Klinische Angiologie
Autoren
Daniel Staub und Markus Aschwanden

Vaskulärer Ultraschall: Arterielles System

Die Indikation zur Duplexsonografie der supraaortalen Arterien ist sehr vielfältig und reicht von einer kardiovaskulären Risikostratifizierung bis zur Abklärung einer zerebrovaskulären Symptomatik. Neben der Messung der Intima-Media-Dicke lassen sich im B-Bild atherosklerotische Plaques vor allem im Bereich des Carotisbulbus beurteilen. Die Stenosegraduierung erfolgt mittels Kriterien im PW- und Farb-Doppler. Die duplexsonografische Beurteilung der Extremitätenarterien bildet ein wichtiger Grundpfeiler in der Diagnostik der pAVK. Es lassen sich auch hier Stenosen und Verschlüssen gut gradieren und beurteilen. Eine Duplexsonografie der Aorta erfolgt vor allem bei dilatativer Arteriopathie der Aorta sowie bei Verschlusskrankheit der Viszeral- und Nierenarterien. Neben der Gefässmorphologie im B-Bild, spielt hier die direkte und indirekte Beurteilung der Hämodynamik im PW-und Farbdoppler in den Arterien und intraparenchymatös eine wichtige Rolle.

Duplexsonografie der supraaortalen Gefäße

Untersuchung

Die Duplexsonografie der supraaortalen Arterien erfolgt in der Regel mittels eines mittel- oder hochfrequenten Linearschallkopfes (Abb. 4 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“) oder bei tiefer gelegenen Arterien auch mittels niederfrequenten Konvexschallkopf im Liegen mit leicht überstrecktem Kopf entweder von hinten mit Untersuchersposition direkt hinter oder neben dem Kopf des Patienten oder von vorne mit normaler Untersucherposition neben dem Patienten. Die Untersuchung beinhaltet die extrakraniell gelegenen Äste des Aortenbogens welche das Hirn, Gesicht und die Arme versorgen. Bei normaler Anatomie lässt sich duplexsonografisch auf der rechten Seite der distale Anteil der des Truncus brachiocephalicus sowie seine Aufzweigung in die A. subclavia und A. carotis communis (ACC) gut einsehen. Auf der linken Seite sind die Abgänge der ACC und A. subclavia aus dem Aortenbogen in der Regel nicht direkt einsehbar. Es können aber beidseits ein proximal und distal der Clavicula gelegener Anteil der A. subclavia sowie die ACC mit ihrer Bifurkation in die A. carotis interna (ACI) und externa (ACE) gut beurteilt werden. Im Abgangsbereich der ACI zeigt sich in der Regel ein leicht erweiterter Carotisbulbus (Abb. 17 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Die ACI lässt sich distal bis zum Eintritt in die Schädelbasis verfolgen. Die ACE ist im Gegensatz zur ACI in der Regel schmalkalibriger und zeigt diverse Seitenäste (erster Seitenast A. thyreoidea superior). Bei spezifischer Frage nach Grossgefässvaskulitis erfolgt zusätzlich die Beurteilung der A. temporalis superficialis mit ihrem präaurikulär gelegenen Stamm sowie dem R. parietalis und R. frontalis (Abb. 1). Duplexsonografisch lässt sich die A. vertebralis in einen Abgang (V0), proximalen Bereich (V1), intervertebral (V2) und Atlasbogen (V3) unterteilen (Abb. 2).
Daneben gibt es diverse Normvarianten bezüglich den Abgängen der grossen Arterien vom Aortenbogen z. B. Truncus bovinus (Abgang der linken ACC direkt aus Truncus brachiocephalicus) oder A. lusoria (Abgang der rechten A. subklavia direkt aus dem Aortenbogen distal der linken A. subklavia mit Verlauf hinter dem Ösophagus).

Indikation

Die Indikation zur Duplexsonografie der supraaortalen Arterien ist sehr vielfältig (Sprynger et al. 2018). Sie beinhaltet symptomatische Patientin mit neurologischen Störungen wie Hirnschlag, TIA oder Amaurosis fugax mit Frage nach Arteriosklerose und Stenosen vor allem im Bereich der Carotisbifurkation sowie Horner Syndrom oder lokalisierte Schmerzen im Bereich der Carotis (Frage nach Dissektion, Fibromuskuläre Dysplasie), pulsatiler Tinnitus (Frage nach nachgeschalteter AV-Fistel) oder klinischem V. a. Grossgefässvaskulitis mit Frage nach zirkulären Wandverdickungen. Daneben erfolgt die Untersuchung zum Ausschluss einer relevanten Stenose resp. subklinische Arteriosklerose bei Carotis-Strömungsgeräusch, Blutdruckunterschied an beiden oberen Extremitäten, präoperativ vor grossen kardiovaskulären Eingriffen oder zur kardiovaskulären Risikostratifizierung. Auch für die Verlaufskontrolle nach Carotis-Endarteriektomie oder Stenting spielt die Duplexsonografie eine wichtige Rolle.

