Thoraxchirurgie

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Publiziert am: 23.12.2022

Bildgebende Diagnostik in der Thoraxchirurgie

Verfasst von: Johanna Nattenmüller, Maximilian T. Löffler und Christopher L. Schlett

Für die bildgebende, nichtinvasive Diagnostik des Thorax stehen das konventionelle Röntgen, die Computertomografie (CT), die Magnetresonanztomografie (MRT) sowie der Ultraschall zur Verfügung, wobei beim Röntgen sowie bei der CT eine Strahlenexposition beachtet werden muss. Dabei ist die CT die wichtigste Bildgebungsmodalität für die Thoraxchirurgie. Der Lungen-Ultraschall (LUS) ist ideal für den Einsatz bei kritisch kranken Patienten am Krankenbett als mögliche Ergänzung oder Alternative zum Röntgen auf Station. Insbesondere bietet sich der LUS für Fragestellungen hinsichtlich Pneumothorax und Pleuraergüsse an. Insgesamt bietet die Röntgenuntersuchung wenig Informationsdichte, insbesondere in Anbetracht wie häufig diese Modalität eingesetzt wird. Die MRT ist eher eine Modalität für spezielle Fragestellungen und muss ganz gezielt bei Fragestellungen im Bereich Thoraxchirurgie eingesetzt werden. Die Lunge umfasst eine Vielzahl an Pathologien, die anhand der Dichte in Prozesse mit erhöhter Strahlentransparenz wie dem Pneumothorax oder das Lungenemphysem, sowie in Prozesse mit verminderter Strahlentransparenz unterteilt werden können. Diese können benigne Läsionen wie Hamartome oder postentzündliche/inzidentelle Rundherde, entzündliche Prozesse wie Pneumonien oder Lungenabszesse oder gar maligne Prozesse, wie Lungenkrebs, pulmonale Lymphome oder auch Metastasen umfassen. Bezüglich der Pathologien der Pleura sind am häufigsten pleurale Metastasen zu beobachten, während das pleurale Mesotheliom auf Basis von asbestbedingten Pleuraveränderungen sehr selten ist. Auch dafür bietet sich die Untersuchung mittels CT an. Läsionen der Thoraxwand sind relativ selten und lassen sich morphologisch in fetthaltige, kalzifizierte, stark flüssigkeitshaltige sowie Läsionen mit überwiegendem Weichgewebsanteil einordnen, wobei bei den für die Thoraxwand spezifischen Pathologien das Hibernom, das Empyema necessitans sowie das Elastofibroma dorsi zu nennen sind. Das Mediastinum kann anhand der Schnittbildgebung in einer prävaskuläres anteriores, ein vizerals mediales und ein paravertebrales posteriores Kompartiment unterteilt werden. Aufgrund der Lokalisation, der Bildmorphologie, des Patientenalters und der Anamnese können eine Vielzahl an mediastinalen Pathologien differenzialdiagnostisch eingeordnet werden. Neben der CT als wichtigste Bildgebungsmodalität bietet es sich bei unklaren Weichteilprozessen an eine MRT durchzuführen.

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Modalitäten für die thorakale, nichtinvasive Bildgebung
Lunge und Pleura
Thoraxwand
Mediastinum

Modalitäten für die thorakale, nichtinvasive Bildgebung

Verschiedene nichtinvasive Bildgebungsmodalitäten stehen zur Verfügung, um den Thorax und seine Erkrankungen zu untersuchen. Nachfolgend werden die wichtigsten Modalitäten erörtert, die Erklärung der nuklearmedizinischen Verfahren finden sich separat (Kap. „Nuklearmedizinische Diagnostik und Therapie des Mediastinums und der Lungen in der Thoraxchirurgie“).

Röntgen

Die Röntgenaufnahme des Thorax gilt häufig als das diagnostische Mittel der ersten Wahl für viele klinische Szenarien, da sie in jedem Krankenhaus verfügbar und in Bezug auf Kosten und Strahlendosis für den Patienten günstig ist. Jedoch ist die diagnostische Information im Vergleich zu anderen Bildgebungsmodalitäten begrenzt.

Die Hauptindikationen für Röntgenaufnahmen des Thorax im Bereich der Thoraxchirurgie umfassen:

präoperative Beurteilung (wobei hier der Nutzen nur für Patienten mit neuer oder instabiler kardiopulmonaler Erkrankung bestätigt wurde (Danielson et al. 2012)),
postoperative Nachsorge um chirurgische Komplikationen wie z. B. parenchymale Atelektasen oder persistierende Luftlecks zu beurteilen,
Monitoring von medizinisches Fremdmaterial bzw. deren Lage, z. B. Thoraxdrainagen, zentraler Venenkatheter oder Magensonde.

Während die direkt postoperative Nachsorge mittels mobiler Röntgeneinheiten erfolgt, sollte dies zeitnah und sobald der Patient transportabel ist auf festinstallierte Röntgeneinheiten verlagert werden, da diese mit besserer Bildqualität und niedrigerer Strahlendosis assoziiert sind. Auch bei größeren Lungeneingriffen (z. B. Pneumonektomie oder Lappenresektionen) erfolgt im Regelfall ein Röntgenbild am 1. postoperativen Tag, dann nach der Entfernung der Thoraxdrainagen und gegebenenfalls vor der Entlassung sowie in Abhängigkeit von der klinischen Entwicklung (Karampinis et al. 2022). Bei kleineren Lungeneingriffen, z. B. segmentale oder atypische Resektionen, wird die Überwachung mittels Röntgen mit geringerer Häufigkeit durchgeführt. Bei subtilen oder unklaren Röntgenbefunden ermöglicht die CT jedoch häufig eine genauere Identifizierung des Krankheitsprozesses sowie eine schnelle und angemessene Behandlung.

Computertomografie

Die Computertomografie (CT) hat heutzutage eine breite Anwendung in der klinischen Praxis, insbesondere für die Thoraxchirurgie, da die CT die Modalität der Wahl ist, um Lungenparenchym, Interstitium und Atemwege sowie das thorakale Gefäßsystem und die Herzkranzgefäße zu untersuchen. Auch bietet die CT eine gute anatomische Darstellung des Mediastinums und der Thoraxwand. Auch wenn die CT der MRT hinsichtlich der Genauigkeit verschiedener Differenzialdiagnosen der Thoraxwand unterlegen ist: Für die Beurteilung möglicher Knochenerosionen, z. B. der Rippen, ist sie ebenfalls Modalität der Wahl, sodass bei komplexeren Fällen häufig sowohl MRT als auch CT komplementär zum Einsatz kommen. Während in der Vergangenheit bei der CT meist eine arterielle Kontrastmittelphase gewählt wurde, um den Thorax zu untersuchen, setzt sich in der letzten Zeit für Staging-Untersuchungen zunehmend die venöse Kontrastmittelphase durch (Abb. 1). Je nach Fragestellung und Erkrankung haben die unterschiedlichen Kontrastmittelphasen ihre Vorteile.

Durch die anhaltenden Entwicklungsschritten, wie z. B. der Photon-Counting-CT wird die Bedeutung dieser Modalität für viele Erkrankungen noch weiter zunehmen (Tortora et al. 2022). Somit liefert die CT nicht nur eine rein anatomische Beurteilung, sondern ist auch in der Lage, Informationen über die chemische Zusammensetzung und den Grad der Perfusion des untersuchten Gewebes zu liefern. Durch die schnelle Erfassung großer anatomischer Volumina und die hohe räumliche und zeitliche Auflösung eignet sich die CT auch besonders für die Beurteilung kritisch kranker Patienten.

Angesichts des Risikos, das mit der Strahlenbelastung und der Verabreichung von Kontrastmitteln verbunden ist, ist es von größter Wichtigkeit, die CT in den klinischen Situationen einzusetzen, in denen diese Technik das beste verfügbare, diagnostische Mittel ist. Durch die technischen Weiterentwicklungen sinkt auch die Strahlenbelastung für die Patienten, sodass sich die Indikationen hier erweitern. So bietet nur die CT im Lungenkrebs-Screening die ausreichende diagnostische Genauigkeit bei vertretbarer Strahlenexposition, um einen Mehrwert hinsichtlich des Überlebens zu liefern. Es sei explizit erwähnt, dass die Röntgenthoraxaufnahme kein adäquates Verfahren für das Lungenkrebs-Screening oder den sicheren Ausschluss von pulmonalen Raumforderungen bei einem klinischen Verdacht ist.

