Diagnostische Neuroradiologie

Technisch handelt es sich um ein digitales, computergestütztes Schichtverfahren, bei dem die Abschwächung von Röntgenstrahlen beim Durchdringen von Gewebe gemessen wird. Ein schmales Fächerbündel von Röntgenstrahlen durchdringt z. B. den Schädel aus wechselnden Richtungen. Dabei registriert ein Detektorsystem Projektion für Projektion die resultierende Strahlenabschwächung. Aus den vielen Messdaten wird anschließend über Hochleistungsrechner die jeweilige Gewebedichte errechnet und ein Abbild der untersuchten Schichten erstellt.

Als Bezugssystem für die Gewebedichten ist die Hounsfield-Skala üblich, benannt nach dem Erfinder der CT. Wasser hat in dieser Skala den Wert ±0 Hounsfield-Einheiten (HE), die Gesamtskala reicht dabei von –1000 bis über 1000 HE. In Tab. 1 sind die Absorptionskoeffizienten von Geweben und Flüssigkeiten dargestellt.

Die Sensitivität und Spezifität der CT kann durch die intravenöse Applikation eines jodhaltigen Kontrastmittels erhöht werden. Das Kontrastmittel reichert sich in Bezirken mit gestörter Blut-Hirn-Schranke (z. B. Tumoren, Entzündungen) an und verbessert so oft den Kontrast zwischen krankem und gesundem Gewebe (Abb. 1).

Mit der Spiralcomputertomografie steht heute routinemäßig eine CT-Technik zur Verfügung, bei der sich der Untersuchungstisch gleichmäßig vorwärtsbewegt, während das rotierende Röhrendetektorsystem kontinuierlich Daten erfasst. Diese Aufnahmetechnik bietet sehr viele Möglichkeiten zur dreidimensionalen Oberflächenrekonstruktion, zur angiografieähnlichen Darstellung der Gefäße und zur zeitaufgelösten Messung der Hirndurchblutung (Perfusions-CT; Abb. 2).

Die Mehrschicht-Computertomografie hat die Indikationsbereiche der CT verändert. Technische Merkmale sind die gleichzeitige Datenaufnahme von bis zu 320 Schichten, eine verkürzte Rotationszeit und eine Verringerung der Schichtdicke. Mit der CT-Angiografie können damit längere Gefäßabschnitte, z. B. die gesamte extra- und intrakranielle Gefäßstrombahn (Abb. 3), mit der Perfusions-CT das gesamte Gehirn untersucht werden. Insbesondere beim akuten Schlaganfallpatienten stellen die CT-Angiografie und CT-Perfusion wichtige methodische Ergänzungen dar, die ohne Wechsel der Untersuchungsmodalität bereits bei der initialen Bildgebung Informationen zum Gefäßstatus und zur Hirnperfusion liefern und damit die Patientenselektion zur Thrombolyse und Thrombektomie verbessern (Allmendinger et al. 2012; Campbell et al. 2015). In Notfallsituationen können auch Aneurysmen schnell mit der CTA dargestellt werden.

Eine besondere Vorbereitung ist für die Durchführung einer kranialen CT nicht nötig. Günstig ist, wenn vor einer Kontrastmittelgabe ein aktueller Kreatininwert vorliegt. Da es sich um jodhaltiges Kontrastmittel handelt, muss auch eine Schilddrüsenerkrankung ausgeschlossen sein. Bei Schwangeren muss die Indikation besonders streng unter Abwägung von Nutzen und Risiko (Strahlenbelastung) sowie alternativer diagnostischer Möglichkeiten (MRT) gestellt werden.

Die CT wurde in vielen Bereichen von der MRT als Diagnostikum der ersten Wahl verdrängt. Trotzdem bleiben noch einige Indikationen, bei denen die CT führend ist. Dazu gehören besonders die Darstellung von knöchernen Veränderungen an der Schädelbasis. Bei degenerativen Erkrankungen der Wirbelsäule lassen die Dichtekontraste in der CT oft eine bessere Differenzierung von Spondylophyt, Bandscheibe und Weichteilstrukturen zu, als dies unter gleichen Bedingungen anhand von Intensitätskontrasten bei der MRT möglich ist. Im kraniozervikalen Übergangsbereich ist die MRT der CT allerdings überlegen.

