Nicht-invasive kardiovaskuläre Bildgebung

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8. Nicht-invasive kardiovaskuläre Bildgebung

Autor: György Balázs

Lernziel des Kapitels

Die kardiovaskulären Erkrankungen gehören zu den führenden Todesursachen der Welt, ihre Diagnostik und Therapie bedeutet eine alltägliche Herausforderung sowohl für die gehende als auch für die liegende Versorgung. Die radiologische Diagnostik ist in diesem Bereich in den letzten Jahrzehnten aufgewertet: die moderne Ultraschall-, CT- und MRT-Methoden leisten genauere anatomische und hämodynamische Informationen als die konventionellen Röntgenaufnahmen oder die früher als einzige Möglichkeit verfügbaren Katheteruntersuchungen. Dadurch werden diese neuen Methoden zu Teilen der wichtigsten Basiselementen der Diagnostik. Dieses Kapitel passt gut in die Lehre der Radiologie im vierten Jahrgang, es behandelt detailliert die Grundsätze der kardiovaskulären bildgebenden Diagnostik, und ihr Verhältnis zur Interventionskardiologie und -radiologie. Es bietet fundamentale Kenntnisse über die charakteristischen morphologischen und funktionalen Abweichungen der bestimmten Erkrankungen, und über Indikationen zu den rationalen Untersuchungen während des diagnostischen Prozesses.

8.1. Das Herz

Die bildgebende Diagnostik der Herzerkrankungen gehört teilweise zum Fachgebiet der Kardiologie, weil Echokardiographie und die invasive Katheter-Angio-Kardiographie im Allgemeinen von Kardiologen durchgeführt werden. Als Teil der Radiologie haben die modernen CT- und MR-Untersuchungsmethoden neben dem konventionellen Bruströntgen immer größere Rolle bekommen.
Auf den konventionellen Bruströntgen-Aufnahmen ist das Herz als Teil des Mittelschattens dargestellt, daneben kann man auch die Breite der großen mediastinalen Stammgefäßen schätzen, und die Vaskularisation der Lungen spiegelt den hämodynamischen Status des Patienten. Obwohl das Herz selbst mittels Röntgen nicht befunden werden kann, sieht man seine Grenzen wegen dem Kontrast zu den Lungen sehr gut. Auf den P-A Bildern besteht die Kontur des Herzens rechts aus dem rechten Vorhof, links beim Herzspitze aus dem linken Ventrikel, und auf den Seitenbilder befindet sich der rechte Ventrikel ventral und der linke Vorhof dorsal. Die Ausdehnung der bestimmten Herzbinnenräumen sieht man als eine Verbreitung des Herzkonturs auf der bidirektionalen Röntgenaufnahme, und von der Richtung dieser Verbreitung kann man auf das Maß der Ausdehnung folgern. Diese Information ist bestimmt bei der Interpretation von Röntgenuntersuchungen aus anderen Gründen nötig, die genaue Messung der Ausdehnung kann man mittels Echokardiographie machen.

8.1.1. Angeborene Fehlbildungen

Die Echokardiographie spielt eine entscheidende Rolle in der Bildgebung des breiten und komplexen Spektrums der angeborenen Herzerkrankungen. Ihr Wert wird anhand der Tatsache weiter gesteigert, dass diese ungefährliche Untersuchungsmethode gut bei Patienten der primär betroffenen Altersklasse durchgeführt werden kann, nämlich bei Neugeborenen und Säuglingen. In optimalem Fall ist es möglich, schon mittels der fetalen Sonographie die komplexen Anomalien des sich entwickelnden Herzens zu finden. Die invasiven Katheteruntersuchungen sind aber mit den nichtinvasiven bildgebenden Verfahren auch noch heute nicht vollständig ersetzbar: die vorigen ermöglichen neben den anatomischen Informationen auch die Beurteilung der Zirkulationsdynamik, weiterhin kann man so den Druck auch messen, und sogar verbreitert sich das Spektrum der therapeutischen Möglichkeiten bei den Katheterinterventionen.

Die moderne, mit Multidetektor-CT geführte, EKG-getriggerte CT-Untersuchungen haben keine Artefakte wegen der Pulsation, deshalb sind sie zur Darstellung der anatomischen Verhältnisse in höher Auflösung geeignet, und gleichzeitig haben sie einen diagnostischen Wert bezüglich der großen Stammgefäße und der Atmungsorgane. Im Gegenteil dazu, sie können nur wenige Informationen über die Funktion der bestimmten Organe leisten. Da man CT-Untersuchungen schnell durchführen kann, sind sie geeignet, Säuglinge und Kleinkinder in instabilem Zustand zu untersuchen, und Komplikationen nachzuweisen. Ihre Indikation ist aber eingeschränkt, da die Strahlenbelastung bei den Kindern zu vermeiden ist.

Die Basisfrage der primären Diagnosis und der postoperativen Zustände ist nicht nur die Morphologie der Herzbinnenräume und Herzklappen, sondern auch zu beurteilen, wie sie funktionieren. Zum Erfolg der einzelnen, oft mehrstufigen rekonstruktiven Operationen ist es essentiell, die Muskelmasse und Funktion der Ventrikel, beziehungsweise die funktionellen Parameter der rechten und linken Ventrikel einzelweise kennenzulernen. All dies kann man am einfachsten mittels MRT messen, und sogar kann man damit gleichzeitig die Blutmenge in den Großgefäßen, das Shunt-Volumen zwischen den Blutkreisläufen und die Funktion der Herzklappen quantifizieren. Wenn man diese mit MRA ergänzt, kann man auch die Anomalien der großen Stammgefäßen klären.

Viele angeborene Herzfehler führen zu Links-Rechts-Shunts in Form von Vorhof- oder Ventrikelseptumdefekten, einem persistierenden Ductus arteriosus Botalli oder einer Lungenvenenfehlmündung. Die Shunts führen zu einer erhöhten Volumen- und Druckbelastung sowohl des rechten Herzens als auch des pulmonalen Kreislaufs; diese Veränderungen können im Röntgen-Thorax nachvollzogen werden. Die Diagnose kann man in solchen Fällen meistens mittels Echokardiographie feststellen. Die komplexen Anomalien (z.B. Fallot-Tetralogie, Großgefäß-Transposition, univentrikuläre Zustände, usw.) benötigen je nach Patienten individualisierte bildgebende Untersuchungen. Vermöge des günstigen Effektes der rekonstruktiven Operationen ist das Überleben der früher mit schlechter Prognose lebenden Patienten gestiegen. Die Mehrheit der Patienten, die mit ernsthaften Fehlbildungen geboren sind, erleben auch schon das Erwachsensein, deshalb brauchen sie immer mehr Kontrolluntersuchungen. Daher ist es essentiell, die Fehlbildungen des Herzens nicht nur in der Praxis der Kinderheilkunde, sondern auch bei Erwachsenen zu kennen.

8.1.2. Primäre Kadiomyopathien

Bei hypertrophen Kardiomyopathien ist oft eine Beteiligung des Ventrikelseptums vorzufinden. Die Beteiligung kann asymmetrisch oder linksbetont sein, häufig zeigt sich eine stenosierende Beeinträchtigung der linksventrikulären Ausstrombahn. Durch eine Ultraschalluntersuchung gelingt es relativ leicht, ungleichmäßige Verdickungen des subaortalen Septums und daraus resultierende Stenosierungen festzustellen. MRT-Untersuchungen können, neben morphologischen oder funktionellen Störungen auch degenerative myokardiale Prozesse darstellen.

Bei den dilatativen Kardiomyopathien ist eine Vergrößerung der Ventrikel erkennbar. Die Wand ist ausgedünnt und die Pumpfunktion des Herzens ist beeinträchtigt, woraus eine Abnahme der Ejektion-Fraktion resultiert. Die häufigste zu Grunde liegende Erkrankung ist eine koronare Herzkrankheit, aber auch metabolische Störungen, entzündliche Prozesse und toxische Schäden können die Ursache sein. Die kardiale Morphologie und Funktion sind durch die Echokardiographie gut beurteilbar, während der MRT eine wichtige Rolle in der Differentialdiagnostik spielt.

Arrythmogen-rechtsventrikuläre Kardiomyopathien sowie die Non-Compaction Kardiomyopathie können nur mittels einer MRT-Untersuchung diagnostiziert werden. Normalerweise sind solche Untersuchungen bei Patienten mit nicht eindeutigen rezidivierenden Arrythmien notwendig. Bei der Tako-Tsubo Kardiomyopathie weist die Basis des linken Ventrikels eine zirkuläre Hypertrophie auf, während der Apex normal erscheint. In seltenen Fällen kann sich die Erkrankung mit einer umgekehrten Verteilung darstellen. Die Echokardiographie stellt hierbei die hauptsächliche Untersuchungsmethode dar, während MRT nur eine ergänzende Rolle spielt.

