Forschung im Dienst der Patienten und der Wissenschaft
Am Interdisziplinäres Ultraschallforschungslabor der Charité - Universitätsmedizin Berlin wird intensiv im Bereich der Sonographie geforscht.
Informieren Sie sich über unsere Schwerpunkte:
- Elastographie
- Ultraschallkontrastmittel
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Elastographie
Eine wichtige Gewebseigenschaft ist die Eigenelastizität, die durch pathophysiologische Prozesse verändert werden kann, wie beispielsweise durch Alterungsprozesse, Entzündungen oder maligne Prozesse. Elastizität ist dabei das Verhältnis der erforderlichen Spannung (Druck) zu erzielten relativen Längenänderung (Dehnung) und beschreibt wie viel Druck auf ein Gewebe ausgeübt werden muss, damit sich dieses elastisch verformt.
Da sich bösartige Tumore prinzipiell weniger stark verformen lassen, ergab sich hier ein interessanter Ansatz zur Differenzierung von sonographischen Herdbefunden. Seit Jahren werden u.a. sonographische und magnetresonanztomographische Verfahren weiterentwickelt und evaluiert, die die Veränderungen dieser Gewebelelastizität abbilden sollen. Aufgrund der Weiterentwicklung der Elastographie bis zur heutigen Berechnung der Elastizitätswerte in Echtzeit und der farbkodierten Überlagerung des B-Bildes, äquivalent dem Farbdoppler, ist der praktische Einsatz ohne Aufwand durchzuführen.
Die ersten Ergebnisse führen zu einer besseren Einschätzung von Mammabefunden, von Schilddrüsenknoten und Herden in der Prostata, was sich insbesondere in der Verbesserung der Spezifität bei Einsatz der Elastographie zeigte. Auch diffuse Erkrankungen der Leber können mit dieser Methode erfasst und graduiert werden. Ziel unserer Forschung ist die Evaluation der neuen Methode im klinischen Alltag.
Ulraschallkontrastmittel
In der Sonographie wurden in jüngerer ZeitVerfahren eingeführt, welche auf die rasante Entwicklung der Ultraschallgerätetechnologie sowie die Entwicklung von neuen druckstabilen Ultraschallkontrastmitteln (USKM) zurückzuführen sind.
Eine wesentliche Technik ist die sogenannte Kontrastmittel-spezifische Bildgebung, welche durch Einsatz geringster Schallenergien (weniger als 1% der üblichen Sendeleistung bei herkömmlicher B-mode-Untersuchung) zur Aussendung kontrastmittelspezifischer Frequenzen von den einzelnen Mikrobläschen des USKM führt.
Diese harmonischen Frequenzen erlauben eine selektive Darstellung geringster Perfusionssignale des Kapillargebietes bei gleichzeitiger Unterdrückung des Gewebssignales. Die Transplantatniere wurde bislang nur selten durch die USKM-gestützten Sonographie untersucht, Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe führten erstmals an einem größeren Patientenkollektiv zum klinischen Einsatz einer Quantifizierungsmethode zur postoperativen Verlaufsbeurteilung von Transplantatnieren.
Neben dieser Zeit-Intensitätskurven- (TIC) basierte Quantifizierung der arteriellen Anflutungsphase mittels USKM bei frisch nierentransplantierten Patienten, werden Untersuchungen zur Charakterisierung fokaler Leberläsionen, zur LK-Diagnostik und bei neoadjuvanter Therapie des Mammakarzinomes durchgeführt.
Publikationen
Ausgewählte Publikation
1. Value of contrast-enhanced ultrasound compared to dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging for prostate cancer and prediction of aggressiveness. Baur AD, Schwabe J, Rogasch J, Maxeiner A, Stephan C, Penzkofer T, Rudl M, Hamm B, Jung EM, Fischer T. European Radiol 2017. Your submission EURA-D-17-01717R1 has been accepted - [EMID:8a8bcb9ad6e5f36c].
