575chirurgische praxis 2016 Band 80 / 4

Kontrastmittelverstärkte Sonographie – endovaskuläre Versorgung – Bauchaorten-aneurysma – Karotisplaqueneovaskularisation – pAVK – Unterschenkel

chirurgische praxis 80, 575–585 (2016) Mediengruppe Oberfranken – Fachverlage GmbH & Co. KG

Kontrastmittel-sonographie in der

Gefäßmedizin

Abgrenzung zu CT, MRT und Angiographie

K. Pfister, P. M. Kasprzak, W. Schierling, H. Apfelbeck, R. Kopp und M. Janotta

Gefäßdiagnostik (Leiterin: Priv.-Doz. Dr. K. Pfister),

Abteilung für Gefäß- und Endovaskuläre Chirurgie

(Leiter: Prof Dr. P. M. Kasprzak), Klinik und Poliklinik für Chirurgie (Direktor: Prof. Dr. H. J. Schlitt)

des Universitätsklinikums Regensburg

� Einleitung

Die Farbduplexsonographie hat sich in der Pri-märdiagnostik von Gefäßerkrankungen etabliert (1–3). Mit Ausnahme der thorakalen Aorta sind alle großen Gefäße einer transkutanen Unter-suchung zugänglich. Dabei steht nach Erfassen der Morphologie der Gefäße durch das B-Bild die Beurteilung der Hämodynamik durch die Dopplersonographie in der Spektralanalyse im Vordergrund. CT, MRT und die invasive Angio-graphie kommen heute meistens erst sekundär nach entsprechender Therapieplanung zur Ope-ration und/oder Intervention zum Einsatz. Die KM-Sonographie (CEUS) mit Ultraschall-KM der 2. Generation hat die Möglichkeiten des Ultra-schalls, vergleichbar zum Einsatz in der Leber-diagnostik, deutlich verbessert (4). Derzeit ist für die vaskuläre Diagnostik nur ein Sulphurhe-xafluorid (SonoVue, Bracco) zugelassen. Im Ge-gensatz zu den in der CT und MRT verwendeten KM bleiben die Gasbläschen rein intravasal, sind sog. »blood pool agents«. Die Struktur der Mik-robläschen führt zu einer Verstärkung des Echo-signals von strömendem Blut und damit zu einer besseren Detail- und Kontrastauflösung.

Die Echokontrastverstärkung durch Ultra-schall-KM ist ohne kontrastspezifische Soft-ware auch in der konventionellen Farbdu-

CMEcm

e. m go-fac hv erlage .de

B-Bild zweidimensionales Schnittbild

CEUS contrast enhanced ultrasound (KM-Sonographie)

CT Computertomographie

CTA CT-Angiographie

EVAR endovascular abdominal aneurysm repair

KM Kontrastmittel

MRA Magnetresonanzangiographie

MRT Magnetresonanztomographie

pAVK periphere arterielle Verschlusskrankheit

PTA perkutane transluminale Angioplastie

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mischen Untersuchung ist die Aufzeichnung auf Video oder digital zu empfehlen. Die Untersu-chungszeit selbst beträgt ab der Injektion des KM etwa 2 Minuten. Anschließend kann durch die Echokontrastverstärkung eine erleichterte Darstellung der Gefäße in der konventionellen farbkodierten Duplexeinstellung für etwa 6 Mi-nuten erfolgen (www.ceuscampus.de).

Auf die spezielle Untersuchungstechnik wird bei den einzelnen Krankheitsbildern eingegangen.

� Spezielle KM-Untersuchung bei Karotis, Aortenaneurysma und pAVK

Karotisstenose

Durch ihre Treffsicherheit in der Stenosequanti-fizierung hat sich die Farbduplexsonographie als nicht-invasive Untersuchungsmethode durchge-setzt.

Um eine Vergleichbarkeit der Untersuchungser-gebnisse verschiedener Verfahren zu ermögli-chen, wurde 2010, in An lehnung an die Steno-sequantifizierung der intraluminalen Methoden der verschiedenen Angiographieverfahren, der distale Stenosegrad verbindlich auch für die Ul-traschalluntersuchung festgelegt (7).