8.1.3. Myokarditis

Der Verdacht auf Myokarditis kommt meistens dann auf, wenn die klinische Darstellung und die Laborergebnisse (Nekroenzyme) auf myokardialen Infarkt weisen, aber Koronarangiographie mit Katheter hat ein negatives Ergebnis. MRT-Untersuchungen können die direkten Zeichen von ödematösen-infiltrativen Veränderungen des Myokards aufdecken. Außerdem ist es möglich, nach Kontrastmittelgabe ein irreguläres Late-Enhancement der mittleren Wandschichten darzustellen, und diese von ischämischen Schäden, die eine subendokardiale Verteilung vorweisen, zu unterscheiden.

8.1.4.Ischämische Herzerkrankung

Die Aufgabe der Bildgebung bei ischämischen Herzerkrankungen ist es, obstruktive und angeborene anatomische Abnormalitäten des Koronarsystems darzustellen. Außerdem sollen sowohl myokardiale Schäden als auch deren daraus folgenden funktionellen Beeinträchtigungen beurteilt werden. Des Weiteren soll diese Untersuchung Auskünfte über die Komplikationen eines Myokardinfarktes liefern, eine Hilfestellung in der Planung von chirurgischen oder interventionellen Eingriffen bieten und die Effektivität von therapeutischen Maßnahmen beurteilen.

Die herkömmliche bildgebende Modalität für die Darstellung der Koronargefäße ist die Herzkatheteruntersuchung (Koronarographie), die nach wie vor bei akutem Koronarsyndrom absolut indiziert ist. Während der Untersuchung können nicht nur ursächliche Stenosen oder Verschlüsse der Kranzgefäße identifiziert werden; es ist zudem möglich, eine Dilatation mit einem Ballonkatheter durchzuführen oder den Fluss durch die Implantation eines Stents wiederherzustellen.

Kann eine Rekanalisation des betroffenen Koronargefäßes innerhalb von sechs Stunden nach Symptombeginn erfolgen, kann das Absterben des Myokards möglicherweise vollständig verhindert, oder zumindest das betroffene Areal deutlich reduziert werden. Die Koronarangiographie bei Patienten mit stabiler Angina wird nur empfohlen, wenn klinisch ein hohes Risiko einer koronaren Herzkrankheit bestehen bleibt. Die CT-Koronarographie kann die Herzkatheteruntersuchung bei Patienten, die einer niedrigen oder mittleren Risikogruppe angehören und die sich mit angina-ähnlichen Brustschmerzen vorstellen, ersetzten. Die Untersuchung hat eine hohe Sensitivität und einen negativen prädiktiven Wert für die koronare Herzkrankheit; sie stellt deshalb eine sensitive Screeningmethode für Patienten dar, die sich mit Angina pectoris vorstellen. Außerdem kann diese Methode alternative Diagnosen für Brustschmerzsyndrome liefern. Die CT-Untersuchung ist nicht nur für die Darstellung des Gefäßlumens gut geeignet, sie kann zudem gefährliche Plaques mit ihrem besonderen, lipidreichen morphologischen Erscheinungsbild identifizieren. Diese Läsionen können bei der Koronarographie unentdeckt bleiben und liefern entsprechend falsch-negativen Ergebnissen bezüglich signifikant vorliegender arteriosklerotischer Beteiligung.

 
Myokardiale Ischämien führen zu Unregelmäßigkeiten der ventrikulären Wandbewegung, die sich bei latenter Ischämie nur nach Provokation zeigen. Ischämie-induzierte Hypokinese und Akinesie können durch Stress-Echokardiographie oder MRT-Untersuchungen sensitiv festgestellt werden. Durch Koronararterienstenosen bedingte Angina pectoris wird von einer Abnahme der myokardialen Perfusion verursacht. Dies kann in Ruhezuständen der Fall sein, kann aber auch durch Stresstests zuverlässig demonstriert werden. Herkömmlich werden Perfusionsuntersuchungen mittels Radionukliden durchgeführt: sowohl 99mTc-Sestamibi SPECT- als auch PET-Untersuchungen können Perfusionsabnormalitäten darstellen. Die MRT-Untersuchung, durchgeführt mit ergänzendem pharmakologischen Stresstest erweist sich auch in dieser Hinsicht als sensitiv.

Wenn die Diagnose einer koronaren Herzkrankheit bereits vorliegt, kann die Bildgebung zur Bestimmung der Myokardvitalität genutzt werden. Diese ist ein wichtiger, beeinflussender Faktor, da Revaskularisierungstechniken eine signifikante Verbesserung der ventrikulären Funktion bewirken können, wenn das reperfundierte Myokardareal eine Vitalität von mindestens 50% seiner Wanddicke zeigt. Die Vitalität kann durch eine Myokardszintigrafie, CT oder MRT beurteilt werden. In der MRT-Untersuchung zeigen avitale Areale oder Narbengewebe eine charakteristisch verringerte Kontrastmittelanreicherung in den späten Serien (5-10 Minuten nach i.v.-Injektion); diese sind leicht vom vitalen Myokard zu unterscheiden. Die weitverbreitete Anwendung von MRT in der Untersuchung der kardialen Vitalität wird zunehmend gerechtfertigt durch die Tatsache, dass bei dieser Technik die Anwendung von ionisierender Strahlung nicht notwendig ist. Außerdem kann durch eine einzelne Untersuchung die bestmögliche Analyse von Anatomie und Funktionalität gewährleistet werden und die Funktionalität, der Zustand des Myokards sowie die Myokardviabilität dargestellt werden.

Die Echokardiographie kann für die Erstdiagnose sowie für nachfolgende Untersuchungen von Komplikationen bei akuten Myokardinfarkten angewendet werden. Ihr großer Vorteil anderer Modalitäten gegenüber ist es, dass sie im Rahmen einer Bedside-Untersuchung durchgeführt werden kann, zu jeder Zeit und so oft wie notwendig wiederholt werden kann. Mittels dieser Methode können Zustand, Funktion und Wandbewegungsstörungen des linken Ventrikels sensitiv analysiert werden. Die Papillarmuskeln sowie Septumrupturen können ebenso dargestellt werden. Desweiteren können in der Echokardiographie Aneurysmen, intramuralen Thromben oder ein Perikarderguss sensitiv diagnostiziert werden. Chronische erkrankte und stabile Patienten können normalerweise mittels MRT kontrolliert werden, die entsprechend detaillierte Informationen liefert.

8.1.5.Klappenerkrankungen

Indirekte Zeichen als Hinweis auf eine Herzklappenerkrankung können durch konventionelle Thorax-Röntgenaufnahmen erkannt werden. Aus der Aortenklappeninsuffizienz kann eine ausgeprägte Erweiterung des linken Ventrikels resultieren, während der Aortenbogen sich erweitert und verlängert zeigt. Bei der Mitralklappeninsuffizienz sind sowohl linker Vorhof als auch linker Ventrikel vergrößert; ein Lungenödem ist nicht selten die Folge eines Linksherzversagens. Bei der Mitralklappenstenose erscheint der linke Ventrikel kleiner, während der linke Vorhof und die Herzohren beide vergrößert sind. Eine pulmonale Druckerhöhung sowie eine pulmonale Stauung lassen sich häufig feststellen. Zusätzlich können bei weiter fortgeschrittenen Mitralklappenstenosen ein gesteigerte Vorhofdruck sowie eine Vergrößerung des rechten Ventrikels beobachtet werden. Bei der Pulmonalklappenstenose und -Insuffizienz zeigen sich sowohl der rechte Ventrikel als auch der Truncus pulmonalis vergrößert.

Die Echokardiographie bietet eine real-time Bildgebung von Klappenstrukturen und deren Funktion. Hierbei ist die Visualisierung von anatomischen Fehlbildungen der membranösen Klappenstruktur und Vegetationen auf den Klappen möglich; stenotische Läsionen und septale Verschlussabnormalitäten können ebenso gut erkannt werden. Doppler-Untersuchungen können Beschleunigungen des Blutflusses präzis messen, dies findet Anwendung bei der Abschätzung des durch die Stenose verursachte Druckgefälles oder der Menge des Rückflusses im Falle einer Insuffizienz. Die Echokardiographie kann auch zur Messung oder Kontrolle der Dilatation aller Herzhöhlen zuverlässig verwendet werden. Im Vergleich zu der radiographischen Beurteilung einer linksventrikulären Hypertrophie bei Aortenklappenstenose, sind Ultraschalluntersuchungen überlegen, da die Vergrößerung des linken Ventrikels in Röntgenbildern lange unentdeckt bleiben kann, bis die Herzinsuffizienz weit fortgeschritten ist, so dass der Ventrikel bereits irreversible Schäden erlitten hat.

