Ein neues Bildfusionssystem stellt während der Ultraschalluntersuchung auf dem Monitor
parallel CT- oder MR-Schnittbilder der gleichen Schnittebene dar. Die Bildfusion verknüpft
die hohe Ortsauflösung, Multiplanarität und Echtzeitbildgebung der Sonographie mit
der topographischen Übersicht der Schnittbildverfahren. Der direkte Bildvergleich
ermöglicht die Korrelation der unterschiedlichen Bildmorphologie von anatomischen
und pathologischen Strukturen - multiplanar und in Echtzeit.
Im Fallbeispiel einer Dermoidzyste zeigte das CT einen zystischen Adnextumor rechts
(Abb. [1]). Die zentrale Struktur entspricht dem aus Weichgewebe und Fett bestehenden so genannten
"Kopfhöcker". Die Sonographie zeigte im Unterbauchlängsschnitt einen glatt begrenzten,
echoarmen Tumor mit echoreichem Fokus und dorsalem Schallschatten, der dem mit Haaren
ummantelten "Kopfhöcker" entspricht (Abb. [2]). Die echoreichen Linien innerhalb der Raumforderung entsprechen Haaren.
Abb. 1
Dermoidzyste in der koronaren CT-Bildrekonstruktion. Zystischer Adnextumor rechts
mit eindeutiger Abgrenzung zu Umgebungsstrukturen. Die zentrale Struktur entspricht
dem aus Weichgewebe und Fett bestehenden so genannten "Kopfhöcker".
Dermoid cyst at coronary CT image. Right-sided cystic adnexal mass with no effect
on surrounding structures. The intralesional structure represents the "dermoid plug"
(Rokitansky nodule) consisting of soft tissue and fat.
Abb. 2
Dermoidzyste im Ultraschall, Unterbauchlängsschnitt. Glatt begrenzter echoarmer Tumor
und echoreicher Fokus mit dorsalem Schallschatten, der dem mit Haaren ummantelten
"Kopfhöcker" entspricht.
Dermoid cyst at hypoechoic components correspond to fat and the "hairy hyperechoic"
nodule represents a mixture of soft tissue and fat at CT. Structure of the dermoid
plug and margins of the mass are better seen at CT, while US shows hair within the
cyst cavity not seen at CT. Diagnostic criteria (fat, hairs) and image information
(structure, margins) of both modalities are complementary.
In der Bildfusion stimmte die makroskopische Morphologie des Gesamttumor gut überein
(Abb. [3]). Die Korrelation zwischen Ultraschall- und CT-Schnittbildern war zuverlässig. Besonders
deutlich wurde die unterschiedliche Sensitivität von Ultraschall und CT für einzelne
Tumorbestandteile. Echoarme Areale der Zyste entsprachen im CT Fett niedriger Dichte
(- 100 HE). Zystenbestandteile wie Haare kamen nur im Ultraschall zur Darstellung.
Abb. 3
Simultane Darstellung von CT-Bildern während der Abdomensonographie. Die makroskopische
Morphologie stimmt überein. Echoarme Areale der Zyste entsprechen im CT Fett. Der
echoreiche "behaarte Kopfhöcker" besteht im CT aus Weichteilgewebe und Fett. Die Abgrenzung
zur Umgebung und die Binnenstruktur des "Kopfhöcker" stellt das CT und Zystenbestandteile
wie Haare der Ultraschall besser dar. Die Diagnosekriterien (Fett, Haare) und Bildinformationen
(Struktur, Abgrenzung) beider Verfahren ergänzen sich komplementär.
Real-time image fusion of CT images during transabdominal US. Macroscopic morphology
of the lesion correlates well. Hypoechoic components correspond to fat and the "hairy
hyperechoic" nodule represents a mixture of soft tissue and fat at CT. Structure of
the dermoid plug and margins of the mass are better seen at CT, while US shows hair
within the cyst cavity not seen at CT. Diagnostic criteria (fat, hairs) and image
information (structure, margins) of both modalities are complementary.
Der charakteristische echoreiche "Kopfhöcker" wurde sonographisch gut erkannt. Die
Binnenstruktur des "Kopfhöckers" und die Abgrenzung zu Umgebungsstrukturen stellte
das CT besser dar. Die Diagnosekriterien (Fett, Haare) und Bildinformationen (Struktur,
Abgrenzung) beider Verfahren ergänzten sich komplementär.
