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Die Ultraschalldiagnostik der Tumoren in der Augenhöhle

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Page 1: Die Ultraschalldiagnostik der Tumoren in der Augenhöhle

Albrecht v. Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 172, 364--382 (1967)

Die Uhraschalldiagnostik der Tumoren in der Augenhghle Untersuchungen mit dem A-Bild- und B-Bildverfahren

KArL Osso~iG II. Universitgts-Augenklinik Wien (Vorstand: Prof. Dr. med. J. Bbcg)

Eingegangen am 7. Juli 1966

I. Einleitung Der Ultraschall ist auf manchen Gebieten der Medizin eine wertvolle

diagnostische Itilfe geworden. Wie das Licht liil3t er sich bfindeln, fo- kussieren und gezielt in das zu untersuchende Objekt ]eiten; wie der l%Sntgenstrahl durchdringt er aber auch undurchsichtige Medien. Der Ultraschall ist bedeutend ,,weicher" als der RSntgenstrahl; mit ibm lassen sich daher die Strukturen der Weichteile des K6rpers unvergleich- lich besser untersuchen. Er ist - - in der zur Diagnostik benfitzten Form - - fiir den Kranken vSllig unschi~d]ich.

Seit 1958 bem/ihten sich einige Autoren, Geschw/ilste im Bereiche der AugenhShle mit Ultraschall zu diagnostizieren [1, 7--10, 16].

BAvM und G~E~WOOD h~ben das groSe Verdienst, diese MSglichkeit als erste erkannt und deren Wert bewiesen zu haben; sie benfitzten dazu ein Schnittbfldverfahren, das sich jedoch infolge zu groi3er technischer und methodischer Schwierigkeiten bisher nicht durchsetzte [1--5]. In den letzten Jahren ist es uns gelungen, mit einem technisch einfacheren Zackenschriftverfahren bessere diagnostische Resultate zu erzielen [11--13]: damit ist es nicht nur m5glich, Tumoren der Orbits zu ent- decken ; auch flare Lage, GrSSe, Konsistenz und Form sowie bis zu einem gewissen Grade flare Art kSnnen so bestimmt werden. Weiter haben wir ein neuartiges Diagnostikgeriit entwickelt, das nun auch dem Schnitt- bildverfahren einen gr6$eren praktischen Wert sichert [ld, 16] und die heute als optimal angesehene Kombination beider echographischen Dar- stellungsmethoden erm6glicht.

II. Physikalisehe und technische Grundlagen Die Bezeichnung U]traschall gilt ffir mechanische Schwingungen, deren Fre-

quenz jenseits des h6rbaren Bereiehes liegt. Eine Ultraschalldiagnostikanlage [14] besteht aus einem Hoch/requenzsender, einem Schallwandler (Schallkopf) und einem Hoch/requenzemp/~inger.

1. Der Sender Der Sender der Diagnos~ikanlage erzeugt hochfl'equentc elektrische Wechsel-

spannungen; er iibertriigt sic in Form kurzer Impulse elnem Schallkopf. Der Schall-

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kopf verw~ndelt die elektrischen Impulse in Ultraschallimpulse und strahlt sie in eine Riehtung ab (Sendeimpulse).

In einer Sekunde werden etwa 1000 Impulse gesendet; die Summe der Impulse wird im folgenden Schallstrahl genannt.

Die Impulsrichtung liegt senkrecht zur Frontfl~che des Schallkopfes. Die Im- pulsl~nge (Bauer der Sehallschwingungen) ist auBerordentlich kurz (in der Gr6Ben- ordnung einer Mikrosekunde), da der Impuls nur ~us wenigen Schwingungen be- steht. Die Pausen zwischen den einzelnen Impulsen sind dagegen rel~tiv lang (in der Gr6Benordnung einer Millisekunde) und erfiillen damit zwei ffir die Diagnostik wichtige Voraussetzungen:

~) Die Echos kSnnen w~hrend der Sendepause yon demselben Scha]lkopf emp- fangen werden, der vorher noch die ,,Antenne" des Senders war. b) Die ,,mittlere Schallenergie" bleibt wegen der langen Sendepausen derart niedrig, dab Sch~di- gungen der Gewebe ~usgeschlossen sind; die mittlere Schallenergie liegt unter 1/~0~ 0 Watt/cm 2. Die ImpulsNinge wird mit steigender Sendeleistung des Ger~tes gr6Ber; die Impulsst~rke (Amplitude der Schallschwingungen) h~ngt yon der Sende- leistung des Ger~tes ab; sie kann in begrenztem Umfang mit Hilfe eines Dreh- knopfes kontinuierlich ver~ndert werden.

2. Das Schall/eid

Die Ultraschallimpulse breiten sich in einem Medium mit einer yon ihm ub- h~ngigen Gesehwindigkeit wellen~rtig aus. Der yon den Schu]lwellen erfiillte Teil des Mediums heiBt Schallfeld.

Seine GrSBe, Form und Energieverteilung h~ngen vorwiegend yon der B~uart des Schallkopfes und yon der Sendeleistung des Geriites ab. Fiir die Diagnostik ist ein regelm~Biges, lunges und schm~les Schallfeld besonders giinstig; seine Energie sollte nuch der Seite hin rasch, in der Richtung der Impulse aber m6glichst langsam abnehmen.

Die Ultraschallimpulse breiten sich nieht in jedem Medium aus; fiir die zur Untersuehung der Orbit~ verwendeten geringen Sch~llenergien bedeuten Gase (Luft) und Knochensubstanz ein uniiberwindbares Hindernis.

Die iibrigen biologischen Gewebe sowie viele Fliissigkeiten leiten die Ultra- schallwellen jedoch gut. Aber such hier pflanzen sich die Impulse nicht endios fort. In einem homogenen Medium nimmt die Sehallenergie infolge Absorption gleich- m~Big ab. Die HShe der Absorption h~ngt von den Eigenschaften des Mediums und yon der Frequenz des Schalles ab; hShere Frequenzen werden starker absorbiert und dringen weniger tier in die Gewebe ein a]s niedrige Frequenzen. Ffir die Tumor- diagnostik in der AugenhShle bew~ihren sich am besten Frequenzen um 8 Mttz.

