Clarius arbeitet mit dem Pionier der MSK-Ultraschall-Bildgebung Greg Fritz, PT, DPT, RMSK, zusammen, um Kliniker mit Online-Präsentationen bei der Aktualisierung und Verfeinerung ihrer MSK-Bildgebungsfähigkeiten zu unterstützen.
Von Greg Fritz, PT, DPT, RMSK
Der Bereich der Radiologie verfügt über verschiedene bildgebende Geräte zur Darstellung verschiedener Körpergewebe für die Diagnose und Nachsorge von Patienten.
Die am häufigsten verwendeten Techniken sind CT-Scans, MRT, Ultraschall und einfache Röntgenaufnahmen. Im Laufe der Jahre hat jedes dieser bildgebenden Verfahren in einem bestimmten Bereich der Medizin an Popularität gewonnen.
So werden MRTs üblicherweise mit dem Scannen des Gehirns und des Rückenmarks in Verbindung gebracht, während Ultraschall Schallwellen zur Visualisierung des Brust- und Bauchraums verwendet, insbesondere bei schwangeren Frauen. Ärzte und Patienten bringen Ultraschall jedoch nur selten mit der muskuloskelettalen Bildgebung in den Bereichen orthopädische Chirurgie und Physiotherapie in Verbindung. Aus diesem Grund habe ich mich entschlossen, einige Vorstellungen über den Einsatz von Ultraschall in meinem Arbeitsbereich zu klären.
Gängige Bildgebungsmodalitäten
Summation Bildgebung
Wie Sie in Abbildung 01 sehen können, konzentriert sich die Summationsbildgebung darauf, ein einziges Bild zu erzeugen, das verschiedene Organe und Gewebe im Feld des Röntgengeräts zusammenfasst.
Abbildung 02 zeigt eine Röntgenaufnahme des Schultergelenks, auf der der Processus coracoideus auf dem Oberarmkopf zu sehen ist.
Wenn Sie sich auf das Röntgenbild konzentrieren, könnte es Ihnen so vorkommen, als ob der Processus coracoideus durch das Gelenk geht, aber in Wirklichkeit liegt er vor den anderen Strukturen.
Beispiel:
Stellen Sie sich vor, Sie richten das Röntgengerät auf einen Raum, in dem sich verschiedene Objekte befinden, darunter eine Couch. Hinter der Couch befindet sich ein kleiner Stuhl.
Wenn Sie das Röntgenbild erhalten, werden Sie sehen, dass die Couch und der Sessel übereinander liegen, was den falschen Eindruck erwecken könnte, dass sich letzterer in ersterem befindet.
Ein Beispiel aus der Praxis:
Um dieses Konzept näher zu erläutern, sehen wir uns ein reales Beispiel für ein Röntgenbild des linken Knies an(Abbildung 03):
Wie Sie sehen können, hat das rechte Plateau etwas Platz, was den Gelenkknorpel des Kniegelenks darstellt. Auf der anderen Seite des Bildes sieht das linke Plateau vollständig degeneriert aus.
Wenn wir das Gelenk aus einem anderen Winkel betrachten(Abbildung 04), könnte die anteriore Seite des Schienbeins der Grund für die in Abbildung 03 festgestellte Dichte sein. Mit anderen Worten, der Winkel, in dem das Röntgenbild aufgenommen wurde, hat uns zu der Annahme verleitet, dass das Gelenk einer Knorpeldegeneration unterworfen ist.
Tomographische Bildgebung
Tomografische Ansichten werden mit CT, MRT und Ultraschall erstellt. Abbildung 05 veranschaulicht, wie tomografische Ansichten bei jedem Objektträger spezifische Bilder aufnehmen, wodurch die bei der Summationsbildgebung auftretenden Überlagerungen vermieden werden.
Beispiel:
Wenn Sie das vorherige Beispiel (Couch und Stuhl) betrachten und das Bild mit der tomographischen Ansicht aufnehmen, erscheint der Stuhl nicht auf dem ersten Schichtbild, aber die Couch hat eine viel bessere Auflösung.
Ein Beispiel aus der Praxis:
Wenn wir unseren Patienten aus dem vorherigen Beispiel nehmen, können Sie sehen, dass die MRT-Tomographie mehr Informationen über die knöchernen und gelenkigen Strukturen des Knies des Patienten liefert, die in Abbildung 06,07,08 dargestellt sind.