2. Comparison of Ultrasound Shear Wave Elastography to Magnetic Resonance Elastography and Renal Microvascular Flow for the Assessment of Chronic Renal Allograft Dysfunction. Marticorena Garcia SA, Guo J, Dürr M, Denecke T, Hamm B, Sack I, Fischer T. Acta Radiologica 2017 - accepted ID SRAD-2017-0481.R1
3. Tomoelastography of the prostate using multifrequency MR elastography and externally placed pressurized-air drivers. Dittmann F, Reiter R, Guo J, Haas M, Asbach P, Fischer T, Braun J, Sack I. Magn Reson Med. 2017 Jun 6. doi: 10.1002/mrm.26769. [Epub ahead of print]
4. MRI-TRUS fusion for electrode positioning during irreversible electroporation for treatment of prostate cancer. Baur ADJ, Collettini F, Enders J, Maxeiner A, Schreiter V, Stephan C, Gebauer B, Hamm B, Fischer T. Diagn Interv Radiol. 2017 Jul-Aug;23(4):321-325. doi: 10.5152/dir.2017.16276.
5. Analysis of Liver Tumors Using Preoperative and Intraoperative Contrast-Enhanced Ultrasound (CEUS/IOCEUS) by Radiologists in Comparison to Magnetic Resonance Imaging and Histopathology. Huf S, Platz Batista da Silva N, Wiesinger I, Hornung M, Scherer MN, Lang S, Stroszczynski C, Fischer T, Jung EM. Rofo. 2017 May;189(5):431-440. doi: 10.1055/s-0042-124347. Epub 2017 Apr 27.
6. Identification of neovascularization by contrast-enhanced ultrasound to detect unstable carotid stenosis. Schmidt C, Fischer T, Rückert RI, Oberwahrenbrock T, Harms L, Kronenberg G, Kunte H. PLoS One. 2017 Apr 7;12(4):e0175331. doi: 10.1371/journal.pone.0175331. eCollection 2017.
7. Diagnostic Performance of Automated Breast Volume Scanning (ABVS) Compared to Handheld Ultrasonography With Breast MRI as the Gold Standard. Schmachtenberg C, Fischer T, Hamm B, Bick U. Acad Radiol. 2017 Aug;24(8):954-961. doi: 10.1016/j.acra.2017.01.021. Epub 2017 Mar 20.
8. Physiologic Reduction of Hepatic Venous Blood Flow by the Valsalva Maneuver Decreases Liver Stiffness. Ipek-Ugay S, Tzschätzsch H, Braun J, Fischer T, Sack I. J Ultrasound Med. 2017 Jul;36(7):1305-1311. doi: 10.7863/ultra.16.07046. Epub 2017 Mar 20.
9. Diagnostic performance of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in testicular pathologies: Single-center results. Lerchbaumer MH, Auer TA, Marticorena GS, Stephan C, Hamm B, Jung EM, Fischer T. Clin Hemorheol Microcirc. 2019;73(2):347-357. doi: 10.3233/CH-190579
10. Value of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in Focal Liver Lesions (FLL) with inconclusive findings on cross-sectional imaging. Auer TA, Fischer T, Garcia SRM, Penzkofer T, Jung EM, Hamm B, Lerchbaumer MH. Clin Hemorheol Microcirc. 2019 Oct 19. doi: 10.3233/CH-190718
11. Multiparametric Ultrasound (mpUS) of a Rare Testicular Capillary Hemangioma. Spiesecke P, Fischer T, Stephan C, Maxeiner A, Hamm B, Lerchbaumer M. Case Rep Radiol. 2019 Dec 28;2019:7568098. doi: 10.1155/2019/7568098
12. Vascular pattern and diagnostic accuracy of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in spleen alterations. Lerchbaumer MH, Kleemann T, Jung EM, Nagel S, Hamm B, Fischer T. Clin Hemorheol Microcirc. 2020 Jan 4. doi: 10.3233/CH-190758
Gastwissenschaftler und Doktoranden der AG
Doktoranden
- Frau N. El-Bander (CEUS Nierenlebendspende im Vgl. zur Szintigraphie)
- Frau S. Treskatsch (TDI Prostatakarzinom)
- Frau L. Plath (Mammakarzinom und Mikrokalkdetektion mittels US)
- Herr P. Spiesecke (Kosteneffizienzanalyse CEUS von Nierenzysten vs. CT und MRT)
- Herr R. Dolabella Portella (Stellenwert der RE-FAST Untersuchung bei unauffälligen Polytrauma-CT Befunden)