Zur Gewebecharakterisierung der Leber mittels Ultraschallschwächung im Tierexperiment

Zusammenfassung

Die frequenzabhängige Schallschwächung gilt als ein charakteristischer Parameter der Schall-Gewebe-Wechselwirkung und ist besonders an der Leber vielfach mit verschiedenen Verfahren untersucht worden. Aufgrund der relativ breiten Streuung der Einzelmeßwerte, besonders bei pathologisch veränderten Leberproben, hat sich eine klinisch praktikable Anwendung des Verfahrens noch nicht ergeben. In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung des frequenzabhängigen Schallschwächungskoeffizienten für eine Gewebecharakterisierung unter vergleichbaren experimentellen Bedingungen in vitro an einem statistisch repräsentativen Kollektiv histologisch definierter Gewebeproben von Rattenleber geprüft. Verschiedene statistische Verfahren gelangten zur Anwendung (Clusteranalysen, Diskriminanzanalysen). Normallebern lassen sich weitestgehend stabil mittels des frequenzabhängigen Schallschwächungskoeffizienten, bei geringer Streuung der Einzelmeßwerte, von pathologisch veränderten Proben trennen. Letzere unterscheiden sich zwar im Durchschnitt von Normalproben, streuen aber hinsichtlich der Einzelmessungen erheblich, so daß sich signifikante Unterschiede nur bei höhergradiger Gewebeschädigung ergeben (Zirrhose). Ausgehend von klinisch und pathologisch gebräuchlichen Gewebsklassifizierungen ist mittels des frequenzabhängigen Schallschwächungskoeffizienten nur eine grobe Gewebedifferenzierung möglich. Die Hinzuziehung weiterer Parameter der Schall-Gewebe-Wechselwirkung kann die sonographische Differenzierbarkeit pathologisch veränderter Gewebe weiter verbessern.

Abstract

Frequency-dependent attenuation of sound is considered a characteristic parameter of the interaction between sound and tissue and has been studied particularly in the liver via many different techniques. Due to the relatively wide scatter of the measured single values, especially in pathological liver samples, a clinically feasible application of the procedure has not yet been found. In the present paper, the suitability of the frequency-dependent coefficient of sound attenuation for tissue characterization with comparable experimental conditions in vitro was tested in a statistically representative collection of histologically defined tissue specimens of rat liver. Several statistical procedures were used (cluster analysis, discrimination analysis). Normal livers can be usually distinguished from pathological specimens by means of the frequency-dependent coefficient of sound attenuation with only slight scatter of the individual values. Although the latter differ on the average from normal specimens, they diverge considerably in respect of single values resulting in significant differences only in case of extensive tissue damage (cirrhosis). On the basis of tissue classifications in clinical and pathological use, only a rough tissue differentiation is possible. By using additional parameters of the interaction between sound and tissue, sonographic differentiation of pathologically changed tissue my be improved.

Schlüsselwörter

Ultraschallgewebedifferenzierung - Schallschwächungskoeffizient - Rattenleber - Histologische Gewebeklassifizierung

Key words

Ultrasonic tissue classification - Coefficient of sound attenuation - Rat liver - Histological tissue classification