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Einflüsse von Geräteeinstellungen auf myokardiale Geschwindigkeitsprofile in der Gewebedopplerechokardiographie beim Pferd (2011)

Art

Hochschulschrift

Autor

Michutta, Jasmin-Isabelle (WE 17)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2011 — IX, 132 S. Seiten

ISBN: 978-3-86387-180-2

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/10393

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Abstract / Zusammenfassung

Die Gewebedopplerechokardiographie ist ein diagnostisches Verfahren zur Ermittlung der myokardialen Wandbewegungsgeschwindigkeit, basierend auf der Erfassung von Frequenzveränderungen der Ultraschallstrahlen infolge von Reflektionen an beweglichen Objekten. In der Humanmedizin stellt diese Methode bereits einen wertvollen diagnostischen Bestandteil der kardiologischen Untersuchung dar. Sie ermöglicht die Gewinnung bedeutsamer quantitativer Informationen über den regionalen Funktionszustand definierter Myokardareale und ist insbesondere bei der Identifikation subklinischer myokardialer Erkrankungen hilfreich. Seit dem Jahr 2005 wird die GDE auch in der Echokardiographie des Pferdes verwendet, jedoch gestaltet sich bis heute die Befundbeurteilung aufgrund der hohen Datenvariabilität teilweise als schwierig. In der vorliegenden Arbeit wurden die Einflüsse von Geräteeinstellungen auf das myokardiale Geschwindigkeitsprofil evaluiert. Hierzu wurden Einstellungsparameter wie die Höhe der Bildrate, die Größe des Sektorwinkels, der Einfluss der Kurvenglättung, die Größe der ROI und der Unterschied zwischen Spektral- und Farbgewebedoppler untersucht. Ziel dieser Arbeit war es, eine Empfehlung für Geräteeinstellungen bei der Gewebedoppleruntersuchung des Pferdes zu geben, um die Reproduzierbarkeit der Datenerhebung zu erhöhen. Für die Evaluierung des Einflusses der Bildraten auf das myokardiale Geschwindigkeitsprofil wurden die Geschwindigkeitsmaxima bei 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 kHz, woraus Bildraten von 48-114 Bildern/s resultierten, gemessen. Die Erhöhung erfolgte durch Veränderung der Pulsrepititionsfrequenz in vier Stufen und des Sektorwinkels in zwei Stufen. Mit steigender Bildrate konnte bis zu einer Bildrate von 73 Bildern/s ein signifikanter Anstieg der Geschwindigkeitsmaxima ermittelt werden. Eine weitere Erhöhung durch Verkleinerung des Sektorwinkels führte vermutlich bedingt durch die Minimierung des Sichtwinkels und der damit einhergehenden Verminderung der akkuraten Positionierung des Schallkopfes zu keiner weiteren Verbesserung. Ein weiterer Erklärungsansatz ist, dass eine Bildrate von 73 Bildern/s bei einer Ruheherzfrequenz des Pferdes für eine exakte Kurvendarstellung ausreichend ist. Die Evaluierung der Größe der ROI (region of interest) in der FGD –Echokardiographie erfolgte hauptsächlich in Hinblick auf die Höhe der Datenvariabilität. Bei der ROI handelt es sich um eine Messsonde, die in eine repräsentative Unterregion des Myokards zur Datenakquisition gelegt wird. Innerhalb der ROI werden die Daten im Bereich jedes Pixels gemessen und anschließend gemittelt. Insgesamt wurden vier verschiedene ROI-Einstellungen von 3 x 3 bis 21 x 21 pixel gewählt und die Variationskoeffizienten der ermittelten Daten verglichen. Mit Anstieg der ROI wurde eine statistisch signifikante Senkung der Variationskoeffizienten verzeichnet, weshalb die Verwendung einer größeren ROI empfohlen werden sollte. Zusätzlich wurde der Einfluss der Kurvenglättung untersucht, einem Filterverfahren zur Reduzierung von Rauschartefakten. Bei einer Bildrate von 114 Bildern/s und einer ROI von 3 x 3 pixel wurde eine Datenerhebung mit ein- und ausgeschalteter Filterfunktion durchgeführt. Für alle myokardialen Herzphasen konnte eine signifikante Senkung der Geschwindigkeitsmaxima ermittelt werden. Zusätzlich ergab die Analyse der fehlenden Werte, dass eine eingeschaltete Kurvenglättung zu einem erhöhten Darstellungsverlust der isovolumischen Phasen führt, weshalb insgesamt von dem Einsatz der Kurvenglättung abgesehen werden sollte. Schließlich wurde ein Vergleich der beiden Gewebedopplervarianten, dem Farbgewebedoppler (FGD) und dem Spektralgewebedoppler (SGD) durchgeführt. Der SGD nutzt eine ROI, um eine genau definierte Myokardregion darzustellen. Das Geschwindigkeitsprofil wird mittels Fast-Fourier- Transformation sofort online mit einer hohen zeitlichen Auflösung ausgewertet. Der FGD ermöglicht im Unterschied zur ersten Methode durch Überlagerung der gesamten Myokardregion mittels eines Farbsektors die gleichzeitige Erfassung von Geschwindigkeitsinformationen für eine gesamte echokardiographische Schnittebene. Die Geschwindigkeitsprofile werden nachträglich mittels der Autokorrelationsmethode offline für jede beliebige Myokardregion innerhalb des Farbsektors rekonstruiert. In Übereinstimmung zu anderen veterinärmedizinischen Studien wurden durchgehend höhere Geschwindigkeitsmaxima für den SGD verglichen mit dem FGD ermittelt. Insgesamt kann jedoch keine abschließende Empfehlung für ein Verfahren gegeben werden, da beide für bestimmte Einsatzgebiete ihre Berechtigung besitzen. Aufgrund der im Rahmen dieser Studie gewonnenen Ergebnisse empfehlen wir für FGDUntersuchungen des Pferdes mit einer Ruheherzfrequenz eine Mindestbildrate von 73 Bildern/s und eine ROI, die ca. 2/3 des Myokards einschließt, zu verwenden. Die Kurvenglättung sollte wenn möglich ausgeschaltet bzw. der zeitliche Filter auf ein Minimum reduziert werden. Wird eine Minimierung der Datenvariabilität durch eine Standardisierung des Verfahrens erreicht, handelt es sich bei der Gewebedopplerechokardiographie um einen wertvollen Bestandteil der echokardiographischen Untersuchung mit hohem diagnostischem Potential.