MRT- und CT-Untersuchungen werden für die Beurteilung der Herzklappen nicht routinemäßig genutzt. Für andere Fragestellungen (hauptsächlich bei angeborenen Herzerkrankungen) können diese Techniken jedoch auch bezüglich Klappenmorphologie und –funktion informativ sein. Die MRT hat den Vorteil, dass Flussraten gemessen werden können, während CT sensitiver bei der Identifizierung von Gefäßverkalkungen ist.

8.1.6.Radiologische Aspekte von Arrhythmien

Kardiomyopathien prädisponieren für Arrhythmien, unter ihnen ist die arrthymogen-rechtsventrikuläre Kardiomyopathie am häufigsten. Die MRT spielt die größte Rolle in der Diagnostik, da sie die morphologischen Abweichungen des rechten Ventrikels sowie die strukturellen Veränderungen des Myokards mit großer Genauigkeit beurteilen kann.

Thrombenbildung in Vorhöfen ist eine häufige Komplikation des Vorhofflimmerns aufgrund veränderter hämodynamischer Zustände; sie kommt meist im linken Herzohr vor und bringt das Risiko einer systemischen Embolisation mit sich. Die Echokardiographie wird bei Patienten mit Vorhofflimmern routinemäßig genutzt, um eine kardiale Ursache einer Embolie auszuschließen. Intra-aurikuläre Thromben, die häufigste Quelle einer kardialen Embolie, werden am besten durch die transösophageale Echokardiographie beurteilt.

Die Katheterthermoablation ist eine Therapie, die bei Vorhofflimmern herangezogen werden kann. Für die Planung und Durchführung dieser Intervention ist es notwendig, die genaue Anatomie des linken Ventrikels und der Pulmonalvenenostien zu kennen. Sowohl MRA- als auch CTA-Untersuchungen können dazu die notwendigen 3D-Informationen iefern.

8.1.7.Erkrankungen des Perikards

Ein Perikarderguss zeigt sich in Thorax-Röntgenaufnahmen als ein getrübter, dichter Mantel um das Herz. Die Echokardiographie ist jedoch die Technik, mit der ein Perikarderguss am einfachsten und zuverlässigsten diagnostiziert werden kann. Zudem kann durch die Echokardiographie die optimale Punktionsstelle ermittelt werden. Wenn die Ultraschalluntersuchung keine eindeutigen Informationen liefern kann, beispielsweise bei komplexen entzündlichen Veränderungen oder suspekten Neoplasien, wird eine CT- oder MRT-Untersuchung notwendig. Zu den Komplikationen einer Perikarditis zählen Verdickungen des Perikards und die Bildung sklerotischer Schwielen, beides kann zur Entwicklung einer konstriktiven funktionellen Störung führen, die möglicherweise chirurgisch behandelt werden muss. Obwohl die Echokardiographie sklerotische Läsionen darstellen kann, ist die Beurteilung der gesamten perikardialen Oberfläche mit dieser Technik nicht möglich. CT-Untersuchungen sind sensitiv für die Bildgebung von Verkalkungen, mit einer EKG-getriggerten Untersuchung ist auch eine funktionelle Analyse möglich. Hinsichtlich perikardialer Erkrankungen wird die komplexeste Charakterisierung durch MRT gewährleistet, trotz der mangelnden Sensitivität für sklerotische Läsionen.

8.1.8.Herztumor

Die häufigsten primären Herztumore sind Myxome, ausgehend vom Endokard und den Klappen. Diese zeigen sich typischerweise als mobile, intra-kavitale Raumforderungen; die Bildgebung ist mittels Echokardiographie, CT oder MRT möglich. Der häufigste Tumor ausgehend vom Myokard ist das oft multifokale Rhabdomyom. Sekundärtumoren des Herzens können Metastasen als Folge einer hämatogenen Streuung sein; die Primärtumoren sind zum großen Teil Mamma- und Lungenkarzinome oder Melanome. Zu Sekundärtumoren kann es auch durch direktes Einwachsen von thorakalen Tumoren kommen, am häufigsten sind die Ursachen primäre Lungentumoren, die bis zum Herzen reichen. Die Echokardiographie kann den Verdacht eines bis in die Herzwand oder –höhlen hineindrängenden Tumors bestätigen, ist aber nicht in der Lage, weitere, extra-kardial liegende Tumorkomponente auszuschließen, und ist des Weiteren nicht effektiv in der Differenzierung zwischen solchen Läsionen und normalem Myokard. Eine weitere grundlegende Frage ist, wie es festgestellt werden kann, inwieweit die pathologische intra-kavitale Läsion aus vitalem Tumorgewebe oder aus thrombogenischem Gewebe auf seiner Oberfläche besteht. Diese Frage kann am besten mittels einer MRT-Untersuchung beantwortet werden. Tumoren mit extra-kardialen, mediastinalen oder pulmonalen Infiltration können die Anwendung einer CT-Untersuchung nötig machen, um das wahre Ausmaß der tumorösen Komponente feststellen zu können.

8.1.9.Verletzungen

Perforierende Verletzungen der Herzhöhlen führen zu einem perikardialen Hämatom- wenn sie keine Perikardtamponade verursachen. In diesen Fällen kann die Echokardiographie zur Identifizierung und Kontrolluntersuchung herangezogen werden. Stumpfe Gewalteinwirkung führt zu myokardialen Prellungen, die einem Myokardinfarkt sowohl klinisch als auch in den Laborergebnissen ähneln können. Ödem und Nekrose mit Beteiligung des Myokards können in MRT dargestellt werden.

8.2. Gefäßsystem

8.2.1.Erkrankungen des Pulmonalkreislaufs

8.2.1.1. Entwicklungsstörungen

Die Mehrzahl der Entwicklungsanomalien der pulmonalen Arterien und Venen befinden sich im Rahmen von angeborenen Herzfehlern. Ein Beispiel ist die periphere Pulmonalarterienstenose, die häufig multipel und bilateral auftritt; eine weitere ist die aneurysmatische Dilatation der Pulmonalarterie. Die unilaterale Hypoplasie oder die komplette Agenesie der Lungenarterie führen zur Hypoplasie der ipsilateralen Lunge sowie einer daraus resultierenden thorakalen Asymmetrie. Röntgenbilder des Thorax zeigen eine nahezu fehlende Gefäßzeichnung, sodass das normale Arterienmuster kaum identifiziert werden kann. Sowohl CTA- als auch MRA-Untersuchungen können den dünnen Stamm der Pulmonalarterie darstellen oder, in manchen Fällen, sein komplettes Fehlen.

Die häufigste Anomalie der Pulmonalvenen ist deren Transposition. Es kann die partielle oder komplette Venentransposition vorkommen, mit einer Pulmonalveneneinmündung in die rechte Herzhälfte statt des linken Vorhofs. In anderen Fällen können Pulmonalvenen mit den venösen Gefäßen des großen Kreislaufs in Verbindung stehen, was einen funktionellen Links-Rechts-Shunt darstellt. Ein typisches Bild zeigt sich im Röntgen-Thorax, wenn die isolierte Fehleinmündung einer unteren Pulmonalvene in das venöse System des großen Kreislaufs vorhanden ist. Diese Variante nennt sich „Scimitar-Syndrom“, da die Form der Vene einem von der Vena cava inferior zum rechten Vorhof verlaufenden Krummsäbel ähnelt.

Pulmonal-arteriovenöse Malformationen (AVM) weisen normalerweise eine Beteiligung der peripheren Pulmonalarterien auf und kommen typischerweise bei der Osler-Krankheit vor. Die Ergebnisse radiologischer Bildgebung zeigen eine Dilatation der afferenten arteriellen und efferenten venösen Äste mit verlangsamtem Blutfluss, während aneurysmatische Dilatationen verschiedener Größen am Nidus der Läsion gesehen werden können. Da das umliegende normale Lungengewebe sich deutlich von der Malformation abgrenzen lässt, reicht eine CT-Nativuntersuchung für die Diagnosestellung oft aus. Die präzise Charakterisierung einer Läsion wird durch CTA gewährleistet, die selbst die kleinsten Läsionen sichtbar machen kann. Eine MRT-Untersuchung eignet sich nicht für die komplette Darstellung des Thorax, dies ist selbstverständlich von Nachteil, bei der Planung von chirurgischen oder radiologischen Interventionen (Katheterembolisation), da die Therapieplanung die komplette Untersuchung der Lungen voraussetzt, um ein Mehrfachauftreten von AVM auszuschließen.

