Kontrastmittelsonografie

Früh nach Einführung der UCA wurden diese als Echokontrastverstärker für die transkranielle Duplexsonografie genutzt (siehe Kap. „Transorbitale und transkranielle Duplexsonografie“). Die CEUS-Untersuchung ist außerdem hilfreich in der Abgrenzung von Pseudookklusionen zu kompletten Verschlüssen der A. carotis interna. Durch die hohe zeitliche sowie räumliche Auflösung lassen sich auch sehr langsame Blutflüsse durch das filiforme Restlumen darstellen (Abb. 5).

Die hochauflösende CEUS ermöglicht darüber hinaus eine detaillierte Beurteilung von Gefäßwandveränderungen, die mit der Methode häufig besser zum Gefäßlumen abgegrenzt werden können, da im Gegensatz zur Duplexsonografie kein Blooming-Phänomen auftritt (z. B. Darstellung von Plaque-Ulzera). Bei optimierten Geräteeinstellungen gelingt es auch, die Mikrovaskularisation von Gefäßwandpathologien zu visualisieren. Dies wurde gezeigt für arteriosklerotische Plaques der extrakraniellen A. carotis (Abb. 6) (Rafailidis et al. 2020). Für die Beurteilung hat sich eine semiquantitative Einschätzung der Kontrastmittelaufnahme etabliert (Grad 0 = kein Nachweis von Mikrobläschen in der Plaque; Grad 1 = geringer bis moderater Übertritt von Mikrobläschen in die Plaque; Grad 2 = starker Übertritt von Mikrobläschen in die Plaque). Gemäß einer Metaanalyse ist der kontrastmittelsonografische Nachweis von Neovaskularisation in athersklerotischen Plaques mit stattgehabten kardiovaskulären und zerebrovaskulären Ereignissen assoziiert (Yan et al. 2021). Weitere Studien konnten zeigen, dass die Plaque-Neovaskularisation auch mit einem erhöhten Risiko zukünftiger Schlaganfälle assoziiert ist (Camps-Renom et al. 2020; Song et al. 2021). Jedoch hat die CEUS-basierte Plaque-Analyse bislang in aktuellen Leitlinien keinen Stellenwert gefunden für die Beurteilung des Schlaganfallrisikos asymptomatischer Karotisstenosen bzw. Karotisplaques, u. a. aufgrund unzureichender Standardisierung und limitierter Verfügbarkeit (Naylor et al. 2023; Eckstein et al. 2023).

Auch bei entzündlichen Veränderungen im Bereich der A. carotis bei TIPIC (transient perivascular inflammation of the carotid artery)-Syndrom kann CEUS hilfreich sein, den entzündlichen (peri-)adventitiellen Pannus von der i. d. R. unterliegenden arteriosklerotischen Plaque im Bereich der Karotisbifurkation abzugrenzen (Abb. 7a) (Czihal et al. 2022).

In ähnlicher Art und Weise kann die CEUS genutzt werden, um die Mikrovaskularisation der Gefäßwandläsionen (konzentrische Verdickungen des Intima-Media-Komplexes) als Surrogat für die lokale vaskuläre inflammatorische Aktivität bei den Großgefäßvaskulitiden, insbesondere der Takayasu-Arteriitis zu visualisieren (Abb. 7b sowie Videos 1 und 2). Wie in der Plaque-Analyse wird eine semiquantitative Einschätzung der Kontrastmittelaufnahme mit drei Schweregraden vorgenommen (Schinkel et al. 2014; Lottspeich et al. 2019). In einer eigenen Untersuchung ging eine starke (Grad 2) Kontrastmittelaufnahme der Gefäßwand stets mit klinischer Aktivität einher, Patienten mit fehlender (Grad 0) Kontrastmittelaufnahme war hingegen sämtlich klinisch inaktiv (Lottspeich et al. 2019). Eine intermediäre (Grad 1) Kontrastmittelaufnahme fand sich sowohl bei aktiven wie auch bei inaktiven Patienten, könnte bei Letzteren aber mit einem erhöhten Risiko zukünftiger Rezidive assoziiert sein. Eine Studie bestätigte für diese kontrastmittelsonografische Einteilung eine gute Korrelation mit der 18-FDG-PET-Untersuchung (Germano et al. 2017). Auch bei Patienten mit extrakranieller Riesenzellarteriitis gelingt der Nachweis einer Gefäßwandperfusion in den betroffenen Gefäßsegmenten mit verbreitetem IMD-Komplex (Abb. 8). Pro Kontrastmittelinjektion können meist zwei Gefäßsegmente untersucht werden, sodass für die Analyse jeweils die am besten zugänglichen (i. d. R. A. carotis communis, A. subclavia/axillaris) und am stärksten wandverdickten Segmente ausgewählt werden sollten (Kap. „Takayasu-Arteriitis“).

