Radiologie-Schlüssel

Artefakte

Artefakte im muskuloskelettalen Ultraschall beziehen sich auf Merkmale im Ultraschallbild, die die anatomische Struktur unter dem Schallkopf nicht zuverlässig darstellen. Die Kenntnis der Artefakte ist entscheidend für die zuverlässige Interpretation von Bildern im muskuloskelettalen Ultraschall. Einige Artefakte, wie z. B. die Anisotropie, können durch eine geeignete Scan-Technik minimiert werden. Andere müssen für eine angemessene Bildinterpretation einfach erkannt werden. Artefakte können in manchen Fällen sogar klinische Hinweise auf eine zugrunde liegende Pathologie liefern. Eine ausführliche Erörterung aller potenziellen Artefakte, die bei der Ultraschalluntersuchung auftreten können, würde den Rahmen dieses Textes sprengen; die häufigsten werden jedoch erwähnt.

ANISOTROPIE

Anisotropie ist das bedeutendste und am häufigsten anzutreffende Artefakt bei den oberflächlichen Strukturen im muskuloskelettalen Ultraschall und ist besonders bei der Verwendung linearer Schallköpfe potenziell problematisch. Es bezieht sich auf die Eigenschaft von Gewebe, Schallwellen je nach Einfallswinkel der Schallwellen unterschiedlich zum Schallkopf zu leiten oder zu reflektieren. Anisotrope Artefakte sind eine Verdunkelung und ein Auflösungsverlust des Bildes (Abbildungen 4.7 und 13.1). Dieses Artefakt tritt auf, wenn die Schallwellen nicht senkrecht einfallen (d. h. der Einfallswinkel ist größer als 0 Grad) (Abbildung 2.7). Daher sollte der Untersucher versuchen, die Richtung des Strahls so nahe wie möglich an der Senkrechten zu halten.

Sehnen sind aufgrund ihres hohen Reflexionsvermögens und ihrer einheitlichen linearen Ausrichtung (Abbildung 9.10) besonders anfällig für anisotrope Artefakte (siehe Kapitel 7). Die meisten anderen Gewebe weisen einen gewissen Grad an Anisotropie auf. Auch die Auffälligkeit einer Nadel wird durch Anisotropie beeinträchtigt. Es sollte darauf geachtet werden, dass die einfallende Schallwelle so nahe wie möglich senkrecht zur Nadel steht. Dies wird in Kapitel 14 ausführlicher behandelt. Um die Anisotropie zu verringern, sollten Techniken wie das Umschalten des Schallkopfs und das Hin- und Herbewegen der Ferse verwendet werden. Diese Manöver werden in Kapitel 5 erörtert.

ABBILD 13.1 Sonogramm, das ein Beispiel für eine Signaländerung aufgrund eines anisotropen Artefakts zeigt. Das Bild zeigt eine langachsige Ansicht einer normalen Achillessehne mit Ansatz am Calcaneus. Die gelben Pfeile stellen die Richtung der sich nähernden Schallwellen des Schallkopfs dar. Die normale fibrilläre Architektur der Sehne ist auf der linken Seite des Bildes zu sehen, wo der Einfallswinkel orthogonal zur Sehne ist. Beachten Sie das hypoechoische Erscheinungsbild der Sehnenfasern, wenn sie in einem steilen Winkel in den Kalkaneus eindringen. Dies ist ein anisotropes Artefakt, das darauf zurückzuführen ist, dass dieser Teil der Sehne nicht senkrecht zum einfallenden Schallstrahl steht. Dieses Artefakt lässt sich beheben, indem der Schallkopf mit der Ferse nach unten geschwenkt wird, um den Einfallswinkel auf den distalen Teil zu ändern. Wird die Auswirkung der Anisotropie auf ein solches Bild nicht erkannt, kann dies zu einer falschen Schlussfolgerung hinsichtlich der Pathologie führen.

UNGENÜGENDES LEITUNGSMITTEL

Die Ultrasonographie erfordert eine ausreichende Menge an Leitungsmedium zwischen dem Schallkopf und der Haut des Patienten, damit sich die Schallwellen angemessen vom Schallkopf zum Gewebe und zurück bewegen können, um ein klares Bild zu liefern. Dies wird in der Regel mit Leitgel (Abbildung 13.2) oder seltener mit Abstandshaltern erreicht. Dies ist notwendig, weil Ultraschallwellen nicht gut durch Luft geleitet werden. Sie benötigen ein Medium wie Gele oder Flüssigkeiten, um ein gutes Bild zu erzeugen. Der Untersucher sollte eine großzügige Menge Leitgel verwenden, um Artefakte zu vermeiden, die durch einen Mangel an effektiver Schallwellenübertragung entstehen (Abbildung 13.3).

