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Die Neuroradiologische Diagnostik umfasst die Abklärung von Erkrankungen und Traumafolgen des zentralen Nervensystems und seiner Hüllen, d.h. des Gehirns, des Rückenmarks und der dazugehörigen Hirnhäute, aber auch Erkrankungen des Gesichtsschädels, speziell der Nasennebenhöhlen, der Augen, und der Felsenbeine.
Die Neuroradiologie am Kantonsspital Graubünden bietet alle gängigen neuroradiologischen Abklärungen an. Neben der Durchführung und Primärbefundung neuroradiologischer Untersuchungen finden regelmässige interdisziplinäre Fallbesprechungen der Neuroradiologie mit den entsprechenden klinischen Fächern statt. Ferner nehmen wir gerne die konsiliarische neuroradiologische Beurteilung von auswärtigen Untersuchungen vor.
Im Folgenden möchten wir einige der neuroradiologischen bildgebenden Methoden anhand von Beispielen vorstellen.
Die wichtigste Bildgebungsmodalität in der Diagnostischen Neuroradiologie ist die Magnetresonanztomographie (MR). Die MR-Untersuchung des Gehirns respektive der Wirbelsäule dauert ungefähr 30 Minuten (mit Patientenaufklärung, Vorbereitung und Lagerung im Gerät ca. 45 Minuten), je nach Fragestellung wird während der Untersuchung ein Kontrastmittel injiziert.
Das intravenös applizierte Kontrastmittel ist wesentlicher Bestandteil der Diagnostik am Hirn. Bei einer intakten Bluthirnschranke tritt es nicht ins Hirngewebe aus, sehr wohl jedoch bei einer Vielzahl von Defekten der Bluthirnschranke. Die dann sichtbare Ansammlung von Kontrastmittel im Gewebe ist als Signalanhebung (Anfärbung) in T1-gewichteten Sequenzen nachweisbar. Das heisst, mit Hilfe des Kontrastmittels lassen sich Störungen der Bluthirnschranke darstellen. Defekte der Bluthirnschranke treten auf bei verschiedenen hirneigenen Tumoren (namentlich bei den aggressiveren Formen, WHO III-IV), bei Metastasen, und bei verschiedenen Entzündungsprozessen (siehe Abb. 1) des Hirns.
Abb. 1: Massiver entzündlicher Schub einer multiplen Sklerose. Multifokale randständige/ringförmige Kontrastmittelaufnahme in MS-Läsionen als Ausdruck der entzündlich bedingten Bluthirnschrankenstörung.
Das MR-Kontrastmittel wird normalerweise langsam (1.5ml/sek.) intravenös injiziert. Es kann aber auch als kompakter Bolus, mit einer Injektionsgeschwindigkeit von 4-5ml/sek., gespritzt werden. Während der schnellen Injektion laufen ultraschnelle, für das Hirn oder die Halsgefässe optimierte Sequenzen. Damit lassen sich Informationen über die Durchblutung des Hirngewebes gewinnen (MR-Perfusion), oder es können MR-Angiographien der hirnversorgenden Gefässe angefertigt werden (siehe Abb. 2).
Abb. 2: Generalisierte Arteriosklerose mit hochgradiger Abgangsstenose der Arteria carotis interna rechts und Abgangsverschluss der Arteria carotis interna links (Pfeile).
Die Informationen aus der MR-Perfusionsmessung werden bei Hirndurchblutungsstörungen (Schlaganfällen, Gefässstenosen), aber auch bei der Hirntumordiagnostik verwendet. Aus den Bildern lassen sich mehrere hämodynamische Parameter (zerebraler Blutfluss=CBF, zerebrales Blutvolumen=CBV, mittlere Kontrastmitteltransitzeit=MTT) berechnen und als farbkodierte Karten anzeigen. Aus den Daten lassen sich bei Schlaganfällen Rückschlüsse ziehen auf kritisch minderversorgte Hirnparenchymareale. Am Kantonsspital Graubünden erfolgt die Abklärung bei akutem Schlaganfall in erster Linie in der Computertomographie, mit der ebenfalls Perfusionsuntersuchungen möglich sind. Das relative zerebrale Blutvolumen (rCBV) ist auch ein wichtiger Gradmesser für den Vaskularisierungsgrad und damit Art und Dignität eines Tumors. So ist das rCBV bei einem niedriggradigen Gliom (WHO II) und bei einem zerebralen Lymphom niedrig, während hochmaligne Gliome (WHO III, IV) infolge der ausgeprägten Tumorgefässneubildung ein erhöhtes Blutvolumen zeigen. Posttherapeutisch kann mittels der MR-Perfusion zwischen einem (gut vaskularisierten) Tumorrezidiv und einer (gefässarmen) Radionekrose unterschieden werden, was mittels konventioneller MR-Bilder in der Regel nicht möglich ist.