Die technologische Basis der Bildfusion bildet eine spezielle Hard- und Software (Hitachi,
Japan). Ein am Schallkopf konnektierbarer Sensor (Abb. [4]) erkennt die Position innerhalb eines schwachen Magnetfeldes, das von einem an der
Untersuchungsliege angebrachten Sender erzeugt wird. Eine Software wandelt über Medien
(CD, DVD) oder Netzwerk (PACS) auf das Ultraschallgerät geladene CT- oder MR-Volumen-Datensätze
in multiplanare Schichten um. Die Schnittebene wird entsprechend der Schallkopfposition
dargestellt. Nach Transformation in das gleiche Koordinatensystem über anatomische
Leitstrukturen des Patienten werden korrelierende reale Ultraschall- und virtuelle
CT-oder MR-Schnittbilder parallel in Echtzeit abgebildet.
Abb. 4
Magnetfeldbasierte Bildfusion (RVS, Hitachi). Der am Schallkopf konnektierte Sensor
erkennt die Position innerhalb des von der Sendeeinheit erzeugten schwachen Magnetfeldes.
Nach Transformation in das gleiche Koordinatensystem über anatomische Leitstrukturen
des Patienten werden korrelierende reale Ultraschall- und virtuelle CT- (oder MR-)
Schnittbilder parallel in Echtzeit abgebildet.
Magnetic field based image fusion (RVS, Hitachi). A sensor attached to the US probe
recognizes the position within a low magnetic field created by a transmitter. After
transformation into the same coordinate system using anatomical landmarks of the patient,
corresponding real US and virtuell CT- (or MR-) sectional images are simultaneously
displayed in real-time on the monitor.
Fazit
Der Fall veranschaulicht die komplementäre Bildinformation der ultraschallbasierten
Bildfusion. Der Nutzen der für die Sonographie interessanten Fusion mit CT- oder MR-Schnittbildern
für Ausbildung, Diagnostik und ultraschallgeführte Interventionen wird weiter untersucht.
Sonographic Characteristics of a Dermoid Cyst - Correlation with CT by Use of Real-Time
Image Fusion
A new real-time image fusion device synchronously visualizes corresponding CT- or
MR-cross sectional images during ultrasonographic examination. It combines the multiplanary
and real-time capabilities and high resolution of ultrasonography with better topographic
orientation of static cross-sectional imaging. Fused images allow a direct comparison
of imaging features provided each modality alone of the same anatomical and pathological
structures - multiplanary and in real-time.
In the case of a dermoid cyst CT demonstrated a right-sided cystic adnexal mass (Fig.
[1]). The intralesional structure represents the "dermoid plug" consisting of soft tissue
and fat. Transabdomial ultrasonography revealed a hypoechoic cystic lesion containing
a shadowing echogenic nodule, which represents the "dermoid plug" covered with hair
(Fig. [2]). Multiple thin echogenic lines within the cyst cavity are attributable to the presence
of hair as well.
During image fusion, correlating the sonographic with CT sectional images turned out
to be highly reliable (Fig. [3]). Both modalities correlated well macroscopic morphology of the whole lesion. However,
image fusion also demonstrated different sensitivities of ultrasonography and CT for
some tumor components. The hypoechoic cyst cavity corresponded to fat of low attenuation
(- 100 HE) at CT. Hair, good visible as echogenic focus or lines, was only seen at
ultrasonography. The characteristic hyperechogenic "dermoid plug" was clearly recognized
with ultrasonography. However, CT was superior in delineating the mass to adjectant
structures and assessing the internal structure of the dermoid plug. Diagnostic criteria
(fat, hairs) and image information (structure, margins) of both modalities are complementary.
Real-time image fusion is based on a special hardware and software (Hitachi, Japan).
A sensor attached to the ultrasonography probe (Fig. [4]) recognizes the position within a low magnetic field created by a transmitter, which
is connected at the table. From CT or MR volume data loaded via media (CD, DVD) or
network (PACS) to the US maschine, a software creates cross-sectional CT images in
free planes according to position and angle of the US probe. After transformation
into the same coordinate system by use of anatomical landmarks of the patient, corresponding
real ultrasonographic and virtuell CT- or MR-sectional images are simultaneously displayed
in real-time.
Conclusion
Our case illustrates complementary imaging information by use of ultrasonography based
image fusion. The usefulness of real-time image fusion with CT or MR continues to
be investigated for training, diagnosis and interventional procedures.