Intima-Media-Dicke

Die duplexsonografische Untersuchung beginnt mit der Beurteilung der ACC (Abb. 4 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Im Bereich der distalen ACC wird in der Regel an der schallkopffernen Wand manuell oder automatisiert über eine bestimmte Strecke die mittlere oder maximale Intima-Media Dicke (IMT) gemessen (Abb. 6 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Die IMT nimmt mit dem Alter und den vorhandenen kardiovaskulären Risikofaktoren zu und ist ein Surrogatparameter für die generalisierte Arteriosklerose und hilfreich für die kardiovaskuläre Risikostratifizierung. Sie nimmt in der Normalbevölkerung 0,1 mm pro Altersdekade zu.
Als Faustregel gilt, dass ein individueller Grenzwert für eine pathologische IMT (mm) aus Altersdekade/10 + 0,2 mm angesehen werden kann.

Arteria Carotis – Plaque und Stenosen

Sowohl in der ACC als auch in der anschliessenden ACI zeigt sich in der Regel ein monophasischer Fluss mit einer maximalen systolischen Flussgeschwindigkeit (PSV) von 60–85 cm/s. Im etwas verbreiterten Carotisbulbus finden sich Turbulenzen im Sinne einer „flow-separation“ (Abb. 17 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). In diesem Bereich entstehen typischerweise auch die arteriosklerotischen Plaques (Abb. 5 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“) und schlussendlich die hämodynamisch relevanten Carotisstenosen (Abb. 8 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). In der ACE hingegen zeigt sich ein Flussprofil mit höherem peripheren Widerstand entweder knapp noch monophasisch oder mehrphasisch. Liegt im nachgeschalteten Stromgebiet der ACE jedoch eine AV-Fistel vor, lässt sich auch hier ein höherer Fluss mit niedrigem Widerstand nachweisen.
In der B-Bild Sonografie erfolgt die morphologische Beurteilung der arteriosklerotischen Plaque. Dabei unterscheidet man hypoechogene und hyperechogene sowie homogene und heterogene Plaques sowie allfällige Verkalkungen mit Schallschatten (Abb. 5 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“. und Abb. 18 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Zudem erfolgt die Analyse der Plaqueoberfläche (glatt versus irregulär) respektive vorhandene Ulzeration.
Insgesamt gelten die hypoechogenen Plaques und Ulzeration als Indikator der Instabilität (Lipidkern, Hämorrhagien, Inflammation, Neovaskularisation, Thrombus)und hyperechogene Plaque (fibröse Plaque, Kalzifikation) als Indikator für Stabilität.
Die Graduierung der Stenose in der ACI nach NESCET erfolgt anhand der in der Tab. 1 zusammengefassten duplexsongraphischen Kriterien (Arning et al. 2010). Im klinischen Alltag ist sicherlich die PSV und enddiastolische Flussgeschwindigkeit (EDV) in der Stenose (Abb. 8 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“), sowie der Quotienten zwischen der PSV in der Stenose und der PSV in der ACC, sowie allfällige weitere Zusatzkriterien wie die poststenotische Strömungsstörungen (Turbulenzen) die wichtigsten Kriterien für die Stenosequantifizierung.
Tab. 1
Stenosegraduierung der A. carotis interna (modifiziert nach Arning et al. 2010)
Stenosegrad (NASCET Definition) %
10
20–40
50
60
70
80
90
Verschluss
Hauptkriterien
        
1. Bild
+++
+
      
2. Farbdoppler
+
+++
+
+
+
+
+
+++
3. PSV in der Stenose (cm/s) ca.
  
130–200
250
300
350–400
100–500
 
4. PSV post-stenotisch (cm/s)
    
>50
<50
<30
 
5. Kollateralen
    
(+)
++
+++
+++
Zusatzkriterien
        
6. Diastolische Strömungsverlangsamung prästenotisch (ACC)
    
(+)
++
+++
+++
7. Strömungsstörungen poststenotisch
  
+
+
++
+++
(+)
 
8. EDV in der Stenose (cm/s) ca.
  
<100
<100
>100
>100
  
9. Konfetti-Zeichen
   
(+)
++
++
  
10. ACI/ACC-Stenoseindex
  
≥2
≥2
≥4
≥4
  
NASCET: North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial, ACI: A. carotis interna, ACC: A. carotis communis
Es erfolgt in der Regel auch eine Kategorisierung der Stenose in hämodynamisch nicht relevante <50 %ige, mittelgradige 50–69 %ige sowie hochgradige >70 %ige ACI Stenose.

