Martin Wetzke, Christine Happle unter Mitarbe it von Lars Behrens
BASICS Bildgebende Verfahren
ELSEVIER URBAN & FISCH...
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Martin Wetzke, Christine Happle unter Mitarbe it von Lars Behrens
BASICS Bildgebende Verfahren
ELSEVIER URBAN & FISCHER
URBAN&: FISCHER
München
Zuschriften und Kritik bitte an: rücke 6, 80335 Münch en Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag, Lektora t Medizinstudium, Hackerb
medizinstudium @elsevier.de Wichtiger Hinweis für den Benutzer
Forschung und klinische Erfahrungen. Hera usgeber und Autoren diese, Die Erkenntnisse in der Medizin unterliegen laufendem Wandel durch i ka~ gemachten therapeutischen Angaben (insbesondere hinsichtlich llld Werkes haben große Sorgfalt darauf verwendet, dass die in diesem Werk nicht aber Werkes dieses stand entsprechen. Das entbindet den Nutzer tion, Dosierung und unerwünschter Wirkun gen) dem derzeitigen Wissens te zu überprü fe n, ob die dort gemachten Angaben von denen in diePräpara r eibende verschr zu von der Verpflichtung, anhand der Beipackzettel zu treffen . sem Buch abweich en, und seine Verordnung in eigener Verantwortung
Bibliografische Information der Deutsc hen Nationalbibli othek
im Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind Die Deutsche Nationalbibliothek verzeic hnet diese Publikation in der Internet unter http:/ / dnb.ddb .de abrufbar.
Alle Rechte vorbehalten
I . Auflage 2009 © ElseYier GmbH, München Der Urban & Fischer Verlag ist ein lmprint der Elsevier GmbH. 09
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ngsnachweis. Für Copyright in Bezug auf das verwendete Bildmaterial siehe Abbildu der zu ermitteln . Sollte dem Verlag gegenüber dennoch der Nachweis ngen Abbildu von haber echtein R he Der Verlag hat sich bemüht, sämtlic . r gezahlt Rechtsinhaberschaft geführt werden, wird das branchenübliche Honora ezt. Jede Verwertung außerhalb der eni?en Grenzen des Urheberrechtsg Das Werk einschli eßlich aller seiner Teile ist urheberrechtlic h geschüt ngen erfilmu Mikrov , zungen Uberset gen, fältigun gilt insbesondere für Verviel setzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das en. System nischen elektro in ung und die Einspeicherun g und Verarbeit Programmleitung: Dr. Doroth ea Hennessen Planung: Christina Nußbaum Lektorat: Inga Dopatka rg, www.textplusdesign .de Redaktion+ Register: Ursula Thum, Text+ Design jutta Cram, Augsbu Herstellung: Rainald Schwarz, Elisabe th Märtz Satz: Kösel, Krugze ll Druck und Bindung: L.E.G.O. S.p.A., Lavis, Italien Umschl aggestaltung: SpieszDesign, Neu·Ulm Titelfotografie: © DigitalVision/ Gettylmages, München Printed in ltaly ISBN 978-3-437-42287-4 .de und www.elsevier.com Aktuelle Informationen finde n Sie im Interne t unter www.elsevier
Vorwort Mit der Entdeckung der "X-Strahlen" durch Wilhelm Conrad Röntgen im Jahr 1895 wurde ein neues Kapitel der medizinischen Diagnostik aufgeschlagen. Schon rasch etablierte sich die "neue", Materie durchdringende Strahlung zur Darstellung anatomischer Strukturen. Damit stieß der zu dieser Zeit in Würzburg lehrende Physiker eine bis heute anhaltende, rasante Entwicklung an, die mit Einführung von CT, MRT und Sonografie neue Höhepunkte erfahren und zu einer tief greifenden Veränderung der Diagnostik geführt hat. Mittlerweile gibt es kein klinisches Fach mehr, in dem die Bildgebung nicht eine fundamentale diagnostische Rolle spielt.
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Jen, dass schnell ein fächerübergreifendes Wissen vermittelt werden kann. Studierenden sollen sie bei der Prüfungsvorbereitung einen guten Überblick verschaffen und in Famulaturen sowie im praktischen Jahr als Nachschlagewerk dienen. Es handelt sich also um ein Lehrbuch- nicht um ein Fachbuch. Auf eine alles umfassende Abhandlung wurde zugunsten einer gestrafften Form und prägnanten Diktion verzichtet. Neben den Texten finden sich zusammenfassende "Merkekästen", eine Vielzahl von Tabellen und schematischen Zeichnungen und ein abschließender klinischer FallteiL Herzstück der" Bildgebenden Verfahren" sind allerdings - wie könnte es anders sein?- die zahlreichen Abbildungen. Unsere Bemühungen gingen dahin, eine Auswahl möglichst signifikanter Bilder zusammenzustellen, die mit ausführlichen Befundinterpretationen versehen sind. Der Leser soll nicht raten müssen, sondern sehen können und so an die charakteristischen Merkmale pathologischer Veränderungen herangeführt werden.
Dies möchte "BASICS- Bildgebende Verfahren" auch in dieserneuen Auflage aufgreifen. Wie schon die erste Auflage ist nun auch die zweite in einen allgemeinen und einen speziellen Teil unterteilt. Zunächst sollen Strahlenphysik und Strahlenbiologie sowie die technischen Grundlagen der verschiedenen bildgebenden Methoden vorgestellt werden. Nach Organsystemen sortiert haben die einzelnen Diagnosen mit ihren charakteristischen radiologischen Befunden in den weiteren Kapiteln einen Platz gefunden. Bei den dargestellten diagnostischen Vorgehensweisen sind weitgehend die Empfehlungen der deutschen medizinischen Fachgesellschaften eingeflossen. Speziell bilden neben der konventionellen Radiologie die modernen Schnittbildverfahren sowie die Sonografie, die in vielen Bereichen das klassische Röntgen verdrängen, einen Schwerpunkt.
An dieser Stelle möchte wir uns bei den Mitarbeitern des Verlags Elsevier GmbH, Urban & Fischer für die ausgezeichnete Zusammenarbeit bedanken. Speziell geht dieser Dank an Inga Dopatka. Sie hat die Fertigstellung der zweiten Auflage geduldig und kompetent begleitet. Herzlich bedanken wir uns auch bei Lars Behrens, der uns als unverzichtbarer Fachassistent und Korrektor ausdauernd hilfreich zur Seite stand und mit seiner zur Verfügung gestellten Erfahrung erneut den Texten den rechten klinischen "Spin" gegeben hat.
Die Buchreihe "BASICS" hat sich auf die Fahne geschrieben, wesentliche Inhalte in leicht verständlicher Form so darzustel-
Martin Wetzke und Christirre Happle
Hannover, im Sommer 2009
Inhalt A Allgemei ner Teil
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Grundlagen der bildgebenden Diagnostik
Grund lagen der Strahlenphysik Grundlagen des Strahlenschutzes Röntgendiagnostik I Röntgend iagnostik II Computertomografie (CT) Magnetresonanztomografie (MRT) Sonografie Nuklearmedizinische Bildgebung B Spezielle r Teil
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Das akute Abdomen Ösophagus Magen und Duodenum Dünn- und Dickdarm I Dünn- und Dickdarm II Leber Gallenblase und Gallenwege I Gallenblase und Gallenwege II Pankreas 0
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48 - 65 48 50 52 54 56 C Fallbeisp iele 58 60 Fallgru ppe Thoraxorgane 62 Fallgruppe Abdominalorgane 64 Fallgruppe ZNS 0
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Intrakranielle Tumoren l Intrakranielle Tumoren ll Schädel-Hirn-Trauma l Schädel-Hirn-Trauma II Zerebravaskuläre Erkrankungen l Zerebravask uläre Erkrankungen II Zerebravaskuläre Erkrankungen lll Zerebrale Infektionen Entmarkungs- und Speicherkrankheiten Hydrozephalus und Hierna trophie Spinale Erkrankungen 0
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Traumatische Knochenve ränderungen I Traumatische Knochenveränderun gen ll 20 Osteopenie I 22 Osteopenie ll und Osteosklero se 24 Knochentumoren I 26 Knochentumoren II Infektionen von Knochen und Gelenken 28 Isc hämische Knochenveränd eru ngen Arthropathien 30 Erkrankungen der Wirbelsäule I Erkrankungen der Wirbelsäul e II 0
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8 Bildgebung und Fehlbildunge n I0 Renale Raumford erungen 12 Weitere Erkrankungen des Harn trakts 14 Obstruktion der Harnwege I 16 Obstruktion der Harnwege II 18- 123
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Die konventionelle Thoraxaufnahme Das Herz in der Bildgebung Der vergrößerte Herzschatten Erworbene Herzklappenfehler Normalbefu nd und Leitsymptom e der Lunge I Normalbefund und Leitsymptom e der Lunge II Normalbefund und Leitsymptom e der Lunge Ill Erkrankungen des Lungenkreis laufs Entzündliche Lungenveränderungen I Entzündliche Lungenveränderungen !I Obstruktive Lungenveränderungen Tumoren der Lunge . Erkrankungen der Pleura Die Aorta 0
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126 128 130 132
133 - 136
Ab kü rzu ngsve rze ich nis Hand elsname (bei Arzneiund Pflegemitteln) a Jahr A. Arteria A Ampere Abb. Abbildung s. Abb. siehe Abbildung Abk. Abkürzung ana t. anatomisch Anw. Anwendung a.-p. anterior posterior Art. Articulatio ASO Vorhofseptumdefekt Ätiol. Ätiologie BC Bronchialkarzinom bds. beidseitig Bez. Bezeichnung biogr. für Biographie, biografisch BPH Benigne Prostatahyperplasie Bq Becquerel BTM Betä ubungsmittel BWS Brustwirbelsäule bzw. beziehungsweise c Coulomb ca. zirka (ungefäh r) Ca Karzinom Ca 2+ Kalzium CCT kranielle Computertomografie CICholrid CED Chronisch entzündliche Darmerkrankungen cm Zentimeter CU Colitis ulcerosa CT Computertomografie CT-Ouotient Herz-Thorax-Quotient D. Ductus d. h. das heißt DD Differe nzialdiagnose desc. descendens Diagn. Diagnostik, Diagnose d.-p. dorsal-palmar DSA digita le Subtraktionsangiografie DSCT Duai-Source-CT Durchf. Durchführung DXA Dual-Energy-X-RayAbsorptiometry EDV elektronische DatenVerarbeitung EEG Elektroenzephalogramm EKG Elektrokardiogramm EMG Elektromyogramm englisch engl. ERCP endoskopisch retrograde Cholangiopankreatographie Erkr. Erkrankung etc. et cetera Elektronenvolt eV eventuell evtl. Fluorodeoxyglukose FOG farbkodierte DopplersonoFKDS graphie Fluid Attenuated Inversion FLAIR Recovery fokal noduläre Hyperplasie FN H ®
franz. Gd Ggs. griech. Gy h HCC HE HPT HR-CT HWS HWZ Hz i.e. S. i.m. lnd . inf. Innerv. i.v. i. w.S. J KeV KHK Klassifik. KM K• KG km KM Kompl. Kontraind. Krea Iatein. I LA
Lig. Li-re-Shunt LV LWK LWS M. mA MC MeV MDP min. MRCP Min. Mio. mgl. MRT ms MSCT mV N. Na+ neg. NSF NW PA
VII VII fran zösisch Gadolinium Gegensatz griechisch Gray Stunde hepatozelluläres Karzinom Hounsfield-Einheiten Hyperparathyreoidismus High-Resolution-er Halswirbelsäule Halbwertszeit Hertz im engeren Sinn intramuskulär Indikation inferior Innervation (bei anat. Begriffen) intravenös im weiteren Sinn Joule Kiloelektronenvolt koronare Herzkrankheit Klassifikation Kontrastmittel Kalium Körpergewicht Kilometer Kontrastmittel Komplikationen Kontraindikation(en) Kreatinin lateinisch Liter linker Vorhof Ligamentum Links-rechts-Shunt linker Ventrikel Lendenwirbelkörper Lendenwirbelsäule Morbus, Musculus Milliampere Morbus Crohn Megaelektronenvolt Magen-Darm-Passage mindestens MR-Cholangiopankreatographie Minuten Millionen möglich Magnetresonanztomografie, Magnetresonanztomogramm Millisekunde Multi·Slice-CT Millivolt Nervus Natrium negativ nephrogene Systemische Fibrose Nebenwirkung(en) Pulmonalarterie
p.-a. p.i. Pat. Pathol. Pathogen. PET PML p. o. pos. Progn. Prophyl. PTC PV OCT RA RA
Re-li-Shunt RF R(r)öntg. RV s.a. SAß s. c.
so
Sek. SHT s.o. SPECT s. Tab. Std. s.u. Sv Tab. Tbc Ther. TOF TSH u.a. usw. u.U. V. V V.a. v. a. VSD VUR WS z.B. ZNS Z.n. z. T.
posterior-anterior post injectionem Patient Pathologie Pathogenese Positronen-EmissionsTomografie progressive multifokale Leukenzephalopathie per os positiv Prognose Prophylaxe perkutane transhepatische Punktion Pulmonalvene quantitative Computertomografie rheumatoide Arthritis rechter Vorhof Rechts-links-Shunt Raumforderung Röntgen (röntgenologisch) rechter Ventrikel Sekunden siehe auch Subarachnoidalblutung subcutan Standardabweichung Sekunde(n) Schädel-Hirn-Trauma siehe oben Single Photon Emission Computed Tomography siehe Tabelle Stunde(n) siehe unten Sievert Tabelle Tuberkulose Therapie TimeofFlight Thyreoidea-stimulierendes Hormon unter anderem und so weiter unter Umständen Vena Volt Verdacht auf vor allem Ventrikelseptumdefekt vesikoureteraler Reflux Wirbelsäule zum Beispiel Zentralnervensystem Zustand nach zum Teil
Grundlagen der bildgebenden Diagnostik
2 4 6 8 10 12 14 16
Grundlagen der Strahlenphysik Grundlagen des Strahlenschutzes Röntgendiagnostik I Röntgendiagnostik II Computertomografie (CT) Magnetresonanztomografie (MRT) Sonografie Nuklearmedizinische Bildgebung
Grundlagen der Strahlenphysik 10 ~
I
10 7 106 100000 10000 1000 100 10 1 10" 10·2
0"1
Die freie Ausbreitung von Energie im Raum wird als Strahlung bezeichnet. Dabei unterscheidet man: ..,.. Teilchenstrahlung (Korpuskularstrahlung): Diese besteht aus geladenen oderungeladenen Korpuskeln mit einer Masse, die sich langsamer als Licht ausbreiten . Ihre Energie setzt sich aus der Ruheenergie und der Bewegungsenergie zusammen, die beide masseabhängig sind. I Tabelle I zeigt die wichtigsten Korpuskeln und deren Eigenschaften . ..,.. Elektromagnetische Strahlung (Wellenstrahlung): Elektromagnetische Wellen bestehen aus einem sich periodisch verändernden elektrischen und magnetisch en Feld . Da dieser massefreien Wellenstrahlung Teilcheneigenschaften zugeschrieben werden, spricht man auch von Photonenstrahlung. Zu ihr zählen neben der in der Medizin verwendeten Röntgenstrahlung auch das sichtbare Licht und di e Wärmestrah lung (I Abb. 1). Elektromagnetische Wellen sind durch Wellenlänge, Frequenz und Amplitude charakterisiert. Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit im Vakuum beträgt ca. 300 000 km/s (= Lichtgeschwindigkeit). Die in der medizinischen Radiologie verwendete Strahlung besitzt im Gegensatz zu anderen Strahlenarten wie dem sichtbaren Licht die Eigenschaft zur Ionisation . Bei Wechselwirkung von Strahlung mit Materie wird dabei so viel Energie übertragen, dass es zu einem Übergang eines Elektrons auf eine Schale höherer Energie kommt. Dabei kann nur Korpuskularstrahlung direkt ionisieren. Photonenstrahlung erzeugt bei der Wechselwirkung mit Aromen ein geladenes Teilchen, das wiederum seine Energie weitergeben kann. Die Energie von Strahlung wird in Elektronenvolt (eV) angegeben. Ein Elektronenvolt entspricht der Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen einer Beschleunigungaspannung von einem Volt erhält: 1,6 x t0-19V.
Entstehu ng von ionisiere nder Strahlun g Ionisierende Strahlen können in technischen Anlagen wie einem Röntgengerät erzeugt werden (s. S. 6) oder beim Zerfa ll von instabilen Isotopen (Radionukliden) entstehen. Bei diesem radioaktiven Zerfall wandelt sich der Atomkern eines chemischen Elements spontan und unter Ausse ndung von Strahlung in den Kern eines anderen Elements um. Diese
Teilchen
Ladung
Elektron (ß· )
-1
Positron (ß ") Neutron Proton u-Teilchen
Masse (relativ zu Elektron)
Charakteristika direkt ionisierend direkt ionisierend
+1
1839
indirekt ionisierend
+1
1836
direk t ionisierend
+2
7294
0
Freq uenz
Wellenlänge
Strahlun gsarten
1 Tab. 1: Wichtige Tei lchen und ihre Eige nschaften.
direkt ionisierend
c
"
.>::
~ .s:: "'i;(
"in 0 0 1i c
"'
I
Langwei le Mittelwelle Ku rzwelle
"ijj .>::
~ClJ 2 -~
UKW + TV
lQ-3
I
Wärmestrah len (infrarot)
"'c: ~ ~
"'i;(
ultravio lette Strahlen
.s::
"51 0
0
1i
100000 10' 10000 1000 100
sichtbares Licht
Röntgen5trah len
·6.,~
~ Gamma- un d ultra harte Rö ntgenstra hlen -=
Höhenstrah len
13.
I
1Q·4
3 . l 0-3 3 . 10·2
J
~ ClJ
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Ol
ClJ
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1 o-1 10·2
~ """""""i()T
___Q,1_ 3 30 300 3 . 103 3 . 10 4 3. ]05 3. 106 3 . 107 3 . ]08 3 . 109 3 · ]01 0 3 · 1011 3 · 1012 3 . 1013 3 · ]014 3 . 1015 3 . ]Q1 6
-~
.c-
\
I Abb. 1: Spek trum elekt romagneti scher St rah lung. [ 14[
Eigenschaft wird als Radioaktivität, die entstandene Strahlung als radioaktive Strahlung bezeichnet. Anhand der emittierten Strahlung können verschiedene radioaktive Zerfallsarten untersc hieden werden: ..,.. a-Zerfall: Unter Aussendung eines Heliumkern s (a-Teilchen) verringert sic h die Massenzahl des emittierend en Atoms um 4, die Ordnungszahl um 2. Das a -Teilchen hat eine kinetische Energie von mehreren MeV und wird durch Materie schnell abgebremst. So beträgt seine Reichweite in Luft nur wen ige Zentimeter. ..,.. ß-Zerfall: Hierbei wird ß-Strahlung in Form eines ß+·Teilchens (Positron) oder ß--Teilchens (Elektrons) emittiert. Die Reichweite der ß-Strah lung beträgt in Wasser ca. 0,5 cm / MeV. - Beim ß+-Zerfall wandelt sich ein Proton unter Aussendung eines Positrons und eines Neutrinos in ei n Neutron um. Das Positron vereinigt sich mit einem Hüllenelektron. Dabei entsteht sog. elektromag netisc he Vernichtungsstrahlung. Die Massenzahl des emittierend en Atoms bleibt gleich, die Ordn ungszahl nimmt um I ab. - Beim ß--Zerfall wand elt sich ein Neutron unter Aussendung eines Elektrons und eines Antineutrinos in ein Proton um. Die Massenzahl des emirtiere nd en Atoms bleibt gleich, die Ord nungsza hl nimmt um 1 zu . .". y-Zerfall: Beim Übergang ei nes angeregte n Kern s, der z. B. nach einem a - oder ß-Zerfall entstehen kann, auf ein ge rin geres Energieniveau wird elektromag netische Strahlung (y-Strahlung) em ittiert. E verändert sich wed er Masse n- noch rd nun gszahl. Nuklide, die erst nach Minuten oder Stund en ihr angeregtes Niveau verlassen, werden metastabil ge nann t. Dazu zählt auch das häufig in der Nuklearmedizin eingesetz te Technetium (99"'Tc).
Grundla gen der bildgeb enden Diagnos tik
2 13 .... -········
! h · v= / () > 1,02 MeV / -
............ ···
-
····..... .
.. ...... ····
'·
..................-····
> 0,511 MeV
' ',,+ / ,.
··..
...
0 Photoeffek t
+
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0
0
/
/
'\ 0
Bei den in der Röntgendiagnostik verwendeten ·Strahlungsenergien spielen v. a. Photo- und Compton-Effekt eine Rolle. Während der Photoeffekt für die Bildentstehung erwünscht Ist, werden durch die Streustrahlung des Compton-Effekts Kontrast und BildgOte gemindert.
\
'
·······0·········-----· Compton -Effek t
prozessbei Strahlungsenergien zwischen I 00 keV und 20 MeV (Hartstrahlung). Die Schwächung ist von der Dichte des durchstrah lten Materials abhängig.
Paarbildungseffekt
I Abb . 2: Wechselwirkung von Photonenstrah lung mit Materie [ 161.
Der radioaktive Zerfall unterliegt bestimmten Gesetzmäßigkeiten: . ". Aktivitätsabnahme: Die Aktivität eines Strahlers nimmt nach einem exponentiellen Zerfallsgesetz mit einer für das Radionuklid charakteristischen Zerfallskonstante ab. ..,. Halbwertszeit (HWZ): Die Halbwertszeit (T 1nl beschreib t die Zeitspanne, nach der die Hälfte der ursprünglichen Kerne zerfallen ist. Dabei hat jedes Radionuklid eine charakteristische HWZ. Bei 99"'Tc beträgt sie 6 Stunden. ..,. Aktivität: Die Maßeinheit der Aktivität, also die Zahl der Kernumwandlungen pro Zeiteinheit, ist das Becquerel (Bq) . Dabei gilt: I Bq= 1 Zerfall/Se kunde. Wechselwirkung von Photonenstrahlung mit Materie
Trifft indirekt ionisierende Strahlung wie Photonenstrahlung auf Materie, wird sie durch Absorption oder Streuung geschwächt. Dabei werden z. T. energiereiche Elektronen gebildet, die wiederum in Wechselwirkungen mit anderen Atomen treten können. Die Schwächung der Photonenstrahlung erfo lgt nach einer exponentiellen Gesetzmäßigkeit. Damit hat sie eine theoretisch unendliche Reichweite. Das Maß der Schwächung ist von Körperd ichte, Ordnungszahl der im Körper enthaltenen Atome und Körperschichtdicke abhängig. Die Halbwer tsschicht gibt die Schichtdicke an, die die Strahlungsintensi tät halbiert. Verantwortlich sind
fo lgende Wechselwirkungsprozesse (I Abb. 2) : . ". Photoeffekt: Hier wird beim Auftreffen des Photons auf ein Atom ein Teil der Energie des Phmons zur Loslösung eines Elektrons (Photoelektron) verwandt. Der übrige Teil der Energie wird diesem Elektron als kinetische Energie mitgegebe n. Der Photoeffekt ist v. a. in Niedrigenergiebereichen (bis I 00 keV) , wie sie bei Weichmahlaufnahmen verwendet werden, ausschlaggebend (I Abb. 3). Je höher die Ordnungszahl des Materials, desto stärker der Photoeffekt. So erscheinen Materialien mit hoher Ordnungszahl wie Knochen oder Kontrastmittel auf dem Röntgenbild stark absorbierend. ll>- Compton-Effekt: Das Photon gibt einen Teil seiner Energie an ein Hüllenelektron ab, das sich aus der Atomhülle löst. So wird es in seiner Bahn abgelenkt, also gestreut, und breitet sich mit niedriger Energie und größerer Wellenlänge weiter aus. Der Compton-Effekt ist der dominierende Wechselwirkungs-
. ". Paarbildung: Liegt die Energie des einfallenden Photons über I ,022 MeV, kann es komplett absorbiert werden. Dabei wird ein Positronen-ElektronenPaar gebildet. Beide können weitere Atome anregen bzw. ionisieren. Die Paarbildung ist in Hochenergiebereichen, wie sie in der Strahlentherapie verwendet werden, relevant. . ". Klassische Streuung: Hier wird das Photon an einem Hüllenelektron ohne Energieverlust gestreut.
80
60 40
20
01
10
100
1.000
10.000 100.000
Photonenenergie in keV
I Abb. 3: Relativer Beitrag der Sc hwäc hu ng von Photonenstra hlen in Abhängigkei t von ihrer Stra hlu ngsenergie. [ 141
Zusammenfassung at Man unterscheidet Teilchenstrahlung und elektromagnetische Strahlung. Strahlenarten, die zur Anregung von Atomen (Ionisation) befähigt sind,
werden als "ionisierende Strahlung" bezeichnet. M Beim a-Zerfall wird ein He-Kern emittiert, bei ß-Zerfall entstehen Ionen. Elektromagnetische Strahlung wird beim y-Zerfall emittiert.
*' Bei der Anwendung von Strahlen zur radiologischen Diagnostik spielen v. a. der Photo- und der Compton-Effekt eine Rolle.
Grundlagen des Strahlenschutzes Dosis definit ionen Dosisbe griffe in der Radiologie sind teils direkt Messgrößen , teils Rechengrößen. In sie fließen verschiedene Faktoren ein, die die biologische Wirkung der ionisie· renden Strahlung auf das Gewebe cha· rakterisieren.
Ionen dosis Die Ionendo sis wird zur messtechni· sehen Erfassung von ionisierender Strahlung verwendet. Sie beschreibt die durch Strahlung freigesetzte Ladungs· menge in einem Luftvolumen bestimm· ter Masse und wird in Coulomb pro Kilogramm (C/kg} angegeben.
En ergiedosis Die Energiedosis ist die zentrale Größe der Dosimetrie. Sie setzt die in einem Material absorbierte Energie (J) und die Masse des durchstrahlten Materia ls (kg) in Beziehung.
Die effektive Äquivalentdosis (effektive Dosis) ist eine von der Äqu ivalent· dosisabgeleitete Größe, die um einen Gewebewichtungsfaktor korrigiert wird (I Tab. 1). Sie berücks ichtigt, dass nicht alle Gewebe hinsichtlich strahlen indu· zierter Schäden gleich empfind lich sind. Der Wichtun gsfaktor korreliert mit dem Risiko einer radiogenen Karzinogenese in den un te rsc hiedlich en Geweben. Die effektive Äquivalentdosis wi rd auch in Sv angegeben.
Biolog ische Wirku ng ionisie rende r Strahl ung Schäd igungsmechanismen Die Strahlenwirkung auf den Organismus beruht auf Veränderungen vo n Makromolekülen in der Zelle. Direkte Effekte der Strahlun g auf ein Molekül werden von indirekten Effekten, die durch die Bildung von schädigenden Radikalen verursach t werden, unterschieden.
Die Energiedosis ist ein Maß der im Gewebe deponierten Energie. Sie wird in Gray {1 Gy • 1 J/kg) angegeben.
Äquiva lentdo sis und eff ektive Äquivalentdosi s Die Äquivalentdosis berücksichtigt die unterschiedliche biologische Wirksam · keit der verschiedenen Strahlenarten bei gleicher Energiedosis. Dabei wird die Energiedosis mit dem Strahlungswich· tungsfak tor q multipli ziert, der der relative n biologischen Wirksamkeit der jeweiligen Strahlungsart Rechnung trägt. Für Röntgen · und ß·Strahlung gilt der Faktor I , für Neutron en· I 0 und a·Strahlung 20.
Vor allem die DNA ist Angriffspunkt für ionisierende Strahlung. Deshalb sind die häufigsten Strahlenfolgen beim Menschen DNA-Schäden (I Abb. 1).
Stra hlensc häden Die Strah lensens ibilität der einzelnen Organe und Gewebe ist untersc hiedlich. Da während der Mi tose die höchste Strah lenempfindlichkeit der ein zelnen Zelle besteht, sind besonde rs Gewebe mit hohem Zellumsa tz und hoher Proli·
Organ/ Gewebe
Faktor
Gonaden
0,20
Knochenmark, Dickdarm, Lunge, Mage n
o, 12
Blase, Brus t, Ösoph agus, Leber, Schilddrüse
0,05
Haut. Knochenoberfläche
0,0 1
Tab . 1: Gewebew ichtungsfa kloren zur Berechnung der effek tiven Dosis.
I
feration srate für Strahlenschäden anfäll ig. Generell birgt jede Strahlenexpo sition das Ri siko von Strahlenschäden. .,.. Stochastische Strahlenschäden treten in Abhängigkeit von der Dosis zu fällig auf. Es existiert keine Schwell endosis, unterha lb derer eine Schädigung ausgesch lossen werden kann . Beispiele sind DNA-Sc häden und die Induktion von Tumoren. .,.. Deterministische Strahlenschäden entstehen beim Überschreiten einer organabhängigen Schwell endosis _ Mit zunehm ender Dosis steigt die Au sprägung des Schadens (I Tab. 2) . Der Weg vom physikalischen Primär· ereignis zum biologi schen Effekt kann unmitte lbar und kurz sein. Bei hohen Strahlendosen su mmieren sich die einzelnen Molekülschäden, die Zelle verliert ihre Funktionsfähigkeit. Zu diesen Frühschäden zä hlen Erytheme, Ul zerationen und die Strahlenkrankheit als Folge einer Ganzkörperbestrahl ung. Abhängig von Art und Dosis der ionisierend en Strahlun g führt sie u. a. zu Übelkei t, Erbrechen, Fi eber und lnfek-
Einzelst rangbruch
Basenschad n
Die Einheit der Äquivalentdosis ist Sievert ( 1 Sv • 1 J/kg).
Als Personendosis wird die Äquivalent· dosis bezeichnet, die an einer repräsen· tativen Stelle der Körperoberfläche, z. B. am Brustkorb unter einer Bleischürze, mit einem Dosimeter gemesse n wird. Die Teilkör perdos is entspricht dem Mittelw ert der Äquival entdosis in dem Volumen des bestrah lten Teilkörpers.
Querverne lzung (C rosslink)
B
Abb. I: Sc häden an der DNA durch ioni sierende Stra hlu ng. [ 141
I
Schwellendosis in Glf
Knochenmark, reversible Depression
0,5
Hoden, reversible Steri lität
0,15
Hoden, irreversible Sterilität
3,5- 6,0
Ovarien. Sterilitä t
2,5- 6,0
Augenlins e, Katarakt
5,0
Tab. 2: Schwel lenwert e fü r d et enninisti sc 11e St ra hl ensc häde n.
I Hulky Lcsion (Mchrfacll scl lildcn)
Art des Strahlenschadens
Grundlagen de r bildgebenden Diagnostik
tionen (Knochenmarkdepression) sowie schweren Schleimhautdefekten. Ab einer Ganzkörperbelast ung von ca. 6 Sv besteht bei natürlichem Verlauf eine Letalität von 100 %. Meist machen sich Strahlenschäden erst über Jahre verzögert bemerkbar. So können Spätfolgen wie maligne Tumoren erst nach Jahrzehn ten auftreten. Weitere strahleninduzierte Spätschäden sind Strahlenkatarakt, Gefäßschäden und Gewebefibrosierung. Falls genetisc he Schäden vorliegen, können sich diese auch erst in der Folgegeneration manifes tieren. Te ratogene Strahlenfolgen
Die Strahlenwirkung auf das ungeborene Kind wird im Wesentlichen vom Stadium der Schwangerschaft zum Zeitpunkt der Schädigung bestimmt: ~ Blastogenese (0.-10. Tag): Hier gilt die "Entweder-oder-Gesetzmäßigkeit'' . Ab einer Schwellendosis von 0,05 Sv muss mit einem Absterben des Embryos gerechnet werden, andernfalls entwickelt er sich normal weiter. ~ Organogenese (10.-60. Tag): Strahlendosen unter 0,05 Sv gelten als unbedenklich, bei höheren Dosen besteht die Gefahr von Organfehlbildungen. Eine Dosis von 0,2 Sv verdoppelt die Rate an Fehlbildungen. ~ Fetogenese (> 60. Tag): Nach dem 60. Tag der Schwangerschaft nimmt die Strahlengefährdung des Fetus ab. Ausnahme bildet dabei die Hirnentwicklung.
Strahlenschutz
Die rechtl ichen Grund lagen des Strahlenschutzes sind in Deutschland in der Röntgenverordnung (RöV) sowie der Strahlenschutzverordnung (Str!SchV) festgelegt. Sie regeln den Umgang mit ionisierenden Strahlen zum Schutz der Bevölkerung, beruflich strahlenexponierter Personen und der Patienten. Durch natürliche Strahlenquellen und kosmische Strahlung besteht eine natürliche Strahlenexposition. Je nach Lebensumständen wie geologischem Umfeld, Essgewohnheiten und Höhenlage schwan kt diese zwischen 1 und 10 mSv
pro Jahr und beträgt in Deutschland im Mittel2, 1 mSv/a. Für volljährige, beruflich strahlenexponierte Personen (Ausnahme: schwangere Frauen) gilt ein Grenzwert von 20 mSv bzw. im Einzelfall 50 mSv pro Jahr. Die Strahlenbelastung durch eine Röntgenuntersuchung hängt von Untersuchungsart und -region ab [I Tab. 3). Jede Anwendung von ionisierenden Strahlen am Patienten bedarf einer individuellen Indikation und ist nur zulässig, wenn ein medizinischer Nutzen zu erwarten ist. Frauen im gebärfähigen Alter müssen nach einer möglichen Schwangerschaft befragt werden. Hier ist die Indikation besonders streng zu stellen.
Um die Strahlenexposition möglichst gering zu halten gelten folgende Grundregeln:
4 15
einer absorbierend en Materie zwischen Strahlenquelle und Person. Bei a-Strahlung eignet sich Luft, ß-Strahlen können durch Plexiglas oder Aluminium abgeschirmt werden. Zur Absorption von Photonenstrahlen werden Materialien hoher Ordnungszahl oder Dichte, wie z_ B_in Bleischürzen, eingesetzt. ~ Aufnahme: Die Ingestion von Strahlenquellen ist durch das Tragen von Schutzkleidung und ein strenges Essund Trinkverbot beim Umgang mit radioaktiven Stoffen zu vermeiden. Die Strahlenbelastung durch eine radiologische Untersuchung sollte bei ausreichender Bildqualität möglichst gesenkt werden. Folgende Faktoren sind dabei zu berücksichtigen:
~ Qualität der Strahlung: hohe Röhrenspann ung zur Erzeugung harter Strahlung; Filter zur Absorption nieder~ Abstand: Da die Strahlungsintensität energetischer Strahlenanteile. in der Luft mit dem Quadrat des Abstands (1/ r2 ) abnimmt (Abstandsquadrat- ~ Feldgröße und Fokus-Objekt-Abstand: genaues Einblenden des Strahgesetz ), ist Abstand zur Strahlenquelle lenkegels auf die Objektgröße, größtder wirksamste Schutz vor Strahlung. möglicher Abstand der Strahlenquelle ~ Aufenthaltszeit: Die Strahlenexposizum Patienten. tionszeit ist möglichst kurz zu halten. ~ Einsatz von Film-Folien~ Abschirmung: Die Abschirmung der Kombinationen Strahlenquelle erfolgt durch Einbringen (s. S. 6).
