Analyse spektraler akustischer Parameter von Hirngewebe zur intraoperativen Gewebetypisierung

Problemstellung: Der intraoperative Einsatz des Ultraschalls zur Lokalisation und Resektionskontrolle bei neurochirurgischen Tumoroperationen stuetzt sich auf die B-Bildanalyse. Dabei geht allerdings der Informationsgehalt des Hochfrequenzsignals verloren, aus dem aber spektrale akustische Parameter des Gewebes abgeleitet werden koennen. Aus diesen kann eine quantitative Beurteilung des Ultraschalldatensatzes erfolgen, was eventuell eine Gewebetypisierung im Ultraschallbild ermoeglicht und somit die Resektionsgrenzen von Tumoren exakter definieren laesst. Die vorliegende Studie analysiert intraoperativ abgeleitete Daten normalen Hirngewebes, um hierfuer eine Basis zu schaffen.

Patienten und Methode: Datensaetze von 20 Patienten wurden intraoperativ nach Kraniotomie mit einem modifizierten Ultraschallgeraet (Hitachi CS 9600) abgeleitet. Die Spektralanalyse erfolgte an 13 Frequenzpunkten des Wandlerspektrums und erfasste folgende Parameter: Daempfung, Anstieg der Daempfung, Power Spectral Density, relative Rueckstreuung gegen ein standardisiertes Phantom und den Rueckstreukoeffizienten (BSC). Der BSC-Wert wurde mithilfe des fuer das Phantom bekannten BSC-Wertes abgeschaetzt.

Ergebnisse: Die Daempfung zeigte eine lineare Frequenzabhaengigkeit mit einem Anstieg von 0,85±0,10 dB x cm-1 x MHz-1. Auch die Power Spectral Density und die relative Rueckstreuung verhalten sich frequenzabhaengig. Gleiches gilt fuer den Rueckstreukoeffizienten. Der hoechste PSD-Wert wurde an der Mittenfrequenz mit -75,69±8,26 dB gemessen.

Schlussfolgerungen: Die Studie liefert spektrale Basisdaten zur akustischen Typisierung von normalem Hirngewebe. Ein Vergleich dieser Werte mit als pathologisch zu vermutenden Regionen des Ultraschallbildes soll zu einer verbesserten Interpretation intraoperativer B-Bilder und damit zu einer genaueren Definition von Resektionsgrenzen von Hirntumoren fuehren.