Arteria vertebralis und Areteria subklavia

Als weiteres hirnzuführendes Gefäss vereinigt sich die linke und rechte A. vertebralis intrazerebral in die singuläre A. basilaris und weist ebenfalls ein monophasisches Flussprofil mit PSV bis 50 cm/s auf. Diese Parallelschaltung von Gefässwiderstände führt dazu, dass bereits eine geringe Durchmesser-Abnahme der A. vertebralis zu einer massiven Abnahme der Durchblutung führen kann. In der Regel zeigt die A. vertebralis ein Durchmesser von 3–4 mm.
Bei einem Durchmesser von kleiner 2,5 mm spricht man von einer Hypoplasie.
Häufig kommt es dann zu einer kontralateralen Kompensation. Auch finden sich häufiger Verschlüsse als Stenosen durch eine spontane Thrombosierung poststenotisch.
Bei einer proximal der A. vertebralis vorhandenen Subklaviastenose oder -verschluss zeigt sich in der A. vertebralis bei beginnendem Subklavian-Steal-Effekt eine systolischer Dezeleration (Abb. 2), bei inkomplettem Steal ein Pendelfluss und bei komplettem Steal ein retrograder Fluss.
Die A. subclavia weist als Extremitätenarterie in der Regel ein triphasisches Flussprofil mit PSV < 100 cm auf. Häufig finden sich Stenosen oder Verschlüsse im Bereich der proximalen A. subclavia. Liegt diese vor dem Abgang der A. vertebralis kann sich ein Subclavian-Steal-Syndrom entwickeln mit entsprechenden duplexsonografischen Veränderungen in der A. vertebralis wie oben beschrieben. Zudem kann es zu einer relevanten Blutdruckdifferenz von mehr als 20 mmHg zu Ungunsten der betroffenen Seite kommen. In der Regel handelt es sich um einen arteriosklerotischen Prozess. Selten liegt eine Stenose durch externe Kompression bei Provokation im Rahmen eines arteriellen „thoracic outlet syndroms“ vor.
Zirkuläre vaskulitische Wandverdickungen im Rahmen einer Grossgefässvaskulitis sind ebenfalls in der distalen A. subclavia sowie bis in die A. axillaris sonografisch nachweisbar (Abb. 3). Vaskulitische zirkuläre Gefässwandsverdickungen können auch in der ACC und A. vertebralis sowie bei Riesenzellarteriitis typischerweise auch im Bereich der A. temporalis superficialis nachgewiesen werden (Abb. 1).
Neben dem typischen Halo-Zeichen lassen sich im Bereich der A. temporalis superficialis durch direkte Kompression der Arterie vaskulitische Wandverdickungen detektiert (Kompression-Zeichen) (Aschwanden et al. 2013).

Duplexsonografie der Extremitätenarterien

Untersuchung

Die Duplexsonografie der Becken- und Beinarterien ist sicherlich eine der häufigsten durchgeführten Duplexsonografie in der Angiologie und ein wichtiger Grundpfeiler in der Diagnostik der pAVK.
Die Untersuchung erfolgt im Beckenbereich mit einem niederfrequenten Konvexschallkopf (Abb. 15 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“) und ab der Leiste mittels eines mittelfrequenten Linearschallkopfes (Abb. 2 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“, Abb. 12 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 14 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Die Beurteilung der A. iliaca communis, den proximalen Anteil der A. iliaca interna und der A. iliaca externa erfolgt in Rückenlage und vorzugsweise bei nüchternem Patienten. Die A. femoralis communis, der proximale Anteil der A. profunda femoris sowie die A. femoralis superficialis bis in den Adduktorenkanal wird ebenfalls in Rückenlage bei leicht aussenrotiertem Bein untersucht.
Ein spezielles Augenmerk sollte in Hinblick auf eine allfällige Katheterintervention auf die A. femoralis communis als Punktionsgefäss gelegt werden. Speziell zu erwähnen sind hier allfällige dorsale oder ventrale Plaques dokumentiert im Längs- und Querschnitt sowie die Höhe der Femoralbifurkation im Verhältnis zum Hüftkopf (Abb. 4).
Die Untersuchung der A. poplitea, des Truncus tibiofibularis, die A. tibialis anterior, A. fibularis und A. tibialis posterior können sowohl in Rückenlage oder Seitenlage mit aussenrotiertem und angewinkelten Bein, als auch in Bauchlage oder sitzend untersucht werden. Schliesslich lassen sich duplexsonografisch auch die Fussarterien insbesondere die A. dorsalis pedis und A. plantaris medialis gut einsehen. Eine Untersuchung der Unterschenkel und Fussarterien sind im Gegensatz zu den Iliakal- und Femoro-poplitealarterien nicht regelmässig nötig und nur bei spezifischer Fragestellung indiziert.

