Archiv "Farb-Duplex-Sonographie der hirnversorgenden Arterien" (14.11.1991)

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DEUTSCHES

ÄRZTEBLATT

KURZBERICHT

Farb-Duplex-Sonographie

der hirnversorgenden Arterien

Christian Arning

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Leider sind aber Fehlbefunde doch häufiger, als nach den publizierten Angaben über die Validität der Me- thode zu erwarten wäre (3). Eine Verbesserung hat sicherlich schon die bildgebende Duplex-Sonogra- phie gebracht (6). Auch diese Me- thode liefert aber noch Fehlbefunde, etwa an der A. carotis bei der Diffe- renzierung zwischen subtotaler Ste- nose und Gefäßverschluß oder an der A. vertebralis bei der Unter- scheidung zwischen Gefäßverschluß und Hypoplasie.

In dem Bestreben, die Qualität sonographischer Befunde an den hirnversorgenden Arterien weiter zu verbessern, setzen wir seit 1990 zu- sätzlich zu den genannten Methoden auch die farbcodierte Duplex-Sono- graphie ein. Die Möglichkeiten die- ser neuen Technik sollen im folgen- den beschrieben und Vorteile gegen- über den herkömmlichen Ultra- schallverfahren an einigen Beispie- len aufgezeigt werden.

Technische Grundlagen

Technisch handelt es sich bei der farbcodierten Duplex-Sonogra- phie um ein Mehrkanal-Pulsdoppler- system: für zahlreiche kleine Meßvo- lumina hintereinander und neben- einander wird eine Dopplermessung durchgeführt und die jeweils gemes- sene Frequenzverschiebung, die ja der Strömungsgeschwindigkeit pro- portional ist, für jedes kleine Meßvo- lumen (gemittelt) entsprechend ei- ner einstellbaren Farbskala in Echt- zeit abgebildet (16). Es handelt sich hier um die gleiche Technik, die bei

der Farbdoppler-Echokardiographie schon länger eingesetzt wird (7, 11, 14). Die dort benutzten Sektorson- den können an den Halsarterien aber nur mit Einschränkung verwen- det werden (5). Vorteilhafter sind hier Linearsonden, die bei neueren Systemen eine Farbdoppleranalyse auch unter einer zur physikalischen Beschallungsrichtung elektronisch geschwenkten Einstrahlachse erlau- ben. Diese Technik ermöglicht Aus- Abbildung 1: Norma-

le Karotisbifurkation im Längsschnitt.

Codierung von Strömungsrichtung und -geschwindigkeit entsprechend der Farbskala (links)

sagen über die Strömungsverhältnis- se gleichzeitig in einem größeren Ge- fäßabschnitt, wobei für jedes kleine Meßvolumen und ein Zeitintervall aber immer nur eine (mittlere) Fre- quenzverschiebung als Farbsignal angezeigt werden kann. Für die ge- naue Bestimmung der in einem Meß- volumen vorkommenden Frequen- zen (etwa in einer Stenose) ist die zusätzliche Fre quenzsp ektrumana- lyse notwendig (8, 15). Diese kann an jedem gewünschten Ort, der mit Farbdoppler auffällig erscheint, er- folgen. Das Meßvolumen für die Spektrumanalyse kann mit Hilfe der Farbsignale optimal plaziert werden.

Neurologische Abteilung (Chefarzt: Prof.

Dr, med. Lutz Lachenmayer) Allgemeines Krankenhaus Barmbek, Hamburg

Die aufwendige Technik hat ih- ren Preis: die Kosten für die An- schaffung des Gerätes, auch die Ko- sten für die einzelne Untersuchung entsprechen denen der Farbdoppler- Echokardiographie; beide Methoden sind auch hinsichtlich des zeitlichen Aufwandes für die Untersuchung vergleichbar.

Abbildung 1 zeigt eine normale Karotisbifurkation im Längsschnitt.

Entsprechend der links im Bild dar-

gestellten Farbskala wird eine Strö- mung auf die Sonde zu mit blauen, von der Sonde weg mit roten oder gelben Farbtönen angezeigt; je hö- her die Strömungsgeschwindigkeit, desto heller ist das Blau (bei Strö- mung auf die Sonde zu) beziehungs- weise desto höher ist der Gelbanteil (bei Strömung von der Sonde weg).

Die höhere Strömungsgeschwindig- keit in der Gefäßmitte — wie ja zu er- warten bei laminarem Strömungs- profil — ist deutlich erkennbar.

