Erkennung präsymptomatischer Stenosen in Göttinger Miniaturschweinen mit Doppler-Ultraschall. Detection of Presymptomatic Stenoses in Minipigs with Doppler Ultrasound

Abstract

Schlüsselwörter: Arterie, Stenose, Doppier, Ultraschall, Roboter Es wird eine Methode zur Erkennung klinisch stummer Stenosen vorgestellt. Sie basiert auf einem mehrkanaligen, gepulsten Dopplerultraschallgerät mit einer Frequenz von 4,1 MHz. Pulsrepetitionsfrequenz, zeitliche und örtliche Auflösung des Gerätes sind in einem begrenzten Rahmen wählbar. Ein computergesteuerter Roboter positioniert den Ultraschallwandler und erleichtert die Erfassung des Gefäßverlaufes, der Gefäßgeometrie und der Dopplerdaten. An Göttinger Miniaturschweinen werden in der A. femoralis rechts mittels Plastik-Konstriktoren Stenosen mit Lumeneinschränkungen von 30, 50 und 65 % erzeugt. Für den proximalen und distalen Bereich der stenosierten und der gesunden kontralateralen A. femoralis werden aus dem Doppler-Signal die Frequenzspektren, die Gschwindigkeit und der Fluß berechnet. Aus den Resultaten geht hervor, daß die Geschwindigkeitsprofile als Funktion des Ortes die zuverlässigste Basis bilden für die Erkennung von Stenosen mit Lumeneinschränkung ^30%. Die normierte Spektralbreite des Doppier-Signals aus der Gefäßmitte ermöglichte die Erkennung von Stenosen mit Lumeneinschränkung i?50 %. A method for detecting presymptomatic arterial stenoses is presented. It is based on a multichannel pulsed doppler ultrasound Instrument employing a frequency of 4.1 MHz. Pulse repetition frequency, spatial and temporal resolution of the Instrument can be varied within certain limits. A computer-assisted robot positions the transducer and facilitates the acquisition of vessel axis and vessel geometry, äs well äs the doppler signal. Plastic constrictors were placed around the femoral arteries of Göttinger minipigs in order to produce lumen area reductions of 30, 50 and 65 %. The doppler Information obtained from the proximal and distal part of the stenosed femoral artery and from the healthy contralateral femoral artery was used to calculate the doppler spectra, the velocity and the volume flow rate. The results show that the velocity profiles äs a function of the location along the vessel axis provides the most reliable basis for the detection of stenoses =30 %. The normalized width of the doppler spectrum from the center of the lumen permits the detection of stenoses ^50 %.