Indikation

Die duplexsonografische Untersuchung der peripheren Arterien erfolgt aufgrund einer gezielten Fragestellung nach sorgfältiger Anamnese, klinische Untersuchung und einfach apparativer Untersuchung am häufigsten zur Abklärung einer arteriellen Durchblutungsstörung respektive nachgewiesener PAVK insbesondere in Hinblick auf eine Therapieplanung und gilt als Bildgebung der ersten Wahl.
Die häufigste Fragestellung ist die obliterierende Arteriopathie im Rahmen einer Arteriosklerose, oder lokal thrombotischen resp. embolischen Ereignis. Dabei kann bereits aufgrund der B-Bild-Sonografie Angaben über die Morphologie der Gefässwandläsion oder intraluminalen Obstruktion erfolgen (Abb. 12 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 14 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Es lassen sich hypo- oder hyperechogene arteriosklerotische Läsionen mit glatter oder unregelmässiger Oberfläche, arteriokslerotische Verkalkungen mit Schallschatten sowie intraluminale Thromben unterscheiden.
Die Messung des Gefässdurchmessers ist hilfreich in Hinblick auf die Ballon- oder Stengrösse. Es lässt sich damit auch eine Ektasie oder Aneurysma insbesondere im Bereich der Iliakalarterien sowie der A. poplitea nachweisen (Abb. 5). Ein ungefährer Normwert für die A. iliaca communis liegt bei 0,9–1,3 cm, der A. femoralis communis bei 0,7–1,2 cm und A. poplitea bei 0,5–0,9 cm.
Cave
Patienten mit einem bekannten infrarenalen Aortenaneurysma haben in etwa 10 % der Fälle auch ein Aneurysma der A. poplitea welches insgesamt die zweithäufigste Lokalisation eines Aneurysmas darstellt. Im Ultraschall ist auf das Vorliegen eines Thrombensaums zu achten, da ein akuter thrombotischer Verschluss eines Poplitealaneurysmas sowie Embolisation in die Unterschenkelarterien eine gefürchtete Komplikation darstellt.
Daneben lassen sich duplexsonografisch seltene Ursachen einer arteriellen Durchblutungsstörung wie eine Dissektion der Iliakalarterien mit intraluminaler Dissektionsmembran und zwei perfundierten Lumina mit unterschiedlichen Flussmuster häufig ausgehend von einer Aortendissektion (Abb. 16 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“), eine Fibromuskuläre Dysplasie, Thrombangiitis obliterans, Grossgefässvaskulitis mit zirkulärer Gefässwandverdickung, Endofibrose der A. iliaca externa, zystische Adventitiadegeneration und Entrapment-Syndrom der A. poplitea mit Kompression bei Plantarflexion duplexsonographisch gut nachweisen.

Stenosen und Verschlüsse

Die Detektion und Lokalisation von Stenosen und Verschlüsse sowie die Bestimmung der Ausdehnung der Gefässläsion erfolgt mittels B-Bild und der Zuhilfenahme der farbcodierten Duplexsonografie mit welchen Strömungsveränderungen (Aliasing und Turbulenzen) gut sichtbar gemacht werden können (Abb. 14 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Die Quantifizierung des Stenosegrades erfolgt jedoch mittels des PW-Dopplers aufgrund hämodynamischer Duplexkriterien (Abb. 11 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Die Hämodynamik Ruhe von normalen Extremitätenarterien ist gekennzeichnet durch einen hohen peripheren Widerstand und geringen arteriellen Einstrom. Im PW-Doppler lässt sich daher in der Regel ein tri- oder biphasisches, schmales Flussprofil mit einer PSV zwischen 60 und 90 cm/s ableiten. Die Geschwindigkeiten nehmen nach distal ab.
Cave
Bereits eine geringe Belastung kann jedoch durch Senkung des peripheren Ausflusswiderstandes zu einer Veränderung des Flussmusters bis hin zu einem monophasischen Fluss führen. Daher ist es wichtig die Untersuchung nur nach einer Ruhephase von einigen Minuten durchzuführen.
Bei einer hämodynamisch nicht signifikanter <50 %igen Stenose zeigt sich als beginnende Strömungsveränderung eine Frequenzverbreiterung mit Verlust des systolischen Fensters sowie eine allenfalls leichte Flussbeschleunigung intra- stenotisch (Abb. 11 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Die Pulsatilität bleibt jedoch erhalten.
Ab einem hämodynamisch signifikanten Stenosegrad von > 50 % kommt es zusätzlich zu einer relevanten Zunahme der PSV intra-stenotisch im Vergleich zu PSV proximal der Stenose (peak velocity ratio) von ≥ 2,5 (Abb. 11 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Bereits bei einer 50–75 %igen Stenose kann es intrastenotisch zudem zu einem Verlust der Pulsatilität und poststenotisch zu einer Abnahme des der Pulsatilität kommen.
Bei der hochgradigen, 75–99 %igen Stenose kommt es zusätzlich nicht nur zu einem deutlichen Anstieg der PSV um ein mehr als Vierfaches der PSV vor der Stenose, sondern auch zu einem Anstieg der EDV, welche höher sein kann als die prästenotische PSV (Abb. 2 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 11 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Im Bereich eines Verschlusses ist sowohl in der farbcodierten Duplexsonografie als auch im PW-Doppler kein Fluss mehr nachweisbar (Abb. 12 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Cave
Es ist jedoch darauf zu achten, die PRF und Gain entsprechend optimal einzustellen um eine Pseudoocclusion nicht zu verpassen.
Bei chronischen Verschlüssen finden sich häufig vor dem Verschluss abgehende Kollateralen und eine Abnahme der Flussgeschwindigkeit und Pulsatilität bereits vor dem Verschluss. Bei akutem arteriellen Verschluss ohne ausgebildete Kollateralen lässt vor dem Verschluss hingegen zum Teil ein Anschlagsignal mit hoher Pulsatilität dokumentieren. Hinter dem Verschluss zeigt sich ein monophasisches, postokklusives Signal mit deutlich erniedrigter Flussgeschwindigkeit und flachen systolischen Anstieg resp. fehlende Pulsatilität (Abb. 12 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Zudem kann es bei einem Verschluss der Iliakalarterien oder A. femoralis communis zu einem retrograden Kollateralfluss in der A. iliaca interna oder A. profunda femoris kommen.
Arteriosklerotisch Stenosen und Verschlüsse findet man grundsätzlich überall von iliakal bis crural. Es gibt jedoch Prädilektionsstellen wie die Bifurkationen und die distale A. femoralis superficialis im Bereich des Adduktorenkanals. Bei Rauchern findet man häufig einen Befall der Iliakalarterien und bei Diabetikern häufig der Unterschenkelarterien. Ein embolischer Verschluss erfolgt in der Regel im Bereich von Gefässaufzweigungen, der Iliakal- oder Femoralbifurkation und vor allem im Bereich der distalen A. poplitea resp. der Trifurkation.