Magnetresonanztomografie

Unter den Modalitäten für die Bildgebung des Thorax ist die Magnetresonanztomografie (MRT) im Vergleich zu röntgenbasierten Techniken oder dem Ultraschall das jüngste Verfahren. Aufgrund der technischen Herausforderungen im Lungenparenchym durch die niedrige Protonendichte im gesunden Zustand, sowie der Anfälligkeit für kardiale und respiratorische Bewegungsartefakte, spielt die MRT im klinischen Kontext in der Bildgebung der Lunge eine untergeordnete Rolle. Einige Ausnahmen haben sich jedoch etabliert, z. B. Verlaufskontrollen bei pädiatrischen Patienten mit zystischer Fibrose (Dournes et al. 2021).

Im Gegensatz zu CT und PET-CT bietet die MRT jedoch einen besseren Weichteilkontrast mit hoher räumlicher Auflösung, sodass sie für die Beurteilung der Pleuraschnittstelle, für die Charakterisierung komplexer Pleuraergüsse sowie für die Untersuchung von Prozessen des Mediastinums und der Thoraxwand als Goldstandard gilt. Als Beispiel ist hier das Staging von Pancoast- bzw. Superior-Sulcus-Tumor (SST) zu nennen (Abb. 2).

Jüngste Fortschritte bei den MRT-Techniken, wie Niedrig-Feld-MRT, diffusionsgewichtete Sequenzen oder Perfusionssequenzen haben jedoch die diagnostischen Möglichkeiten der MRT bei der Beurteilung des Lungenparenchyms, sowie der Erkennung und Stadieneinteilung von Lungenkrebs verbessert. Dies ist jedoch auf Grund der hohen Spezialisierung auf wenige Zentren beschränkt.

Ultraschall

Der transthorakale Ultraschall (US) des Thorax hat nützliche Elemente für die Beurteilung einiger Erkrankungen des peripheren Lungenparenchyms, der Pleura und der Thoraxwand. Die Technik eignet sich insbesondere für den Einsatz bei kritisch kranken Patienten am Krankenbett, z. B. auf der Intensivstation. Bei diesen Patienten kann ein Transport zum CT-Scanner kontraindiziert sein oder eine suboptimale Röntgenaufnahme klinisch bedeutsame Anomalien maskieren oder vortäuschen. Des Weiteren kommt der US ohne eine Strahlenexposition aus und kann schnell und kostengünstig durchgeführt werden, sodass er sich als Bildgebung zum Monitoring von Krankheitsverläufen besonders gut anbietet.

Da der Einsatz des transthorakalen Lungenultraschall (LUS) nur bei bestimmten Patientengruppen und Krankheitsbildern in der Breite stattfindet, wird nachfolgend der LUS für die Krankheitsbilder Pleuraerguss und Pneumothorax diskutiert.

Der LUS kann auf dem gesamten Brustkorb durchgeführt werden, indem die Sonde einfach in die Interkostalräume platziert wird, ohne die Rippen zu berühren. Alternativ kann die Sonde senkrecht zu den Rippen sowohl in Längsrichtung als auch schräg entlang der Interkostalräume positioniert werden. Wenn die Sonde senkrecht zu den Rippen in Längsrichtung positioniert ist, kommt es zu dem sog. Fledermauszeichen (Bhoil et al. 2021), wobei obere und untere Rippen die „Flügel der Fledermaus“ und, etwas tiefer, die Pleuralinie den „Rücken der Fledermaus“ darstellt, der von den Rippenschatten unterbrochen wird. Das Anheben des Arms über den Kopf des Patienten vergrößert den Abstand zwischen den Rippen und erleichtert das Scannen in aufrechter oder liegender Position.

Der LUS kann prinzipiell mit jedem modernen US-Gerät durchgeführt werden. Eine konvexe 2–5 MHz-Sonde ermöglicht die einfache Visualisierung der tieferen Lungenstrukturen und das Sektor-Scanfeld ermöglicht ein breiteres Sichtfeld. Sobald eine Abnormalität identifiziert wurde, kann eine hochauflösende 7,5–10 MHz-Linearsonde verwendet werden, um eine detaillierte Darstellung zu erhalten.

Pleuraergüsse im Lungenultraschall

Das klassische Erscheinungsbild eines Pleuraergusses ist eine echofreie Schicht zwischen den viszeralen und parietalen Pleurablättern. Jedoch variiert das sonografische Erscheinungsbild eines Pleuraergusses basierend auf der Ursache, der Art und der Chronizität der Ansammlung. Im LUS werden vier verschiedene Erscheinungsbilder unterschieden:

echoarm,
komplex, aber nicht septiert,
komplex und septiert,
echogen.

Transudate sind fast ausnahmslos echoarm. Exsudate können jedoch echoarm, komplex oder echogen erscheinen. Ergüsse, die komplex, septiert oder echogen sind, sind in der Regel Exsudate. Bewegliche, echogene Stränge und Septierungen werden häufig bei entzündlichen Ergüssen beobachtet. Ein Empyem kann zu einer echogenen Ansammlung führen, die eine solide Läsion imitiert. Dagegen kommt es beim Hämothorax im akuten Stadium zum homogenen, echogenen Erguss und im Verlauf kann es zum Plankton-Zeichen kommen (Bhoil et al. 2021), welches als punktförmige interne Echos definiert ist, die beim dynamischen LUS mit der Atmung oder der Herzpulsationen verwirbelt werden.

Pneumothorax im Lungenultraschall

Zu den wichtigsten sonografischen Zeichen, die zur Diagnose eines Pneumothorax führen, gehören (Bhoil et al. 2021; Volpicelli et al. 2012):

Fehlendes Lungengleiten: Beim Lungengleiten handelt es sich um eine atemsynchrone Bewegung der Pleura viszeralis der Lunge gegen die Pleura parientalis der Thoraxwand. Dafür wird die Tiefe im B-Mode so eingestellt, dass diese möglichst gering ist und auf die Pleura parientalis fokussiert, um das Lungengleiten zu visualisieren. Alternativ kann das Lungengleiten im M-Mode als granuliertes Muster unterhalb der Pleuralinie dargestellt werden, während im Bereich der Kutis, Subkutis und Interkostalmuskulatur ein lineares Muster entsteht (sog. Seashore-Sign). Wenn das Lungengleiten fehlt, kommt es zu einem durchgehend linearen Muster (sog. Barcode-Sign).
Fehlende B-Linien: B-Linien sind vertikal verlaufende Artefakte im LUS, die aufgrund von Flüssigkeitseinlagerungen im Lungenparenchym entstehen. Das Vorliegen von B-Linien schließt einen Pneumothorax an der untersuchten Stelle aus.
Fehlender Lungenpuls: Der Lungenpuls bezieht sich auf die subtile, EKG-synchrone, rhythmische Bewegung der Pleura visceralis gegen die Pleura parietalis aufgrund der kardialen Kontraktion. Das Vorliegen eines Lungenpulses schließt einen Pneumothorax an der untersuchten Stelle aus.
Lungenpunkt: Der Lungenpunkt stellt die Grenze zwischen Thoraxwand anliegender Lunge und Beginn der luftgefüllten Ablösung der Pleura visceralis von der Pleura parietalis dar. Wenn bei der Untersuchung anterior kein Lungengleiten zu sehen ist, sollte die Sonde auf der Suche nach dem Lungenpunkt allmählich in seitlichere und hintere Positionen an der Thoraxwand bewegt werden. Je lateraler oder posteriorer die Position ist, an der der Lungenpunkt identifiziert wird, desto größer ist der Pneumothorax. Wenn ein Lungenpunkt identifiziert wird, liegt auch ein Pneumothorax vor (fast 100 % Spezifität). Dieser kann jedoch z. B. bei einem großen Pneumothorax, bei dem die Lunge komplett kollabiert ist, fehlen, sodass die Gesamtsensitivität bei großen Pneumothoraces in Abhängigkeit von der Prävalenz zwischen 60–70 % liegt.

Obwohl ein Pneumothorax in der Regel auf einem Röntgenbild des Brustkorbs zu erkennen ist, kann ein kleiner Pneumothorax auf einem Röntgenbild eines liegenden Patienten (anterior Pneumothorax) übersehen werden; In diesem Fall ist der LUS der Röntgenaufnahme sogar überlegen.