- Abbildung 06 – eine koronale Schicht des Knies der Patientin.
- Abbildung 07 – dies ist die sagittale Ansicht, die in Abbildung 06 mit einer vertikalen Linie dargestellt ist. Dieser Schnitt zeigt ein knöchernes Horn (Knochenvorsprung), das auf den normalen Bildern nicht sichtbar war.
- Abbildung 08 – axiale Ansicht der knöchernen Projektion (dargestellt durch die orangefarbene Linie in Abbildung 07).
Muskuloskelettaler Ultraschall
Wie bereits erwähnt, gehört der muskuloskelettale Ultraschall zu den tomographischen Bildgebungsverfahren. Abbildung 09 zeigt zum Beispiel eine Frau mit Schwerpunkt auf der Schulter; die blaue Linie gibt die Richtung an, in die sich die Ultraschallsonde bewegt.
Wenn wir einen Blick auf das erzeugte Ultraschallbild werfen, können wir sehen, dass jedes Gewebe getrennt ist, wie in Abbildung 10 dargestellt .
Die Auflösung und der Genauigkeitsgrad der verschiedenen Gewebe, die durch Ultraschall erzeugt werden, übertreffen in vielen Fällen die MRT-Tomographie, was für die meisten Kliniker schwer zu glauben ist. Zusätzlich zu all den Details, die der Ultraschall zeigt, kann er uns live zeigen, wie sich Muskeln und Sehnen während der Kontraktion und Entspannung bewegen.
Das nächste Video(Video 01) zeigt die verschiedenen Strukturen des Schultergelenks der Frau aus Abbildung 09.
Wenn Sie sich auf die dynamische schwarze Linie konzentrieren, können Sie den Gelenkknorpel sichtbar machen. Dies ist ein äußerst nützliches Merkmal, da es den Ärzten ermöglicht festzustellen, ob eine Knorpeldegeneration vorliegt oder nicht.
Diese hochauflösenden Bilder, die durch bloßen Schall erzeugt werden und mit anderen hochmodernen bildgebenden Verfahren (z. B. MRT, CT) konkurrieren, machen den Ultraschall zu einem der faszinierendsten Geräte im Bereich der Radiologie.
Die Physik des muskuloskelettalen Ultraschalls
Wie Sie in Abbildung 10 sehen können, sendet die Sonde Wellengeräusche aus, die durch blaue Bögen dargestellt werden, die mit einem Objekt (oranger Bogen) interagieren und dann zu den Sensoren der Sonde zurückechoziert werden.
Anhand der Frequenz und Intensität der zurückkehrenden Echos interpretiert das Ultraschallgerät diese, um ein Schichtbild des gescannten Gewebes zu erzeugen.(Abbildung 11)
Ein wichtiger Punkt in der Physik des Ultraschalls ist, dass das Bild umso flacher ist, je höher die Frequenz ist, und je niedriger die Frequenz ist, desto tiefer können wir das Gewebe abbilden.
Die Abschwächung des Schalls
Trotz des breiten Einsatzes der Ultraschallbildgebung spiegeln einige Strukturen des Körpers keine anständigen Bilder wider, die von klinischer Bedeutung sind.
Dieses Konzept wird als Schalldämpfung bezeichnet. Sie ist das direkte Ergebnis davon, wie gut sich der Schall in verschiedenen Umgebungen ausbreiten kann. So zeigt Ultraschall beispielsweise eine schlechte Abbildungsqualität, wenn das Gewebe viel Luft enthält. Die Lunge ist daher nicht das beste Organ für Ultraschalluntersuchungen. Auch die Knochen weisen aufgrund der winzigen Luftsäcke, die sich im Knochengewebe befinden, eine höhere Schalldämpfung auf(Abbildung 12).
Am anderen Ende des Spektrums hat Wasser eine Dämpfungsrate von 0,0022, was es zu einem der besten Milieus macht, durch das sich Schall bewegen kann.
Echotextur
Abbildung 13 zeigt eine Röntgenaufnahme der lateralen Seite eines Knöchels mit einer fixierten Platte.
Wenn ich mir denselben Knöchel mit Ultraschall anschaue(Abbildung 14), können Sie sehen, dass er die Oberseite jeder Schraube auf der Platte zeigt. Unterhalb dieser charakteristischen Formen können Sie auch eine besondere Signatur des Metalls sehen, die als Ring nach unten bekannt ist.