Prä- und postinterventionelle/-operative Dupexsonografie

Bereits aufgrund des duplexsonografischen Befundes lässt sich eine Selektion von Patienten bezüglich therapeutischen Vorgehen sei es eine endovaskuläre Intervention oder chirurgische Revaskularisation vornehmen. Auf der Basis eines gut dokumentierten Duplexsonografie-Befundes inklusive detaillierter Schemazeichen kann in der Regel ohne weitere Bildgebung eine Katheterintervention geplant werden. Erscheint ein operatives Vorgehen angezeigt, erfolgt häufig noch eine zusätzliche präoperative CT-oder MR-Angiografie.
Sowohl für die postinterventionelle als auch postoperative Verlaufskontrolle ist die Duplexsonografie die Bildgebung der ersten Wahl (Abb. 14 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Eine wichtige Funktion hat die Duplex-Kontrolle nach peripherer Bypassoperationen. Damit lassen sich Bypass-Stenosen frühzeitig erkennen.
Komplikationen nach Katheterinterventionen wie ein Aneurysma spurium, Hämatom oder AV-Fistel im Bereich der Punktionsstelle (Femoralbifurkation) lassen sich duplexsonographisch einfach diagnostizieren. Ein A. spurium stellt sich als eine vollständig oder je nach Thrombosierung auch nur partiell perfundierte echofrei oder hypechogene Raumforderung im Farb-Doppler dar (Abb. 13 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Die Durchblutung dieser Höhle erfolgt häufig aus der A. femoralis communis über einen Aneurysmahals, in welchem sich ein typischer Pendelfluss („to-and-fro“) im PW-Doppler nachweisen lässt. Eine AV-Fistel im Bereich der Punktionsstelle lässt sich im Farb-Doppler aufgrund der starken Turbulenzen als sogenanntes Konfetti-Phänomen gut erkennen (Abb. 10 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). In der AV-Fistel selber zeigt sich im PW-Doppler ein sehr hoher Fluss mit niedrigem Widerstand.
Auch im vorgeschalteten Arteriensegment der A. femoralis communis lässt sich vor der AV-Fistel ein erhöhter Fluss mit hohem diastolischem Vorwärtsfluss ohne Rückflusskomponente nachweisen. Durch die Messung des Flussminutenvolumens in diesem Bereich kann zudem das Shuntvolumen abgeschätzt werden.

Duplexsonografie der Aorta, der viszeralen und Nierenarterien

Untersuchung

Die duplexsonografische Untersuchung der abdominalen Aorta mit ihrem supra-, juxta-, und infrarenalen Anteil, des Truncus coeliacus mit seiner Aufzweigung in die A, hepatica communis und A. lienalis, des proximalen Anteils der A. mesenterica superior und inferior, sowie des proximalen und mittleren Anteils der beiden Nierenarterien erfolgt in der Regel mittels eines niederfrequenten Konvex-Schallkopfes in Rückenlage, wenn immer möglich in einem nüchternen Zustand. Die retroperitoneal gelegenen Nieren sowie die distalen und hilären Anteile der Nierenarterien sowie der A. lienalis im Hilusbereich erfolgt in Seitenlage mit Armelevation (Abb. 9 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“. und Abb. 6).

Normalbefund Aorta abdominalis

Der suprarenale Anteil der Aorta abdominalis lässt sich im Längsschnitt direkt unterhalb des Xiphoids einsehen. Direkt suprarenal beträgt Gefässdurchmesser zwischen 1,8 und 2,3 cm. Proximal des Abganges des Truncus coeliacus ist die Aorta oft schwierig einsehbar und tendenziell noch etwas breiter. Die Flussgeschwindigkeit in der abdominalen Aorta ist sehr variabel mit PSV zwischen 40–140 cm/s. Im suprarenalen Anteil zeigt sich eine Mischform eins Nieder- und Hochwiderstands-Flussprofils mit diastolischem Vorwärtsfluss. Die infrarenale Aorta, welche sehr gut im Längs- und Querschnitt direkt rechts neben der V. cava inferior einsehbar ist, zeigt hingegen nach Abgang der Nierenarterien ein bi-oder triphasisches Flussprofil als Zeichen eines hohen Widerstandes. Der Durchmesser beträgt hier im Normalfall 1,2–2,4 cm.

