DE10005673A1 - Verfahren und Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall - Google Patents

Abstract

Zur Beurteilung der Strömungsverhältnisse in engen Kanälen mit Ultraschall, insbesondere der Blutversorgung des Herzmuskels durch die Koronararterien unter Verwendung eines lungengängigen Ultraschall-Kontrastmittels, wird bei vergleichsweise geringer Schallintensität und Kontrastmittelmenge in einem bestimmten Zeitraum eine Vielzahl von Ultraschall-Momentbildern erzeugt. Die Schallsignale (Videointensität) eines definierten, in jedem Momentbild identischen Meßbereiches (Bereich von besonderem Interesse), werden in einem Computer registriert. Die Helligkeitsänderung bzw. der Kurvenverlauf der Helligkeitswerte über der Meßzeit für jeweils denselben Meßbereich und/oder der Unterschied zwischen den Kurvenparametern verschiedener Meßbereiche ist ein Maß für die Strömungsbedingungen. Das Verfahren ermöglicht eine exakte, reproduzierbare, kostengünstige und schonende Messung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall unter Anwendung eines in das durch die Strömungskanäle fließende Medium eingebrachten, die Reflexion der Ultraschallwellen verstärkenden Mittels, und bezieht sich insbesondere auf ein Ultraschall-Meßverfahren zur Feststellung der Strömungsverhältnisse in den Koronararterien des Herzmuskels zur Überwachung der Belastbarkeit und zur Prüfung der Leistungsfähigkeit des Menschen bei extremer Belastung und zum Nachweis ischämischer Zustände des Herzmuskels.

Über einen langen Zeitraum von einem Fluid durchströmte Förderleitungen für fließfähige Medien, Kanäle von Filterelementen und dergleichen, insbesondere aber auch die Blutgefäße von Lebewesen können sich an besonders gefährdeten Stellen durch Ablagerungen aus dem Fördergut allmählich zusetzen. Zur Vermeidung von Funktionsstörungen ist es erforderlich, derartige Verengungen möglichst rechtzeitig zu erkennen. Der frühzeitigen Erkennung der Verengung von Blutgefäßen, insbesondere der Herzkranzgefäße, kommt wegen der lebensbedrohlichen Wirkung dadurch bedingter Störungen der Blutzirkulation besondere Bedeutung zu. Darüber hinaus läßt die Untersuchung der Strömungsverhältnisse in den Koronararterien des Herzmuskels bei gesunden Menschen auch wertvolle Rückschlüsse auf die Belastbarkeit von Personen zu, die, wie Spitzensportler, Piloten und viele andere, extrem hohen physischen und/oder psychischen Belastungen ausgesetzt sind.

Zur Feststellung ischämischer Zustände des Herzens, insbesondere bei der koronaren Herzkrankheit (Herzkranzarterienverkalkung), werden üblicherweise die Positronen-Emissions-Tomographie, die Magnetresonanzan­ giographie und -tomographie und verschiedene mit radioak­ tiven Stoffen arbeitende Verfahren, wie Szintigraphien, eingesetzt. Diese Verfahren liefern beispielsweise für den Nachweis von Gefäßverengungen bei Herzerkrankungen ausreichend gute Ergebnisse. Die Untersuchungen sind jedoch an fest installierte, nicht flächendeckend und jederzeit "bettseitig" zur Verfügung stehende Großgeräte gebunden. Die Geräte sind zudem sehr teuer und die nuklearmedizinische Untersuchung ist demzufolge kostenaufwendig und zudem mit einer Strahlenbelastung verbunden.

