch keine eindeutigen Malignitätszeichen etabliert werden. Die Darstellung der intranodalen Gefäßsituation ändert sich im Verlauf der Lymphknotenmetastasierung von einer zentralen Gefäßversorgung in ein peripheres Muster. Mit der FKDS blieb die Darstellung dieser Veränderungen bislang unbefriedigend. Die Power-Doppler-Sonographie ermöglicht aufgrund der andersartigen Weiterverarbeitung der hierbei aus der Amplitude des Dopplerspektrums gewonnenen Signale eine genauere Darstellung der Perfusionsverhältnisse auch bei schwierigeren Untersuchungsbedingungen.

Wir untersuchten in unserer Studie die Möglichkeiten, die sich mit der farbkodierten Dopplersonographie und der Power-Doppler-Sonographie nativ und nach Applikation eines neuen stabileren und lungengängigen Ultraschallkontrastmittels für die Diagnostik malignitätsverdächtiger cervicaler Lymphknotenvergrößerungen ergeben.

Zur Beantwortung dieser Fragestellung untersuchten wir 40 Patienten mit malignitätsverdächtigen Halslymphknoten, davon 34 Patienten mit histologisch gesichertem Plattenepithelkarzinom im MKG- oder HNO-Bereich und vorliegenden metastasenverdächtigen cervicalen Lymphknotenvergrößerungen. Jeweils ein Lymphknoten wurde im B-Bild bezüglich seiner Form, Größe, Morphologie und Kapselintegrität beurteilt, bezüglich der Widerstandsindices seiner Gefäße sowie seines Vaskularisationsgrades und der Morphologie seiner Perfusion in der FKDS und im Power-Doppler vor und nach Applikation des Ultraschallkontrastmittels LevovistR (Schering AG, Berlin) . Zur Dignitätsfeststellung erfolgte die Exstirpation und histopathologische Untersuchung des Lymphknotens.

Wir stellten fest, daß Lymphknotenmetastasen in unserem Patientengut signifikant größer (p < 0,05) als reaktiv vergrößerte Lymphknoten waren und signifikant häufiger eine rundliche als eine ovaläre Form aufwiesen (p < 0,05). Korrelationen von B-Bild-morphologischen Kriterien wie Echogenität und Binnenstrukturhomogenität oder -inhomogenität mit der Lymphknotendignität ergaben sich nicht.

Der Vaskularisationsgrad (nicht detektierbare Perfusion, Hyper- oder Hypovaskularisation) kann nach unseren Ergebnissen ebenfalls nicht zur Feststellung der Dignität der Lymphknotenvergrößerung genutzt werden - unabhängig von der Untersuchung mit der FKDS oder dem Power-Doppler vor oder nach Kontrastmittelapplikation.

Signifikante Korrelationen zeigten sich in der farb- (nativ: p < 0,0001, nach Kontrastmittel: p < 0,0005) und power-dopplersonographischen (nativ: p < 0,0001, nach Kontrastmittel: p < 0,0001) Untersuchung für die Vaskularisationsmorphologie und die Lymphknotendignität. Ein zentraler Vaskularisationstyp kann nach unseren Ergebnissen als Benignitätszeichen, ein peripheres oder gemischtes Perfusionsmuster als Malignitätszeichen gewertet werden.

Die beiden dopplersonographischen Untersuchungsverfahren unterschieden sich nach Kontrastmittelapplikation signifikant (p < 0,05) bezüglich der Beurteilung der Vaskularisationsmorphologie. Während im Nativbild bei beiden Untersuchungsverfahren in einigen Lymphknoten keine Perfusion detektiert werden konnte oder eine Beurteilung bei Hypovaskularisation nicht eindeutig möglich war, konnten nach Kontrastmittel im Power-Doppler alle Lymphknoten bezüglich ihres Perfusionsmusters eingeordnet werden. Die FKDS zeigte nach Kontrastmittelapplikation weniger gute Ergebnisse, so daß nach unserer Studie der Power-Doppler mehr von der Kontrastmittelanwendung zu profitieren scheint.

