Background and objective: In case of superimpositions of gas in the gastrointestinal tract or the ribs, tissue changes well detectable on computed tomography (CT) cannot be identified sonographically in a number of cases. Combining ultrasonography and CT provides enhanced information compared to sole sonography and volume navigation may be used as an effective tool. Tissue samples easily and safely obtained under sonographic guidance are often necessary to confirm the diagnosis of a suspicious focus. In these cases, the spatial fusion of CT and sonography may also be employed for improved visualization of foci by eliminating superimposition of sonographic images which is a limitation of ultrasound. This study investigated the potential benefit and improved informative value of the fusion of CT and sonography in case of superimpositions and aimed at determining the registration method with the best accuracy.
Materials and methods: Sixteen models (10 models with peas [low contrast], 6 models with wooden spheres [high contrast] as round structures) were created. These models were examined by computed tomography and fused using 3 volume navigation protocols. Subsequently, volume-guided sonography was performed. The deviation of the specimens was measured.
Results: In total, 1026 measurements of the pea models and 648 measurements of the wooden sphere models were carried out. A fusion accuracy of 100 % was observed in 9.9 % (102/1026) resp. 9.9 % (64/648) of the models. In 85.4 % (876/1026) resp. 94.1 % (610/648) the deviation was < 5 mm and in 98.1 % (1006/1026) resp. 99.4 % (644/648) it was < 10 mm. The registration protocol in which all reference points were used for spatial fusion proved to be the most accurate CONCLUSION: The registration protocols for volume-guided ultrasound have sufficient biopsy accuracy to merge identical sites and provide the basis for improved volume-navigated biopsy sampling.
Gegenstand und ziel: Gewebeveränderungen lassen sich bei Überlagerungen durch Gas im Magen-Darm-Trakt oder die Rippenbegrenzung sonografisch nicht darstellen, sind dagegen in der CT gut darstellbar. Die Verknüpfung von Sonografie und CT kann eine verbesserte Aussagekraft im Vergleich zur alleinigen Sonografie schaffen und als Volumennavigation im registrierten Datensatz als Hilfsmittel eingesetzt werden. Zur Diagnosesicherung eines verdächtigen Herdes ist eine Gewebeprobe nötig, die unter sonografischer Kontrolle entnommen werden kann. Auch hier lässt sich die ortskorrekte Fusion CT/Sonografie nutzen, um durch Ausschaltung von Überlagerungen im sonografischen Bild – eine Limitation der Sonografie – Herde besser darzustellen. Ob die Fusion CT/Sonografie exakt ist und welches Registrierungsprotokoll die höchste Genauigkeit aufweist, wurde in der vorliegenden Studie untersucht.
Material und methoden: Von 16 hergestellten Modellen (10 Modelle mit Erbsen [Low-Contrast-Modell], 6 Modelle mit Holzkugeln [High-Contrast-Modell] als Rundstrukturen) wurden CT-Datensätze erstellt, anhand von 3 Protokollen der Volumennavigation fusioniert und sonografisch untersucht. Die Abweichung der Probekörper wurde gemessen.
Ergebnisse: Es erfolgten 1026 Messungen der Modelle mit Erbsen und 648 Messungen der Modelle mit Holzkugeln. Bei 9,9 % (102/1026) bzw. 9,9 % (64/648) der Modelle konnte eine 100 %ige Registrierungsgenauigkeit bestimmt werden. Bei 85,4 % (876/1026) bzw. 94,1 % (610/648) lag die Abweichung der Strukturen < 5 mm und bei 98,1 % (1006/1026) bzw. 99,4 % (644/648) < 10 mm. Das Registrierungsprotokoll, bei dem alle gesetzten Referenzpunkte für die Erstellung der ortskorrekten Fusion zwischen Ultraschall- und CT-Datensatz genutzt wurden, zeigte die genauesten Fusionsergebnisse.
Schlussfolgerung: Die Registrierungsprotokolle der volumennavigierten Sonografie weisen eine für Biopsien ausreichend hohe Genauigkeit bei der Fusion identischer Lokalisationen auf und stellen die Grundlage für eine verbesserte volumennavigierte Biopsie dar.
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