Als nichtinvasive Methode ist des weiteren die Ultraschall-Untersuchung unter Anwendung des Impuls- Echo-Verfahrens im Time-Motion- oder Real-Time-Verfahren oder des Dauerschall-(Doppler-)Verfahrens seit langem bekannt, die einen vergleichsweise geringen Geräteaufwand erfordert. Die Anschaffungs- und Untersuchungskosten sind gering. Beim Impuls-Echo-Verfahren wird bei der sogenannten B-Bild-Methode (Brightness-Scan, Helligkeits- Scan) der von einem Schallkopf ausgesandte Schallstrahl über eine Linie hin und her bewegt. Die abgetastete Schnittfläche wird auf einem Bildschirm in Form von Lichtpunkten (Videosignalen) wiedergegeben. Die Videosignale sind um so heller, je stärker das Echo ist. Bei der eindimensionalen Form der B-Bild-Methode, dem Time-Motion-Verfahren, registriert ein ortsfester Schallkopf die Echos von sich bewegenden Grenzflächen im Körper und bildet diese Echos als Bildpunkte oder Licht­ punkte auf einem Monitor ab.

Mit dem sogenannten Doppler-Verfahren (Dauerschallver­ fahren), bei dem kontinuierlich Ultraschallwellen mit konstanter Frequenz ausgesendet werden, führt die Inter­ ferenz der Frequenzen des einfallenden und reflektierten Strahls zu einem niederfrequenten Ton. Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Geschwindigkeit der Bewegung von Teilchen, z. B. Blutkörperchen in Blutgefä­ ßen und im Herzinnenraum, oder auch von Muskelbewegungen zu messen. Die Messung der Durchblutung ist im sogenann­ ten nativen Modus oder Doppler-Verfahren nicht möglich.

Die Untersuchung des Zustandes der Koronararterien des Herzens mittels Echokardiographie erfolgt bekanntermaßen durch visuelle Beurteilung der auf dem Monitor dargestellten Bilder in bezug auf regionale Wandbewegungsstörungen, und zwar sowohl in Ruhe als auch unter Belastung. Durch ergometrisch oder medikamentös hervorgerufene Belastung können nämlich in Ruhe nicht erkennbare ischämische Myocardabschnitte durch den Nachweis von Wandbewegungsstörungen anhand des Ultraschallbildes demaskiert werden.

In der streßechokardiographischen Auswertung können in den Videosignalen auf dem Monitor sichtbar gemachte myokardiale Wandbewegungsstörungen systematisch segmentweise durch visuelle und qualitative Beurteilung erkannt werden. Die erzielten Ergebnisse sind daher insbesondere aufgrund der häufig schlechten Beurteilbarkeit des Ultraschallbildes ungenau und nicht zuverlässig. Die Validität einer streßechokardiographischen Untersuchung ist zudem in hohem Maße von der Qualifizierung und der Erfahrung des Untersuchenden abhängig und daher subjektiv.