Für eine Strategieerarbeitung innerhalb der Diagnostik metastasenverdächtiger Lymphknoten empfehlen wir nach unseren Ergebnissen zum einen die Betrachtung der Größe und Form der Lymphknoten in der B-Bild-Sonographie und zum anderen die Beurteilung der Vaskularisationsmorphologie in der FKDS und im Power-Doppler. Im Fall einer nicht detektierbaren Perfusion oder eines bei Hypovaskularisation nicht beurteilbaren Perfusionsmusters sollte die Applikation von Ultraschallkontrastmittel und die Darstellung mit der Power-Doppler-Sonographie erfolgen. Zusätzliche Kriterien stellen die Messung der Widerstandsindices sowie die Beurteilung der Kapselintegrität dar.

Abstract

Enlargement of cervical lymph nodes of patients with cancer of the head and neck region can be either caused by reactive changings in the region of the primary tumor or by metastasis. It is one of the most important factors for therapy and prognosis of those patients. Up to now definite criteria of malignancy couldn`t be established by B-mode sonography. Description of the intranodal vascular changes during the course of metastatic invasion keeps on being unsatisfactory by color Doppler ultrasound (US). In our study we examined the new perspectives in the diagnosis of suspected metastatic disease by color-coded US and power Doppler US before and after the injection of a stable echo enhancing agent capable of traversing the cardiopulmonary circulation. 40 patients with suspected cervical lymph node metastasis were examined (34 with squamous cell carcinoma) with B-mode US, color Doppler US and power Doppler US before and after the i.v. application of Levovist registered (Schering, Berlin, Germany). Lymph node metastases were significantly larger and more often roundly shaped than reactively enlarged lymph nodes. Significant correlations of echogenicity and morphologic structure could not be demonstrated. The degree of perfusion cannot be used for the differential diagnosis of lymph node enlargement. There was significant correlation between pattern of vascularization and lymph node dignity. Concerning the architecture of vascularization a significant differentiation of color Doppler US and power Doppler US could be observed. In contrast to color Doppler US, by power Doppler US it was possible to assess the perfusion of all lymph nodes after the application of Levovist registered.

For the differential diagnosis of suspected cervical lymph node metastases we therefore recommend a sonographic examination of volume and shape by B-mode US and of pattern of vascularization by color Doppler US and power Doppler US. In case of no detectable perfusion or unclear pattern in hypoperfusion we propose echo-enhanced examination with power Doppler US.