Strahlendosis

Die Modalitäten Röntgen und CT sowie alle nuklearmedizinischen Verfahren sind mit einer gewissen Strahlenexposition für den Patienten verbunden. Beim CT hat sich die Exposition pro Untersuchung durch technische Entwicklungen über die Jahre stark reduziert. In der Routine ist eine CT-Thorax-Untersuchung mit einer Strahlenbelastung von ca. 2,3 mSv verbunden (Tab. 1). Bei der computertomografischen Thoraxaufnahme in arterieller Kontrastmittelphase kommt es im Regelfall zu etwas niedrigeren Dosiswerten, da hier ein Hochkontrast zwischen dem jodhaltigen Kontrastmittel und dem Gewebe wie z. B. bei der Frage nach einer Lungenarterienembolie angestrebt wird und dies mit niedrigeren Dosiswerten einhergeht. Bei der Verwendung von Niedrig-Dosis-CT-Protokollen, oder auch sog. Low-Dose-CT-Protokollen, kann im Mittel eine Dosis von etwa 0,3 mSv erreicht werden (Abb. 3). Dafür bedarf es jedoch modernster Technik sowie ausgewählte Patientenkollektive und -vorbereitung. Darüber hinaus sind bei Low-Dose-CT-Untersuchungen die Beurteilbarkeit von feinen Lungengerüstveränderungen oder mediastinalen Weichteilstrukturen gegebenenfalls eingeschränkt. Die effektive Dosis einer Röntgenthoraxuntersuchung im Stehen p. a. ergibt ca. 0,01 mSv und lateral ca. 0,04 mSv (Tab. 1). Diese Werte können jedoch stark variieren. Bei der PET-CT ist die Dosisbetrachtung komplexer, da sich eine Belastung durch das applizierte Nukleoid sowie durch die CT-Untersuchung ergibt. Für eine PET-CT-Untersuchung ergibt sich ein gemittelter Wert von ca. 14 mSv (Quinn et al. 2016; Li et al. 2019a). Um diese Werte besser einzuordnen, kann man diese mit der natürlichen Strahlenexposition (z. B. durch Radon, kosmischer oder terrestrischer Strahlung) in Deutschland vergleichen. Aktuell wird diese mit einer mittleren effektiven Dosis von 2,1 mSv pro Jahr bemessen (Bundesamt für Strahlenschutz 2019).

Tab. 1

Strahlendosiswerte für die thorakale Bildgebung. Zum Zeitpunkt 2021/2022 für optimierte Protokolle auf modernen Untersuchungsgeräten; Die angegebenen Werte spiegeln die erwartete 25. und 75. Perzentile wider

Modalität	Untersuchungsprotokoll	Übliche effektive Strahlendosis
Röntgen	Thorax p. a.	0,007–0,013
Röntgen	Thorax lateral	0,02–0,06
CT	Thorax nativ	1,5–3,0
CT	Thorax arteriell	1,2–2,6
CT	Thorax venös	1,4–2,8
CT	Thorax nativ, Low-Dose^*	0,2–0,5
PET-CT	¹⁸FDG, Ganzkörper	ca. 14 mSv (Quinn et al. 2016; Li et al. 2019a)

^*Die Low-Dose-Protokolle beinhalten Untersuchungen unter Verwendung von Zinn-Filter-Technologie. FDG F-18 Desoxyglukose

Auch wenn die Daten hinsichtlich der Langzeitfolgen von (medizinischer) Strahlenexposition kontrovers diskutiert werden, beobachten wir eine deutliche Zunahme der Häufigkeit an Untersuchungen. Trotz Reduktion der Strahlenexposition bei der einzelnen Untersuchung kommt es dadurch zu erhöhten kumulativen Dosiswerten. Umso wichtiger ist die Schulung des medizinischen Personals, damit die Exposition der Patienten auf ein Minimum reduziert werden kann. Zunehmend eingesetzte IT-Lösungen wie Dosismanagementsysteme liefern hier sinnvolle Daten und erlauben ein Monitoring der applizierten Strahlenexposition.

Lunge und Pleura

Nicht-Neoplastische Erkrankungen der Lunge

Pneumothorax

Im Röntgenbild ist der beste diagnostische Anhaltspunkt für einen Pneumothorax die Visualisierung der viszeralen Pleuralinie, zusammen mit dem Fehlen von Lungenparenchym peripher der vermeintlichen Pleuralinie. Nimmt die Luftansammlung <20 % des Hemithoraxvolumens ein, spricht man von einem kleinen, ansonsten von einem großen Pneumothorax. Typischerweise visualisiert sich der Pneumothorax bei aufrechter Röntgenthoraxaufnahme apikal. Die Röntgenzeichen eines Pneumothorax im Liegen sind komplexer (z. B. sog. Deep-Sulcus-Sign). In diesem Fall bietet sich eine Ultraschalluntersuchung an, die hierfür ähnlich gute diagnostische Werte wie die CT liefert. Alternativ kann eine seitliche Röntgenaufnahme im Liegen gemacht werden. Zur weiteren Evaluation eines Pneumothorax ist jedoch die CT empfohlen, da sie die Beurteilung der darunterliegenden Lunge und möglicher Ursachen eines Pneumothorax erlaubt.

Ein Sonderfall ist der Spannungspneumothorax, der im Regelfall mit einer hämodynamischen Einschränkung des Patienten einhergeht und somit eine lebensbedrohliche Erkrankung darstellt. Der Spannungspneumothorax zeichnet sich im Vergleich zum normalen Pneumothorax durch eine Mediastinalverschiebung, zusätzlich gegebenenfalls durch eine Trachealdeviation, eine ipsilaterale Zwerchfellabflachung oder Rippenspreizung aus.

Emphysem

Das zentrilobuläre Emphysem zeichnet sich durch eine Vergrößerung und Zerstörung der Bronchiolen in der Nähe des Zentrums des sekundären Lungenläppchens aus, dagegen ist das paraseptale Emphysem eine dauerhafte Vergrößerung des distalen Azinus mit Zerstörung der Alveolarkanäle und -säcke. Beim panlobulären Emphysem kommt es zu einer Vergrößerung und Zerstörung des gesamten Azinus und des sekundären Lungenläppchens. Entsprechend unterschiedlich ist deren bildmorphologische Präsentation. Die beste Modalität zur Untersuchung des Emphysems ist die High-Resolution(HR)-CT. Eine genaue Definition der HR-CT gibt es heutzutage nicht mehr, sie sollte eine ausreichende Bildqualität haben, um feinste Lungenstrukturen zu identifizieren. Dies trifft für die meisten regulären CT-Thoraxuntersuchungen zu. Dezidierte HR-CT-Protokolle haben im Regelfall eine höhere Strahlendosis, um das Bildrauschen zu reduzieren und somit kleinste Strukturen sichtbar zu machen.

Beim paraseptalen Emphysem beobachtet man subpleurale und peribronchovaskuläre Arkaden von zystischen Räumen, die zystischen Räume sind durch intakte interlobuläre Septen getrennt. Beim zentrilobulären Emphysem kommt es zu Bereichen mit niedriger Dichte (im Vergleich zu gesundem Lungenparenchym) im Zentrum des sekundären Lungenläppchens. Die Grenzen des sekundären Lungenläppchens sind erhalten und es zeigt sich erkennbar eine Wand. In der Mitte der zerstörten Lunge visualisiert sich manchmal die zentrale Lappenarterie, das sog. Central-Dot-Zeichen. Beim panlobulären Emphysem kommt es zu einer diffusen Dichteminderung des Lungenparenchyms mit einer Rarefizierung der Gefäße sowie vermehrten Bronchiektasien in diesen Bereichen.

In der CT kann die Darstellung der Bilder mittels Minimalintensitätsprojektion (minIP) helfen die Emphysemtypen zu unterschieden. Eine objektive Messung des Emphysemvolumens kann mittels CT-Densometrie erfolgen. Dabei werden Niedrig-Dichte-Pixel quantifiziert, hier ist ein etablierter Schwellenwert von unter -950 Hounsfield Units (HU) charakteristisch für ein Emphysem.

Pulmonaler Sequester

Der pulmonale Sequester hat per Definition keine Verbindung zum Tracheobronchialbaum. In den meisten Fällen wird das abnorme Lungengewebe durch eine systemische arterielle Versorgung, gewöhnlich aus einem Ast der Aorta, perfundiert. Bei der intralobären Sequestration erfolgt der venöse Abfluss in der Regel über die Lungenvenen und ist eng mit der benachbarten normalen Lunge verbunden. Eine pleurale Separation liegt nicht vor. Dagegen wird die extralobäre Sequestration durch eine eigene Pleura von der umgebenden Lunge abgetrennt und der venöse Abfluss erfolgt meist über die systemischen Venen in den rechten Vorhof.

Raumforderungen und tumorähnliche Läsionen der Lunge

Solitärer Lungenrundherd

Eine noduläre Verdichtung der Lunge bis 3 cm wird als Rundherd, ab 3 cm als pulmonale Masse/Tumor bezeichnet. Der Lungenrundherd ist ein häufiger Zufallsbefund. Rundherde werden in bis zu 2 % aller Röntgenthoraxaufnahmen gefunden, die Rate bei der CT ist deutlich höher. In der CT kann die visuelle Detektion von Lungenrundherden durch die Verwendung von mittels 10 mm-Maximumintensitätsprojektion (MIP) rekonstruierten Bildern deutlich erhöht werden (Li et al. 2019b). Computergestützte Erkennungsalgorithmen (sog. Lung CAD) haben eine ähnliche Performance wie erfahrene Radiologen in der Detektion, diese sind jedoch nicht abhängig von Tagesform und Training.