Die Indikation zur Operation der Ka ro tis ste nose (nach aktueller Studienlage selten zur Inter-vention) (8, 9) ergibt sich in Abhängigkeit von der Klinik des Patienten (symptomatisch versus asymptomatisch). Hochgradige asymptomati-sche Stenosen oder symptomatische Karotisste-nosen werden in der Regel operiert (10). Eine optimale begleitende Medikation umfasst heute neben der Einstellung des Blutdrucks die Ein-nahme eines Thrombozytenaggregationshem-mers sowie eines Statins. Trotz verschiedener randomisierter Studien und Vereinheitlichung des Stenosegrads ist die Therapie der Ka ro tis-ste nose in verschiedenen Fachdisziplinen um-stritten (11). Allerdings hat im Rahmen der interdisziplinären Diskussion einer Leitlinie sowie um die medikamentöse Behandlung und interventionelle Versorgung der Karotisstenose

plexsonographie zur besseren Flussdetektion nutzbar. Erfahrungsgemäß ist jedoch eine spezielle Software für den diagnostischen Einsatz in der Plaquemorphologie der Karotis und der Endoleaksuche nach endovaskulärer Versorgung eines Aortenaneurysmas (EVAR) überlegen (5).

Ultraschall-KM sind in der Anwendung sicher. Probleme, wie die KM-induzierte Nephropathie durch CTA oder die nephrogen systemische Fi-brose durch MRA, treten nicht auf.

Allergische Reaktionen sind im Vergleich zu CTA und MRA selten. Kontraindikation ist nur die schwere akute kardiopulmonale Erkrankung (6).

Nach Beschreibung der Untersuchungstechnik wird die Wertigkeit der KM-Sonographie anhand häufiger Krankheitsbilder, wie der Karotissteno-se, dem Bauch aor ten an eu rysma sowie der pAVK, dargestellt und in ihrer Aussagekraft zu CT, MRT und Angiographie abgegrenzt.

� Technik der Ultraschall-KM-Untersuchung

Das Ultraschall-KM wird im Allgemeinen als Bolusinjektion verabreicht, gefolgt von einer raschen i.v. Gabe von 10 ml 0,9%iger Natrium-chloridlösung. Erfahrungsgemäß sind je nach In-dikation und Geräteausstattung 1,2–2,4 ml KM (¼–½ Ampulle Sono-Vue, Bracco) ausreichend.

Die Trockensubstanz wird aufgelöst, entspre-chend aufgeschüttelt und vorzugsweise in die mitgelieferte Glasspitze aufgezogen, um einen Verlust durch wand adhärente Bläschen zu ver-meiden. Die Injek tion soll über einen periphe-ren Zugang mit Dreiwegehahn erfolgen. Zu be-achten ist hierbei, dass das KM in gerader Linie injiziert wird, um ein Zerstören der Bläschen durch Scherkräfte zu vermeiden.

Bei Einsatz der kontrastspezifischen Software ist das Ausgangsbild annähernd schwarz. Danach fluten in Echtzeit die KM-Bläschen vergleichbar einer digitalen Subtraktionstechnik hell auf dem schwarzen Hintergrund an. Aufgrund der dyna-

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phie bei intrakraniellen Gefäßpathologien oder bei der Stentimplantation in der Karotis bereits therapeutisch verwendet. Zur Operationspla-nung im extrakraniellen Abschnitt der Karotis hat sie ihre Bedeutung verloren.

Die KM-Sonographie des Karotisplaques kann mit wenig Aufwand, gegebenenfalls in Ergänzung zur interkraniellen Untersuchung, durch die MR-Un-tersuchung oder den transkraniellen Ultraschall mit der Frage nach Diffusionsstörungen oder Mi-kroembolisationen eine zusätzliche In formation unabhängig vom Stenosegrad liefern.

Bauchaortenaneurysma

Die Sonographie des Abdomens ist unstrittig das Verfahren der Wahl zum Nachweis oder Ausschluss eines Bauch aor ten an eu rys mas im Rahmen von Screeninguntersuchungen (3). In Kombination mit der KM-Sonographie hat sie sich in der Nach-kontrolle nach endovaskulärer Versorgung von abdominellen Aortenaneurysmen einen hohen Stellenwert erarbeitet, da die Patienten mit ein-geschränkter Nierenfunktion zunehmen (6, 18).