Um die beim Echo-Impuls-Verfahren und beim Doppler-Ver­ fahren reflektierten Schallwellen und damit die auf dem Monitor erzeugten Videosignale (Helligkeitswerte) zu ver­ stärken und somit schärfere Bilder zu erzielen und eine bessere Auswertung der Bilder zu ermöglichen, werden bekanntermaßen Ultraschallkontrastmittel in den Flüssigkeitsstrom eingebracht. Für die Untersuchung von Blutgefäßen umfassen diese Kontrastmittel von einer Eiweiß- oder Zuckerhülle umgebene Gasbläschen, die jedoch sehr empfindlich sind und in Abhängigkeit von der Stärke der Ultraschallenergie leicht zerstört werden. Bei den bekannten Ultraschall-Untersuchungsverfahren wird mit einer möglichst hohen Schallenergie untersucht, um eine hohe Bildqualität zu erreichen. Dem steht jedoch ein ho­ her Grad der Zerstörung der Gasbläschen gegenüber. Neueste Untersuchungen konnten zeigen, daß durch die bei dem Zerplatzen von Bläschen frei werdende hohe Energie sehr gefährliche Komplikationen (wie z. B. Herzrhythmusstörungen) hervorgerufen werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren der eingangs genannten Art zur Ultraschalluntersu­ chung von engen Strömungskanälen, wie Blutgefäßen und dgl., insbesondere der Durchblutung des Herzens, anzugeben, das bei einer geringen Stärke der Ultraschallenergie zuverlässige und von der subjektiven Beurteilung des Untersuchenden im wesentlichen unab­ hängige Meßergebnisse als Zwischenergebnisse für eine Diagnose liefert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren ge­ mäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht mit anderen Worten darin, daß nach dem Einbringen eines Ultraschall-Kon­ trastmittels in einem begrenzten Zeitraum eine Vielzahl auf einer Zeitachse hintereinandergestellter Ultraschall- Momentbilder des zu untersuchenden, die Störmungskanäle aufweisenden Objekts erzeugt wird und von einem oder mehreren besonders interessierenden definierten Meßbereich(en) der Ultraschall-Momentbilder die Helligkeit der Lichtpunkte gemessen, in einem Computer registriert und die Änderung der Helligkeitswerte in Form von Kurven dargestellt wird. Aus der Änderung der Helligkeit der Lichtpunkte desselben Meßbereiches der Vielzahl Momentbilder oder den Parametern der ent­ sprechenden Helligkeitsverlaufskurven als Zwischenwerte lassen sich einzeln und/oder im Vergleich mit Zwischenwerten anderer Meßbereiche desselben Objekts Rückschlüsse auf die Strömungsbedingungen, beispielsweise die Durchblutung bzw. den Zustand der Blutgefäße eines Organs, ziehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert beispielsweise exakte und von subjektiven Einflüssen freie Ergebnisse über die Durchblutung bzw. Störungen in den Blutgefäßen eines kranken Herzens oder die Leistungsfähigkeit eines gesunden Herzens bei extremer Belastung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Untersuchung unter den gleichen Bedingungen zu einem späteren Zeitpunkt, zum Beispiel nach einer Maßnahme zur Beseitigung einer Störung, z. B. einer operativen oder medikamentösen Herzbehandlung, wiederholt werden kann und die Untersuchungsergebnisse unmittelbar miteinander verglichen werden können.

Das Verfahren, das mit einer Ultraschalleinheit, einem Computer zum Registrieren der Helligkeitsänderung für den jeweiligen Meßbereich und einer Glättungseinheit zur ver­ einfachten Darstellung und Auswertung der zeitlichen Hel­ ligkeitsänderung eines oder mehrerer Meßbereiche aus­ kommt, ist wegen des geringen apparativen Aufwandes mit vergleichsweise geringen Kosten verbunden. Die Stärke des Ultraschalls kann gering gehalten werden, so daß bei Untersuchungen am menschlichen Körper Gewebeschäden und eine übermäßige und schnelle Zerstörung der Luftbläschen des teuren Ultraschall-Kontrastmittels vermieden werden. Auch durch die Anfertigung von Ultraschall-Momentbildern, bei der die Schallenergie zwischen den Einzelbildern gleich Null ist, wird das Kontrastmittel weniger stark beansprucht, und letztlich kann dessen in die Blutbahn einzubringende Menge verringert werden. Der geringe Apparate- und Kostenaufwand der mobil einsetzbaren Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht, im Gegensatz zu dem eingangs geschilderten Verfahren, wie Positronen-Emissions- Tomographie oder Magnetresonanzangiographie, dessen vielfache, d. h. auch "bettseitige" Anwendung.

Das Verfahren wird vorzugsweise zur Beurteilung der Durchblutung von Organen und Organteilen eingesetzt. Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Messung der Durchblutung der Muskulatur der linken Herzkammer im Rahmen der Untersuchung und Behandlung von Herzerkrankungen, insbesondere der koronaren Herzkrankheit mit ihrer extremen Auswirkung, dem Herzinfarkt.