Untersuchung
Effektive Dosis [mSv]
Extremitäten und Gelenke
0,0 1
Röntgen Thorax p.-a.
0,02
Vergleichsfaktor zu einer Thoraxaufnahme 0,5
Abdomenübersichtsa ufnahme
1,0
50
Mammografie bd s.
0,5
25
CT Thorax
ca. 8
400
CT Abdomen
ca. 10
500
I Tab . 3: Strah lenexposition du rch radiologisc he Unt ers uchungen.
Zusammenfassung • Die effektive Dosis berücksichtigt die biologisch~ Wirkung von ionisierenden Strahlen abhängig von der bestrahlten Gewebeart und wird in Sievert (Sv) angegeben. • Man unterscheidet stochastische Strahlenschäden, die zufällig ohne eine Schwellendosis auftreten, und deterministische Strahlenschäden , die bei Überschreiten einer organabhängigen Dosis entstehen. • Die Indikation von strahlenbelastenden Untersuchungen ist genau abzuwägen.
Röntgendiagnostik I Erzeugung von Röntgenstrahlung Die in der radiologischen Diagnostik verwendete Strahlung wird meist mittels einer Röntgenröhre generiert.
I
Abb. 1: Aufbau einer Röntgenröhre. [14]
Aufbau einer Röntgenröhre In einem Glaszylinder mit Vakuum befinden sich zwei Elektroden: ein Wolframdraht, der erhitzt werden kann und als Kathode fungiert, sowie eine Anode. Wird die Kathode zum Glühen gebracht, können sich Elektronen aus dem Materia l lösen, die durch Anlegen einer Hochspannung zur Anode hin beschleunigt werden [I Abb. I ). Der Ort, wo die Kathodenelektronen auf die Anode treffen, wird als Brennfleck bezeichnet. Beim Abbremsen der Elektronen auf der Anode w ird nur rund I % der Energie in Röntgenstrahlung umgesetzt, der Rest geht in Form von Wärme verloren. Daher muss die Anode aus einem Material gefertigt sein, das der hohen thermischen Belastung standhält, meist ist dies Wolfram. Eine Ausnahme stellt die Mammografie dar, bei der mit Molybdän gearbeitet wird. Durch die Verwendung rotieren· der Anoden [Drehanoden) und einer Kühlung wird die thermische Belastung reduziert.
Röntgenstrahlung Die an der Anode emittierte Röntgen strahlung besteht aus zwei Komponenten :
11>- Bremsstrahlung: Durch das Abbrem· sen der Elektronen entstehen Photon en mit einem kominuierlichen Energiespektrum bis maximal zur angelegten Röhrenspannung. Der niederenergetische Anteil der Bremsstrahlung wird im Patienten stark absorbiert. So verursacht er lediglich eine Strahlenbelastung, trägt aber nicht zu r Bildinformation bei. Durch Alumin ium-oder Kupferfilter vor dem Strahlenaustrittsfenster können die niederenergetischen Strah lenanteile ab· sorbiert werd en. Man spricht dabei von einer Aufhärtung der Strahlung. 11>- Charakterist ische Strahlung: Oie angeregten Atome der Anode gehen in ihren Grundzustand über. Die dabei emittierte Strahlung zeigt ein Linienspektrum, welches das kontinuierliche Energiespektrum der Bremsstrahlung überlagert.
Das kontinuierliche Bremsstrahlspektrum ist von der angelegten Röhrenspannung, das Unienspektrum der charakteristischen Strahlung vom Anodenmaterial abhängig.
Die Qualität der Röntgenstrahlung hängt also von Röhrenspannung und Anodenmaterial ab: 11>- Weiche Strahlung ( < 100 keV): Wird eine niedrige Spannung angelegt, erhält man eine sog. Weichstrahlaufnahme.
Die relativ kontrastreichen Bilder einer Welchstrahlaufnahme eignen sich zur differenzierten Darstellung von Geweben ähnlicher Dichte wie bei der Mammografie. Allerdings führt Weichstrahlung zu einer hohen Dosisbelastung. ]1111> Harte Strahlung (I 00 keV - I MeV): Bei Anlegen einer hohen Spannung erhält man kontrastärmere Bilder, sog. Hartstrahlaufnahmen.
Hartatrahiaufnahmen eianen sich zur Darstelluns von Strukturen stark unterachi!ldllcher Dichte (z. B. Weichteil-Luft· Kontrast der Lu111e). Durch prlr~~ere Strahlenabaol])tlon Im Gewebe und kOrzere Beliehtunpzeiten 11t die Strah-
lenbelaatulll verrfnprt.
Aus Erhöhungen des Kathod enstroms resulriert eine höhere Dosisleistung.
Bildentsteh ung Die Belichtun gsparameter für das Rön tgenbild bestehen aus der Röhrenspan nung in kV [Strah lenqualität) sowie Röhrenstrom (mA) und Belichtungszeit (s), deren Produkt die Strahlenmenge [mAs) bestimmt. Meist wird eine Belichtungsa utomatik eingesetzt: An repräsentativen Stellen messen Ionisationskammern vor dem Röntgenfil m die Dosisleistung. Bei Auflaufen der für die Filmschwärzung erforderlichen Strahlen menge wird die Röntgenstrahlung automatisch unterbrochen. Film-Folien-Kombinationen Zur Sichtbarmachung der Röntgenstrahlung werden Film-Folien-Kombinationen verwendet. Der eigentliche Röntgenfilm ist mi t lichtempfind lichen Silberbromidkristallen beschichtet. Die Verstärkerfolien sind in Vo rder- und Rückseite der Röntgenkassette einge· klebt und bestehen aus Leuchtstoffen [Gadolinium- oder Lanthanverbindungen). Bei Bestrahlung emittieren sie ein Fluoreszenzli cht Dieses macht 95% der Filmschwärzung aus, nur 5% sind durch den direkten Einfall der Röntgen strahlung bedingt. Film-Folien-Kombinationen sind in verschiedenen Empfind lichkeitsklassen verfügba r. Eine hohe Empfindlichkeit bedeutet zwa r eine Dosisreduktion, geht aber mit einem Verlu st an Orts· auflösung (Unschärfe) durch Körn ung einher. Digitale Röntgenbildsysteme Al ternativ we rden heure zunehmend digitale Röntgenbildsysteme eingesetzt. Bei der digitalen Lumineszenzradiografie absorbieren Speicherfolien, die aus speziellen Phosphorkri stal len aufgebaut sind, Teile der Strahlungs· energi e. Das latente Bi ld wird mittels eines Lasers freigesetzt [Lumineszenz) und in einem Photomultiplier elektro· nisch ausgelesen. Ebenso können Festkörperdetektoren, die mit hips aus amorphem Sil izium ähnlich wie bei I igitalkameras bestück t sind , Röntgen-
Grundlage n de r b ildgebende n Diagnostik
6 17 strahlen detektieren und in ein elektronisches Bild umwandeln. Vorteil der digitalen Technik sind ein großer Belichtungsspielraum, die rasche Bildverarbeitung und eine flexible, ortsunabhängige Verfügbarkeil der Bilder durch Speicherung auf zentralen Servern.
I Abb. 2: Schemati sche Darstel lung eines Streustrahlenrasters.] 14l
Das Röntgenbil d
Die Röntgenstrahlung breitet sich vom Brennpunkt divergent aus, tritt durch das Gewebe und trifft auf den Röntgenfilm. Die Schwächung der Röntgenstrahlung im Gewebe ist abhängig von Dicke, Dichte und Ordnungszahl des durchstrahlten Gewebes sowie von der Strahlenqualität Je weniger die Röntgenstrahlung durch die Körperstrukturen geschwächt wird, desto stärker ist die Schwärzung. Es entsteht ein Negativbild (s. S. 8 1 Abb. 3). Stark belichtete Regionen auf dem Röntgenfilm erscheinen dunkel, werden aber als . Aufhellung• bezeichnet. Helle Regionen auf dem Röntgenfilm sind durch stärkere Schwächung des Röntgenstrahls im Gewebe weniger stark belichtet. Sie werden als .Verschattung" beschrieben.
In der Nativdiagnostik erscheint Luft also auf dem Röntgenbild am dunkelsten(= "Aufhellung"). Fett, Wasser, Weichteilgewebe und Knochen sind in aufsteigender Reihenfolge zunehmend heller(= "Verschattung") . Bildqu alität
Wichtige Kriterien für die Erkennbarkeil von Details auf dem Bild sind: ~ Kontrast: Der Kontrast gibt die Differenz von kleinster und größter Schwärzung auf dem Röntgenfilm an. Er hängt von der Absorption der Röntgenstrahlung im Objekt und der Strahlenqualität ab. Beeinträchtigend wirkt v. a. Streustrah-
lung. ~ Unschärfe: Unschärfe hat verschiedene Quellen. Bewegungsunschärfe entsteht durch Bewegung während der
Strahlenexposition (auch unwillkürlicher Art wie die Pulsation von Gefäßen) . Sie lässt sich durch eine kurze Belichtungszeit sowie optimale Lagerung und Belehrung des Patienten minimieren. Durch geometrisch e Unschärfe entstehen am Objektrand Halbschatten und geometrische Verzerrungen (z. B. Vergrößerungen). Sie lassen sich durch einen kleinen Brennfleck und Objekt-Film-Abstand sowie einen großen Fokus Objekt-Abstand reduzieren. Die Film-Folien-Unschärfe ist von der Empfindlichkeit des Systems abhängig (s.o.).
Absorberlamellen (Blei)
Bildaufze ichnungssystem
der Einsatz von Streustrahlenrastern, die zwischen Patient und Film angebracht werden (I Abb. 2). Sie bestehen aus dünnen, parallel zum Strahlenbündel verlaufenden Bleilamellen. So können nur Strahlen passieren, die direkt von der Röntgenröhre kommen. Gestreute Strahlung fällt dagegen in einem anderen Winkel als die Primärstrahlung ein und wird von den Bleilamellen absorbiert. Während der Belichtung wird das Streustrahlenraster senkrecht zur Strahlenrichtung bewegt und so nicht abgebildet. Streustrahlenra ster erhöhen den Blldkontrast, absorbieren aber auch einen Teil der Nutzstrahlung. Die deshalb erforderliche längere Belichtungszeit führt wiederum zu einer erhöhten Strahlenexpositlon.
Weitere einfache Maßnahmen zur Verringerung der Streustrahlung sind ein Einblenden des Strahlenkegels auf die Objektgröße mittels Blenden sowie die Kompression des Objekts zur Reduktion der Objektdicke.
Zusammenfassung X Treffen in einem Hochspannungsfeld beschleunigte Elektronen auf ein Material hoher Dichte, entsteht Photonenstrahlung. Dieser Mechanismus wird in Röntgenröhren zur Erzeugung von Röntgenstrahlung genutzt. X Weiche Strahlung sorgt für einen hohen Weichteilkontrast. Harte Strahlung verringert die im Patienten deponierte Strahlendosis und eignet sich zur Darstellung von Strukturen mit großen Dichteunterschieden. X Röntgenbilder sind Negativbilder: Regionen geringer
Stre ustrahl ung
Durch die Vermeidung von Streustrahlung kann die Bildqualität verbessert werden. Sie entsteht beim Durchtritt der Strahlung durch das Gewebe und nimmt mit Objektdicke und bestrahlter Feldgröße zu. Wirkungsvolls tes Mittel zur Reduktion der Streustrahlung ist
Filmschwärzung erscheinen hell und werden als •Verschattung" bezeichnet. Regionen hoher Filmschwärzung erscheinen dunkel und werden ,.Aufhellung" genannt.
Röntgendiagnostik II Abb. 3: Native Röntgenaufn ahm en zwe i er Fra kturformen . Link s: Que rbruc h de s Röhrenknoc hens. Der Bruchspa lt ze igt sich als transparente (a lso dunklere) Lin ie, die Fragm en t e sind di strah iert. Rech t s: Fraktur mit Lä ngsversch iebung. D1 e s ic h
I
Röntgen nativd iagnosti k
Die konventionelle native Röntgendiagnostik ist eine Basisuntersuchung in der Traumatologie und bei Erkrankungen der Atemwege bzw. des HerzKreislauf-Systems. Weitere wichtige Einsatzgebiete sind die Abdom enübersichtsaufnahme beim akuten Abdomen sowie die Mammografie. Da Pathologien in einer Einzelaufnahme mitunter nicht nachweisbar sein können, werden häufig routinemäßig zwei zueinander senkrecht stehende Standarda ufnahmen angefertigt. Zurgenauen Beurteilung von Weichteilen oder komplexen Lagebeziehungen sind CT und MRT überlegen. Röntgenuntersuchungen mit Kontras tmittel
Im konventionellen Röntgenbild haben Gewebe mit ähnlicher Dichte nur einen geringen Kontrast. Durch den Einsatz eines Kontrastmittels (KM), das sich in dem darzustellenden Organ anreichert, wird der Dichteunterschied erhöht und damit eine deutlichere Abbildung ermöglicht. Da der Einsatz von Kontrastmitteln unerwünschte Wirkungen hervorrufen kann, ist der Patient vor Durchführung der Untersuchung über die Risiken aufzuklären und eine schriflliche Einwilligung einzuholen. Röntgen positive Kontras tmittel
Röntgenpositive Kontrastmi ttel sind Verbindungen mit hohen Ordnungszahlen. So werden Röntgenstrahlen stärker als im umliegenden Gewebe absorbiert, der Kontrast wird erhöht. Bariums ulfat Bariumsu lfathaJtige Suspensionen werden vorwiegend zur Magen-Darm-TraktDarstellung eingesetz t (s. S. 48 ff. ). Da Bariumsu lfat wasserunlöslich und damit nicht resorbier- oder verstoffw echselba r ist, gi lt:
übe rlagernden Fragm en te absorbieren m ehr Rön t ge n str ahl en und stel len sich als Verschaltun g (als 0 weißeren Be reich) d ar. J20 J
Bei Verdacht auf eine Perforation im Magen-Darm-Trakt oder bei Aspirationsgefahrist die Anwendung von Bariumsulfat streng kontralndiziert. Es besteht die Gefahr einer Peritonitis bzw. Aspirationspneumonie.
Alternativ können dann wasserlösliche, jodhaltige KM verwendet werden . Jodverbindungen Jodhaltige Kontrastmittel sind wasserlösliche Salze der Trijodbenzoesäure. Ihre Jodkonzentration bestimmt di e Absorption der Röntgenst rahlung. Nach parenteral er Applikation werden sie v. a. renal eliminiert. Ionische Kontrastmittel sind hyperosmolar. Daher können sie bei intravasaler Applikation Endothelsc häd en verursachen und haben insgesam t eine höh ere Rate an unerwünschten Wirkungen. Nichtion ische Kontrastmittel weise n eine geringere Osmo!a rität auf, sind dadu rch besser verträglich, aber in der Herstellung teurer. Unerwün schte Wirkung en
Bei der in travasalen Applikation jodhaltiger KM treten unerwü nschte Wirkungen selten bis sehr selten auf. Deswegen ist eine genaue anamnestische Erhebung möglicher Risi kofaktoren notwendi g. ..,.. Unverträglichkeitsreaktion: Es
handelt sich um eine anaphylaktoide
Reaktion, de ren Schwere in vier Stad ien eingeteilt wird (I Tab. 1). 90% der KM-Zwischen fä lle werden in den ersten 15 Mi nuten nach Applikation symptomatisch . Leichte allergische Reaktionen treten in 1- 5 %auf, bedrohlich e Reaktionen in 0,05 - 0, I %. Die Häufigkeit letaler Kompli kationen liegt für nich tionisc he KM bei I : 1 Mio. Ein erhöhtes Risiko haben Patien ten mit einer all ergischen Prädi sposition oder einer KMÜberem pfindlichk eitsreaktion in der Vorgesch ichte. Bei Au ftreten eines KMZwischenfalls muss die Injektion des KM unterbrochen werden, die weitere Behandlung erfolgt entsprechend der Symptomatik. ..,.. Beeinträchtigung der Nierenfunk:tion: Nierengängige KM wirken ins-
besondere bei vorgeschädigten Nieren tubulotoxisch. Risikofaktoren für ein akutes Nierenversage n sind u. a. eine präex iste nte Nieren insuffizienz mi t
...... Symptomatik
Sta dium I
Hautreaktion (Exanthem), leich te Allgemeinbesc hwerden
Stadium II
Unica ria. Exanth em, Lid- und Lippenödem, gastrointe st inale Symptome
Stadium 111
ausgeprägter anaphylak lischer Schoc k mit Dyspnoe und ßronchospasm us, general isiert em Exan them , Schü tt elfrost und Sc hock
Stadium IV
Herz-Krel slauf-St liistand
I Tab. I : Sc hweregrad k eil sreak tion .
der KM -Unverträg lic h-
Grundlagen der bildgebenden Diagnostik
819 einem Serumkreatinin > 1,5 mg/ dl, diabetische Nephropathien und ein hohes Lebensalter. Aus Gründen der Prophylaxe sollte bei gefährdeten Patienten möglichst die KM-Dosis reduziert und die Diurese angeregt oder auf ein bildgebendes Verfahren ohne KM-Gabe ausgewichen werden. ~ Beeinflussung der Schilddrüsenfunktion: Bei Vorliegen einer (latenten] Hyperthyreose oder einem autonomen Adenom kann jodhaltiges KM eine jodinduzierte Hyperthyreose bis hin zur thyreotoxischen Krise (letaler Verlauf in I Abb. 4: Ausschnittvergrößerung einer abdomi20-30%] induzieren. Daher sollten nel len Doppelkontrastaufnahme mit Barium und Patienten immer nach SchilddrüsenerC0 2 • Der dargestellte Kolonabschnitt eines Patienkrankungen befragt und der TSH-Wert ten mit Coliti s ulcerosa zeigt den Verlu st der physollte bestimmt werden. Des Weiteren siologischen Haustrierung und eine feingranuläre Zeichnung (,.Fahrradschlauch"). Diese Tüpfelung ist zu beachten, dass eine Funktionsverursachen oberflächlich e, KM-ansammelnde diagnostik oder Radiojodtherapie nach Ulzerationen. [ 11 Gabe eines jodhaltigen KM auf Monate unmöglich ist ~ Übersichtsangiografie: KM wird in die Aorta injiziert, es lassen sich die groVor jeder parenteralen Verabrelchung ßen Gefäße und ihre Abgänge darstellen. vonjodhaltlgen Kontrastmitteln sollten ~ Selektive Angiografie: In SeidingerSerumkreatlnln (Nierenfunktion) und Schilddrüsenhormonparameter (TSH Technik wird das darzustellende Gefäß basal) bestimmt werden. mit einem Katheter sondiert und darüber KM appliziert Hierbei werden eine Arterie und das dazugehörige OrganRöntgen negative system kontrastiert Bei Darstellung Kontrastmittel arterieller Äste zweiter oder höherer Als röntgennegative KM werden SubsOrdnung spricht man von einer supertanzen eingesetzt, die Röntgenstrahlen selektiven Angiografie. weniger stark absorbieren als das umliegende Gewebe. Dazu eignen sich C02 Digitale Subtraktionsangiografie und Luft Sie werden zusammen mit (DSA) Barium zur Doppelkontrastdarstellung Zur Bildverarbeitung wird häufig die der Schleimhaut im Magen-Darm-Trakt DSA verwendet. Dabei wird vor der eingesetzt (I Abb. 4]. KM-Gabe ein "Maskenbild" erstellt, das nach Gefäßkontrastierung von einem Anwendung von Kontrastmitteln Kontrastmittel werden zur radiologischen Darstellung des Gastrointestinaltrakts sowie der Galle und Gallenwege (s. S. 60ff.], in der Myelografie (s. S. 98ff.) und Bronchografie (s. S. 32 ff. ) verwendet Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Darstellung von Gefäßen. Angiografie in der Angiografie werden nichtselektive und selektive Verfahren unterschieden:
I Abb . 5: DSA der linken KarotisgabeL Man beachte die Stenose de r Arteria carotis interna (ACI). [ 141
"Füllungsbild" digital subtrahiert wird. So werden alle nicht kontrastierten Strukturen eliminiert und man erhält ein reines Gefäßbild - das Angiogramm (I Abb. 5). Komplikationen bei der Angiografie
Neben KM-bedingten unerwünschten Wirkungen kann es zu Komplikationen an der Punktionsstelle mit Thrombosen, Hämatomen und Blutungen, Dissektionen, Pseudoaneurysmabildung, AY.Fisteln und Infektionen kommen. Je nach Punktionstechnik liegt die Komplikationsrate bei 1- 4%. Indikationen zur Angiografie
Hauptindikation zur Angiografie sind arterielle Verschlusskrankheiten für die Darstellung von Stenosen, Verschlüssen sowie Kollateralkreisläufen. Die Katheterangiografie wird zunehmend von der MR- und CT-Angiografie abgelöst.
Zusammenfassung • Röntgenkontrastmittel werden zur Differenzierung von Strukturen ähnlicher Dichte verwendet. Meist werden Aufnahmen in zwei zueinander senkrecht stehenden Strahlengängen angefertigt. • Als röntgenpositives Kontrastmittel kommen das wasserunlösliche Bariumsulfat sowie jodhaltige Lösungen zum Einsatz. Einen röntgennegativen Kontrasteffekt haben C0 2 und Luft. • Kontrastmittel werden u. a. bei der Angiografie verwendet. Die Darstellung von Arterien und Venen eignet sich zur Diagnostik von Gefäßverschlüssen.
Computertomog rafie (CT) duktion von Bewegungsartefakten und Die Computertomografie ist ein Rönteine hohe Auflösung. genverfahren zur Anfertigung transverDie HRCT (High·Resolution-CT] ist ein saler Bildschnitte von Gewebe und spezieller Algorithmus mit besonders Organen, die sich so überlagerungsfrei hoherOrtsauflösung und dünner Schichtzwei- und dreidimensional rekonstruiefüh rung (bis 0,75 mm ], die insbesondere ren lassen . Das in den 1960er-Jahren zur Darstellung von Lungengerüsterkranvon A. Cormack und G. Hounsfield kungen eingesetzt wird. (Medizinnobelpreis 1979] entwickelte Verfahren hat sich zu einem wichtigen Grundpfeiler der radiologischen Dia· Das Cl-Bild gnostik entwickelt. So ist die CT Teil der Basisdiagnostik bei Schlaganfällen und Die in den einzelnen Projektionen reSchädel-Hirn·Traumen. Außerdem eiggistrierten Schwächungswerte des net sie sich zur Darstellung von Thorax Röntgenstrahls werden gemäß ihrer ört· und Abdomen. Auch knöcherne StrukIichen Verteilung zu Bildern zusammen· turen lassen sich sehr gut beurteilen. gesetzt. Dabei repräsentiert jeder dargestellte Bildpunkt (Pixel) in der planen Ebene ein Volumenelement (Voxel) , Prinzip der Computerin seiner dritten Dimension der das tomografie gefahrenen Schichtdicke (Kollimation] Um den Körper in transversalen Schnit- entspricht [I Abb. I). ten darstellen zu können, rotiert bei den heute verwendeten Geräten der dritten und vierten Generation eine Röntgenröhre um den Patienten. Sie sendet einen schmalen, fächerförmigen Die Absorption oder Schwächung des Röntgenstrahl aus, der von einem BlenRöntgenstrahls durch das Gewebe wird densystem, dem Kollimator, moduliert auf der Hounsfield-Skala als ein Maß wird. Ein Detektorsystem erfasst den der Dichte angegeben. Röntgenstrahl, dessen Intensität sich nach Durchdringen des Gewebes verändert hat, und wandelt ihn in ein elekDie Hounsfield-Einheit (HE) ist ein relatrisches Signal um. Aus diesen Daten tiver Schwächungskoeffizient, der sich werden Bilder rekonstruiert, welche aufWasser(O HE) und Luft (-1000 HE) als Referenzgrößen bezieht. die Strukturen überlagerungsfrei darstellen. I Tabelle l zeigt typische Dichtewerte Der Patient liegt während der Unterverschiedener Gewebe und Medien. die durch der Tisch, suchung auf einem Untersuchungseinheit (Gantry) gefahren Da das menschliche Auge nur rund 20 Graustufen differenzieren kann, wird wird. Dabei konnten bei älteren CIScannern jeweils nur Einzelsc hnitte an- nicht die gesamte Skala an Dich tewer· gefertigt werden, der Tisch wurde nach jedem Schnitt verschoben. Die SpiralCl dagegen ermöglicht eine kontinuier· liehe Rotation der Röntgenröhre bei gleichzeitiger Tischbewegung. Sind in der Gantry mehrere Detektorreihen in· stalliert, können damit bis zu rzeit 320 Schichten ("Zeilen") simultan erstellt werden (MSCT für Multi-Slice-CT), üb· lieh sind heute in der klinischen Routine bis zu 64 Zeilen. Die neueste Entwick· I Abb . 1: Beziehung zwischen Voxel und Pixel. Jung ist das Dual-Source-CT (DSCT] 11 4] mit zwei um 90° versetzten 64-Zeilen· Systemen. Diese Verfahren ermöglichen extrem kurze Scanzeiten mit einer Re-
ten in Graustufen dargestel lt. Man bedient sich dabei einer Fenstertechnik: Der Untersuc her muss einen Intensitätsbereich bestimmter Größe [Fensterbreite] um einen mittleren Dichtewert (Fensterlage] einstellen, der die relevante Organstruktur in den verfügbaren Graustufen darstellt. Dichtewerte oberund unterhalb dieses Fensters si nd einheitlich in einer hellen oder dunklen Graustufe dargestel lt [I Abb. 2). Strukturen, die in ihrer Dichte mit einer Bezugsgröße (umgebendes Gewebe, Wasser etc.) annähernd übereinstimmen, werden als "isodens• bezeichnet. Strukturen mit niedrigeren bzw. höheren Dichtewerten werden "hypodens• bzw. .hyperdens• genannt.
Die Schichtbilder werden so dargestellt, als ob der Patient von den Füßen aus be. trachtet würde [I Abb. 3). Für spezielle Fragestellungen können die Daten zu einem dreidimensiona len Bild rekonstruiert werden . Ko ntrastm ittel in der CT Die Kon trastierung bestim mter Strukturen kann eine entscheidende diagnostische Hilfe in der Beurteilung von CTSequenzen gegenü ber nativen Bildern sein. Dabei wird meist i. v. appliziertes jodhaltiges Kontrastmittel verwendet, das im Bolus oder langsam als Infusion verabreich t werden kann . Die Organe reichem das KM entsprechend ihrer Durchblutung an: Zu nächst kontrastieren sich Gefäße und parenchymatöse Organe. Später ist das Kontrastmittel im Nierenbeckenkelchsystem und in den
Gewebe bzw. Befund
Hounafleld-Einhelten (HE)
Knochen/ Kompakta
> 1000 HE
Knochen / Spongiosa
100 - 300HE
Frisc he Blutung
80 LIO HE
Leber nativ
50 ± 10 HE
Wasser
0 HE ~
5 HE
Fettgewebe
- 65
Lungengewebe
- 500 HE
Luft
- 1000 HE
I Tab. I : Typi ehe Dic hte w ert Hounsfi eld-Einheiten.
in der CT in
Grundl agen der bildgeb enden Diagno stik
1o I 11
Hounsfie ldeinheiten (HE) 3000
2000
1000
Knochenfenster 2000/600
60
- 500
Weichteilfenster 400/60
-1000
I Abb. 2: Fen stertec hnik zur optimierten Darste llung relevanter Strukturen . Zum Beispiel Weichteilfenster 400 / 60: Die erste Zahl entspricht der Fensterbreite, die zweite der Fensterlage. Man beachte die Metastase eines Knochentumors im Lungenpare nchym des rechten Oberlappen s (--)),das im Lungenfenster den größten Kontrast zeigt.
ableitenden Harnwegen nachzuweisen, wo es ausgeschieden wird.
des Patienten ist also nicht unerheblich. Daher ist die Indikation zur CT kritisch zu stellen und der Untersuchungsalgorithmus entsprechend der FrageReichert eine Struktur Kontrastmittel an, stellung zu wählen. Mehrphasige CIspricht man von .Enhancement". Untersuc hungen (z. B. Abdomen tri phasisch mit arterieller, portalvenöser und I Abb . 3: CT des Abdomens. a) Die CT erstellt Vorteil der KM-verstärkten CT ist eine urografischer Ausscheidungsphase) axiale Bild er. Zur richtigen Orientierun g stellt man bessere Beurteilung der Röntgenmorgehen natürlich mit einer mehrfachen sich vor, man stünde am Fußende ·des Patienten phologie -wie z. B. die Differenzierung Strahlendosis einher. und betrachte den Querschnit t von kauda l nach von Gefäßen und umgebenden WeichAndere Fragestellungen dagegen recht- kranial. b) CT ohne i. v. Kontras tm ittel. Der MagenDarm-Trakt (D) ist mit ba riumhaitigern Kontrastteilen im Mediastinum. Des Weiteren fertigen eine Reduzierung der Dosis. mittel gefüllt c) Gleicher Schnitt nach i. v. KMhaben gesundes und pathologisch verän- Die verminderte Bildqualität der NiedGabe . Die Gefäße und Nieren (N) reichern stark an dertes Gewebe häufig ein unterschiedrigdosis-CI ist beispielsweise zur Harn- (W =Wirbel sä ule) . [ 1BI liches Kontrastmittelver halten, sodass steindiagnostik ausreichend. z. B. Metastasen vom gesunden Parenchym abgegrenzt werden können. Eine KM-verstärkte CT zur Beurteilung von Gefäßen wird auch CT-AngioZusammenfassung grafie genannt. Sie hat in den letzten x Die Computertomografie ist ein röntgenologisches Verfahren, das eine Jahren einen Großteil der diagnosti überlagerungsfreie, zwei- und auch dreidimensionale Darstellung von schen Katheter-Angiografien abgelöst. In der Abdomendiagnostik können oral Gewebe und Organen ermöglicht. Nachteilig ist die erhebliche Strahlenoder rektal applizierte bariumhaltige belastung. Kontrastmittel zur Kontrastierung des X Dichtewerte der einzelnen Strukturen werden als Hounsfield-Einheiten auf Magen-Darm-Trakts verwendet werden. Strahlenbelastung
Verglichen mit einer konventionellen p.-a.-Thoraxübersichtsaufnahme ist die effektive Dosis einer Thorax-CT um den Faktor 400 höher. Die Strahlenbelastung
einer Dichteskala angeben . Fixpunkte dieser Skalierung sind Wasser (0 HE) und Luft (-1000 HE). • Strukturen mit gleicher Dichte nennt man isodens. Strukturen mit im Vergleich zu einer Bezugsgröße höherer bzw. niedrigerer Dichte bezeichnet man als hyperdens bzw. hypodens.
Magnetresonan ztomografie (MRT) Oie MRT ist ein bildgebend es Verfa hren, das eine Anfertigung von Schnittbildern in frei wählbaren Raumebenen ermöglicht. Dabei kommt keine ionisierende Strahlung, sondern ein star· kes Magnetfeld und Hochfrequenzimpulse zur Anwendung. Mit Ausnahme der Lunge und stark kalkhaltiger Strukturen wie der Kortikalis werden routinemäßig alle Körperregionen mittels MRT untersucht. Haupteinsatzgebiete sind v. a. die Neuroradiologie und die Weichteildiagnosti k (Tumoren, Bandapparat) . Physikalische Grundlagen der MRT
In der MRT ist das Wasserstoffproton (H+) von Bedeutung, da es in gebundener Form sehr häufig im Körper vorkommt. Atome mit einer ungeraden Nukleonenzahl haben einen kreiselähnlichen Eigendrehimpuls um eine eigene Achse, den sog. Kernspin. Die so bewegten elektrischen Ladungen indu· zieren ein schwaches Magnetfeld, das mit einem Stabmagne· ten verglichen werden kann . In einem starken externen Magnetfeld richten sich die Kern· spinsentlang den Feldlinien dieses Magnetfelds in pa ralleler oder antiparalleler Richtung aus. Dabei weisen die Protonen wie ein torkelnder Kreisel eine Rotation um die Achse des Hauptmagnetfeldes auf, die Präzession (I Abb. 1). Die Fre· quenz dieser Bewegung wird Präze ssions· oder LarmorFrequenz genannt und verhält sich proportional zur Stärke des Magnetfeldes. Durch das Einstrahlen von elektrischen Hochfrequenzwellen der gleichen Frequenz ist eine Energieübertragung auf die Protonen (Anregung) möglich, welche die Präzessionsbewegungen synchronisiert. Nach Abschalten des Impulses kehren die Protonen in ihren Grundzustand zu rück (Relaxation) . Die zuvo r aufgenommene Energie wird in Form eines magnetischen Im pulses wieder abgegeben. Dieser kann gemessen und dargestellt werden. Dabei wird die Längsrelaxation mit einer Zeitkonstante T 1 (Spin-Gitter-Relaxationszeit) von der Querrelaxation mit einer Zeitkonstante T2 (SpinSpin-Relaxarionszeit) unterschieden. Man sp richt von Tioder T2-gewichteten Bildern.
I
Abb. 1: Präzession .
Ein rotierender Kreise l begin nt zu ta ume ln, wenn er ang est oße n w ird . Dieselbe
Bilderzeugung
Zur Erzeugung eines ausreichend großen und homogenen Magnetfelds wird ein supraleitender Magnet verwendet, der röhrenförmig aufgebaut ist und so den ganzen Patienten aufnehmen kann. Die Magnetfeldstärke der meisten in der medizinischen Diagnostik verwendeten Geräte liegt bei 1,5 Tesla. Zu nehmend kommen aber auch Geräte mit 3 Tesla zum Einsatz, die da nn bis zum Faktor I05 stärker als das Erdmagnetfeld sind. Zur Ortslokalisation si nd Gradienten-Spulen im Inneren des Ha uptmagneten angebracht, die das Magnetfeld in drei Ebenen modulieren (I Abb. 2) . Zur Signalerzeugung werden mobile Hochfrequenz-Spu len dicht an der zu untersuchend en Region (z. B. Kopf-Spule oder Knie-Spule) angebracht. Sie se nd en definierte hochfrequente Impulse in bestimmten Seque nzen aus. Dabei gibt es verschiedene Arten der Pul sfrequenz, z. B. Spin-Echo-Sequenzen, Turbospi n-Echo-Sequenzen und Gradienten·Echo(GE) · Sequenzen. Die Zeit zwischen zwei Anregu ngen definiert die Repetitionszeit (TR). Die Zeit zwischen Impuls und Echosignal, das von derselben Spu le registriert wi rd , heißt Echozeit (TE) . Je nach Gewebe werden charakteristische Echosignale verschiedener Signalintensität detektierr. Die Daten können zu einem Bild in beliebiger Schichtfü hru ng (u·ansversal, koronar, sagittal oder ind ividuell gewä hlt sc hräg) zwei und dreidimensional rekon struiert werden. Signalreiche Gewebe erscheinen Im MRT-Bild hell und werden .hyperintens• genannt. Signalarme Gewebe erscheinen dunkel und heißen .hypointens•.