Die Frequenz der Schallwellen wird durch den Sehallkopf bestimmt. In einem heterogen Medium - - die meisten biologischen Gewebe sind akustisch

sehr heterogen - - werden die Ultraschallimpulse neben der Absorption auch durch Reflexion ~md Streuung geschw~eht. Die Li~nge des Sehallfeldes (Eindringtiefe der Ultrasehallimpulse) ist um so grSBer, je starker die Impulse, je niedriger die Frequenz des Sehalles und je geringer der Absorptionskoeffizient sowie der Re- flexionsgrad des Mediums sind.

3. Die Echos

Die Sendeimpulse werden beim Durehdringen eines Mediums iiberall dort reflek- tiert, wo akustiseh untersehied]iche Bereiche aneinander grenzen; der Reflexions- grad soleher Grenzfl~ichen ist um so hSher, je starker sich die betreffenden Bereiche in ihren ~kustischen Eigenschaften unters~heiden. Die reflektierte Schallenergie heiBt Echo.

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366 K. 0SSOINIG:

Die Echorichtung ergibt sich aus dem Winkel, unter dcm der Sendeimpuls die Reflexionsfl~che trifft; hier gilt wie in der Optik das Gcsetz, wonach der Reflexions- winkel dem Einfa]lwinkel gleich ist. Die Eehol~nge Dauer der Schallschwingungen)

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Abb. 1. A-Bildechogramme der normalen Orbita und Schema dcr Untersuchungs- technik (s. S. 372, Kontaktmethode) : I Skizze eines Horizontalschnittes durch eine rechte Augenh6hle mit den Schallkopfstellungen 1 und 2. I I Skizze eines Sagittal- schnittes durch die Orbita mit den Sch~llkopfstellungen 3 und 4. I I I Die den Schallkopfstellungen l, 2 und 4 entspreehenden transbulb~ren Echogramme (Typ I - - I I I s. S. 372) und das der Schallkopfstellung 3 zugeh6rende parabulb~re Echogramm (Typ I, s. S. 372). b Bulbusechogramm, o Orbitacchogramm, i Impuls-

zacke, s Sklerazacken, w Zacken der kn6chernen Orbitawand

und die Echost~rke (Amplitude der Schallschwingungen) h~ngen yon der L~nge bzw. St~rke des Impulses und vom Reflexionsgrad der Fl~che ab, welche das Echo verursachen. Auf dem Weg yon der Reflexionsfl~che zum Schallkopf nehmen Echo- st~rke und EchoI~nge ebenfalls ab. Trifft ein breiter Schallstrahl eine rauhe Re- flexionsfl~che schr~g, fiberlagern sich die Schallwellen (Intefferenz); dadurch werden Echoli~nge und Echosti~rke in sehwer oder nicht kontrollierbarer Weise

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Ul~raschMldiagnostik yon Orbitatumoren 367

ver~ndert. Die Echol~nge wird dann in der l~egel grSl~er und die Echost~rke geringer. Ffir die Diagnostik sind daher schmale Schallstrahlen, welche die Re- flexionsfl~chen senkrecht treffen, hesser geeigne~.

Abb. 2. B-Bildechogramme der normalen Orbi~a und Schema der Untersuchungs- teehnik (s. S. 372, Tauehmethode): I Skizze eines HorizontMsehnittes durch eine rechte AugenhShle und Darstellung der Schallkopfbewegung; der weiBe Pfeil zeigt die Richtung, die weiBe Linie das AusmaB der Bewegung an. I I Skizze eines Sagittalsehni~tes durch die Orbita. I ]I Die den beiden Skizzen entspreehenden B-Bildechogramme bei niedriger Sehallenergie (1, 2) und bei hoher Sendeleistung

(3, 4). i Impulslinie, b Bulbusechogramm, o Orbitaeehogramm

4. Der Emp/~nger

Sofern die Echos den Schallkopf erreichen, werden sie durch ihn in elektrische Impulse rfickverwandel~ und dem Empf~nger des Ger~tes zugefiihr~. Auf dem Bild- schirm erzeugen sie das Echogramm: daffir gib~ es zwei Verfahren:

A. Das Zackenschri/tver/ahren (A-Bildverfahren) Es stellt den SchMls~rahl als horizontale ,,Nuilinie" und die Echos Ms vertikMe

,,Echozacken" dar (Abb. 1, 3--6). Die Lage der Echozacken entsprich~ der Entfernung der l~eflexionsfl~chen vom

Schallkopf; sie kann mi~ Hilfe yon Eichzacken genau berechnet werden (Abb. 4).

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368 K. Ossor~IG:

Die Breite der Echozacken zeigt die Echol~nge, ihre H6he die Echost~rke an. Die Z~cken sind um so h6her, je starker die Echos sind. Aus technischen Grflnden is~

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Abb. 3. A-Bfldeehogr~mme und Skizzen der Untersuchungstechnik eines soliden Orbit~tumors, einer Orbit~cyste und einer gesunden Vergleichsorbita: I Schem~ti- sche Zeichnungen der Horizontalschnitte mit den Schallkopfstellungen 1 und 2; die Sch~llstr~hlen sind im Bereiche des gesunden Orbit~gewebes sowie innerhalb des Aug~pfels weii~ und innerhalb des Tumors hellgr~u markiert. T solider Tumor, Z Cyste. II Die der Sch~llkopfstellung 1 entsprechendcn p~r~bulb~ren Echogramme. I I I Die der Schallkopfstellung 2 zugeh6renden transbulb~ren Echogramme. b Bulbusechogrgmm, o Echogr~mm der normulen Orbits, t Echogr~mm des soliden Tumors, z Echogrgmm der Cyste; i Impulszgcken, s Sklergz~cken, a Abschlul~zacken

die Zackenh6he nach oben begrenzt. Werden die Echos stgrker, als es der maxima- len Zackenh6he entspr~che, erscheinen ihre Zackenspi~zen verbreitert und plump; solche Echozucken sind ,,iibersteuert". Die Bewegung bzw. die Beweglichkeit der Echozucken l~13t ~uf die entspreche~lden Eigenschaften der Ref]exionsfl~ichen sch]iel~en.