Verschiedene Studien zeigen die Sonographie in Kombination mit der KM-Sonographie der CTA zumindest gleichwertig in der Beurtei-lung von Endoleaks (19–21).

das Risiko der Embolisa tion und die Plaquemor-phologie neues Interesse erfahren (12, 13).

Die KM-Sonographie kann eine Beurteilung der Plaquemorphologie und damit indirekt des Embolierisikos ohne großen Aufwand er-möglichen.

Hierbei wird die Vaskularisation des Pla ques oder das Einsprossen von Gefäßen durch das Einwandern von Bläschen in den Plaque beur-teilt (14). Dabei wird mit einer möglichst hoch auflösenden Linearsonde etwa 1 ml KM konti-nuierlich nach Bolus von 2 ml injiziert und der Plaque zumeist am Abgang der A. carotis in-terna im Längsschnitt dargestellt (Abb. 1). Entsprechende Untersuchungen durch die CTA oder MRA mit Differenzierung von Pla que an-tei len sind dagegen methodisch aufwendig und mit den bekannten KM-assoziierten Nebenwir-kungen behaftet (15–17). Derzeit ist die Bedeu-tung dieses Phänomens für das kardiovaskuläre Risiko und entsprechende Ereignisse offensicht-lich, aber noch nicht durch große randomisierte Studien abgesichert.

Unstrittig ist der hohe Wert der MRT oder CT, gegebenenfalls kombiniert mit einer CTA oder MRA, zur Beurteilung des Gehirns und intrakra-nieller Gefäßpathologien sowie im Notfall. Die Angiographie wird als diagnostische Angiogra-

Abb. 1 | KM-Sonographie derKarotis. Neovaskularisation

eines Plaques: EinzelneBläschen (hell) sind im

Plaque (schwarz) sichtbar

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Abb. 2 | Konventionelle Röntgenaufnahme einer Stent-prothese zur Beurteilung der Integrität des Stentgrafts

Abb. 3 | Endoleak Typ II in KM-Sonographie mit Darstellung von 2 rundlichen Strukturen typisch ventral für die A. mesenterica inferior (Pfeil). Die gestrichelte Linie entspricht dem angeschnit-tenen Aortenstentgraft, der ebenfalls gut durchblutet ist

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KM-Software eine Typisierung des Endoleaks (Abb. 7) (22). Hierzu werden etwa 2,4 ml KM in der Bolustechnik verabreicht und die Endo-prothese aortoiliakal im Transversalschnitt, spä-ter longitudinal untersucht.

Der exakte Ablauf der KM-Untersuchung, techni-sche und personelle Voraussetzungen, wie z. B. eine Reanimationsmöglichkeit, sind bereits ver-schiedentlich ausführlich dargelegt worden (23, 24). Zusätzlich kann eine Nachbearbeitung der Videoclips mit externer und interner Software eine Perfusionsanalyse des Endoleaks zur Ver-laufskontrolle ermöglichen (sog. time intensity curves) (20).

Die Beurteilung der Organperfusion, vor allem der Nieren, ist ein weiterer Vorteil des KM-Ul-traschalls (Abb. 8). Die Basisuntersuchung nach endovaskulärer Versorgung eines Aorten-aneurysmas mit Vermessen des Aneurysma-durchmessers sowie Beurteilung der Flussver-hältnisse in den iliakalen Schenkeln beidseits sowie des Aneurysmasacks mittels der farbko-dierten Duplexsonographie ist im Vergleich zu anderen Untersuchungen kostengünstig. Unter Zuhilfenahme von KM ist sie weiterhin wenig invasiv und belastend. Allerdings sind eine entsprechende Schulung und der Geräte- sowie Zeitaufwand nicht zu unterschätzen (24).

In Kombination mit der konventionellen Röntgenuntersuchung kann eine Kontrolle des Endoprothesensitzes und die Frage nach Ma-terialbrüchen beantwortet werden (Abb. 2).