8.2.1.2. Lungenembolie

Der konventionelle Röntgen-Thorax ist zur Akutdiagnostik einer Lungenarterienembolie (LAE) nicht indiziert, denn er zeigt eventuell nur kleine Veränderungen. Dies beruht auf die Tatsache, dass eine Infarktpneumonie nur in einer geringen Zahl der Fälle auftritt. Die in solchen Fällen auftretende Transparenzminderung im subpleuralen peripheren Lungenregionen nennt man Hampton-Buckel („Hampton’s hump“). Bei der Verlegung eines großen Gefäßes kann ein hypovaskularisiertes Areal erkennbar sein, das ist das Westermark-Zeichen. Ansonsten können in Röntgenbildern periphere Infiltrationen, kleine Anteile eines Pleuraergusses oder ein Zwerchfellhochstand beobachtet werden.

Duplex-sonographische Untersuchungen werden primär zur Lokalisation der Emboliequelle angewandt, z.B. durch die Identifizierung einer tiefen Venenthrombose.

Früher wurde die Pulmonalangiographie durch Katheterisierung des rechten Herzvorhofs mit anschließender Kontrastmittelinjektion durchgeführt. Abgesehen von ihrer Invasivität hat diese Methode einen limitierten Wert in der Differentialdiagnostik und ist daher nicht die geeignetste Methode. Die Haupteinschränkung dieser Technik ist, dass der Embolus durch ein indirektes Zeichen, nämlich als ein Füllungsdefekt, identifiziert werden muss: teilverlegte arteriellen Äste zeigen eine reduzierte Kontrastierung, während verschlossene Gefäße als abgestumpfte Äste mit verminderter Anzahl oder ohne jegliche distale arteriellen Verzweigung dargestellt werden.

Die Lungenperfusionszintigraphie wird genutzt, um die pulmonalen Areale darzustellen, die vom Blutkreislauf abgetrennt sind. Da die Ventilation bei einer Lungenembolie typischerweise aufrechterhalten wird, war die kombinierte Perfusions-Ventilationsszintigraphie aufgrund ihrer relativen Spezifizität viele Jahre lang eine der wichtigsten bildgebenden Modalitäten bei Verdacht auf eine akute Lungenembolie. Die Haupteinschränkungen der Szintigraphie sind die indirekte Darstellung und die eingeschränkte Sensitivität.

Kontrastmittelgestützte CT-Untersuchungen können sowohl die Lungengefäße als auch das Lungenparenchym in hochauflösenden Bildern darstellen. Die teils oder komplett thrombembolisch verschlossenen Gefäße können direkt detektiert werden, und sind leicht von dem mit Kontrastmittel gefüllten Lumen zu unterscheiden. Mit der CT-Angiographie (mit ausreichend dünner Schichtdicke) gelingt es mit großer Sicherheit, die Beteiligung von distalen, subsegmentalen, 2-3 mm weiten Gefäßen zu identifizieren. Der größte Vorteil der CT-Untersuchung ist, auch wenn keine LAE vorhanden ist, dass andere pathologische Prozesse im Thorax sicher diagnostiziert werden können (z.B. Pneumothorax, Pneumonie, usw.). Daher ist bei Verdacht auf eine Lungenembolie die CT-Angiographie die bildgebende Methode der Wahl.

Sattelembolus mit Blockade beider Pulmonalarterienhauptstämme Bilaterale, multiple Embolien in den Segmentarterien.

 
In der Diagnostik des akuten Brustschmerzes lässt ein 64-Zeiler CT-Gerät mit EKG-Triggerung den sogenannten „Triple-rule-out“ zu. Mittels dieses modernen Scanners können Lungenembolien, ein akutes Aortensyndrom sowie auch ein akutes Koronarsyndrom innerhalb einer Untersuchung diagnostiziert oder ausgeschlossen werden. Dual-source CT-Untersuchungen, die auf weitfortgeschrittenen technologischen Applikationen basieren, können auch Perfusionsanalysen durchführen. MRT-Untersuchungen werden normalerweise als Alternative bei Patienten mit Iod-Überempfindlichkeit in Erwägung gezogen. Die kontrastmittelgestützte MRT-Angiographie bietet zwar eine weniger präzise Auflösung im Vergleich zur CTA, kann aber das Vorhandensein von Embolien in den größeren Lungenarterien nachweisen. Es ist auch durch die Anwendung von „steady state“ Sequenzen, die eine herausragende Rolle in nativen MR-Untersuchungen des Herzens spielen, möglich, das Lumen der zentralen Pulmonalarterienäste darzustellen. Diese Technik könnte sich bei Verdacht auf Lungenembolien bei Schwangeren als extrem nützlich erweisen.

8.2.1.3. Pulmonalarterieller Hypertonie

Die Thorax-Röntgenaufnahme zeigt die charakteristische Verdickung der zentralen Arterien mit abruptem Kalibersprung zu den peripheren Arterien. Dies wird normalerweise als zentroperiphere Diskrepanz bezeichnet. Die Radiographie kann zusätzlich fortgeschrittene, chronische Lungenveränderungen zeigen, die die Entwicklung einer chronischen Herzlungenerkrankung erklären können (chronisches Cor pulmonale).

Die Echokardiographie kann Zeichen einer Rechtsherzbelastung zeigen, kann aber nicht zwischen primären und sekundären Veränderungen differenzieren.

CT-Untersuchungen werden hauptsächlich verwandt, um eine chronische Lungenembolie auszuschließen oder in progredienten Fällen, wo sie als Assessment-Werkzeug für die Lungentransplantation dienen.

8.2.1.4. Pulmonaler venöser Hypertonie

In Fällen von linksventrikulärer Insuffizienz zeigen Röntgenbilder eine basoapikale Kaliberdiskrepanz der Gefäße. Die apikalen Lungenvenen sind im Verhältnis zu den basalen Venen aufgeweitet. Parallel hierzu entwickelt sich ein interstitielles Ödem - initial basal gelegen-, welches zu einer Verdickung der basalen Interlobulärsepten führt, diese werden als Kerley B Linien bezeichnet. Heutzutage hat dieses Phänomen nachrangige klinische Bedeutung, da durch die Echokardiographie eine funktionelle Beurteilung des linken Ventrikels und damit verbundenes sensitives Monitorisieren des Patientenzustandes möglich ist.

Die idiopathische oder iatrogene Pulmonalvenenstenose kann auch die Ursache eines pulmonalenvenösen Hypertonie sein, die auch mittels CTA oder MRA erkannt werden kann.

8.2.2. Erkrankungen des Systemkreislaufes

8.2.2.1. Angeborene Anomalien der großen Gefäße

8.2.2.1.1. Koarktation der Aorta, Aortenisthmusstenose

Zwei Hauptformen:

1. präduktal –Verengung (Hypoplasie) des längeren Segments des Aortenbogens;
2. postduktal – klassischerweise auf Höhe des Isthmus lokalisiert, eine kleine segmentale Verengung ausgehend von distal der linken Arteria subclavia

Sie wird üblicherweise, aufgrund der deutlichen Symptomatik, im Säuglingsalter diagnostiziert. Die klassische diagnostische Methode ist die Katheterangiographie. Das injizierte Kontrastmittel zeigt den Grad und die Länge der Stenose sowie die assoziierte Kollateralenbildung und andere begleitende Abnormalitäten. Der Hauptvorteil dieser Methode ist, dass der hierdurch messbare arterielle Druck sowie die Druckgradient Informationen zur Auswahl eines Therapieprotokolls liefern. Außerdem kann nach der Katherterangiographie auch eine anschließende Angioplastie (Dilatation) oder Stentimplantation durchgeführt werden. Nach der primären chirurgischen Korrektur sind Kontrolluntersuchungen notwendig, um das Risiko einer residualen Stenose zu beurteilen. Auf der anderen Seite sind Kontrollen ebenso notwendig, da ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung von Pseudoaneurysmen im Operationsgebiet besteht. (Diese treten normalerweise als segmentale Dilatationen im OP-Gebiet auf. Sie zeigen teils vorhandene oder komplett fehlende Komponenten der normalen Gefäßwand). Wiederholte Kontrolluntersuchungen sollten nicht-invasiv, mit Techniken ohne die Anwendung von ionisierender Strahlung durchgeführt werden.

Die Echokardiographie kann in der Diagnostik bei Neugeborenen hilfreich sein, da sie hier den Aortenbogen direkt darstellen kann. Sie ist signifikant bei der Feststellung nach linksventrikulären Belastungszeichen und ist notwendig für die Diagnostik von häufig assoziierten Entwicklungsfehlern des Herzens. Die am häufigsten assoziierte Anomalie ist die bikuspidale Aortenklappe.