Normalbefund viszerale Arterien

Der Truncus coeliacus lässt sich im Farb-Doppler gut im Längsschnitt als ersten Ast ventral der abdominalen Aorta darstellen. Im Idealfall lässt sich im Querschnitt nicht nur der Truncus coeliacus sondern auch die Aufzweigung in die A. hepatica communis und A. lienalis einsehen. Der Truncus coeliacus weist im PW-Doppler ein klar Niederwiderstands-Flussprofil mit monophasischer Kurvenform (Abb. 7) (Tab. 2).
Tab. 2
Stenosegraduierung der viszeralen Arterien und Nierenarterie (AbuRhama AF J Vasc Surg 2012; 55:428, Staub D Ultraschall Med 2007; 28:45)
Stenosegrad %
0 (Normal)
≥ 50
≥ 70
Verschluss
Truncus coeliacus
    
Durchmesser [mm]
8
   
Spektralmuster
monophasisch
monophasisch
monophasisch
postocclusiv (A. hepatica, A. lienalis sowie im Endorgan)
PSV [cm/s]
100–190
≥ 240
≥ 320
Kein Fluss
EDV [cm/s]
20–40
≥ 40
≥ 100
Kein Fluss
Ratio (PSV Truncus/Aorta)
<1,5
≥ 3,5
≥ 4,5
 
A. mesenterica suprerior (AMS)
    
Durchmesser [mm]
6
   
Spektralmuster
Mono- (postprandial) bis triphasisch (nüchtern)
monophasisch
monophasisch
Postocclusiv (distale AMS) zT. retrograd
PSV [cm/s]
< 210 (nüchtern)
< 260 (postprandial)
≥ 295
≥ 400
Kein Fluss
EDV [cm/s]
<30
≥ 45
≥ 70
Kein Fluss
Ratio (PSV AMS/Aorta)
< 2,0
≥ 3,5
≥ 4,5
 
A. mesenterica inferior (AMI)
    
Spektralmuster
mono- (postprandial) bis triphasisch (nüchtern)
monophasisch
monophasisch
postocclusiv, (distale AMI) zT. retrograd
PSV [cm/s]
100–150
≥ 250
 
Kein Fluss
EDV [cm/s]
 
≥ 80–90
 
Kein Fluss
Ratio (PSV AMI/Aorta)
 
≥ 4 bis 4,5
  
Nierenarterien
    
Durchmesser [mm]
5
   
Spektralmuster
monophasisch
monophasisch
monophasisch
postocclusiver oder fehlender intrarenaler Fluss
PSV [cm/s]
60–160
> 200
> 300
Kein Fluss
EDV [sm/s]
20–100
20–100
> 100
Kein Fluss
RAR
1,1
> 2,5
> 3,5
 
RI intrarenal
0,5–0,6 (<60 Jahre)
0,6–0,7 (>60 Jahre)
↓ oder ↑ bei Nephrosklerose
↓↓ oder ↑ bei Nephrosklerose
↓↓↓ oder fehlender Fluss intrarenal
Δ RI intranal
0
> 0,01
> 0,05
 
AT [ms] intrarenal
< 70
> 70
> 70
 
AI [m/s2] intrarenal
> 3,0–3,8
< 3,0
< 3,0
 
«Early systolic peak» intrarenal
vorhanden
fehlt
fehlt
 
PSV: maximale systolische Geschwindigkeit, EDV: enddiastolische Geschwindigkeit, RAR: reno-aortaler Quotient (PSV Nierenarterie/PSV juxtarenale Aorta), RI: Widerstands-Index (Resistive Index), AT: Akzelerations-Zeit, AI: Akzelerations-Index
Der weiter distal gelegene Abgang der A. mesenterica superior lässt sich gut im Längsschnitt darstellen. Die A. mesenterica inferior lässt sich dann deutlich weiter distal als letzter, jedoch in der Regel kleinster Viszeralarterienast ebenfalls aus der ventralen Aorta abgehend sowohl gut im Längs- und Querschnitt auffinden. Im nüchternen Zustand zeigt sich in beiden Arterien ein mono-bis triphasisches Flussprofil, postprandial sinkt der periphere Widerstand und die Flussgeschwindigkeit kann deutlich ansteigen (Tab. 2).