Wenn ich Video 02 abspiele, können Sie alle Schrauben auf dem Ultraschall sehen, wie auf dem vorherigen Röntgenbild, außer den tieferen. Dies ist auf die Dichte des Metalls zurückzuführen.
Ein weiteres Beispiel zur Veranschaulichung der knöchernen Echotextur finden Sie in Video 3. Es handelt sich um eine Ultraschallaufnahme, die von der distalen Phalanx bis zum distalen Radius reicht und alles zeigt, was dazwischen liegt (z. B. Beugesehnen, Mittelphalanx, proximale Phalanx, Mittelhandknochenkopf, Handwurzelknochen).
In der Regel zeigen die mit Flüssigkeit gefüllten Gewebe ein dunkles Bild auf dem Ultraschall, das auch als anechoisches Bild bezeichnet wird.
Beispiele:
Abbildung 15 zeigt einen 80-jährigen Mann, der sich bei einem Tennismatch verletzt hat, als er rückwärts lief und gegen den Maschendrahtzaun stieß.
Als ich seine Brustwirbelsäule abtaste(Video 04), können Sie sehen, dass meine Hand Wellen von Flüssigkeit erzeugt, was auf einen subkutanen Erguss hindeutet.
Als ich das Ultraschallgerät benutzte, wurde Video 05 erzeugt, das die Haut auf der rechten Seite und die Flüssigkeit auf der linken Seite als echofreies Bild darstellte.
Ein weiteres Beispiel für flüssige Strukturen, die sich hervorragend für die Schallübertragung eignen, ist die Blase(Video 06). Tatsächlich bestehen Gynäkologen darauf, dass die Patientinnen vor einer Ultraschalluntersuchung des Beckens große Mengen Wasser trinken, um die Bildqualität zu verbessern.
Das letzte Beispiel ist eine Reparatur der Rotatorenmanschette, die nicht richtig verheilt ist(Video 07).
Zusammengefasst:
- Flüssigkeiten und Gewebe, in denen sich der Schall ungehindert ausbreiten kann, zeigen im Ultraschall ein dunkles (echofreies) Bild.
- Metall hat eine spezifische Signatur, die als Daunenring bekannt ist.
- Der Knochen erscheint als weiße Linie auf dem Ultraschallbild.
Gewebespezifische Echotexturen
Wenn Sie sich Abbildung 16 ansehen, können Sie verschiedene Strukturen der Ferse erkennen (z.B. Fersenbein, Achillessehnen, retrozentraler Schleimbeutel, Fettpolster).
Während ich die Aufnahme abspiele(Video 08), können Sie sehen, dass sich die Lage des Fersenbeins und des retrocalcanealen Schleimbeutels ändert, wenn der Patient von Dorsalflexion zu Plantarflexion wechselt.
Der Zweck dieser Aufnahme ist jedoch, Ihnen die verschiedenen Echotexturen von nicht-knöchernen Strukturen zu zeigen.
Die Flüssigkeit im retrocalcanealen Schleimbeutel erscheint dunkel, was wir bereits oben beschrieben haben. Die Achillessehnenfasern erscheinen in Graustufen, da sie dichter als Flüssigkeit, aber weniger undurchsichtig als Knochen sind.
Die Fettpolster hingegen erscheinen heller als die benachbarten Strukturen, was als hyperechoische Struktur bezeichnet wird.
Ein weiteres Ultraschallbild(Abbildung 17) wurde von meiner Wade aufgenommen, wo die obere Grenze die Haut ist und das Fett direkt darunter liegt.
Unten sehen Sie den Gastrocnemius-Muskel, der durch ein fibrotisches Gewebe vom Soleus-Muskel getrennt ist. Schließlich befindet sich darunter der Musculus tibialis posterior.
Auch hier sehen Sie die Graustufenechotextur, die die Muskeln und andere fibrotische Gewebe zwischen der echoarmen Ansicht der Flüssigkeiten und der hyperechoreichen Echotextur der Knochen platziert.
Die abschließende Ultraschallaufnahme(Abbildung 18) zeigt die Echotexturen von Nerven und Sehnen.
Fallstudie – rätselhafte Schmerzen/Einschränkungen
Eine Patientin stellte sich in meiner Praxis vor und klagte über Schmerzen im rechten Handgelenk mit Verwachsungen aufgrund von Inaktivität.