Wenn der Lungenrundherd als wirklicher Zufallsbefund in nichtonkologischen Patienten entdeckt wird, sollte das weitere Prozedere entsprechend den Empfehlungen der Fleischner Society erfolgen (MacMahon et al. 2017). Bei neuen Lungenrundherden onkologischer Patienten wird entsprechend dem Staging-Algorithmus des Primarius hinsichtlich Lungenmetastasen verfahren. Wenn ein Lungenrundherd im Rahmen eines Lungenkrebs-Screenings auffällt, wird entsprechend dem Screening-Algorithmus verfahren. Zum Zeitpunkt des Erscheinens des Buches gibt es kein systematisches Lungenkrebs-Screening im deutschsprachigen Raum. Die Einführung wird aufgrund positiver Studienergebnisse jedoch erwartet. Die meisten Real-World-Erfahrungen hinsichtlich eines systematischen Lungenkrebs-Screenings gibt es in den USA. In dem aktuellen Statement der US Preventive Services Task Force (USPSTF) von 2021 wird ein jährliches Lungenkrebs-Screening mittels Low-Dose-CT für Erwachsene im Alter von 50–80 Jahren, die in der Vergangenheit ≥20 Pack Years geraucht haben und derzeit rauchen oder in den letzten 15 Jahren aufgehört haben, empfohlen (Force et al. 2021). Zur Beurteilung der Lungenrundherde wurde das strukturierte System Lung-RADs entwickelt, welches die Befunde in Kategorien einteilt, die dann wiederum mit Handlungsempfehlungen verknüpft sind (An et al. 2019). Neben der absoluten Größe des Rundherds ist ein wesentlicher Aspekt bei Lung-RADs das Wachstum bzw. die Wachstumsgeschwindigkeit des Rundherds. Die Wachstumsgeschwindigkeit kann verschieden gemessen werden. Eine etablierte Technik ist die Volumen-Verdopplungszeit. Eine Volumen-Verdopplungszeit von <30 oder von >600 Tagen spricht für einen gutartigen Lungenrundherd (Devaraj et al. 2017).

Wichtig ist weitere, gutartige Differenzialdiagnosen vom Lungenrundherd abzugrenzen. Die größten, bildmorphologischen Überlappungen haben intrapulmonale Lymphknoten, die bei ca. 20 % der CTs im Lungenkrebs-Screening zu finden sind. Intrapulmonale Lymphknoten liegen meist fissural oder perifissural sowie juxtapleural. Sie sind klein (meistens <6 mm), glatt berandet und von dreieckiger oder linsenartiger Form. Daneben kommen auch Granulome häufig vor. Dabei handelt es sich um feste, kleine, kugelförmige Knötchen im Lungenparenchym mit glatten oder minimal lobulären Rändern. Granulome sind häufig vollständig oder diffus verkalkt. Ein Granulom der Lunge ist eine örtlich abgegrenzte Ansammlung von Entzündungszellen und tritt nach allen möglichen Entzündungsprozessen, u. a. nach Tuberkulose auf. Die Verlegung eines Bronchus mit Mukus kann ebenfalls als Lungenrundherd imponieren. Eine dünnschichtige CT-Rekonstruktion kann jedoch den Bezug zum Bronchialbaum zeigen und die Differenzialdiagnose sichern. Ähnlich verhält es sich mit pulmonalen arteriovenösen Fistel (Abb. 4). Das Gefäßkonglomerat hat zum Teil einen nodulären Charakter, klare arterielle Feeder und venöse Abflussgefäße können aber identifiziert werden.

Hamartom

Das Hamartom ist eine gutartige Neoplasie aus mesenchymalem Gewebe, das an vielen Stellen des Körpers auftritt. Das Hamartom macht ca. 77 % aller gutartigen Lungentumore aus. Es tritt überwiegend in der Lungenperipherie ohne eine Häufung in einem der Lungenlappen auf. Ca. 20 % der Hamartome treten endobronchial/-tracheal auf. In der Bildgebung zeigt sich eine umschriebene, glatte oder lobulierte Läsion von meist <4 cm. Das gleichzeitige Vorliegen von makroskopischem Fett und Verkalkung in der Raumforderung gilt als beweisend für das Hamartom (Abb. 5). Ebenfalls ist eine Popkorn-artige Verkalkung typisch für ein Hamartom, tritt aber nur in 10–15 % der Fälle auf. Da die Läsion kontrastmittelaffin ist, empfiehlt sich eine native CT-Diagnostik zur Abklärung, um die Dichtewerte nicht durch Kontrastmittelgabe zu verfälschen. Des Weiteren empfiehlt sich die Bildgebung mit Dual-Energy-CT oder Photon-Counting-CT, um die Gewebekomposition der Läsion sicherer zu bestimmen.

Lungenkrebs

Der Lungenkrebs ist die häufigste Krebstodesursache und wird eingeteilt in nichtkleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC; dazu gehört u. a. das Adenokarzinom, das Plattenepithelkarzinom, das großzellige Karzinom), in kleinzelligen Lungenkrebs (SCLC) und in bronchopulmonale Karzinoide. Heutzutage wird für alle drei Gruppen dasselbe TNM-System angewandt (Detterbeck 2018). Die häufigste bildgebende Manifestation von Lungenkrebs ist eine pulmonale Masse in der CT. Im Röntgenbild lassen sich solitäre Lungenkarzinome ebenfalls gut abgrenzen. Weitere Hinweise im Röntgenbild sind eine hiläre Masse, regionale Hypertransparenz als Resultat einer Bronchialverengung und Veränderung des mediastinalen Schattens als Zeichen einer Lymphadenopathie. Bei Auffälligkeiten im Röntgenbild oder bei klinischem Verdacht sollte eine CT mit Kontrastmittel zur weiteren Abklärung und ein Staging erfolgen. Bei der Staging-CT bei Lungenkrebs sollte der komplette Thorax sowie der Oberbauch inklusive Nebennieren abgebildet werden. Die PET-CT wird zunehmend eingesetzt und bietet gewisse Vorteile beim N-Staging. Besonders nützlich ist die PET-CT für das M-Staging im Vergleich zur regulären CT. Hier kann im Regelfall die Knochenszintigrafie nach einer PET-CT entfallen. Für die Beurteilung hinsichtlich Hirnmetastasen ist die MRT weiterhin Modalität der Wahl. Dagegen ist die Untersuchung des Primarius bzw. des Thorax mittels MRT keine Standarduntersuchung, kann aber in Einzelfällen, z. B. bei Verdacht auf Plexusinfiltration eines Pancoast-Tumors, zum Einsatz kommen (Abb. 2).

Bereits visuell fallen Unterschiede hinsichtlich der Lungenkrebsarten auf, so zeigt das SCLC häufig eine zentrale hiläre Tumormasse mit z. T. deutlicher Kontrastmittelaufnahme (Abb. 6). Eine Infiltration der Gefäße und angrenzenden Strukturen ist häufig. Die mediastinale Beteiligung ähnelt einem Lymphom mit zahlreichen, konfluierenden Knoten. Das SCLC ist eine häufige Ursache für eine Obstruktion der Vena cava superior.

Das bronchopulmonale Karzinoid ist ein gut definierter, umschriebener Rundherd bzw. eine Masse mit glatten oder lobulierten Rändern. Es liegt gehäuft in der Nähe der Trachealbifurkation, z. T. mit assoziierter postobstruktiver Atelektase oder Pneumonie. Bei der Detektion ist das Karzinoid typischerweise 1–5 cm groß und hat in bis zu 33 % der Fälle sichtbare Verkalkungen. Bei dem atypischen Karzinoid ist die Läsion eher in der Lungenperipherie lokalisiert.

Das großzellige Karzinom ist typischerweise eine große, periphere Masse mit Nekrosen. Das zentral gelegene Plattenepithelkarzinom führt häufig zu einer bronchialen Obstruktion und konsekutiver postobstruktiver Atelektase oder Pneumonie. Periphere Plattenepithelkarzinome (seltener als zentral gelegene) können als solide Rundherde/Masse mit oder ohne unregelmäßig spikuliertem Rand auftreten (Abb. 7). Plattenepithelkarzinom haben in 15 % der Fälle eine zentrale, luftgefüllte Einschmelzung im Sinne einer Kaverne, insbesondere die größeren Läsionen. Während die visuelle Unterscheidung zum Teil ungenau ist, wird zunehmend versucht die histologische Klassifikation mittels quantitativer, computergestützter Bildanalyse, auch bekannt als Radiomics nachzuempfinden (Hosny et al. 2018; Aerts et al. 2014). Darüber hinaus bietet Radiomics auch innerhalb histologisch gleicher Tumore prognostische Informationen (Hosny et al. 2018; Aerts et al. 2014), jedoch ist die Anwendung in der klinischen Routine noch limitiert.