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Ultraschalldiagnostik yon Orbit~tumoren 369

Abb. 4. A-Bfldechogramme vor (i) und nach (2) Aufdrficken des Schallkopfes (s. S. 371). I Echogramme einer gesunden AugenhShle, II Echogramme bei Orbita- tumor, b Bulbusechogramm, o Orbitaechogramm, t Tumorechogramm, i Impu]s- zacke, s Sklerazacken, w Zacken der knSchernen Orbitawand bzw. der Tumor-

oberf]~che

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Abb. 5. Echogr~mme und Skizze eines soliden, schaff und regelm~13ig begrenzten parabulbiiren Tumors. I Schematischer Horizontalschnitt und das entsprechende B-Bi]dechogramm der erkrankten AugenhShle; der Doppelpfefl zeigt die Bewegungs- richtung, die weiBe Linie den Bewegungsumfang des Schallkopfes an; II Skizze und Echogr~mm der gesunden AugenhShle des Patienten. b Bulbusechogr~mm, o normales Orbit~echogramm, w Echolinie der knSchernen Orbitaw~nd, t Tumor

bzw. Tumorechogramm

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Abb. 6. Echogramme und Skizzen beider Augenh6hlen eines Patienten mit einem soliden, unregelm~l~ig begrenzten, retrobulb~ren Tumor. I Ansicht yon r o m e ; die strichlierten Linien deuten die Umrisse des jewefligen Augapfe]s und Orbitaein- ganges an. Die gerade Linie bezeichnet die Ebene der Schnittbilder; ihre dem Weg des Schallkopfes nieht entsprechenden Absclmitte sind nut punktiert gezeichnet; die weil~e Linie zeigt die Projektion des Tumors an. Die schwarzen Punkte (3, 4) markieren jene beiden Schallkopfstellungen, in welchen die A-Bildechogramme (3, 4) ~ufgezeichnet wurden. I I Schematische Horizontalschnitte durch die beiden Augen- h6hlen; die horizontalen Pfeile zeigen die Richtung der Schallstrahlen, mi~ denen die A-Bildeehogramme (3, 4) gewonnen wurden. T Tumor. I I I l , 2 die den Zeich- nungen (II) entsprechenden B-Bildeehogr~mme, 3, 4 A-Bildechogramme. b Bulbus- echogramme; infolge des Bellschen Ph~nomens scheinen die Linsen in den Echo- grammen nich~ auf. o Normales Orbitaeehogramm; t Tumor bzw. Tumorechogramm; w Echo]inien bzw. -zacken der Tumoroberfl~ehe und der knSchernen Orbitaw~nd

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K. Ossoi~m: Ultrasehalldiagnostik yon Orbitatumoren 371

Das A-Bildverfahren ist techniseh verh/~ltnismgBig leicht auszufiihren; es li~l]t der Methodik einen grol3en Spielraum und ermSglieht dadurch vie]seitige Aussagen fiber das Objek~. Es ist jedoch sehwierig, die Untersuchungsriehtung zu definieren und zu reproduzieren. Femer gelingt es h~ufig nur mit einiger Effahrung und Miihe, aus A-Bfldechogrammen die topographisehen Verh~ltnisse zu erkennen, da sie jewei]s nur eine Dimension des Untersuchungsobjektes erkennen lassen.

B. Das Schnittbildver/ahren (B-Bildverfahren) Dabei lgl~t man den Sehallstrahl entlang einer Sehnittebene durch das Objekt

wandern; die vom Schallstrahl getroffenen Reflexionsfl~chen werden auf dem Bildsehirm des Ger/~tes mal~stabgetreu aufgezeichnet (Abb. 2, 5, 6).

Der Bildschirm entsprieht dabei der Sehnittebene des Objektes; der Schall- wandler ruff eine ,,Impulslinie '~ hervor, deren L~nge das AusmaB seiner Bewegung anzeigt. Die Reflexionsflgehen werden als ,,Echopunkte" und ,,Echolinien" a~ffge- zeichnet. Der Schallstrahl bleibt bier unsichtb~r.

B-Bildeehogramme lassen stets zwei Dimensionen des Objektes erkennen; sie spiegeln daher die Formen und die topographischen Verh/fltnisse der untersuch- ten Strukturen deutlich wider. Die zugehSrenden Schnittebenen des Objektes k6nnen relativ leicht definiert und bei einer sp~teren Untersuchung wieder auf- gefunden werden. Echost~rke und Echol/inge sowie Bewegung und Bewegliehkeit der Reflexionsfli~chen bleiben in Schnittbildeehogrammen jedoeh weitgehend ver- bergen.

C. Das Kombinationsver/ahren Beide eehographischen Verfahren weisen also entseheidende Vor- und Nachteile

auf; sie erg~nzen einander and gar~ntieren - - vereint angewandt - - ein optimales diagnostisehes Ergebnis.

Diesem Umstand triigt eine nenartige Diagnostikanlage Reehnung, welche die Firma Kretztechnik Ges.m.b.H. in Zusammenarbeit mit der II. Augenklinik (Vor- stand: Prof. Dr. J. B6cK) und dem II. Physikalischen Institut (Vorstand: Prof. Dr. E. Seres/D) der Universit~t Wien entwickelt hat [6, ld].

Mit diesem Ger~t kann die AugenhShle gleiehzeitig im A-Bild- und B-Bfld- verfahren untersucht werden.

HI. Untersuchtmgstechnik

1. Vorbereitung des Patienten

Der P a t i e n t wird in Rfickenlage un te r such t ; er k a n n dabe i seine Augen ge6ffnet oder geschlossen hal ten. Vor dem Berfihren der H o r n h a u t oder der B indehau t mi t dem Schal lkopf wird ein kurz ~5rksames 0ber - f l~chenanaes the t icum (0,4 %iges Noves in , ,Wander" ) aufge~ropft. Der Ult raschal l selbst ve ru rsaeh t keine unangenehmen Sensa t ionen oder Schmerzen. Bei Kle ink indern kann infolge ihrer Unruhe eine 57arkose no twendig werden.

2. Schalli~bertragung (s. S. 365)

Dot Schal ls t rahl wird im Laufe der Unte r suchung aus mOglichst vie- len R ich tungen in die AugenhShle gesandt ; die dar in en t s tehenden Echos werden regis t r ie r t und auf dem Bi ldschi rm des Ger~tes als E c h o g r a m m aufgezeiehnet .