Die Signalintensität und damit auch den Bildkontrast bestim . men Sequ enz, Sequenzparameter (TR und TE) und Gewebeparameter (Protonendic hte, Ti, T2) . T1-gewichtete Bilder sind durch kurze TR und TE charakterisiert. Fett erscheint hell, Wasser dunkel. T2-gewichtete Bilder sind durch liingere TR und TE charakterisiert. Wasser erscheint hell, Fett weniger hell (I Abb. 3).
Gewebe bzw. Befund
T1 -Wichtung
T2-W ichtung
Liquor
Hypoiniens
Hyperini ens
Weiße Hirnsubstanz
Hyperiniens
Leic hi hypoint ens
Graue Hirnsubstanz
Leicht hypoint ens
Leichi hyperintens
Leber
Hyperintens (zur Milz)
Milz
Hypoln i cns (zur Leber)
Niere
Hypoint cns
Sehnen/ Bänder
Hypoint cns
Frisc l1e Bluiung
isolnion s
Art von Bewegung führe n Protonen in
Ödem
einem st arken
Kontras tmill ci
Magnetfe ld a us (Präze ss io n) . 11 4 I
Hypoini cns
Grundlag en der bildgebe nden Diagnost ik
12
I
13
I Abb. 3: MRT des Gehirns. a) Das Tl-gewichtete Bild zeigt Fett signalreich, Wa sser (CSF = Liquor) signa larm. ln fast allen IVIRT-Sequenzen gibt Knochen kein Signal. b) TZ-gewichte tes Bi ld: Fett ist signalarm , Wasser signalstark
I
Abb. 2: Schematische Darstellung eines MR-Geräts [ 14].
[181.
I Tabelle I fasst die Signalintensitäten weiterer Strukturen zusammen.
Kontrastmittel in der MRT Zur Verbesserung der Diagnostik wird in der MRT Gadolinium (Gd) als Kontrastmittel eingesetzt. Dabei handelt es sich um eine paramagnetische Subs· tanz, die die T1-Zeit der umliegenden Protonen konzentrationsabhängig verkürzt. Damit erscheinen Gadoliniumkontrastierte Regionen in der T1-gewichteten Aufnahme signalreich. Da Gadolinium als Ion toxisch ist, wird es an ein Chelatmolekül gebunden appliziert. So führt es nur selten zu signifikanten Nebenwirkungen (v. a. allergischen Reaktionen) und wird renal ausgeschieden. Die Gadolinium-induzierte nephrogene systemisch e Fibrose (NSF) ist eine seltene, aber schwerwiegende Komplikation der MRT-Kontrastmittel mit hoher Mortalität (I 0-20 %). Wird bei Niereninsuffizienz Gd verzögert ausgeschieden, kann es zu einer systemischen Fibrose sowohl der Haut als auch der inneren Organe führen. Daher sind die Gd-halligen Kontrastmittel bei höhergradiger Niereninsuffizienz nicht mehr zugelassen. Spezielle Sequenzen ermöglichen es, zusätzlich zur Anatomie auch Informationen über Flussverhalten oder Funktion zu gewinnen. So können mittels MR-Angiografie Gefäße auch ohne den Einsatz von Kontrastmittel (I Abb. 4) dargestellt werden.
Schwierigkeiten und Kontra indikationen Nachteil der MRT ist die im Vergleich zur CT lange Aufnahmezeit So dauert eine zerebrale MRT je nach gewünschter Auflösung zwischen I 0 und 30 Minuten. Dabei kann es leicht zum Auftreten von Bewegungsartefak-
ten kommen - bei der Darstellung von Abdomen und Thorax (Atembewegung, Gefäßpulsation) ist dies mitunter problematisch. Außerdem ist für manche Patienten die enge Röhre der MR-Geräte und das laute Betriebsgeräusch nur schwer oder gar nicht erträglich. Während eine schädigende Nebenwirkung durch die Hochfrequenz- und Magnetfelder derzeit nicht bekannt ist, geht eine Verletzungsgefahr von magnetisierbaren Gegenständen im Untersuchungsraum aus. Durch das statische Magnetfeld können sie mobilisiert oder erhitzt werden und damit den Patienten I Abb . 4: MR-Angiografie. Dieser ko ronare Schnitt gefährden. Gleiches gilt für magnetisier- zeigt die Hirngefäße in einer spezie llen Flussbare Objekte im Patienten: dislozierbare sequenz (ACA = A. cerebri anterior, MCA = A. cerebri med ia). ln der Rout ine werden Hirngefäße Metallteile (lnnenohrimplantate, ältere meist ohne KM dargestellt [ 1Bl. Herzklappenprothesen, Granatsplitter etc.) gelten als Kontraindikation für die MRT. Bei Herzschrittmachern besteht lebensgefährdenden Fehlfunktion durch die zusätzliche Gefahr einer potenziell das Magnetfeld.
Zusammenfassung X Die Magnetresonanztomografie als Schnittbildverfahren beruht auf der Darstellung von Wasserstoffmolekülen: in einem starken Magnetfeld werden induzierte Signale erfasst und entsprechend ihrer Lokalisation zu zweidimensionalen Bildern rekonstruiert. X Die MRT eignet sich wegen ihres hohen Weichteilkontrasts besonders zur Darstellung von Weichgewebe. X Vortei le der MRT gegenüber der CT sind der Verzicht auf ionisierende Strahlung und eine bei bestimmten Fragestellungen bessere Aussagekraft. Die MRT ist aber nicht grundsätzlich der CT überlegen, es kommt auf die zu untersuchende Körperregion und Fragestellung an. X Absolute Kontraindikationen sind Herzschrittmacher und Cochleaimplantate.
Sonografie Die Ultraschalldiagnostik dient als Schnittbildverfahren der Darstellung von Größe, Form, Lage und Struktur von Körperorganen. Das kostengünstige und weit verbreitete Verfahren wird zur Diagnostik und Verlaufskontrolle verschiedenster Erkrankungen v. a. der Schilddrüse, des Abdomens und des Retroperitonealraums sowie in der Schwangerschaft eingesetzt. Prinzip der Sonografie
Die Sonografie beruht auf der Aussendung von Ultraschallwellen in ein Gewebe und der Bestimmung von Stärke und Rückkehrzeit des Echos. Ultraschall sind hochfrequente Schallwellen oberhalb der menschlichen Wahrnehmungsgrenze(> 20kHz), in der med izini· sehen Diagnostik wird ein Frequenzspektrum zwischen I und 15 MHz verwendet. Die Schallwellen werden bei der Ausbreitung im Gewebe durch verschiedene physikalische Phänomene moduliert. Wesentlich für die Entstehung des Bildes im Ultraschall sind:
sorption ist im Wasser geringer als im Weichtei lgewebe, im Knoc hen am höchsten. Hohe Schallfrequenzen werden stärker gedämpft als niedrigere und haben deshalb eine geringere Eindringtiefe. Bildererzeugung
Zentrale Einhei t des Ultraschallgeräts ist der Schallkopf (I Abb. I). Er enthä lt Piezokristalle, die sich in einem Wechselspannungsfeld periodisch verform en und Schallwellen in das Gewebe aussenden, die sich dort ausbreiten . Die vom Gewebe reflektierten Schallwellen wiederum können den Kristall verformen, dies ist in Spannungsänderung messbar. So dient der Piezokristall in einer zeitlichen Rhythmik zunächst als Sender von mechanischen Schwingungen, anschließend als Empfänger des reflektierten Echos (Puls-Echo-Methode). Die schallkopfregistrierten Echos werden elektronisch verarbeitet als Bild auf einem Monitor dargesteil t. Bild verarbeitung Die Verarbeitung der Signale ist auf verschiedene Weise mögli ch:
~ Reflexion und Brechung: Fällt die Schallwelle auf eine Grenzfläche zweier Materialien mit unterschiedlichen schall~ A-Mode (A ==Am pli tude ): Eindimenleitenden Eigenschaften, wird sie teilsionale Darstellung des Echos als Ampliweise reflektiert und als Echo zurücktude au f einer Zeitachse. Die Amplitugeworfen (Reflexion ) und/ oder ändert denhöhe entspricht der Echoimensität, ihre Ausbreitungsrichtung (Brech ung). die Breite der Kurve der Tiefe des EntDas Ausmaß von Reflexion und Bre· ste hungsorts. Das Verfah ren wird nur chung ist vom Sprung der Schallleitungsfähigkeit (Impedanzsprung) zwischen noch selten zur Ec hoenzep halagra fie den Geweben abhängig. Je höher der Impedanzsprung, desto mehr wird reflektiert, desto größer das Echo. Wird der Schall an einer Grenzfläche vollständig refle ktiert, resultiert eine dorsale Schallauslöschung. Besonders große Impedanzunterschiede find en sich zwischen Luft bzw. Knochen und den meisten anderen Geweben. Daher ist eine Untersuchun g von Abdomenanteilen, die hinter luftgefüllten Darmabschnitten liegen, praktisch unmöglich. I Abb. 1: Scha llk öpfe. Je nach Au sbreitungs ri chtung der Sc hallwe llen we rden Konvexscann er mit ~ Absorption: Schallwellen werden im Gewebe abso rbiert. Dabei hängt das einem gefäc herten Abta swngsrad ius (links un d Mitte) von Linea rsca nn ern (rec hts) untersc hieden. Ausmaß der Dämpfung von der FreLetztere erzeugen ein rec hteckiges Schallfeld und quenz der Schallwelle sowie der Beeignen sich besonders für oberfläc hennahe Strukturen . [3] schaffenheit des Materials ab. Die Ab-
und in der Sinusirisdiagnostik angewandt. ~ B-Mode (B == Brightness): Hier wird das reflektierte Echo je nach Intensität als Punkt auf einer Graustufenskala zwt _ sehen weiß (hohes Echo) und sc hwarz (kein Ec ho ) abgebildet. Auf dem Bildschirm ergeben die entsprechend ihrer Laufzeit im Gewebe verteilten Punkte ein zweidimensionales Bild , das in ein er Frequenz vo n 25 - 30/ s wie ei n Film wiedergegeben wird. So kann ein bewegtes Bild entstehen (Real-Ti me-Sonografie). B-Mode-Bilder sind heure das Stand ardverfahren. ~ M-Mode (M == Motion): Das Echo einer einze lnen Bild zeile des B-Modes (konstan ter Ort) wird auf einer Zeitachse aufgetragen. So lassen sic h dynamische Prozesse wie Herzklap penbewegungen darstellen. ~ Doppler-Sonografie: Bei diesem speziellen Verfahren we rden Frequenzverschiebungen an bewegten Reflektoren (z. B. Erythrozyten) registri ert. So können farbl ieh kodiert Strömungsgeschwindigkeiten und -richtungen wie der Blutfluss in einem Gefäß dargestellt werden. Die farbkodierte Duplexsonografie (FKDS) ist ein kombiniertes Verfahren von bewegtem B-Bild und Doppler-Sonografie (I Abb. 2). Untersuchung und Befund
Bei der Wahl der Freq uenz muss der Untersucher einen Kompromiss zwisc hen erforderlic her Ei ndrin gtiefe und ausreichend er Ortsa uflösun g find en.
I Abb . 2: Dupl exso nografi sc he Darstell un g der Lebervenen. Die rec hten Leb rv nen mit ein er BllJtflussric htung zum Sc hallkopf sin d rot darges tellt. Di e li nk en und mitll ren Leberve n n si nd blau kodi ert - si fül1r n Blut mi l einer Flu s richtun g von1 Sc hallkop f weg. [3]
Grundlag en der bildgebe nden Diagnos tik
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Abb . 3: Echoreiches Konkrement in der Gallenblase mit do rsa ler Scha ll aus löschung im longitudinal en (a) und transve rsa len Schnitt (b). [3]
Je niedriger die Frequenz, desto größer die Eindringtiefe. Je höher die Frequenz, desto höher die Auflösung.
Ein typischer Schallkopf für die Abdomensonografie zur Beurteilung der tief liegenden Organe hat eine Frequenz von 3,5 MHz. Dagegen wird zur Bildgebung von oberflächlichen Strukturen wie der Schilddrüse eine höhere Frequenz, meist 7,5 MHz, gewählt. Die Grenzfläche Haut/ Luft entspricht einem hohen lmpedanzsprung. Damit es nicht schon an dieser Grenzfläche zu einer vollständigen Reflexion kommt, ist ein Ultraschallkontaktgel notwendig. Die zu untersuchende Struktur kann dann in verschiedenen Ebenen, also transversal, sagittal oder schräg, durchmustert werden. I Abb. 4: Niere nzyste . Der lo ngit udinale Schnitt durch Leber und Niere (K) ze igt ein norma les Parenchym der beiden Organe. Ma n beac hte die dorsal am Nierenoberpo l liegende ec hofreie Zyste mit
Gewebe mit einer Vielzahl von Grenzflächen in ihrer Struktur erscheinen im Bild echoreich, also hell. Organe mit weniger Impedanzsprüngen erscheinen dagegen echoarm, also dunkler. Man spricht auch von hoher bzw. geringer Echogenität. Beim Fehlen von Grenzflächen wie bei homogenen FIQssigkeiten stellt sich die Struktur in der Sonografie schwarz, also echofrei, dar (I Tab. 1).
Des Weiteren wird zwischen homogener und inhomogener Reflexverteilung (z. B. diffus oder herdförmig) unterschieden. Bei einer nahezu totalen Absorption oder Reflexion der Ultraschallwellen in einer Struktur (z. B. Steine) kommt es "hinter" der Struktur zu einer Schall-
dorsa ler Schallverstärk ung (---+) . [ 18]
auslöschung . Man spricht von einem dorsalen Schallschatten (I Abb. 3). Absorbiert eine Struktur weniger Schall als das benachbarte Gewebe (z. B. Flüs-
sigkeit in einer Zyste), resultiert hinter der Struktur eine (relative) dorsale Schallverstärkung (I Abb. 4).
Befund
Echomuster
Zusammenfassung
Zyste
Echofreie Struktur mit glatter Kontur, dorsale Schallverstärkung
w Sonografische Bilder entstehen durch Ultraschallwellen, die von einem
Konkrement
Echoreic h mit dorsalem Schai i-
{Ga lle, Niere)
schatten
Luft
Echoreicher Kuppenreflex mit dorsalem Schallschatten
Aszite!i' •
Echofrei
Frischer Abszess
Echofrei
Älterer Ab szess
Reflexreiches, inhomogenes Binnenecho
Frisches Blut
Echoreich, inhomogen
I Tab . 1: Typ isc he Echomu ster in der Sonografie.
Schallkopf in das Gewebe ausgesandt und dort in einer charakteristischen Weise reflektiert werden. W Häufigstes Verfahren ist der B-Mode, der zweidimensionale, bewegte Bilder liefert. ln Kombination mit einer Doppler-Sonografie können zusätzlich Flussrichtungen und -geschwindigkeiten von bewegten Reflektoren wie z. B. Blut bestimmt werden. W Je nach Reflexmuster erscheinen echoreiche Strukturen hell, echoarme Strukturen dunkel und echofreie Strukturen schwarz.
Nuklearmedizinische Bildgebung intestinale Aufnahme von Vitami n ß 12 messen, wird das RaDie Nuklearmedizin verwendet radioaktive Substanzen und 57 Co an Vitam in B gekoppelt (I Tab. 2). tionsdionuklid Lokalisa und Funktionszur erfahren V 12 kernphysikalische diagnostik sowie offene Radionuklide in der Therapie. Herstellung von Radionukliden ..,.. Kernreaktor: Durch Besch uss stabiler Kerne mit Neutro-
Grundprinzip
Die nuklearmedizinische Diagnostik bedient sich des Tracerprinzips: Werden stabile Atome in organischen Verbindun· gen durch entsprechende radioaktive Isotope (Radionuklide) ersetzt, bleiben die biochemischen Eigenschaften des Moleküls unverändert. Bei der ln·vivo·Diagnostik werden Radionuklid e in sehr geringen Mengen (piko- bis mikromolar) in den Körper des Patienten oral oder intravenös eingebracht. Die Verteilung und Teilnahme dieser markierten Moleküle an Stoffwechselprozessen können so außerhalb des Körpers gemessen werden. Die bildgebenden Verfahren der Nuklearmedizin bilden nach dem Tracerprinzip in ersten Unie funktionelle Vorginge , ines Organ (-system)s ab und nicht dessen genaue anatomische Morphologie.
Radiopharmazie Radiopharmaka sind Radionuklide oder Radionuklide in
nen werden diese in rad ioaktive Nuklide umgewand elt. ..,.. Nuk.lidgenerator: Das Funktionsprinzip eines Nu klidgenerators ist die Trennung metastabiler Toc hternuklid e von stabilen Mutternuklid en durch Elution. Dabei entstehen kurzlebige y-Strahler. Im Molybdän-Technetium-Generator geht das Mutternuklid 99 Mo durch ß-Zerfall in das metastabile 99 mTc über, das mithilfe eines Ionenaustauschers ausgewaschen werd en kann. ..,.. Zyklotron: In dem Teilchenbeschleuniger werden durch den Beschuss von stabilen Kernen mit Korpuskeln (a-Tei!chen, Protonen) v. a. ß-Strahler erze ugt. Sicherheit
Da die eingesetzten Trägerkonzentrationen gering sind, haben Radiopharmaka in der Regel keine pharmakologischen Effekte. Die effektive Halbwertszeit (HWZ) ergibt sich aus der biologischen Eliminationszeit aus dem Organismus und der physikalischen HWZ. Diese definiert zusammen mit Art und Energie der emi ttierten Strahlung das Maß der Radiotoxizität, also der Strahlenbelastung für den Organismus (ca . I mSv bei der 99 mTc-Schilddrüsen- und 4,5 mSv bei der Skelettszintigrafie, 7 mSv bei der PET) . In der Bi!dgebung werden Radionuklide weit unter der toxisc hen Grenzdosis verabreicht. Dennoch können in sehr seltenen Fällen pharmakologische oder Strahleneffekte und Allergien auftreten.
organischen Verbindungen . Ideal eignen sich rei ne y-Stra hler, die über eine genügende Reichweite verfügen . Die Strahlen· belastungist so geringe r als durch Gemischtstrahler (y- und ßEmission) oder reine ß-Strahler (I Tab. l ). Das am häufigsten eingesetzte Radionuklid ist 99 mTc. Es emittiert y-Strahlung einer Energie von 140 keV und hat eine Halbwertszeit von Geräte- und Messtechnik 6 Stunden. Liegt ein Rad iopharmakon als reines Radionuklid vor, kann es Gammakamera wie das 123] trägerfrei eingesetzt werden. Andernfalls muss Ein Szintillationskristall misst die aus dem Körper austretende ein an können zu abbilden änge es - um Stoffwechselvorg die mittels Photomultiplier verstärkt wird. Das so e di y-Strahlung, beispielsweise man Will werden. Trägermolekül gekoppelt
Radionuklid
Strahlung
Physikalische
" "'Technetium (Tc) 18 Fi our
(F)
" ' Jod (J)
Applikationsform
Anwendung
12Jj
i. V.
Schilddrüsen fun kt ion
13!J
i. v. /ora l
Schilddrüsen-Ca-
Herstellung
Tracer
HWZ
y
6h
Generator
ß
109 min
Zyklotron
y
13, 3 h
Zyklo tron
Diagnosti k 133 Xe
inhalativ
Lungenventilation Lungenperfu sion Myokardp erfusion
131Jod
ß+y
8,05 d
Reak tor
"•Tc-Albumin (MAA)
i. v.
11
'Indium (ln)
y
2,8 d
Zyk lotron
""'Tc-MIBI
i.v.
"'Xenon (X e)
y
5,3 d
Reaktor
99 • Tc-DTPA
i.v.
Nierenfunktion
"•Tc-Pert echn etat
i.v.
Schilddrüsenfunktion
' '' ln-marki erte Leukozyten
i.v.
En tzündungslokali sati on
" Co· Cobalarnin e
oral
Vi tarnin-6, 1-Res orptlon stes t
"F-Fiuro-Deoxy-Giukose
i.v.
I Tab. 1: Au swa hl von in der nuk learmed izinisc hen Bildgebung genu!Zten Radioisotope n.
(autolog)
(FOG)
I Tab . 2: Au swahl von Radio pharmaka und ihre Anw ndun g.
Grundlage n der bildgebend en Diagnostik
I 17
16
generierte elektrische Signal kann in hoher zeitlicher Auflösung aufgezeichnet werden. Dies ermöglicht eine dynamische Untersuchung (Sequenzszintigrafie). Bei Anwendung von Kollimatoren, die nach dem Prinzip eines Streustrahlenrasterswirken (s. S. 7) kann zusätzlich die räumliche Aktivitätsverteilung dargestellt werden. b
I Abb. 1: ''mTc-Szintigrafi e der Schilddrüse. a) mit Norm albefund: homoge ne, seitengleich e Aufnahme. Die statische Szintigrafle er1aubt die Unterscheidung von funktionell aktivem und Inaktivem Gewebe (I Abb. 1).
Die Area le mit der höch sten Tc-Aufnahm e (hier bedingt durch di e maxi male Organdicke) sind rot, Area le mit geringster Aufnahme sin d blau ge kennzeich net. b) "Kalter Knoten" im rechten ka udalen La ppen mit feh lender Aktivitätaufgrund einer Zyste. "Heiße Knote n" si nd Zonen verme hrter Ak ti vität (z. B. infolge vo n Entzündung, Tumor) . 171
SPECT
Bei der Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) rotieren eine oder mehrere Gammakameras um den Patienten. Die y·Strahlung wird in unterschiedlichen Projektionen gemessen, aus den Daten werden Schnittbilder in drei Ebenen rekonstruiert (s. S. 23, Abb. 4). PET und PET/CT
Oie Positronen-Emissions-Tomografie (PET) nutzt die beim ß+-Zerfall entstehende Vernichtungsstrahlung. Dies sind zwei Photonen mit der Energie von 0,511 MeV, die sich in Lichtgeschwindigkeit in diametral entgegengesetzter Richtung bewegen. Registriert ein Oetektorring annähernd zeitgleich (inner· halb 10 ns) das Auftreffen von zwei Photonen auf einer 180°-Ebene, lässt dies auf den Entstehungso rt der Vernichtungsstra hlung schließen (I Abb. 2). So kann das Aktivitätsmuster in drei Dimensionen rekonstruiert werden. Die Auflösungskapazität liegt deutlich über dem des SPECT. Häufig eingesetzter ß-Strahler ist 18F in Form von Fluorodeoxyglukose (FDG). In der PET /CT werden die Einzelverfahren PET und CT gemeinsam angewandt. Dabei werden die Stoffwechselinformationen der PET mit der hohen anatomischen Ortsauflösung der CT kombiniert (I Abb. 3). PET/CI-Geräte verdrängen zunehmend reine PETScanner in der klinischen Anwendung. Hybridgeräte aus MRT und PET sind in klinischer Erprobung.
I Abb . 2: Schemati sc her Aufbau des Detektorrings eines PET-Scan ners . II)
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1 Abb. 3: a) ln der CT zeigt sich bei einem Patienten mit Lungenkarzinom im We ichtei lfenster recht shilär ein vergrößerter Lym phknoten. b) Im Fusionsbild von PET und CT lässt sich ein pathologi sc h erhöhter FDG-Uptake für den betroffen en Lymphknoten nac hweise n. Die s spricht für eine lymphogene Metastasierung des Primärtu mors. II)
Zusammenfassung: • Die Nuklearmedizin verwendet radioaktive Substanzen zur Bildgebung. Dabei dient sie in erster Linie der Funktionsdiagnostik und der Suche nach Metastasen. • Als Radiopharmaka werden vorwiegend y- und ß-Strahler verwendet, die z. T. an Trägermoleküle gebunden sind. M Die PET /CT verbindet die Detektion von pathologischen Stoffwechselvorgängen der PET mit der hohen morphologischen Auflösung der CT für eine exakte anatomische Zuordnung.
Herz, Lunge und große Gefäße
20 22 24 <) 26 28
Die konventionelle Thoraxaufnahme Das Herz in der Bildgebung Der vergrößerte Herzschatten Erworbene Herzklappenfehler Normalbefund und Leitsym ptome der
Niere und ableitende Harnwege
70 Bildgebung und Fehlbildungen 72 Renale Raumforderungen
74 Weitere Erkrankungen des Harntra kts 76 Obstru ktion der Harnwege I 78 Obstru ktion der Harnwege II
Lunge I Normalbefund und Leitsym ptome der Bewegungsapparat Lunge II 32 Normalbefund und Leitsymptome der 80 Traumatische Knochenveränderungen I Lunge 111 82 Traumatische Knochenveränderungen II Erkrankungen des Lungenkreislaufs v 36 Entzündliche Lungenveränderungen I "' 84 Osteopenie I 38 Entzündliche Lungenveränderungen II 0 86 Osteopenie II und Osteosklerose 88 Knochentumoren I 40 Obstruktive Lungenveränderungen o {) 90 Knochentumoren II 142 Tumoren der Lunge 92 Infektionen von Knochen und 44 Erkrankungen der Pleura o Gelenken 46 Die Aorta -J 94 Ischämische Knochenveränderungen 96 Arthrop athien 98 Erkrankungen der Wirbelsäule I Verdau ungstr akt 100 Erkrankungen der Wirbelsäule II
30
r34
1
48 50 52 54 56 58 60 62 64
Das akute Abdomen 0 Ösophagus @ Magen und Duodenum --s Dünn- und Dickdarm I o Dünn- und Dickdarm II Q Leber Gallenblase und Gallenwege I Gallenblase und Gallenwege II Pankreas
Mamm a
66 68
Mamma I Mamma II
ZNS 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122
Intrakra nielle Tumoren I Intrakra nielle Tumoren II _.. Schädel-Hirn-Trauma I V Schädel-Hirn-Trauma II 0 Zerebravaskuläre Erkrankungen I Zerebravaskuläre Erkrankungen II Zerebravaskuläre Erkrankungen 111 Zerebrale Infektio nen Entmarkungs- und Speicherkrankheiten Hydrozephalus und Hirnatr ophie Spinale Erkrankungen
Die konventionelle Thoraxaufnahme Oie konventionelle Röntgenaufnahme des Thorax ist die Basisuntersuchung bei Herz- und Lungenerkrankungen. Sie ist mit Abstand die häufigste Röntgenuntersuchung. Klassische Indikationen für eine Thoraxaufnahme sind ~ alle symptomatischen Herz- und Lungenerkrankun gen [Erstdiagnose und Verlaufskontrolle) sowie Ausschluss bzw. Nachweis einer Lungenbeteil igung and erer Erkrankungen [z. B. Lungenmetastasen). ~ präoperative Statuserhebung, postoperative Kontrollen vor allem nach Herz- oder Lun genoperationen sowie ~ Lagekontrolle von Drainagen, Kathetern, Herzschrittmachern etc.
Methodik
Für die Übersich tsaufnahme wird Hartstrahltechnik (120 - !50 kV) angewandt, der Film-Fokus-Abstand sollte 2 m betragen. Die Hartstrahltechnik begünstigt bewusst die Darstellung von Weichteilen und nicht die der knöchernen Strukturen des Thorax. ln der Repl werden Obersichtsaufnallmen in zwei Ebenen vom stehenden Patienten angefertigt (I Tab. 1).
~
Posterior-anteriorer Strahlengang
(p.-a., Sagittalbild ): Der Patient steht mit der Brust der Filmkassette zugewandt. Die Arme sind innenrotiert, um die Skapula aus dem Lungenfeld herauszudrehen. ~ Sei tlicher Strahlengang [R-L, Seitbild ): Die Aufnahme wird links-sei tlich angefertigt, d. h. die linke Thoraxwand liegt filmnah, die Arm e sind über den Kopf angehoben (I Abb. 1).
V. cava superi or --,-F---
-b'U
re. Vorhof --l--i-- - t
a \
I Abb. 1: Thoraxa ufnahm e a.-p.(a) und seitl ich (b) , Norma lbefund. Man beach te die symmetrischen We ic hteil schatten der Mamma, die sich au f den Unte rlappen proji zieren (Pfei lspi tzen) . Der Pfeil mark ie rt die orthograd getroffene Mamille. ( 14)
Der p.-a.-Strahlengang bzw. die linksanliegende Aufnahme [und nicht a.-p. bzw. rechts-anliegend) wird bevorzugt, um eine maßstabsgerechte Abbildung des im Thoraxraum links ventral liegenden Herzens zu ermöglichen (I Abb. 2) : Durch die Divergenz des Strah lenbün dels werden filmnah e Anteile in rea ler Größe, filmferne aber ve rgrößert dargestellt. Die Aufnahmen werd en in Atemstillstand bei maximaler Inspiration durchgeführt. Die Aufnahmen erfolgen bel Atematlllstand und maximaler Inspiration. Auenahmen sind v.a. Pneumothormtoder Ventilstenosen im Bronchials~m. Hierbel wird die Aufnahme in ExspiratiOn (Exspiratlonsaufnahme) angefertlat.
Zusatza ufnahmen zur konventione ll en Thoraxaufnahme
A.-p.-Aufn ahmen Sog. Bettlungen werden am liege nd en Patienten durchgeführt. Die Röntgen-
röh re wird über dem Bett platziert, die Filmkassette unter den Patienten gescho ben. Durch den geringeren Film-FokusAbstand (ca. l m) und die Lagerun g des Patienten im a.-p.-Strahlengang sind Bettlunge n nur eingeschränkt beurteilbar. Projektionsbedingt kommt es zu einer scheinbaren Vergrößerungdes Herz- unct Mediastinalschatte ns. Ferner stehen die Zwerchfellkuppen im Liegen höher, es kommt durch die veränderten hydrostatischen Verhältnisse zu verstärkter apikaler Lungengefäßzeich nung (I Abb. 3). Schrägaufnahmen Schrägaufnahmen werden heutzutage in der klassischen Röntgendiagnostik nur wenig verwend et, kommen jedoch z. B. bei der Durchl euchtung im Herzkathe terlabor zum Einsa tz. Bei der RAO (right anterior oblique, Fechterstellung) steht der Patient um 60° zur Filmebene gedreht mit der rechten Schul ter zum Film. Dies erlaubt ein e gute Beurtei lung des lin ken Vorhofs.
-+.--4--,-------"1I Abb . 2: Herzkon tu r in der Thoraxü bersic htsaufnah me (Schema) . a) P.-a.-Aufnahme. b) Seitbil d.( 14l
...
Herz, Lunge und große Gefäße
P.-a.MAufnahme
Seitaufnahme
Links
V. cava superi or, Aorta A. ascendens, rechter Vorhof, V. cava inferior
Aortenbogen und Aorta A. descendens, A. puimonalis, linker Vorhof, linker Ventrikel
Ventral
Dorsal
Aorta A. ascendens, Truncus pulmonali s, rechter Ventrikel
A. pulmona les, Aorta A. descendens, link er Vorhof, linker Ventrikel, V. cava inferior
Beurteilung der Thoraxübersichtsaufnahme
Um keine auffälligen Befunde zu übersehen, muss jeder Abschnitt des Röntgenbildes sorgfältig gemustert werden. Dabei sollte man sich eine Grundsystematik angewöhnen, z. B. von außen nach innen. Folgende Kriterien sind zu beachten: ~ Position des Patienten: Die korrekte Position ist am beidseitig gleichen Abstand der Sternoklavikulargelenke zu den Dornfortsätzen der Wirbelsäule erkennbar. ~ Belichtung: Die Wirbelsäule sollte gerade noch vom Herzschatten abgrenzbar sein. Eine Unterbelichtung ("weißes Bild") betont die Lungengefäße . Es kann aber nicht mehr "hinter" Herz und Zwerchfell gesehen werden. Eine Überbelichtung ("schwarzes Bild") führt zu einer vorgetäuschten Transparenzerhöhung der Lunge. ~ Inspirationstiefe: Die Zwerchfellkuppe sollte auf Höhe des dorsalen Anteils der zehnten Rippe stehen. Bei ungenügender Inspiration erscheint das gesta uchte Herz vergrößert, die basalen Lungenabschnitte sind nicht einsehbar. ~ Periphere Weichteile: Abdomen, Hals und Weichteilmantel des Thorax. Man beachte, dass der Mammaschatten als Lungenverschattung fehlgedeutet werden kann und Ma millen einen Rund herd vortäuschen können. ~ Skelett: In Hartstrahltechnik stellen sich knöcherne Strukturen, besonders die Rippen, nur kontrastarm dar. Den-
I 21
I Tab . 1: Randbi ldende Strukturen des Herzschattens.
Rechts
Bei der LAO (left anterior oblique, Boxerstellung) ist der Patient ebenfalls um 60° gedreht, diesmal ist die linke Schulter dem Film zugewandt. In dieser Position kann der linke Ventrikel gut be urteilt werden.
20
noch muss auf Veränderungen der Wirbelsäule (soweit abgebildet), Rippen (dorsaler Anteil verläuft horizontal, ventraler Anteil verläuft nach medial unten), Klavikula und Skapula geachtet werden. Für besondere Fragestellunge n des knöchernen Thorax wie der Suche nach Rippenfrakturen werden spezielle Aufnahmen in Weichstrahltechnik angefertigt. ~ Zwerchfell: Nach kranial abgrenzbar? Zwerchfellstand? Seitendifferenzen? Freie Luft im Abdomen (subphrenische Sichel)?
Inspiration
~ Pleura: Normalerweise nicht erkennbar. Allseitig anliegend? Verdickungen? Läuft der Sinus phrenicocostalis nach kaudal spitzwinklig aus? ~ Lunge: Seitengleich strahlentransparent? Verschattungen oder Rundherde? Kaliber der Lungengefciße? ~ Hili: Form? Größe? Stand? ~ Mediastinum: Breite? Kontur? Trachea verlagert oder eingeengt? ~ Herz und große Gefäße: Form ? Lage? Größe? Verkalkungen?
a.-p. liegend Exspiration
I
Abb. 3: Verschiedene Techniken der Thoraxaufnahme im Vergleich . a) Normalbefund einer p .-a.-Aufnahme im Stehen . b) Zweite Aufnahme desse lben Patienten im liegen (a .-p.) und in Exspi ra tion : Durch Su mm ationseffekte von Lagerung, Projektion und Atmung ist der Herzschatten nun verbreitert und es
zeigt sich eine starke Lungengefäßzeic hnung. Di es könnte als Zeichen einer Herzinsuffizienz feh lgedeutet werden. [ 181
Zusammenfassung • Die Thoraxübersichtsaufnahme in zwei Ebenen ist eine Basisuntersuchung zur Darstellung von Herz, Lunge und mediastinalen Strukturen. Es werden ein posterior-anteriorer und ein seitlicher Strahlengang verwendet. • Die Röntgenaufnahme erfolgt bei tiefer Inspiration mit einem Film-FokusAbstand von 2 m in Hartstrahltechnik ( 120 - 150 kV). • Um nichts zu übersehen, muss das Bild systematisch befundet werden.