Bei Strömungsgeschwindigkei- ten, die so hoch sind, daß sie mit der Farbskala nicht mehr dargestellt werden können, springt die Farbdar- stellung um auf die andere Seite, und zwar am Ende beginnend. Dieses Umspringen auf die falsche Seite der Farbskala wird als „Alias-Effekt" be- Dt. Ärztebl. 88, Heft 46, 14. November 1991 (67) A^-4023

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Abbildung 2: Geringgrädige Stenose der A. carotis intema: Farbum- Abbildung 3: Hochgradige Stenose der A. carotis intema durch schlag in der Stenose (Alias-Effekt) echoarme Plaques, angiographisch und operativ gesichert. Mehr-

fach-Alias-Effekt in der Stenose

zeichnet — was besagen soll, daß hier etwas unter falschem Namen oder falscher Bezeichnung läuft.

Karotisstenosen

Dieser Alias-Effekt ist durchaus erwünscht, macht er doch bei richti- ger Einstellung der Farbskala eine Stenose durch die dort höhere Strö- mungsgeschwindigkeit sofort kennt- lich: Abbildung 2 zeigt dies am Bei- spiel einer geringgradigen Stenose der A. carotis interna. Für die Ab- schätzung des Stenosegrades ist eine Spektrumanalyse aus dem Maximum der Stenose notwendig: die systoli- sche Maximalgeschwindigkeit korre- liert gut mit dem Stenosegrad (20).

Bei hochgradigen Stenosen ist — je nach Einstellung der Farbskala — das Maximum der Stenose wegen ei- nes mehrfachen Alias-Effektes unter

Abbildung 4: Differenzierung subtotale Ste- nose/Gefäßverschluß der A. carotis intema:

Querschnittsbilder oberhalb der Bifurkation.

a) Subtotale Stenose, angiographisch bestä- tigt: kleine Farbsignale in der A. carotis in- terna (bei Untersuchung mit konventioneller Doppler- und Duplex-Sonographie Fehldia- gnose Gefäßverschluß). b) Gefäßverschluß:

kein Farbsignal in der A. carotis intema

Umständen schwieriger zu ermitteln (Abbildung 3). In Stenosen durch Thromben und echoarme Plaques kann der Stenosekanal meist konti- nuierlich mit Farbsignalen darge- stellt werden. Echoreiche Plaques bewirken jedoch Schallschatten nicht nur im Ultraschall-Schnittbild, son- dern auch in der Farbdopplerdar- stellung.

Sehr vorteilhaft ist die Farb- Duplex-Sonographie bei extrem hochgradigen Stenosen, die mittels konventioneller Doppler- und Du- plex-Sonographie nicht selten als Gefäßverschluß fehlgedeutet werden

(13): eine Erkennung subtotaler Ste- nosen ist aber wichtig, da diese be- sonders emboliegefährlich sind und im Gegensatz zu Verschlüssen noch operativ behandelt werden können.

Abbildung 4a zeigt einen derartigen Befund, der mit konventioneller Doppler- und Duplex-Sonographie als Gefäßverschluß fehlgedeutet worden war. Ob die Farb-Duplex- Sonographie hier möglicherweise so- gar der arteriellen Angiographie überlegen sein könnte, wie von Langholz und Heidrich (9) kasu- istisch gezeigt, muß durch weitere Untersuchungen geklärt werden — bei guter Angiographie-Technik er- scheint dies aber eher zweifelhaft.

Emboliequellen

Flottierende Thromben können zwar gelegentlich im Ultraschall- A-4024 (68) Dt. Ärztebl. 88, Heft 46, 14. November 1991

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Schnittbild direkt dargestellt werden (1), oft ist ein frischer Thrombus mit konventioneller Duplex-Sonographie aber nur indirekt zu diagnostizieren (Nachweis eines Stenosesignals bei weitgehend unauffälligem Schnitt- bild), Aussagen über die Beziehung des Thrombus zur Gefäßwand (adhä- rent/flottierend) sind nicht möglich.

Mittels Farbdoppler kann der Throm- bus als Aussparung im farbig darge- stellten Gefäßlumen direkt abgebil- det werden (Abbildung 5).

Aneurysmen der A. carotis in- terna können dem sonographischen Nachweis entgehen, wenn sie, etwa als Residuum einer abgelaufenen Dissektion, im mittleren Abschnitt der extrakraniellen A. carotis interna lokalisiert sind. Wir konnten ein An- eurysma der A. carotis interna mit konventioneller Duplex-Sonogra- phie zunächst nicht, mit Farbdoppler dann aber gut darstellen.