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372 K. OssorNm:

Der ffir die Diagnost ik geeignete Schall ist hochfrequent und energie- a rm (s. S. 365); er k a n n weder Luf t noeh gesunden Knochen durch- dringen. Die Augenh6hle ist daher mi t Ultraschal l n u t yon vorne - - dutch den Augapfel u n d seine Adnexe zu erreichen. Der Sehallkopf muB deshalb mi t den zu un te r suehenden Geweben fiber eine schalleitende Flfissigkeitsbrficke ve rbunden werden; man k a n n ihn dazu auf die feuchte Oberfl~che der Gewebe setzen (Kont~ktmethode) oder die Gewebe in einem Fli issigkeitsbad un te r suchen (Tauehmethode).

~4. Kontaktmethode

Ffir das A-Bfldverfahren (s. S. 369) wird in der Regel die Kon tak tme- rhode benfi tz t : Der Untersueher setzt den Schallkopf mi t seiner H a n d auf die Lider oder - - bei geSffnetem Auge - - ~uf die anaesthesierte Horn- hau t bzw. B indehau t des Augapfels.

Die I-Iaut der Lider muB vorher stets mit einer Flfissigkeit, am besten mit einer Methylcellulosel6sung, benetzt werden; die Oberfl~ehe des Augapfels hingegen be- sitzt meist bereits eiae fiir die Untersuchung ausreichende Feuchtigkeit.

a) Transbulbdirer Schallweg. Die Schallimpulse werden durch den Augapfel ge- sandt und dringen dahinter in das orbitale Gewebe ein (Abb. 1). Man taster die Bulbusoberfl~che - - ~hnlich einer yon STALLKA~P und Novv.R ftir die Untersuehung des Augapfels angegebenen Methode - - systematisch mit dem Schallkopf ab. Sie wird dazu am besten in 12 Halbmeridiane unterteilt, und diese werden naeh dem Ziffernblatt der Uhr bezeiclmet. Der Schallkopf wird in jedem Halbmeridian an mehreren Punkten aufgesetzt und dort geringfiigig in alle l%ichtungen geschwenkt. So kann die gesamte AugenhShle untersueht werden. Um die verschiedenen Ab- schnitte der AugenhShle unter gleichen Bedingungen zu pr~ifen, wird der Schall- straM durch den Mittelpunkt des Auges annghernd senkrecht auf die gegeniiber- liegende Bulbuswand gerichtet; durch eine entsprechende ]~lickrichtung des Pa- tientenauges muB man dabei vermeiden, dal] das Schallbfindel dutch die Linse geht.

Im weiteren Verlauf der Untersuchungen erweist es sich hgufig als notwendig, den Schallstrahl auch in andere ,,atypisehe" l%ichtungen zu lenken; dann aber sind die Echogramme moist nieht mehr iibersichtlich and auch anders zu beurteilen.

b) Parabulb~irer Schallweg. Der Schallstrahl wird neben dem Augapfel durch die Lidhaut in das orbitale Gewebe gelenkt (Abb. 1). Der Schallkopf wird dazu knapp innerhalb des knSchernen Orbitarandes auf die Lidhaut gesetzt und wie beim trans- bulb~ren Schallweg geringgradig naeh allen Riehtungen geschwenkt. Auch hier wird die Lage des Schallkopfes nach dem jewefligen Halbmeridian benannt. Der parabulb~re Sehallweg ist vor allem bei einem st~rkeren Exophthalmus vorteflhaft; bei einer regelrechten Lage des Augapfels bereitet er jedoch wegen des geringen Ab- standes der Bulbuswand yon der knSehernen Begrenzung der Orbita grofte Schwie- rigkeiten.

B. Tauchmethode

Beim B-Bi ldverfahren (s. S. 367) mul~ derSchallkopf in einigem Ab- s t and vor dem Auge bewegt werden; dazu bedarf es eines Flfissigkeits- bades, dami t die Schallei tung nie un te rb roehen wird.

Ein solches Fltissigkeitsbad kann man auf verschiedene Weise herstel]en. Wir benfitzen dazu eine modifizierte Taucherbrflle, die dem Patient wasserdicht auf-

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gesetzt wird; sie 1/iBt Mund und Nase ffei und behindert daher nicht die Atmung. Man ffi]lt die Brflle am liegenden Patienten mit kSrperwarmer, blutisotoner Koch- salzlSsung und tauch~ dann den Schallkopf ein [103. Diese Taucherbrille gibt dem Sehallkopf genfigend Bewegungsraum ffir das Schnittbildverfahren; sie erlaubt es ferner, damit beide Augen bzw. AugenhShlen gleichzeitig zu untersuehen. Bei der Tauchmethode unterscheidet man ebenfalls einen trans- und einen parabul- b~ren Schallweg; wh'd das Sehnittbildveffahren beniitzt, so werden beide Methoden kombiniert. Die Schnittebenen werden z.B. meridianweise dureh den Mittelpunkt des Augapfels gelegt; der Meridian wird nach dem Ziffernblatt tier Uhr bezeichnet.

3. Bedienung des DiagnostikgerStes (s. S. 364)

Tumorgewebe und gesundes Orbitagewebe unterseheiden sich in akustischer It insicht nur wenig; diese geringffigigen Unterschiede so]len mit Hilfe der Echographie m5glichst deutlieh dargestellt werden. Die dabei auftretenden Probleme und Schwierigkeiten gleiehen jenen der Photographie, woes gilt, yon kontrastarmen Motiven klare und kontrast- reiche Bilder zu gewinnen. Wie in der Photographie garantiert aueh bier nut die sorgf/~ltige und zweekm~Bige Einstellung eines geeigneten Ge- r~tes eine optimale und maximale Aussage fiber das Objekt. In diesem Zusammenhang ist vor allem die Bedeutung der Sendeleistung (Sehall- energie) ffir den diagnostischen Wert eines Eehogrammes zu erw~hnen: Mit einer zu geringen Sendeleistung lassen sieh yon einem Tumor fiber- haupt keine Echos registrieren; ist die benfitzte Sehallenergie jedoeh zu hoeh, werden die Eehos des Tumors jenen des gesunden Orbitagewebes so /~hnlieh, dab eine Tumordiagnostik unmSglich wird. Um die Retie- xionen des Tumors besonders deutlich hervorheben zu kSnnen, muB man eine ganz bestimmte Schallenergie w~hlen. Diese optimale Sendeleistung ist aber yon Fall zu Fall verschieden; sie h~ngt u. a. yon der Art und Lage des Tumors ab. Es hat sich daher bew/~hrt, w/~hrend der Unter- suchung stets mehrere, aber konstante Einstellungen zu benfitzen.