Je nach Prothesenmaterial (Stahlgerüst) ist mit einer Auslöschung in der MRA zu rechnen und diese damit nicht verwertbar. Die Angiographie zum Nachweis eines Endoleaks spielt heute, ebenso wie in der Diagnostik der extrakraniellen Karotisstenose, kaum eine Rolle. Eine diagnos-tische Angiographie wird nach Voruntersuchung durch Ultraschall und/oder CTA (selten MRA) meist vor einer geplanten Intervention mit Coi-ling von Lumbalarterien und/oder A. mesen-terica inferior (Endoleak Typ II) durchgeführt (Abb. 3).

In der Beurteilung der Viszeral- und Nierenarte-rien ermöglicht die Doppler-/Duplexsonographie eine funktionelle Beurteilung, die aufgrund von Auslöschungs- und Überlagerungsartefakten in der CTA häufig nicht möglich ist (Abb. 4).

Die KM-Sonographie erleichtert im zweiten Ab-schnitt der Untersuchung durch die Echokont-rastverstärkung die Darstellung der Nieren- und Viszeralarterien (Abb. 5). Primär ermöglicht die kontinuierliche Untersuchung des Blutflus-ses in Sub trak tions tech nik durch die spezifische

Abb. 4 | Stents in den Nieren-arterien nicht beurteilbar durch

Aufhärtungsartefakte bzw. Überstrahlung in der CT (Pfeil)

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Der Stellenwert von Ultraschall-KM ist der-zeit umstritten, erleichtert aber bei der Unterschenkel arterienuntersuchung das Auf-finden der Gefäße (27).

Außerdem können sehr niedrige Flüsse, z. B. in Anschlussgefäßen oder Kollateralen nach opera-tiv/interventioneller und/oder medikamentöser Therapie (Bypassanlage, PTA, i.v. Prostaglandin-gabe), besser beurteilt werden (Abb. 6).

In einem therapieorientierten Konzept kann durch den farbkodierten Befund in der femo-ro-poplitealen Etage die Frage nach Interventi-on oder Bypass beantwortet werden. Für die Un-terschenkeletage ist die ergän zende Bildgebung mit den bekannten Nachteilen der KM-induzier-ten Nephropathie oder der nephrogen systemi-schen Fibrose der CTA oder MRA möglich oder bereits eine Angiographie als geplante Therapie mittels PTA oder Stent. Alternativ ist auch eine CO2-Angiographie überlegenswert.

Wenig invasiv und auch bettseitig möglich kann im Zweifel nur die KM-Sonographie bei erschwerten Untersuchungsbedingungen (Niereninsuffizienz und Diabetes mellitus, sog. »Low-flow«-Situation) eine Therapiepla-nung ohne nephrotoxisches KM erleichtern.

In der Nachkontrolle von Patienten mit pAVK ist ebenfalls die nicht-invasive Ultraschalluntersu-chung, in Abhängigkeit von Symptomatik und stattgehabter Therapie, führend (28).

� Fazit für die Praxis

• Die qualitativ hochwertige Ultraschallunter-suchung unter Zuhilfenahme der KM-Sono-graphie kann das therapeutische Vorgehen in verschiedenen Gefäßpro vinzen und bei unterschiedlichen Krankheitsbildern, wie der Karotisstenose, dem Bauch aor ten an eu rysma und der pAVK festlegen.

• Sie ermöglicht neben der Basisuntersuchung durch die Erweiterung mit KM differenzier-te Aussagen zur Plaquemorphologie bei der

Für den Patienten bedeutet die ultraschall-basierte Nachkontrolle nach endovaskulärer Versorgung als Basis mit der Option der Erwei-terung durch Ultraschall-KM eine erhebliche Re-duktion der Strahlenbelastung sowie des Risikos einer Nierenschädigung (25). Die CTA und/oder Angiographie kommt erst sekundär mit entspre-chender Fragestellung zum Einsatz (Abb. 9, Regensburger Schema).

Periphere arterielle Verschlusskrankheit

In der Primärdiagnostik der pAVK ist die So-nographie in der femoro-poplitealen Etage die diagnostische Methode der ersten Wahl. Im Rahmen der Konsensusbildung der Leitlinie zur pAVK wurde festgelegt, dass »die Indikation zu jedweder weiterführenden angiographischen Dia-gnos tik interdisziplinär gestellt werden sollte« (2). Eine Vielzahl von Untersuchungen zeigt die hohe Validität der Duplexsonographie in der Diagnostik von Stenosen und Verschlüssen der Becken- und Beinarterien der pAVK.