Stark vereinfacht nutzt die MRT das magnetische Moment von Wasserstoffkernen. Diese stellen sich in einem äußeren Magnetfeld entweder parallel (energiearm) oder antiparallel (energiereich) ein. Durch Einstrahlung eines Hochfrequenzpulses, dessen Quantenenergie der Energiedifferenz zwischen einem energiearmen und einem energiereichen Zustand entspricht, wird ein Teil der Wasserstoffkerne in einen synchronisierten angeregten Zustand überführt. In diesem Zustand ist ein Resonanzsignal ableitbar, das auf zwei Arten zerfällt:

Der dritte Gewebeparameter, der die Höhe des abgeleiteten Signals beeinflusst, ist die Häufigkeit der Wasserstoffkerne pro Volumeneinheit, die sog. Protonendichte (PD). Daneben gibt es noch eine Fülle anderer Größen, die die Höhe des abgeleiteten Signals beeinflussen (Nettobewegung der Spins, chemische Verschiebung, Diffusion und magnetische Suszeptibilität). In der Praxis wird nicht das ursprüngliche Resonanzsignal, sondern das Echo desselben zur Bildgebung verwendet. Die Echoerzeugung erfolgt durch Einstrahlung eines neuerlichen Hochfrequenzpulses (sog. Spinechosequenzen) oder durch schnellere Gradientenumkehr (sog. Gradientenechosequenzen). Während prinzipiell alle drei Gewebeparameter (T1, T2, PD) die Höhe des abgeleiteten Signals und die Signalintensität eines Gewebes auf den Schnittbildern bestimmen, kann durch Variation der Messsequenzen der Einfluss eines der Parameter betont werden. Man spricht dann von sog. T1-, T2- oder PD-gewichteten Sequenzen.

Neben diesen „Standardsequenzen“ gibt es inzwischen ein breites Spektrum an verschiedenen MR-Sequenzen, die unterschiedliche Informationen liefern können und je nach klinischer Fragestellung gewählt werden. Eine in der Neuroradiologie mittlerweile auch als Standardsequenz eingesetzte sog. FLAIR-Sequenz (Fluid-attenuated-inversion-recovery-Sequenz) unterdrückt das Liquor-MR-Signal („Wassersättigung“) und ermöglicht damit die Abgrenzung von paraventrikulären Läsionen, die sonst aufgrund homogen heller MR-Signale nicht abgrenzbar wären. Weitere in der Neuroradiologie häufig verwendete Sequenzen sind sog. Gradientenechosequenzen (GRE) und SWI-Bildgebung („susceptibility weighted imaging“) zum Nachweis von Blutabbauprodukten, Inversion-Recovery-Sequenzen zur besseren Mark-Rinden-Differenzierung u. a. in der Epilepsieabklärung oder der sog. DTI-Bildgebung (Diffusions-Tensor-Bildgebung) zur morphologischen Darstellung von Faserbahnen des Gehirns (Traktografie). Insbesondere in der akuten Schlaganfallbildgebung finden zudem diffusions- (DWI) und perfusionsgewichtete Sequenzen Anwendung (Currie et al. 2013; Khanna et al. 2015).

MR-Geräte haben unterschiedliche Stärken ihres Hauptmagnetfeldes; im klinischen Alltag werden überwiegend Geräte mit Feldstärken von 1,5 Tesla (T) und gerade in der Neurobildgebung zunehmend 3 Tesla eingesetzt. Höhere Feldstärken (7 Tesla) sind momentan Gegenstand wissenschaftlicher Evaluierung, und auf dem Weg zur klinischen Zulassung. Methodische Vorteile wie das verbesserte Signal-Rausch-Verhältnis führen dabei zu einer besseren räumlichen Auflösung und kürzeren Messzeiten. Hier profitieren nicht nur die morphologische Darstellung von Tumoren, Metastasen und Multiple-Sklerose(MS)-Plaques, sondern auch die Epilepsiediagnostik, angiografische und funktionelle MR-Untersuchungen.

Die Sensitivität der MRT lässt sich durch intravenöse Gabe paramagnetischer Gadoliniumverbindungen als Kontrastmittel erhöhen. Die Nebenwirkungsrate dieser paramagnetischen Kontrastmittel liegt nach den bisherigen Erkenntnissen deutlich unter der von jodhaltigen Kontrastmitteln. Außerdem werden geringere Volumina appliziert und Schilddrüsenerkrankungen stellen keine Kontraindikation dar. Sehr selten kann eine allergische Reaktion auf das Kontrastmittel auftreten, wobei MR-Kontrastmittel in der Regel wesentlich besser vertragen werden als jodhaltige Röntgen-Kontrastmittel. Neuerdings werden allerdings für nichtzyklische MR-Kontrastmittel vereinzelt kontrastmittelinduzierte nephrogene systemische Fibrosen und Ablagerungen von Gadolinium in bestimmten Hirnregionen beobachtet. Dies ist nach derzeitigem Kenntnisstand durch Verwendung makrozyklischer Kontrastmittel vermeidbar (Rogosnitzky und Branch 2016; Runge 2016; Stojanov et al. 2016).