Das Herz in der Bildgebung Herz und Gefäße im Normalbefund (Rö.-Thorax)
Der Schatten von Herz und Gefäßen imponiert im Röntgenbild als homogene Fläche im Mediastinalraum. Lage und randbildende Strukturen fasse n I Abbil· dung 2 und I Tabelle 1 (s. S. 20/ 2 1) zusammen . Die p.·a.·Aufnahme ermöglicht eine Be· stimmungder Herzgröße anhand des Transversald urchmessers. Beim stehen· den Patienten in tiefer Inspiration sollte die Herzbreite, gemessen an der größ· ten Ausladun g des Herzschattens rechts und links von der Mittel linie, höchstens ha lb so groß wie der maximale Thorax· durchmessersein (Herz-Thorax-Quotient, CT-Ouotient < 0,5, I Abb. 1). Ein CT-Quotient > 0,5 ist ein Zeichen für eine pathologische Herzvergrößerung.
Auf Seitbildern kann der Herztiefe n· durcl1messer bestimmt werden. Zur besseren Differenzierung der dorsalen Herzkontur kann der Ösophagus mittels Barium kontrastiert werden (Ösophagus-Breischluck). Den Retrosternalraum begrenzen in der Seitaufnahme vordere Herzwand und Thoraxwand bzw. Sternum. Der Retrokardialraum ist durch die hintere Herzwand und die Wirbel· säule definiert (I Abb. 2). Ene Verkleinerung des Retrostemalraums weist auf eine Vergrößerung des rechten Ventrikels hin. Eine Verkleinerung des Retrokardialraums wird meist durch eine VergröBeruns des linken Ventrikels oder des linken Vorhofs hervorgerufen.
Das Perikard ist normalerweise im Röntgen bild vom übrigen Herzschatten nicht abzugrenzen. Schalige, röntgendichte Verkalkungendes Herzschattens können Hinweise auf verkalkte Perikardschwielen sei n, wie sie bei einer Pericarditis constrictiva (Panzerherz) vor· kommen. Die Aorta ist bei älteren Patienten häufig dilatiert und elongiert. Der Abstand des Aorten boge ns zur linken Klavikula ist dann verringert.
I Abb. I : Vermessung der Herzgröße. Der Transve rsa ldurc hmesser ei nes norm al große n Herze ns (A) so ll te die halbe Bre ite des Thorax [B) nicht überschreiten . ]18]
I Abb . 2: Ve rkl einerung des Retrokardi alra unn s 1 der Se itaufnahme ist ein vergröße rt er linke r Vo~- n hof (LA) zu erkenn en, der die mit Ba rium kontrastierte Speiseröhre nach dorsa l abd rängt. Di es könnte Ze ichen einer Mitralstenose se in. ]1 8 ]
Ist das Gefäßlumen erweitert, spricht man von einer Dilatation, ab einem Durchmesser von 4 cm von einem Aortenaneurysma . Zu beach ten ist, dass Aortenaneurysmen im Röntgenbild oft nicht zu vermessen oder gar nicht zu erkennen sind, wenn di e Gefäßgrenzen sich nicht klar vom übrigen Mediastinum abheben. Weitere bildgebende Verfahren
Echokardiografie und Herzkatheter mit Koronarangiografie sind wichtige und etablierte bildgebende Standardun· tersuchun gsverfahren, die überwi egend von Kardiologen angewandt werd en.
CT/ MRT Voraussetzung fü r eine Herzdiagnosuk_ mittels Schnittbildgebung ist eine EK GSynchronisa tion (EKG-Triggerung) der Bildakquisition. Dabei werd en nur Aufnahmen aus defi nierten Phasen des Herzzyklus verwendet, damit das Bild frei von Bewegungsunschärfen durch die Herza ktion ist. Native CT-Aufnanmen eignen sich zur Erfassung von Verkalkungen in Peri- und Myokard bzw. der Koronarien. Kontrastmittelverstärk t kann die Morphologie von Herz, Peri kard, großen Gefäßen und Koronararterien beurteilt werden. Häufigste Indikation zur com pu terto mografisc hen Untersuchung des Herzens si nd der
I Abb . 3: Ka rdi ale
MRI
[systolisch): Mitralk la Ppen-Regurgitation. Rechl er Vorhof (RA). rec hte Karnnner (RV). link r Vorh of (LA). lin~ e Kamm r [LV) . Man b
achl e die R egurg ,tat ic~ dr als dunkl r Jet ver~ der LV in den LA ve rläuft. II]
.. Herz, Lunge und große Gefäße
22 I 23
I Abb. 4: Myokardszintigramm mit 20 'ThalliumChlorid. Dargestellt sind Kurzachsenschn itte ( 1. Spalte). vertikale (2. Spa lte) und horizontale (3 . Spalte) Längsachsenschnitte. Bei Belastung (obere Reihe) ist die Myokardperfusion entsprechend der Tracer-Aufnahme in der Hinterwand stark reduziert. Dies ist ein Beweis für ischämisches Geschehen. ln Ruhe (untere Reihe) findet sich ein Normalbefund. [ 14]
Ausschluss signifikanter Koronarstenosowie Ventrikelfunktion untersucht, sen sowie kardiale und perikardiale sodass man in einer Sitzung eine umTumoren (I Abb. 3). Die CT-Koronarfassende Diagnostik erzielt. angiografie hat sich in den letzten Jahren rasch fortentwickelt und löst die Nuklearmedizinische Verfahren Katheterangiografie bei rein diagnostiDienuklearmedizinische Untersuchung schen Fragestellungen zunehmend ab. des Herzens mittels EmissionscompuAuch die MRT ermöglicht eine Darstel- tertomografie wird, neben der MRT, lung der Herzmorphologie. Sie eignet zur nichtinvasiven Darstellung und Besich zur Diagnostik von muralen und urteilung von Funktion und Stoffwechintrakardialen Raumforderungen sowie sel des Herzens eingesetzt. Dabei wird von myo- und perikardialen Erkrankun- die Aktivitätsverteilung der Radionukgen. Kongenitale Herzfehler können lide in Ruhe bzw. Belastung dokumennachgewiesen und beurteilt werden. tiert und schichtweise dargestellt Darüber hinaus ist eine Funktions- und (I Abb. 4). Dies ermöglicht eine AusFlussdiagnostik zur Beurteilung der sage bezüglich folgender Faktoren: Kontraktilität des Herzens (siehe unten) möglich. Eine absolute Kontraindikation ..,. Perfusionsverhältnisse: 201 Thallizur MRT ist ein Herzschrittmacher! um-Chlorid und 99 '"Technetium-MIBI Mittels MRT können - nach Kontrast- reichem sich als Tracer im durchbluteten mittelgabe - gut Perfusion und Vitalität Myokard an. So kann perfundiertesdes Myokards beurteilt werden . ..,. In der Vitalitätsdiagnostik wird nach Kontrastmittelgabe die Anreicherung im Myokard beurteilt, z. B. zur Indikationsstellung einer Stenteinlage bei KHK. Myokardnarben stellen sich späten MRT-Sequenzen signalintens dar ("Late Enhancement"). ..,. In der Perfusionsdiagnostik wird das Myokard in der frühen Phase nach KM-Gabe dargestellt ("First Pass"). Minderperfundierte Areale zeigen sich als hypointenser. Die Untersuchung kann in Ruhe und unter körperlicher Belastung des Patienten durchgeführt werden. Oft wird in einer Untersuchung Vitalität, Ruhe- und Belastungsischämie
also vitales- von minderdurchblutetem oder nekrotisch infarziertem Myokardgewebe differenziert werden. Hauptindi· kationist die koronare Herzerkrankung. ..,. Ventrikelfunktion: Nach i. v. Appli· kationvon 99 mTechnetium -markierten Erythrozyten oder Albumin werden die Herzkammern in ihrer Bewegung durch die radioaktiv markierten Herzbinnenräume dargestellt (Radioventrikulografie). Dabei können linksventrikuläre Ejektionsfraktion, Klappenfehler und regionale Wandbewegungsstörungen beurteilt werden. Myokardvitalität: Zur Beurteilung der Vitalität des Myokards wird 18 Fluorodesoxyglucose (18FDG) verwendet. Die Anreicherung des Tracers entspricht der Glukosestoffwechselaktivität des Muskelgewebes.
Zusammenfassung • Die p.-a.-Aufnahme ermöglicht eine ·primäre Beurteilung der Herzgröße. Dabei sollte der Cl-Quotient< 0,5 sein. ln der Seitaufnahme kann der Tiefendurchmesser des Herzens bestimmt werden. • Die CT eignet sich nativ zur Erfassung von Koronarverkalkungen. Nach Lv. KM-Gabe kann die Morphologie von Herz, Perikard, großen Gefäßen und Koronararterien dargestellt werden. • Die MRT ermöglicht eine morphologische Darstellung des Herzens. Außerdem sind sowohl mittels MRT als auch mittels nuklearmedizinischer Methoden Aussagen bezüglich Perfusion und Vitalität des Myokards sowie der Ventrikelfunktion möglich.
Der vergrößert e Herzschatten Neben einer globalen Vergrößerung des Herzens können sich auch einzelne Herzhöhlen in typischer Weise entsprechend ihrer räumlichen Anordnung ausdehnen. Eine Volumenbelastung führt zu einer Dilatation einer Herzkammer und dam it zu einer im Röntgenbild erfassbaren Form- und Größenänderung. Dagegen verursacht Druckbelastung eine Myokard hypertrophie, die bei isoliertem Auftreten im konventionellen Röntgenbild praktisch nicht erkennbar ist.
Vergrößerung der link sse itige n Herzhöhl en Röntgen (I Abb. 1)
Vorkommen
Linker
P.-a.-Bild
Vorhof
Vergrößerung nach
1> links lateral mit prominen tem lin kem Herzohr,
Mit ratklappen l eh le r ASD, VSD, offener ' Ductu s Botal li,
~ rech ts lateral mit Doppelkontur am rech ten
Tumoren des linken
Vorho fs
Herzrand oder
1> kranial: Spreizung der Trachea lbi furk ati on > 90°.
Seitbild Einengung des Retrokardialraum s
Da Dilatation und Herzhypertrophie meist gepaart auftreten und eine Unterscheidung im Röntgenbild allein nicht möglich ist, spricht man von einer • Vergrößerung" des Herzens (Kardiomegalie) oder einer Herzhöhle.
Dorsa lverlagerun g des Ösophagus (Bariumbreisch luck) Linker
P.-a.-Bild
Linksherzinsuffizienz
Ventrikel
Aorta I konfiguriertes Herz:
chronische arteri e ll e'
I> Herzspitze nach li nks lateral und kaudal ausladend
I> Links betonte Zunahme des Transversal-
Differen zialdiagnostische Überlegungen (I Tab. 1 und 2) sollten sich nicht allein auf die Beurteilung von Form und Größe des Herzens stü[zen. Gleich zei tige Veränd erungen von Aorta und Lungengefäßen sind oft ausschlaggebende Befunde.
Globalvergrößerung des Herzens Bei einer globalen Vergrößerung des Herzens find et sich ein zu allen Seiten vergrößerter Herzschatten. Ein Maß der Vergrößerung ist der Herz-Thorax-Quotient (CT-Ouotient), der im Normalfall unter 0,5 liegen sollte. Ursächlich können Kardiomyopathien, globale Herzinsuffi zienz oder ein Perikard erguss sein. Vergrößerung der rechtsseitigen Herzhöhlen Vorkommen
Röntgen (I Abb. 1) Rechter
P.-a.-Bild
Trikuspidalk lappen fehler,
Vorhof
1> Nach rechts konvexe Verbreiterung
ASD mit Links-rechts-Shunt, sek undä re Vergröße run g bei
der Herzkontu r
1> Evtl. verbreiterter Schatten der Hohlvenen, tritt nur selten isoliert
Gor pu lmonale, Pulmona lste-
Rechter
P.-a.-Bild
Ventrikel
1> Rechter Ven trik el wird links randbi l-
nose, Fallot-Tetralogie, Herz-
dend mit Anhebung der Herzspitze
fehler mit Link s-rechts-Shunt
1> Ein engong des Retros ternal raums Tab. 1: Ve rgrößerung der rechte n He rzkavität en.
fj(lj&JC&J Imker Vert nkcl
tiJJ(ßj(j{& n.:c htcr Vorhof
Sportlerherz, Aort e '1isthmusstenose
Seitbild
I> Einengung des Retrok ardialraum s und Verlagerung des Ösophagus nach dorsal
I
Ta b. 2: Vergrößerung der li nken Herzkavitä t e n.
Herzinsuffizienz Der klinische Syndrombegriff "Herzinsuffizienz" beschreibt die Unfähigkeit des Herzens, das vom Organismus benötigte Herzzeitvolumen trotz ausreichenden venösen Blutangebots und ausreichender Füllungsdrücke zu fördern. Wichtigste Ursachen sind KHK, arterielle Hypertonie und Klappenfehler seltener sind primäre Kardiomyopath ien. Es wi rd zwischen ' Links- und Rechtsherzinsuffizienz unterschieden. Bei global e Herzinsuffizienz besteht eine allseitige Vergrößerung des He/ zens.
Linksherzinsuffizienz Radiologische Veränderungen in der Thoraxübersichtsau fnahme sind (I Abb. 2): Größenzunahme: Es findet sich ein lin ks verbreitertes Herz mit einem CT-Ouotienten über 0,5. Meist fäl lt in der p. -a. -Aufnahm e eine sog. Holzsc huhform (oder aorta le Konfiguration ) auf. lm Seitbild zeigt sich eine Zunahme des Her z_ tiefendurchmessers, der Retrokard ialraum ist eingeengt. 11> Pulmonale Stauungszeichen: Bei Rückwärtsversagen mit Stauung vor dem linken Ven trikel finden sich pulmonale Stauungszeichen. Dazu gehören vergrößerte Hili, unscharfe Gefä ßzeichnung, dilatierte Lungenoberl appenvenen, Kerley_ A- und -B-Linien, Bronchialwandverd icku ng mit peribronchialer Manschette und evll . ein meist beidseitiger, oft rechts. betonter Pleuraerguss. 11>
Seitbild
Imker Vorhof
Kardiomyopathie,
I> Vermehrt gerund el e lin ke Herzkontur
Rechtsherzinsuffizienz oder Pulmonalsienase
auf, schwer zu beurteilen
I
durchmessers
Hypert on ie, Aort e nklappenfehler, M itra lk Iappeni nsuffizie nz,
10Chtcr Ventnkcl
I
Abb.
1: Vergrößerung ein zelner H
r zka mm e rn .
11 61
Herz, Lunge und große Gefäße
24
I 25
I
Abb . 2: Link sherzinsuffi zienz. Man beachte die nach lin ks verbreiterte Herzsilhouette als Ausdruc k einer linksventri kulären Dilatation (Holzschuhform ), in der Seitaufnahme ist der Ret rokardialraum verkleinert. Als Zeichen der Lungenstauung finden sich eine unscharfe Gefäßzeichnu ng der Hili und angedeutete Kerley-B-Lini en. [ 16]
Perikarder guss Allgemein gilt, dass es keine feste Beziehung zwischen dem Grad der Vergrößerung und der Leistungsfähigkeit des Herzens gibt. Nicht jedes auf dem Röntgenbild vergrößerte Herz ist insuffiZient, und auch ein normal großes Herz schließt eine Insuffizienz nicht aus.
Rechtsherzinsuffizienz
Eine Rechtsherzinsuffizienz ist im Röntgenbild deutlich schwerer zu beurteilen als die Linksherzinsuffizienz. In der p.-a.-Aufnahme fällt eine rechtsatriale Herzvergrößerung auf. Das mediastinale Gefäßband rechts der Trachea, bestehend aus V. cava superiorund V. azygos, ist verbreitert. Es können sich basale Pleuraergüsse finden , Zeichen einer Lungenstauung fehlen oft.
Übersteigt das Volumen der Perikardflüssigkeit die physiologische Mengenmarke von 50 ml, spricht man von einem Peri· karderguss. Mögliche Ursache ist eine exsudative Perikarditis. In der konventionellen Röntgenaufnahme sind erst größere Ergussvolumina von über 200-300 ml fassbar. Dabei bekommt das vergrößerte Herz bei mäßigen Ergüssen eine dreieckige, zeltartige und bei großen Ergüssen eine kugelige bocksbeutelartige Form, die normale Gliederung der Herzsilhouette geht verloren (I Abb. 3]. Die Methode der Wahl zur Diagnostik ist aber die Echokardiografie, aber auch in der CT und MRT sind kleinere Ergussmengen (> 50 ml) nachweisbar.
Zusammenfassung • Vergrößerungen des gesamten Herzens oder einzelner Herzkammern sind in der Thoraxübersichtsaufnahme nachzuweisen. Je nach betroffener Herzhöhle kommt es zu charakteristischen Größen- und Formveränderungen. I Abb . 3: Perikarderguss. ln der p.-a .Aufnahme ist die Herzsilhouette verstrichen und das Herz zu beiden Seiten vergrößert (Bocksbeute lform).
[121
• Charakteristische Zeichen einer linksventrikulären Herzinsuffizienz sind eine aortale Herzkonfiguration (Holzschuhform) und pulmonale Stauungszeichen. • Das konventionelle Röntgenbild kann einen Perikarderguss bei Volumina > 200- 300 ml nachweisen. Das Herz bekommt eine zelt- oder bocksbeutelartige Form. Die Echokardiografie ist beim Nachweis eines Perikardergusses dem Röntgenbild deutlich überlegen.
Erworbene Herzklappenfehler Häufige Ursachen für erworbene Herzklappenfehler sind rheumatisches Fieber und bakterielle Endokarditiden.
Mitralstenose
Aortenstenose
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Sind mehrere Klappen gleichzeitig geschädigt, spricht man von . multivalvulären Vitien•. Typische Kombinationen sind Trikuspidal- und Mitralklappenfehler (mit oder ohne Aortenbeteiligung) bzw. Mitral- und Aortenfehler.
Das Röntgenthoraxbild ermöglicht eine Einschätzung der Beteiligung von Herzhöhlen und Aorta sowie einer möglichen Belastung des Lungenkreislaufs (I Abb. I ). Treten Stenose und Insuffizienz einer Klappe zusammen auf, finden sich Mischbilder der Röntgenbefunde. Man spricht dann von einem kombinierten Klappenvitium. Der direkte bildgebende Nachweis der Vitien dagegen ist eine Domäne von Echokardiografie, Herzkatheter und zunehmend auch der MRT.
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Aorteninsuffizienz
I Abb . 1: Schemat ische Darstellung der Herzveränderungen im Röntgenbild bei Klappenfehlern. 116 1
Aortenstenose Durch Einengung der Öffnungsfläche der Aortenklappe entsteht eine Druckbelastung des linken Ventrikels mit konzentrischer Hypertrophie und Koronarinsuffizienz. ln der Frühphase spielt das konventionelle Röntgenbild eine untergeordnete Rolle. Erst im fortgeschrittenen Stadium, mit zunehmender Dilatation des linken Ventrikels, kommt es zu einer linksbetonten Vergrößerung des Transversaldurchmessers und einer Abrundung der Herzspitze (aortale Konfiguration). Charakteristisch ist ein prominenter Aortenbogen irrfolge einer poststenotischen Dilatation. Mitunter sind Verkalkungen der Klappe sichtbar (I Abb. 2).
I Abb. 2: Aortal konfiguriertes Herz. a) ln der p.-a.-Aufnahme find en sic h Lin ksve rbreiterung der Her:~: silhouette, abgerund ete Herzspitze und Dil atation der Aorta asce nd ens. b) Man beachte im Seitbild d eingeengten Retros tern al rau m und Verkalkungen in Proj ektion auf di e Aort en kl appe. Di es spricht für en eine Ao11ensteno se. Die skleroti sc he Aorta ist elongiert . l1 6j
Aorteninsuffizi enz Bei insuffizientem Schluss der Aortenklappe kommt es zum diastolischen Blutrückfluss aus der Aorta und damit verbunden zu einer Volumenbelastung des linken Ventrikels. Zunächst ist das p. -a. -Röntgenbild lange unverändert. Erst bei Di latation des linken Ventrikels wird das Bild eines "Holzschuhherzens" mit einer ausgeprägten Herztaille sichtbar. Der Retro-
der diastolisch e Bl uteinstrom in den linken Ventri kel erschwert und führt Z Druckbelaswnge n des linken Vorhofs ll. und des Lungenkreislaufs. Der Druck_. anstieg im link n Vorhof verursacht eHypertrophi e und Dila ta tion d r Kavi~~
Herz , Lunge und g roße Gefäße
Der rechte Rand des linken Vorhofs erscheint als Doppelkontur im Schatten des rechten Vorhofs (sog. Kernschatten) und kann sogar rechtsseitig randbildend werden. Linksseitig ist die Herztaille verstrichen. Im Seitbild verdrängt der dilatierte Vorhof den bariumkontrastierten Ösophagus. Der linke Ventrikel hat dagegen eine normale Größe, kann sogar infolge des verringerten Blutzuflusses etwas verkleinert sein. Des Weiteren finden sich Zeichen einer Lungenstauung, die mit dem Ausmaß der Stenose korrelieren. Bei längerem Bestehen der Stenose entwickelt sich eine Lungenhämosiderose, die mit zahlreichen Fleckschatten bevorzugt im Mittel- und Unterfeld imponiert. MitraII< Iappeninsuffi zienz Durch Schlussunfähigkeit der Mitralklappe kommt es zu einem Rückfluss von Blut aus dem linken Ventrikel in den Vorhof. Dieses Pendelvolumen führt zu Volumenbelastung des linken Atriums und Ventrikels (I Abb. 4). Mit zunehmendem Schweregrad der Insuffizienz findet sich in der p.-a.Thoraxübersichtsaufnahme ein erweiterter linker Vorhof, der die Herzbucht zunehmend ausfüllt und rechts· seitig zu einer Doppelkontur im Schatten des rechten Vorhofs führt. Die Karina ist über das physiologische Maß (> 90°) gespreizt. Durch die zusätzliche Dilatation des linken Ventrikels findet sich eine Linksverbreiterung des Herzschattens. Im Seitbild ist der Ösophagus auf Vorhof- und Ventrikelebene nach dorsal ver· drängt, der Retrokardialraum eingeengt. Bei Fortleitung der linksventrikulären systolischen Druckwelle bis in die Lunge kommt es zu Lungenstauung mit konsekutiver pulmonaler Hypertonie und Hypertrophie des rechten Ventrikels. Im Röntgenbild imponieren dann ein prominentes Pulmonalissegment und ein vergrößerter rechter Ventrikel.
26 I 27
I Abb. 3: Mitralklappenstenose. a) Das prominente li nke Atrium (LA) fü llt in der p.-a.-Aufnahme die Herzbucht, damit ist die Herztaille verstrichen(~). Beachte, dass der linke Ventrikel norma l groß ist (wichtiges differenzialdiagnostisches Kriterium zur Mitralinsuffizienz) . b) Seitlich ist der kontrastmittelgefü llte Ösophagus in Vorhofebene nach dorsal verlagert(~). der Retrokardia lraum eingeengt. [t4)
I Abb. 4: Kombinierte Mitra I· und Trikuspidalklappeninsuffizienz. a) ln der p.-a .-Aufnahme sind infolge der Mitral insuffizienz linker Vorhof (LV) und linker Ventrikel (LA) stark vergrößert. Auch die rechte Seite ist dil atiert, besonders der rechte Vorhof (RA), der den rechten Herzrand vorwölbt. b) ln der Seitaufnahme erkennt man, wie die Wirbelsäule vom LV überlage rt wird, RA und rechter Ventrikel (RV) füllen de n Retrosternalraum breit aus . [18 1
Zusammenfassung X Aortenklappenfehler verursachen im Röntgenbild eine Vergrößerung des linken Ventrikels und eine Dilatation der Aorta ascendens. Verkalkungen der Klappe sind bei Aortenstenose wesentlich häufiger zu finden als bei Ktappeninsuffizienz. Häufig treten die beiden Klappenfehler gemeinsam oder in Kombination mit Mltralfehlern auf. X Mitralvitien vergrößern den linken Vorhof (Kernschatten). Differenzialdiagnostisches Kriterium ist die zusätzliche Dilatation des linken Ventrikels bei einer Mitralinsuffizienz im Gegensatz zur Mitralstenose.
Normalbefund und Leitsymptome der Lunge I roch ts links Bronchialsystem , Hila und Lunge im Normalbefund Bronchialsystem Die Trachea teil t das Mediastinum mittig als helles Band. Dabei ist eine leichte Verlagerung nach rechts durch den benachbarten Aortenbogen physiologisch. Mit der Trachealbifurkation tei lt sich Medial 5 Supenor (l~ngulal 4 La teral 4 ':1 lnfenor (Lmgula) 5 die Trachea in den linken und rechten Hauptbronchus. De r Winkel der Bifu rka· tion sollte zwischen 50 und 70° liegen, Vergrößerungen > 90° können z. B. 00 Hinweis auf eine Vergrößerung des linken Vorhofs oder eine Lymphadenopa· thie sein. Aus dem etwas steiler abstei· Postembasa l 10 W Laterobasal 9 Posterobasal 10 Laterobasal 9 genden rechten Hauptbronchus entwickeln sich drei Lappenbronchien, der I Abb. 1: Einteilung der Lungenlappen und -segmentemit Verschaltung einzelner bronchopulmona ler Segmente. [ 161 linke Hauptbronchus teilt sich in zwei Lappenbronchien. Die weiter in der Peripherie liegenden Segmentbronchien Bronchopneumog ramm sind im Röntgenbild nicht mehr zu iden- sie tangential getroffen werden. Weiter lässt sich die Lunge anatomisch und tifizieren. Die in trapu lmonalen Bronchien sind auf funktionell in bronchopulmonale Seg- der normalen Thoraxübersichtsaufnah~.-c.~~ ~~ mente (rechts f19!11, li nks ~11n SegLungenhilus me nicht sic h tba~: Liegen sie aber innermente) unterteilen, wobei ein Segment halb einer Versc hattung, wie einem Das Bild der Lungenhili wird durch jeweils von einem Segmentbronchus Pulmonalarterie und Hauptbronpneumonischen Infiltrat, können die chien geformt und hat eine nach lateral versorgt wird. Diese Baueinheiten sind luftgefüllten Lumen zur Darstellung in der Bildgebung von Interesse, da sich kommen. Man spricht dann von einem konkave Kontur. Dabei steht der li nke bronchogene Erkrankungen auf ein Seg- positiven Bronchopneumogramm Hilus meist 1- 2 cm höher als der ment beschränken können (I Abb. 1). rechte. Die auch im Lungenhilus ver(I Abb. 2). Das Auftreten eines positiven Bronchopneumogramms besagt laufenden Lungenvenen sind meist Lokalisation also, dass es sich bei der Verschaltung nur schwer zu erkennen. Ebenso sind gedie ist Diagnostik korrekte eine Für um einen Prozess handelt, der sich in die Lymphknoten der Mediastinal· Verändevon Bestimmung örtliche naue den term inalen Luftwegen, also den und Hilusregion auf der Thoraxauf· rungen im Rö ntgenbild notwendig. Fol· Azini bzw. Alveolen abspielt. nahme normalerweise nicht sichtbar. gende zwei Röntgenzeichen sind bei der Lokalisationsdiagnostik hilfreich: Lunge Hauptvolumenanteil des Lungenpar· enchyms ist Luft, sodass es im Normal- Silhouettenphänomen Liegen zwei Strukturen gleicher Dichte fall weitgehend strahlendurchlässig ist. nebeneinander, kommt es zum Verlust Die bestehende Lungenzeichnung ist also überwiegend durch kleine Gefaße der normalen Randkontur. So ist der rechte Herzrand maskiert, wenn pneu· bedingt, die sich als feine Streifenschatmanische Infiltrate mi t der gleichen ten bis 2- 3 cm an die Lungenoberfläim Mittellappen auf gleicher EbeDichte Gefäße Werden che verfolgen lassen. der Herzkon tur anliegen. direkt ne orthograd getroffen, zeigen sie sich als Die Konturen dagegen bleiben scharf, kleine, runde homogene Verschattung. Beim kardiopulmonal Gesunden nimmt wenn sich zwei Strukturen gleicher Dich· te zwar aufeinander proji zieren, aber die Summe der Gefäßquerschnitte entnicht auf derselben Ebene liegen. Ein sprechend der Schwerkraft vom Unterpneumanisches Infiltrat im rechten Unfe ld zum Oberfeld ab. terlappen (posterior gelege n) kann sich Längs getroffene Bronchien haben dazwar direkt neben den rec hten Herzrand I Abb . 2: Positive Bronchop neumogramm bei gegen das Bild eines kleinen Ringsc hat· alveo lärer Versc hattun g. Ein alv oläres Infi ltra t hat projizieren, trotzdem bleibt di e renze tens. Interlobulärsepten sind Pleura· zur Ver chaltung d s r hten Oberl appens g • zum Herzen (anterior gelege n) radio lo· führt. lnn rhalb dos Proz ss s rk nnt man die dupl ikaturen zwischen den Lungen· noch Luft führ nden Bronchien ( ). 118) I). Abb. I 36, S. (s. sichtbar gisch n wen Iappen. Sie werden nur sichtbar,
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Herz, Lunge und große Gefäße
Verschattu ngsmuster Pathologisc he Veränderungen des Lungengewebes können primär in den terminalen Luftwegen oder im Interstitium auftreten. So werden Versehatrungen (also "helle" Areale auf dem Röntgenfilm) vereinfachend in alveoläre und interstitielle Versehatrungen eingeteilt:
28 I 29
I Abb. 3: Kerley-A-Linien (weiße Pfeile) entstehen hilumsnah und reichen nic ht bis in die Peripherie hier bei einem Patienten mit Herzin suffizienz als Zeichen der interstitiellen Verdichtung. [1 2)
~ Alveoläre Verschattungen zeigen sich als großflächige, unscharf berandete Fleckschatten , die konfluieren können. Sie zeigen das Vorhandensein von Flüssigkeit (Wasser, Blut, Eiter) oder Zellen (Tumoren) in den Alveolen an. Hier muss differenzialdiagnostisch u. a. an Pneumonien oder Atelektasen gedacht werden (I Abb. 2). ~ Interstitielle Verschattungen imponieren als punkt- bis streifenförmige Verdichtungen, die das normale Gefäßbild überlagern. Sie sind Anzeichen einer Flüssigkeits- oder Gewebsvermehrung im Interstitium und treten bei chronischer Lungenstauung, Sarkoidose, interstitiellen Pneumonien und Lymphangiosis carcinomatosa auf.
Kerley-Linien
Kerley-Linien sind unspezifische Zeichen für interstitielle Prozesse der Lunge (wie kardiale Stauung, Lungenödem, -entzündung, Lymphangiosis carcinomatosa). Es sind zarte, helle, beim Gesunden nicht vorkommende Linien im Röntgenbild. Je nach Ausrichtung und Lokalisation unterscheidet man Kerley-A-, -B-und -C-Linien.
I Abb. 4: Kerley-B-Linien (weiße Pfeile) li egen in der Lungenperipherie . Sie sind 1-2 cm lang und etwa 1 mm dünn. Sie stellen die- beim Gesunden nicht sichtbaren - lnterlobärspalten dar und sind in der Klinik häufig, z. B. bei Linksherzstauung, zu sehen. )18)
~ Kerley-A-Linien sind hilifugal in den angeborene Zysten (häufigste bronchoRingschatten Oberlappen ziehende, 4-5 cm lange, Ringschatten sind Iuft-oder flüssigkeits- pulmonale Malformation), Blasen zarte Linien (I Abb. 3). gefüllte Hohlräume unterschiedlicher (dünnwandige Emphysembullae) und ~ Kerley-B-Linien verlaufen horizonGröße, die von belüftetem LungenKavernen (z. B. bei Tbc auftretend) tal in der Lungenperipherie der basalen gewebe umgeben sind. Dabei werden unterschieden. Lungenabschnitte (I Abb. 4). ~ Kerley-C-Linien entsprechen einer diffus in den zentralen LungenabschnitZusammenfassung ten lokalisierten, feinmaschigen Netz• Das Silhouettenzeichen beschreibt eine Aufhebung normalerweise vorhanzeichnung.
dener Konturen durch angrenzende Formationen gleicher Röntgendichte. • Sichtbare Bronchiallumina innerhalb eines Verschattungsbezirks werden als positives Bronchopneumogramm bezeichnet. • Es wird zwischen alveolären (großflächigen) und interstitiellen (punktförmigen bis streifigen, netzartigen) Verschattungen der Lunge unterschieden.
Normalbefund und Leitsymptome der Lunge II Lungenrundherde
Lungenrund herde sind runde, transparenzgem inderte Strukturen im Lungenparenchym. Sie können solitär oder multipel auftreten und verschiedenste Ursachen haben (I Tab. I). Folgende rad iologische Merkmale ermöglichen eine Abschätzung der Dignität:
Entzündliche Erkrank ungen
Tuberkulom, chronische Pneu mon ie, Abszess, Ech inokokkuszyste
Benigne Neoplasien
Hamartom, Adenom, Lipo m
Maligne Neoplasien
Periph eres Bronchialka rzinom, Metastasen
Kongenital
Branchegene Zyste, Seq uestrati on
Vaskulär
Lungeninfarkt, Hämatom
Autoimmunerkrankungen
Rheumak nötchen, Wegener-Gra nuto matose
Varia
Orth agrad getroffenes Gefäß, Runda telek tase, lnterl obu lärerguss
Rund herde können auch Scha tt en extrapu lmona lliegender Strukturen sein: Mamil le, Fremdkörper, EKG-Eiektro den, Hauttumoren etc.
~ Benigne Lungenrundherde: regelmäßig und scharf begrenzt, im Vergleich zu vorhergehenden Aufnahmen kei ne Größenprogredienz, häufig grobschollige, zwiebelschalen- oder popcornartige Verkalkungen (I Abb. 5). ~ Maligne Lungenrundherde: solitäres oder mul tiples Auftreten, rasches Größenwachstum, unregelmäßig begrenzt, Corona radiata (multiple strahlige Ausläufer), Pleurafinger [strangartige Verdichtung zur Pleura), RiglerNabelzeichen (Einziehung am Eintritt des tumorversorgenden Gefäßes), selten feinfleckige Verkalkungen.