Nach einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung wird die Ultraschalluntersuchung am Menschen unter Verwendung eines Kontrastmittels sowohl im Ruhezustand als auch unter - vorzugsweise medikamentös ausgelöster - Belastung des betreffenden Organs durchgeführt, wobei die Parameter der Helligkeitsänderung bzw. der geglätteten Helligkeitsverlaufskurven im Ruhezustand und im Belastungszustand miteinander verglichen werden. Wichtige Kurvenparameter zur Beurteilung der Durchblutung sind die Flächen unter der Kurve und die Anstiegssteilheit der Kurve bzw. die Zeit bis zur maximalen Videointensität bei unterschiedlichen Meßbereichen oder der Unterschied zwischen den Flächen und der Anstiegssteilheit im Ruhe- und im Belastungszustand desselben Meßbereiches.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weiter Merkmale, zweckmäßige Weiterbildungen und Vorteile ergeben, wird anhand der Zeichnung, und zwar am Beispiel der Untersuchung der Koronararterien der linken Herzkammer eines Menschen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung der Ultraschalluntersuchung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der von dem Ultraschallgerät in einer bestimmten Zeit angefertigten, hintereinandergestellten Ultra­ schall-Momentbilder des Herzens in einer Schnittebene des linken Ventrikels mit den eingezeichneten Bereichen, in denen die Helligkeitsintensität bei jeder Einzelaufnahme gemessen wird;

Fig. 3 eine Darstellung des mathematisch geglätteten Verlaufs der Helligkeitsintensität über die Zeit aus den im Ruhezustand des Patienten gefertigten Momentbildern nach Fig. 2, jeweils für die Meßbereiche ROI-C, ROI-D und ROI-E;

Fig. 4 eine Darstellung des Verlaufs der Helligkeits­ intensität (entsprechend der Stärke der reflek­ tierten Ultraschallwellen) über die Zeit für ein und denselben Meßbereich im Ruhezustand und bei Belastung des Patienten;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Schnitt­ ebene des Herzens mit dem in diese eingezeichneten bevorzugten Stellen (ROI) zur Messung der Helligkeitsintensität in den Momentbildern.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Messung der Durch­ blutung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Unter­ suchung der Blutversorgung der Koronararterien, umfaßt zunächst ein Ultraschallgerät 1 zum Erzeugen der Schallwellen, einen Schallkopf 2 zum Aussenden der Schallwellen zu dem betreffenden Körperteil eines Patienten, hier des Herzens, sowie zum Empfangen der reflektierten Schallwellen und einen Monitor 3 zur Darstellung eines Videobildes des Herzens aus den im Ul­ traschallgerät 1 in bekannter Weise in Lichtsignale (Lichtpunkte) unterschiedlicher Helligkeitsstufen umgewandelten reflektierten Schallwellen.

Vor der Durchführung der Durchblutungsmessung, und zwar zunächst im Ruhezustand des Patienten, wird in dessen Armvene ein lungengängiges Ultraschall-Kontrastmittel aus von einer Eiweiß- oder Zuckerhülle umgebenen Luftbläschen injiziert. Das Kontrastmittel gelangt über die rechte Vorkammer und die rechte Hauptkammer des Herzens in die Lungenblutgefäße und von dort in die linke Vorkammer und die linke Hauptkammer, schließlich auch in die Ko­ ronararterien und dann in die Herzwandmuskulatur, in der im Ausführungsbeispiel die Messung zur Feststellung von Durchblutungsstörungen vorgenommen werden soll. Da die Ultraschallwellen an den Luftbläschen des Kontrastmittels besonders gut reflektiert werden, erhält man auch ein hervorragendes Videobild des beschallten Körperteils.

Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für den Unter­ suchenden nicht auf ein besonders scharfes Videobild an­ kommt, anhand dessen der Zustand der Blutgefäße visuell beurteilt werden muß, sondern vielmehr die Parameter der aufgezeichneten Helligkeitsänderungskurven beurteilt und verglichen werden, kann zum einen die Größe der Ultra­ schallenergie gering sein, so daß der Zerstörungsprozeß der Luftbläschen langsamer vonstatten geht. Zum zweiten kann eine geringere Menge an vergleichsweise teurem Kon­ trastmittel injiziert werden.