Eine Variante der MRT ist die Magnetresonanzangiografie (MRA). Stark vereinfacht handelt es sich hierbei um eine MRT-Untersuchung mit einer Sequenz, bei der fließendes Blut hell dargestellt wird („time of flight“ – TOF). Durch sog. Sättigungspulse kann man erreichen, dass selektiv nur die Arterien oder die Venen ein hohes Signal aufweisen. Durch rechnergestützte Rekonstruktionen lassen sich dann angiografieähnliche Bilder erstellen. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es nichtinvasiv ist und auch keine intravenöse Kontrastmittelgabe nötig ist. Nachteilig sind allerdings die relativ lange Untersuchungszeit und Probleme an Stellen mit turbulenten Flussverhältnissen. So können Pseudookklusionen als kompletter Verschluss fehlgedeutet werden. Mit Einführung der kontrastmittelverstärkten, dreidimensionalen MR-Angiografie (CE-MRA) sind die Möglichkeiten der Gefäßdarstellung erheblich erweitert worden. Vor allem die hohe Bildqualität, das große Untersuchungsfeld und die kurzen Untersuchungszeiten machen diese Methode attraktiv. Die Technik basiert auf einer selektiven Kontrastierung des arteriellen Gefäßsystems im Verbund mit dreidimensionaler Bildgebung. Das im Bolus verabreichte paramagnetische Kontrastmittel führt in den Gefäßen zu einer erheblichen Verkürzung der T1-Relaxationszeiten und zu einem deutlichen Signalanstieg auf den stark T1-gewichteten 3D-Gradientenechosequenzen. Durch die Verwendung sehr kurzer Anregungszeiten kommt das umliegende, nicht Kontrastmittel enthaltende Gewebe dunkel zur Darstellung. Es handelt sich bei der CE-MRA nicht um eine Inflow-Methode. Es gibt daher keine Saturationseffekte, wenn sich das Blut länger innerhalb des Schichtblocks aufhält. Man kann eine beliebige Schichtorientierung wählen und dadurch eine große Abdeckung der Anatomie in kurzer Zeit erzielen (Abb. 4).

Karotisstenosen, intrakranielle Stenosen oder Aneurysmen ab einer Größe von 3 mm lassen sich mit der MRA zuverlässig erkennen. Inzwischen gibt es auch die Möglichkeit der zeitaufgelösten MR-Angiografie – eine Option, die insbesondere bei arteriovenösen Gefäßmalformationen hilfreich ist.

Anders als bei der CT müssen einige Kontraindikationen bei der MRT in jedem Fall beachtet werden. Die MRT ist kontraindiziert bei Patienten mit einem Herzschrittmacher. Diese Geräte können durch das statische Magnetfeld und durch die Hochfrequenzfelder in ihrer Funktion entscheidend beeinträchtigt werden. Neuere Studien zeigen allerdings, dass unter bestimmten Voraussetzungen auch dieser Personenkreis untersucht werden kann. Eine MRT-Untersuchung sollte nur bei Patienten mit strenger Indikation unter Beachtung entsprechender Kautelen (kardiologisches Monitoring) erfolgen und jedes Mal eine Einzelfallentscheidung sein. Eine relative Kontraindikation stellen andere implantierte elektronische Geräte, wie Cochlea-Implantate und verschiedene Pumpen, dar. Die Funktion dieser Geräte muss in jedem Fall nach der MRT-Untersuchung überprüft werden, ggf. müssen sie neu programmiert werden.

Als gefährlich anzusehen sind zudem kleine Metallsplitter oder Gefäßclips aus ferromagnetischem Material in ungünstiger Lage, z. B. in der Nähe von eloquenten Strukturen, am Auge oder in der Nähe großer Blutgefäße. Durch Induktion elektrischer Ströme in metallischen Objekten kann es auch zu einer Erwärmung des umgebenden Gewebes kommen. Besonders Patienten mit großen Metallimplantaten müssen auf diesen Effekt aufmerksam gemacht werden. Große oder schleifenförmig angeordnete Tätowierung im Untersuchungsgebiet (metallhaltige Farbpigmente) können sich zudem erwärmen bzw. Hautverbrennungen hervorrufen. Relative Kontraindikationen sind erstes Trimenon der Schwangerschaft und klaustrophobe Patienten. Bei Letzteren kann ggf. eine Untersuchung in Sedierung oder Narkose erfolgen.

In der folgenden Übersicht sind die Vor- und Nachteile der MRT gegenüber der CT aufgelistet.

Die MRT ist bei der Diagnostik von intrakraniellen Tumoren der CT deutlich überlegen. Zur Evaluierung intrakranieller Tumoren sollte die MRT-Untersuchung immer vor und nach intravenöser Kontrastverstärkung erfolgen. Da die MRT eine wesentlich höhere Sensitivität für paramagnetische Kontrastmittel als die CT für jodhaltige Kontrastmittel hat, sind auch gering ausgeprägte Schrankenstörungen im MRT besser erkennbar als im CT. Gliome mit niedriger Malignität, die im CT nur geringe Dichteunterschiede aufweisen, lassen sich mit der MRT gut darstellen. Fast immer zeigen diese niedrig malignen Gliome in PD- und T2-gewichteten Bildern ein deutlich höheres Signal als das umgebende normale Hirngewebe. Insbesondere FLAIR-Sequenzen zeigen eine hohe Sensitivität im Nachweis niedrig maligner Gliome. Darüber hinaus sind durch die freie Wahl der Schnittführung in der MRT die Beziehungen des Tumors zu dem umgebenden Hirnparenchym besser zu beurteilen (Abb. 5).