Pulmonales Lymphom

Pulmonale Lymphome treten primär, sekundär oder in Verbindung mit Immunsuppression auf. Die Präsentation in der CT ist mannigfaltig und nur schwer von anderen Differenzialdiagnosen zu unterscheiden. So kann sich das Lymphom als einzelner oder als mehrere Rundherde, Konsolidierungen oder Milchglastrübungen zeigen, die bevorzugt peribronchovaskulär oder subpleural verteilt sind. Zusätzlich können, aber müssen nicht, Halo-Zeichen, Aerobronchogramm und Einschmelzungen auftreten.

Pulmonaler Abszess

Zur Abklärung des Verdachts ist die CT die bevorzugte Modalität. Der Lungenabszess stellt sich als eine unregelmäßige, dickwandige Höhle dar, die oft Flüssigkeit, Luft, oder Luft-Flüssigkeitsspiegel enthält. Luft-Flüssigkeitsspiegel oder innere Luft weisen auf bronchiale Kommunikation hin. Die Dicke der Höhlenwand ist variabel, im Regelfall zwischen 4–15 mm, und im Inneren überwiegend (zu 90 %) glatt berandet. Im Vergleich stellt sich das Empyem mit einer dünnen einheitlichen Wand dar. Die Form ist linsenförmig, der Kontakt mit der Thoraxwand ist breit und es tritt das Zeichen der gespaltenen Pleura auf.

Raumforderungen der Pleura

Asbestbedingte benigne Pleuraveränderungen

Bei Asbestose handelt es sich um eine durch Asbestfaserstaub verursachte, nichtgranulomatöse Fibrose der Lunge. Die bei der Asbestose zu 80–95 % ebenfalls auftretenden Pleuraplaques sind ein zuverlässiges Zeichen, um die Asbestose von Lungenfibrosen anderer Ursachen zu unterscheiden (Kraus et al. 2010). Die Pleuraplaques sind umschriebene Fibrosebereiche, die in der Regel von der Pleura parientalis ausgehen und typische Lokalisationen aufweisen – die Kuppel des Zwerchfells (nahezu pathognomonisch), die posterolaterale Thoraxwand zwischen der 7. und 10. Rippe sowie die seitliche Thoraxwand zwischen der 6. und 9. Rippe. Die Größe und Anzahl der Plaques sind unterschiedlich. Eine Verkalkung mit charakteristischer tafelbergartiger Konfiguration wird in 10–15 % der Fälle berichtet (King et al. 2011).

Malignes Pleuramesotheliom (MPM)

Das maligne Pleuramesotheliom (MPM) ist die häufigste primäre bösartige Erkrankung der Pleura und wird bei ca. 80 % der Patienten mit einer Asbestexposition in Verbindung gebracht. Die CT ist nach wie vor das wichtigste bildgebende Verfahren zur Beurteilung des MPM und zeigt effizient das Ausmaß des Primärtumors, der intrathorakalen Lymphadenopathie und die extrathorakale Ausbreitung. Andere Verfahren wie MRT und PET-CT können die CT bei der Stadieneinteilung in Einzelfällen sinnvoll ergänzen. Die MPM zeigt sich in der CT als eine noduläre oder lobuläre Pleuraverdickung. Jede Pleuraverdickung, die nodulär, zirkulär und >1 cm dick ist, ist höchst suggestiv für eine maligne Pleuraerkrankung und spricht gegen eine entzündliche/reaktive Genese (Leung et al. 1990). Ein einseitiger Pleuraerguss wird bei bis zu 74 % der Patienten beobachtet. Bei dem MPM kann es zu knöcherner oder knorpeliger Differenzierung kommen, was in der CT entsprechend als hyperdense Struktur zu sehen ist. Dagegen sind die kalzifizierten Pleuraplaques, die eine asbestbedingte Pleuraerkrankung darstellen, abzugrenzen. Die Entitäten lassen sich anhand der Form und des Ortes der Mineralisierung unterscheiden. So ist die mit Pleuraplaques assoziierte Verkalkung beispielsweise linear und kann an verdickten Plaques erkannt werden. Die osteokartilaginäre Differenzierung zeigt große oder punktförmige Mineralisierungsherde innerhalb des Tumors (Shiba et al. 2011). Die MPM kann sich per continuitatem in die angrenzenden Strukturen wie Thoraxwand, Mediastinum, Perikard oder Diaphragma ausbreiten. In der CT kann die fehlende Abgrenzung einer Fettlamelle ein Hinweis auf eine lokale Infiltration sein, jedoch bietet die CT hier eine relevante Ungenauigkeit. Bei klinischer Relevanz sollte eine MRT-Bildgebung im Vorfeld ergänzt werden, um die Infiltration besser beurteilen zu können.

Pleurametastasen

Pleurametastasen sind die häufigste Ursache bösartiger Erkrankungen der Pleura. Die häufigsten Primärtumore, die in die Pleura metastasieren, sind Lungenkrebs (40 %), Brustkrebs (20 %), Lymphome (10 %) und Eierstock- oder Magenkrebs (5 %) (Henschke et al. 1991). Zu den typischen radiologischen Befunden von Pleurametastasen gehören Pleuraerguss, Pleuraverdickung und Pleuraknötchen oder -geschwülste. Auch wenn einzelne der CT-Veränderungen in großen Kollektiven Unterschiede zwischen Pleurametastasen und MPM aufweisen, kann keine verlässliche Diskriminierung zwischen den beiden Erkrankungen mittels Bildgebung erreicht werden.

Epitheloides Hämangioendotheliom

Das epitheloide Hämangioendotheliom ist ein seltener vaskulärer Tumor, der mit einer Asbestexposition in Verbindung gebracht werden kann. Diese Tumore ähneln stark dem MPM und den Pleurametastasen. In der Bildgebung sind ein lokalisierter Pleuraerguss, eine diffuse lobuläre Pleuraverdickung und Pleuramassen typisch (Crotty et al. 2000).

Lokalisierte, solitäre fibröse Tumore (SFT)

Der lokalisierte, solitäre fibröse Tumor (SFT) der Pleura ist eine niedriggradige Neoplasie, die aus submesothelialem Bindegewebe entsteht und von der viszeralen Pleuraoberfläche ausgeht. In der CT sind kleine SFT homogen und haben stumpfe Ränder, größere SFT-Läsionen können jedoch heterogen sein. Auch in der MRT zeigt dieser Tumor sowohl in T1- als auch in T2-gewichteten MR-Bildern eine heterogene Signalintensität, wobei das Signal aufgrund des hohen fibrösen Anteils überwiegend hypo- bis isointens ist (Rosado-de-Christenson et al. 2003; Vejvodova et al. 2017). Da viele dieser Tumoren gestielt sind, können Änderungen der Patientenposition zu Veränderungen der Tumorposition führen (Rosado-de-Christenson et al. 2003).

Thoraxwand

Läsionen der Thoraxwand sind relativ selten und machen ca. 5 % aller Tumore des Thorax aus (Incarbone und Pastorino 2001). Während viele Läsionen der Thoraxwand charakteristische Bildgebungsbefunde aufweisen, sind andere Entitäten in der Bildgebung nur schwer zu unterscheiden, da es zwischen ihnen erhebliche Überschneidungen gibt. Morphologisch lassen sich die Läsionen in fetthaltige (z. B. Hibernom, Lipoma, Spindelzelllipoma, Liposarkom), kalzifizierte (z. B. Myositis ossificans, fibröse Dysplasie, Chrondrosarkom), welche mit hohem Flüssigkeitsanteil (z. B. lymphatische Malformation, Empyema necessitans, nekrotische Metastase) oder welche mit überwiegendem Weichgewebsanteil (z. B. aggressive Fibromatose, Elastofibroma dorsi, vaskuläre Malformationen, Sarkome) einteilen (Mansour et al. 2022). Nachfolgend werden die eher thoraxspezifischen Läsionen weiter diskutiert.

Hibernome

Hibernome sind gutartige, abgekapselte Tumore, die braunes Fett enthalten. Hibernome treten in der Regel in Regionen auf, in denen braunes Fett häufig zu finden ist, wie z. B. in der interskapulären Region, den Achselhöhlen und der Thoraxwand (Murphey et al. 2004; Lee et al. 2006). In der MRT sind Hibernome gut umschriebene Massen mit leicht heterogener Fettsignalintensität und dünnen Septen im Inneren. Diese Massen sind gegenüber subkutanem Fett T1-/T2-hypointens und können auf fettgesättigten MR-Bildern vollständig unterdrückt werden. Auf Grund des Verhaltens in der Bildgebung sind sie nur schwer von gut differenzierten Liposarkomen zu unterscheiden. Dagegen haben Hibernome häufig eine prominente Gefäßversorgung, was mittels CT und MRT darstellbar ist (Murphey et al. 2004; Lee et al. 2006).