Abb. 3 Links: Intensive Kontrastmittelaufnahme einer neudiagnostizierten Raumforderung frontal links. Rechts: Die fehlende CBV-Erhöhung spricht gegen einen hirneigenen Tumor, es handelt sich um ein Lymphom).
Abb. 4: Neudiagnose eines unklaren raumfordernden Prozesses mit einem kontrastmittelaufnehmenden Knoten frontooperkulär (rechts, Pfeil). Die rCBV-Karte zeigt eine starke Erhöhung des zerebralen Blutvolumens (ca. 7x erhöht gegenüber der normalen weissen Substanz). Der Befund spricht für einen hochgradigen (WHO Grad III) hirneigenen Tumor.
Abb. 5 Links: Verlaufskontrolle nach Radiotherapie eines Glioms. Bei der ringförmigen und feinnodulären Kontrastmittelaufnahme temporal links (Pfeil) kann in dem konventionellen MR-Bild nicht sicher zwischen einem high-grade Tumorrezidiv und einer Radionekrose unterschieden werden. Rechts: Keine Erhöhung des zerebralen Blutvolumens in der CBV-Karte, typisch für Radionekrose.
Eine weitere in der Tumordiagnostik wichtige Modalität ist die MR-Spektroskopie. Dabei werden winzige Unterschiede in der Resonanzfrequenz von Protonen ausgenutzt, um die Quantität von verschiedenen Metaboliten im Hirngewebe zu messen. Die MR-Spektroskopie erlaubt, zusammen mit der morphologischen MR-Bildgebung und der MR-Perfusions- sowie der Diffusionsbildgebung, die Diagnose von unklaren Raumforderungen (Abb. 6-8).
Abb. 6: Rasch wachsende, symptomatische Raumforderung frontal rechts. Links FLAIR, Raumforderung mit hypointensem Randsaum und umgebender Ödemzone. Mitte: Inhomogene Kontrastmittelaufnahme der Läsion. Rechts: Hohes rCBV als Ausdruck der guten Tumorvaskularisation. Differentialdiagnostisch kommt ein hochgradiger hirneigener Tumor (Gliom WHO III) oder eine Metastase in Frage, siehe Abb. 7.
Abb. 7: Multivoxel-Spektroskopie der Raumforderung aus Abb. 6. Das Spektrum aus der zentralen Tumorregion (mittleres Spektrum) weist ein im Vergleich zum Normalspektrum erniedrigtes NAA und ein erhöhtes Cholin auf. Im Tumorrandbereich (in der FLAIR-Sequenz als „Oedem“ imponierend) finden sich noch ein gegenüber dem Normalspektrum (unten) ein deutlich erhöhtes Cholin als Ausdruck der diffusen Infiltration. Die Kombination dieser Befunde spricht für einen hirneigenen Tumor.
Abb. 8: Gliomatöse Raumforderung mit Beteiligung beider Hemisphären, Ausdehnung bis in den linken Thalamus. Die Multivoxel-Spektroskopie zeigt ein normales Spektrum als Referenz (unten) und zwei tumortypische Spektren (Mitte: Niedriggradige Anteile, Oben: Höhergradige Anteile)
Die Neuroradiologie leistet, neben der eingehenden Anamnese, der klinischen Untersuchung, den neuropsychologischen Abklärungen und Labortests einen Beitrag zur Differentialdiagnose bei Demenzerkrankungen und frühen kognitiven Beeinträchtigungen.
Primär dient die Bildgebung bei einer dementiellen Entwicklung dazu, zugrundeliegende behandelbare Ursachen wie Raumforderungen oder vaskuläre Erkrankungen auszuschliessen. Es können sich aber auch Hinweise ergeben auf eine zugrundeliegende metabolische Störung (Abb. 9,10), zudem liefert die Analyse regionaler Atrophiemuster Hinweise auf die Art der zugrundeliegenden neurodegenerativen Erkrankung.
Abb. 9. Bild einer hepatischen Enzephalopathie, mit in der T1-gewichteten Sequenz typischer hyperintenser Signalgebung im Globus pallidus (Pfeil).
Abb. 10. Signalstörung im medialen Thalamus und periaquäduktal bei einem 72-jährigen Mann mit einem Verwirrungszustand: Wernicke-Enzephalopathie.
Die SWI-Sequenz (Susceptibility Weighted Imaging) zeigt bereits sehr kleine Mengen von Blutabbauprodukten an, die in anderen MR-Sequenzen dem Nachweis entgehen. Damit lassen sich Mikroblutungen im Rahmen von Erkrankungen der kleinen Gefässe (hypertensive Mikroangiopathie, zerebrale Amyloidangiopathie, Abb. 11) nachweisen. Genauso kommen hämorrhagische Scherverletzungen der weissen Substanz nach Schädelhirntraumen oder Kavernome zur Darstellung.