Nach der Injektion des Kontrastmittels werden mit dem Ul­ traschallgerät 1 über einen Zeitraum von 2 Minuten Momentbilder der linken Herzkammer aufgenommen. Da die Ultraschallenergie zwischen den Einzelbildern gleich Null ist, d. h. keine Dauerbeschallung stattfindet, wird der Zerstörungsprozeß der Bläschen des Kontrastmittels weiter verzögert. Auch aus diesem Grund können die Schallenergie und die Kontrastmittelmenge vergleichsweise gering sein.

Fig. 2 zeigt schematisch die auf einer Zeitachse hinter­ einandergestellten Momentbilder der linken Herzkammer mit den zuvor festgelegten, als ROI-A, ROI-B, ROI-C, ROI-D und ROI-E (ROI = Region Of Interest) bezeichneten Meßbereichen, an denen die Helligkeitsintensität bestimmt wird. In der Zeichnung sind der Übersichtlichkeit halber nur einige wenige Momentbilder der linken Herzkammer dargestellt. Tatsächlich sind es im Ausführungsbeispiel in einem Zeitraum von 120 s 180 Bilder und damit auch 180 Meßwerte für jeweils einen Meßbereich zur Darstellung der Helligkeitsverlaufskurven für jeden Meßbereich.

In der in Fig. 5 schematisch wiedergegebenen Herzschnitt­ ebene sind 5 Herzbereiche (Meßbereiche: ROI A, B, C, D, E) eingezeichnet, die für die Untersuchung der Durch­ blutung von Bedeutung sind und in denen bei jedem Ultraschall-Momentbild die Messung des Helligkeitswertes erfolgt. Die Bereiche A und B betreffen den rechten bzw. den linken Ventrikel. Die Bereiche C und D sind die Basis bzw. die Spitze der Kammerscheidewand (Septum) und der Bereich E befindet sich im mittleren Teil der lateralen Wand der linken Herzkammer.

Diese Meßwerte (Videosignale der Reflexionsstärke) für jeden ausgewählten ROI werden in einem dem Ultraschallge­ rät 1 nachgeschaltetem Computer 4 mit Monitor 5 in digi­ talisierter Form abgespeichert, um den Verlauf der Hel­ ligkeit (Videointensität) in dem Meßzeitraum (im Beispiel 180 Momentbilder in zwei Minuten) widerzuspiegeln. Die im Computer 4 registrierten Videosignale (Helligkeitswerte, Helligkeitsverlaufskurven) aus jeweils 180 Helligkeitsmeßwerten für jeden Meßbereich werden in einer Glättungseinheit 6 nach einem speziellen mathematischen Verfahren grundlinienkorrigiert geglättet und in einer semilogarithmischen Darstellung als Gerade wiedergegeben, um den Kurvenverlauf übersichtlicher darzustellen und die Auswertung der Meßergebnisse zu erleichtern bzw. die unterschiedlichen Kurvenparameter, die Ausdruck der Herzmuskeldurchblutung sind, in einer Auswerteeinheit 7 berechnen zu können. Anschließend werden die geglätteten Kurven mit einem Drucker 8 ausgedruckt.

In Fig. 3 sind der Einfachheit halber nur drei geglättete Kurven dargestellt, die den Verlauf der in den Meßberei­ chen ROI-C, ROI-D und ROI-E gemessenen Helligkeitsstärke in dem Meßzeitraum wiedergeben. Die Kurven für die Meßbe­ reiche C und D lassen aufgrund der hohen Helligkeits­ werte auf eine starke Ultraschallreflexion, d. h. einen großen Kontrastmittelanteil und damit eine gesunde Durch­ blutung der Herzkammerscheidewand schließen. Hingegen weist der flache Verlauf der Kurve für den Meßbereich E aufgrund der durch einen geringen Kontrastmittelanteil niedrigen Helligkeitswerte (Reflexionsstärke) auf eine schlechte Durchblutung und auf krankhaft verengte Koronararterien hin.