Neue funktionell-dynamische Verfahren wie die Diffusions-MRT, Perfusions-MRT und die MR-Spektroskopie sind insbesondere in der Differenzialdiagnostik zerebraler Tumoren und Metastasen und im Therapiemonitoring vielversprechend (Abb. 6). So zeigen neuere Arbeiten, dass die MR-Spektroskopie Hirnmetastasen von infiltrativ wachsenden Hirntumoren wie Gliomen und Lymphomen unterscheiden kann. Mit der perfusionsgewichteten MRT ist ferner eine Differenzierung von Tumorprogress und Pseudoprogression unter Therapie möglich (Rapalino und Ratai 2016; Wang et al. 2016).

Die präoperative funktionelle MRT ermöglicht es, nichtinvasiv wichtige funktionelle Areale zu lokalisieren und insbesondere ihre Lagebeziehung zum Hirntumor zu klären. Dies erlaubt dem Operateur bei gleichzeitigem Erhalt der Hirnfunktion eine möglichst hohe Radikalität in der Resektion des Tumors. Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) kann Informationen über den Verlauf der Faserbahnen der weißen Substanz liefern und nimmt mittlerweile insbesondere in der Operationsplanung eloquent lokalisierter Hirntumoren einen wichtigen Stellenwert ein. Auch in der Charakterisierung von Hirntumoren sowie des umgebenden Gewebes scheint die DTI eine zunehmende Rolle zu spielen, beispielsweise bei der Unterscheidung zwischen Ödem und Tumorgewebe.

Zum Nachweis oder Ausschluss intrakranieller Metastasen ist die kontrastmittelunterstützte MRT der CT überlegen und heute insbesondere bei Vorliegen einer neurologischen Symptomatik die primäre Untersuchungsmethode.

Zwei anatomische Regionen sind in diesem Zusammenhang besonders zu erwähnen: die Sella und der Kleinhirnbrückenwinkel. Das Hypophysenadenom und das Vestibularisschwannom sind in der CT, sofern sie nicht bereits eine beträchtliche Größe erreicht haben, schwer zu diagnostizieren. Vorteile in der MRT sind der höhere Weichteilkontrast und die fehlende Knochenartefaktüberlagerung. Spezielle Sequenzen (CISS) erlauben hier sogar Schichtdicken im Submillimeterbereich und damit beispielsweise eine Differenzierung der Nerven im inneren Gehörgang oder hochauflösende Darstellung der Innenohrstrukturen.

Die MRT besitzt eine hohe Sensitivität bei der Diagnostik vaskulärer Malformationen. Fließendes Blut stellt sich in SE-Sequenzen als Signalauslöschung dar, ein arteriovenöses (AV) Angiom ist demnach als dunkles „Gefäßknäuel“ erkennbar. Eine Kontrastmittelapplikation ist für die Diagnostik von AV-Malformationen (AVM) nicht zwingend erforderlich. Durch die hohe Sensitivität für Blutabbauprodukte insbesondere in der GRE-Sequenz und noch sensitiver mit den SWI-Sequenzen kann mit dem MRT auch zuverlässig beantwortet werden, ob eine vaskuläre Malformation (möglicherweise klinisch inapparent) bereits geblutet hat. Als weiteres diagnostisches Werkzeug kann die MRA bei vaskulären Malformationen genutzt werden. Hier stellen sich bewegte Spins (= strömendes Blut) signalreich dar, während stationäres Gewebe nur ein geringes Signal gibt (Abb. 7). Durch sekundäre Bearbeitung erhält man Bilder, die den Projektionsbildern der Angiografie ähneln. Die MRA ist immer dann ein sehr gutes Verfahren, wenn laminärer Blutfluss vorherrscht. Leider ist bei vielen Pathologien (Gefäßstenosen, AV-Angiomen) der Blutfluss z. T. turbulent, sodass schon auf den Quellbildern Signalauslöschungen vorkommen.

Die sekundären Projektionsbilder übertreiben dann z. B. bei Gefäßeinengungen das Ausmaß der Stenose deutlich. Dynamische zeitaufgelöste MRA-Techniken erlauben zwar eine Darstellung der Strömungsdynamik, zur exakten Therapieplanung ist derzeit die invasive digitale Subtraktionsangiografie (DSA) zur Darstellung der Architektur von AV-Angiomen und AV-Fisteln immer noch die Methode der Wahl. Gefäßmissbildungen, die nur sehr langsam durchströmt werden (z. B. Kavernome), können dem angiografischen Nachweis entgehen, werden in der MRT aber vor allem bei Nachweis des typischen „popkornartigen“ Erscheinungsbildes und unter Verwendung blutungssensitiver Sequenzen (GRE, SWI) zuverlässig erfasst (Abb. 8).

Als Follow-up-Untersuchung oder zur Therapiekontrolle (Bestrahlung, Operation, Embolisation) bei arteriovenösen Gefäßmalformationen kann die Kombination aus MRT und MRA in vielen Fällen die invasive DSA ersetzen.