Normalbefund Nierenarterien und Nieren

Die Abgänge der beiden Nierenarterien aus der Aorta lassen sich gut im Querschnitt unter Zuhilfenahme des Farb-Dopplers rechts eher ventro-lateral (ca. 11 Uhr) und links dorso-lateral (ca. 5 Uhr) darstellen (Abb. 9 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 6). Die rechte Nierenarterien lässt sich gut auch im mittleren bis zum Teil auch distalen Anteil von abdominal her in ihrem retrocavalen Verlauf darstellen. Die linke Nierenarterie lässt sich aufgrund ihres nach dorsal abgehenden Verlaufes von abdominal her häufig nur proximal bis mittleren Bereich gut darstellen. In etwa 14 % der Fälle finden sich akzessorische Nierenarterien. Die Norm des Durchmessers im Hauptstamm beträgt 5 mm. Im PW-Doppler zeigt sich ein Niederwiderstands-Spektralmuster in der Nierenarterie (Tab. 2).
Die Beurteilung die distalen und hilären Nierenarterien sowie die intrarenale arterielle Perfusion erfolgt mittels Flankenschnitt in Seitenlage. Je nach Anatomie kann so auch die proximale Nierenarterie inklusiv Abgänge eingesehen werden. Im B-Bild kann die Nierengrösse und das Nierenparenchym sowie das Nierenbecken beurteilt werden. Die normale Poldistanz beträgt 9–14 cm. Bei einer Grösse unter 8 cm liegt eine Schrumpfniere vor. Zudem kann bereits auch eine allfällige Stauung des Nierenbeckenkelchsystems, Nierenzysten oder intrarenal Blutung nachgewiesen werden. Die Homogenität der Nierenperfusion lässt sich im farbcodierten Duplex mit niedriger PRF gut beurteilen. Eine indirekte Beurteilung der Nierenarterie erfolgt über die Spektralanalyse mittels PW-Doppler unabhängig vom Winkel intrarenal in der Regel im Bereich der Segment- oder Interlobararterien im Bereich der Nierenmitte, Ober- und Unterpol (Tab. 2).
Der wichtigste Parameter ist sicherlich der Widerstands-Index (RI). Poststenotisch kommt es bei normaler Adaptation der Arteriolen zu einem Abfall des RI (Abb. 9 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 6). Liegt jedoch bereits eine Nephrosklerose vor, zeigt sich ein deutlich erhöhter RI von >0,8. Ein solcher RI-Anstieg ist jedoch sehr unspezifisch und kann bei verschiedenen renalen (z. B. akute tubuläre Nekrose, Nierenvenenthrombose, Glomerulonephritis, Pyelonephritis) und extrarenalen Pathologien (z. B. Harnstau, Hämatom) auftreten.

Indikation und Pathologie abdominale Aorta

Eine Duplexsonografie der abdominalen Aorta erfolgt häufig bei klinischem V. a. ein Aortenaneurysma, im Rahmen einer entsprechenden Screeninguntersuchung, zur Verlaufskontrolle bei bekanntem Aneurysma (Abb. 3 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“ und Abb. 7 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“) oder dann vor allem nach endovaskulärer Stent-Behandlung (EVAR) (Abb. 8).
Ab einem maximalen Durchmesser von ≥ 3 cm liegt ein Aneurysma der Aorta abdominalis (AAA) vor. Von einer subaneurysmatischen Aortendilatation spricht man bei einem maximalen Durchmesser zwischen 2,5–2,9 cm.
Beurteilt wird zudem die proximale (infra-, juxta-oder suprarenal) und distale Ausdehnung (Bifurkation, iliakal) des AAA. Zudem sollte ein häufig vorhandener intraluminaler Thrombensaum sowie die Wandbeschaffenheit (z. B. Verkalkungen, hypoechogener periaortale Randsaum bei inflammatorischem AAA) beachtet werden. Eine Behandlungsindikation eines asymptomatischen AAA besteht bei Männern ab einem maximalen Durchmesser von ≥5,5 cm und bei Frauen allenfalls ab ≥5 cm sowie für beide Geschlechter ab einem Wachstum von ≥1 cm/Jahr (Wachstumsrate im Durchschnitt 2,2 mm/Jahr).
Cave
Bei einem symptomatischen, nicht-rupturiertem AAA (spontan geäusserte Schmerzen, Druckdolenz bei Palpation) sollte eine rasche Zuweisung unabhängig von der Grösse zur Behandlung erfolgen.
Ein rupturiertes AAA ist eine absolute Notfallsituation, wobei hier die Diagnose in der Regel mittels CT-Angiografie und nicht mittels Duplexsonografie gestellt wird.
Die Nachkontrolle nach EVAR kann ebenfalls mittels Duplexsonografie erfolgen (Abb. 8). Neben der Beurteilung des maximalen Durchmessers des Aneurysmasackes, lassen sich Stenosen oder Verschlüsse im Stent nachweisen. Zudem können sogenannte Endoleaks mittels typischem „to-and-fro“ Signal im Farb-Doppler und PW-Doppler detektiert werden. Am häufigsten findet man Typ II Endoleaks über die A. mesenterica inferior oder Lumbalarterien. Seltener dafür umso schwerwiegender sind Typ I respektive Typ III Endoleaks im Bereich der proximalen oder distalen Landezone respektive im Bereich der Verbindungsstelle zweier Stents.
Obwohl arteriosklerotische Wandveränderungen der abdominalen Aorta relativ häufig und bereits früh im Rahmen einer generalisierten Arteriosklerose auftreten, findet sich selten eine hämodynamisch relevante Stenose oder ein Verschluss in der Bauchaorta, am ehesten noch im Bereich der Aortenbifurkation im Rahmen einer aortoiliakalen Verschlusskrankheit respektive Leriche-Syndrom. Viel häufiger führen arteriosklerotische Plaques der Aorta im Bereich der Ostien der Viszeral- und Nierenarterien zu einer hämodynamisch relevanten Stenose dieser Äste (Abb. 6).
Sonografisch lässt sich auch eine periaortale, hypoechogene Gewebsmanschette im Rahmen einer chronischen Periaortitis (Morbus Ormond) ohne intraluminale Stenosierung nachweisen (Abb. 9).
Im Rahmen einer Aortendissektion, sei es eine Typ A oder Typ B Dissektion nach Standford lässt sich je nach distaler Ausdehnung der Dissektionsmembran eine flottierende Dissketionsmembran mit perfundiertem wahren und falschen Lumen mit unterschiedlichen Strömungsverhältnisse sowie mögliche Reentrys in der Duplexsonografie nachweisen (Abb. 16 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“). Auch wenn die CT-Angiografie sicherlich die Bildgebung der ersten Wahl bei akuter und chronischer Aortendissektion darstellt, lässt sich mithilfe der Duplexsonografie in einer solchen Situation die Organperfusion respektive Obstruktion der viszeralen und renalen Äste in Echtzeit beurteilen. Insbesondere kann das Ausmass auch einer dynamischen Stenosierung durch einen „Blindsack“ dokumentiert werden.