Empyema necessitans

Empyeme im Rahmen intrathorakaler Infektionen, die sich in die Thorawand hinein ausdehnen, werden als Empyema necessitans bezeichnet. Bildmorphologisch ähnelt dies einem Weichteilabszess mit einer Fistelung zwischen der intrathorakalen Kavität und der Thoraxwand (Kono und Nauser 2007). Typische Erreger bei Empyema necessitans sind Tuberkelbazillus (in ca. 70 % der Fälle) oder Actinomyces.

Elastofibroma dorsi

Das Erscheinungsbild des Elastofibroma dorsi auf CT- und MR-Bildern ist pathognomonisch, insbesondere wenn die Läsionen beidseitig sind und die Dichte und Textur der Skelettmuskulatur ähneln. Elastofibroma dorsi können leicht T2-hyperintenser als Skelettmuskulatur sein, insbesondere auf fettunterdrückten MR-Bildern (Tsubakimoto et al. 2018). Die gutartigen Läsionen befinden sich klassischerweise zwischen dem Serratus anterior und dem Latissimus dorsi, tief im unteren Bereich des Schulterblatts (Abb. 8). Diese Läsionen sind zwar beidseitig, aber die Läsion auf einer Seite ist in der Regel größer als die Läsion auf der anderen Seite. Es sollte beachtet werden, dass die Lokalisation zwischen dem Serratus anterior und dem Schulterblatt am häufigsten ist, diese aber auch seltener an anderen Stellen im Thorax auftreten können, wobei die zweithäufigste Lokalisation hinter der 1. oder 2. Rippe und tief am oberen Schulterblatt liegt (Tsubakimoto et al. 2018).

Mediastinum

Das Mediastinum wurde historisch in verschiedene Kompartimente unterteilt, um Raumforderungen und andere Pathologien differenzialdiagnostisch sinnvoll einzuteilen. Während ältere Klassifikationen vornehmlich auf Landmarken im seitlichen Röntgenbild basieren, stützt sich die aktuell gebräuchlichste Einteilung der International Thymic Malignancy Interest Groups auf die Schnittbildgebung (Carter et al. 2017a). Hierbei wird das Mediastinum in 3 Kompartimente unterteilt: ein prävaskuläres, anteriores Kompartiment, ein viszerales, mittleres Kompartiment und ein paravertebrales, posteriores Kompartiment (Carter et al. 2017a) (Abb. 9, bezüglich der anatomischen Grenzen und enthaltenen Strukturen der einzelnen Kompartimente siehe Tab. 2). Unter Beachtung des Patientenalters, der Anamnese und Klinik, der Lokalisation und der geeigneten Bildgebungsmethoden (gemäß den Kriterien des American College of Radiology) können Pathologien somit sinnvoll differenzialdiagnostisch eingeteilt werden (Carter et al. 2017a; Expert Panel on Thoracic I et al. 2021).

Tab. 2

Anatomische Kompartimente, deren Grenzen und Inhalt (angelehnt an (Carter et al. 2017a))

Kompartiment	Anatomische Grenzen	Inhalt
Vorderes/prävaskuläres Mediastinum	Superior: obere Thoraxaperatur, inferior: Zwerchfell, anterior: Hinterrand des Sternums, lateral: parietale mediastinale Pleura, posterior: vorderer Bogen des Perikards	Thymus, Lymphknoten, Fett, linke V. brachiocephalica
Mittleres/viszerales Mediastinum	Superior: obere Thoraxaperatur, inferior: Zwerchfell, anterior: Hinterrand des vorderen Mediastinums, posterior: vertikale Linie 1 cm posterior der Vorderränder der Brustwirbelkörper	Herz, Aorta ascendens und descendens, Aortenbogen, Ösophagus, obere Hohlvene, intraperikardiale Pulmonalarterien, Ductus thoracicus, Trachea, Karina, Ösophagus, Lymphknoten
Hinteres/prävertebrales Mediastinum	Superior: obere Thoraxapertur, inferior: Zwerchfell, anterior: posteriore Grenze des mittleren Mediastinums, posterolateral: vertikale Linie entlang der Thoraxwand am lateralen Rand der Querfortsätze der Brustwirbelsäule	Vorderer Teil der thorakalen Wirbelsäule, paravertebrales Weichteilgewebe

Prävaskuläres, anteriores Mediastinum

Das prävertebrale Kompartiment enthält Fettgewebe, Lymphknoten, die linke V. brachiocephalica und den Thymus (Tab. 2). Zu den wichtigsten Pathologien zählen entsprechend lymphatische Läsionen, Thymus-Raumforderungen, die Struma, Keimzelltumoren und Metastasen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021). Dabei finden sich mit 68 % die meisten mediastinalen Raumforderungen in diesem Kompartiment (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takeda et al. 2003).

Thymus

Vom Thymus ausgehende Raumforderungen umfassen ein breites Spektrum von gutartigen bis hin zu malignen Entitäten (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Markowiak et al. 2020). Bei jungen Erwachsenen findet sich noch physiologisches Thymusgewebe, während nach Stresssituationen (z. B. Chemotherapie) ein Thymusrebound und bei verschiedenen systemischen Erkrankungen (z. B. Lupus erythematosus) eine Thymushyperplasie auftreten kann (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Carter et al. 2014; Inaoka et al. 2007; Takahashi und Al-Janabi 2010) (Abb. 10). Diese benignen Läsionen stellen sich als zeltförmige Weichgewebsvermehrung mit Fettanteilen in der Thymusloge dar, wobei die Thymushyperplasie auch einen nodulären Aspekt aufweisen kann (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Carter et al. 2014; Inaoka et al. 2007; Takahashi und Al-Janabi 2010; Juanpere et al. 2013). Besonders hilfreich hierfür ist die MRT unter der Verwendung der Chemical-Shift-Bildgebung um Fett sowie Verfettungsgrade zu bestimmen.

Thymome (Abb. 11) präsentieren sich als noduläre bis rundliche Weichteilraumforderungen ohne Fettnachweis mit möglicher kapselartiger Begrenzung, wobei zystische, nekrotische Anteile, Verkalkungen oder irreguläre Lobulierungen auf invasive Thymome mit möglicher Invasion der umgebenden Strukturen mit pleuralen sowie perikardialen Metastasen hinweisen können (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takahashi und Al-Janabi 2010; Juanpere et al. 2013; Carter et al. 2017b; Tomiyama et al. 2001; Priola et al. 2010). Thymuskarzinome zeigen zusätzlich eine aggressivere Umgebungsinfiltration, Pleura- und Perikarderguss, Lymphadenopathie sowie Fernmetastasen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takahashi und Al-Janabi 2010; Carter et al. 2017b; Tomiyama et al. 2001; Priola et al. 2010). Eine seltenere Entität sind neuroendokrine Tumore des Thymus, die auch mit einer Infiltration der umgebenden Strukturen und mediastinalen Lymphknotenmetastasen einhergehen und mit paraneoplastischen Symptomen assoziiert sind (Takahashi und Al-Janabi 2010; Carter et al. 2017b). Des Weiteren finden sich auch Lipome (große Läsionen mit wirbelförmigen Anteilen aus Fett- und Weichgewebe) und Zysten des Thymus (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takahashi und Al-Janabi 2010; Gaerte et al. 2002). Letztere können angeboren (meist unilokulär, dünnwandig und bis 6 cm groß) oder erworben sein (größer, multilokulär, von variabler Wanddicke, kontrastmittelaufnehmend und mit möglichen Verkalkungen) (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takahashi und Al-Janabi 2010). Bei verdickten Septen, nodulären Anteilen oder erhöhten Dichtewerten sollte eine MRT zur Differenzierung zwischen einer komplexen Zyste und eines zystischen Tumors erfolgen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Ackman und Wu 2011).

Mediastinales Lymphom

Primäre mediastinale Lymphome, definiert als mediastinale Lymphommanifestation mit/ohne Beteiligung des Thymus und ohne systemische Manifestationen, sind sehr selten (Takahashi und Al-Janabi 2010; Pina-Oviedo und Moran 2016). Demgegenüber treten sekundäre Lymphome (Hodgkin- und Non-Hodgkin-Lymphome) deutlich häufiger auf. Lymphome stellen sich als große, lobulierte Weichteilraumforderungen ohne Verkalkungen und/oder (konfluierende) Lymphknotenvergrößerungen im prävaskulären Kompartiment dar mit möglichen Lymphknoten in anderen mediastinalen Kompartimenten oder Ummauerung der vaskulären Strukturen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Takahashi und Al-Janabi 2010). Aggressivere Lymphomentitäten können auch heterogene Anteile oder eine Umgebungsinfiltration aufweisen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Pina-Oviedo und Moran 2016).