Durch Erheben der Anamnese und die klinische Untersuchung allein lässt sich die Genese eines Schlaganfalls nicht feststellen. Die häufigsten Ursachen, nämlich eine zerebrale Ischämie und eine intrazerebrale Blutung, lassen sich computertomografisch schnell und kostengünstig zuverlässig differenzieren. Nachteilig ist allerdings, dass kleine ischämische Infarkte in der Akutphase nicht erkannt werden und vor allem infratentorielle Läsionen oft schlecht von Artefakten abgrenzbar sind. Das alte Dogma, dass ischämische Veränderungen frühestens 24 h nach einem Gefäßverschluss erkennbar sind, gilt bei den neuen CT-Geräten nicht mehr. Das hyperdense Mediazeichen, die frühe Dichteminderung des Linsenkerns, die fehlende Abgrenzbarkeit des insulären Kortex und die indirekten Schwellungszeichen sind oft 2–4 h nach einem akuten Verschluss der A. cerebri media sichtbar. CT-Angiografie und CT-Perfusion können als multimodale CT zusätzlich therapeutisch-relevante Gefäßverschlüsse der basalen Hirngefäße und Perfusionsdefizite nachweisen und damit die Sensitivität der CT in der Frühphase der akuten Ischämie deutlich erhöhen (Allmendinger et al. 2012; Campbell et al. 2015). Der Zeitaufwand mit optimierter multimodaler Technik beträgt nur wenige Minuten.

Konventionelle MRT-Techniken erlauben auch keine frühere Diagnose der zerebralen Ischämie als die CT. Durch die Kombination von schnellen T2-gewichteten Sequenzen mit der Bolusapplikation eines paramagnetischen Kontrastmittels kann die zerebrale Perfusion in Parameterkarten für das zerebrale Blutvolumen (CBV), den zerebralen Blutfluss (CBF) und die zeitabhängigen Parameter Time to Peak (TTP) und mittlere Transitzeit (MTT) dargestellt werden. Das Perfusionsdefizit ist mit dieser Technik unmittelbar nach einem Gefäßverschluss abgrenzbar. Mit diffusionsgewichteten Sequenzen gelingt es, die Brown-Molekularbewegung darzustellen und das ischämische Areal bereits wenige Minuten nach Auftreten des Gefäßverschlusses an einer deutlichen Signalanhebung (diese stellt die Verminderung der Brown-Molekularbewegung in der Ischämiezone dar) zu erkennen.

Die Kombination regulärer SE-Sequenzen mit diffusions- und perfusionsgewichteter MRT und der MR-Angiografie liefert als „multimodale Magnetresonanztomografie“ morphologische und hämodynamisch-funktionelle Informationen. Mit nur einer Bildgebungsmodalität bietet sich damit die Möglichkeit, die Hirnmorphologie auf zellulärer Ebene, die Hirndurchblutung auf Kapillarebene und die extra- und intrakranielle Gefäßstrombahn umfassend, sehr sensitiv und nichtinvasiv ohne Strahlenbelastung zu charakterisieren. Gradientenechosequenzen weisen zuverlässig auch sehr kleine intrazerebrale Blutungen nach; Subarachnoidalblutungen sind in der FLAIR-Sequenz zu sehen. Diese multimodalen Imaging-Strategien zeigen beim akuten Schlaganfall eine höhere Sensitivität und können aufgrund einer besseren Patientenselektion häufig das Zeitfenster für eine rekanalisierende Therapie verlängern und insbesondere vor dem Hintergrund der positiven Schlaganfallsstudien und zunehmenden Anwendung mechanischer Rekanalisationsverfahren die Patientenselektion verbessern (Bedeutung beim Wake-up Stroke). Die multimodale MRT ist dabei der CT überlegen (Abb. 9).

In der akuten Phase eines Schädel-Hirn-Traumas ist die CT weiterhin die wichtigste radiologische Untersuchungsmodalität. Typische Traumafolgen wie subdurale, epidurale und intrazerebrale Blutungen lassen sich schnell und sicher diagnostizieren, die Patientenüberwachung ist relativ einfach und das Verfahren weithin verfügbar. Knöcherne Verletzungen sind zudem mit der CT wesentlich einfacher zu diagnostizieren. Die MRT spielt in der Akutdiagnostik des Schädel-Hirn-Traumas nur eine untergeordnete Rolle, ist aber indiziert, wenn zusätzlich ein spinales Trauma oder eine Gefäßdissektion vermutet werden (Amyot et al. 2015). In der subakuten bis chronischen Phase eines Schädel-Hirn-Traumas ist die MRT der CT deutlich überlegen, da der höhere Weichteilkontrast und das Fehlen von knöchernen Artefakten auch kleine Verletzungen, z. B. Kontusionen oder Scherungsverletzungen, erkennen lassen. Bei Begutachtungsproblemen nach Schädel-Hirn-Traumen sollte daher eine MRT durchgeführt werden, um das gesamte Ausmaß der Verletzungen zu erkennen. Insbesondere blutungssensitive GRE- oder SWI-Sequenzen können hier vorzugsweise bei 3 Tesla Feldstärke kleinste Blutungsresiduen mit hoher Sensitivität nachweisen und sollten im MR-Protokoll enthalten sein.