Die Patientin berichtet, dass sie vor 9 Wochen auf eine ausgestreckte Hand gefallen ist, was sie veranlasste, einen Arzt aufzusuchen, der Bedenken wegen der Beweglichkeit des Handgelenks hatte.
Als ich die Patientin befragte, sagte sie, dass die Beugung ihres Handgelenks von einem brennenden, stechenden Schmerz begleitet wird und dass eine aktive Streckung des Handgelenks unmöglich ist, es sei denn, sie benutzt ihre andere Hand, mit der sie die volle Streckung erreichen kann.
Die Abbildungen 19 und 20 zeigen ihre Hand, wobei der Ort des Schmerzes durch einen dunklen Kreis dargestellt ist.
Mein Ansatz für diesen Fall
Da ich mit den Einsatzmöglichkeiten von Ultraschall vertraut bin (Nachweis von Flüssigkeit, Knochenintegrität, Entzündungen usw.), habe ich die Sonde verwendet, um die kurze Achsenansicht zu scannen.
Wie Sie in Abbildung 21 sehen können, habe ich die Sonde direkt über dem zweiten Fach platziert, was das in Abbildung 22gezeigte Bild ergab.
Als Referenz für normale Befunde können Sie sich Abbildung 23 eines Ultraschallbildes ansehen, das ein gesundes Handgelenk zeigt.
Das erste, was mir im Ultraschallbild dieses Patienten auffiel, war die Vergrößerung des Extensor Carpi Radialis Brevis, während der Extensor Carpi Radialis Longus eine normale Größe hatte.
Ein weiterer interessanter Befund war der rechte helle Bereich in der Mitte des Extensor carpi radialis brevis mit dem Ring-Down-Zeichen.
Diese Erkenntnisse erforderten eine weitere Betrachtung unter Verwendung der langen Achse, die das folgende Bild ergab(Abbildung 24):
Interessanterweise können Sie sehen, dass der distale Radius von zwei Metallstrukturen (Schrauben) durchdrungen wird. Oberhalb der Schrauben ist deutlich ein Flüssigkeitserguss zu erkennen, der auf einen entzündlichen Prozess hindeutet.
Mit den Informationen aus der Ultraschalluntersuchung kontaktierte ich ihren Orthopäden, der die Schrauben entfernte, wodurch sich die Symptome der Patientin so stark verbesserten, dass ich keinen weiteren Besuch von ihr bekam.
Botschaft zum Mitnehmen
Die muskuloskelettale Ultraschallbildgebung prüft die Integrität verschiedener Strukturen und Stoffwechselprozesse (z.B. Entzündungen). Sie dient auch als objektive Methode zur Beurteilung der Heilung, sei es durch die Auflösung eines Flüssigkeitsergusses oder die Wiederherstellung eines Knochenbruchs.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die muskuloskelettale Ultraschalluntersuchung ein fantastisches Hilfsmittel ist, das viele ungenutzte Möglichkeiten bietet, die ausreichen sollten, um es in Ihrer Praxis als Teil Ihres physiotherapeutischen Instrumentariums einzusetzen.
Mehr über Greg Fritz, PT, DPT, RMSK Greg verfügt über mehr als dreißig Jahre Erfahrung als Physiotherapeut. Als Student der Anatomie und Bewegungswissenschaften ist Greg nach wie vor vom menschlichen Körper fasziniert. Zu seinen beruflichen Interessen gehören die muskuloskelettale Ultraschallbildgebung in der Physiotherapie, Ergonomie am Arbeitsplatz, Prävention von Arbeitsunfällen, Fibromyalgie, Kiefergelenk-/Kieferschmerzen, Gleichgewichtstraining und sportliche/orthopädische Rehabilitation.
Greg war einer von drei Physiotherapeuten in der Nation, die das Pioneer Certificate in Musculoskeletal Ultrasound Imaging (RMSK) im Bundesstaat Washington erhalten haben. Er ist davon überzeugt, dass die Ultraschallbildgebung für die korrekte Behandlung und Diagnose vieler orthopädischer Verletzungen von zentraler Bedeutung ist. Greg hält regelmäßig Vorlesungen an der University of Washington und schult andere interessierte Kliniker in der Anwendung von muskuloskelettalem Ultraschall (MSKUS) in ihren Praxen. Er ist Mitglied des Lehrkörpers eines bedeutenden Innovators der Regenerativen Medizin/Orthobiologie (Don Buford, MD).