Die CTA bietet ein hochaufgelöstes Bild bezüglich Stenose und postoperativer Komplikationen. Außerdem kann sie leicht bei Säuglingen durchgeführt werden, obwohl die MRT die bevorzugte Methode, aufgrund der nicht vorhandenen, relativ großen Strahlungsdosis darstellt. Die MRT ist ideal für eine Altersklasse, in der Kinder aktiv mitarbeiten können. Diese Methode kann angewandt werden, um die Morphologie der Aorta und assoziierte Herzanomalien zu beurteilen. Außerdem können quantitative Untersuchungen des kollateralen Flusses durchgeführt werden (Flußmessung).

Kontrastmittelgestützte MR-Angiographie CT-Angiographie – Volumen Rendering

8.2.2.1.2. Anomalien des Aortenbogens

Die supraaortalen Arterien zeigen große Variabilität bezüglich ihrer Ursprünge und Verzweigungsmuster. Die Varianten sind nicht pathologisch, aber das Wissen über sie ist essentiell, da die Arterien während Katheterninterventionen schwer zu lokalisieren sein können.

Die Involution der korrekten Segmente des vierten Aortenbogenpaars führt zur normalen Anatomie des Aortenbogens. Wenn dieser Prozess allerdings irregulär abläuft, kommt es zur Bildung eines irregulären Aortenbogens, oft als „Aortenring“ bezeichnet. Dessen klinische Bedeutung liegt in der möglichen Verlegung der Luftwege und des Ösophagus, was sich als Stridor oder durch Dysphagie äußert. Eine der einfachsten Anomalien, die sich normalerweise als Zufallsbefund im Erwachsenenalter zeigt, ist die aberrante Arteria subclavia (eine retroösophageal verlaufende rechte Arteria subclavia). Das klassische Beispiel eines kompletten Gefäßrings ist der doppelte Aortenbogen, welcher normalerweise einer frühen, rekonstruktiven Operation bedarf.

CTA-Bild bei einem zweimonatigen Neugeborenen, volume rendering (VRT)

Die Radiographie spielt eine wichtige Rolle in der Feststellung des Spektrums der Gefäßringe, insbesondere durch Einsatz von Verfahren zur Darstellung des Trachea-Luftbandes. Eine Breischluckuntersuchung mit Kontrastmittel kann die typischerweise lateral und dorsal lokalisierten Eindellungen der Speiseröhre abbilden.

CTA und MRA können die genaue Anatomie darstellen; sie können identifizieren, welche Aortensegmente normal und welche hypoplastisch sind oder komplett fehlen. Sie können zudem angewandt werden, um den genauen Ursprung der verschiedenen supraaortalen Arterien zu lokalisieren. All diese Befunde sind notwendig für die präzise Planung jeglichen chirurgischen Eingriffs. Die CT ist vorteilhaft, besonders wenn die Lunge oder die Luftwege beurteilt werden müssen.

8.2.2.1.3. Anomalien der großen Venen

Anomalien der Vena cava superior und inferior sind am häufigsten, sie werden als Zufallsbefund bei bildgebenden Untersuchungen festgestellt. Isoliert auftretend prädisponieren sie nicht für Komplikationen. Venöse Aberrationen sind durch Ultraschalluntersuchungen nur teilweise beurteilbar; intrathorakale Segmente, Anteile auf Höhe des Zwerchfells und retroperitoneale Segmente können nur unvollständig abgebildet werden. Eine der Hauptfragen, die bei der Diagnostik von atypisch verlaufenden Venen geklärt werden muss, ist ob diese einen kongenitalen oder erworbenen Zustand darstellen. Um dies zu klären bieten herkömmlicherweise Kontrastmitteltechniken (Phlebographie) nur unvollkommene Auskünfte. Präzisere diagnostische Ergebnisse sind aus der venösen Phase einer kontrastgestützten CT-Untersuchung zu erwarten.

8.2.2.2. Periphere Gefäßmalformationen

Mitglieder dieser Erkrankungsgruppe werden oft noch fälschlicherweise als Hämangiome bezeichnet. Sie können in zwei Arten unterteilt werden: high-flow und low-flow Anomalien.

High-flow arteriovenöse Malformationen sind typischerweise durch einen Shuntkreislauf gekennzeichnet; die Flussgeschwindigkeit nimmt zu, afferente Arterien und efferente Venen sind aufgrund des gesteigerten Blutflussvolumens erweitert. Mit Duplex-US-Untersuchungen können sehr hohe Flussgeschwindigkeiten mit niedrigen Widerstandsindizes oder pulsatiler Fluss in den Venen am Nidus als direktes Zeichen eines Shuntkreislaufs gemessen werden. Das übliche diagnostische Vorgehen ist die Katherterangiographie, die nach wie vor das detaillierteste Bild der zuführenden arteriellen Shuntäste und der abfließenden Venen bietet. Außerdem kann diese Methode Informationen über das Ausmaß des Nidus und die Flussgeschwindigkeit liefern. Hauptvorteil der Kathetermethode ist die Möglichkeit zur direkten Intervention. Die zuführenden Arterien können selektiv oder super-selektiv lokalisiert und durch Embolisationsmethoden okkludiert werden. Die kontrastgestützte MRA erstellt Bilder, die denen der DSA ähneln, und deckt die Architektur abnormaler Gefäße auf. Um AVM zu beweisen, hat mehrphasen- oder 4D- MRA Technik einen Vorteil, und zwar dass sie nicht nur die Morphologie darstellt, sondern auch bezüglich der Kreislaufdynamik informativ ist.

Low-flow Malformationen können sich aus Venen, Kapillaren und lymphatischen Gefäßen in variablen, gemischten Formen zusammensetzten, die tumorähnlichen Strukturen ähneln können. Sie können auch aus Gefäßnetzwerken bestehen, die in unterschiedlichen Richtungen mit verschiedenen Kalibern verlaufen. Ultraschalluntersuchungen können den erweiterten Venenplexus identifizieren, wobei Malformationen der lymphatischen Gefäße oft zystische Komponente enthalten. Die Radiographie wird normalerweise genutzt, um begleitende Veränderungen oder Deformitäten der knöchernen Strukturen zu beurteilen. Die herkömmliche Angiographie kann entweder komplett negative Ergebnisse ergeben oder auch Hinweise auf Füllungsdefekte in der venösen Phase liefern. Die präziseste Lokalisation gelingt der MRT: langsam fließende Malformationen zeigen sich in T2-gewichteten Bildern typischerweise als Unregelmäßigkeiten mit hoher Signalintensität und können deshalb von den benachbarten gesunden Geweben klar differenziert werden.

8.2.2.3. Arteriosklerose

Die bildgebenden Methoden haben zwei Aufgaben- a) den arteriosklerotischen Prozess nachzuweisen und Plaques zu identifizieren und b) das Ausmaß der resultierenden Stenose zu quantifizieren und ihre hämodynamische Relevanz beurteilen zu können. Die diagnostische Strategie muss so gewählt sein, dass die Untersuchung Informationen liefert, die zur therapeutischen Entscheidungsfindung beitragen, für den Patienten möglichst wenig invasiv ist und sich so kosteneffektiv wie möglich gestaltet. (Es darf nicht außer Acht gelassen werden, dass die Arteriosklerose eine endemische Erkrankung darstellt und das diagnostische Protokoll mit bis zu zehntausend Untersuchungen das Gesundheitssystem belastet.)