4. Wahl der Registrierver/ahren (s. S. 367)

Die Untersuehung wird stets mit dem A-Bildver]ahren begonnen, denn es ist ]eichter auszufiihren und erfordert einen geringeren tech- nischen und zeitlichen Aufwand als die B-Bildmethode ; die Richtung des Sehallstrahles kann dabei beliebig variiert und rasch den jeweiligen Er- fordernissen angepaBt werden. Durch leichtes Aufdrficken des Schall- kopfes kann der Augapfel in die AugenhShle gedr~ngt und so die Defor- mierbarkeit des retrobulbi~ren Gewebes an den Eehogrammen beob- achtet werden; sehlieBlieh kommt in den A-Bildechogrammen die Echo- st/~rke welt besser zur Geltung als in den B-Bildechogrammen.

H a t man damit einen orbitalen Tumor aufgefunden und seinen un- gefi~hren Sitz erkannt, setzt man die Untersuchung mit der B-Bild- methode fort. Sie gibt einen unvergleichlich besseren topographisehen

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~berblick und rundet das diagnostische Bfld ab. Es ws aber unra- tionell und zeitraubend, die Untersuchung mit dem B-Bildverfahren zu beginnen oder es ausschliel~lich zu benfitzen.

5. Beurteilung der Echogramme Die Echogramme werden bereits w~hrend der Untersuchung be-

urteilt; man kann sie aber auch photographieren, um sie sps genau auswerten und belegen zu k6nnen.

A. A-Bildechogramme (Abb. 1, 3--6) Man beobachtet die Breite und Begrenzung der Echogrammabschnitte,

die dam Gewebe der Augenh6hle oder dem Tumor entsprechen, bei den verschiedenen Stellungen des Schallkopfes und kann daraus die Gr613e ulid Form jener Gewebe erkelmen. Man prfift ferner die Zahl, Lage, H6he, Form mad Bewegung der einzelnen Echozacken und erhiilt so AufschluI3 fiber die Struktur der Gewebe. Die tI6he der Echozacken nimmt im Echogramm yon links nach rechts meist mehr oder weniger stark ab ; der Winkel, welcher die gedachte Verbindungslinie der Zacken- spitzen mit der Nullinie einschliei~t, heil~t Neigungswinkel (u); seine GrSi~e li~13t auf die Schallschw~chung im Gewebe schliel~en.

Die Konsistenz der Gewebe l~13t sich sehr gut beurteilen, wenn man den Schallkopf aufdriickt und die dadureh auftretende Veri~nderung im Echogramm beobachtet.

B. B.Bildechogramme (Abb. 2, 5, 6) Aus den Sehnittbildechogrammen gehen die Gr6i3e, Form mid Lage

der Gewebsstrukturen in anschau]icher Weise hervor. Vom Schallstrahl sehr sehr~g getroffene Reflexionsfl~chen werden allerdings nicht auf- gezeichnet; man kann sie aber durch ein Schwenken des Schallkopfes oder ein Drehen der Schnittebene in weiteren Echogrammen auflSsen.

Der Vergleich der Echogramme beider Augenh6hlen eines Patienten erwies sich stets als gfinstig, h~ufig sogar als notwendig. Es k6nnen nur solche Echogramme miteinander verglichen werden, die bei anMogen Schallkopfstellungen bzw. Sehnittebenen und bei gleicher Einstellung des Geri~tes mit demselben Schallkopf aufgezeichnet wurden. Die Unter- sehiede in jedem Bildpaar (je ein Bild der reehten und der linken Orbita) sind dann ausschliei31ich auf Untersehiede zwischen den beiden Augen- hShlen zurfickzuffihren.

IV. Akustische Eigenschaften und Echogramme der gesunden Orbita

1. Akustische Eigenscha/ten Das normale Orbitagewebe ist seinem Aufbau entsprechend akustisch

aul~erordentlich heterogen; es enth~lt zahllose, dicht beisammen liegende

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Ultraschalldiagnostik yon 0rbitatumoren 375

Reflexionsfl~chen - - yon der Oberfl~ehe kleinster Zellgruppen ange- fangen fiber solehe ldeiner Gef~f~e und ~qerven bis zu den grol~en Fl~ehen der Bindegewebssepten und Muskeln. Dort entstehen viele kraftige Echos. Sie fiberlagern einander wegen des geringen Abstandes der Grenzfl~chen (siehe Interferenz S. 366); daher kSnnen aueh die einzelen Strukturen der AugenhShte akustisch im allgemeinen nieht differenziert werden; eine Ausnahme bilden besonders grof~e Reflexionsfl~chen wie die Wand des Angapfels und die knScherne Begrenzung der AugenhShle. Das gesunde Orbitagewebe schwacht den Sehallstrahl infolge kr~ftiger Reflexion, Streuung und Absorption (s. S. 366) sehr stark ab ; die Schall- schw~chung ist individuell recht unterschiedlich und dfiffte in hohem Mal~e yon der Zusammensetzung des retrobulb~tren Fettpolsters nnd vom Flfissigkeitsgehalt der Gewebe abh~ngen. Die Eindringtiefe der Seha]limpulse ist deshalb im normalen Gewebe gering; sie erreiehen die Orbitaspitze nur bei maximaler Sendeleistung des Gerates. Das Gewebe der AngenhShle ist locker gefiigt; es las t sich deshalb leicht deformieren, wenn man den Augapfel in die AugenhShle drfickt. Es wird dureh die andauernden geringffigigen Kontraktionen der Muskeln und die Pul- sationen der grSl~eren Gef~13e in st~ndiger Unruhe gehalten, was sieh in den Echogrammen auswirkt.