Zur spezifischen Einordnung und Detektion weiterer, besonders kleiner Rundherde kann eine CT als weiterführende Maßnahme hilfreich sein. Dabei gelten die gleichen Kriterien wi e in der Röntgenthoraxaufnahm e. Bei Rundherden mit Dichtewerten > 160 HE ist eine maligne Genese unwahrschei nlich . Die
I
Abb . 5: So litäres verk al kt es Granulom . ln d er
p.-a.-A ufn ahme sieh t ma n ein dic htes, sc harf begre nztes Kn ötch en im periph eren, rechte n Mi t telfeld. Da es deutlic h verkalkt ist (dic hter als di e umge bende n Rip pen!) kann es mit Sicherheit als Granu lom bezeic hnet w erd en und beda rf kein er w eiteren Abk lärung. )181
I
Tab. 1: Mögl ich e Ursa ch en von Lungenrund herd en.
MRT eignet sich wegen Bewegungsunschärfen bei längerer Aufnahmezeit hier nicht. Atelektasen
Atelektasen sind nicht belüftete Lungenanteile. Dabei kann ein ganzer Lungenflügel (Totalatelektase) , ein Lappen oder nur ein Segment betroffen sein . Je nach Ursachen werden verschiedene Formen unterschieden: ~
Obstruktionsatelektasen entwi-
ckeln sich bei Obstruktion des Lumens eines Bronchus; die poststenotische Luft wird resorbiert. Ursächlich können Fremdkörper, Tumoren, Schleimpfropfen oder von außen komprimierende Raumforderungen (z. B. Lymphknoten)
sein. Eine Sond erform ist die Adhäsionsatelektase bei Surfactant-Man gel. ~ Kompressionsatelektasen: Durch Kompression von außen (z. B. Pleuraerguss, Pneumothorax) wird die Luft in den peripheren Atemräumen aus der Lunge gedrückt. ~ Kontraktionsatelektasen: Sie werden durch chronisch schrumpfende Lungenprozesse [z. B. Tbc, Fibrose) und kon. sekutive Volumenminderung verursacht_ Je nach Ausprägung der Atelektase sind in der Thoraxaufnahme folgende Veränd erungen zu finden:
I Abb . 6: At elek tase des rec l1ten Oberlappe ns. Homogene Di chtezunahme des rec hten Ob erlappens. Der Volum enverlust ist an der konk av zur At elekt ase geb ogenen k leinen Fiss ur (- >) zu erk ennen. Eine Verd ic htung am rec hten Hi lus (offener w eiße r - >) zeigt ein großes Bro nc hial-C A das den rec hten Oberlappenbronc hus verleg te . ]1 2]
•
Herz, Lunge und große Gefäße
Die Verschattungsfigur wird durch die anatomische Form des betroffenen Segments oder Lappens definiert. Die Volumenminderung durch den verminderten Luftgehalt führt zu einer konkavbogigen Einziehung des Verschattungsrandes. Übrige Lungen- und Mediastinalstrukturen verlagern sich zur Atelektase hin. Es findet sich ein Zwerchfellhochstand auf der betroffenen Seite. Kompensatorisch sind benachbarte Lungenanteile emphysematös überbläht Die Interkostalräume können verkleinert sein. Dystelektase n stellen eine Vorstufe der Atelektase mit einer inkompletten Belüftungsstörung dar. Plattenatelektasen resultieren aus einem kollabierten Lobulus und zeigen das Bild einer meist basal liegenden plattenförmigen Verdichtung (I Abb. 7].
mehrungder Lunge ungenau als "Lungenödem" bezeichnet - besser ist es, hier von kardialer Stauung zu sprechen. Diese ist häufiger als das eigentliche Lungenödem und tritt z. B. bei akuter Linksherzinsuffizienz auf. Radiologisch kennzeichnend sind verstärkte Lungengefäßzeichnung durch Erweiterung der gestauten Pulmonalvenen, Perfusionsumverteilung, unscharfe Hili, Kerley-Linien, peribronchiale Manschetten, bilateraler Pleuraerguss und häufig ein vergrößertes Herz als Hinweis auf die Ursache. Radiologisch zeigt sich eine beidseits zentral betonte Verdichtung. Diese typische "Schmetterlingsform" unterscheidet die kardiale Stauung z. B. von pneumonischen Infiltraten oder Atelektasen (I Abb. 8].
Transparenzerhöhung
Bei einem Lungenödem kommt es zu einem massiven Austritt von Flüssigkeit aus den Lungenkapilla ren zunächst in das Interstitium (interstitielles Lungenödem), später in die Alveolen (alveoläres Lungenödem) . Es kann aber Folge eines herabgesetzten onkotischen Drucks (z. B. Überwässerung bei Niereninsuffizienz) oder einer Permeabilitätssteigerung der Lungenkapillaren (z. B. toxisch] sein. Eine Sonderform ist das neurogene Lungenödem nach aku-
Ursache einer Transparenzerhöhung eines oder beider Lungenflügel ist meist ein höherer Luftgehalt im Parenchym, der verschiedenste pathologische Ursachen haben kann (I Tab. 2]. Kardiale Stauung
Oft wird eine kardiale (=pulmonalvenöse] Stauung mit Zeichnungsver-
Bilateral
Unilateral, örtlich begrenzt
Lu ngenemphysem, Asthma bronchiale, Trac healkompression
PneumothoraK, bullöses Emphysem, Lungenembolien , Z. n. Lobektomie, Fremdkörperaspiration mit Air-Trapping
Sonstige Ursachen: defoku ssierter Röntgenstrahl, verdrehte Aufnahmeposition, Thoraxasymmetrien oder Z. n. Mastektomie
I
Tab. 2: Mögliche Ursachen einer Transparenz-
erhöhung der Lunge.
30
I 31
I
Abb. 7: Plattenatelekta se . Geradlinige Versehaltung im linken Unterfeld. ( 18]
Lungenödem
I
Abb. 8: Kardiale Stauung. Di e p.-a.-Aufna hm e zeigt eine vermehrte Gefäßzeichnung in den Oberfeldern, perihilär findet sich die typische schmetterlingsfö rmige, bilatera le Verd ichtung. [ 18]
ten Schädigungen des ZNS. Um die Hili zentriert sich ein schmetterlingsförmiges Infiltrat mit dem Bild einer perihilären Unschärfe.
Zusammenfassung X Lungenrundherde sind rundliche bis ovale, homogene Verdichtungen unterschiedlichster Ätiologie, die sich in der Thoraxaufnahme auf die Lunge projizieren. Ihre Dignität m1:1ss zweifelsfrei geklärt werden. Dafür ist die CT das Mittel der Wahl. X Atelektasen sind Lungenabschnitte mit einem verminderten oder fehlenden Luftgehalt Ihr radiologisches Korrelat ist ein homogen verdichteter und volumengeminderter Parenchymbezirk.
x Zeichen einer kardialen Stauung sind eine verstärkte Lungengefäßzeichnung mit Umverteilung nach kranial, unscharfe Hila, Kerley-B-Linien, ein vergrößertes Herz und ein bilateraler Pleuraerguss. X Zeichen eines Lungenödems sind um die Hili zentrierte, schmetterlingsförmlge Verdichtungen.
Normalbefund und leitsymptome der Lunge 111 Zwerchfe ll Bei tiefer Inspiration projiziert sich die Zwerchkuppe in der p.-a.-Aufnahme au f den dorsalen Anteil der I 0. Rippe. Es steht rechts bis zu 4 cm höher und zeigt eine Atemverschieblichkeit von 3-7 cm. Veränderungen des Zwerchfellstandes (Hoch- oder Tiefstand) können durch thorakale, abdominelle und zwerchfelleigene Prozesse bedingt sein (I Tab. 3). Steht das linke Zwerchfell ebenso hoch wie das rechte, gilt dies bereits als linksseitiger Zwerchfellhochstand.
Zwerchfellhochstand Einsei t ig
Beidseit ig
~
~
Zwerchfellparese bei Phreniku sa ffektion, Zwerchfellruptur (I Abb. 9)
~ Abdominelle Raumforde rungen (Hepatomega lie, Überfüllung
von
Magen/Darm , Pankrea titi s, subphrenischer Abszess)
1> Verkleinerung der Lunge (Pneumothorax, pleurale Fixierun g bei Schwielen, Atelektasen, Lu ngenembolie, Lungenfibrose)
Exspiration sste llung
1> Abdom inelle Raumforderungen (Aszites Tumor. Schwangerschaft, Ad ipositas) ' 1> Res lriktive Ventilationsstörungen (Ödem, Lungenfibrose, Pneumonie)
Zwerchfelltiefstand
Ei nseitig
Beidseitig
~
~
Einseitige Lungenüberblähung (z. B. nach Fremdkörperaspiration
.,._ Spannungspneumothorax
I
Beidseitige Lungenüberblähung (z. B. Emphysem, Status ast hma ti cus)
mit Air-Trapping) I!Jo.
Asthenische r Habitus
Tab. 3 : Ursachen für einen veränderten Zwe rchfel lstand.
Mitt leres Medl astlnum
Hinteres Med lastinum
.,. Thyreoidea (S tru ma)
..,. Thorak ales Aortenaneurysma
I> Neurogene Neoplasien: (z. B.
~
~
Vorderes Medlast inum
~
Thymom Teratom
1> (Terrible) mal ignes Lymphom ~
~
Hämatome Maligne Lymphome (I Abb. 10)
1> Lymphadenopathien anderer
,.Tortuou s (gewundene) Artery":
Neuroblastome, Ganglionneurone) ~ Aneurysma der Aorta descendens ~ H ä m a tome
Genese, z. B. Sarkoidase
~
Zwerchfellhernien
1> Zwerchfellhernien
Aneurysma der Aorta ascendens
~
(und der supraaorta len Äste)
.,.. Mesenchymale Tumoren
Extramedulläre Blutbildung
Merke: Die fü nf .. T"!
I
Tab. 4: Häufige Differenziald iagnose n media stin a ler Rau mforde run gen.
Zur Evaluation der Zwerchfellbeweglichkeit werden Aufnahmen unter Durchleuchtung angefertigt. Zwerchfellparesen können durch Schädigungen des N. phrenicus, beispielsweise bei Infiltration durch ein Ösophagus- oder Bronchialkarzinom, auftreten. Das paretische Zwerchfell zeigt dann eine paradoxe Atmung: Bei Inspiration wird es passiv nach kranial gezogen.
Weichteilen in der Übersichtsaufnahme abgegrenzt werden. Das aortopulmonale Fenster bezeichnet eine Nische des Mediastinums zwischen Aortenbogen und Truncus pulmonalis. Beurteilungskriterien sind Mediastinalbreite und -kontur sowie der Verlauf der Trachea. Medi astinalverbreiterungen lassen sich oft schon auf Thora xa ufnahmen Media stinum nachweisen. Zur näheren Klassifikation Das M ediastinum ist der intrathorakale Extrapleuralraum zwischen den Lun gen- eignen sich aber v. a. CT und MRT. flügeln. In der p. -a.-Aufnahme erschei nt Mediastinale Raum ford erungen können verschiedenste Ursachen haben es als M ittelschatten, in dem das Herz, (I Tab. 4). gro ße Gefäße, Schilddrüse und Nebenschilddrüse, Thymus, mediastinale Lymphknoten und Ösophagus liegen. Hiuflgste Raumforderunalat die retro:Die luftgefüllte Trachea und die großen stemalllegende Struma. Bronchien können von den übrigen
I
Abb .
9: Zwerch fe llruptu r. in d er p .-a.-Th o rax-
aufn ahm e lieg t ein Te il des luft gefüllte n M age ns intra th ora kal und komprimi ert die link e Lunge. Das Mediastinum is t zur rec ht en Se it e ve rlage rt. M e ist ist e ine Zwerc hfell ruptur t rau mati sc h bedingt (vgl. auc h .,Zwerc hfellhe rni e n", S. 50).
I t 61
Weitere bildgebende Verfahre.,
CT/ MRT Die CT nimmt eine zen trale Stellung bei der weiterführenden Diagnostik fast aller Erkrankungen von Lunge und Mediastinum ein. Ihr Vorteil gegenüber der konventionellen Thoraxaufnahme liegt klar in der um ein Vielfaches höheren Kontrastau fiösung und der überlagerungsfreien Darstellung der anatomischen Strukturen. Die i. v. Applikation von Komrastmitteln verbessert die Abgrenzu ng von Mediastinalstrukturen und Lungengefäßen. Da die Dichteunterschiede im Thorax stark variieren (Luft in der Lun ge: - 1000 HE, Knochen: + I 000 HE), werden für eine opti male Beurteilung von Lun ge oder Mediastinum verschiedene Fenster gewählt (Lungen - bzw. Weichteilfenster, s. s. 10). Die MRT mit einem höheren Weichteilkontrast bietet Vorteile in der Darstellu ng von Pl eura und Thoraxwand und wird zunehmend zu r Klärung unsicherer Befun de im Med ias tinum eingesetzt · Nachteil ist die langsamere Untersuch un stechnik , au s der ß wegungsartefakte (du rch Atmung, Pu lsa tion von Herz und efäßen) resultieren könne n.
Herz, Lunge und große Gefäße
~~--------------------------------------~~~~~~~~~~~~
raxaufnahme zeigt eine schornsteinartige Verbreiterung des mittleren und oberen Mediastinums. b) Das Seitbild zeigt den Tumor als ausgedehnte, retrosterna l liegende Verschattung. c) Das axiale, kontrastverstärkte CT-Bild zeigt die genaue Ausdehnung des Tumors: V. anonyma (ln V), Aorta ascendens und descendens (Ao) sowie Trachea (Tr) sind von der knotigen Raumforderung umwachsen. [18]
Bronchografie Die Darstellung des mit einem jodhaltigen Kontrastmittel gefärbten Bronchialsystems mittels konventioneller Röntgentechnologie ist weitgehend von der Schnittbildgebung abgelöst worden. Mögliche Indikation ist die Darstellung von Bronchiektasen oder peripheren endobronchialen Tumoren. Lungenszintigrafie Nuklearmedizinische Untersuchungen der Lunge ermöglichen die Dokumen-
tation regionaler Lungendurchblutung (Perfusionsszintigrafie) und -belüftung (Ventilationsszintigrafie). ~
Perfusionsszintigrafie: Es werden "'Tc-Pertechnetat-markierte Albuminpartikel mit einem Durchmesser von 10-40 1--lm i. v. appliziert, die das Kapillarbett primär nicht passieren können. Die Anreicherung wird detektiert, wobei die Verteilung der Perfusion des Par enchyms entspricht (I Abb. 11 ). Hauptindikation ist der V. a. Lungenembolie. 99
32 I 33
I Abb. 11 : Normalbefund einer Lungen-Perfusion sszintigrafie. Die beiden Lungenflügel zeigen sich als zwe i schwarz dargestellte Schatten. Dabei reichem die Lungenspitzen im Oberfeld infolge des hydrostatischen Drucks etwas weniger gut an als die Lungenunterfelder. Die Aufnahmen wurden von ventral, dorsal und zwei schrägen Projektionen angefertigt (LPO/RPO = links bzw. rech ts posterior oblique). [ 16]
~ Ventilationsszintigrafie: Der Patient inhaliert 99 "'Tc-markierte Aerosolpartikel oder radioaktive Edelgase 133 ( Xenon), die sich an der Schleimhaut von Bronchien und Lunge niederschlagen. Hier entspricht die detektierte Verteilung der regionalen Belüftung der Lunge. Die Ventilationsszintigrafie ist bei V. a. Lungenembolie in Kombination mit der Perfusionsszintigrafie sowie bei obstruktiven Lungenerkrankungen indiziert.
Zusammenfassung X Bei einem einseitigen Zwerchfellhochstand kann eine abdominelle oder eine thorakale Ursache vorliegen. Dabei sollte neben der seltenen Phrenikusparese bevorzugt an eine Atelektase oder Lungenembolie gedacht werden. X Lymphknotenvergrößerungen sind die häufigste Ursache einer mediastinalen
Raumfo~derung.
Ursächlich können entzündliche Erkrankungen
wie Tbc oder Sarkoidase sowie neoplastische Prozesse wie Metastasen oder Lymphome sein. X ln der weiterführenden Diagnostik von fast allen Lungenerkrankungen und Veränderungen des Mediastinums ist die CT das Verfahren der Wahl.
Erkrankungen des Lungenkreislaufs Lungenembolie
I Abb. 1: Lu ngen infarkt_ Im rechten Oberfeld ist ein keilförmi ge r, der Pl eura auf sitze nd er
Die akute Lungenembolie ist in der Allgemeinbevölkerung die dritthäufigste, bei hospitalisierten Patienten sogar die häufigste Todesursache. Es kommt dabei zu einem embolisehen Verschluss der A. pulmonaUs oder einer ihrer Äste durch Einschwemmen eines Thrombus, der meist aus den tiefen Beinund Beckenvenen stammt. Je nach Ausmaß der Verlegung ist das klinische Bild variabel: Es reicht von diskreten Verläufen über respiratorische Symptome mit akuter Dyspnoe, Thoraxschmerz und Hämoptoe bis zum Herz-Kreislauf-Stillstand. Radiologische Diagnostik Nur in der Minderzahl der Fälle zeigt die Thoraxaufnahme Hinweise auf eine Embolie. Dabei sind die meisten Anomalien unspezifisch:
Versc haltu ngs bez irk zu erk enn en (H ampton's Hump). [ 16)
Der sichere Nachweis einer Lungenembolie erfolgt heute meist durch eine CT-Anglografie der Pulmonalarterien, ist aber auch mit einer Perfusions-Ventllations-Szintlgrafie oder einer konventioneJ... len Angiografie möglich.
~
Zeichen der Rechtsherzbelastung mit Vergrößerung des Herzschattens und des Truncus pulmonalis. ~ lpsilateraler Zwerchfellhochstand, Plattenatelektase und Pleuraerguss. ~ Gefäßveränderungen wie ein Kalibersprung einer Pulmonalarterie mit Erweiterung vor und Reduktion des Lumens distal des Verschlusses ("Knuckle Sign "). ~ Umschriebene, regionale Minderdurchblu tung und Gefäßengstellung mit sekundärer Transparenzerhöhung ("Westermark-Zeichen"). ~ Mit einer Latenzzeit können der Pleura aufsitzende keilförmige Versehatlungen mit abgerundeter, zum Hilum zeigender Spitze auftreten ("Hampton's Hump", I Abb. 1). Sie entsprechen ödematösem oder infarziertem Lungengewebe.
lnhalationsszintigramm
Die CT-Angiografie ist die Methode der ersten Wahl, mit der sich pulmonal-arterielle Thromben direkt bis auf das Niveau der Subsegmentarterien darstellen lassen. Dabei finden sich hypodense Kontrastmittelaussparungen im Gefäßlumen. Die Perfusions-Ventilations-Szintigrafie ermöglicht einen indirekten Nachweis des Thrombus: Dabei werden Perfusion und Ventilation der Lunge verglichen (I Abb. 2). Bei einer Lungenembolie find et sich ein keilförmiger Ausfall im Perfusionsbild, der im Ventilationsszintigramm nicht zu sehen ist. Diese Method e spielt im klinischen Alltag aber aufgrund der Fortschritte der CT-Angiografie nur noch in Ausnahmefällen (z. B. Kon traind ikationen gegen eine Kontrastmittelgabel eine Rolle. Die Pulmonalisangiografie (I Abb. 4) gilt als das sicherste Nachweisverfahren einer Lun genembolie, wegen der höheren Komplikationsrate wird aber meist die CT-Angiografie vorgezogen (I Abb. 3). Allerdings bietet die Angiografi e therapeutische In terventionsmöglichkeiten wie eine hoch dosierte lokale Lysetherapie oder eine Embolusfra gmentation. Zeichen' einer Embolie ist ein Füllungsdefekt oder Abbru ch der Kon trastmittelsä ule im Ge fäß und eine Dilatation vor der Stenose. Pulmonalarterielle Hypertonie und Cor pulmonale
Ll
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DORSAL.
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Bei ei ner Erhöhung des pulmonalarteriellen Mitteldrucks auf > 20 mmH g in Ruh e spricht man von pulmonalarterieller Hypertonie. Irrfolge der Druckbelastung kann sich das Bild
Perfusionsszintigramm
eines Co r pulmonale zun ächst mit einer Hypertroph ie und später mit einer Dilatati on des rechten Ventrikels entwi ckeln. Dabei wird die durch eine akute Wid erstand serh öhung im
I Abb . 2: Im Vergleicl1 von lnhalations- und Perfu sionssz inl igramm lasse n
DOS
VENT A
sich beidseiti g multiple Perfusionsausfälle nac hweisen, die multip len Lungen. embolien nt sprec hen. [ 16J
Herz, Lunge und große Gefäße
341 35
I Abb. 3: Lun genem bol ie. a)l n der p.-a.-Aufn ahme leichter Ple uraerguss recht sse itig. b) Die CT zeigt einen Throm bus in der Pul mo nalarterie, die den rech t en Unterlappen versorgt(~). [ l j
a
I Abb. 4: a) Norma lbefun d einer Pu lmonal isangiografie. b) Lungenembo lie. Es zeigt sich ein großer, nicht perfundierter Bereich (+-+). Nachweis des Th ro mbus als sichtba rer Füllungsdefekt im kontrastierten Gefäß hier in der Unterlap penarte ri e (gek rümm te ~).(18 ]
kleinen Kreislauf (meist Lungenembolien) verursachte akute Rechtsherzbelastung vom chronischen Cor pulmonale unterschieden. Ursächlich für Letzteres sind verschiedenste Struktur-, Funktions- oder Zirkulationsstöru ngen der Lunge. In der Thoraxübersicht imponieren als erstes Zeichen dilatierte zentrale Pulmonalarterien mit abrupten Kalibersprün· gen beim Übergang zu den Segmentarterien. Das Cor pulmonale zeichnet sich durch eine Kardiomegalie mit rechtsventrikulärer Erweiterung und verbreiterten Kavaschatten aus (I Abb. 5). Oft gibt das Röntgenbild auch Hinweise auf die Ätiologie (z. B. emphysematöse, überblähte Lunge bei COPD als häufigste Ursache einer sekundären pulmonalarteriellen Hypertonie) .
I Abb. 5: Progredie nte pulm on ale Hypertoni e. a) Erst aufnahmen mit unauffälligem Befund. b) Mehrere Jahre später ist das Herz deutlich größer geworden . Di e rechte A. pu lmonali s principalis dexter (RPA) und der Truncus pulmonalis (MPA) sind deutlich dilatiert. Beac hte auch den ra sc hen Kali berve rlu st der zen tralen Arterien zur Peripherie hin. [ 18]
Zusammenfassung • Lungenembolie: Methode der Wahl ist die Angio-CT. ln der konventionellen Thoraxaufnahme fehlen oft trotz massiver Embolie pathologische Befunde. • Zeichen einer pulmonalarteriellen Hypertonie und des Cor pulmonale in der Thoraxübersichtsaufnahme: dilatierte zentrale Pulmonalarterien, abrupte Kalibersprünge, rechtsventrikuläre Erweiterung.
Entzündliche Lungenveränderungen I Pneumonien
Pneumonien sind durch infektiöse Agenzien ausgelöste Erkrankungen des Lungenparenchyms. Sie treten in einer Vielzahl von Erscheinungsformen auf und werden nach morphologischen und radiologischen Kriterien eingeteilt (I Tab. I). Ein Erregernachweis erfolgt im Bronchialsekret
111- Lobärpneumonie: Die Lobärpneumonie ist die Pneumonie des Alveolarraums eines gesamten Lappens/Segments [I Abb. I). Sie wird überwiegend durch Pneumokokken verursacht. Der klinische Verlauf ist hochfebril mir Husten, Auswurf und Thoraxschmerzen . 111- Bronchopneumonie: Hier si nd multilobulär Alveolen und Bronchiolen betroffen (I Abb. 2) . Typische Erreger sind
_ _ _ _ _ _M _e _r_kmale Im Röntgenthorax Lobärpneumonie
Großflächige, homogen e Verschattung mit positivem Bronchopneumogramm; scharf
begrenzt auf Lappen /Segment; evll. beglei tender Pleuraerguss. Branchepneumonie
Multifokaler Befall mit konfluierenden Fleckscha tten II Abb . 2).
Interstitielle Pneumonie
Stre ifige, netzartige Zeichnung, meist beidseitig symmetrisch hilifugal verlaufend; zusätzliche unscharf begrenzte klein fl eck ige Schatten durch Exsudationen 11 Abb. 3). Pleuraergüsse feh len meist.
I Tab. 1: Rad iologische Kennzeichen von Pneumonien.
I Abb. 1: Lobärpneumoni e. a) ln der a.-p.-Aufnahme maskiert das segmenta l gut abgrenzbare Infiltrat den rec hten Herzra nd. Di eses Silhouettenzeichen ist typisch für einen pathologischen Prozess im Mittellappen . b) Die Seitaufnahme bestätigt dies. Gestrichelt eingezeich net sind kleine und große Fissur. ]1 81
1 Abb. 2: Bronchopneumonie . ln der Thoraxaufnah-
I Abb . 3: Interstiti elle Pn eum onie . Es sind fl ä-
me zeigen sich multi lok uläre Versc hallungen (- >) in der rechten und linken Thoraxhemi sphäre, die sich an keine anatomi sc hen Grenze n halten. 11 41
chige, dystelektati sche Infiltrate im Mittell appen rec hts und di skrete, mil chgla artige Infiltrate in den übri ge n Ab sc hnitten zu erk ennen. 114]
Staphylokokken oder Streptokokken. Die Bronchopneumonie verläuft milder mit subfebrilen Temperaturen. 111- Interstitielle Pneumonie: Von der Emzündungsreaktion ist das bindegewebige Lungengerüst betroffen [I Abb. 3). Zum Erregerspektrum zählen Viren, Mykoplasmen, Rickettsien und Chlamydien. Klinisch charakteristisch ist ein langsamer Verlauf mi r subfe brilen Temperaturen und trockenem Reizhusten. Häufig kommt es zu einer sekundären bakteriellen Superinfektion der terminalen Luftwege. Pneumocystis-Pneumonie Die Infektion der Lunge mit Pneumocystis jirovec ii (früher wurde Pneumocystis carinii für den Erreger gehalten) ist eine opportunistische Erkrankung bei immungesc hwächten Patienten. Klinisch imponiert eine uncharakteristische Symptomatik mit Dyspnoe, Fieber und unproduktivem Husten. Radiologisch zeigt sich zunächst eine interstitielle Zeichnungsvermehrung, dann eine milchglasartige Eintrübung. Später dominieren fleckförmige bis flächige Infiltrate, wobei die Lungenperipherie meist ausgespart wird. Typischerweise fehlt ein begleitender Pleuraerguss. Pilzpneumonien Auch Pilzpneumon ien werden bevorzugt bei im mu nsupprimierten Patienten beobac htet. Dabei istd ie Aspergillose [Aspergillus fumigatus) die hä ufi gste Form. Im Röntgenbild erscheint das Aspergi 11om als homogener Rundschatten bevorzugt innerha lb von präformierten Höh len wie z. B. tuberkulösen Kavernen. Charakteristisch ist eine halbmonct _ förmi ge Luftansammlung zwisc hen Infiltrat und Höhlenwand .
Lungenabszess Lung nabszesse ntstehen meist in folge einer Pneumoni e. ie könn en aber auch Folge von Aspirationen, Infarkten oder ßroncl1iektasen sein.
Herz, Lunge und große Gefäße
lnhalative Noxen
Silikose (Ouarzstaubexposition). Asbestose (Asbestexposition), organische Stäube
Nicht-inhalative
Arzneimittelinduzie rt (z. B. Bleomycin), ioni sierende Strahlung (Strahlenpneumonitis)
Noxen
I
Systemerkrankungen
Sarkoidose, Kollagenasen
Kreislaufbedingte Lungenschäden
Chronische Stauungslunge, akutes Lungenversagen (ARDS)
36
I 37
I Abb. 4: Lungenabszess. Im linken Unterfeld zeigt die Thoraxaufnahme ein e rundliche Verdichtung mit einem Luft-FlüssigkeitsspiegeL [ 161
Tab. 2: M ögliche Ursachen einer Lungenfibrose.
Solange die eitrige Einschmelzung keinen Anschluss an das Bronchialsystem hat, stellt sich der Abszess röntgenologisch als rundliche, homogene Verschattung dar. Ein Luft-Flüssigkeitsspiegel entsteht nach Anschluss der Abszesshöhle an einen Bronchus oder bei gasbildenden Bakterien (I Abb. 4). In der CT kann .die Abszessmembran nach i. v. KM-Gabe als anreichernde Struktur um den zentral hypodensen Herd dargestellt I werden. lungenfibrose
Verschiedenste interstitielle Lungenerkrankungen verursachen durch chronische Entzündungen des Lungeninterstitiums einen narbigen Umbau mit Vermehrung des Bindegewebes. In etwa der Hälfte der Fälle bleibt die Ätiologie unklar (I Tab. 2). Die Thoraxübersichtsaufnahme zeigt zu Beginn eine retikulo-noduläre Zeichnungsvermehrung. Im chronischen Stadium, wenn die Elastizität des Parenchyms abnimmt, besteht eine Volumenminderung der Lun-
Abb. 5: Lungenfibrose. a) Die Thoraxübersichts aufnahme zeigt beidseitig eine ausgeprägte grobretikuläre Strukturvermehru ng im Mittel- und Unterfeld (""*)-Der Conus pulmonalis ist aufgeweitet (Pfeilspitzen) . b) Der axiale Cl-Schnitt in Höhe der Unterfelder weist eine mittelgrobe, netzartige, z. T. honigwabenförmige (""*) Lungenfibrose nach. Die Aufweitung des Conus pulmonalis und die in der CT sichtbaren Kalibersprünge der Lungenarterien sind als Zeichen einer pulmonalen Hypertonie zu werten. Man beach-
te die mit Pfeilspitzen markierte intrapleurale Luftansammlung (.,Bieb") als Zeichen eines Emphysems.
[14]
ge mit Zwerchfellhochstand. Irrfolge fokaler Überblähungen entstehen multiple, meist basal gelegene zystische Veränderungen, die von fibrotisch verdickten Septen umgeben sind: Man spricht hier von einer .,Honigwabenlunge" (I Abb. 5). Im Endstadium kann zusätzlich eine pulmonalarterielle Hypertonie mit Cor pulmonale vorliegen. Zum Nachweis einer Lungenfibrose ist
die hochauflösende CT (HR-CT) das Mittel der Wahl. Sichtbar sind hier eine retikuläre Zeichnungsvermehrung, Mikronoduli sowie destruktive Veränderungen (Emphysem oder Bronchiektasen), im akut alveolitischen Stadium auch milchglasartige Trübungen. Dabei ist die topografische Anordnung der Veränderungen mitunter hinweisend auf die Ätiologie der Erkrankung.
Zusammenfassung X Pneumonien werden nach dem radiologischen Befund unterschieden: Lobärpneumonie (scharf begrenzte, großflächige Verschattung), Branchepneumonie (konfluierende Herde) und interstitielle Pneumonie (diffuse interstitielle Zeichnungsvermehrung). X Bestes bildgebendes Verfahren zur Darstellung einer Lungenfibrose ist die HR-CT. Kennzeichen sind eine interstitielle Zeichnungsvermehrung und im Endstadium eine "Honigwabenlunge".
,I
Entzündliche Lungenveränderungen II Lungentuberkulose (Tbc) Auch wenn Morbidität und Mortalität in den Industrieländern seit Anfang des letzten Jahrhunderts stark zurückgegangen sind , ist weltweit rund ein Drittel der Bevölkerung mit Tbc infiziert. So gehört die Erkrankung, die meist durch eine Infektion mit Mycobacterium tuberculosis hervorgerufen wird, in Entwicklungsländern zu den häufigsten Infektionskrankheiten. Der Verlauf der Lungentuberkulose lässt sich in Stadien einteilen: Primärstadium Die Erstinfektion verläuft meist asymptomatisch. Fakultative Symptome sind subfebrile Temperaturen, Husten und Nachtschweiß. Das radiologische Korrelat der Erstinfektion ist der Primärherd ("Ghon-Herd"), der überall in der Lunge liegen kann. Er lässt sich im Röntgenbild als erbsen-bis haselnussgroßes, flau sichtbares und unscharf berandetes Infiltrat nachweisen (I Abb. 6). Bei zusätzlich vergrößerten ipsilateralen Lymphknoten spricht man auch von einem Primärkomplex. Komplikationen des Primäraffekts sind:
.,.. Primärtuberkulose: Nach Einbruch in die Bronchien kann die Erkrankung bronchogen streuen. Dabei sind im Röntgenbild eine segmentale Verschaltung als Zeichen einer Bronchopneumonie und bei Ausbildung von Kavernen Ringschatten zu erkennen. .,.. Simon·Spitzenherde: Bei einer hämatogenen Streuung des Erregers entwickeln sich häufig sog. Simon-Spitzenherde. Sie imponieren als diskrete Reflexschatten in den Lun genspitzen. .,.. Pleuritis exsudativa: Der einseitige Pl euraerguss ist im Röntgenbild als Versehartung im Sinus phrenicocostaJis nachzuweisen.
Häufig Ist der Pleuraerguss das einzige radiologische Zeichen eines Primäraffekts. Daher muss bei Vorliegen eines einseitigen Pleuraergusses unklarer Genese differenzialdiagnostisch auch an eine Tbc gedacht werden.