Ein weiteres Auswertungskriterium aus den erhaltenen ge­ glätteten Kurven, das unmittelbare Rückschlüsse auf die Durchblutung zuläßt, ist die Anstiegssteilheit der Kurven bzw. der Zeitraum (t) vom Erscheinen des Ultraschallkon­ trastmittels in der linken Herzkammer bis zum Erreichen des Höchstwertes der Ultraschallreflexion (maximaler Hel­ ligkeitswert) als Maß für die Größe der Blutzufuhr.

In Fig. 3 ist der Zeitraum t_C und t_D bis zum Erreichen des Spitzenwertes der Reflexion zwischen den Kurven für die gesunden Bereiche ROI-C und ROI-D gleich. Hingegen ist der Zeitraum t_E bis zum Erreichen des Spitzenwertes für den Bereich ROI-E deutlich größer und läßt auf eine schlechtere Durchblutung (geringe Blutzufuhr) schließen.

Durchblutungsstörungen des Herzens sind teilweise nur im Belastungszustand, das heißt, wenn ein erhöhter, z. B. bei einem Herzen mit verengten Koronararterien nicht er­ reichbarer Sauerstoffbedarf besteht, erkennbar. Aus die­ sem Grund wird die zuvor beschriebene Messung ein zweites Mal, jedoch unter Belastung, durchgeführt. Im vorlie­ genden Ausführungsbeispiel wird dem Patienten intravenös ein Medikament (hier: Dipyridamol) gespritzt, um das zu untersuchende Herz in Sauerstoffnot zu bringen und dadurch eine starke Belastung (Streß) zu simulieren. Anschließend wird das oben beschriebene Ultraschall­ kontrastmittel erneut injiziert und die Durchblutung des Herzens exakt nach dem oben beschriebenen Verfahrens­ ablauf mit identischen Meßbereichen (ROI A, B, C, D und E) untersucht.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden zwei Kurven desselben Untersuchungsbereiches (ROI), d. h. eine Kurve im Ruhezustand und eine Kurve im Belastungszustand, un­ mittelbar miteinander verglichen. Die Größe des Unter­ schieds (Delta) zwischen der unter jeder Kurve befindlichen Fläche ist ein Maß für eine fehlende (Herzinfarkt), eine gestörte (verengte Koronararterien) oder eine nor­ male Herzmuskeldurchblutung.

In Fig. 4 ist der bereits aus Fig. 3 bekannte Verlauf der Helligkeitstärke für den Meßbereich Roi-C_R im Ruhezustand und der Kurvenverlauf für den gleichen Meßbereich ROI-C_B, jedoch im Belastungszustand, dargestellt. Aus dem Dia­ gramm ist erkennbar, daß das Δ F_C = F_ROI-CR - F_ROI-CB zwi­ schen den beiden Kurven sehr deutlich ausfällt und auf eine gestörte, erst durch den Vergleich zwischen Ruhe- und Belastungszustand erkennbar gestörte Herzmuskeldurchblutung im Bereich ROI-C hinweist. Aus Fig. 4 ist ebenfalls erkennbar, daß der Wert t_CB bis zum Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeitsintensität im Belastungszustand deutlich größer als im Ruhezustand ist und ebenfalls auf eine bei Belastung erkennbare gestörte Durchblutung im Bereich ROI-C hinweist. Das Δ t = t_R - t_B ist somit ebenfalls ein Auswertungkriterium für die Durchblutung.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das oben erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das Verfahren neben der Diagnose von Blutgefäßverengungen auch zur Prüfung der Belastbarkeit von unter extremer physischer und psychischer Belastung stehenden Personen eingesetzt werden. Auch in anderen Bereichen der Technik, in denen der Zustand von engen Leitungen mittels Ultraschallbildern festgestellt werden soll, ist das beschriebene Ultraschallmeßverfahren anwendbar. Die Anzahl der ROIs, die im Ausführungsbeispiel mit 3 angegeben ist, richtet sich nach dem zu untersuchenden Objekt und ist selbstverständlich nicht begrenzt. Auch die Auswertung der in dem Meßverfahren erzeugten Helligkeitskurven erfolgt in Abhängigkeit von dem betreffenden Objekt. So wird die Auswertung der erzeugten Kurven der Videointensität nach der erfindungsgemäßen Ultraschallmessung am Herzen vorzugsweise auf der Grundlage folgender Parameter durchgeführt;

• - der Fläche unter der jeweiligen Kurve;
• - der Zeit bis zum Erreichen der maximalen Videointensität;
• - der Zeit zwischen den Höchstwerten der Videointensität für die verschiedenen ROIs;
• - der Zeit zwischen der gemessenen maximalen Videointensität in der rechten und linken Herzkammer.

