Post on 29-Jul-2019
transcript
Wer viel misst misst Mist oder
Messen und rechnen mit Ultraschall
SGUM Fortbildungskongress 2017
Ulrich Thurnheer, Bern ueli.thurnheer@bluewin.ch
Aus:Banholzer & Banholzer: BASICS Sonographie 1.Auflage 2011 © Elsevier GmbH, Urban & Fischer, München
Normwerte _______________________________________________________________________________ Die angegebenen Normwerte unterliegen zum Teil großen Schwankungen und können nur als Anhaltswerte angesehen werden. Zur Wertigkeit siehe auch die einzelnen Organkapitel in Banholzer & Banholzer: BASICS Sonographie 1. Auflage 2011 © Elsevier GmbH, Urban & Fischer, München). Gefäße Aorta � < 2,5 cm suprarenal, < 2 cm infrarenal � Ektasie: 2,5 - 3 cm � Aneurysma: 1,5- bis 2-fache Normalweite in der
entsprechenden Höhe Vena cava � < 2 cm (< 2,5 cm bei jungen Sportlern) � inspiratorische Lumenabnahme Vena portae � < 13 mm � > 15 mm Verdacht auf portale Hypertension � > 17 mm Verdacht auf Ösophagusvarizen Leber � Länge in der Medioklavikularlinie: < 13 cm � Leberrandwinkel: links< 30°, rechts< 45° � Leber überragt zwei Drittel der Niere im
Flankenschnitt Gallenblase � Länge: 8 - 12 cm, Breite: 4 - 5 cm, große Varianz � Wanddicke nüchtern: < 3 mm Gallenwege � Ductus hepatocholedochus im Schulter-Nabel-Schnitt
(CPC): < 6 - 9 mm � bei funktionsloser Gallenblase, nach
Cholezystektomie und bei älteren Patienten: < 11 mm � intrahepatisch (Leber-H): < 4 mm � intrahepatisch peripher keine sichtbaren Gallenwege
(keine Doppelflinten) Pankreas � Caput: < 3 cm � Korpus: < 2 cm � Kauda: < 3 cm � Ductus pancreaticus: < 2 mm
Niere � Länge: 9 - 14 cm � Breite: 4 - 6 cm � Tiefe: 4 - 6 cm � Volumen: 100 - 170 ml (Länge x Breite x Tiefe) x 0,5.
Pathologisch: > 200 ml � Parenchymbreite: 1,4 - 1,8 cm � Parenchym-Pyelon-Index (PPI): > 1,6 bei < 30-
Jährigen, 1,2 - 1,6 bei 30- bis 60-Jährigen, 1,1 bei > 60-Jährigen
� Schrumpfnieren: < 9 cm, < 80 ml Nebenniere � Länge: 2 - 7 cm � Dicke: 0,5 - 1,2 cm � Breite: 1,5 - 4 cm Milz � Länge: 11 cm � Tiefe: 4 cm � Breite: 7 cm � Merkzahl: 4711 Magen, Darm Magenantrum � Wanddicke: < 8 mm � Antrumfläche: < 4 cm2 Dünndarm � Wanddicke: 2 mm (gedehnt) � Durchmesser: < 25 mm � Verdacht auf Ileus: > 25 mm Kolon � Wand wegen Luftgehalt überstrahlt � nur mit hochfrequenten Schallköpfen 2 mm
(gedehnt) Appendix � Querdurchmesser 6 mm, ovale Form � Wanddicke 2 mm
Was halten Sie davon?
• Resultat auf 1/1000 mm genau • geht das?
• Argumente der Hersteller: • Mittelwert aus zahlreichen Messungen • je mehr Stichproben, desto genauer der
Mittelwert
Was halten Sie davon?
Weshalb der Aufwand für genaue Messgeräte?
Was geschieht im Ultraschallgerät?
• Bild auf dem Monitor, z.B. 800 x 600 Pixel
• Definition der Pixelgrösse
Was geschieht im Ultraschallgerät?
• Bild auf dem Monitor, z.B. 800 x 600 Pixel • Definition der Pixelgrösse
Pixelzählung
Was geschieht im Ultraschallgerät?
• Bild auf dem Monitor, z.B. 800 x 600 Pixel • Definition der Pixelgrösse
Pixelzählung
13 12 12 11 12 11 12 Px
Was geschieht im Ultraschallgerät?• Bild auf dem Monitor, z.B. 800 x 600 Pixel • Definition der Pixelgrösse
Pixelzählung Resultat= Anzahl Pixel x PhysicalDelta Pseudogenau!
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase
Ellipsoid
Rotationsellipsoid
Kugel
Volumen
Ellipsoid
Volumen = 4/3 π ∙ a ∙ b ∙ c (Radius) Volumen = 1/6 π ∙ A ∙ B ∙ C (Durchmesser) Volumen = 0.523 ∙ A ∙ B ∙ C (Durchmesser)
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase Prostata Schilddrüse Milz
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase Prostata Schilddrüse Milz
Form: kein Ellipsoid
Messgenauigkeit? ± 20%, ± 25%?
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase Prostata Schilddrüse Milz
Form: ± Ellipsoid
Kraniokaudale Messung oft unmöglich Messgenauigkeit? ± 10%, ± 20%?
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase Prostata
Schilddrüse Milz
Form: 2 x ± Ellipsoid, Isthmus nicht gemessen
Messgenauigkeit? ± 10%, ± 20%?