8.2.2.3.1. Schlaganfall- zerebrovaskuläre Erkrankungen

In der Mehrzahl der Fälle ist die Ursache eines Schlaganfalls auf eine arteriosklerotische Läsion des zuführenden arteriellen Systems im Gehirn zurückzuführen. Ultraschalluntersuchungen können ein langes Segment der vier großen extrakraniellen Hauptgefäße, die das Gehirn speisen, zuverlässig abbilden. Es ist von diagnostischem Vorteil, dass die Mehrzahl der arteriosklerotischen Läsionen, die zerebovaskuläre Symptome verursachen, an der Karotisgabel gefunden werden können und daher durch US-Untersuchungen der Karotis gut dargestellt werden können. US kann das Ausmaß von Plaques darstellen und deren Zusammensetzung charakterisieren. Lipidreiche Plaques werden von einer dünnen vulnerablen Kappe bedeckt, die normalerweise eine weiche Konsistenz aufweist und daher instabil ist. Außerdem sind inhomogene Strukturen und unregelmäßige Oberflächen ein Hinweis auf schlechte prognostische Faktoren. Die Exulzeration, eine an der Plaqueoberfläche erscheinende Exkavation, birgt ein hohes Embolisationsrisiko. Farbdoppler-Untersuchungen können hilfreich sein, um die genauen Umrisse der Plaques zu definieren. Hierbei können das Residuallumen des verengten Arteriensegments dargestellt werden und sicher zwischen kompletten Verschlüssen und Läsionen, die high-grade Stenosen verursachen, unterschieden werden. Kontrastgestützte Ultraschalluntersuchungen können auch Prozesse der Angiogenese am basalen Abschnitt der Plaque abbilden und sind so sensitiv wie MRT-Untersuchungen. Eins der wichtigsten diagnostischen Ziele der zerebrovaskulären Bildgebung ist die Bestimmung des Stenosenausmaßes der Arteria carotis interna, da das Risiko eines Schlaganfalls parallel zum Stenosengrad wächst. Mögliche zerebrovaskuläre Ereignisse können durch rekonstruktive chirurgische Eingriffe oder Stentimplantation vorgebeugt werden. Eine Verringerung des Durchmessers um 50% wird normalerweise als Grenzwert angenommen, bei der eine Stenose hämodynamisch relevant wird. Unterhalb dieses Niveaus kann der Stenosengrad gut durch 2D-planimetrische Messungen abgeschätzt werden. Um die stenotischen Läsionen quantifizieren zu können, die den Durchmesser um mehr als 50% reduzieren, ist es besser, den hämodynamischen Effekt eines verengten Lumens, durch Messungen der Flussgeschwindigkeitszunahme, zu beurteilen. Wenn eine signifikante Stenose gefunden wird, kann der Patient engmaschig überwacht werden. Bei einer Stenose von etwa 70% wird ein chirurgischer oder interventioneller Eingriff empfohlen. In diesen und anderen eindeutigen Fällen ist es wichtig, dass im Anschluss an die Duplexsonographie noch eine weitere bildgebende Methode herangezogen wird, die das zerebrovaskuläre System komplett darstellen kann.

Duplex Sonographie mit Flussgeschwindigkeitsmessung Kontrastmittelunterstützte MR-Angiographie

 
Die herkömmliche Katheterangiographie gilt nach wie vor als Goldstandard der bildgebenden Methodik dank ihrer höchstdetaillierten anatomischen Darstellung und der Möglichkeit, die hämodynamische Situation beschreiben zu können. Eine komplette Beurteilung des arteriellen zerebrovaskulären Systems kann durch CTA- und MRA-Techniken bewerkstelligt werden, die ein landkartenähnliches Bild des zerebrovaskulären Arterienbaumes liefern. Ziel beider Methoden ist es, das arterielle System vom Aortenbogen bis zum Circulus arteriosus Willisii mit hoher Bildqualität darzustellen. Der Hauptvorteil der MRT ist, dass diese Methode eine intrakranielle Beurteilung mit der Angiographie kombiniert. Dadurch können gewisse Therapie-modulierende Läsionen (z.B. akute ischämische Läsionen) auf sehr genau diagnostiziert werden. Die mit vielzeiligen (>64) CT gemachte CTA hat den Vorteil, sowohl die große Stenose verursachenden, oft sehr irreguläre Kontur und Kalzifikation besitzenden Plaques, als auch das Ablaufen der residualen Gefäßlumen mit höherer Auflösung darzustellen, demzufolge wird die Messung der Stenosenausmaß auch zuverlässiger. Davon ausgehend, wenn nicht kontraindiziert, macht man heutzutage CTA nach der Duplexultraschall, oder in speziellen Fällen kann es MRA vertreten.

Beim Duplexultraschall ist der umgekehrte Blutfluss in der Arteria vertebralis hinweisend auf ein Stealsyndrom. Dieses weist auf eine hochgradige Stenose oder eine Verlegung des proximalen Segments der ipsilateralen Arteria subclavia (vor dem Abgang der Arteria vertebralis) hin. Selbst die Subklaviastenose kann sowohl mittels CTA als auch mittels MRA untersucht werden.

Originales Durchschnittbild der CTA '"Abbiegende“ sekundär reformattierte Aufnahme, die den Ablauf des Gefäßes folgt'

8.2.2.3.2. Renovaskulärer Hypertonie

Eine Stenose der Nierenarterie führt zu therapieresistenter Hypertonie. Bei klinischem Verdacht kann eine radiologische Untersuchung oder Szintigraphie für die Diagnostik indiziert sein. Wenn die Stenose rechtzeitig entdeckt wird, können chirurgische Rekonstruktionen oder die Katheterdilatation des Gefäßes vorgenommen werden, um den Hypertonie zu behandeln und einem möglichen Nierenversagen aufgrund von stenose-assoziierter Hypoperfusion vorzubeugen.

Wenn die Nierenarterien bei einer Doppleruntersuchung direkt visualisiert werden können, lassen sich hohe Flussgeschwindigkeit und post-stenotischen Turbulenzen beobachten. Der Fluss in den intrarenalen Segmentarterien kann aus einem dorso-lateralen Winkel analysiert werden: wenn die proximalen Arteriensegmente eine Stenose vorweisen, zeigen die registrierten Dopplerkurven ein post-stenotisches Erscheinungsbild. Diese Technik anzuwenden setzt allerdings eine große Menge an Erfahrung voraus, ist sehr Untersucherabhängig und wird daher nur ausnahmsweise durchgeführt.

Die Perfusionsszintigraphie kann signifikante arterielle Stenosen durch den Vergleich der Perfusionsraten beider Nieren identifizieren. Die Sensitivität dieser Methode kann durch die Verabreichung eines ACE-Hemmers gesteigert werden, die Gabe lässt die Aktivität der beteiligten Nieren absinken. Nach Beendigung der ACE-Hemmung kann der renale Scan wiederholt werden, wobei jetzt eine verbesserte Perfusion hinweisend auf eine arterielle Stenose ist. Die Identifizierung von bilateralen Läsionen gelingt mit dieser Methode nur selten, da die Anwendung von ACE-Hemmer kontraindiziert ist.

CTA und MRA sind beide in der Lage, Stenosen der Nierenarterien zu diagnostizieren. Beide Methoden können anatomische Variationen sowie arteriosklerotische Läsionen am Ursprung des Gefäßes oder in distalen Segmenten der Arterie darstellen. Diese Techniken identifizieren nicht nur Wandunregelmäßigkeiten und verengte Lumina, sondern können auch sekundäre Parenchymläsionen der Niere aufdecken. Bei Patienten mit verminderter Nierenfunktion sollten jedoch beide Kontrastmittel vermieden oder nur mit äußerster Vorsicht appliziert werden.

Kontrastgestützte MR-Angiographie Kontroll-CT-Angiographie nach Stentimplantation zur Korrektur einer bilateralen arteriellen Stenose

8.2.2.3.3. Mesenteriale Ischämie

Stenotische Läsionen oder Verschlüsse der unpaarigen splanchnischen Äste der Aorta verursachen chronische mesenteriale Ischämie, die das Symptom einer abdominalen Angina mit sich bringt. Akute Verschlüsse werden üblicherweise durch eine mesenteriale Embolie verursacht und präsentieren sich klinisch als akutes Abdomen, ein schwerwiegender Zustand mit hoher Letalität. In allen Fällen bietet die CTA die beste Diagnostik und kann Hinweise auf den aktuellen Zustand der abdominalen Organe liefern.

8.2.2.3.4. pAVK, periphere arterielle Verschlusskrankheit

Obliterative Erkrankungen der unteren Extremitätenarterien können sich von der subrenalen Aorta bis in die distalen Endarterien der Gliedmaßen ereignen. Jedes Segment kann in jeglicher Kombination betroffen sein; abhängig von Schweregrad und der Entwicklungsdynamik können variable arterielle Druckveränderungen und dauerhafte Beschwerden hervorgerufen werden. Die sich schleichend entwickelnde arteriosklerotische Stenose manifestiert sich als Claudicatio intermittens. Die sich akut entwickelnde, kritische Ischämie der Gliedmaßen ist normalerweise auf eine arterielle Embolie zurückzuführen und bedarf einer sofortigen chirurgischen Intervention. Bildgebende Untersuchungen sind nicht zwingend notwendig, wenn das akute klinische Stadium eine Revaskularisation unwahrscheinlich erscheinen lässt.

Laut der herkömmlichen Herangehensweise ist die adäquate Bildgebungsmethode die Katheterangiographie in DSA-Technik. Hierbei wird die wiederholte Injektion kleiner Kontrastmittelvolumina eingesetzt und in wenigen Schritten kann das gesamte arterielle System dargestellt werden. Durch Spätphasenbilder ist die Darstellung des arteriellen Ausflusses möglich, auch bei langsamem Blutfluss.