Indikation und Pathologie viszerale Arterien

Die Duplexsonografie ist sicherlich die Methode der ersten Wahl bei V. a. eine Obstruktion der proximalen viszeralen Arterie sowie der Nierenarterien.
Die entsprechenden direkten Duplexsonografie-Kriterien solcher Stenosen/Verschlüsse respektive die indirekten Kriterien im Endorgan sind in der Tab. 2 zusammengefasst.
Eine Indikation zur Duplexsonografie der Viszeralarterien besteht bei V. a. eine mesenteriale Ischämie.
Eine chronischen mesenteriale Ischämie kann sich mit postprandialen Bauchbeschwerden (Angina abdominalis) und Gewichtsverlust manifestieren. Aufgrund einer guten Kollateralisation der Viszeralarterien müssen in der Regel mindestens 2 dieser Arterien hochgradig stenosiert oder verschlossen sein.
Ätiologisch liegt hauptsächlich eine Arteriosklerose zugrunde, selten besteht eine Grossgefässvaskulitis oder fibromuskuläre Dysplasie. Eine atemabhängige Stenosierung des Truncus coeliacus in Expiration durch den medialen Zwerchfellschenkel ist relativ häufig und wird als Kompressionssyndrom des Truncus coeliacus beschrieben (Abb. 7).
Bei einer akuten mesenterialen Ischämie mit entsprechender Symptomatik eines akuten Abdomens kam duplexsonografisch ein embolischer oder lokal thrombotischer Verschluss oder ein Verschluss durch eine Gefässdissektion nachgewiesen werden. In der Regel erfolgt jedoch in diesen Situationen eine Bilddiagnostik mittels CT-Angiografie.

Indikation und Pathologie Nierenarterien

Die Duplexsonografie der Nierenarterien erfolgt am häufigsten bei klinischem V. a. eine Nierenarterienstenose. In 90 % der Fälle liegt eine arteriosklerotisch bedingte ostiale Nierenarterienstenose vor (Abb. 6). In 10 % der Fälle findet sich ursächlich eine fibromuskuläre Dysplasie, welche die mittlere und distale Nierenarterie betrifft (Abb. 9 im Kap. „Vaskulärer Ultraschall: Allgemeines“).
Ein klinischer Hinweis auf eine Nierenarterienstenose besteht bei neu entdeckter arterielle Hypertonie unter 30 Jahren (fibromuskuläre Dysplasie), neu entdeckter schwererer oder Exazerbation einer bekannten Hypertonie bei älteren Patienten, abdominales Strömungsgeräusch, therapieresistente Hypertonie, hypertensiver Krise mit Endorganschaden, unerklärte Nierenatrophie (7–8 cm), Grössenunterschied (>1,5 cm) oder unerklärliche Niereninsuffizienz sowie „flash pumonary oedema“.
Weiter erfolgt auch nach einem Stenting der Nierenarterie eine Verlaufskontrolle mittels Duplexsonografie.
Die Duplexsonografie-Kriterien für eine hämodynamisch relevante in-Stent Restenose der Nierenarterien aber auch der Viszeralarterien verwenden aufgrund der Veränderung der Compliance analog dem Carotis-Stent höhere Grenzwerte als bei den Nativarterien.
In der Akut- und Intensivmedizin erfolgt die Beurteilung der Nierenperfusion bei akuter Niereninsuffizienz mit vermuteter vaskulärer Ursache, Aortendissektion sowie V. a. Niereninfarkt sei es embolisch oder aufgrund eines lokalen Verschlusses der Nierenarterien z. B. durch spontane Dissektion.
Ein Aneurysma der Viszeralarterien (am häufigsten in der A. hepatica, A. lienalis und Truncus coeliacus) und Nierenarterie ist sehr selten und wird in der Regel nicht mittels Duplexsonografie sondern als Zufallsbefund in einer CT- oder MR-Angiografie diagnostiziert. Bei geeigneter anatomischer Lage kann jedoch eine Verlaufskontrolle mit Frage nach Grössenprogredienz eines solchen Aneurysmas mittels Duplexsonografie erfolgen (Abb. 10).
Literatur
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