Wegen des hohen Weichteilkontrastes ist die MRT bei allen entzündlichen Erkrankungen des zentralen Nervensystems als radiologische Methode der ersten Wahl anzusehen.

Demyelinisierungsherde bei der Encephalomyelitis disseminata sind im CT oft nicht sichtbar, in den T2-gewichteten MR-Sequenzen oder in FLAIR-Sequenzen jedoch zuverlässig erkennbar. Auch das Ausmaß der Schrankenstörung in akuten entzündlichen Herden ist wegen der höheren Sensitivität der MRT für paramagnetische Kontrastmittel deutlicher sichtbar als in der CT und kann zur Diagnosestellung und Therapiekontrolle genutzt werden. Entsprechend den McDonald-Kriterien kann bei entsprechender Befundkonstellation sogar allein anhand der MRT-Befunde die Diagnose MS gestellt werden (Gafson et al. 2012; Josey et al. 2012; Milo und Miller 2014).

Ein weiteres Beispiel für die hohe Sensitivität der MRT bei entzündlichen Erkrankungen ist die Herpes-simplex-Enzephalitis. Diese ist bereits sehr früh an Signalsteigerungen in temporobasalen bzw. limbischen Strukturen in den T2- und FLAIR-Sequenzen erkennbar. Auch bei Meningitiden zeigt die MRT ein abnormes Enhancement der Meningen deutlicher als die CT. Nach Lumbalpunktion ist ein solches Enhancement der Meningen allerdings nicht mehr verwertbar, da es in etwa 10–15 % der Fälle auftritt, ohne dass eine Meningitis vorliegt. Dasselbe gilt für das spontane Liquorunterdrucksyndrom.

Für die Diagnose von Entwicklungsstörungen (Dysplasien, Agenesien, Gyrierungsstörungen) ist besonders die freie Wahl der Schnittführung bei der MRT ein entscheidender Vorteil. Der hohe Weichteilkontrast, insbesondere bei Verwendung sog. Inversion-Recovery-Sequenzen ist der Grund dafür, dass die MRT eine hohe Sensitivität für den Nachweis von Veränderungen der Gewebetextur (Myelinisierungsstörung, Migrationsstörung) besitzt. Ferner kommt die Diagnostik von Entwicklungsstörungen besonders bei Neugeborenen und Kindern, bei denen Röntgenstrahlen möglichst vermieden werden sollten, zum Tragen.

Neben dem EEG spielt die radiologische Bildgebung in der apparativen Abklärung der Anfalls- und Epilepsieursache eine zentrale Rolle. Die MRT ist in den letzten Jahren das wichtigste bildgebende Verfahren in der Diagnostik der Epilepsien und nach den Empfehlungen der Neuroradiologiekommission der Internationalen Liga gegen Epilepsie die Methode der ersten Wahl. Patienten mit therapieresistenten fokalen Anfällen können bei Nachweis der epileptogenen Läsion von einem epilepsiechirurgischen Eingriff profitieren und in vielen Fällen anfallsfrei werden. Aufgrund der häufig nur subtilen Läsionen liegt es nahe, das bei 3 Tesla Feldstärke höhere Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) für eine Verbesserung der räumlichen Auflösung zu nutzen. Insbesondere bei medikamentös therapierefraktären fokalen Epilepsien sollte die Bildgebung primär mit einem optimierten Protokoll und bei 3 Tesla Feldstärke erfolgen. Zum Einsatz kommen dabei insbesondere hochaufgelöste T2- und IR-Sequenzen, die bei temporalen Anfällen in koronarer Schichtung im Seitenvergleich eine gute Beurteilung des Hippokampus ermöglichen. Bei Verwendung von zunehmend an den Geräten verfügbaren 3D-Sequenzen (MPRage, 3D-FLAIR, 3D-IR) kann durch eine Nachverarbeitung mittels sog. Voxel-basierter Morphometrie (VBM) die Sensitivität im Nachweis von „Texturstörungen“ des Hirngewebes erhöht werden (Abb. 10) (Keller und Roberts 2008; Kini et al. 2016; Martin et al. 2015). Ähnlich der präoperativen Abklärung bei Hirntumoren finden auch in der präoperativen Epilepsiediagnostik funktionelle MR-Techniken Anwendung und können insbesondere bei MR-negativen Patienten mit Temporallappenepilepsie nicht selten den Fokus lateralisieren.

Bei der Abklärung von spinalen Erkrankungen ist die MRT generell aussagekräftiger als die CT. Lumbal, besonders wenn ein radikulärer Ausfall klar definiert werden kann, ist eine engschichtige CT häufig ausreichend und bei bestimmten knöchernen Fragestellungen der MRT überlegen. Hingegen liefert die MRT auch Informationen über ein strukturell nicht deformiertes oder verlagertes Rückenmark, beispielsweise bei einer Myelitis (Abb. 11).