Gefäßschleifen

Große Vorteile bringt die Farbe bei unübersichtlichen Befunden in- folge Schleifenbildung der Gefäße (20): das Farbsignal erlaubt oft auch bei schlechten Untersuchungsbedin- gungen die Darstellung des Gefäß- verlaufes und damit die Ableitung des Dopplerfrequenzspektrums in genauer Kenntnis des Beschallungs- winkels. Da die nicht erkannte Schleifenbildung eine häufige Ursa- che von Fehlbefunden an der A. ca- rotis darstellt (3), dürfte die Farb- Duplex-Sonographie durch Nach- weis von Gefäßschleifen zur Vermei- dung unnötiger Angiographien bei- tragen. Gelegentlich ist bei erhebli-

Abbildung 5: Echoarmer Thrombus am Ab- gang der A. carotis intema mit flottierendem Anteil rostral, angiographisch bestätigt. a) Darstellung des Thrombus als Aussparung im farbig markierten Lumen. b) Im Ultra- schall-Schnittbild ist der Thrombus nicht ab- grenzbar vom strömenden Blut

cher Schleifenbildung der A. carotis eine ausreichende Beurteilung des Gefäßes mittels herkömmlicher So- nographie unmöglich. Abbildung 6 zeigt einen derartigen Befund, der erst mit dem Farbdopplerverfahren aufgeklärt werden konnte.

Vertebralarterien

An der A. vertebralis kann die konventionelle Dopplersonographie weniger zuverlässig als an der A. ca- rotis Strömungsbehinderungen nach- weisen oder ausschließen (12, 15).

Die Möglichkeiten der duplexsono- graphischen Beurteilbarkeit der Wir- belarterie werden unterschiedlich bewertet (17, 19), möglicherweise auch aufgrund unterschiedlich guter Ergebnisse verschiedener Ultra- schall-Systeme.

Das von uns verwendete Farb- Duplex-System ermöglichte in mehr als 99 Prozent der Fälle eine ausrei- chend gute Darstellung der Wirbel- arterie zwischen dem 6. und 3. Hals- wirbel, meist auch darüber und dar- unter. Trattnig et al. haben mit dem gleichen Ultraschall-System die Dar- stellbarkeit der A. vertebralis in den verschiedenen Abschnitten bei Nor- malpersonen untersucht (18): der Abgang aus der A. subclavia konnte rechts in 88 Prozent, links in 67 Pro- zent dargestellt werden. Die Seg- mente V1 (unterhalb des 6. Halswir- bels) und V2 (zwischen dem 6. und 2.

Halswirbel) stellten sich beidseits ir 100 Prozent der Fälle dar. Die Atlas- schleife wurde rechts in 86 Prozent.

links in 76 Prozent der Fälle abgebil- det. Damit gelingt in fast allen Fällen eine Klärung von Befunden, die dopplersonographisch unklar geblie- ben sind, etwa bei dort nicht oder nur schwach ableitbarer Wirbelar- terie: Hypoplasie, Gefäßverschluß oder vor- und nachgeschaltete Ste- nose können mit großer Sicherheit differenziert werden. Im Gegensatz zur einfachen Dopplersonographie erlauben Duplex- und Farb-Duplex- Sonographie die eindeutige Feststel- lung der Strömungsrichtung in der Vertebralarterie ohne Anwendung von Kompressionsversuchen.

Unerläßlich ist in jedem Fall zu- sätzlich zur Farbdoppler-Darstellung die Ableitung der Doppler-Strom- pulskurve aus der Vertebralarterie, damit nicht vor- oder nachgeschalte- te Stenosen übersehen werden.

Schlußfolgerungen

Die nichtinvasive Diagnostik der hirnversorgenden Arterien hat durch die Einführung der Farb-Duplex-So- nographie eine weitere Verbesse- rung erfahren (10). Dabei rechtfer- tigt die Zeitersparnis bei der Unter- suchung unkomplizierter Fälle allein noch nicht den Einsatz dieser auf- wendigen Technik.

Wesentliche Vorteile dieser Me- thode ergeben sich an der A. carotis in der Darstellung frischer Throm- ben und ihrer Beziehung zur Gefäß- wand sowie in der Differenzierung zwischen subtotaler Stenose und Ge- fäßverschluß.