Sie ist in ihrer hämodynamischen Betrach-tungsweise durch die Dopplerspektralanaly-se in Kombination mit der morphologischen Abbildung im B-Bild der Realität der klini-schen Beschwerden des Patienten näher als die Beurteilung der MRA bzw. CTA, die sich auch in mehreren Ebenen als schwierig er-weisen kann.

Im vorselektionierten Patientengut ist durch ei-nen geübten Untersucher in 10 Minuten eine Diagnose gestellt und das therapeutische Vorge-hen festgelegt. Dabei wird zunächst das Dopp-lerfrequenzspektrum in der A. femoralis, danach in der A. poplitea im Segment 1 und 3 im Sei-tenvergleich abgeleitet (26). Lediglich bei lang-jährigen Diabetikern führt die ausgeprägte Me-diasklerose mit langstreckiger Schallauslöschung zu zeitaufwendigen Untersuchungen. Die Unter-schenkelgefäße sind dann erschwert darstellbar. Die Anschlussgefäße am Fuß zur pedalen Bypass-rekonstruktion sind einer duplexsonographischen Untersuchung der A. dorsalis pedis und A. tibia-lis posterior meist wiederum gut zugänglich.

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schen Fibrose durch CTA und MRA die Vortei-le der Ultraschalluntersuchung mit KM, vor allem in der Nachkontrolle nach endovasku-lärer Versorgung von Aortenaneurysmen.

• Die Ergebnisse der CEUS in der Beurteilung der Plaquemorphologie der Karotis und bei der Unterschenkel-AVK sind vielversprechend und müssen durch größere Studien bestätigt werden.

Karotisstenose sowie in der Nachkontrolle nach endovaskulärer Versorgung nach Aor-tenaneurysma und in der Darstellung der Unterschenkelgefäße. Allerdings ist hierfür eine stufenweise Ausbildung unter Anleitung erforderlich und der Zeitaufwand nicht zu un-terschätzen.

• Aus unserer Sicht überwiegen aufgrund der bekannten Nachteile der KM-induzierten Nephropathie und der nephrogen systemi-

Abb. 5 und 6 | Echokontrast-verstärkung zur verbesserten

Darstellung (Minuten nach KM-Gabe), erkennbar an hoher

Pulsrepetitionsfrequenz (siehe Pfeil)

Abb. 5 | Nierenarterie (rechts)

Abb. 6 | Unterschenkelarterie

17

–17cm/s

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Fehlerhafte Verankerung der Prothesean der Aortenwand

Typ I

Stentbruch oder Dislokation von Stentanteilenbei modularem Aufbau

Typ I und III werden im Quer- und Längsschnitt geschallt

Typ III

Retrograde Perfusion über dieA. mesenterica inferior oder dieLumbalarterien

Typ II

Porosität desStentgrafts

Typ IV

Sog. »Endotension«,progredienterAneurysmadurch-messer bei nichtnachweisbaremBlutfluss

Typ V

Abb. 7 | Klassifikation des Endoleaks in Typ I–V; nach (22)

Abb. 8 | Akutes Nieren-versagen in der KM-Sono-graphie durch Minder-durchblutung. Die Milz im oberen Bilddrittel, durch die Bläschen dargestellt, ist gut durchblutet (hell). Die Niere ist teils hell, teils schwarz. Schwarz entspricht einem Durch-blutungsausfall des Parenchyms (vergleichbar einem Niereninfarkt), hell entspricht dem Nieren-becken

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teile der KM-Sonographie in der Dif fe ren zial dia-gnose und im therapeutischen Konzept dieser Erkrankungen dargelegt. In der Beurteilung des Karotisplaques kann die KM-Sonographie mit einer Einschätzung des Embolierisikos die Ent-scheidung zur invasiven Therapie beeinflussen. Die KM-gestützte Sonographie ist zur Rou ti ne-nach kon trolle nach endovaskulärer Versorgung eines Bauch aortenaneurysmas geeignet, da sie auch bei Patienten mit Niereninsuffizienz durch-

• Die Angiographie sollte als diagnostisches Hilfsmittel nur noch in Ausnahme situationen zum Einsatz kommen.