Volumenbestimmung mit Ultraschall
Blase Prostata Schilddrüse
MilzForm: kein Ellipsoid
Messgenauigkeit? ± 10%, ± 20%?
Volumenbestimmung mit Ultraschall
ca.
Auflösungsvermögen
Axiale Auflösung abhängig von Frequenz/ Wellenlänge
10 MHz: 0.1 bis 0.2 mm
4 MHz: ca. 0.4 mm
Genauere Einzelmessungen sind nicht möglich
Auflösungsvermögen
Laterale Auflösung abhängig von Breite des Schallstrahls
optimal im Fokusbereich
schlechter als axiale Auflösung
Genauere Einzelmessungen sind nicht möglich
Wie behilft man sich?Statistik: Je mehr Stichproben, umso näher liegt der Mittelwert dem wahren Mittel Beispiele: Intima- Media - Dicke Elastographie, z.B. ARFI / Fibroscan
Mehrfachmessungen pro Patient Messung gültig, wenn IQR* ≤ 30%
* IQR = Interquartile Range: 25 - 75 Perzentile (=50% der Werte)
Beispiel einer gültigen Messung: 1.5, 2.0, 3.4, 3.8, 3.9, 4.2, 4.4, 4.6, 7.0, 12
Median = 4.05 ➠ IQR 3.5 - 4.55
Miracle!
Wie behilft man sich?Statistik: Je mehr Stichproben, umso näher liegt der Mittelwert dem wahren Mittel Beispiele:
Intima- Media - Dicke Elastographie, z.B. ARFI
Mehrfachmessungen pro PatientMessung gültig, wenn IQR* ≤ 30%
* IQR = Interquartile Range: 25 - 75 Perzentile (=50% der Werte)
Beispiel einer gültigen Messung:1.5, 2.0, 3.4, 3.8, 3.9, 4.2, 4.4, 4.6, 7.0, 12 Median = 4.05 ➠ IQR 3.5 - 4.55
für Publikationen verwertet wird der Median, auf zwei/ drei Stellen genau
4.0 (!)
Messunsicherheit 2 Typen:
Typ A: Nur von Statistik abhängig (z.B. Zählungen, Populationsstatistiken)
Typ B: Verwendung von Messinstrumenten → zahlreiche Einflussgrössen
Messunsicherheit Einflussgrössen (Beiträge zur Gesamtunsicherheit):
• Statistik (s.o.)
• Gerätespezifikation
• Physikalische Grenzen
• Ablesefehler
• Schallleitgeschwindigkeit
• Druck auf Sonde
Messunsicherheit
Standardunsicherheit der Messmethode
= √ ∑ (Standardunsicherheit der einzelnen Beiträge)²
Messunsicherheit
Schätzwert Beitrag zur Unsicherheit
Statistik Standardabw. 0.06 mm
Ablesefehler 0.05 mm 0.03 mm
Auflösung 10 MHz 0.15 mm 0.09 mm
Standard-unsicherheit 0.2 mm
Beispiel: Ultraschall, 10 MHz
Messunsicherheit
Beispiel: Ultraschall, 4 MHz, 5 cm Tiefe
Schätzwert Beitrag zur Unsicherheit
Statistik σ 0.1 mm
Ablesefehler 0.2 mm 0.1 mm
Auflösung 4 MHz 0.4 mm 0.23 mm
Standard-unsicherheit 0.27 mm
Messunsicherheit
Beispiel: Ultraschall, 4 MHz, 5 cm Tiefe
Schätzwert Beitrag zur Unsicherheit
Statistik σ 0.1
Ablesefehler 0.2 mm 0.1
Gerätespezifikation 5% = 2.5 mm 1.4
Standard-unsicherheit 1.4
Messunsicherheit
• Mehrfachmessungen bei Typ B:
• Mittelwertbildungen verringern die Messunsicherheit nicht.
Statistiken
Elastometrie
(Trug-) Schlüsse aus Ultraschalldaten
Falsche statistische Methoden
3.4. Statistical analysis Data were entered into a Microsoft Excel sheet. The analyses were done by SPSS. All the predictors for the stage of fibrosis (TE and ARFI measurements) were numeric variables, so the mean and standard deviation were calculated. Associations between assay results and fibrosis stage according to the Metavir scoring system (range: 0–4, ordinal scale) were described using the
Spearman rank correlation coefficient (ρ).
Sporea Hepat Mon 2011
Messunsicherheit
Ultraschall in der Medizin 1/ 2014
Überinterpretation
Does the measurement of the difference of resistive indices in spleen and kidney (DI-RISK) allow a selective assessment of chronic kidney injury? DI-RISK is specifically associated with estimated glomerular filtration rate.
Abstract vom 3LT 2012
We introduce DI-RISK as new ultrasound marker which more specifically reflects kidney damage.
Die Interpretation basiert auf folgenden statistischen Ergebnissen:
p= 0.001 290 Patienten
r= -0.19
Lasst uns spielen
http://wilderdom.com/301/int/cor-guess.html
GFR
r= -0.2
DI- RISK
Überinterpretation
GFR r= -0.2
DI- RISK
Statistische Signifikanz nur wegen grosser Stichprobe Statistisch signifikant heisst nicht gleich relevant
Überinterpretation
Wie genau können wir die Milz messen?
• Längenmessung? • Volumen?
• Rufe den Statistiker vor der Datenerhebung, beachte Messunsicherheiten. Wir benötigen eine Statistik der Unsicherheiten.
• Computer und Statistikprogramme sind dumm, sie machen, was befohlen wird.
• Statistisch signifikant bedeutet nicht relevant.