Postprimäre Lungentuberkulose Di e Postprimärperiode entsteht durch endogene oder exogene Reinfektion und tritt meist nur im Erwachsenenalter auf. Die Postprimärperiode ist immer symptomatisch (Fieber, Nachtschweiß, Abgeschlagenheitj. Die Postprimär-Tbcheilt nicht spontan aus und ist immer behandlungsbed ürftig. Sie betrifft typischerweise die Lungenspitzen. Es treten ver· schiedene Gewebsreaktionen auf:
.,.. Exsudative Form mit unscharf begrenzten, z. T. kon flui erenden Fleckschatten, entsprechend einer Bronchopneumo· nie. .,.. Produktive Form mit scharf begrenzten, z. T. verka lkten Rundh erd en. Kleine Rundherd e mit einem Durchmesser von 1- 2 mm werden als Tuberkel bezeichnet. Die größeren
I Abb. 6: Tub erk ulose Im link en Oberfe ld ze· · . •gt d1e p.-a.-Th oraxa ufnah me zwe i fl aue, knotige Versc hattunge n, di e Primärherden ein er Oberlappen tu berk u 1ose ent sprec hen. [ 14]
I Abb. 7: Tuberkulom in der Zielaufn ahme d es rechten Lun genoberfeldes ist ein e rundliche Verdichtung mit streifigen, zum Hilu s ziehenden Ausläufern zu erkenn en. [ 16]
I Abb. 8: Postprimäre Tuberkulose. Th oraxa ufnahme ein es Pat ienten mit einer rasch progredienten Verlaufsform. Es find en sich kavernöse Infiltrate des rec ht en Oberlappens (weiße und offe ner sc hwarzer---'>). Transpa re nzminderu ng im Sin .. . ne . eme s entzund l1 chen Befall s nac h intrap uirnonaler St reuung auch im li nken Unterlappen (we ißer offener---'>). [
121
(0,5 - 4 cm) entsprechen Tuberku lomen und we isen häufig Verkalkungen auf (I Abb . 7) . .,.. Kavernöse Form mi t unscha rf begrenzte n Fleckigen Verdichtungen, die konflu ieren und unter Ausbildung einer Kaverne in einen Bronchus einbrechen können. Kavernen imponieren als lufthaltige, scharf begrenzte Ringschatten . In der CT ist der abführende Bronchus mit verdickter Wand gut nach zuweisen (I Abb . 8) . Bei hämatogener Streu ung des Erregers entsteht das Bild einer Miliar-Tbc, die sich durch hirsekorngroße ( l - 2 mn1 ) über beide Lun gen diffus verte il te Fleckschatten a u sze i c hn e~ (I Abb. 9). Nach Abheilen können ka lkdichte kleine Verschattungen, evtl. auch verka lkte Hi luslym phknoten zurück-
Herz, Lunge und große Gefäße
38 I 39
I Abb. 9: Mi liartuber-
I
kulo se. Unzählige, hirse-
idase Stadium I. ln der p.-a.-Thoraxauf-
kerngroße Knötchen vermind ern die Trans-
Abb. 10: Sarko-
nahme beidseitig größensymmetrische,
parenz. Zu Beginn der Erk rankung sind sie
polyzykli sch e Hi li.
radiologi sch nicht darstel lbar. Erst ab einem
Rechts zusätzlich pa ratracheale Lymph-
Durchmesser von etwa 1 mm si nd sie im Röntgenbild zu erkennen.
adenopathie . I 11]
112]
bleiben. Weitere radiologische Zeichen sind Pleurakuppenschwielen mit apikalen Narbensträngen, kraniale Verziehung der Hila und vom Hilum nach kranial verlaufende Streifenzeichnung (fibrozirrhotische Tbc). In der CT lassen sich Kavernen als unterschiedlich große, lufthaltige Hohlräume mit einem wandverdickten, abführenden Bronchus nachweisen. Durch Unterscheidung frischer Infiltrate von narbigen Residuen kann in der CT zusätzlich die Krankheitsaktivität eingeschätzt werden.
I Abb. 11 : Sarkoidase Stadium II. Die p.-a .-Thoraxaufnahme zeigt fein noduläre , überwiegend scharf begrenzte Herde, die v. a. im Mittelfeld dicht gestreut sind (-t). Die Hili sind verdichtet, der Mediastinalschatten verbreitert.
114]
Sarkoidase
Bei der Sarkoidase (auch M. Boeck) handelt es sich um eine granulomatöse Systemerkrankung unbekannter Ätiologie. Sie kann jedes Organ befallen, manifestiert sich aber in über 90% der Fälle in der Lunge. Klinisch wird die akute Verlaufsform mit Arthritis, Erythema nodosum und bihilärer Lymphadenopathie (Löfgren-Syndrom) von der chronischen Sarkoidase unterschieden. Letztere ist häufig ein radiologischer Zufallsbefund und wird erst spät mit Belastungsdyspnoe und Reizhusten symptomatisch.
Stadium I
Röntgenologischer Befund
Zusammenfassung
,.. Beid seitig polyzyklisch vergrößerte Hili infolge einer intrathorakalen Lymphadenopathi e (I Abb . 10)
• Den tuberkulösen Primärkomplex kennzeichnen in
1>- Unauffälliges Lungenparenchym
Stadium II
Stadium 111
I
Radiologische Diagnostik
Die Einteilung in drei Stadien orientiert sich am Befund der Thoraxaufnahme (I Tab. 3). Die CT kann Lymphadenopathie und interstitielle Lungenveränderungen sicher nachweisen, ist aber- da die Befunde im Röntgenbild sehr typisch sind- nur von zweitrangiger Bedeutung.
,.. Evtl. Rückgang der Lymphadenopa thi e ,.. Beteiligung des Lungenparenchyms, sichtbar an interstitieller Zeichnungsverm ehrung mit netzförmigem oder feinnodulärem Muster (I Abb . 11) ,.. Bevorzugt perihilär oder in den Mittelfeldern ,.. Ausbi ldung ein er Lungenlibrose (s. a. S. 37)
Tab. 3: Stadien der Sark oi do se .
der Thoraxübersichtsaufnahme Ghon-Herd und hiläre Lymphknotenkomplexe. X Wichtige radiologische postprimäre Veränderungen
sind vergrößerte und verkalkte Lymphknoten, Tuberkulome, Kavernen, streifig-fibröse Verdichtungen und Verziehungen in den Oberfeldern sowie die Kranialraffung der Hili. • Charakteristischer Befund einer Sarkoidase sind bds. symmetrisch vergrößerte Hiluslymphknoten, später eine feinnoduläre Lungenzeichnung und Fibrose. '
Obstruktive Lungenveränderungen Lungenemphysem
Die WHO definiert das Lungenemphysem als eine irreversible Überblähung der belüfteten Räume distal der terminalen Bronchiolen mit Substanzverlust der Alveolarwände. Dabei kann das Lungenemphysem Folge einer primären altersbedingten Atrophie sein. Sekundär entsteht es u.a. als Folge einer COPD, bei angeborenem Alpha-1-AntitrypsinMangel oder einer lokalen Überdehnung des Parenchyms z. B. nach Lungenteilresektion oder in der Nachbarschaft schrumpfender fibrotischer Narben. Klinisch werden zwei Typen unterschieden: "Pink Puffer": hagerer Patient mit deutlicher Dyspnoe, kaum Zyanose und einem eher trockenen Husten. ~ "Blue Bloater": übergewichtiger Patient mit deutlicher Zyanose, kaum Dyspnoe und eher produktivem Husten. ~
kostophrenischen Winkels und einge· schränkter Atemexkursion. ~ Fassthorax: Zunahme des sagittalen Thoraxdurchmessers, vermehrte Kyphosierung der BWS, eine Verbreiterung der Interkostalräume und horizontale Ausrichtung der dorsalen Rippenanteile [I Abb. 1). Gefäßalteration Die Rarefizierung der peripheren Lun· gengefäßzeichnung ist das einzige direkte Emphysemzeichen. Sie resultiert aus einer verminderten Anzahl von Gefäßschatten pro Flächeneinheit und dünneren Gefäßlinien. Da es keine Normwerte für die Lungengefi!kelchnung gibt, Ist dieses Kriterium "''"bei vorliegenden Voraufnahmen zu verwerten.
Luft. Dabei ist die erhöhte Strahlentransparenz ein unsicheres Zeichen, da sie von multiplen Faktoren beeinflusst wird (Untersuchungstechnik und Belichtung, Konstitution des Patienten etc.) . Bullae sind intrapulmonalliegende luftgefüllte Hohlräu me, die sich als rundlich ovale Transparenzerhöhungen darstellen. Blebs dagegen liegen intrapleural und sind Luftansammlungen, die sich bei kollabierter Lunge als luftgefüllte Blase ohne Epithel über das Niveau der Pleura erheben (s. S. 37, I Abb. 5). Man beachte, dass sich das radiologische Erscheinungsbild begleitender Lungenerkrankungen bei Vorliegen einesEmphysems lindert. Die betroffenen ka.. pillerarman Bezirke sind beispielsweise bei Pneumonien weniger stark in Mitle~ denschaftgezogen, sodass sich die bll~ morphologischen pneumonlachen Verllnderun~nlnhomogen Ober die Lunge verteilen.
Durch Tiefertreten des Herzens [Zwerchfelltiefstand) findet sich das Bild eines "Tropfenherzens" (I Abb. I). Des Weiteren können als Zeichen einer Radiologische Diagnostik In der CT stellt sich das Emphysem als pulmonalarteriellen Hypertonie ein Das radiologische Bild im Röntgenunscharf begrenztes Areal mit luftäquiThorax bestimmen folgende Emphysem- vorspringender Pulmonalisbogen sowie valenten Dichtewerten dar. Benachbarte Kalibersprünge in die peripheren Pulmo- Bindegefäßsepten und Gefäße sind zeichen: nalarterien auftreten. destruiert oder verlagert. Mittels CT Zeichen der pulmonalen lässt sich ein Emphysem früher erfassen Veränderung des Lungenparenchyms als in der Thoraxaufnahme und der Überblähung Die Transparenzerhöhung des peripheSchweregrad zuverlässig einschätzen ~ Zwerchfelltiefstand [erstes Zeichen eines Emphysems) mit flach ausgespann- ren Lungenparenchyms ist die Folge von (I Abb. 2). Ebenso ist eine Zuordnung Oligämie und vermehrter alveolärer des Subtyps besser möglich (zentriloten Zwerchfellkuppen, Aufweitung des
I Abb . 1: Lunge nemphysem bei eine r Patientin
mit CO PD. a) Di e p.-a.-Th oraxaufnahm e zeigt Ze ichen ein es Lungenemphysems: Zwerchfelltiefstand (offe ne weiße - >). Tropfenh erz, verstärk,
te hilu snahe Gefäßze ichnung (offene weiße ) und verminderte Gefäßze ichnung der Unterfeld er (weiße - >). b) Se itlich imponi ert das typ isc he Bi ld
ein es Fass thorax und die Zun ahme des retrosternalen Raum s (gestrichelter weißer ). 11 21
Herz, Lunge und große Gefäße
buläres, panlobuläres und paraseptales Emphysem ).
40
I 41
I Abb. 2: Schweres zentroazinäres Lungenemphysem. lnfolge des durch langjähriges Rauchen verursachten Lungenemphysems ist der rechte Oberlappen nahezu gänzlich zerstört. Lin ks finden sich za hlreiche Emphysem bullae, die typischerweise keine sichtba re Wandung haben. ( 11 ]
Bronchiektasen
Bronchiekta sen sind umschriebene, irreversible Erweiterungen der mittleren und kleinen Bronchien. Sie entstehen primär infolge frühkindlicher Infektio· nen, Strikturen, eingedickten Schleims (Mukoviszidose!) oder langsam wachsender Tumoren . Sie liegen bevorzugt dorsobasal und können eine zylindrische, sackförmige oder variköse Form haben. Klinisch liegen typischerweise rezidivierende bronchopulmonale Infekte vor. Radiologische Diagnostik
Die Thoraxaufnahme wird meist von Zeichen der Grunderkrankung dominiert. Zylindrische Bronchiektasen können als schienenartige Schatten vom Hilus in die Peripherie ziehen (auch "Tram Lines"). Sackförmige zystische Bronchiektasen führen zu Ringschatten mit gelegentlichem Luft-Flüssigkeits· spiegel (I Abb. 3) . Mittels CT lassen sich die aufgeweiteten, teilweise wandverdickten Bronchien z. B. an einer fehlenden Verjün· gung in die Peripherie gut nachweisen (I Abb. 4).
I Abb. 3: Das a.-p.-Thoraxbild zeigt schienenartige Schatten ("Tram Line" ~).die vom Hilus in die Peripherie ziehen. Dies entspricht zylindrischen Bro nchiektasen als wandverd ickte Bronchien ohne adäquate Ka liberreduktion. [ 181
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Abb. 4: Bronchiektasen. ln der CT-Aufnahme eines Pa tienten mit zystischer Fibrose zeigen sich bis in die Lungenperipherie aufgeweitete Bron· chien mit verdickter Bronchia lwa nd . [ 11]
Zusammenfassung
a Wichtigste radiologische Zeichen eines Emphysems sind erhöhte Strahlentransparenz des Parenchyms (Gefäßrarefizierung}, Zwerchfellabflachung und vergrößerter Sagittaldurchmesser des Thorax. • Schlüsselzeichen von Bronchiektasen in der Thoraxaufnahme sind schienenartige Schatten ("Tram Lines"} und Ringschatten.
Tumoren der Lunge Bronch ia lka rzi nom
Radiologische Diagnostik
Je nach Lokalisation und Ausdehnung verursachen Bronchialkarzinome unterschiedliche Erscheinungsbilder in der Thoraxübersichtsaufnahme:
Das vom Bronchialepithel ausgehende Bronchialkarzinom (BC) ist in Deutschland der zweithäufigste Tumor und macht 95% aller Lungenmalignome aus. Zigarettenrauch ist die wichtigste karzi- ~ Das periphere Bronchialkarzinom nogene Noxe, deutlich seltener bestestellt sich als peripherer Rundschatten hen berufliche Karzinogene wie z. B. mit unscharfer Begrenzung und Corona Asbest. Nach ihrer Lokalisation werden radiata, einer radiär vom Tumor ausgefolgende Formen unterschieden: henden Streifenzeichnung (Krebsfüßchen), dar. Weitere Malignitätskriterien ~ Peripheres Bronchialkarzinom: eines Rundherdes sind Rigler-Nabelmeist Adenokarzinome; Sonderform: zeichen (Gefäßhilus), exzentrische EinPancoast-Tumor der Lungenspitze mit schmelzungen und unscharfe Konturen früher Infiltration von Thoraxwand, (I Abb. 1). Halssympathikus (Horner-Trias) und zervikalen Nervenwurzeln (PlexusDas periphere Adenokarzinom kann in neuralgie). der Thoraxübersichtsaufnahme ein ~ Zentrales Bronchialkarzinom: entzOndliches pneumonlsches Infiltrat hilumsnah, histologisch meist Plattenimitieren. epithel- oder kleinzelliges Karzinom. ~ Diffus wachsendes Bronchialkar~ Da die meisten zentralen Karzizinom: meist Alveolarzellkarzinome. nome im Bronchus oder manschettenförmig um den Bronchus herum wachUnspezifische Symptome sind Husten, sen, ist die Bronchusstenose mit anDyspnoe und Thoraxschmerz. Hämogrenzender Atelektase der häufigste Befund (I Abb. 2). Des Weiteren kann ptyse ist oft ein Spätsymptom. es zu poststenotischen Pneumonien
(Retentionspneumonie) mit segmentaler Fleck- oder Streifenzeichnung kommen. Eher selten ist eine l1ypertransparent imponierende poststenotische Überblähung durch Ventilwirkung des Tumors ("Air-Trapping"). Der zentral wac hsende Tumor muss in der Übersichtsaufnahme nicht unbedingt zu sehen sein. Manchmal aber ist ein zentraler Tumorschatten an einem nach lateral konvex vergrößerten, plumpen Hilus und eine hilifugale Streifenzeichnung (Infiltration der Lymphangien) zu erkennen. Zeichen einer Metastasierung sind ein maligner Pleuraerguss und vergrößerte hiläre oder mediastinale Lymphknoten. Sie verursachen ein verbreitertes Mediastinum, Ösophagusstenosen und Kompressionen der V. cava. Bei Infiltration des Tumors in denN. phrenicus kommt es zu einer ipsilateralen Zwerchfellparese mit Zwerchfellhochstand. Der Pancoast-Tumor liegt in der Lungen. spitze und füh rt zu einer einseitigen Verschaltung und Rippendestruktionen Das Staging eines BC erfolgt mittels · kontrastverstärkter CT: Dabei können di e genaue Tumorausdehnung und
a I Abb. 1: Pe riph eres Bronchialk arzinom. a) ln der p.-a.-Thoraxübersicht projiziert sich nah zum rec ht en Hilu s eine unscharf begrenzte Verschaltung mit radiären Au släufern in di e Umgebung ( ). b) Di e seit liche Aufna hme loka lisiert den Herd aber dorsal des Hilu s in den rec hten Unterlap pen (apika l). c) Das transve rsa le CT-Bild ze igt di e Lagebez iehunge n de s inh omoge n dichten Tumors zu den Media stinal strukturen. Man beac hte den Tum orstrang zur Pleura: Der sog. Pleu ra fin ge r ist ein Malignitätskriterium (PA • Pulmonalarteri e, Ao : Aorta). /181
1 Abb. 2: Zentrales Bronchi alkarzinom. lnfolge d e r Raumforderun g im Hi lum sbere ich ist der Oberlappe nbronchus ve rl egt, die poststenoti sc he Ate tektase zeigt sicl1 als l1ornogener segmentaler Sc halten. Al s Ze ichen der Volumenmind erun g ko t. labiert die Fiss ura minor nac h krani al. Die hilu snall e Raumforde run g (M) .. beult " di e son t einfa c h nach kranial konvexe Fi sur aus. /1 8[
Herz, Lunge und große Gefäße
42 143
Metastasierung in mediastinale oder .". Rundherdmetastasen: Bei hämatohiläre Lymphknoten bzw. andere Orgener Metastasierung lassen sich solitäre gane (Leber, Gehirn, Nebenniere, oder multiple, homogene, kugelförmig Skelett) dokumentiert werden. Das zen- expansiv wachsende Herde unterschiedtrale Bronchus karzinom selbst impolicher Größe nachweisen. Meist sind sie niert in der CT als weichteildichte, scharf begrenzt (I Abb. 3). unscharfe Raumforderung mit Bronchus- .". Lymphangiosis carcinomatosa/ alteration. Periphere BC zeigen sich als Pleuritis carcinomatosa: Der Tumor unscharf begrenzte, periphere Rundbreitet sich strangartig in den Lymphherde mit radiärer Streifenzeichnung. spalten und dem pulmonalen Interstitium aus. Bei tumoröser Infiltration der Pleura zeigt sich ein Erguss oder eine Lungenmetastasen strangartige Pleuraverdickung Fast jedes dritte Malignom metastasiert (I Abb. 4) . in die Lunge. Hämatogene Lungen.". Pneumonische Metastasen: Ausmetastasen finden sich v. a. bei Primärbreitung des Tumors in den anatomisch I Abb. 3: Rundherdmetastasen . Die p.-a.-Aufnahme zeigt multiple Metas tasen. Die Pfei le martumoren der Niere, Mamma, Prostata präformierten intraalveolären und kieren eine durch Rippenmetastasen hervorge ruund der Schilddrüse. Allerdings können intrabronchialen Räumen (v. a. Ösopha- fene Weichtei lschwellung. 111 selten auch Magen-, Pankreas- und gus-, Mammakarzinome). Mammakarzinome lymphogen in die Lunge metastasieren. Zur Diagnose eignen sich sowohl Rönt- beim Nachweis von kleinen RundherRöntgeno logisch werden folgende Forgenübersichtsaufnahmen als auch die den und Lymphangiosis carcinomatosa men unterschieden: CT. Dabei ist die Schnittbildgebung überlegen (I Abb. 5) .
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I Abb. 4: Lymphangiosis carc inomatosa. Rechtsseitig nodu läre Transparenzm inderung und streifenförm ige Zeichnungsvermehrung als Folge der Ausbreitung der Tum orzell en in den Lymph-
Abb . 5: Hämatogene Metastasen eines Nierenzellkarzinoms. a) Die Thoraxaufna hme zeigt nu r wenige, flaue Ru ndherde (--+). b) Im KM-verstärkten axia len CT-Schnitt dagegen sind multiple, über die Lu nge verteilte Metastasen zu sehen (--+).1 141
angien. 11]
Zusammenfassung X Zur Diagnose eines Bronchialkarzinoms sind die Röntgen-Thoraxaufnahme und die CT die bildgebenden Verfahren der Wahl. Dabei gilt: Ein Rundherd bei Patienten über dem 40. Lebensjahr wird - bis zum Beweis des Gegenteils - als Karzinom gedeutet. X Das zentrale Bronchialkarzinom imponiert ir:t der CT als weichteildichte, unscharfe Raumforderung mit Bronchusalteration. Periphere BC zeigen sich als unscharf begrenzte periphere Rundherde mit radiärer Streifenzeichnung. • Die Lunge ist häufiger Manifestationsort von Metastasen. Typisches radiolo$isches Zeichen sind multiple, scharf begrenzte Lungenrundherde.
Erkrankungen der Pleura Pleuraerguss
I Abb. I : Pl euraergussform en im Röntgen-Thorax. [16[
Der Pleuraerguss ist eine pathologische Flüssigkeitsansammlung im Pleuraspalt Ursächlich sind meist Herzinsuffizien z, Pneumonien oder Malignome. Dabei wird nach der Zusammensetzung der Flüssigkeit unterschieden: ~ Transsudat: z. B. infolge einer Herz· insuffizienz ~ Exsudat: z. B. bei einer exsudativen Pleuritis ~ Hämatothorax: z. B. infolge ei nes Thoraxtraumas ~ Chylothorax: bei perioperativer oder traumatischer Läsion des Ductus thora· cicus
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Nach operativen Eingriffen sowie bei entzündlichen und tumoräsen Prozes· sen find en sich durch Verwachsungen der beiden Pleurablätter gekammerte Ergüsse (I Abb. 1). Sonegrafisch lassen sich Pleuraergüsse
ab einem Volumen von 30 ml darstellen. Dagegen liegt die Nachweisgrenze in der ThoraxObersichtsaufnahme im Stehen bel rund 200 ml, im Liegen sogar bel 500ml.
ln der transdiaphragmalen oder trans· thoraka len Sonografie zeichnet sich der Erguss echoarm zwischen echorei· ehern Zwerchfell bzw. Thoraxwand ab. Nicht gekammerte Ergüsse verteilen sich nach Umlagern des Patienten. ]lllo- Beim aufrecht stehend en Patienten sammelt sich die Ergussflüssigkeit zunächst am tiefsten Punkt und wird in der p.·a.·Thoraxaufnahme als meniskus· förmi ge, nach lateral ansteigende, homo· ge ne Versehartung im Recessus phre· nicocostalis sichtbar. Da der dorsale Randsinus weiter kaudal als der laterale Randsinus liegt, ist ein Erguss in der Seitaufnahme eher zu erkennen: Er I Abb . 2: Pl eurae rguss. a) P.-a.-Aufn ahm e: Der impon iert als nach kranial konkav be· rec htsse itige Erguss ze igt sich als basa le homogrenzte Verse hartung im dorsalen Sinus gene Versc hattung. b) Seitaufnahme: Der Erguss sa mm el t sic h im dorsa len Recess us ph re nicocos(I Abb. 2). talis (- >),d as rec hte Zwerchfell ist ni cht mehr ]lllo- Bei "Bettlungen" läuft die Flüssig· sic htbar. Zusä tzlicll find et sich ein int erl obu lärer keit über di e gesamte dorsale Pleura Ergu ssa ntei i (IE). c) Sonegrafisc hes Bild eines ausaus, sodass erst größere Menge n ab gedehn ten ec hofreie n Ergusses (E) (L - Leber; A - Kompress ionsatelek tase). [ 141 500 ml nachweisbar sind. Zeichen des
Ergusses si nd hier: eine nach kranial abnehmende vermind erte Strahlentransparenz des gesa mten Hemithorax und ei ne unscha rfe Zwerchfellkontur. ln der CT lasse n sich schon geringste Ergussmengen je nach Ergussart als Saum unterschiedlicher Dichte da rstellen. Dabei sprechen Dichtewerte unter 10 HE für ein Transsudat, Werte über 25 HE für ein Exsudat oder hämorrhagische Flüssigkeit. Pneumothorax
Je nach Ätiologie wird zwischen Spontanpneumothora x bei vorbestehenden Veränderun gen [z. B. Emphysemblasen), Iatrogenem [z. B. Pleurapunktion) oder traumatisc hem Pneumothorax unterschieden. Abhängig vom Volumen der sich im Pleura raum befindenden Luft kann der Pneumothorax asymptomatisch sein, aber auch zu Dyspnoe und Schmerzen bis zum Sc hock führen. Folgend e radiologische Zeichen kön nen sich (v. a. in Exspiration) dar· stellen: ~ Der lufthaltige Pleuraraum zwischen Thoraxwa nd und viszeraler Pleura, die sich als feine Haarlinie zeigt, ist strahlentranspa ren ter als das Lunge ngewebe es sind kei ne Lungengefäße erkennbar ' [I Abb. 3).
Herz, Lunge und große Gefäße
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I Abb. 3: Apikaler Pneumothorax. Die Pleu ra visceralis imponiert in dieser Thoraxaufnahme als feine , vom Thorax abgehobene und gebogene Linie (->) . Jenseits der Linie ist keine Lungengefäßzeichnung mehr sichtbar. [ 181
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.,.. Bei einem lebensbedrohlichen Spannungspneum othorax mit Ventilmecha-
Pleu ramesothel iom
nismus finden sich eine kollabierte Lunge, ipsilateraler Zwerchfelltiefstand, Mediastinalverlagerung nach kontralateral und weite Interkostalräume (I Abb. 4). Es ist eine sofortige Entlastung notwendig! .,.. Den Seropneumothorax mit zusätzlicher Flüssigkeit (z. B. Erguss) im Pleuraspalt zeichnet das oben beschriebene Erscheinungsbild mit einem Flüssigkeitsspiegel aus.
In der Ätiologie des seltenen, vom Mesothel ausgehenden malignen Tumors, des Pleuramesothelioms, spielt eine Asbestexposition eine entscheidende Rolle. Klinisch bestehen eher unspezifische Symptome: Thoraxschmerz, Dyspnoe und Gewichtsverl ust. Im Röntgenthorax kann ein Pleuraerguss der einzige Befund sein. Außerdem findet sich im fortgeschrittenen Stadium eine lobulierte, verbreiterte Pleura, die als ovale oder polyzyklische Verschattung imponiert. Ein weiteres typisches Zeichen ist die Verkleinerung des betroffenen Hemithorax bei sonst regelrecht belüfteter Lunge (I Abb. 5). Mittels CT lässt sich neben der Ausdehnung auch die Tumorart besser beurteilen.
Pleuraschwielen 1-schwarten
Pleuraschwielen entstehen als fibrösnarbige Verdickung der beiden Blätter meist sekundär nach vorausgegangenen entzündlichen Prozessen (z. B. Pleuritis), einem Hämatothorax oder einem chronischen Pneumothorax. Sie zeigen sich in der Thoraxaufnahme meist basal im phrenikokostalen Randwinkel oder apikal im Bereich der Pleurakuppen. Der narbige Zug auf das umgebende Gewebe kann ein Hochziehen des Zwerchfells oder eine Verkleinerung der Interkostalräume verursachen.
Abb. 4: Spann ungspneumothorax. Die linke Lunge ist vollständig ko llabiert (we iße->), der betroffene Hemi thorax zeigt eine hohe Strahlentransparenz. Das link e Zwerchfell steht tief und ist abgeflac ht, Herz und Mediastinum sind nach rechts verlagert (schwarze->). [ 181
I Abb. 5: Pleuramesolheliom. Der Tu mor imponiert als diffus ge lappte Pleuraverbreiterung im rechten Hemithorax, der verk leinert ist. [ 111
Zusammenfassung • Kleinste Ergussmengen lassen sich am besten sonegrafisch darstellen. Größere Volumina (> 200 ml) sind in der p.-a.-Thoraxaufnahme als Verschattung im Recessus phrenicocostalis nachweisbar. • Zeichen eines Pneumothorax in der Thoraxübersichtsaufnahme (Exspirationsaufnahme!) sind ein tief schwarzer Pleuraspalt, den eine feine Linie vom Lungenparenchym trennt, beim Spannungspneumothorax zusätzlich Mediastinalverlagerung nach kontralateral und ein ipsilateraler Zwerchfelltiefstand.
Die Aorta Aortenisthmusstenose Die Aortenisthmusstenose oder Coarctatio aortae ist eine angeborene Einengung im Aortenver lauf, die nahe der Einmündungsstelle des Ductus arteriosus ßotalli auftritt Typische klinische Zeichen der postduktalen Aortenisthmusstenose sind Hypertonie der oberen bei gleichzeitiger Hypotonie der unteren Extremitäten sowie abgeschwächte oder fehlende Femoralispulse. Radiologische Di agnosti k lnfolge des prästenotischen Hochdrucks kön nen in der Thoraxaufnahme der linke Ventrikel vergrößert, die Aorta ascendens und die brachiozephalen Gefäße prominent sein. Die [sthmusstenose ist mitunter als Kerbe in der äußeren Kontur der Aorta, dem sog. 3-Zeichen, zu erkennen . Die untere Körperhälfte wird in Abhängigkeit vom transstenotischen Druckgradien ten über Kollateralen der Aa. mammariae und Interkostalarterien versorgt, die kaudal der Stenose in die Aorta einmünden. Deren Aufwei tung und Elongation führt zu Druckusuren an den Unterkanten der dorsalen Anteile der 3. bis I 0. Rippe (I Abb. l ). Die tatsächliche En gstelle lässt sich am besten in der konventionellen oder MR-/CT-Angiografie darstellen .
Aneurysma und Dissektion der Aorta Aneurysmen sind abgegren zte Erweiterungen des Lum ens einer Arterie. Generell können sie in allen Gefäßabschnitten vorkommen, besondere Bedeutu ng haben aber Aneu rysmen der thorakalen und abdominellen Abschn itte der Aorta sowie der in trakraniellen Gefäße (s. S. 114). Nach ihrer Pa thogenese werden arterioskJerotische, infektiöse, traumatisc he oder ko ngenita le Aneurysmen unterschieden . Nach morphologischen Gesichtspunkten können sie in drei Formen eingetei lt werden (I Abb. 2): Echtes Aneurysma (A neu rysma verum) : Das Lum en ist un te r Beteiligung aller drei Wandschichten sackoder spindeiförmig aufgeweitet liJ»
b I Abb. 1: Ao rtenisthmuss tenose. a) Die p.-a. -Thoraxaufnahme ze igt eine n prom in en ten link en Herzra und eine aufgewe itete li nke A. subclavia (~) . b) Auf der Zie laufna hme sind an den Rippenunterkante~d grü bchenartige Arrosionen (Usu ren) zu erkennen (~J. J18]
liJ» Falsches Aneurysma (Aneurysma spurium oder falsum ): Es entsteht durch eine Gefäßverletzung, meist nach Punktionen oder OP, unter Ausbild ung eines paravasalen, partiel l perfundierten Hämatoms (I Abb. 4) .
An eu rysma verum
An e urysma spurium
Dissek t ion
I Abb. 2: Schematisch e Darst ell ung der Aneurysmaformen.
liJ» Aortendissektion (Aneurysma dissecans) : Durch einen Intimariss mit Trennung der Aortenwandschichten kann Blut zwischen Intima und Media fließen (" Entry") und ein zweites Lumen bilden. Das falsche Lum en kann weiter distal durch einen zweiten Inumariss wieder Anschluss zu dem echte Arterienlumen finden ("re-entry"). Dasn Aneurysma dissecans tritt überwiegend in der thoraka len Aorta auf. Es wird nach Stanford oder Deßakey klassifiziert (I Abb. 3 und 5).
171
Wegen der drohenden Komplikationen wie einer Ruptur oder einer Perikardtamponade Ist die Aortendissektion Typ Stanford A ein chirurgischer Notfall.
Radiologisc he Di agnosti k
Typ A
Typ B
I Abb. 3: Kl assifi kation d r Ao rt ndi s ktion nac h Stanford . Typ A nach Stanford: Diss kti on d r Aorta a cenden s. Der Aort nbog n und die gesamte wei tere Aona könn n betroffen s in. Typ ß: Di ss ktion der Ao rta d sc n ns. 171
Bildgebendes Mittel der Wahl ist - beso ders in der Notfalldiagnostik - die kon- 1"1trastverstllrkte CT. Sie erlaubt eine exakte Bestimmung von Längenausdehnung und Relation von durchströmtem Lumen und Außendurchmesser. Grenzwerte für das Aortenlumen sind thorakal 4 cm und abdominal 3 cm. Eine Opera. tionslndikatlon besteht ab einem Durch-. mesaer von 5 cm.
Throrn botiscll Wanda uFla erun gen sind als rin förmi g d r wand tä ndi Hypod nsilät vom k ntrasti rt 11 1est-
Herz, Lunge und große Gefäße
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Abb. 4: Aneurysma spurium. Die Röntgenthoraxaufnahme in zwei Ebenen zeigt auf Höhe des Aortenbogens eine kuge lige, scharf begrenzte Verschaltung mit Ka lkeinlagerungen. Computertomografisch ist an der Spitze des kontrastmittelgefü llten Aortenbogens eine nicht vollständig thrombosierte, aneurysmatische Erweiteru ng mit äußerem Ka lkring zu erkennen. [ 16]
I Abb. 5: Aortend issektion (Stanford Typ B). a) Die Katheterangiografie zeigt in LAG-Projektion ein kon-
I Abb. 6: Rupturiertes infrarena les Aorte naneu-
trastiertes echtes (Tl) und falsches Lumen (FL), das distal der brach iozepha len Gefäße abgeht und innerha lb der Aortenwand einen Kana l bildet. b) Im axial en Cl-Bild lässt sich nach KM-Gabe die zwischen echtem und fa lschem Lumen liegende Intimawand na chweisen (LA ~ l inker Vorhof, MPA ~ Truncus pu lmonalis). ( 18)
rysma. ln der kontrastverstärkten Oberbauc h-Cl ste llt sich eine aufgeweitete Aorta abdominalis mit verkalkten Wänden dar. Das du rch flossene, gu t kontrastierte Lumen ist von thrombosierten Abteilen umgeben. Um das Gefäß erkennt man schlierige Streifen, die ausgetrete nem Blut entsprechen. [ 16)
Iumen zu differenzieren. Der Nachweis Aortenkontur im Seitbild. RupturAuch transösophageale Echokardiaeiner Intimaabhebung und eines zeichen sind neben der Mediastinalgrafie (TEE} bzw. Abdomensonograkontrastierten falschen Lumens sind verbreiterung eine unscharf konturierte fie eignen sich zum direkten Nachweis sichere Zeichen einer Dissektion. Bei Aorta und Verlagerung von Trachea und von thorakalen bzw. abdominellen AnRuptur des Aortenaneurysmas sind die Speiseröhre, evtl. Hämatothorax oder eurysmen. Wandaußenkonturen des Aneurysmas Perikardtamponade. unscharf. Es breitet sich ein weichteildichtes Hämatom aus, nach KM-Gabe kann das Leck identifiziert werden Zusammenfassung (I Abb. 6). Zeichen eines thorakalen Aneurysmas X Typische Zeichen einer postduktalen Aortenisthmusstenose im Röntgenauf der konventionellen Thoraxüberbild sind das "3-Zeichen" und Rippenusuren. sichtsaufnahme sind MediastinalX Das Verfahren der Wahl zur Darstellung eines Aortenaneurysmas ist verbreiterungen mit schalenförmigen Verkalkungen. Das Lumen ist ektatisch die kontrastverstärkte CT. Morphologisch werden Aneurysma verum, verbreitert. Mitunter verursacht die AorAneurysma spurium und Aortendissektion unterschieden. Die Aortentendissektion das Bi ld einer doppelten dissektion muss nicht mit einer aneurysmatischen Erweiterung der Aorta
einhergehen. X Eine Aortendissektion ist ein Notfall.
