Differenzierung fokaler Leberläsionen mittels frequenzspezifischer Alterationen der Ultraschall-Rohdaten

J Pfeifer; P-HF Koop; O Chaghaneh; T Gabriel; J Schäfer; J Petzsche; A Naas; T Trittler; J Kober; R Nauber; EM G Dorausch; C Kühnöl; G Fettweis; J Hampe; M Herzog

doi:10.1055/s-0045-1811134

Zeitschrift für Gastroenterologie, Inhaltsverzeichnis

Z Gastroenterol 2025; 63(08): e638
DOI: 10.1055/s-0045-1811134

Abstracts | DGVS/DGAV

Kurzvorträge

Bilder, die den Weg weisen: Sonografie trifft Endosonografie Freitag, 19. September 2025, 11:15 – 12:27, Seminarraum 14 + 15

Differenzierung fokaler Leberläsionen mittels frequenzspezifischer Alterationen der Ultraschall-Rohdaten

Authors

J Pfeifer

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
P-HF Koop

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
O Chaghaneh

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
T Gabriel

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
J Schäfer

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
J Petzsche

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
A Naas

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
T Trittler

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
J Kober

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
R Nauber

²Vodafone Chair Mobile Communications Systems, Department of Electrical Engineering, Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland
EM G Dorausch

²Vodafone Chair Mobile Communications Systems, Department of Electrical Engineering, Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland
C Kühnöl

²Vodafone Chair Mobile Communications Systems, Department of Electrical Engineering, Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland
G Fettweis

²Vodafone Chair Mobile Communications Systems, Department of Electrical Engineering, Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland
J Hampe

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland
M Herzog

¹Else Kröner Fresenius Center for Digital Health, Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Dresden, Deutschland

Abstract

Volltext

Einleitung: Fokale Leberläsionen sind ein häufiger Befund in Ultraschalluntersuchungen des Abdomens. Ihre Differenzierung bleibt im konventionellen Ultraschall, ohne Kontrastmittel-Applikation, jedoch oft unspezifisch. Eine mögliche Erweiterung bietet die Analyse von Ultraschall-Rohdaten. Verschiedene Gewebetypen zeigen charakteristische Streueigenschaften, die sich in der spektralen Zusammensetzung der Rohsignale widerspiegeln. Der Backscatter-Koeffizient (BSC) ermöglicht die Quantifizierung dieser Unterschiede und könnte die diagnostische Sicherheit erhöhen.

Ziele: Ziel dieser Studie war die Evaluation des BSC als Instrument zur Differenzierung zwischen den Pathologien Hämangiom, fokaler nodulärer Hyperplasie (FNH) und Metastase in der Leber.

Methodik: Es wurden Ultraschall-Rohdaten bei Patient:innen mit gesicherten Leberläsionen mittels eines Handheld-Ultraschallgeräts (Clarius C3 HD3) erhoben. Eingeschlossen wurden 65 Metastasen, 38 Hämangiome und 15 FNH. Die Rohdaten wurden einer spektralen Analyse mittels short-Time-Fast-Fourier-Transformation (stFFT) unterzogen, auf gesundes Lebergewebe normalisiert und der BSC berechnet.

Ergebnis: Die spektrale Analyse zeigte signifikante Unterschiede im Frequenzverhalten der untersuchten Läsionen. Metastasen und FNH wiesen erhöhte BSC-Werte im niedrigen und hohen Frequenzbereich auf, während Hämangiome höhere Werte im mittleren Frequenzbereich aufweisen. Zwischen den Läsionstypen zeigten sich statistisch signifikante Unterschiede der BSC-Werte. Zusätzlich haben wir die Ergebnisse durch eine logistische Regressionsanalyse untersucht, bei der signifikant differenzierende Frequenzbereiche als Input-Features verwendet wurden. Dies deutet auf das Potenzial der machine-learning-gestützten Ultraschall-Rohdatenauswertung im Hinblick auf eine automatisierte Differenzierung hin.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der untersuchten Kohorte bestätigen das diagnostische Potenzial des BSC als nicht-invasive Methode zur Differenzierung von Hämangiomen, FNH und Metastasen, sodass die spektrale Analyse zukünftig als weitere supportive Modalität in der Klassifikation fokaler Leberläsionen eine Rolle spielen könnte. Weitere Untersuchungen an größeren Kollektiven sowie mit unterschiedlichen Aufnahmemodalitäten sind erforderlich, um die klinische Anwendbarkeit und Generalisierbarkeit der Ergebnisse zu validieren.