� Zusammenfassung

Nach Erläuterung der Untersuchungstechnik werden anhand der Krankheitsbilder Karotisste-nose, Bauch aor ten an eu rys ma und pAVK die Vor-

Abb. 9 | Nachsorgeschema bei EVAR im Universitäts klinikum RegensburgCEUS = contrast enhanced ultrasound (KM-Sonographie)CTA = CT-Angiographie

EVAR = endovascular abdominal aneursym repairFKDS = farbkodierte DuplexsonographieGFR = glomeruläre FiltrationsrateRö = Röntgen nativ

EVAR

FKDS

Aneurysmadurchmesser

⇓ ⇑

FKDS, CEUS, Rö Stent, CTA

CEUS, Rö Stent CEUS, Rö Stent, CT

Endoleak Endoleak

II I–V

Kontrolle6 Monate

Kontrolle1 Jahr Therapie

Postoperativ

6 Monate

12–24 Monate CTA bei GFR �60 ml/minsonst VorwässernCT nativ bei GFR �30 ml/min erwägen

⇔

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CEUS should previously be used to CT and MR angiography to avoid nephrotoxic contrast agents for the patients. Special equipment and training, time and effort is still limiting its break through. The minimally invasive bed-sided method is superior to all other imaging moda-lities. Nevertheless, in daily practice suspected diagnosis has to determine application of CEUS, CT and MR angiography.

Key words: Contrast enhanced ultrasound – endovascular repair – abdominal aortic aneurysm – carotid plaque neovascularisation – peripheral vascular disease – low flow

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Die KM-Sonographie sollte in der Gefäßmedizin den potenziell risikoreicheren Verfahren der CTA und der MRA vorgeschaltet werden. Allerdings ist hierzu eine flächendeckende Ausrüstung und Ausbildung, die mit Zeit- und Kostenaufwand einhergeht, erforderlich. Für den Patienten ist eine wenig invasive bettseitige Dia gnos tik der radiologischen Bildgebung primär überlegen (Risiko der Niereninsuffizienz). Entscheidend bleibt für den Einsatz der verschiedenen Verfah-ren KM-Sonographie, CT, MRT und Angiographie die entsprechende Indikation.

Pfister, K., P. M. Kasprzak, W. Schierling, H. Apfelbeck, R. Kopp and M. Janotta: Contrast

enhanced ultrasound in vascular medicine

Summary: Contrast enhanced ultrasound (CEUS) is a special ultrasound application which allows differential diagnosis and therapeutic strat e gy in carotid plaques, after abdominal aortic an-eurysm repair and in peripheral vascular dis ease. After explaining technical details of CEUS basic advantages in contrast to conventional color coded duplex sonography (CCDS), computed to-mography (CT) and magnetic resonance (MR) an-giography are turned out. Risk of emboli sation in carotid stenosis might be detected with the consequence of an invasive treatment. Des-pite of renal insufficiency CEUS is available for surveillance after endovascular repair of aortic aneurysms. Imaging of crural and pedal vessels with CEUS is a promising option with future perspec tive in peripheral vascular disease espe-cially in diabetic patients with mediasclerosis. Nowadays invasive angiography initially com-bined with intervention is the first choice in nor-mal fem o ro pop li te al region and crural stenosis.

chirurgische praxis 2016 Band 80 / 4 585

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Interessenkonflikt: Frau Dr. Pfister hat von der Firma Bracco (SonoVue) Vortragshonorar und Reisekostenerstattung erhalten. Frau Dr. Schierling hat von der Firma Bracco (SonoVue) Reisekostenerstattung erhalten. Die weiteren Ko-Autoren erklären, dass bei der Erstellung des Beitrags keine Interessenkonflikte im Sinne der Empfehlungen des International Committee of Medical Journal Editors bestanden.

Priv.-Doz. Dr. Karin PfisterAbteilung für Gefäßchirurgie

Chirurgische UniversitätsklinikFranz-Josef-Strauß-Allee 11

93042 Regensburg

karin.pfister@ukr.de

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