Entsprechend dem jeweiligen Untersuchungsobjekt können auch andere Parameter für die Auswertung herangezogen werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Untersuchung enger Strömungskanäle mit Ultraschall unter Anwendung eines in das durch die Strömungskanäle fließende Medium eingebrachten, die Reflexion der Ultraschallwellen verstärkenden Mittels, insbesondere zur Feststellung der Strömungsverhältnisse in den Koronararterien des Herzmuskels zur Überwachung der Belastbarkeit und zur Prüfung der Leistungsfähigkeit des Menschen bei extremer Belastung und zum Nachweis ischämischer Zustände des Herzmuskels, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorgegebenen Zeitraum eine Vielzahl einzelner, auf einer Zeitachse hintereinandergestellter Ultraschall-Momentbilder des betreffenden flüssigkeitdurchströmten Objekts erzeugt wird und von mindestens einem definierten, in jedem Ultraschall-Momentbild identischen Meßbereich (ROI) das jeweilige Lichtsignal gemessen und in einem Computer registriert wird, wobei die Änderung der Helligkeitswerte der Momentbilder desselben Meßbereiches und/oder der Unterschied zwischen den Helligkeitsverlaufskurven verschiedener Meßbereiche (ROI-A, ROI-B usw.) ein Maß für die Durchströmung der Kanäle des betreffenden Organs oder Objekts ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitsverlaufskurven nach einem Glättungsprogramm in einer 9-Punkt-Dreiecksglättung grundlinienorientiert geglättet und in einer semilogarithmischen Darstellung im wesentlichen als Geraden wiedergegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem Zeitraum (t_AR, t_BR usw.; t_AB, t_BB usw.) bis zum Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeit (Reflexion) ermittelt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem Unterschied (Δ t) zwischen den Zeiträumen bis zum Erreichen des Spitzenwertes der Helligkeit (Reflexion) der Helligkeitsverlaufskurven unterschiedlicher Meßbereiche (ROI-A, ROI-B usw.) ermittelt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus der Fläche unter der Helligkeitskurve (F_AR, F_BR usw.; F_AB, F_BB usw.) ermittelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverhältnisse aus dem Unterschied der Flächen (ΔF) zwischen den Kurven verschiedener Meßbereiche (ROI-A, ROI-B usw.) ermittelt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Helligkeitswerte in dem (den) ausgewählten Meßbereich(en) bei unterschiedlicher äußerer Belastung oder Beaufschlagung der Strömungskanäle erfolgt und der Unterschied zwischen den Helligkeitsverlaufskurven ein- und desselben Meßbereiches (ROI-A_R, ROI-A_B; ROI- B_R, ROI-B_B usw.) ein Maß für die Art der Störung der Strömungsverhältnisse in den Strömungskanälen ist.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Ultraschall­ gerät mit Schallkopf und Monitor zum Erzeugen der Ultraschall-Momentbilder der (des) betreffenden Meßbereiche(s), einen Computer zum Speichern der Ultraschall-Momentbilder aus Lichtpunkten und zum Registrieren der Helligkeitswerte und der Helligkeitsänderung der Lichtpunkte der Momentbilder in dem (den) betreffenden Meßbereich(en), eine Glättungseinheit zur Aufstellung und Glättung der Helligkeitsverlaufskurven und eine Auswerteeinheit zur Berechnung der Kurvenparameter und des Unterschieds zwischen diesen.