Gegenwärtig werden MRT und CT bei der Diagnostik psychiatrischer Erkrankungen vor allem zum Ausschluss organischer Ursachen eingesetzt. Demenzielle Syndrome gehören zu den häufigsten Erkrankungen im höheren Lebensalter und werden mit der Überalterung der Bevölkerung volkswirtschaftlich immer bedeutender. Die radiologische Untersuchung mittels CT oder MRT gehört mittlerweile zur Standardabklärung jeder demenziellen Symptomatik. Sie dient der Differenzialdiagnostik der verschiedenen Ursachen einer Demenz. Da strukturelle Veränderungen erst relativ spät im Fortschreiten der Erkrankung sichtbar werden, sind volumetrische Bildgebungsverfahren gefordert. Mit der MR-Volumetrie kann bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Erkrankung eine Atrophie des medialen Temporallappens gefunden werden. Neuere Einblicke in die Pathophysiologie der Demenzerkrankungen gewinnt man mit der funktionellen MRT (PWI) und mit der Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI), welche die Perfusion von normalem und pathologischem Gewebe aufzeigen und strukturell-funktionelle Einheiten visualisieren können.

Die Grundlagen und klinischen Anwendungsmöglichkeiten der funktionellen MRT werden in Kap. „Funktionelle Bildgebung in der neuroradiologischen Diagnostik behandelt“.

Bei elektiven Untersuchungen muss der Patient muss vor der Angiografie (mindestens 24 Stunden vorab) ausführlich über Nutzen und Risiko der Maßnahme aufgeklärt werden. Bei supraaortalen Angiografien sollte das Gespräch auch die speziellen Komplikationen wie die zerebrale Durchblutungsstörung beinhalten, die in erfahrenden Zentren allerdings in weniger als 0,2 % der Untersuchungen auftreten. Blutgerinnung und Nierenfunktion sollten im Normbereich liegen. Generell sind die üblichen Einschränkungen und die Gegenanzeigen zur intravasalen Kontrastmittelgabe (Hyperthyreose, eingeschränkte Nierenfunktion usw.) zu beachten. Um evtl. auftretende Komplikationen unverzüglich behandeln zu können, sollte bei jedem Patienten ein venöser Zugang gelegt werden.

Neuroangiografien werden heute routinemäßig mit der sog. digitalen Subtraktionstechnik durchgeführt. Hierbei wird ein Leerbild der zu untersuchenden Körperregion von einem Füllungsbild elektronisch subtrahiert, sodass die Angiografiebilder sofort ohne Knochenüberlagerung zur Verfügung stehen. Dies verkürzt die Untersuchungszeit, die Verweildauer des Katheters im Gefäß und erlaubt außerdem eine Reduzierung der Kontrastmittelmenge und Strahlendosis pro Untersuchung.

Ursprünglich entwickelt, um bei projektionsradiografischen Anwendungen die Absorptionseffizienz zu verbessern und den Dynamikbereich zu erhöhen, finden zunehmend Systeme mit Flachbilddetektoren in der Neuroangiografie Anwendung. Insbesondere als C-Bogen-gestützte Rotationsangiografie erlauben Flachdetektorsysteme eine schnelle Akquisition von Volumendaten mit der Möglichkeit der sekundären Rekonstruktion dreidimensionaler Gefäßbilder und sogar CT-ähnlicher Schnittbilder in hoher Kontrastauflösung unmittelbar im Angiografieraum.

Die Darstellung der supraaortalen Gefäße erfolgt in der Regel über einen transfemoralen (selten radialen oder brachialen) Zugang in Kathetertechnik. Die Karotisdirektpunktion oder die retrograde Brachialisangiografie werden schon lange nicht mehr eingesetzt. Bei der Abklärung intrakranieller Läsionen ist die selektive Injektion in die einzelnen hirnversorgenden Arterien Standard. Auch extrakranielle Gefäßstenosen (Karotisbifurkation) sollten möglichst durch selektive Injektion in das symptomatische Gefäßterritorium dargestellt werden. Die Komplikationsrate bei zerebralen Angiografien hängt ab von der Erfahrung des Untersuchers, der Sondierungstechnik und der Katheterwahl. Fast alle Komplikationen sind thrombembolischer Art, ganz selten kommen noch kontrastmittelassoziierte Komplikationen vor. Flüchtige neurologische Ausfälle treten bei weniger als 0,2 % der Patienten auf, bleibende neurologische Ausfälle noch seltener. Es gibt eine enge Korrelation zwischen der Komplikationsrate der Untersuchung und der Erfahrung des Untersuchers. Letztere ist oft ablesbar an der Durchleuchtungszeit, die zur Sondierung der Gefäße nötig ist (Leffers und Wagner 2000).