Dt. Ärztebl. 88, Heft 46, 14. November 1991 (71) A-4027

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Abbildung 6: Ausgeprägte Schleifenbildung der A. carotis intema:

mit farbcodierter Duplex-Sonographie Darstellung einer S-förmigen Schleife (mit konventioneller Doppler- und Duplex-Sonographie war eine ausreichende Beurteilung der A. carotis intema nicht möglich)

Abbildung 7: Farb-Duplex-Darstellung der A. vertebralis zwischen den Querfortsätzen der Halswirbel (C4/5 und C516)

Schleifenbildungen der Gefäße können besser erkannt werden; eine Differenzierung zwischen Gefäß- schleife und Stenose ist mit größerer Sicherheit als mit den konventionel- len Methoden möglich Zahlreiche sonographisch unklare Fälle können mittels Farb-Duplex-Sonographie noch aufgeklärt werden.

Pathologische Befunde in Ge- fäßabschnitten, die im Ultraschall- Schnittbild nicht mehr ausreichend gut darstellbar sind, können mit dem Farbdopplerverfahren unter Um- ständen noch erkannt werden, wie am Beispiel eines Aneurysma der A.

carotis intema beschrieben wurde.

Die Sonographie der Vertebral- arterien ist mit der Farb-Duplex- Technik einfacher geworden und ge- lingt im mittleren Zervikalbereich fast immer; die klinisch wichtige Un- terscheidung zwischen Gefäßver- schluß, vor- oder nachgeschalteter Stenose und Hypoplasie ist mit gro- ßer Sicherheit möglich. Die Strö- mungsrichtung im Gefäß (Steal-Ef- fekt?) kann ohne Kompressionsver- suche eindeutig festgestellt werden.

Die Farb-Duplex-Sonographie ersetzt nicht, sondern ergänzt die konventionelle Doppler- und Du- plex-Sonographie in besonderen Fäl- len. Dazu sollte sie auch – zumindest

den auf Hirngefäßdiagnostik spezia- lisierten Einrichtungen – zur Verfü- gung stehen.

Meinem langjährigen Chef, Herrn Prof.

Dr. Fritz Balzereit, in Dankbarkeit gewid- met.

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis im Sonder- druck, anzufordern über den Verfasser.

Anschrift des Verfassers:

Dr. med. Christian Arning Oberarzt der

Neurologischen Abteilung

Allgemeines Krankenhaus Barmbek Rübenkamp 148

W-2000 Hamburg 60

HIV bei Schwangeren und Kindern

Welche Rolle spielt eine mütter- liche Virämie in der vertikalen Über- tragung von HIV, und in welchem Ausmaß tritt eine Virämie im Ver- lauf der verschiedenen Schwanger- schaftsstadien auf? Zur Klärung die- ser Frage untersuchten die Autoren 44 mit dem HIVi-Virus infizierte schwangere Frauen auf das Virus während 47 Schwangerschaften (30 davon beendet, 17 Aborte) und 30 Kinder sowie 12 Föten.

HIV wurde zu gewissen Zeiten während der Schwangerschaft bei 59 Prozent der Frauen im Plasma und bei 83 Prozent entweder im Plasma oder in den mononuklearen Zellen

des peripheren Blutes nachgewiesen.

Bei keinem Neugeborenen wurde zum Zeitpunkt der Geburt HIV iso- liert. Die Mütter zeigten ein signifi- kant höheres Auftreten der Virä- mien während der Schwangerschaft als ihre Kinder bis zu einem Alter von sechs Monaten (p = 0,002); bis zu diesem Zeitpunkt wurde bei 5 (26 Prozent) von 19 Kindern HIV nach- gewiesen.

Bei zehn Föten wurde das HIV weder durch Virus-Isolierung, noch durch in-situ-Hybridisation oder mit der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) festgestellt; die restlichen zwei Föten wurden als positiv ent- weder durch in-situ-Hybridisation oder PCR erkannt; jedoch konnte dieses Ergebnis weder in einem zweiten Organ noch durch andere

FÜR SIE REFERIERT

Untersuchungsmethoden bestätigt werden.

Die Ergebnisse zeigen, daß kei- ne konsistente Verbreitung des HIV über die Plazenta während einer mütterlichen Virämie besteht, und sie weisen darauf hin, daß in den meisten Fällen die Übertragung na- he dem Zeitpunkt oder während der Geburt stattfindet. ing

Ehrnst, A. et al.: HIV in pregnant women and their offspring: evidence for Tate trans- mission. Lancet 338 (1991) 203-20.

Dr. A. Ehrnst, Department of Virology, Central Microbiological Laboratory of the Stockholm County Council, Box 70 470, S-107 26 Stockholm, Schweden.

A-4028 (72) Dt. Ärztebi. 88, Heft 46, 14. November 1991