Die endovaskuläre Stentprothesenimplantation (endovascular aortic repair; EVAR) ist heute das dominierende Verfahren in der Behandlung von asymptomatischen und symptomatischen Pathologien (Aneurysmen und Dissektionen) der Aorta thoracalis descendens und der Aorta abdominalis (Kap. „Erkrankungen der thorakalen und abdominellen Aorta“). Für die häufigsten dieser behandelten Pathologien, die infrarenalen Bauchaortenaneurysmen, ist jedoch belegt, dass die mit der geringeren Invasivität gegenüber dem konventionell offenen Aortenersatz erklärbare Senkung von Morbidität und Mortalität im perioperativen Zeitraum im Langzeitverlauf verlorengeht (Velickovic et al. 2023). Eine Ursache sind sog. Endoleaks, charakterisiert durch eine fortbestehende bzw. neuerliche Perfusion des Aneurysmasacks trotz Prothesenversorgung. Da diese zu jedem Zeitpunkt nach Implantation auftreten (unmittelbar postoperativ bis Jahre später) (Patel et al. 2016) und aufgrund des anhaltenden bzw. erneuten Druckanstiegs im Aneurysmasacks ein weiteres/erneutes Aneurysmawachstum und/oder die Aneurysmaruptur nach sich ziehen können, ist eine lebenslange bildgebende Nachsorge obligat.

Neben der Computertomografie-Angiografie (CTA) hat sich in der Nachsorge nach Prothesenimplantation im Bereich der Aorta abdominalis und der Beckenarterien die CEUS etabliert (siehe auch Kap. „Aneurysmen der abdominellen Aorta und der Iliakalarterien“). Gegenüber der CTA hat die CEUS verschiedene Vorteile, insbesondere die fehlende Iod- und Strahlenbelastung, aber auch die sensitive Detektion von Endoleaks mit sehr langsamem Blutfluss und die erhaltene Beurteilbarkeit nach bereits erfolgter Embolisation von Endoleaks mit in der CT Aufhärtungsartefakte verursachenden Flüssigembolisaten (siehe auch Abb. 4). Bei adipösen Patienten und bei tief liegenden Strukturen (z. B. Aneurysmen der A. iliaca interna) kann die Aussagekraft der CEUS hingegen erheblich eingeschränkt sein.

Eine Metaanalyse verfügbarer retrospektiver Studien erbrachte eine Endoleak-Detektionsrate der CEUS von 96,7 %, höher noch als die der CTA (92,8 %) (Karaolanis et al. 2022). So kann die CEUS insbesondere in der Kontrolle stabiler Endoleak-Situationen die Frequenz von CT-Untersuchung und mithin die kumulative Strahlendosis reduzieren. Ergibt sich hingegen eine Behandlungskonsequenz (Typ-1- oder Typ-3-Endoleak, Typ-2-Endoleak mit progredientem Aneurysmadurchmesser), wird i. d. R. die Durchführung einer CTA zur Therapieplanung erforderlich.

Neben der Endoleak-Diagnostik zielt die ultraschallbasierte Nachsorge nach EVAR stets auch auf die Detektion intraluminaler Pathologien z. B. Thrombusbesatz (siehe Abb. 13), Stenosen und Verschlüsse der Prothesenschenkel zu den Iliakalarterien, Obstruktionen der renoviszeralen Äste durch den Prothesenhauptkörper bzw. im Bereich von bridging stentgrafts bei fenestrierten Prothesen sowie perianeurysmatische Veränderungen (inflammatorischer Pannus, Hämatom). So kann die ergänzende B-Flow®-Diagnostik den Nachweis intraluminal flottierender Thromben ermöglichen (sog. Flashlight Sign; siehe Abb. 13 sowie Video 6). Dies unterstreicht die Notwendigkeit der Einbettung der CEUS in eine multimodale sonografische Untersuchung. Ein Vorschlag für einen standardisierten Ablauf der multimodalen Sonografie inklusive CEUS nach EVAR ist in Tab. 3 dargestellt.

Die chronische Periaortitis ist gekennzeichnet durch die Ausbildung eines fibroinflammatorischen Pannus, typischerweise ventrolateral der infrarenalen Aorta abdominalis und teils auch der Aa. iliaca communes. In der Initialdiagnostik kann CEUS hilfreich (z. B. DD intramurales Hämatom, gedeckte Ruptur) sein. Ebenso in der Differenzialdiagnostik. Während Hämatome und intraluminaler Thrombus nicht perfundiert sind, weist der Pannus bei aktiver Periaortitis eine meist deutliche Kontrastmittelaufnahme auf (siehe Kap. „Chronische Periaortitis“, Abb. 2) (Partovi et al. 2013). Ebenso kann der Verlauf der inflammatorischen Aktivität unter immunsuppressiver Therapie dargestellt werden (Shang et al. 2022).

Die CEUS bietet zahlreiche weitere Möglichkeiten in der gefäßmedizinischen Diagnostik, die im Folgenden exemplarisch dargestellt werden.

Hilfreich ist die CEUS in der Darstellung von Dissektionen. Die Unterscheidung zwischen echtem und falschem Lumen ist insbesondere in der frühen arteriellen Phase möglich, in der das echte Lumen zuerst kontrastiert ist (siehe Abb. 14). Eine Videodokumentation des früharteriellen Anflutens mit entsprechender Nachbetrachtung ist in diesen Fällen oft hilfreich.