Der Vorteil der DSA ist, dass kleine Äste und Kollateralen exakt dargestellt werden können; sie bietet Informationen zur Hämodynamik und ermöglicht sogar eine ad hoc Ballonkatheterdilatation oder Stentimplantation. Wenn sich keine der Oberschenkelarterien zur Katheterisierung eignet, kann alternativ die Arteria brachialis punktiert werden. Stenotische Läsionen können semi-quantitativ beurteilt werden: weniger als 50% gilt als geringgradige, zwischen 50-75% als mittelgradige und über 75% als hochgradige Stenose

Proximale Aortenverschluss – Leriche Syndrom Bilaterale multiple Stenose der Arteria femoralis

Kontrastgestützte MR-Angiographie

CT-Angiographie

 
Mittels Mehrzeilen-CT kann eine CT-Angiographie angefertigt werden, die das gesamte Volumen vom Zwerchfell bis zu den Knöcheln abdeckt und den kompletten arteriellen Gefäßbaum mit hohem Kontrast und ausreichender räumlicher Auflösung abbildet. In den meisten Fällen bietet die CTA eine adäquate diagnostische Aussage und kann besonders vorteilhaft zur schnellen Beurteilung von Patienten im reduzierten Allgemeinzustand sein. Die kontrastverstärkte MRT mit großem Messfeld setzt eine spezielle Tischvorschubtechnik für die Abbildung der abdominalen und peripheren Arterien voraus. Mit einer prolongierten Injektion des intravenösen Kontrastmittelbolus kann das arterielle System der abdominalen Aorta und der peripheren Arterien bis zum Knöchel in drei Schritten mit guter räumlicher Auflösung dargestellt werden.

Zusammenfassend stellen sowohl CTA als auch MRA eine wertvolle diagnostische Methode zur Detektion und Charakterisierung von Läsionen der aortoiliakalen oder femoropoplitealen Region dar. CTA kann mit Mehrzeilen-CT und speziellem Kontrastmitteleingabe-Protokoll auch in diesem Bereich eine bessere räumliche Auflösung leisten, und die heutige Tendenz ist, dass diese Untersuchung die konventionelle Angiographie auch in der Notfalldiagnostik der akuten Gefäßobstruktionen immer mehr verdrängt.

8.2.2.4. Aneurysmakrankheit

Aneurysmen sind umschriebene Dilatationen der Gefäße um mehr als 50% des normalen Arteriendurchmessers. Das dilatierte Segment enthält sämtliche Wandschichten der normalen Arterienwand. Diese ist das entscheidende Kriterium zur Differenzierung gegenüber Pseudoaneurysmen. Pseudoaneurysmen sind ebenfalls segmentale Dilatationen des arteriellen Lumens, die aufgrund lokaler Effekte (z.B. Trauma, iatrogener Verletzung), nur teilweise von den normalen Schichten der Arterienwand bedeckt sind; in Fällen zeigt die Wand keine regulären Schichten.

Die Dilatation eines großen Gefäßes kann, je nach Lokalisation, eine Kompression an dem umgebenden Gewebe bewirken. Innerhalb des erweiterten Gefäßes verlangsamt sich der Blutfluss, folglich können sich wandständige Thromben bilden. Oft können diese so ausgeprägt sein, dass das durchflossene Lumen kaum Zeichen einer Dilatation aufweist. Der Thrombus kann Quelle von distalen Embolien sein und akute Ischämien hervorrufen, wenn er in bestimmte Versorgungsgebiete gelingt. Schließlich ist die wichtigste Komplikation eines sich kontinuierlich erweiternden Aneurysmas die Ruptur. Eine Aneurysmaruptur ohne Intervention führt zum Kreislaufkollaps, hat eine hohe Mortalität, die innerhalb wenigen Stunden zum Tod des Patienten führt. Das Rupturrisiko steigt exponentiell mit dem Durchmesser des Aneurysmas. Die Rolle der Bildgebung bei Aneurysmen ist einerseits präzise Messungen der Aneursymagröße, vor allem seines maximalen Durchmessers zu liefern, andererseits können Kontrolluntersuchungen bei bekanntem Aneurysma durchgeführt werden.

Aortenaneurysmen ab einem Durchmesser von etwa 6 cm haben ein erhöhtes Rupturrisiko und bedürfen einer Intervention. Dilatationen von mehr als 5 cm Durchmesser bedürfen engmaschiger Kontrollen. Aneurysmen kleiner als 5 cm Durchmesser bedürfen bildgebender Kontrollen alle 6 Monaten oder, bei stabiler Größe, jährlicher Untersuchungen. Neben den genauen Messungen ist es die Aufgabe der Bildgebung, das Erscheinungsbild der Läsion zu charakterisieren, um diejenigen zu erkennen, die chirurgischen Intervention zugeführt werden müssen, und sie von denen, die sich für die endovaskulären Intervention eignen, zu unterscheiden. Die anatomischen Eigenschaften, die bei jeder bildgebenden Untersuchung berücksichtigt werden sollen, sind: die Lokalisation des proximalen und distalen Aneurysmahalses, das Verhältnis zwischen dem Ursprung der Seitenäste, der Wanddicke und der Dicke des wandständigen Thrombus und schließlich Zeichen in den perivaskulären Geweben, die auf eine drohende Ruptur hindeuten.

Die Ultraschalluntersuchung stellt ein zuverlässiges Screening-Werkzeug dar, das auch bei Patienten-Kontrolluntersuchungen hilfreich sein kann. Die Reproduzierbarkeit der Durchmesserbestimmungen von irregulär geformten Gefäßen kann jedoch nur bestenfalls für ausreichend gehalten werden. Kontrastgestützte Ultraschalluntersuchungen lassen die diagnostische Sensitivität für schwer darstellbare Deformitäten steigen. CT und MRT können Aneurysmen unabhängig von deren Größe oder Lokalisation abbilden. Beide Verfahren bieten eine herausragende Übersicht in der Primärdiagnostik und dienen außerdem der Planung chirurgischer Eingriffe. Intrathorakale und intrakranielle Aneurysmen können durch diese Techniken lediglich kontrolliert werden, da US-Untersuchungen limitierte bildgebende Fähigkeiten in diesem Gebiet haben. Im Falle einer geplanten Untersuchung ist die MRT, wenn verfügbar, die bevorzugte Methode, sie erspart dem regelmäßig kontrollierten Patienten die Aussetzung schädlicher Strahlung. Bei Verdacht auf eine Ruptur ist das CT Methode der Wahl aufgrund seiner größeren Verfügbarkeit und besseren zeitlichen Auflösung.

Nicht-rupturierte (stabile) Aneurysma mit ausgedehntem muralen Thrombus Rupturiertes Aneurysma mit retroperitonealem Hämatom

8.2.2.5. Aortendissektion

Es gibt zwei Hauptformen der Aortendissektion, die von der Stanford Klassifizierung unterschieden werden: bei Typ A Dissektionen liegt eine Beteiligung der Aorta ascendens vor, während Typ B Dissektionen nur distal des Abgangs der linken Arteria subclavia vorkommen und sich nicht bis auf Höhe des Aortenbogens oder der Aorta ascendens erstrecken. Diese zwei Formen werden primär aufgrund ihrer akuten Komplikationen unterschieden. Die Typ A Dissektion kann zum Verschluss der Koronarostien führen und, im Falle einer intraperikardialen Ruptur kann sie auch zu einer Perikardtamponade und somit zum Tod führen. Daher bedürfen Typ A Dissektionen einer sofortigen chirurgischen Intervention mit herzchirurgischem Hintergrund. Im Gegensatz hierzu kann die Typ B Dissektion eine akute Verlegung der Äste der Bauchaorta verursachen und somit zu subakuten lebensbedrohlichen Zuständen führen (Ischämie des Dünndarms, Niereninsuffizienz). Diese Zustände bedürfen chirurgischer Interventionen (Gefäßchirurgie), haben aber normalerweise keine sofortige Indikation. Beide Dissektionstypen drohen mit der häufigen Spätkomplikation, aufgrund der geschwächten und sich stets erweiternden Gefäßwand. Diese Dissektionsaneurysmen steigern das Risiko einer Aortenruptur.

Die primäre diagnostische Bildgebung wird üblicherweise als Notfalluntersuchung durchgeführt, wobei die Patienten oft instabil, schwerkrank und im schlechten Zustand sind. Die CTA ist deshalb die vorteilhafteste Methode; sie kann auch bei nicht-kooperativen Patienten durchgeführt werden und liefert eine diagnostisch wertvolle Bildqualität. Am wichtigsten ist es, die Art der Dissektion zu klassifizieren. Die CTA muss eine mögliche Beteiligung der supraaortalen oder abdominalen Äste darstellen. Die Methode muss auch die Anatomie des echten und des falschen Lumens sowie deren Permeabilität beurteilen können. Ein schnell pulsierender Aortenstamm kann diagnostische Probleme aufgrund von Pulsationsbewegungen aufwerfen. Die sich bewegende arterienwand kann Artefakte hervorrufen, die den Eindruck eines Intima-Flaps erzeugen können. Dies kann aber mithilfe moderner technischer Applikationen wie der EKG-getriggerten Untersuchung vermieden werden.

