Ultraschall Med 2012; 33 - A1108
DOI: 10.1055/s-0032-1322759

Optimierung der Texturanalyse des B-Bildes bei Patienten mit chronischen Lebererkrankungen

A Dettmer 1, M Gebel 1, M Manns 1, JS Bleck 2
  • 1Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie, Medizinische Hochschule Hannover, DE Hannover
  • 2Ultraschallzentrum, Johanniter Krankenhaus Genthin-Stendal, DE Stendal

dettmer.arne@mh-hannover.de

Ziel:

Die Texturanalyse des B-Bildes ist im klinischen Alltag bisher nicht präsent, obwohl sich vielversprechende Ergebnisse in den Untersuchungen gezeigt haben. Das Ziel dieser Studie war daher die Optimierung der bisherigen Analyseansätze, wie z.B. dem Einsatz mehrerer Frequenzen, eines Gewebephantoms oder verschiedener Texturparameter.

Patienten und Methoden:

Bei 90 Patienten mit einer chronischen Lebererkrankung wurde eine Texturanalyse des B-Bildes durchgeführt und mit der Histologie bezüglich Fibrose, Verfettung und Entzündung verglichen worden. Die Ultraschallbilder wurden bei 3, 4,2 und 6MHz (jeweils mit dem Bild eines Gewebephantoms, TCC QC 180–0,75 ref.) aufgenommen. Die hieraus berechneten eindimendionalen (Histogrammwerte) und zweidimensionalen Texturparameter (Parameter des räumlichen Variationskoeffizienten, fraktale Parameter) wurden aus demMittelwert von 6–8 Regions of Interest (ROI) (1000 Pixel/ROI) sowie der Standardabweichung zwischen den ROIs berechnet. Das gleiche wurde nochmals für die relativen Phantomwerte durchgeführt. Um das optimale Setting zu ermitteln wurde als erstes die Berechnung der absoluten und der phantomgeeichten Parameter separat nach ein und zweidimensionalen Parametern getrennt für einzelne und alle Frequenzen ausgewertet um den Reklassifikationszuwachs zu ermitteln. Die Reklassifikation wurde mit einer schrittweisen Diskriminanzanalyse mit Kreuzvalidierung ermittelt (SPSS).

Ergebnisse:

Für eine binäre Fragestellung konnten wir eine korrekte Gesamtklassifikation für die Fibrose von 92% (Sensitivität 92%, Spezifität 93%), für Verfettung von 96% (Sensitivität 94%, Spezifität 97%) und für Entzündung von 97% (Sensitivität 95%, Spezifität 100%) erzielen. Hierfür waren jedoch alle Freuenzen, der Einsatz des Gewebephantoms, der Mittelwert mehrerer ROI und deren Streuung erforderlich. Die Analyse aller Frequenzen zeigt sich dabei den Einzelfrequenzen überlegen (z.B. bei Verfettung 14%, bei Fibrose 24%). Während die zweidimensionalen Parameter bei der Verfettungsdetektion den eindimensionalen zwischen 2–6% überlegen waren, reklassifizierten sie die Fibrose 5–8% schlechter als die einfachen Histogrammparameter. Ebenso bringt das Referenzphantom bei der Detektion der Fibrose (bis 24%) oder Verfettung (bis 10%) einen deutlichen Zugewinn, bei der Entzündung hatte es keinen Stellenwert. Die Streuungen zwischen den ROI verbesserten die Reklassifikation um 10% bei Fibosen und bis zu 15% bei Entzündungen, während sie bei Verfettung keine Verbesserung erzielten.

Schlussfolgerung/Summary:

Unsere Arbeit zeigt, das sich mit einem multimodalen Ansatz unter Einschluss mehrerer Schallkopffrequenzen, mehrerer ROI sowie Verwendung eines Gewebephantoms die Texturanalyse hohe Reklassifikationen für Fibrose, Verfettung und Entzündung bei chronischen Lebererkrankungen erreichen kann.

Texturanalyse - Leber - Gewebephantom - räumliche Variationskoeffizient