Das akute Abdomen Das klinische Bild des akuten Abdomens prägen ..,.. starker, akuter Bauchschmerz und ..,.. abdominelle Abwehrspannung. Es gibt eine Vielzahl von möglichen Ursachen, v. a. aber kommen akute Entz ünd ungen, Ileus, Organrupturen bzw. ·perfo· rationeo und vaskuläre Perfusionsstörungen in Betracht.
Lokalisation
Häufige Ursache
Freie Luft
Siehe bei Organperloration/-ruptur. physiologisc h bis 14 Tage nach Bauchoperationen
Luft in de r Darmwand
Isc hämisc he Darmnekrosen, Entzündungen un d Abs-
(Pn euma tosis intestinal is)
zesse, po stt ra umati sch, Vo lvulu s und Invagina tion
Luft im Gallengangsystem
Steinperforati on bei Konkrementen. Tumoren. Cho lezystitis, postoperativ / postinterventionell nach ERCP (s . S. 60)
Douglas-Abszess, Kolon-Becken-Fistel
Luft im kleinen Becken
Das akute Abdomen kann (muss aber nicht) ein Notfall sein, der eine chirurgische Intervention verlangt. Deshalb sollte die Situation unverzüglich differenzialdiagnostisch geklärt werden.
Neben Anamnese, kl inischer und laborchemischer Untersuchung ist der Einsatz bildgebender Verfahren zur Klärung der abdominalen Situation erforderlich. Dabei geben Sonografie und die Abdomenleeraufnahme in der Basisdiagnostik wichtige Hinweise. Kann hier die Ursache nicht gefunden werden, ist eine CT anzuschließen. Abdomenübersichtsaufnahme Die Aufnahme wird nativ in Linksseitenlage mit horizontalem Strahlengang und im Stehen oder bei dem meist schlechten Allgemeinzustand des Patienten in Rücken- und Linksseitenlage angefertigt. Das Abdomen sollte von Zwerchfell bis Beckenboden dargestellt werden. Hierbei ist v. a. auf extraluminale Luft (I Tab. 1), Dünn· und Dickdarmspiegel, erweiterte Darmabschnitte, Steine, Raumforderungen und Fremdkörper zu achten. Ileus
Den mechanischen Ileus verursachen Obstruktionen (z. B. Tumoren, entzündliche Stenosen, Fremdkörper) oder StranDuodenalileus ,.double bubble"
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Tab. 1: Differenzialdi agnose n extra lumi nale r Luft ansamm lu nge n.
gulationen (z. B. Invagination, postoperative Briden, inkarzerierte Hernien). Ein paralytischer Ileus kann reflektorisch (z. B. postoperativ, Pankreatitis), metabolisch (z. B. Diabetes mellitus) oder toxisch (z. B. Ischämie) bedingt sein. Häufige Symptome, die aber in ihrer Ausprägung von Ursache und Lokalisation abhängen, sind abdominelle Schmerzen, Erbrechen, Stuhl- und Windverhalt In der Abdomenübersichtsaufnahme finden sic h gashaltig geblähte Darmschlingen mit einem FlüssigkeitsspiegeL Das Verteilungsmuster kann auf die Verschlusslokalisation eines mechanischen Ileus hinweisen (I Abb. l und 2). Zur Untersc heidung von mechanischen und paralytischen Prozessen ist darauf zu achten, ob die Luft-Flüssigkeitsspiegel zu beiden Enden einer Darmschlinge in gleicher (paralytisch) oder verschiedener Höhe (mechanisch) stehen (I Abb. 3). Zusätzliche Informationen liefert die Sonografie (erweiterte Darmschlingen, Hyper-/ Hypo- oder fehlende Peristaltik, bei mechanischem Ileus typische Pendelperistaltik) oder je nach Lokalisation eine Dünndarmuntersuchung nach Seilink bzw. ein retrograder KM-Einlauf mit jod haltige m, wasserlöslichem Kontrastmittel.
hochsitzender Dünndarmileus
tiefsitzender Dünndarmileus
I
Abb. 3 : Dünndarmverschluss. ln de r Abdom en -
übersichtsau fn al1 me im Stehen befind en sic h die
I
Abb . 1: Sc hem ati sc he Darstell ung der Spiegelverteilung bei Dünn- und Di ckd armi leus. Multipl e
Spi ege l im mittleren Abd o men sind ei n Ze iche n eines Dünndarmi leus. Der Kolonra hme n ist hier
I
frei. Ein Dickdarmi le us verursacht entsprec hend
erw eitert e Dünnd arm schli nge n und e in geblähter
dem Verl auf des Kolons lo kali sierte Spiege l. [ 161
Ko lonrahrn en . [71
Abb . 2: Mec hanisc l1er Di ckd arm il eus. ln der Abdo menübers ichtsau fn ahm e im Stehen finden sich
Luft- Flüssigkei t sspiegel in eine r Sc hlinge au f unte rsc hied lic her Hö he . Da s spric l1t mehr für eine mec hanisc he Ursac he des Il eus. Das Bi ld kom rnt infolge der be im mec hani sc hen Il eus auftretend e Pend elpe ristaltik zus tande. [I BI n
Verdauungstrakt
I Abb. 4: Freie intraperitoneale Luft. ln der Thoraxaufnahme ist freie Lu ft in Form vo n Luftsicheln unter dem re. und Ii. Zwerchfell nachweisbar (-t) . Die Magenblase ist unter dem linken Zwerchfell sichtbar. [7]
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gene Ursachen (nach Gastra-/ Kaloskopie als Komplikation, nach Laparotomie normal), an Peritonitis oder an einen rupturierten Abszess gedacht werden. Ischämische Darmerkrankungen
Akute oder chronische arterielle Perfusionsstörungen können zu ischämiebedingten Schäden des Darms führen. Die hochgradig stenosierte A. mesenterica inf. verursacht eine ischämische Kolitis, ein akuter Verschluss der A. mesenterica sup. führt zu einem Darminfarkt Dabei kommt es zu heftigen abdominellen Schmerzen, paralytischem Ileus und Durchwanderungsperitoni tis.
I Abb. 5: Mesenterialarterienstenose. Die sagittale Rekonstruktion einer CT-Angiografie zeigt den großen Thrombus im Anfangsteil der A. mesenterica superiorals KM-Aussparung im Lumen des Gefäßes. Darüber li egend ist der kontrastierte Truncus coeliacus zu sehen. [9]
Akute Entzündungen
Entzündungen intraabdominaler oder retroperitonealer Organe wie eine akute Pankreatitis, Cholezystitis oder Divertikulitis können das klinische Bild eines akuten Abdomens verursachen (s. S. 48).
Organperforation/-ruptur Perforationen eines abdominellen Hohlorgans infolge von Ulzerationen (bevorzugt in Magen und Duodenum), Divertikulitiden, Traumen etc. führen zum radiologischen Bild von freier abdomineller Luft. Dabei zeigt sich in der Abdomenübersichtsaufnahme (evtl. auch in der Thoraxaufnahme) freie Luft nach Lage des betroffenen Organs intra- oder retroperitoneal, immer aber am höchsten Punkt:
IJJ>- Freie intraperitoneale Luft findet sich im Stehen unter dem Zwerchfell, in Linksseitenlage als Luftansammlungen zwischen Leber, Zwerchfell und lateraler Bauchwand (I Abb. 4). IJJ>- Freie retroperitoneale Luft zeigt sich als streifige Aufhellung entlang dem lateralen Psoasrand.
Differenzialdiagnostisch muss bei freier Luft in der Bauchhöhle auch an iatro-
Die Abdomenübersichtsaufnahme zeigt als Zeichen eines paralytischen (Sub·)Ileus Blähung und Spiegelbildung des Darms sowie eine Vergrößerung der Falten und eine Wandverdickung. In der Abdomensonografie finden sich stehende Darmschlingen. Ein Verschluss der Mesenterialgefciße lässt sich rasch in der Angio-CT (I Abb. 5) oder Doppler-Sonografie darstellen. Angiografisch zeigt sich ein umschriebener Abbruch der Kontrastmittelsäule im Gefäß. Die Angiografie liefert zwar die beste anatomische Gefäßdarstellung, verbietet sich aber häufig aus Zeitgründen.
Zusammenfassung • Das akute Abdomen ist ein Notfall und bedarf einer raschen diagnostischen Klärung. Bildgebende Mittel der Wahl sind Sonografie, Abdomenübersichtsaufnahme und CT. • Leitzeichen des Ileus ist Spiegelbildung in erweiterten Darmschlingen (Abdomenübersichtsaufnahme). • Freie Luft im Abdomen ist höchst verdächtig für eine Perforation/Ruptur. • Infarkte der Mesenterialgefäße zeigen als indirektes Zeichen einen paralytischen Ileus. Doppler-Sonografie 1:1nd Angio-CT können das verschlossene Gefäß nachweisen.
Ösophagus Die radiologische Diagnostik bei Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts spielt nur mehr eine additive Rolle zur überlegenen Endoskopie. Sie ermöglicht neben einer direkten morphologischen Beurteilung auch die histologische Aufarbeitung von Biopsien und interventionelle Maßnahmen. Zusätzlich bietet die Endoskopie über die Endasonografi e die Möglichkei t einer transluminalen Wanddarstellung. Dazu wird ein Schallkopf oral oder rektal im Lumen des zu un tersuchenden Darmabschnitts platziert.
Auerbach-Piexus der distale Ösophagus dauerkontrahiert ist. Der Speisebrei bleibt so hängen und verursacht eine proximale Ösophaguserweiterung mit Dysphagie, retrosterna len Schmerzen und Aspiration . Im Breischluck verjüngt sich die mäßig bis stark dilatierte Speiseröhre sektglasähnlich am ösophagogastralen Übergang (I Abb. 1). Ösophagusdivertikel
Umschriebene Ausstülpungen im Ver dauungstrakt betreffen die gesamte Ösophagus-Bre isch luck Wand (echte Divertikel) oder nur die Standardverfahren zur rad iologischen Mukosa, die durch Muskell ücken tritt Darstellung des Ösophagus ist der sog. (Pseudodivertikel) . Breischluck unter Verwendung eines Pulsionsdivertikel treten links ze rvikal positiven Kontrastmittels (KM). Indika- als Zenker-Divertikel innerhalb des tionen sind morphologische oder funk Killian-Dreiecks oder epiphrenisch dicht tionelle Störungen. Gewöhnlich wird als oberhalb des Zwerchfells auf. Das Zenker-Divertikel kann faustgroß werden KM Bariumsulfat verwendet. und verursacht Dysphagien mit Speiseregurgitaüon (I Abb. 2 ). Ursache ist ein Ausgetretenes oder aspiriertes bariumerhöhter intraluminaler Druck. haltiges KM kann schwerste EntzünTraktionsdivertikel treten als echte dungsreaktionen verursachen. Deshalb Divertikel meist auf Höhe der Trachealmuss bei einem Verdacht auf Schluckstörungen oder auf ösophagotracheale bifurkation auf (Bifu rkationsd ivertikel) Fisteln mit Aspirationsgefahr bzw. auf und sind in der Regel asymptomatisch. eine Perforation wasserlösliches, jodhalDer Ösophagusbreischluck zeigt eine tiges KM verwendet werden. KM-gefüllte Aussackung der Ösophaguswand an den oben beschriebenen Lokalisationen . Während der Untersuchung werd en Bilder in mehreren Ebenen (a.-p., seitlich und schräg) im Stehen angefertigt. Beurteilungskriterien sind Morphologie (Verlauf, Lumenweite und Faltenrelief) und Funktion (Passa ge) des Ösophagus. Die beste Schleimhautdarstellung gelingt im Doppelkontrast Dazu schluckt der Patient Luft oder ein C0 2-halti ges Brausepulver. Im Normalbefund stellen sich Schleimhautfa lten als para lleles Län gsstreifenba nd dar.
I Abb . I: Die Au fnahm en ze igt ein e ausge prä g t e Dilatation _des Osophagus. Die KM-Sä ule verjü ngt src h au f Hohe der Kardra. D1e glatt konturierte Wand sp ri cht für eine Ac halasie und gege n eine Tumorstenose . Ji]
Zwerchfellhernien
Angeborene oder erworbe ne Lücken des Zwerchfells erlau ben ei ne Verlagerung vo n Magenanteilen nach intrathorakaL Es werden verschiedene Formen untersc hiede n (I Abb. 3 und 4). Kleine Hernien sind oft asymptomatische Zufallsbefunde, es können kl inische Zeichen einer Reflu xösophagitis mit retrosternalen Schmerzen bestehen. Die Darstellung der Hernien gelingt im Röntgen-Breischluck, bei großen
'
Physiologische Engen sind oberer Ösophagusmund, Kreuzungsstelle von Aortenbogen und linkem Hauptbronchus sowie Zwerchfelldurchtritt I Abb . 3: Axiale Gleithern ie: reversibl e Verlage-
Achalasie
Die Achalasie ist eine seltene Inn erva tionsstörun g, bei der du rch eine kongenita le Aplasie oder Dysfunktion des
I Abb. 2: Di e se il liehe Aufnahm e ze igt ein Ze nk erDivertikel. M an erkenn t eine KM-gefüll te, sac kförmi ge Auss t ülpung (ZD) an der Hinterw and de ze rvik alen Öso phagus (E) . ( I BI
run g des öso phagogastralen Ubergangs na ch int .. I1agea Ie Hernr.e: Verlagerung rathorakal. Paraosop des Ma ge nfundu s mrl P rrton ea lem Bruchsac k neben di Sp ise röhre in den Thorax. Weite r könn en Mi sc hform en aus axialer Gleit- und Paraöso phageale r Herni e auftreten. J5J
Verdauungstrakt
50
I 51
I Abb. 5: Ösophaguskarzinom. Im Doppelkontrast zeigt sich ein Tumor im mittleren Ösoph agusdritte l mit unregelmäß iger, polypoider Oberfläche. Das Lumen ist stenosiert, das Faltenrelief ist zerstört, prästenofisch ist der Ösophagus dilatiert. [5]
I Abb. 6: Ösophaguskarzinom in der Endosonografie . Hi er zeigt sich ein nach dorsa l wa chsender Tumor mit assozi iertem pathologisch vergrößertem Lymphknoten (LN). Dorsolatera l ste ht die Aorta. [5]
Ösophaguskarzinom
/ I Abb. 4: Hiatu shernie. Es fi nd et sich ein Teil des Magens oberh alb des Zwerchfell s (weißer --+). Dabei sind drei Einschnürungen zu erkennen: Übergang von Ösophagus zum Vestibulum ( 1), Grenze von Ösophagus- zu Magenschleimhaut (2), Hiatus Ösophagus (schwarzer -+). [1 4]
Hernien ist in der nativen Thoraxübersichtsaufnahme eine rundliche, retrokardiale Verschattung mit Flüssigkeitsspiegel hinweisend.
Häufigster maligner Tumor des Ösophagus ist das Plattenepithelkarzinom, das meist im mittleren Drittel der Speiseröhre lokalisiert ist (I Abb. 5). Wichtige klinische Symptome sind Dysphagie und retrosternales DruckgefühL Aussagekräftigste Untersuchung ist aufgrund der unterschiedlichen Echogenität von Tumor und Wand die Endosonografie (I Abb. 6). Sie erlaubt die Darstellung der ösophagealen Wandschichten und damit mit großer Treffsicherheit eine Wandinfiltration des Tumors. Ergänzend dazu finden sich im Ösophagus-Breischluck als Zeichen des
tumoräsen Wanddefekts lokale Änderungen des Faltenreliefs mit unregelmäßigen KM-Depots [Ulzerationen) und Faltenabbrüchen. Bei einem vorwiegend intramuralen Wachstum erkennt man zirkuläre, unregelmäßig konturierte Stenosierungen mit proximaler Dilatation und Wandstarre der Speiseröhre. Fisteln zu Trachea oder Bronchus als Komplikation eines Ösophaguskarzinoms lassen sich leicht als extraluminale KM-Straßen dokumentieren. CT und MRT erlauben die Darstellung der genauen Tumorausdehnung, einen Nachweis von möglichen Tumoreinbrüchen in mediastinale Strukturen sowie eine mögliche Metastasierung in paraösophageale Lymphknoten.
Zusammenfassung X Methoden der Wahl zur bildgebenden Ösophagus-Diagnostik: Endosonografie, Ösophagus-Breischluck, CT /MRT. X Klassischer Aspekt einer Achalasie im Röntgen-Breischluck: .,sektglasartig" verformte, dilatierte Speiseröhre mit distal liegender, glatter, symmetrisch konischer Enge. X Das Ösophaguskarzinom zeigt dagegen eine fixierte, unregelmäßig konturierte Enge. X Das Zenker-Divertikel imponiert in der Bildgebung als dorsal der zervikalen Speiseröhre gelegener bariumgefüllter Sack.
Magen und Duodenum Magen-Darm- Passage (MDP)
Zur Darstellung von funktionellen Störungen und morphologischen Veränderungen kann eine orale Kontrastdarstell ungd es Magens und Duodenums (Magen-Darm-Passage/MDP) angefertigt werden [I Abb. 1 und 2). Die MDP wird in Mono· wie Doppelko ntrast durchgeführt. Dazu verwendet man ein bariumsulfathaltiges KM (positiver Kon· trast) und ein C0 2-Granulat als Gasbi ldner (negativer Kontrast). Bei Verdacht auf Perforation oder Ileus muss ein jodhaltiges KM zur Anwendung kommen. Zur besseren morphologischen Darstellung des Hohlorgans wird dem nüchternen Patienten zusätzlich ein Spasmolytikum (z. B. Butylscopolamin i. v. ) appliziert. Vor Anfertigen der Aufnahmen dreht sich der liegende Patien t mehrfach um die eigene Achse -so wird ein gleichmäßiger Beschlag der Wände mit dem KM erreicht.
Malignes Ulkus
Benignes Ulkus Aufsichtsbi ld (e n face) ~
~ ~
Scharf begrenztes KM -Depot (Uikusnische), umgeben von einem
~ Irregulä re Begrenzung des Ulkus
Ulkusrandwall
~
Unregelmäßige /a brupt abbrechende Magenfalten
~
Innerha lb des Magen lumens liegende Ulkusnisc he
Konzentri sc h au f das Ulku s zu laufende Schleimhautfalten Ulkusfinger: Einziehung der gegenüberliegenden Magenwand
Profilbild Außerhalb der Magenkontur liegende Ulkusnisc he Glatter, strahlentransparenter Saum um das Ulkus (Uik uskragen) ~ Hampton-Linie: schma le, transparente Linie zwischen Ulkusnische und Ulkuskrag en (I Abb. 3) ~
~
I
~ Keine Hampton-Linie (I Abb. 4)
Tab. 1: Merkmale von benignen und malignen Ulzera in der MDP.
Gastroduodenale Ulzera
Die umschriebenen Substanzdefekte der Schleimhaut sind bevorzugt an der kleinen Kurvatur auf Höhe des Angulus ventriculi bzw. an der Vorderwand des Bulbus duodeni lokalisiert. 95 % der Ulzera sind benigne, 5 % maligne und meist durch ein Karzinom bedingt.
Direktes Zeichen eines Ulkus in der MDP ist ein Wanddefekt, der in Profilansicht und Aufsich t (en Face) dargestellt werden kann (I Tab. I) .
I
Abb . 1: Norm albefund eine r MDP . Bei Rücken lage samme lt sic h KM im Fundus (F) . Im Doppelkontrast sind weiter Ösophagus (E), Korpus (8) und Antrum (A) da s Magens zu erkenn en. Die Magensch leimhautfalten verlaufen längs vom oberen Magenpol zum Pylorus (P). Da s Schleimhautrelief des duodena le n C (DS) prägen die quer verlaufenden, ringförmigen Kerc kring-Falten die dista l des Bulbus duodeni (DB) nachzuwe isen sind . Weiter abora l liegt da's Jej unum
(J).
1181
1 Abb. 2:
Billroth- 11-Mage n. Die MDP e ignet sich auch zur Beurtei lung postoperative r Veränderungen des Magens. Dabei kann die Morpl1olog ie darges t e l und nach Ana stom osen in su ffizien ze n (austretendes KM). Stenosen, Rezidive lt n . und Entleerungsstörunge n ge fahnd e t werden. H1er erke nnt man den verb liebenen Magenfundu s (F), di e Anastomo se (A) sowie zuführende (AL) und abführende Jejunum sc hlinge (EL). I 18)
_"/ ~--------------------------------------------------------~V~e~r~d~a~u~u~n~g~s~t~ra~kt
52
I 53
I Abb . 3: Ulcus ventriculi. An typischer Loka lisation (k leine Magenkurva tur) find et sic h ei n Ulkus. Für seine Benignitä t spricht die außerhalb der Magenkontur liegen de, glatt begrenzte Ulkusni sc he. Sie ist von einem weniger kontrastierten Ulkuswall umgeben. ln der Profi lan sicht laufen die Sch leimhautfalten regelmäß ig auf die Läsion zu, man beachte die transparentere Hampton-Linie. [ 16]
I Abb. 4: Ma lignes Magenulkus infolge eines großen ulze rierende n Magenkarzinoms. Längs der großen Magenkurvatur befinden sich mehrere unregelmäßige, höckrig begrenzte Ulzera. Im Profil li egen sie im Magenlumen (gestrichelte Lini e entspricht der gedachten großen Kurvat ur), das Lu men des Magens ist also durch den Tumor eingeengt. [ 18]
I Abb . 5: Das zirk ulär wac hsende Magenkarzinom des Antrums verursacht einen unvo llständigen Versch lu ss des Magenausgangs, es gelangt noch KM (MDP) in den Bu lbus duodeni (D) . [9]
Magentumoren
Bei den benignen Raumforderungen des Magens stehen Adenome und Polypen im Vordergrund . Sie zeigen sich in der MDP als Füllungsdefekt in der Prallfüllung, im Doppelkontrast ragen sie breitbasig oder gestielt in das Magenlumen hinein.
Bei den malignen Tumoren werden die auf Mukosa und Submukosa beschränkten Frühkarzinome von tiefer infiltrie· renden, fortgeschrittenen Tumoren unterschieden. Typische Röntgenzeichen in der MDP sind die Merkmale maligner Ulzera (s. oben und I Abb. 5), große Füllungsdefekte und Stenosen sowie eine Wandstarre. Liegt eine ausgeprägte Stenose des mittleren Magenabschnitts vor, spricht man von einem Sanduhrm agen. Linitis plastica bezeichnet den Befall der gesamten Magenwand mit massiver, rigider Schrumpfung des Organs. In der CT sind Malignome des Magens als umschriebene oder unregelmäßig begrenzte Wandverdickung mit streifiger Infiltration in das umliegende Fettgewebe erkennbar. Die Schnittbildgebung in Kombination mit dem PET eignet sich außerdem zur Darstellung von Metastasen in den regionären Lymphknoten und Organen (bevorzugt Leber, Lunge, Nebenniere) (I Abb. 6).
Zusammenfassung • Die MDP eignet sich zur Darstellung von morpho~
logischen und funktionellen Veränderungen des Magens und Duodenums. • Benigne Magenulzera zeichnen sich v. a. durch Hampton-Linie, Ulkuskragen und Ulkuswall aus.
I Abb . 6: Im PET /CT (rechts) rei chert da s MALT-Lymphom des Magens deutlich an. ln der nativen CT (links) ist ei ne verdickte Magenwand zu erkennen. [ 17]
• Klassischer Aspekt des Magenkarzinoms in der Bildgebung ist ein polypoider oder zirkulär wachsender, ulzerierter Tumor, durch den keine Peristaltik verläuft (Wandstarre).
Dünn- und Dickdarm I in Rücken- und / oder Bauchlage (I Abb. 2). Alternativ zur endoskopis chen Kaloskopie ist die vi rtu elle Kaloskopie eine etabl iertes Verfahren zur frühzeitigen Detektion von kalorektalen Neoplasien _ Klinisch relevante Entzündungsprozesse und Raumforderungen > 5 mm werden sicher diagnostiziert. Durch Weiterentwicklungen wird die virtuelle Endoskopie als diagnostisches Verfahren in Zukunft sicher einen größeren Stellenwert einnehmen.
Kontrastm itteldarste llung von Dünn- und Dickdarm
Dünn- wie Dickdarm lassen sich mittels kontrastverstärkter konventioneller Röntgentechnik oder Schnittbildgebung beurteilen. Als enterales Kontrastmittel wird Ld. R. eine Bariumsulfatlösung bzw. Gadolinium eingesetzt in der Akutdiagnostik mit Perforationsgefahr und präoperativ darf nur wasserlösliches, jodhaltiges KM verwendet werden. Es werden Lumenweite und Darmwanddicke beurteilt. Zusätzlich sollte auf Füllungsdefekte, Einziehungen und Ausbuchtungen des Darmlumens geachtet werden. Weitere diagnostische Kriterien sind: Verziehung und Distanzierung von Darmschlingen (Dünndarm), Motilitätsstörungen und Veränderungen in der Umgebung des Darms wie Fisteln und Abszesse. Kontrastmitteldarstellung des Dünndarms
Einfachste Methode zur Darstellung des Dünndarms ist die fraktionierte MDP, die allerdings in Jejunum und Ileum nur im Monokontrast möglich ist So kann die Untersuchung lediglich zur Orientierung dien en, feine morphologische Details können nur im Doppelkontrast dargestellt werden. Dazu wird die Dünndarmuntersuchung nach Seilink (Enteroklysma) ei ngesetzt Alternativ lässt sich der Dünndarm mittels Kontrastm ittelverstärkter CT oder MRT (Hydro-M RT) darstellen (I Abb. 4). Indikationen für ei ne Dünndarmdarstellung sind u. a. akute entzündliche Darmveränderungen und Obstruktionen. Über die Duodenalsonde wird KM appliziert. Ein Doppelkontrast wird durch zusätzliches Verabreichen einer Methylzellulose-Lösung erzielt. in Übersichts- und Zielaufnahmen kann der Dünndarm dann abschnittsweise beurteilt werden. Im Normalbefund verjüngt sich der Lumendurchmesser im Verlauf von rund 4,5 cm (Jejunum) auf 3 cm (Ileum) . Die Wanddicke sollte 2 mm nicht überschreiten, der Abstand zweier Darmsc hlingen < 4- 5 mm sein. Das Faltenrelief prägen die fein en, gefi ederten Kerckring-Falten, die an Höhe und Breite nach aboral abnehmen.
Chronisch entzündliche Darmerk rankunge n (CED) I Abb. 1: Dickdarm im Doppelkontrast (retrograder KM-Einlauf) . Im Normalbefund findet sich eine homogene, durchgehende Wand struk tur mit ei ner kräftigen Haustrierung . Die quer liegenden Ausbuchtungen ve rändern sich mit der Peristaltik und nehmen nach rekta l ab. Ein Haustrenverl ust in
Colon descendens und Sigmoid ist physiologisch. [21]
Hautvertreter der CED sind Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (C U). Der MC zeigt ein segmentale s Befallsmuster mit nicht betroffenen Abschnitten ("Skip Lesions") und tritt bevorzugt im terminalen Ileum und Kolon, gene. rell aber in jedem Abschnitt des Gastro.
Kontrastmitteldarstellung des Dickdarms
Der retrograde KM-Einlauf erlaubt eine Beurteilung des Kolons in Einfachund Doppelkontrast (I Abb. 1)- Nach gründlichem Abführen des Patienten über ein bis zwei Tage wird ein Katheter im Rektum platziert. Darüber läuft KM ein, es werden Aufnahmen im Einfachkontrast angefertigt. Nach Ablaufen des KM wird dann dosiert Luft insuffliert, es kommt zur Doppelkontrastdarstell ung mit einem feinen KM-Beschla g der Darmwand. Die Kontrastmitteldarstellung des Dickdarms ist v. a. dann indizie rt, wenn wegen eines Passage hindernisses nicht das gesamte Hoh lorgan endoskopisch untersucht werden kann. Virtuelle Endoskopie Die virtuelle Endoskopie ist eine dreidimensiona le Rekonstruktion von Hohlorganen (Bronchialsystem, MagenDarm-Trakt) aus CT oder MIU-Bildern. Zu rzeit ist di e virtuelle Kolonagrafie am weitesten entwickelt. Nach der Vorberelrun g des Darms durch Abführmaßnahmen wird der Darm mit Luft oder 0 2 bzw. Gado liniu m gefüllt. Dann erfo lgt di e Aufnahme der Bilder
1 Ab b. 2: Der ax iale Sc hnitt zeig t einen ges tie lt en Polype n, der in das mit CO, ge füllte Colon tra n ~ . versu m ragl (a) . Dt e 3-D-Rekonstrl lkti on b iet et einen endo kopi ähnli ch n intralumi na len Blick mit gu ter rk ennbark eit des Polypen (b) . I I SI
Verdau ungstra kt
intestinaltrakts auf. Zu den Komplika tionen zählen Stenosen, Abszesse und Fisteln. Die CU beginnt meist im Rektum und breitet sich von dort kontinuierlich nach proximal in das Kolon aus.
541 55
das Bild des "Pflastersteinreliefs" (knötchenförmige KM-Aussparungen).
Patienten mit Colltis ulcerosa tragen ein erhöhtes Kolonkarzinomrisiko.
Von Stenotischen "Skip Lesions" sind durch Hypersekretion spastisch eng gestellte Areale zu unterscheiden ("String Radiologische Diagnostik Sign"). Mit Fortschreiten der ErkranI Abb. 3: Morbus Crohn. Die markierten DünnDie Diagnose einer CED wird immer kung entwickelt sich eine Fibrosierung da rmbereiche (weiße--)) zeigen ulzeröse Verhistologisc h nach lleoskopie und Gewin- der befallenen Abschnitte. Die Darmänderungen und eine Distanzierun g der einze lnen nung von Probebiopsien gestellt. Denwand ist starr, das Lumen eingeengt und Schlingen. Im te rminalen Ileum erkennt man eine langsireckig e Stenose mit Pflasterstein relief noch gehört zur Basis- und Verlaufsdiadie Haustrierung geht verloren. Das (schwarzer~). Weiter findet sich eine interenterignostik stets die Abdomensonografie, Spätstadium charakterisieren Stenosen sche Fistel zwischen Il eum und Kolon (offener~). die Hinweise auf entzündliche Veränmit prästenotischer Dilatation, Pseudo1121 derungen des Darms (verdickte Darmdivertikel und eine starke Distanzierung wand, vergrößerte mesenteriale Lymph- der Darmschlingen (I Abb. 3 und 4). knoten bis zu ausgedehnten entzündlichen Konglome rattumore n) gibt. Colitis ulcerosa Der Schwerpunkt der Schnittbildgebung Akute Veränderungen im Bariumein· liegt bei der diagnostischen Klärung von lauf sind ein samtartiger Beschlag des Komplikationen. Fisteln lassen sich anReliefs und eine getüpfelte Mukosa hand der bandförmigen extraluminalen (punktförmige KM-Depots) als Folge KM-Depots im CT oder MRT nachvon feinen Schleimhautulzerationen. Im weisen. Abszesse stellen sich als zentral weiteren Verlauf entstehen kolbenarhypodense Raumfo rderung mit einem tige, größere "Kragenkopfulzera". Das umgebenden hyperdensen Randwall Schleimhautödem führt zu einer AbI Abb. 4: Morbus Crohn. Im koronaren Schnitt dar. Lufteinschlüsse sind für einen Abseiner Hydro-MRT können multiple, sternförmig anflachung der Haustrierung. Das Nebengeordnete enteroenteri sche Fisteln nachgewiesen zess beweisend. einander von erhaltenen Schleimhautwe rd en (--)).11] inseln und Ulzera verursacht ein pseuMorbus Crohn dopolypöses Bild (I Abb. 5). Hier empfiehlt sich eine erweiterte Dünndarmdiagnostik nach Sellink, die konventionell oder mittels CT / MRT durchgeführt werden kann. Man sieht eine entzündlich-ödematöse Darmschwellun g mit Abnahme , Distanzierung und Verbreiterung der KerckringFalten. Die Darmwand ist verdickt. Charakteristisch für das chronische Aphthoide Ulzera imponieren als VorStadium sind der Verlust der Haustriewölbung mit zentralem KM-Depot rung und die Ausbildung eines starren, ("Schießscheibenaspekt" ). Durch eine engen Darmrohrs ("Fahrradschlauchlymphonoduläre Hyperplasie entsteht bild", s. S. 9).
Morbus Crohn 111-
Segmentärer Befall, vom termina len Ileum ausgehend,
Colltla ulceroaa ~
~
Kontinuierlicher Befall, vom Rektum ausgehend, mit retrograder Ausbreitungstendenz Flache Ulzera Pseudopolypen
~
Fisteln und Stenosen selten
mit antegrader Ausbreitungstendenz ~ ~
~
Aphthöse Ulzera Pflastersteinrelief, Pseudodivertikel Fisteln und Stenosen häufig
~
I Tab. 1: Wichtige radio logisc he diffe re nzialdiagnostische Kriterien von Morbus Crohn und Coliti s ulcerosa.