2. Echogramme

Die Echogramme werden yon links nach rechts gelesen. Man unter- scheidet nach dem jewefligen Schallweg trans- und parabulb~re Echo- gramme. Ihre Abschnitte werden nach den Geweben benannt, die sie darstellen: Das ,,Bulbusechogramm" entsprieht beispielsweise dem Augapfel und das ,,Orbitaechogramm" s~mtliehen hinter dem Septum oribitale bzw. hinter dem Bulbus gelegenen Weichteilen der AugenhShle. Die Eehogramme der gesunden Orbita heil~en ,,normale" Orbitaecho- gramme.

A. A-Bildechogramme (Abb. 1) Das Zackenschriftechogramm einer gesunden AugenhShle besteht aus

einer kurzen Ket te dieht anfeinandeffolgender Eehozacken. Es wird nach links durch die Sklerazacken (beim transbulb~ren Echogramm) bzw. durch die Impulszacke (beim parabulb~ren Echogramm) schaff ab- gegrenzt. Seine rechte Begrenzung h~ngt weitgehend yon der Richtung des Schallstrahles ab; danaeh unterscheidet man 3Echogrammtypen:

Der Typ I wird ausschlieBlich durch die Weichteile der Augenh6hle bestimmt, da der SchaUstrahl die kn6cherne Orbitawand nich~ erreicht. Dieser Echogramm~yp ]~iuI~ nach rechts ohne seharfe Begrenzung ~llmghlich aus. Seine Breite h~ing~ yon der H6he der eingestrahlten Energie und yon der Schallschw~ehung im Gewebe ab. Die Typen II und III werden in verschiedenem Ausmal~ durch den Aufprall der Sehallwellen auf die knScherne Orbitawand geformt. Der Typ II kommt zustande,

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wenn das Schallbfindel die Orbitawand schr~g trifft. Dort entsteht dann ein 1/~n- geres, m~$ig starkes Echo, welches die Ethos der Weichteile teflweise fiberlagert. Ihm entspricht eine breite, aufgesplitterte Echozacke am rechten Ende des Echo- grammes, das somit wie beim Typ I unscharf begrenzt ist. Die Breite eines solchen Echogrammes h~ngt nicht nur yon der Sendeenergie und der Adsorption der Schallimpulse im Gewebe, sondern auch vom Abstand der Bulbuswand yon der knSchernen Begrenzung der AugenhShle ab.

Der Typ 1II entsteht, wenn die Orbitawand yon den Schallimpulsen ann~hernd senkrecht getroffen wird. Dort tritt dann ein kurzes, starkes Echo auf, dem eine hohe, schmale nnd h~ufig /ibersteuerte Echozacke am rechten Ende des Echo- grammes entspricht. Der Typ I I I ist daher auch nach rechts scharf begrenzt; seine Breite h~ngt vorwiegend yon der Distanz zwischen Bulbus- und Orbitawand ab.

Die ersten Zacken eines normalen Orbitaechogrammes sind wegen des groBen Reflexionsgrades im Gewebe maximal hoch bzw. fibersteuert (s. S. 366). Infolge der starken Schallschw~chung nimmt die Zackenh6he jedoch nach rechts betr/~ehtlich ab; der Neigungswinkel ~ ist also gro$ (s. S. 366). Die Echozacken sind in st~ndiger, manchmal pulsierender Bewegung. Sic liegen sehr dicht beisammen; die Kerben zwischen den Zacken sind deshalb zumeist schmal und kurz. Drfickt man den Schall- kopf etwas gegen den Augapfel und diesen dadurch in die AugenhShle, so verkfirzt sich das normale Orbitaechogramm deutlich, die Echo- zacken rficken n~her zusammen und werden hSher.

Einc Ausnahme bildet hier der Echogrammtyp I: Er wird wegen der besseren Schalleitung im verdichteten Gewebc eher l~nger, jedenfalls nicht kfirzer. Das Augenechogramm wird beim Aufdrficken des Schallkopfes n~r unmerklich schmEler, da der Augapfel der Vefformung einen relativ gr61]eren Widerstand entgegensetzt Ms das gesunde Orbitagewebe.

B. B-Bildechogramme (Abb. 2)

Das Schnlttbfldechogramm einer gesunden Augenh6hle besteht aus einem schmalen Areal dicht beisammen liegender Echopunkte. Es wird nach links durch die Echolinie der Sklera (ira transbulb~ren Echo- grammtefl) bzw. durch die Echolinie der Lidhaut (im parabulb/~ren Echogrammtefl) schaff abgegrenzt. Die rechte Begrenzung ist je nach Echogrammtyp unschaff oder schaff; ihr bereits yon BAuM und G~w~- wood beschriebenes V-i6rmiges Aussehen kommt u .a . dutch Total- reflexion an der seitlichen Bulbuswand zustande: dort entstehen hinter dem Bulbus ,,echoffeie Schatten".

V. Akustische EigenschaRen und Echogramme solider Orbitatumoren

1. Al~q~stische Eigenscha/ten Solides Tumorgewebe ist wie das gesunde Orbitagewebe akustisch

heterogen; in der Oberfl~che kleinster Zellgruppen, aber auch in den Grenzfl~chen der Gef/~Be und Bindegewebssepten besitzt es ebenfalls zahllose, dicht beisammen liegende Reflexionsfl/~chen. Der Reflexions-

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Ultrasehalldiagnos$ik yon OrbiSatumoren 377

grad und die Schallschwachung sind hier aber deutlich geringer; die Schallimpulse dringen daher in den Tumor bedeutend tiefer ein als in das normale Orbitagewebe.

Tumorgewebe ist in der Regel derber und dichter geffigt als gesundes Gewebe: Es l as t sieh daher dutch Druck auf den Bulbus schwerer oder fiberhaupt nieht verformen und bleibt trotz der standigen Bewegung der Muskulatur und der grSSeren GefaSe relativ ruhig. Die Oberflache eines Tumors trennt zwei akustiseh sehr differente Medien und reflektiert deshalb die Sehallimpulse ahnlieh der Bulbuswand und tier knSchernen Orbitawand besonders stark.

2. Echogramme Der einem Tumor entsprechende Abschnitt eines Echogrammes

heiBt , ,Tumorechogramm".

A. A-Bildechogramme (Abb. 3--6) Das Zaekenschrfftechogramm eines soliden Tumors besteht wie ein

normales Orbitaechogramm aus einer Ket te yon Echozacken. I m Gegen- s~tz zu normMen Echogrammen sind hier die Zacken abet deutlich nied- riger und weniger dicht; die Kerben zwischen den Zacken sind li~nger und breiter. Die ZackenhShe n immt yon links nach rechts langsamer ab ; der Neigungswinkel ~ ist also k]einer.