Eine sehr seltene, wenngleich ziemlich sicher kontrastmittelassoziierte Komplikation ist die der kortikalen Blindheit. Der genaue Pathomechanismus ist noch nicht geklärt, das Phänomen tritt jedoch fast ausschließlich nach Injektion in eine der beiden Vertebralarterien auf und ist in der Regel innerhalb von wenigen Stunden komplett reversibel. Die amnestische Episode nach einer Angiografie kommt vermutlich über einen Vasospasmus zustande.

Ähnlich wie bei der Angiografie ist auch die Anzahl der Myelografien durch die modernen Schnittbildverfahren deutlich zurückgegangen. Viele Operateure verzichten dennoch ungern auf sie. Besonders wenn Stenosen des Spinalkanals oder Wurzelkompressionen durch eine pathologische Beweglichkeit in einigen Wirbelsegmenten verursacht werden, ist die funktionelle Myelografie mit Untersuchung des Patienten im Liegen und Stehen und unter verschiedenen Haltungen der Wirbelsäule noch unverzichtbar. Auch bei narbigen Veränderungen des Duralsacks, bei Rezidivbandscheibenvorfällen und diffusen arachnitischen Veränderungen wird die Myelografie heute noch eingesetzt. Besonders bei der Fragestellung „Rezidivvorfall vs. narbige Veränderungen“ ist die MRT der Myelografie und der Kombination aus Myelografie und postmyelografischer CT jedoch eindeutig überlegen. Fast alle Myelografien werden heute nach lumbaler Punktion durchgeführt (Abb. 14). Für eine zervikale oder subokzipitale Punktion besteht kaum noch eine Indikation. Durch Kopftieflagerung des Patienten gelingt es praktisch immer, auch zervikal eine ausreichende Kontrastierung nach lumbaler Punktion zu erreichen. Indikationen zur Myelografie aus heutiger Sicht bestehen bei:

Durch die Entwicklung von modernen, nichtionischen Kontrastmitteln ist die Nebenwirkungsrate der Myelografie verschwindend gering geworden. Die häufigsten Nebenwirkungen sind: Kopfschmerzen (durch die Lumbalpunktion) und Erbrechen, in seltenen Fällen kann es zu Verwirrtheit, epileptischen Anfällen und allergischen Reaktionen kommen. Zur Vermeidung der postpunktionellen Kopfschmerzen sollte nur so viel Liquor entnommen werden, wie durch Kontrastmittel ersetzt wird. Nach der Myelografie sollte der Patient etwa 6 h mit angehobenem Kopf auf dem Rücken liegen und 24 h Bettruhe einhalten. Die Wahrscheinlichkeit meningealer Reizerscheinungen als Folge von Liquorverlust durch den Stichkanal reduziert sich so und kann unterstützt werden durch eine vermehrte Flüssigkeitszufuhr. Wenn Erbrechen auftritt, sind phenothiazinhaltige Antiemetika zu vermeiden, weil sie die Krampfschwelle senken. Obwohl in der Literatur praktisch nicht beschrieben, muss der Patient vor einer Myelografie (auch nach lumbaler Punktion) über das Risiko einer Querschnittslähmung aufgeklärt werden.

Fast regelhaft wird heute die konventionelle Myelografie durch eine CT-Untersuchung erweitert (CT-Myelografie). Durch die transversale Darstellung können häufig wichtige differenzialdiagnostische Informationen gewonnen werden. Obligatorisch ist die CT-Myelografie zur Darstellung eines unklaren myelografischen Befundes und zur Festlegung seiner extraspinalen Ausdehnung (Abb. 15). Hilfreich ist sie weiterhin bei eindeutiger segmentbezogener neurologischer Symptomatik und unauffälligem Myelogramm. Intra- und erst recht extraforaminal gelegene Bandscheibenvorfälle können oft nur im postmyelografischen CT gesehen werden. Bei myelografischem Stopp ist die postmyelografische CT hilfreich zur Festlegung der oberen Begrenzung einer spinalen Raumforderung. Meistens ist der myelografische Stopp computertomografisch nämlich nur inkomplett und die geringe, den Stopp passierende Kontrastmittelmenge lässt sich differenzialdiagnostisch verwerten. Besonders zervikal hilft das postmyelografische CT bei einer Differenzierung zwischen knöcherner und diskogener Einengung des Spinalkanals.

Eine besondere Variante der Myelografie ist die Zisternografie (Abb. 16). Diese Untersuchung ist indiziert bei mutmaßlichen Verletzungen der Schädelbasis und Liquorrhöen. Hierbei wird nach lumbaler intrathekaler Kontrastmittelgabe in Kopftieflage das Kontrastmittel bis in die basalen Zisternen gebracht. In einer anschließenden koronaren CT lässt sich sehr sensitiv ein Übertritt des Kontrastmittels in die Nasennebenhöhlen durch die Frontobasis oder ins Mastoid bei Felsenbeinfrakturen nachweisen. Wegen dieser hohen anatomischen Auflösung ist die Zisternografie oftmals besser geeignet, dem Operateur den knöchernen Defekt genau zu lokalisieren als die früher oft angewandte Liquorraumszintigrafie.