ABBILD 13.2 Bild, das die Verwendung von Leitungsgel zur Verbesserung der Übertragung von Schallwellen zwischen dem Gewebe und dem Schallkopf zeigt.

ABBILD 13.3 Sonogramm, das die Auswirkung von unzureichendem Leitungsgel auf das Ultraschallbild zeigt. Das Gewebe ist ein relativ einheitlicher oberflächlicher Muskel. Auf der rechten Seite des Bildes befindet sich Gel unter dem Schallkopf (das Gel ist der schalltote oberflächliche Bereich auf der rechten Seite des Bildschirms mit der Bezeichnung G). Beachten Sie, dass sich das Gewebe rechts vom gelben Pfeil unter dem Gel befindet und deutlich sichtbar ist. Der linke abgedunkelte Bereich befindet sich unter dem Teil des Schallkopfs ohne Gel. Diese Beeinträchtigung des Bildes resultiert aus der fehlenden Schallwellenübertragung zwischen dem Gewebe und dem Schallkopf in dem Bereich, in dem kein geeignetes Leitmedium vorhanden ist.

POSTERIOR ACOUSTIC SHADOWING

Posterior acoustic shadowing bezieht sich auf eine Verdunkelung des Ultraschallbildes unterhalb einer Struktur mit hohem Reflexionsvermögen. Beispiele hierfür sind verminderte Signale unter Tumoren, Verkalkungen oder Fremdkörpern (Abbildung 13.4). Das Gewebe unter einem Objekt mit höherer Impedanz empfängt weniger von den einfallenden Schallwellen als das umgebende Gewebe, das sich nicht unter diesem Objekt befindet, und erscheint dunkler. Die Untersuchung des gesamten Ultraschallbildes und nicht nur die Fokussierung auf eine einzelne Struktur kann bei der Identifizierung der posterioren akustischen Abschattung helfen, indem die Verdunkelung im gesamten Bild in einer vertikalen Linie erkannt wird. Dieses Artefakt ist manchmal deutlicher als das Erscheinungsbild der eigentlichen Struktur, die die hintere akustische Abschattung verursacht, und kann dazu verwendet werden, die Lage eines Tumors oder Fremdkörpers zu identifizieren.

ABBILD 13.4 Sonogramm, das die Wirkung der hinteren akustischen Abschattung (gelbe Pfeile) unter einem stark reflektierenden Fremdkörper (blauer Pfeil) zeigt.

Posteriore akustische Verstärkung

Die posteriore akustische Verstärkung, die auch als erhöhte Durchlässigkeit bezeichnet wird, tritt als Ergebnis eines fokalen Bereichs mit verringerter Impedanz auf, der zu einer erhöhten Übertragung von Schallwellen auf das unmittelbar darunter liegende Gewebe führt. Sie ist im Wesentlichen der Kehrwert der hinteren akustischen Abschattung. Zysten und Venen sind Beispiele für Strukturen, die zu einem posterioren akustischen Enhancement führen können (Abbildung 13.5). Da eine größere Menge an Schallwellen aus dem darüber liegenden Gewebe mit geringerer Impedanz zum Schallkopf zurückkehrt, erscheint dieses Gewebe im Allgemeinen hyperechoischer. Wenn die Quelle des Artefakts komprimiert werden kann, z. B. eine Vene, kann ein erhöhter Schallkopfdruck das Artefakt reduzieren oder eliminieren. Ähnlich wie bei anderen Artefakten sollte das gesamte Bild analysiert werden, um die fokale Helligkeit zu erkennen, die im gesamten Gewebe in einer vertikalen Linie unterhalb des Bereichs mit verminderter Impedanz zu sehen ist. Unter bestimmten Umständen kann eine hintere akustische Verstärkung verwendet werden, um klinische Anhaltspunkte für die Beurteilung zu liefern, indem die Auffälligkeit der darunter liegenden Strukturen verbessert wird (Abbildung 13.6).