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Inhaltsverzeichnis

TitelseiteThema: Diagnostik vergrößerter Halslymphknoten mit der farbkodierten Dopplersonographie und dem Power-Doppler nativ sowie nach Applikation eines neuen Ultraschallkontrastmittels
Abkürzungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
2 Aufgabenstellung
3 Grundlagen
3.1.Medizinisch-physiologische Grundlagen
3.2.Untersuchungsmethoden
3.2.1.Palpation
3.2.2.Sonographie
3.2.2.1.B-Bild-Sonographie
3.2.2.2.Duplexsonographie und farbkodierte Dopplersonographie
3.2.2.3.Power-Doppler-Sonographie
3.2.2.4.Ultraschallkontrastmittel
3.2.2.5.Drei-dimensionale Darstellung in der Sonographie
3.2.3.Computertomographie
3.2.4.Magnetresonanztomographie
4 Patienten und Methode
4.1.Patienten
4.2.Histopathologie
4.3.Sonographische Untersuchung
4.3.1.B-Bild-Sonographie
4.3.2.Duplex- und farbkodierte Dopplersonographie
4.3.3.Power-Doppler-Sonographie
4.3.4.Ultraschallkontrastmittel
4.3.5.Zeitlicher Ablauf der sonographischen Untersuchung
4.4.Magnetresonanztomographische Untersuchung
4.5.Statistische Auswertung
5 Ergebnisse
5.1.Patientendarstellung und histopathologische Ergebnisse
5.2.Lymphknoten in der hochauflösenden B-Bild-Sonographie
5.2.1.Größe der Lymphknoten
5.2.2.Form der Lymphknoten
5.2.3.Lymphkotenmorphologie im B-Bild
5.2.4.Kapsel der Lymphknoten und Gefäßinfiltration
5.3.Lymphknoten in der FKDS und im Power-Doppler
5.3.1.Vaskularisation der Lymphknoten - nativ
5.3.2.FKDS-Vaskularisation der Lymphknoten - nach Kontrastmittel
5.3.3.PD-Vaskularisation der Lymphknoten - nach Kontrastmittelgabe
5.3.4.Vaskularisation der Lymphknoten - Power-Doppler und FKDS im Vergleich
5.3.5.Periphere Flußwiderstände in der Dopplersonographie
5.3.6.Vaskularisationsmorphologie der Lymphknoten - vor Kontrastmittelgabe in der FKDS
5.3.7.Vaskularisationsmorphologie der Lymphknoten- nach Kontrastmittelgabe in der FKDS
5.3.8.Vaskularisationsmorphologie der Lymphknoten - vor Kontrastmittelgabe im Power-Doppler
5.3.9.Vaskularisationsmorphologie der Lymphknoten - nach Kontrastmittelgabe im Power-Doppler
5.3.10.Vaskularisationsmorphologie der Lymphknoten - Power-Doppler und FKDS im Vergleich
5.3.11.Subjektive Beurteilung der Darstellungsqualität nach Kontrastmittelapplikation im Power-Doppler und in der FKDS
5.4.Sonographie - Zusammenfassung der Untersuchungs-ergebnisse
5.5.Magnetresonanztomographie - Vergleich mit der sonographischen und der histopathologischen Diagnose
6 Diskussion
6.1.B-Bild-sonographische Kriterien - Größe und Form
6.2.B-Bild-Morphologie und Kapselintegrität
6.3.Semiquantitative Vaskularisationsbeurteilung
6.4.Vaskularisationsdarstellung - Vergleich FKDS und PD
6.5.Kontrastmitteleffekt
6.6.Widerstandsindices
6.7.Vaskularisationsmorphologie
6.8.Vaskularisationsmorphologie - Vergleich FKDS und Power Doppler
6.9.Schlußfolgerungen zur Vaskularisationsmorphologie
6.10.Subjektive Beurteilung des Kontrastmitteleffekts
6.11.MRT
6.12.Kritik
6.13.Schlußfolgerung
7 Zusammenfassung
Bibliographie Literaturverzeichnis
Selbständigkeitserklärung
Danksagung
Lebenslauf

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Volumen (in mm3) der Lymphknoten bei den
Tabelle 2: Lymphknotenmorphologie im B-Bild bei benignen und malignen
Tabelle 3: Lymphknotenvaskularisation in der farbkodierten Dopplersonographie
Tabelle 4: Widerstandsindices in den intranodalen Gefäßen bei benignen und
Tabelle 5 : Vaskularisationsmorphologie der benignen und metastatisch
Tabelle 6: Deskriptive diagnostische Gütemerkmale und Vorhersagewerte für die
Tabelle 7: Vergleich der sonographischen und der histopathologischen Diagnosen
Tabelle 8: Gütemerkmale der sonographischen Diagnose, wobei von den drei
Tabelle 9: Deskriptive diagnostische Gütemerkmale und Vorhersagewerte für die

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Zentraler Vaskularisationstyp vor KM-Gabe in der FKDS
Abbildung 2: Zentraler Vaskularisationstyp nach KM-Gabe in
Abbildung 3: Peripherer Vaskularisationstyp nach KM-Gabe in der FKDS
Abbildung 4: Peripherer Vaskularisationstyp nach KM-Gabe in
Abbildung 5: Zentraler Vaskularisationstyp vor KM-Gabe im Power -
Abbildung 6: Zentraler Vaskularisationstyp nach
Abbildung 7: Peripherer Vaskularisationstyp vor KM-Gabe im Power -
Abbildung 8: Peripherer Vaskularisationstyp nach

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