Für eine geplante Kontrolluntersuchung ist eine MRT die bevorzugte Modalität, da die kontrastmittelgestützte dynamische MRA mit EKG-Triggerung die Bewegungen des Intima-flaps sehr gut darstellen kann.

8.2.2.6. Entzündliche Erkrankungen der Blutgefäße

Bei der Takayasu Arteriitis liegt eine Beteiligung der großen Arterien vor, während bei der ähnlichen aber weniger häufigen Arteriitis Temporalis eher die peripheren Gefäße betroffen sind. Bei beiden Erkrankungen kommt es zu Abnormalitäten in der Gefäßwand, die durch US, CT oder MRT-Untersuchungen klar identifiziert werden können. In der aktiven Phase der Entzündung kann eine manschettenähnliche Verdickung der Media- und Adventitia-Schichten der Arterienwand beobachtet werden. In der Parenchymphase können eine gesteigerte Kontrastmittelanreicherung sowie eine Inhomogenität der perivaskulären Gewebe festgestellt werden. In MRT-Bildern zeigen sich die beteiligten vaskulären Segmente ödematös und mit eingeschränkter Diffusion. Typischerweise schreiten die Prozesse bis hin zu einer Stenose der Arterien fort, die letztendlich zum kompletten Verschluss führt. Bei der Takayasu Krankheit kommt die Vaskulitis in den proximalen Segmenten der Aortenbogenäste vor, sie kann aber auch in den abdominalen Arterien und in seltenen Fällen auch im Lungenkreislauf auftreten. Gelegentlich führt die Vaskulitis zur Entwicklung von Aneurysmen. Die chirurgische Revision muss ernsthaft in Erwägung gezogen werden, da wenn Anastomosen eines Bypassgraftes auf die entzündeten Segmente treffen, das Risiko einer Restenose oder Entzündung steigt. Die betroffenen Patienten sind oft relativ jung, daher sollten US und MRT-Untersuchungen bevorzugt werden. In allen Fällen ist bei Verdacht auf das Fortschreiten der Erkrankung eine MRT-Untersuchung notwendig oder, falls nicht verfügbar, ein CT.

Kawasaki Syndrom ist die Form der Vaskulitis, die am häufigsten Kinder betrifft und, die eine Entwicklung von Aneurysmen begünstigen kann. Die häufigsten Lokalisationen sind die Koronararterien; die peripheren Arterien sind seltener beteiligt. Die Erkrankung soll nach Möglichkeit mittels Ultraschalles diagnostiziert und kontrolliert werden.

8.2.2.7. Thromboembolie

Die tiefe Venenthrombose einer Gliedmaße kann zur chronischen Veneninsuffizienz als lokale Komplikation führen. Die häufigste systemische Komplikation ist die Lungenembolie. Ohne adäquate Therapie kann der Thrombus sich entlang der Venenwand ausdehnen in sowohl aszendierender als auch deszendierender Richtung. Dies kann zu einer Beteiligung weiterer Segmente führen, durch die die klinische Prognose verschlechtert wird. Aus diesem Grund sollte bei Verdacht auf eine Tiefvenenthrombose eine bildgebende Untersuchung durchgeführt werden, um die Existenz einer Thrombose nachzuweisen und ihre Ausdehnung zu beschreiben. Thrombosen, die die unteren Gliedmaßen oder das Becken betreffen sowie diejenigen der oberen Extremitäten oder des Halses, können allesamt effektiv durch eine US-Untersuchung beurteilt werden: der beteiligte Gefäßast zeigt einen verkleinerten Durchmesser, das Lumen ist mit echoarmen Inhalt gefüllt, der sich mit dem Schallkopf nicht komprimieren lässt. Das thrombotische Segment zeigt keine Farbdoppler- oder Dopplerpulskurve. In allen Fällen erleichtert ein Vergleich mit der gesunden, kontralateralen Seite die Beurteilung, solange hier keine Thrombose vorliegt.

Kompletter Verschluss der Vene femoralis superficialis … partieller Verschluss der Vene poplitea

 
Die genaue Bildgebung der Haupt-, thorakalen und abdominalen Venenäste bedarf eine CT- oder MRT-Untersuchung. Bei diesen Fällen führt man eine nichtkonventionelle CTA-Untersuchung durch, die den „First-Pass“-Effekt bei der Darstellung der Arterien erreichen will, während sie wenigere Kontrastmittel benötigt. Die optimale Bildgebung von den Venen bedarf einer größeren Dose vom Kontrastmittel (2-2.5 ml/kg), und man soll die Untersuchung mit einer längeren Verspätung starten (90-120 Sekunden), damit die Übersteigbarkeit der Venenstrecken mit langsameren Zirkulation, oder eine Obstruktion besser zu beurteilen ist.

Verschlüsse der portosplenischen Venen stellen eine besondere diagnostische Kategorie dar, die sich als Komplikation unterschiedlicher Störungen, einschließlich Zirrhose, anderen Fällen von portalem Hypertonie, Hyperkoagulabilität, Krebs oder septischer Zustände entwickeln können. Die Abklärung der genauen Ursache ist notwendig, unabhängig davon ob eine palliative TIPS-Implantation (transjuguläre intrahepatische portosystemische Shunt) oder ein chirurgischer Eingriff angestrebt wird. Außerdem sollte bei der Untersuchung gegebenenfalls die Möglichkeit einer Lebertransplantation in Erwägung gezogen werden.

8.2.2.8. Gefäßverletzungen

Perforierende Verletzungen bedürfen normalerweise einer sofortigen chirurgischen Intervention; somit sind bildgebende Methoden kaum von Bedeutung. Auf der anderen Seite können stumpfe Gewalteinwirkungen Blutungen in den luminalen Organen oder interstitielle Blutungen verursachen, daher setzt die adäquate Therapieplanung eine diagnostische Bildgebung voraus. Die nützlichste Methode bei der Beurteilung von Traumen ist die CTA-Untersuchung, die eine umfassende und zügige Darstellung der Gefäße, der parenchymalen Organe sowie des Skelettsystems ermöglicht. Wenn das geschädigte Gefäß nicht vollständig rupturiert, kann eine kleine Fissur die Ursache einer traumatischen Dissektion oder eines Pseudoaneurysma sein. Stumpfe Gewalteinwirkungen am Hals können Dissektionen der Karotiden verursachen oder alternativ zu Thrombose in den Jugularvenen führen. In solchen Fällen ist eine Routine-US-Untersuchung indiziert.

8.2.2.9. Tumoren

Echte Tumoren ausgehend von Blutgefäßen sind selten. Fälschlicherweise werden tumorähnliche Gefäßmalformationen als „Angiome“ bezeichnet. Hypervaskularisierte Abnormalitäten können mithilfe einer Dopplerultraschall-Untersuchung identifiziert werden. Die MRT mit ergänzender MR-Angiographie kann ebenfalls zu einer flächendeckenden Beurteilung dienen.

Im Erwachsenenalter sind primäre Gefäßtumoren seltene Läsionen. Die Bildgebung dient hauptsächlich der Therapieplanung und -kontrolle von Tumoren der großen Arterien (z.B. Glomustumor der Karotisgabel) und ist auch notwendig in Fällen, bei denen die genaue Beschreibung des Gefäßsystems für die Planung komplexer onkologischer Operationen benötigt wird (Nierentumor mit Einbruch in die Vena cava). All diese Fälle werden am besten durch eine CT-Untersuchung beurteilt.

8.3. Zusammenfassung

Die moderne kardiovaskuläre bildgebende Diagnostik versucht meistens nichtinvasive Methoden zu verwenden, und die invasive Katheter-geführte Techniken bekommen eine große Rolle in der Therapie.
Die konventionellen Röntgenuntersuchungen dienen eher nur eine Auskunft, man benutzt es meistens neben dem Bett in der Intensivmedizin.
Ultraschall ist die vorrangige Untersuchung bei der Beurteilung des Herzens und des Kreislaufsystems, die oft als Preventionsuntersuchung verwendet wird.
Als problemlösende komplexe Untersuchung (je nach Indikation, Alter, Zugänglichkeit, usw.) stehen CT- und MR- Techniken zur Verfügung. Der Vorteil von CT ist die Geschwindigkeit der Prozesse, was für die Notfallmedizin sehr günstig ist. MR kann komplexe Informationen gleichzeitig über die anatomischen, molekularen und funktionellen Verhältnisse bieten, die besonders bei der Diagnostik der Abweichungen des Herzens immer mehr unentbehrlich wird.

Deutsche Übersetzung von Emese Kristóf