ABBILD 13.5 Sonogramm einer Kurzachsenansicht der Jugularvene (gelber Pfeil). Man beachte, dass das Gewebe direkt unter der echofreien Jugularvene (gelbe Pfeilspitzen) stärker überhallt ist als das Gewebe seitlich davon. Dieser Effekt entsteht, weil die Vene eine geringere Dämpfung der Schallwellen aufweist als das umgebende feste Gewebe.

Abbildung 13.6 Sonogramme, die Beispiele für posteriores akustisches Enhancement zeigen und zusätzliche klinische Hinweise liefern. Das Bild in (A) ist eine Langachsenansicht der Supraspinatussehne. In diesem Bild führt die Abnahme der Dichte des darüber liegenden Gewebes als Folge des Sehnenrisses (blauer Pfeil) zu einer hinteren akustischen Verstärkung und einer verbesserten Visualisierung des Gelenkknorpelrandes (gelber Pfeil). Die Anhebung des Knorpelrandes ist ein klinischer Hinweis auf einen darüber liegenden Riss der Rotatorenmanschette, auch wenn der Riss weniger auffällig ist. Das Bild in (B) ist eine Langachsenansicht der Infraspinatussehne mit einer hinteren Labralzyste. Auf diesem Bild ist der Nervus suprascapularis, der unterhalb der Zyste liegt, gut zu erkennen. Der Nerv ist unter normalen Umständen oft nur schwer mit solcher Klarheit zu sehen.

Rückstrahlungsartefakt

Rückstrahlungsartefakte entstehen durch wiederholte Reflexion zwischen zwei stark reflektierenden Oberflächen (Abbildung 13.7). Im muskuloskelettalen Ultraschall tritt es am häufigsten bei der Nadelführung und bei Metallimplantaten auf (Abbildung 13.8). Dieses Artefakt erscheint als gleichmäßig verteilte hyperechoische Linien, die das Bild verwischen. Es ist besonders wichtig zu erkennen, dass dieses Artefakt die metallische Struktur dicker und tiefer erscheinen lässt, als sie in Wirklichkeit ist.

Abbildung 13.7 Illustration der Entstehung von Nachhallartefakten. Die Schallwellen prallen zwischen einem oberflächlichen Objekt mit hoher Impedanz und dem Schallkopf hin und her.

Abbildung 13.8 Sonogramm, das eine In-Ebene-Ansicht einer Nadel mit Nachhallartefakt zeigt. Die Nadelspitze ist an der Position des gelben Pfeils zu erkennen. Das gleichmäßig verteilte hyperechoische Artefakt (blaue Pfeile) befindet sich unter der eigentlichen Nadel.

Andere Formen spezifischer Beschreibungen von Nachhallartefakten sind Kometenschweif- und Ring-Down-Artefakte. Kometenschweif-Artefakte entstehen in der Regel aufgrund von Reflexionen zwischen zwei nahe beieinander liegenden Strukturen. Der sich verjüngende Schweif ist das Ergebnis der Abschwächung des Artefakts, wenn es sich tiefer bewegt (Abbildung 13.9). Ring-Down-Artefakte sehen ähnlich aus, sind aber auf tiefe Lufteinschlüsse zurückzuführen.

ABBILD 13.9 Sonogramm, das ein kometenschweifartiges Aussehen zeigt (blaue Pfeile). Das Artefakt liegt unter einer stark reflektierenden Struktur (gelber Pfeil) und verjüngt sich mit zunehmender Tiefe.

Sonstige Artefakte

Es gibt viele andere Arten von Artefakten, die bei Ultraschalluntersuchungen auftreten, und eine detaillierte Beschreibung würde den Rahmen dieses Textes sprengen. Viele von ihnen hängen mit Signalschwankungen zwischen Geweben unterschiedlicher Dichte zusammen. Ultraschallbilder basieren auf der Annahme, dass sich die Schallwellen mit einer relativ gleichmäßigen Geschwindigkeit (1.540 m/s im menschlichen Gewebe) durch das Gewebe bewegen. Gewebevariationen mit deutlich unterschiedlicher Dichte können das Gerät dazu verleiten, ein Bild zu erzeugen, das die anatomische Struktur nicht vollständig wiedergibt. Eine übermäßige Brechung und Abschwächung kann auch bei Geweben mit unterschiedlicher Dichte auftreten. Diese Arten von Artefakten sind bei der Ultraschalluntersuchung von tieferen Strukturen häufiger problematisch als bei denjenigen, die typischerweise bei einer Untersuchung des Bewegungsapparats betrachtet werden.