Die Breite eines Tumorechogrammes hangt yon der jeweiligen Dicke des Tumors im Bereiche des Schallstrahles ab; seine Begrenzung ist schaff oder unscharf wie jene des Tumors : An der Obefflache eines um- sehriebenen Tumors t r i t t ein,,AbschluSecho" auf; es ruff im Echogramm eine ,,AbschluSzacke" hervor, die es mehr oder weniger schaff begrenzt.

Von einem regelm~I3ig und scharf begrenzten Tumor entsteht eine hohe, schlanke und deutlich abgesetzte Abschlul3zacke; sie is~ hoch, da der Refexionsgrad an der Grenzfl~ehe zwischen Tumor und normalem Gewebe besonders gro~ ist; sie setzt sich deutlich ab, da der Reflexionsgrad im Inneren des Tumors viel nied- riger ist. Bei unregelm~Big und nich~ ganz sehaff abgegrenzten Tumoren ist die AbschluBzacke klein, breit und evtl. aufgesplittert; bei diffus infiltrierenden Tu- moren fehlt sie.

AbschluSzacken erleichtern bzw. ermSglichen das Ausmessen der Tumoren und lassen deren Form erkennen.

Ein sehr wichtiges Kri ter ium ffir Tumorechogramme stellt deren ruhige, mitunter fast starre Form dar, die sich yon der starken Unruhe in den normalen Eehogrammen deutlich abhebt.

Die geringe Bewegung abnormer Echogramme is~ auf zwei Faktoren zurfick- zuffihren: a) die Beweglichkeit des Tumorgewebes ist an sich oft schon betr/~chtlich vermindert, b) die Reflexionsquellen sind bier gleichartiger und gleichmi~$iger ver- teilt als in gesunden, sti~rker differenzierten Geweben. Bei kleinsten Bewegungen des Schallkopfes und der Gewebsstrukturen bleibt daher das Echogramm prakr unveriindert.

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378 K. OSSOI1WfG:

Wegen der meist derberen Konsistenz eines soliden Tumors ]/~Gt sieh sein Echogramm dureh Eindr/icken des Angapfels nut geringf/igig oder fiberhaupt nieht verschm~lern; das Bulbusechogramm ist dabei aber - - im Gegensatz zu dem bei gesunder AugenhShle (s. S. 375) - - deut- lieh verkiirzt (Abb. 4).

B. B-Bildechogramme (Abb. 2, 5, 6) Das Sehnittbildeehogramm eines 0rbitatumors besteht wie das einer

normalen Orbita aus einem Areal mehr oder weniger dieht beisammen liegender Eehopunkte, unterscheidet sich yon ihm aber hinsiehtlieh Lage, Ausdehnung, Form und Begrenzung.

Umschriebene Tumoren rufen im Eehogramm ,,Absehluglinien" hervor, die um so deutlieher ausfa]len, je sehgrfer die Tumorgrenzen im jewefligen Schnitt verl~ufen. Bei diffusen Infiltrationen fehlen solehe Abschluglinien.

Die Lage des zugeh6renden Augenechogrammes verr/it die Ver/~nde- rung in der Lage des Augapfels dureh den Tumor.

VI. Akustische Eigenschaften und Eehogramme eystiseher Tumoren

1. Akustische Eigenscha/ten Cysten unterscheiden sich yore gesunden Orbitagewebe in akustischer

Hinsieht viel deutlicher als solide Tumoren. Ser6se Cysten gleichen weitgehend dem Augapfel: Sie sind rundlieh,

besitzen eine glatte, stark reflektierende Wand und einen sehallhomo- genen (nieht reflektierenden) Inhalt und sind Meht zu deformieren. Ein hgmorrhagiseher oder sehleimig-eitriger Cysteninhalt ist gering- fiigig heterogen; sein geflexionsgrad liegt in der Regel eindeutig unter jenem solider Gesehwiilste. Bindegewebssepten oder -str&nge innerhalb der Cyste reflektieren die Schallimpulse andererseits wieder reeht stark.

2. Echogramme Der einer Cyste entsprechende Absehnitt eines Eehogrammes heigt

,,Cysteneehogramm".

A. A-Bildechogramm (Abb. 3) Das Zaekenschrifteehogramm einer ser6sen Cyste gleieht einem nor-

malen Bulbusechogramm: Die Cystenwand verursaeht besonders hohe, hgufig fibersteuerte Absehlugzaeken; eine dickere Wand kann wie die Sklera eine Doppelzacke hervorrufen. Ein von Eehozacken freier Ab- sehnitt im Cysteneehogramm (Nullinie) zeigt den sehallhomogenen Inhalt an; die L/~nge dieses Absehnittes entsprieht dem Durchmesser der Cyste.

Ist der Cysteninhalt h/~morrhagisch, schleimig oder eitrig, so treten im betreffenden Absehnitt des Eehogrammes multiple, zumeist niedrige

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Ultraschalldiagnostik yon Orbitatumoren 379

Zacken auf; der Neigungswinkel u ist sehr klein. Die Bewegung der Zaeken 1/~B~ die Viscositgt des Cysteninhaltes vermuten.

Bindegewebsstr/~nge und -septen innerhalb der Cyste verursachen h6here typisehe Echozaeken.

Drfiekt man auf die Cyste, wird ihr Echogramm als Ausdruck ihrer leichten Deformierbarkeit deutlich verkfirzt.

B. B-Bildechogramme Das Schnittbfldechogramm einer serSsen Cyste gleieht jenem des nor-

malen Auges, wenn man yon den Echotinien des Irislinsendiaphragmas absieht.

Ubersteigt der Cysteninhalt einen best immten Reflexionsgrad, sieht das B-Bfldechogramm der Cyste wie das eines besonders rege lm~igen soliden Tumors aus.