Die Diagnose venöser Thrombosen gelingt meist adäquat in der Kompressions- und ggf. Duplexsonografie (Kap. „Klinisches Bild und diagnostisches Vorgehen bei venösen Thrombosen der unteren Extremitäten“). In der besonderen Situation eines Lagebezugs der vermeintlichen Thrombose zu einem Malignom sollte an die wichtige Differenzialdiagnose des Tumoreinbruchs ins Gefäß gedacht werden („Tumor in vein“, TIV). Hier kann die Kontrastmittelsonografie hilfreiches Diagnostikum sein, den TIV von einer rein thrombotischen Veränderung abzugrenzen (Chen et al. 2020; Li et al. 2020). Auch Mischformen eines TIV mit Appositionsthrombus können vorkommen. Im Gegensatz zur Farbduplexsonografie, in der meist kein Flussnachweis innerhalb eines TIV gelingt, können die kleinen Tumorgefäße im TIV mittels CEUS visualisiert werden. Hierdurch ist die Abgrenzung zu rein thrombotischem Material möglich, das wiederum komplett ohne Kontrastmittelaufnahme zur Darstellung kommt (siehe Abb. 15).

Bei Verdacht auf akute Blutungen ist die mehrphasige CT-Angiografie Bildgebung der ersten Wahl. In manchen Situationen kann aber auch hier die Kontrastmittelsonografie hilfreich sein (Michels et al. 2022). Da bereits einzelne Mikrobläschen dargestellt werden können und das UCA normalerweise rein intravasal verbleibt, ist CEUS methodisch prinzipiell sehr gut zur Blutungsdetektion geeignet. Bei instabilen Patienten (z. B. Intensivstation) oder in der Verlaufskontrolle bei stattgehabten Blutungen kann die Gabe von UCA die weitere klinische Einschätzung erleichtern (siehe Abb. 16). Insbesondere zum Nachweis von Sickerblutungen ist die CEUS ausgesprochen wertvoll (siehe Video 7). Auch nach Organpunktionen, bei denen i. d. R. ohnehin eine sonografische Kontrolle zum Blutungsausschluss stattfindet, ist die CEUS häufig sinnvoll. B-Bild- und Duplexsonografie liefern meist bereits wertvolle Verdachtsmomente, die dann mittels CEUS bestätigt oder ausräumt werden können (siehe Abb. 16).

Embolische Infarkte abdomineller Organe können gut mittels CEUS untersucht werden. Ein entsprechender Verdacht in B-Bild- sowie Duplexsonografie kann mittels CEUS bestätigt werden (siehe Abb. 17). In den betroffenen Infarktarealen besteht aufgrund der fehlenden Durchblutung keine Kontrastmittelaufnahme.

Auch im Bereich der Gefäßmalformationen kann CEUS die Wertigkeit der Ultraschalldiagnostik erhöhen (Schmidt et al. 2021). So kann die Kontrastmitteldynamik wertvolle Informationen zum Blutfluss in Malformationen liefern (high-flow versus slow-flow). Zudem kann bei echofreien, luminalen Strukturen durch das UCA eindeutig zwischen lymphatischen und vaskulären Strukturen unterschieden werden (Kap. „Teil – Vaskuläre Malformationen und Tumoren“).

Die CEUS ist eine einfach durchzuführende, vielseitige Untersuchungsmethode, die das Spektrum der vaskulären Ultraschalldiagnostik deutlich erweitert. In Kombination mit der konventionellen Gefäßsonografie kann die CEUS durch die direkte Visualisierung von Blutfluss und Gewebeperfusion wichtige diagnostische Informationen liefern.

Interessante Entwicklungen gibt es in den Bereichen der quantitative CEUS-Diagnostik (qCEUS). Durch qCEUS ist es möglich, mittels spezieller Analysesoftware die Kontrastmittelkinetik genauer zu analysieren. Als potenzielle klinische Anwendungsgebiete sind die Beurteilung der Mikrozirkulation von Geweben (Jung et al. 2021) oder auch bei atherosklerotische (Schinkel et al. 2020) sowie entzündliche Gefäßwanderkrankungen denkbar (siehe Abb. 18).

Ein komplett neues Forschungsgebiet ergibt sich durch Veränderung der Struktur von UCA. So ermöglicht der Einbau Target-spezifischer Liganden in die Oberfläche der Mikrobläschen eine spezifische molekulare Bildgebung (Ajmal 2021). Zudem wird der therapeutische Nutzen angepasster Mikrobläschen als Träger von Medikamenten oder Nukleinsäuren untersucht. Perspektivisch könnte so die Kontrastmittelsonografie zur Thrombolyse, lokalen Freisetzung von Chemotherapeutika oder u. a. gezielten Gentherapie im Sinne einer ultraschallbasierten Theranostik (Therapie und Diagnostik) zum Einsatz kommen (Jani et al. 2021).