Keimzelltumoren

Bei den extragonadalen Keimzelltumoren (KZT) handelt es sich um eine sehr heterogene Gruppe von Neoplasien, die von während der Embryogenese fehlgeleiteten Keimzellen im prävaskulären Mediastinum ausgehen und sich histologisch ähnlich wie die Keimzelltumoren der Gonaden verhalten (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Ueno et al. 2004). Teratome, die häufigsten KMZ, enthalten mindestens 2 der 3 Gewebearten der Keimzellblätter. Entsprechend können diese Tumore endodermale (intestinales und bronchiales Gewebe), ektodermale (Zähne, Haare) und mesodermale (Knochen, Knorpel) Bestandteile enthalten (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021). Ferner unterscheidet man zwischen den weit häufigeren reifen, hochdifferenzierten Teratomen/Dermoidzysten, die benigne sind, und den sehr seltenen, unreifen Teratomen, die bei Erwachsenen als maligne gelten (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021). In der Bildgebung präsentieren sich Teratome als (teils verdickt) bekapselte, glatt begrenzte, lobulierte oder runde Tumoren auf einer Körperhälfte mit heterogenem Inhalt aus zystischen, soliden oder auch verkalkten Bestandteilen sowie Haaren oder Zähnen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Moeller et al. 1997). Insbesondere ein Fett-Flüssigkeits-Spiegel innerhalb einer glattbegrenzten Raumforderung hat sich als sehr spezifisch für reife Teratome gezeigt (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Moeller et al. 1997).

Seminome, die junge Männer betreffen und ca. 40 % der KZT ausmachen, imponieren als scharf begrenzte, lobulierte, homogene bis leicht heterogene und selten verkalkte Raumforderungen, die invasiv in andere Kompartimente und Strukturen wachsen und lymphogen oder in andere Organe (insbesondere in die Knochen) metastasieren können (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Juanpere et al. 2013; Ueno et al. 2004; Strollo et al. 1997). Nichtseminome umfassen verschiedene Tumorentitäten (Chorionkarzinom, Dottersacktumor, embryonales Karzinom, unreifes Teratom und gemischte KZT, Abb. 12) und betreffen am häufigsten junge Männer. Sie manifestieren sich als teils unscharf begrenzte Raumforderungen mit heterogener Binnenstruktur aus zystischen, nekrotischen, eingebluteten, und randständig kontrastmittelaufnehmenden Anteilen (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Juanpere et al. 2013; Ueno et al. 2004). Dabei wachsen sie beidseits der Mittellinie verdrängend oder invasiv (insbesondere in die Lungen), mit möglicher Metastasierung in lokoregionäre Lymphknoten, Pleura, Perikard oder andere Organe (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Juanpere et al. 2013; Ueno et al. 2004; Strollo et al. 1997).

Lipom und Liposarkom

Lipome sind glatt begrenzte aus Fettgewebe bestehende Tumoren, die im CT negative Dichtewerte aufweisen und bevorzugt im prävaskulären Mediastinum auftreten (häufig kardiophrener Winkel oder Perikard), jedoch auch in anderen Kompartimenten des Mediastinums vorkommen können (Gaerte et al. 2002). Die mediastinale Lipomatose hingegen entspricht einer diffusen Fettgewebsvermehrung ohne Kapsel und ist mit Adipositas oder Steroidtherapie assoziiert (Gaerte et al. 2002). Eine Sonderform am Herz ist die diffuse lipomatöse Hypertrophie des interatrialen Septums (Abb. 13) (Gaerte et al. 2002). Liposarkome sind sehr selten und zeigen aggressivere Eigenschaften mit intrinsischen, kontrastmittelaufnehmenden nodulären Weichgewebsanteilen (Juanpere et al. 2013; Gaerte et al. 2002).

Perikardzyste

Perikardzysten (Abb. 14) sind häufige angeborene Zysten, die einzeln entlang des gesamten Perikards sowie auch gestielt auftreten können, aber am häufigsten am kardiophrenen Winkel (rechts häufiger als links) vorkommen (Takahashi und Al-Janabi 2010).

Intrathorakale Struma

Die mediastinale Struma ist eine häufige Raumforderung des prävaskulären Mediastinums mit Kontinuität zum zervikalen Anteil der Struma als wichtigstes Diagnosekriterium, die bekapselt, lobuliert und heterogen (zystische hypodense, stark kontrastmittelaufnehmende Anteile mit punkt- bis ringförmigen Verkalkungen) imponiert (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Juanpere et al. 2013). Entlang der Trachea ist auch eine mögliche Ausdehnung in das viszerale Mediastinum möglich, sowie seltene versprengte Strumaanteile ohne Verbindung zur Schilddrüse (Garrana und Rosado-de-Christenson 2021; Strollo et al. 1997). Invasives Wachstum und pathologische Lymphknoten deuten hingegen auf ein Schilddrüsenmalignom hin (Juanpere et al. 2013).

Mittleres, viszerales Mediastinum

Das viszerale Mediastinum enthält das Herz, die großen Gefäßstrukturen, Lymphknoten, Ösophagus und Trachea, die entsprechend die wichtigsten Pathologien bestimmen (Bourgouin und Madan 2021). Die anatomischen Grenzen und enthaltenen Strukturen sind in Tab. 2 dargestellt.

Gefäßpathologien und Normvarianten

Gefäßerweiterungen und auch Normvarianten können insbesondere im konventionellen Röntgen oder nativen CT-Aufnahmen Raumforderungen des Mediastinums vortäuschen (Padhani und Hale 1998). Führend ist hier das thorakale Aneurysma (A. ascendens >5 cm, A. descendens >4 cm Durchmesser) (Munden et al. 2018). Auch die supraaortalen Gefäße können Elongationen, Dilatationen und Aneurysmata aufweisen. Als Normvarianten sind beispielhaft eine persistierende V. cava superior links, eine A. lusoria (aberrierende rechte A. subclavia), Aortenbogenanomalien wie der rechtseitige Aortenbogen, ein gedoppelter Aortenbogen, ein Komerell-Divertikel (Abb. 15)/oder Gefäßringe zu nennen (Padhani und Hale 1998; Hanneman et al. 2017). Diese Anomalien können bei Kompression der Trachea oder des Ösophagus mit Stridor bzw. Dysphagie sowie mit weiteren, insbesondere kardialen Fehlbildungen assoziiert sein (Padhani und Hale 1998; Hanneman et al. 2017).

Ösophagus

Duplikationszysten des Ösophagus sind glatt begrenze Zysten nahe dem oder mit Kontakt zum Ösophagus, die potenziell einbluten oder sich superinfizieren können (Bourgouin und Madan 2021). Zirkuläre Wandverdickungen können bei Ösophagitis (infektiös oder anderer Genese), aber auch bei Tumoren beobachtet werden, wobei bei letzteren eine Asymmetrie, noduläre Anteile oder im fortgeschrittenen Stadium auch Nekrosen Hinweise geben (Bourgouin und Madan 2021). Tumoren des Ösophagus umfassen das Plattenepithelkarzinom, das Adenokarzinom sowie selten auch gastrointestinale Stromatumoren (GIST) (Bourgouin und Madan 2021; Levy et al. 2003). Des Weiteren können Ösophagusdivertikel, Hiatushernien und Ösophagusvarizen (Abb. 16) – insbesondere in nativer Bildgebung – Raumforderungen vortäuschen (Bourgouin und Madan 2021).