VII. Kliniseher Weft

1. Diagnostische MSglich~eiten der Ultraschalluntersuchung

Mit Hilfe des Ultraschalles kann man Tumoren der AugenhShle nachweisen und lokaHsieren; man k~nn ferner i~re Gr61~e, Form und bis zu einem gewissen Grade auch ihre Art bestimmen. Die Diagnose f~llt um so leichter, je grS~er ehl Tumor ist und je weiter vorne er in der Orbita liegt. Umschriebene Tumoren, besonders Cysten, sind besser zu erkennen als diffus infiltrierende.

a) Nachweis. Er gelingt dann, wenn der Durchmesser des Tumors 5 m m iibersteigt.

Kleine Tumoren der Orbitaspitze k6nnen fibersehen werden, wenn das vor ihnen liegende normale Orbitagewebe so dick ist, da~ die Schall- impulse nicht mehr bis zur Spitze vordringen. Ein einseitiger Anoph- ~halmus und vorhergegangene Operationen k6nnen den Vergleich beider Augenh6hlen unm5glich maehen und dadurch den Nachweis fremden Gewebes ebenfalls erschweren.

b) Lokalisation. Von den normalen Struktnren der Augenh6hle lassen sich weder Muskeln noch Gefi~l~e und Nerven akustisch mit Sicherheit darstellen; hingegen sind die kn5eherne Begrenzung der Orbi~a, die Bulbuswand und die Lidhaut in den Echogrammen meist deutlich zu erkennen. Tumoren kSnnen derzeit nur im Hinblick auf diese sichtbaren Strukturen und mit einer dementsprechenden Genauigkeit lokalisiert werden.

c) GrSfie und JForm. Umschriebene Tumoren rufen im Echogramm Ab- schluBzacken bzw. Abschlul~linien hervor; aus ihrem Abstand lassen sich die GrSBe und Form solcher solider Tumoren berechnen. Bei diffus in- filtrierenden Geschwfilsten fehlen AbschluSzacken bzw. Abschlul~linien;

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380 K. 0ssoi~m:

ihre Ausdehnung kann aus anderen Tumorkriterien (s. S. 376) gesehlos- sen werden.

d) Art. Die soliden Tumoren lassen sich echographisch eindeutig yon Cysten trennen. Sie unterseheiden sieh abet aueh untereinander, wenn sie eine grundlegend versehiedene histologische Struktur besitzen; ihre Eehogramme (s. S. 377) weiehen dann hinsichtlieh Zaekenh5he (Reflexionsgrad), Neigungswinkel (Sehallschw~ehung), Verformbarkeit (Konsistenz) und Begrenzung (Oberfl~ehe) deutlieh voneiu~nder ab.

2. Diagnostische Sicherheit der Ultraschalluntersuchung a) Nachweis und Lokallsation. Die Ultraschalluntersuchung der

Augenh6hle wird yon uns seit zwei Jahren regelm~Big claim durch- geffihrt, wenn klinisch der Verdacht auf das Vorliegen eines orbitalen Tumors gegeben ist. In bisher 44 F/~llen wurde echographisch ein Tumor gefunden und lokalisiert; das Operationsergebnis bzw. der histologische Be~und stimmten bei 41 dieser F/~lle (93 %) mit der Ultraschalldiagnose fiberein.

Bei einer weitaus gr6Beren Zahl von Kranken konnte der Tumor- verdaeht mit der Echographie nieht best~tigt werden. Der bisherige Krankhei~sverlauf gab ihr reeht; die kurze, seit der Untersuehung ver- strichene Beobachtungszei~ verbietet es aber, ~ueh diese F~lle jetzt sehon ffir die Bewertung der U]trasehalldiagnose heranzuziehen.

b) Gr6fie und Form. Beide lassen sieh echographiseh bei gut abge- grenzten Tumoren exakt bestimmen. Die Ausdehnung diffus inffltrie- render Gesehwfi]ste kann nur grob geseh~tzt werden.

v) Art. Cysten konnten yon soliden Tumoren in 97% der F/~lle riehtig differenziert werden. Derbe Tumoren wurden stets riehtig yon weiehen und verfombaren untersehieden.

Die Begrenzung eines Tumors 1/~Bt sieh eehographisch nur dann sieher kl~ren, wenn seine Oberfl~che glatt und regelm/~l]ig ist oder wenn er diffus inffltrierend wgehst; dann n~m]ieh ist sein Echogramm seh~rf bzw. unschaff begrenzt. Zwischen diesen beiden Extremen liegende Formen der Tumoroberfis f/ihren gewShnlieh zu Eehogrammen, deren Be- grenzung nieht mehr eindeutig ist. Die Arbeiten fiber die M6glichkeiten einer weitgehenden Differenzierung solider Tumoren mit Hflfe des Ultrasehalls sind noeh nieht abgesehlossen; die z~hlreiehen beobachteten Untersehiede in den Eehogrammen histologiseh verschiedener Tumoren k6nnen daher noch nicht zur Diagnostik herangezogen werden.

3. Indikationen Die Eehographie vermag wie keine andere unblutige Methode die

Weiehteile der AugenhShle und ihre Ver~nderungen darzustellen. Sie

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Ultrasehalldiagnostik yon Orbitatumoren 381

soil daher in jedem Falle einer ungekl/~rten Protrusio bulbi ausgef/ihrt werden.

Die Echographie empfiehlt sich als erganzende Untersuchung aber auch dann, wenn die Existenz eines Orbi ta tumors auf Grund anderer Untersuchungen bereits feststeht, l as t sic doch weitere ffir den Opera- teur wertvolle Details des Tumors erkermen.

Schliel]lich eignet sich der Ultraschall auch zur Kontrolle des post- operat iven Verlaufes, da man mit Lhm Rezidive friihzeitig feststellen kann.

Zusammenfassung Die Ultraschal luntersuchung wurde in kurzer Zeit zm" sichersten

Methode f/it die Diagnostik orbitaler Tumoren. Sic ermSglicht die ge- naue Bes t immung tier GrSl]e, F o r m und Lage der Tumoren und hilft so dem Operateur, den geeigneten Operationsweg zu ws und die Operat ionsdauer abzusch/~tzen.

Summary

With in a brief span of t ime ultrasonic examinat ion has become the mos t reliable method for the diagnosis of orbital tumors. This me thod allows us to determine exact ly the size, shape and location of the tumor ; i t helps the surgeon choose the proper approach and to estimate the t ime the operat ion will take.

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Dr. KARL OSSOINIG II . UniversRa~s -Augenklinik Alserstral3e ~, A-1090 Wien (0sterreich)