Kontrastmittelverstärkter Ultraschall

Der kontrastmittelverstärkte Ultraschall basiert auf sogenannten Mikrobläschen ("microbubbles"). Sie sind etwa 1 bis 11 μm groß, wobei die Mehrzahl der Bläschen eine Größe zwischen 2 und 5 µm besitzen. Im Ultraschallfeld kommt es zu einer Oszillation der Mikrobläschen in den Blutgefäßen. Beim Schallen mit niedrigen Schalldrücken (Low MI) entstehen nicht lineare Schwingungen, die eine große Amplitude aufweisen. Sie lassen sich gut von den Signalen des umgebenden Gewebes differenzieren und ermöglichen so, die Blutversorgung des Gewebes sonografisch darzustellen.

Das derzeit (2018) in Europa hauptsächlich verwendete Kontrastmittel (SonoVue^®, Bracco Imaging) besteht aus ca. 1-10 µm großen Mikrobläschen aus Schwefelhexafluorid umgeben von einer Phospholipidhülle. Bedingt durch ihre Größe, die mit einem Erythrozyten vergleichbar ist, sind sie frei kapillargängig und verlassen nie die Blutbahn, was den wohl wichtigsten Unterschied zu Kontrastmitteln für die MRT oder CT darstellt. Durch den Abbau bzw. die Abatmung über den Respirationstrakt kann das Kontrastmittel (KM) auch bei Menschen mit einer eingeschränkten Nierenfunktion gegeben werden.

Vorbereitung

Nachdem der Spritzeninhalt in eine Durchstechflasche gespritzt wurde, muss durch ca. 20s kräftiges Schütteln eine homogene Durchmischung von Pulverkomponente und Flüssigkeitskomponente erreicht werden. Dadurch entsteht eine trübe, weißliche und homogene Suspension.

Nach ordnungsgemäßer, steriler Vorbereitung des Kontrastmittels wird es über einen Dreiwegehahn gefolgt von 5 bis 10 ml 0,9 %iger Kochsalzlösung appliziert. Wichtig ist die Applikation ohne Zwischenglieder (z.B. Filtersystemen bei Zentralvenenkathetern). Die Injektion des KM muss immer in direkter Richtung (180°) erfolgen, um die Mikrobläschen nicht zu zerstören. Zeitgleich werden am Gerät die Videoaufnahme und der Timer gestartet, um retrospektiv die Anflutungszeit in der Leber (arterielle Phase, portalvenöse Phase, Spätphase) oder die Nierenperfusion zeitlich einteilen zu können. Nach rund fünf Minuten ist das Kontrastmittel ausgeschieden - nach dieser Zeitspanne ist eine Beurteilung nicht mehr möglich. Der mechanische Index muss möglichst gering eingestellt werden, um die Mikrobläschen nicht zu zerstören (MI <0.2).

Gefäßdiagnostik

CEUS stellt das Blutvolumen durch die Verwendung von Mikrobläschen direkt im Gefäß dar, im Gegensatz zur farbkodierten Dopplersonografie unabhängig von Flussgeschwindigkeit oder Winkel. So können auch kleine Gefäße im Parenchym ohne ein Extravasat des Kontrastmittels detektiert werden. Durch die Beurteilung der Gefäßanatomie und des Lumens (Stenosierung, Obstruktion) erlaubt der CEUS die Detektion von Gefäßveränderungen wie Aneurysmen, Dissektionen oder Rupturen. Am Krankenbett kann der CEUS im Rahmen bildgesteuerter Gefäßinterventionen oder zur Verlaufskontrolle verwendet werden, z.B. zur Abklärung eines Endoleaks nach Implantation einer Y-Aortenprothese. Der kontrastmittelverstärkte Ultraschall ist in der Lage, nach Darstellung der versorgenden Gefäße in der frühen Phase die Mikrozirkulation darzustellen und mittels Softwaretools zu quantifizieren. Dies erfolgt basierend auf Messungen der Anflutung (wash-in) und des Auswascheffektes (wash-out) des Kontrastmittels in einer bestimmten, zur Messung verwendeten Region (ROI: region of interest).

Leberdiagnostik

Einen hohen Stellenwert hat der CEUS in der Abklärung fokaler Leberveränderungen, da er durch die Darstellung der Gefäßversorgung die Differentialdiagnose verschiedener Läsionen ermöglicht, z.B. die Unterscheidung von Hämangiomen, fokalen nodulären Hyperplasien und Lebermetastasen. Eine fehlende Kontrastmittelanreicherung im Vergleich zum normalen Parenchym spricht für eine Ischämie, ein reduzierter Kontrastmittelpeak für eine Oligämie. Die Befunde werden immer unter Berücksichtigung des klinischen Bildes interpretiert.

Urologische Diagnostik

Der CEUS wird im Rahmen der Miktionsurosonografie (MUS) alternativ zur Miktionszystourethrografie (MCU) eingesetzt. Hier dient er der Darstellung eines möglichen vesikorenalen Refluxes. Eine zunehmende Rolle spielt CEUS in der Differentialdiagnostik von fokalen Nierenläsionen, z.B. zur Unterscheidung von Nierenkarzinomen und Nierenzysten. Auch Niereninfarkte können mit hoher Sicherheit erkannt werden.

Bei den in den Leitlinien empfohlenen Verlaufskontrollen von komplizierten Nierenzysten (Typ II und IIF in der Bosniak-Klassifikation) bietet CEUS verschiedene Vorteile, u.a. die fehlende Strahlenbelastung, eine fehlende Nephrotoxizität, eine geringere Rate an Allergien und eine hohe Ortsauflösung. Die Beurteilung komplizierter Nierenzysten sollte jedoch von erfahrenen Untersuchern durchgeführt werden, da CEUS das septale KM-Enhancement genauer darstellt, was zu einer höheren Bosniak-Klasse in CEUS verglichen zum CT führen kann.

Kardiologische Diagnostik

Der CEUS wird im Rahmen der Kontrastechokardiographie zur besseren Darstellung des linken Ventrikels eingesetzt. So können Wandbewegungsstörungen leichter detektiert werden, vor allem in der Stressechokardiographie. Die Methode ermöglicht auch eine treffgenauere Entdeckung bzw. den Ausschluss von Thromben sowie eine genauere Berechnung der Ejektionsfraktion. Im Rahmen der transösophagealen Echokardiografie wird CEUS zur Detektion von Thromben des Herzohres eingesetzt.

Verlaufskontrollen

Im Rahmen von Verlaufskontrollen bei verschiedenen Indikationen erlaubt der CEUS das standardisierte Monitoring des Therapiefortschritts bzw. der Progression einer Krankheit. So können z.B. eine Tumorregression oder Frühzeichen einer Transplantatabstoßung erfasst und digital dokumentiert werden.