Trachea

Bronchogene Zysten (Abb. 17) sind angeborene, glatt begrenzte Raumforderungen mit zarter oder nicht abgrenzbarer Wandung, häufig mit Kontakt zur Karina oder rechten Trachealwand. Durch Einblutung oder erhöhten Proteingehalt können sie erhöhte Dichtewerte in der CT aufweisen und mit soliden Raumforderungen verwechselt werden, sodass eine MRT mit T2-gewichtetem Bild die Diagnose sichern kann (Bourgouin und Madan 2021). Da bronchogene Zysten nicht mit dem Bronchialsystem kommunizieren, deuten Lufteinschlüsse auf eine Infektion hin (Bourgouin und Madan 2021). Verdickungen der Trachealwand können bei Neoplasien auftreten (eher fokal bis nodulär, kontrastmittelaufnehmend und mit möglichen Verkalkungen), als auch zirkulär bei der Polychondritis, (mit Aussparung der posterioren Wand), bei Granulomatose mit Polyangiitis, Tracheopathia osteochondroplastica (mit zusätzlichen Noduli und Aussparung der posterioren Wand) sowie selten bei Amyloidose (mit Beteiligung der hinteren Wand) (Bourgouin und Madan 2021; Brandelik et al. 2020; Shepard et al. 2018). Die benigne HPV-assoziierte Papillomatosis manifestiert sich hingegen in multiplen kleinteiligen Noduli der Trachea, Bronchien und Lungen (Bourgouin und Madan 2021; Shepard et al. 2018). Zudem kann sich in der CT eine Tracheastriktur, z. B. nach langer Intubation als fokale Verengung, eine Tracheomalazie als transversaler Kollaps (>50 % in Exspirationsaufnahmen) sowie eine Säbelscheidentrachea (bei COPD und Struma, >2/3 Einengung in koronarer im Vergleich zu sagittaler Ebene) zeigen (Bourgouin und Madan 2021; Shepard et al. 2018). Bei Verdacht auf Tracheomalazie sollte die CT-Aufnahme in Inspiration und Exspiration erfolgen. Die Tracheobronchomegalie (Mounier-Kuhn Syndrom) hingegen zeigt sich als diffuse Dilatation der Trachea und der großen Bronchien, während Trachealdivertikel sich als fokale Aussackungen der Trachea (meist 4 bis 5 cm rechts kaudal der Stimmlippen) darstellen (Bourgouin und Madan 2021; Shepard et al. 2018).

Lymphknoten

Das viszerale Mediastinum enthält einen Großteil der mediastinalen Lymphknotenstationen (2, 4 bis 9), die im Rahmen verschiedenster Krankheiten befallen sein können, z. B. bei Infektionen (Abb. 18), lymphoproliferativen und granulomatösen Erkrankungen, Sarkoidose, reaktiv (Lungenödem), Pneumokoniosen, Morbus Castleman bis hin zu malignen Tumoren (thorakal und extrathorakal) und Lymphomen (eher NHL), und bezüglich ihrer Größe (je nach Lokalisation >10 oder >15 mm vergrößert), Form (rund vs. oval), Verteilung und Morphologie (kontrastmittelaufnehmend, hypodens/nekrotisch oder mit Verkalkungen, Tab. 3) beurteilt werden können (Bourgouin und Madan 2021; El-Sherief et al. 2014).

Tab. 3

Differenzialdiagnose der Lymphadenopathie basierend auf den Hounsfield(HU)-Werten in der CT (angelehnt an (Bourgouin und Madan 2021)).

Dichte im CT	Lymphatische Pathologie
Hypodens (zystisch oder nekrotisch)	Lymphom, nekrotische und zystische LK-Metastasen, Mykobakterien (Abb. 18) oder Pilzinfektion
Hyperdens (auch verkalkt)	Behandeltes Lymphom, Sarkoidose, Silikose und andere Pneumokoniosen, nach granulomatöser Infektion (postspezifisch), Amyloidose
Hyperdens (stark kontrastmittelaufnehmend)	Hypervaskularisierte Metastasen (Nierenzellkarzinom, neuroendokrine Tumoren), angiofollikuläre Lymphknotenhyperplasie (M. Castleman), Kaposi-Sarkom

Mediastinitis

Eine Mediastintis kann als Folge von weitergeleiten Infektionen (zervikal, pulmonal oder abdominell), postoperativ nach Sternotomie oder nach Verletzungen des Ösophagus oder der Bronchien auftreten. Zeichen sind eine Imbibierung des mediastinalen Fettgewebes, Flüssigkeitsansammlungen mit möglichen Lufteinschlüssen und Kontrastmittelaufnahme der Wandung, persistierende Lufteinschlüsse nach Verletzungen des Ösophagus oder der Trachea und eine begleitende Lymphadenopathie (Bourgouin und Madan 2021; Akman et al. 2004). Zudem können sich entlang des Ösophagus und der Aorta Pankreaspseudozysten und peripankreatische Flüssigkeitsansammlungen im Rahmen einer Pankreatitis nach mediastinal ausdehnen (Juanpere et al. 2013).

Paragangliome

Paragangliome (extraadrenale Phäochromozytome; Abb. 19) können aus den paraaortalen Ganglien hervorgehen mit bevorzugter Lage am Aortenbogen und präsentieren sich als stark kontrastmittelaufnehmende Tumoren mit möglichen Nekrosen und sind typischerweise stark T2-hyperintens in der MRT (sog. Glühbirnenzeichen) mit möglichem Salz- und Pfeffermuster (Bourgouin und Madan 2021).

Posteriores, paravertebrales Kompartment

Das paravertebrale Mediastinum enthält die thorakale Wirbelsäule und die paravertebralen Weichteile, die entsprechend die Hauptpathologien bestimmen. Die anatomischen Grenzen und enthaltenen Strukturen sind in Tab. 2 dargestellt.

Neurogene Tumoren

Neurogene Tumoren stellen die häufigsten Tumoren des paravertebralen Mediastinums dar und sind meist gutartig (Carter und Lichtenberger 3rd 2021). Periphere Nervenscheidentumoren, wie Neurofibrome oder Schwannome (Abb. 20), entspringen von den proximalen Interkostal- oder Spinalnerven und zeigen sich als glatt begrenzte, runde bis ovaläre, paravertebrale Tumoren mit möglicher sanduhrförmiger Konfiguration bei Lage im dilatierten Neuroforamen (Carter und Lichtenberger 3rd 2021). In der MRT kann zusätzlich die intraspinale, extradurale Ausdehnung des Tumors sowie die Binnenstruktur besser beurteilt werden (Faszikel-Zeichen mit hypointensen Ringstrukturen bei Schwannomen gegenüber Target-Zeichen mit zentral hypo- und peripher hyperintensem Signal bei Neurofibromen) (Carter und Lichtenberger 3rd 2021). Insbesondere bei Patienten mit Neurofibromatose Typ 1 sollte bei raschem Größenwachstum, Invasion der umgebenden Strukturen und zunehmend inhomogem Binnensignal an eine Transformation zu einem malignen peripheren Nervenscheidentumor gedacht werden (Carter und Lichtenberger 3rd 2021).

Extramedulläre Hämatopoese

Bei Patienten mit Hämoglobinopathien wie Thalassämie oder bei myeloproliferativen Erkrankungen wie Myelofibrose manifestiert sich die extramedulläre Hämatopoese im hinteren Mediastinum als weichteilige, glatt begrenzte, runde bis lobulierte Raumforderungen (Abb. 21) mit bilateraler Verteilung ohne verbindenden Isthmus zwischen den Manifestationen, mit fettigen (eher inaktiv) und stark kontrastmittelaufnehmenden Anteilen (aktiv) (Carter und Lichtenberger 3rd 2021; Roberts et al. 2016).

Spinale Infektion

Die pyogene Spondylodiszitis, meist durch Staphylococcus aureus hervorgerufen, präsentiert sich in der CT zunächst als Imbibierung/Infiltration des paravertebralen Fettgewebes sowie als Dichteminderung des Bandscheibenfachs, später als ossäre Destruktion des Bandscheibenfaches und der angrenzenden Endplatten, wobei Skip-Lesions selten auftreten (Carter und Lichtenberger 3rd 2021; Meyer et al. 2011). Bei der tuberkulösen Spondylodiszitis geht die hämatologisch gestreute Infektion meist vom anterioren Wirbelkörper aus und wandert entlang des vorderen Längsbands weiter, wobei die Wirbelkörper ventral sintern können und somit zu einer Kyphose und bei zusätzlicher dorsaler Beteiligung zu einem Vertebra plana führen (Carter und Lichtenberger 3rd 2021; Meyer et al. 2011). Dabei zeigt sich das Bandscheibenfach weitgehend ausgespart und die sehr großen, paravertebralen Abszesskollektionen enthalten auch amorphe Verkalkungen (Carter und Lichtenberger 3rd 2021; Meyer et al. 2011).

Intrathorakale Meningozele

Die flüssigkeitsisodense intrathorakale Meningozele ist eine leptomenigeale Aussackung durch einen Defekt im Neuroforamen oder Wirbelkörper und assoziiert mit Fehlbildungen wie Schmetterlingswirbel, Halbwirbel oder einer Spina bifida (Carter und Lichtenberger 3rd 2021).

Zwerchfellhernien

Die häufigste Zwerchfellhernie stellt die Bochdalek-Hernie im posterioren Mediastinum dar, die auf einen angeborenen Defekt des hinteren Zwerchfells beruht und meist abdominelles Fett, jedoch auch andere abdominelle Strukturen und Organe enthalten kann (Gaerte et al. 2002). Analog findet sich im anterioren Mediastinum die seltenere Morgagni-Hernie, die meist Omentum majus, jedoch auch andere Strukturen enthalten kann, sowie im mittleren Mediastinum die Hiatus-Hernie, die als Gleithernie oder paraösophageale Hernie Anteile des Magens enthält (Gaerte et al. 2002).

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