Abb. 11. In der SWI (links) sind multiple Mikroblutungen ("Black dots") sichtbar, in der FLAIR (rechts) sind die multiplen fleckigen Kleingefässinfarkte zu erkennen, aufgrund der Befunde bei dieser 81-jährigen Patientin mit einer dementiellen Entwicklung liegt eine zerebrale Amyloidangiopathie vor, eine selentonere Demenzursache.
Neben der morphologischen MR-Untersuchung hat auch die MR-Perfusionsmessung und – in ausgewählten Fällen – die MR-Spektroskopie – ihren Platz in der Abklärung der Demenzerkrankung. In frühen Stadien von neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimerdemenz können Perfusionskarten bereits charakteristische Muster von regional vermindertem zerebralem Blutfluss zeigen.
Abb. 12. Perfusionsbildgebung in der Demenzdiagnostik. Bei der Demenz vom Alzheimertyp findet sich im posterioren Parietallappen beidseits in der frühen Phase der milden kognitiven Beeinträchtigung (mild cognitive impairment MCI) – und der eigentlichen Demenz vorangehend – ein verminderter kortikaler Blutfluss, wie in diesem Beispiel (Pfeile), bei älteren Patienten mit beeinträchtigter Merkfähigkeit.
Neben der MR kommt als weitere Schnittbildmodalität die Computertomographie in der Neuroradiologie zur Anwendung.
Der wichtigsten Vorteile der CT - sind die 24-Stunden-Verfügbarkeit und die kurze Untersuchungszeit. Damit eignet sich die CT zur zügigen Abklärung in Notfallsituationen und bei klinisch instabilen Patienten sowie bei unruhigen Patienten. Die wichtigsten Befunde beim Schädelhirntrauma, intrakraniellen Blutungen sowie traumatischen Hirnödemen und Frakturen, lassen sich zuverlässig darstellen. Ferner ist, analog der MR, die kontrastmittelgestützte Darstellung der Hirngefässe (Abb. 13) und die zerebrale Perfusionsmessung möglich.
Abb. 13: 66-jähriger Mann mit akuter Sprachstörung seit zwei Stunden. Die native Computertomographie zeigt keinen Infarkt, in der CT-Perfusion ist jedoch die eingeschränkte Durchblutung frontal links mit Beteiligung des Broca-Areals (motorisches Sprachzentrum am Gyrus frontalis inferior) zu sehen.
Abb. 13. CT-Angiographie einer Dissektion der linken A. carotis interna, diese verengt sich kurz nach der Bifurkation aufgrund des Wandhämatoms.
Eine weitere wichtige Domäne der CT ist die Darstellung der Nasennebenhöhlen und der Felsenbeine. Da mit der MR das Signal auf der Anwesenheit von Protonen (also im wesentlichen Wasser) beruht, bilden sich wasserfreie knöcherne Strukturen wie die Gehörknöchelchen oder die feinen knöchernen Trennwände zwischen den Nasennebenhöhlen nur unzulänglich ab. Die CT bietet hier den Vorteil der guten Kontrastdarstellung und zugleich der sehr guten Ortsauflösung (Abb. 14).
Abb. 14. Niedrigdosis-CT der Nasennebenhöhlen in koronarer Reformation. Die Anatomie der Nasennebenhöhlen kommt zur Darstellung, zudem zeigt sich eine polypoide Schleimhautformation (Pfeil) am Eingang der rechten Kieferhöhle. Diese dürfte die Drainage des Sinus maxillaris beeinträchtigen und kann für Beschwerden verantwortlich sein.
Die CT hat auch einen Wert bei der präoperativen Planung von kieferchirurgischen Eingriffen, bzw. bei der Diagnostik von Erkrankungen der Kiefer und des Zahnhalteapparates.
Bei der Computertomographie von Kopf und Gesichtsschädel sind die effektiven Dosen wegen des relativ geringen Untersuchungsvolumens und der relativ geringen Strahlenempfindlichkeit der betroffenen Gewebe kleiner als bei der CT des Thorax oder des Abdomens. Eine typische CT des Schädels bei Schädelhirntrauma kann mit etwa 2 mSv durchgeführt werden, eine komplette Schlaganfallabklärung inklusive CT-Perfusion des Gehirns und eine CT-Angiographie der hirnversorgenden Gefässe mit <10 mSv, eine Low-dose-CT der Nasennebenhöhlen mit deutlich unter 1 mSv. Als anschaulicher Vergleich dient die durchschnittliche Strahlenbelastung der Schweizer Bevölkerung durch alle natürlichen (Radon, kosmische Strahlung) und künstlichen (Industrie, Medizin) Quellen, diese beträgt ca. 4 mSv pro Jahr, d.h. doppelt soviel wie eine Computertomographie des Schädels.
Wenn Sie Fragen haben zu Untersuchungstechniken und Indikationen oder allgemeine Fragen und Anliegen zur Neuroradiologie am Kantonsspital Graubünden, freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme. Gerne nehmen wir auch Aufträge entgegen für die konsiliarische Zweitbeurteilung von neuroradiologischen Untersuchungen.