I
Abb. 5: Colitis ulcerosa. Im Monokontra st zeigt sich eine Pankolitis mit Ulzerationen und Pseudopolypen im Colon descendens . Das Kolon ist ver-
kürzt.191
Dünn- und Dickdarm II Divertikel
Divertikel sind umschriebene Ausstülpungen der Darmwand· schichten, die selten im Dünndarm und häufi g im Kolon, bevorzugt im Sigma, lokalisiert sind. Es hand elt sich in der Regel um Pseudodivertikel, bei denen sich di e Schleimhaut durch eine Lücke in der Muscularis propria wölbt. Mul tiples Auftreten im Kolon wird als Divertikulose bezeichnet. Eine häufige Komplikation ist die Divertikulitis mit intermittierend en, linksseitig abdominellen Schmerzen und Fieber. Außerdem kann es zu Blutungen, Perforationen, Abszess· bildung und Stenosen bis zum Ileus kommen. In der Kontrastmitteldarstellung fallen Divertikel in der Profilansicht als kontrastierte, extramurale Aussackungen mit schmalem Hals zum Darmlumen auf (I Abb. 6 und 8) . Ortho· grad getroffen, zeigen sie sehr scharfe Ränder. Im akuten Stadium einer Divertikulitis haben die Ausstülpungen einen
eng gestellten Hals. lnfolge einer Schl eimhautsc hwellung ist die Darmwand verdickt. Die als Komplikation auftretenden Fisteln lassen sich als KM-Straße nachweisen, ei n Abszess verursacht eine Einwölb ung (Pelottierung) der Darmwand (I Abb. 7). Zur Eval uie ru ng der Komplikatio nen eignet sich auch die mit rekta lem und/ oder i. v. Kontrastmittel verstärkte
er. Im Akutstadium einer Divertikulitis sollte wegen der Perforationsgefahr die Untersuchung nur mit wasserlöslichem KM und ohne Luftinsufflation (also kein Doppelkontrast!) durchgeführt werden. Zeichen einer Perforation sind freie intraabdominelle Luft oder extraluminales KM.
lm ch ronischen Stadium einer Divertikuli tis imponieren mitunter narbige Stenosierungen mit abgeflachtem Schleimhautrelief und aufgehobener Haustrierung.
b
I Abb. 6: Divertik ei/ Divertikul iti s. Im Kontrast-
I
mittele in lauf ze ige n sic h neben glatt beg renzten, pilzförmigen Divertik eln (sc hwarze --+ ) auch deformierte Divert ik el mit eng gestellten Hälsen. Diese sin d wie die ve rbreiterten Sc hlei mhautfalten (weiße-> ) und di e asymm etrisc he Ein engung des Kolon lum ens Ze ichen eine r Entzünd ung. [ 14]
in unmittelb are r Nac hbarsc haft als Ko mplik ati on ein Abszess zu sehen (sc hwarze -4 ). [ 14[
Abb. 7: Dive rtikul itis. Das axiale CT-Bi ld zeigt die Wand des Sigmas auffällig verb rei tert (we iße Pfeilspi tzen) und multipl e Dive rtike l (-> ). Zusä tzlich ist
I Abb. 8: Radiologisc he Untersc heidung von D·
ti ke l und Po lyp: a) Diverti ke l: in der Aufsicht ve~~er sc hwom mener lnn enrand, scharfer Außenrand b) Polyp: in der Aufsicht scharfer lnnenrand, ve·rsc hwo mmener Außenra nd. [ 16]
I Abb. 9: Kolo11polypen. a) Di Ein fac llk ontras _
t darst llung zo 1g1 in n roß n g sti lt n p 01 in Profil an lc lll . b) Mullipl , üb r da ga nze :Pe n ve rstreute Au ssaa t vo n kl in n Polypen (Do p Ol on ko ntra tdar t ll ung) . [ I OI Pe l-
Verdauungs trakt
Tumoren des Darms
I Abb. 10: Die Doppelkontrastdarstellung zeigt ein kalorektales Karzinom im Sigmoid. Der Tumor stenosiert das Darmlumen we itge hend und hat so das für ein Karzinom typische "Apfelbutzenzeichen". [91
Dünndarmtumoren Benigne wie maligne Neoplasien des Dünndarms sind extrem selten. Häufigstes Malignom ist das Karzinoid, das in der Kontrastmittelpassage zu KMAussparungen und Füllungsdefekten in Ileum oder Appendix führt. Das regionäre Faltenrelief ist zerstört. Fortgeschrit· tene Karzinoide zeigen eine Stenose mit vorgeschalteter Dilatation. In der CT ist allein ein Darmwandödem mit gleichzeitiger Verdickung und/ oder eine Aufweitung der proximalen Darmschlingen hinweisgebend. Eine nuklearmedizinische Untersuchung kann die Diagnosestellung erleichtern. Kolonpolypen "Polypen" ist ein Sammelbegriff für um· schriebene, gestielte oder wandständige (villös oder breitbasig wachsende) Raumforderungen der Darmschleimhaut unterschiedlicher histologischer Genese. Sie können solitär wie multipel auftreten. Bevorzugte Lokalisationen sind Rektum und Sigma. Meist sind Polypen klinisch stumm, sie können jedoch Blutungen und Obstipa· tion verursachen. In der Monokontrastmitteldarstellung zeigen sich Polypen als scharf konturierter Füllungsdefekt Im Doppelkontrast fallen sie als in das Darmlumen ragende, kontrastbeschlagene Raumforderung auf (Profilansicht), in der Aufsicht sind Polypen im Zentrum weniger transparent und haben einen unscharf ausklingenden Rand (I Abb. 9).
56 I 57
I Abb. 11: Kolonkarzinom. Da s CT-Bild zeigt eine Raumforderung an der rechten Kolonflexur, die über die Außenkontur des Darms hinauswächst. Die großen paraaortalliegenden Lymphknoten sind Hinweis auf Lymphknotenbefal l. [1]
Der Kolonkontrasteinlauf zeigt eine polypoide oder anuläre Schleimhautläsion, die sich auf das Lumen projiziert und glatt oder ulzerös begrenzt ist. Außerdem finden sich Faltenabbruch und lokale Wandstarre. Im fortgeschrit· tenen Stadium können zirkulär wachsende Läsionen das Bild eines rundum angebissenen Apfels ("Apfelbutzenzei-
chen") mit einer prästenotischen Dilatation verursachen (I Abb. 10). Zum Stagingwerden sowohl die Schnittbilddiagnostik als auch die (Endo-)Sonografie eingesetzt. Dabei können Wandinfiltrationen und die Tiefenausdehnung, z. B. eine Metasta· sierung in Lymphknoten und Leber, nachgewiesen werden (I Abb. 11 ).
Zusammenfassung • Methode der Wahl zur radiologischen Diagnose von Divertikeln und Divertikulitis ist der KM-Einlauf.
Kalorektales Karzinom Das kalorektale Karzinom gehört zu den häufigsten Malignomen des Menschen. Prädilektionsstellen sind Rektum und Sigmoid. Die Tumoren bleiben lange asymptomatisch , später prägen Obstruktionen und transrektale (oft okkulte) Blutungen das klinische Bild.
• Polypen haben im KM-Einlauf das Bild von kleinen bis mäßig großen, strahlentransparenten Füllungsdefekten. Insbesondere große, deformierte Polypen können entarten. • Im KM-Einlauf imponieren kalorektale Karzinome als flache oder gestielte, irregulär begrenzte Läsion. Für ringförmig wachsende Tumoren ist im fortgeschrittenen Stadium der Apfelbutzen-Aspekt typisch.
Leber Methoden zur Darstellung der Leber Sonografie
Diffuse Lebererkrankungen
Die Sonografie steht gewöhnlich am Beginn der bildgebenden Leberdiagnostik. Dabei werden Lebergröße und ·form sowie Echogenität beurteilt. Zudem können fokale Läsionen wie diffuse Parenchymveränderungen erfasst werden . Die farb· kodierte Doppler-Sonografie (FKDS) erlaubt die Diagnose von vaskulären Pathologien (z. B. Lebervenenverschluss) . lm Normalbefund sollte die Leber ein mitteldichtes Echomuster mit einer feinen, gleichmäßigen Textur haben. Die Echogenität ist ähnlich wie die der Nierenrinde und steigt mit zunehmender Verfettung. Das Organ zeigt scharfe Grenzen und eine glatte Oberfläche.
Diffuse Lebererkrankungen führen zu Veränderungen von Größe und Textur des gesamten Orga ns.
CT/ MRT
Die CT ermöglicht ebenfalls die Beurteilung diffuser wie auch umschriebener Lebererkrankungen. Da sich viele fokale Läsionen in ihrem Perfusionsverhalten vom Leberparenchym unterscheiden, werden Sensi tivität und artdiagnostische Aussagekraftder CT durch eine biphasische, kontrastmittelverstärkte Untersuchungstechnik weiter verbessert. Dabei wird die Perfusion in der arteriellen (20-25 Sek. nach KM·Gabe) und portalvenösen (50-70 Sek. nach KM-Gabe) Phase dokumentiert. Bei einer triphasischen Untersuchung wird eine Spätphase mehrere Minuten nach KM-Gabe angeschlossen. Die normale Leber liegt direkt unter dem rechten Zwerchfell, ist scharf und glatt konturiert und weist Dichtewerte von rund 55 HE auf. Die Parenchymbinnenstruktur ist homogen, es si nd keine fokalen Veränderungen nachweisbar. Mit Entwicklung von "schnellen" Sequenzen, die ei ne Bilderstellung während einer Atemanhaltephase erlauben, bietet die MRT zunehmende Möglichkeiten in der Leberdiagnosti k. Sie kann Hinweise zur Differenzialdiagnose fokal er Leberläsionen geben.
..,.. Fettleber (Steatosis hepatis ): Die Fettleber ist die häufigste, oft nebenbefundliehe diffuse Leberveränderung verschiedenster Ätiologie. In der Sonografie zeigen sich eine vermehrte Echogenität und abgerunde te Konturen. ln der Ci findet sich eine Dichteminderu ng. ..,.. Leberzirrhose: Diese chronische Lebererkrankung mit Zerstörung des Leberparenchyms und reaktiver Fibrose ist häufig alkoholtoxisch bedingt. Sonegrafisch fä ll t ein inhorn 0genes Echomuster auf, das Orga n hat eine höckrige Kontur und stumpfe Ränd er. Mitunter lassen sich Umgehungskreisläufe und Aszires nachwiese n (I Abb. 1). Das CT dient v. a. dem Nachweis eines _hepato zell~lä re n Karzinoms als wichtige KomplikatiOn emer Zmhose (bei unklarer, sonografisch gesehen er Raumforderung). Fokale Lebererkrankungen Solide Tumoren
Unter die soliden Raumford erungen (RF) der Leber fallen gutartige wie maligne Tumoren. Die Variabi lität des Ersc heinungsbildes lässt manchmal eine genaue Klassifikation der Läsionen nicht zu. Auch ist di e Grenze zwisc hen benignen und malignen Prozessen nicht immer exakt zu ziehen (I Tab. 1). Bei unklarer Dignität muss die Diagnose mittels Biopsie werden, die oft unter sonograflscher Kontrolle gewonnen kann.
Maligne Raumforderun gen werden in primäre Tumoren Wie das HCC (heparozelluläres Karzinom ) und se kundäre Leber-
Sonografie
Schnlttblldgebung
Benigne solide Tumoren Hämangiom
---
Gu t abgrenzbare, ec horeiche, homogene
CT: nativ : hypodens, homogene RF
Rau mforderung mit dorsaler Scha llverstärkung (Ausnahme: Atypi sche Hämangiome
lri sblendenphänomen: frühes Randenhance. ment mit später zunehmend er zentra ler Anrelchcrung (I Abb. 3)
sind echoarm.) Fokal nodutäre
Runde bis ova le, scharf begrenzte RF,
CT: kräftige, frühart erielle KM-Anreiche~
Hyperplasie
homogen echoarm bis echogleich
mit zent ralem 11ypodensem Areal (Ge fäßnidus)
Maligne solide Tumoren Hepatozelluläres
Schlecht abgrenzbare, echoi nhomogene RF,
Karzinom (HCC)
evtl. zentrale Nekrosen
-.....:._ CT und MRT: Inhomogenes KM-Verhalte- ; ; - - oft N kros n und Fett anteile (I Abb. 2) '
Differenzierung zu Metasta sen Ist sonograflsch scl1wi rlg
I
Abb. 1: Leberzirrh ose. Di e deutlicl1 geschrum pf-
Meta stasen
te Leber zeigt son ografisch ein verstärktes Refl exionsmu s te r, die Organoberflä c he h at eine höc krige Kontur. Umgebend lässt sic h Aszite s na c hweisen .
[31
I Ta b. 1:
RF mit unelnheilllch: ; - - Dicll t vorha lt n nach KM-Gab (I Abb. 4)
Verdauungstrakt
581 59
I Abb. 3: Leberhämangiom . Der häufigste gutartige solide Lebertumor besteht aus multiplen kavernösen Gefäßen und ist meist ein Zufa llsbefund. Im nativen CT-B ild (links oben) stel lt sich eine große hypodense RF dar. Nach i. v. KM-Gabe reicher! der Tumor in der arterie llen und portalvenösen Phase (nach 15 bzw. 40 s) von peripher nach zentral an (Irisblendenphänomen). ln der Spätphase sie ht man ein intensives Enhancement der Läsion . [ 131
I
Abb. 2: Hepatozellulä res Karzinom. Der häufigste primäre Lebertumor ist mit ein er Lebe rzi rrhose und chronischer Hepatits B assoziie rt. Es kann sol itär, mu ltifok al und diffus verteil t auftreten. Hier zeigt die früharterielle CT-Phase eine inhomogene, kräft ig an rei chernde, solitäre Läsion mit zentraler Nekrose. [ 121
metastasen unterteilt. Metastasen sind dabei um ein Vielfaches häufiger. Primärtumoren sind dabei häufig Tumoren des GI-Trakts sowie Bronchial- und Mammakarzinome.
Leberabszess
Leberabszesse entstehen durch hämatogene Streuung oder als abszedierende Infektion. Bei einem septischen Krankheitsbild erfolgt die diagnostische Klärung sono- oder computertomografisch. Dabei stellt sich der Abszess mit inhomogener hypodenser bzw. reflexarmer Binnenstruktur und un-
scharfem Rand dar. Ein kräftiges KMEnhancement im Randbereich und Gaseinschlüsse gelten als nahezu beweisend für einen Abszess.
Zystische Leberveränderungen
.,.. Angeborene Leberzysten: Die meisten dysontogenetischen Zysten können solitär oder multipel das Leberparenchym durchsetzend auftreten und haben keine klinische Relevanz. Sonografisch sind sie echofrei mit glatter Wandbegrenzung und dorsaler Schallverstärkung. In der CT imponieren sie als runde bis ovale Läsionen mit wasseräquivalenten Dichtewerten und zeigen kein KM-Enhancement (I Abb. 5). .,.. Echinokokkuszyste: Bei Befall der Leber mit Echinococcus granulosus solitäre oder multiple Zysten, die Wandverkalkungen aufweisen können. Sie können durch Sonografie und CT nachgewiesen werden und zeigen ein KM-Enhancement der Zystenwand.
I I
Abb. 4: Metastasen Ieber. Im axialen CT-Schnitt nach i. v. KM-Gabe zeigen sich multiple, teils konfluierende, hypodense intrahepatische Raumforderungen (offene --t). ln der Milz find en sich ebenfa ll s Fili ae des bekannten Kolonkarzinoms
(-+ ). [121
Abb. 5: Mu ltiple Leberzysten. a) ln der kontrastverstärkten CT zeigen sich zahlreiche über die Leber verteilte Läsionen mit wasseräquiva lenten Dichtewerten ohne sichtbare Wandung. Bei einer Zystenleber finden sich in 50 % der Fälle auch Zysten in anderen Organen (Niere, Pankreas) . b) Sonegrafisch haben Zysten eine echofreie Sinnenstruktur mit dorsaler Schallverstärkung. [9[
Zusammenfassung
x Bildgebende Methoden der Wahl bei Lebererkrankungen sind Sonografie und CT/MRT. X Eine Leberzirrhose verursacht eine Organschrumpfung mit irregulärer Parenchymstruktur. X Ermöglicht die Bildgebung keine eindeutige Diagnose eines fokalen Leberprozesses, muss eine Biopsie angeschlossen werden.
Gallenblase und Gallenwege I Methoden zur Darste ll ung des bi liären Systems
Son ografie In der klinischen Routine ist die Sonografie die einfachste und kostengünstigste Methode zur Beurteilung der Gallenblase, des Gallenblasenbettes und der Weite der intra- und extrahepatischen Gallenwege. Der Patient wird nüchtern (gefüllte Gallenblase und weniger Darmüberlagerung!) in Seiten- und Rückenlage untersucht Normalerweise findet sich die Gallenblase bei subkostaler Schnittführung in Verlängerung des Interlobärseptums, Darmgasüberlagerungen können aber die Beurteilung erschweren. ERCP
Durch die endoskopisch retrograde Cholangiopankreatikografie (ERCP] ist die direkte Darstellung der Feinarchitektur von Gallen- und Pankreasgang möglich. Hierzu wird die Papilla Vateri mit einem Endoskop sondiert und unter Durchleuchtungskontrolle Kontrastmittel in Pankreasgang und Ductus choledochus injiziert (I Abb. 1]. Das kontrastierte Hohlsystem wird nach Weite (Stenosen, Dilatationen], Füllungsdefekten (Steine] und Obstruktionen (Tumoren, Strikturen) beurteilt. Die ERCP ermöglicht in der gleichen Sitzung therapeutische Interventionen wie Stein· extraktionen oder Papillotomien sowie die Entnahme von Biopsien. Mögliche Komplikationen der ERCP sind Pankreatitiden und eine septische Cholangitis.
In seltenen Fällen ist die direkte perkutane, transhepatische Punktion (PTC) der Gallenwege unter sonografischer oder Durchleuchtungskontrolle notwendig. Nach Injektion von KM können die Gallenwege beurteilt werden. Orale und i. v. Chol ezystografie
Galle und Gallengänge lassen sich nach oraler oder i. v. App likation ei nes gallengängigen, jodhaltigen KM unter Durchleuchtung darstellen. Es gelten die gleichen Beurteilungskri terien wie bei der ERCP. Heute werden diese Verfahren nur noch selten verwendet.
Gallenblase
Gallenwege
,. Du rchmesser: Länge < I 0 cm,
,. Intrahepat ische Ga llengänge nur bei Erweiterung sic htbar
Breite < 4 cm ,. Volumen: bis I 00 ml (große Variabilität) ,. Gallenblasenwand: < 4 mm ,. Morphologie: glatte Organbegrenzung, zarte Wand, beim nüchternen
,. Weite des Ductus hepatocholedochus:
4- 7 mm, nach Cholezystektomie bis 9 mm ,. Leeres Lumen, Wände zeigen helle Reflexbä nder
Patienten echofreie Binnenstruktur
I
Tab. 1: Sonografische Normkriterien von Gal le und Gallenwegen.
MRT/ CT
Des Weiteren kommen auch MRT und CT als Schnittbildverfahren häufig zur Anwendung. Die MR-Cholangiopankreatikografie (MRCP) ist ein zusätzliches, nichtinvasives Aufnahmeverfahren, für das kein i. v. KM erforderlich ist. Es ermöglicht eine selektive, signalreiche Darstellung flüssigkeitsgefüllte r Strukturen wie Gallenwege oder Pankreasgang. Aus den Da ten werden mehrdimensionale Bilder berechnet die denen der ERCP seh r ähn lich sind. ' Abdo menübersichtsa ufn ahme Oie native Röntgenübersic htsa ufnahm e des rechten Oberbauchs zeigt, falls vorhanden, röntgendichte Strukturen Wie kalkha ltige Steine, Verkalkungen der Gallenblasenwand oder pathologische Luftansammlungen in den Gallenwegen (Aerobilie, I Abb. 4). Ga llenstei nerkranku ngen
Gallenblasenkonkremente bilden sich bei einer Übersättigun der Ga lle mit Cholesterin oder Pigment. Etwa 10 %der Be- g völkerung, bevorzugt Frauen, sind Steinträger. Liegen Steine in der Gallenblase, spri cht man von einer Cholezystolithiasis, bei Lage in den Gallengängen von einer Choledocholithiasis. ln der Mehrzahl handelt es sich um reine oder gemischte Cholesterinsteine, seltener treten Pigmentsteine auf Meist bleiben die Steine asy mptomatisc h, sie können aber eine Cholezystitis bzw. Cholangitis oder bei Abga ng eine Kolik und einen Verschluss der Ga llenwege verursachen.
I
Abb. I: (a) Norma lbefu nd e iner
ERCP. Nac h retrograder Kontra milte linjeklion las sen sich Du tstchol edochu s (CBD). Ductus
c us
pan c re at ic us major (PD) und die 1ntrah pat1 c hen Ga llengänge (H D) darstell en. Das End osko p, m1t dem d1 Papill a Vateri kanü . li rt. wurd e, is t entfernt worde
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den Dann g langtes KM ko ntraslle rt Du odenum (D) und proxinn les
J junum . [ 18[ (b) ln de r
MR~~
(N o rm lb fund) w erd 11 die g lei-
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Appli ka ti on vo n Ko ntra ltniltel darg · st 111. [8)
rd~a~u~u~n~g~s~t~ra~k~t V~e~ ",~6------------------------------------------------------~ Radiologische Diagnostik Unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der Konkremente ist die Sonografie die sensitivste Methode zum Nachweis von Gallensteinen.
60
I 61
I Abb. 2: Choledocholithiasis. (a) ln der Oberbauchsonografiee rkennt man einen obstru ierenden kleinen Stein im Ductus choledochus. Di e irregul är konturierte und verdickte Wand de s Ganges ist Hinweis auf eine entzündliche Veränderung (Cholangitis). Unterhalb des DHC bildet sich die Pfortader als echoarme Struktur ab . (b) ln der ERCP wird im KM-gefüllten Lumen des Ductus choledochus ein Stein sichtbar. [3)
Ab einer Größe von 2-3 mm ist ein Nachweis der Konkremente als echoreiche, intraluminale Strukturen mit einem dorsalen Schallschatten in der echofreien Gallenflüssigkeit möglich (I Abb. 2). Da die Steine mobil sind, können sie durch Umlagerung dee Patienten von randständigen Tumoren differenziert werden.
Als "Sludge" wird stark eingedickte Galle bezeichnet. Sludge zeigt sich als echoreichere, gleichmäßig feinkörnige Masse in den abhängigen Partien der Gallenblase ohne Schallschatten. Ist die Gallenblase komplett mit Konkrement gefüllt (Steingallenblase), ist das gesamte Organ echoreich mit einem Schallschatten. Die davon nicht immer abzugrenzende Porzellangallenblase (Verkalkung der Gallenblasenwand) zeigt ein ähnliches Bild. Man kann bei Stein-oder Porzellangallenblase das Organ leicht übersehen, da Binnenstruktur und Rückwand aufgrund der totalen Schallauslöschung nicht sichtbar sind. Gallengangsteine sind häufig sonografisch nur schwer darstellbar - es fehlt der Kontrast der echoarmen Gallenflüssigkeit. Eine intra- und/ oder extrahepatische Gallengangserweiterung kann aber auf eine Obstruktion durch Steine hinweisen.
In der CT liegt die Nachweisgrenze für Gallensteine bei 2 mm. Kalkhaltige Konkremente stellen sich sehr dicht dar, nicht verkalkte Steine imponieren eher schießscheibenartig weichteildicht Sind die Konkremente isodens zur Gallenflüssigkeit, ist ein Nachweis nicht möglich. Gallengangkonkremente werden mittels CT meist nur zufällig entdeckt, der Fokus liegt auf dem Nachweis einer intraund extrahepatischen Cholestase. Die MRCP stellt Steine unabhängig von
ihrer Zusammensetzung als signalfreie Aussparung in Galle und Gallenwegen dar (I Abb. 3). Ist neben der Diagnostik eine interventionelle Therapie geplant, sollte die ERCP zum Einsatz kommen. Steine in den Gallenwegen erkennt man zuverlässig als KM-Aussparung. Die Gallenblase lässt sich dagegen nicht immer ausreichend kontrastieren, sodass sich die ERCP hier zum Nachweis von Konkrementen weniger eignet.
I
I Abb. 3: Choledochol ithiasis in der MRCP. Die koronare Rekonstruktion zeigt einen Stein (hypointens) als Aussparung im signalreichen Ductu s choledochu s (CBD) . Di e weiter proximalliegenden intra- und extrahepatischen Gallenwege werden erweitert abgebildet. [8)
Abb. 4: Aerobilie. ln der Abdomenübersichtsaufnahme demarkieren sich die intrahepatisc hen Gallenwege als verzweigte Aufhellung. Luft im Gallengangsystem kann u. a. Folge von Steinperforationen, Tumoren oder einer Cho lezystitis sein.
[16]
Gallenblase und Gallenwege II Entzündliche Veränderungen Cho lezystitis
Die akute Entzündung der Gallenblase wird in 95 %der Fälle durch ein Kon krement, das den Ductus cysticus verlegt, verursacht. Das klinische Bild ist durch Schmerzen im rechten Oberbauch und Fieber gekennzeichnet. Bildgebendes Standardverfahren bei Verdacht auf eine akute Cholezystitis ist die Sonografie: Klassische Aspekte sind eine gestaute Gallenblase und ein im D. cysticus oder Infundibulum der Gallenblase eingeklemmter echoreicher Stein. Die Gallenblasenwand ist bandförmig mit charakteristischer Dreisch ichtung verdickt(> 4 mm]. Im Gallenblasenbett findet sich ein Ödem . Löst der Schallkopf über der Gallenblase einen fokalen Druckschmerz aus, spricht man von einem positiven sonografischen Murphy-Zeichen (I Abb. 5). In der kontrastmittelverstärkten CT liegt die Gallenblase mit verdickter, an· reichernder Wand in einem ödematös veränderten Gallenblasenbett (I Abb. 6].
I Abb. 5: Akute Cholezystitis im Ultra sc hall. Der
I Abb. 6: Akute Cholezyst itis in der KM-verstärk-
Tran sve rsa lsch nitt ze igt eine deut lic he ödematös verd ickte Gal lenb lasenwand. Im Lumen li egt ein
ten CT. Es find et sich eine deu tli ch verdickte Ga llenbl asenwand (o ffene r ~) und e in e Entzündun
Ste in. (31
um die Gallenblase herum (gebogener~). ln Ga llenb lase liegt ein Ste in( ~ ). [9 )
de~
Ch olangitis
sehen Stadium ein "Perlenkettenbild "Ursachen einer Entzündung der intraErweiterten Gangabschnitten folgen bzw. extrahepatischen Gallenwege kön- umschriebene zirkuläre Gangstenosen_ nen Steinleiden (meist), Tumoren oder Ein pericholangitischer Abszess der Lepostoperative Strikturen sein. Das klini- ber als Komplikation der eitrigen ChoJsche Bild ähnelt dem der Cholezystitis, angitis imponiert als hypodense Struktu häufig tritt auch eine ikterische Verlaufs- im Leberparenc hym. Außerdem kann r form auf. Komplikationen eitriger Chol· di e Ursache der Abflussstörung diagnosSonde rformen und Komp likationen angitiden sind partielle Fibrosierungen tiziert werden . Die ERCP erlaubt u_ u ~ Gallenblasenempyem: Aus der der Gallenwege, ein Übergreifen der eine Intervention (I Abb. 7). akuten Verlaufsform kann sich ein Gal· Entzündung auf das Leberpa renchym lenblasenempyem entwickeln, das sono- und ein zirrhotischer Umbau des Or· Tumoren des biliären Systerns grafisch eine verstärkte Echogenität im gans. CT und MRT zeigen bei der akuten Gallenblasenlumen aufweist. Ga llenb lasentumoren ~ Chronische Cholezystitis: Bei Cholangitis ei ne Ga nge rweiterun g und Zu den benignen Tumoren der Galleneinem chronischen Verlauf der Entzün· Hyperämie der Gangwa nd, im chro niblase zählen die als Präkanzerosen geldungkann es zu Kalkablagerungen in der Ga llenblasenwand kommen [Porzellangallenblase ). Gelegentlich verl iert die Galle durch di e anhaltende Entzündung ihr Lumen, es entsteht eine Schrumpfgallenblase. ~
Emphysematöse Cholezystitis:
Luftblasen in Gallenbl asenlumen oder -wand sind Zeichen einer Infektion mit gasbi ldenden Bakterien. Sonografisch sind kleine ec hogene Einschlüsse und ein intral umin aler Luft-Flüssigkeitsspie· gel sichtbar. ~ Perforation der Gallenblase: Sonografisc h und auch im CT find et sich perivesikale Flüssigkeit und eine Kontinui - I Abb. 7: Cholangi t is: Oie ERCP ze igt unr ge lmäßige Bereic he von Di latati onen und Strikt ure n tätsunterbrechung der Wand . der int ra hepat isc hen Ga llenwege. (7 (
I Abb. 8: Gal leniJ iasenka rzi nom. Der transve r sa l so nografi sc he cl1ni tt durch di Gall enbl ase Ze i e
.
I
.
. . d
eme ec 10arme, 111 vas1v 111 as
Gallenb lase nbett &t
wac 11sende Raumford erun der Ga ll enbl ase nwa .st 0111 . SI e1 'n nac I1weisba r (o ffe n el'ld ( ). Zusa.. tz I'1c I1 1 r ~) ) . ( 9 (
Verdauungs trakt
tenden echten Adenome, die Adenomyomatose (hyperplastische, glatte Muskulatur der Gallenblasenwand) sowie Cholesterinpapillome. Nur selten verursachen sie eine Cholezystitis. Die Diagnose beruht auf einer sonografisch oder computertomografisch nachweisbaren, wandständigen, teilweise gestielten, nicht lagebeweglichen Raumforderung im Gallenblasenlumen (I Abb. 9). Bei den Malignomen der Gallenblase steht das mit einer Cholezystitis vergesellschaftete Adenokarzinom im Vorder· grund. Das Karzinom wächst infiltrativ entlang den Gallenwegen und kann umgebende Strukturen (Leber, Gefäße, Pankreas) befallen. Die Diagnose wird meist erst im fortgeschrittenen Stadium bei Auftreten der zunächst unspezifischen, dann ikterischen Symptomatik gestellt. Der Tumor führt sonografisch zu echoarmen und gemischt echogenen Wand· veränderungen, die sich nach intraund/ oder extravesikal ausdehnen (I Abb. 8). Exophytisch in das Gallen· blasenlumenwachsende Malignome sind von benignen polypäsen Tumoren nicht zu unterscheiden. Diagnostisches Kriterium in der CT ist eine isodense oder inhomogene Wandverdickung, die das ganze Gallenblasen· Iumen ausfüllen kann. Infiltriert der Tumor das Leberparenchym, ist die Leber-Gallenblasen-Grenze unscharf, es können Lymphknoten im Gallenblasen· bett oder in der Leberpforte nachgewie· sen werden. Auch mittels MRT gelingt häufig eine direkte Darstellung der Raumforderung. Gallengangstumoren Benigne Gallenwegstum oren sind selten. Häufigstes Malignom der Gallen-
wege ist das cholangiozelluläre Karzinom, das schon bei geringer Größe zu Cholestase und Ikterus führen kann. Eine Sonderform ist der Klatskin·Tumor an der Hepati kusgabel (I Abb. 10).
62 I 63
I Abb. 9: Ga llenblasenpapillom. ln der KM-verstärkten CT findet sich eine KM-aufnehmende, schma lba sig der Ga llenb lasenwand aufsitzende Raumforderung. Infiltrationen in das Leberparenchym sind nicht nachzuweisen. [ 14]
I
Abb. 10: Klatskin-Tumor. a) Der an der Hepatikusgabelloka lisierte Tumor zeigt im Cholangiogramm di latierte intrahepatische Gallengänge und einen plötzlichen Abbruch beim Zusammenfluss von D. hepaticus dexter und si nister. b) Auch in der MRCP sind die intrahepatischen Gallenwege auf geweitet, D. hep atocholedochus (CBD) und D. pancreaticus (PD] imponieren normal weit. [9]
Mit J)ildgebenden Verfahren ist eine Differenzierung von benignen und malignen Tumor~;m nur schwer möglich. Es sollte eine histologische Abklärung angestrebt werden.
Sonografisch sind Raumforderungen der Gallengänge meist nur indirekt nachweisbar. Verdächtige Befunde sind Zeichen eines Verschlusses wie Gangabbrüche und umschriebene Auf-
weitungen. Auch in der CT steht die Dilatation des vorgeschalteten Gallengangsystems im Vordergrund. Erst ab einer Größe von 2 cm lässt sich der Tumor direkt als hypodense Läsion darstellen. Mittels ERCP und MRCP gelingt eine Lokalisationsdiagnostik. Die Tumoren imponieren als umschriebener Füllungsdefekt im erweiterten Hohlsystem.
Zusammenfassung
ac Beste Methode zur Darstellung von Pathologien in Gallenblase und -wegen ist die Sonografie.
ac ERCP und die nicht-invasive MRCP werden häufig für die Darstellung von Gallen- und Pankreasgangsystem angewendet.
ac Bei einer akuten Cholezystitis findet sich das sonegrafische Bild einer verdickten und geschichteten Gallenblasenwand. Häufig ist die Gallenblase gestaut und ein Stein verlegt den D. cysticus.
ac Gallenblasentumoren imponieren sono- oder computertomografisch als fixierte Raumforderung. Steine in der Gallenblase dagegen sind lagebeweglich.
Pankreas Methoden zur Darstellung des Pankreas Sonografie Neben der CT ist die Sonografie das entscheidende bildgebende Verfahren zur Diagnose von Erkrankungen des Pankreas. Die Sonografie gibt als ScreeningMethode wichtige Hinweise. Dabei wird das Parenchym nach Kontur, Echotextur und Organgröße beurteilt. Das normalerweise 12 - 15 cm lange Organ läuft S-förmig von Duodenum zu Mil z und hat ein feinkörniges, homogenes Echomuster.
Pankreatitis
Akute Pankreatitis Meist werden akute Entzündungen des Pankreas durch Gallensteine verursacht oder sind alkoholinduziert. Das klinische Bild prägen heftige Oberbauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und später ein paralytischer Ileus. Sonografisch und in der CT stellt sich das ödematöse, meist diffus vergrößerte Pankreas mit einem reflexa rm en bzw. gering veränderten Dichtemuster dar. Die Organkon turen sind unscharf. Ist der Pankreasgang verlegt, können eine prästenotische Gangerweiterung und Oft können Kontursprünge der einzige u. U. intraduktale Konkremente nachHinwels auf pathologische Veränderungewiesen werden (I Abb. 2). gen des Pankreas sein. Bei einer exsudativen Verlaufsform sammelt sich entzündliche Flüssigkeit entlang von Peritoneum und Gerota-Faszie, Allerdings ist der Pankreasschwanz in der Bursa omentalis, parakolisch, im durch Luftüberlagerungen häufig nur Milzhilus und im Douglas-Raum. Kapeingeschränkt darstellbar. seln sich Pseudozysten ab, sind sie intraoder extrapankreatisch als hypodense CT/MRT Raumforderungen mit einer KM-anreiln der CT gelingt eine überlagerungschernden Membran zu erkennen. Aus freie Darstellung des glatt begrenzten Organs mit einer Dichte um 40 HE. Der sekundär infizierten Pseudozysten entstehen Abszesse, die als inhomogene, zentral gelegene Pankreasgang weist teils echoarme bzw. hypodense Bezirke eine Breite von 1- 3 mm mit einem Lumen ohne Kalibersprünge auf. Domä- mit Lufteinschlüssen imponieren. Nekroseareale stellt die CT als Kontrastnen der CT sind die Darstellung von mittel aussparenden Substanzd efe kt im Pankreastumoren sowie die Diagnostik vitalen, gut anreichernden Pankreasder Pankreatitis. Die MRT spielt eine parenchym dar. untergeordnete Rolle. Die Thoraxaufnahme kann einen begleitenden, häufig linksseitigen PleuraKonventionelle Röntgenerguss zeigen. untersuchungen In der Abdomenübersicht lassen sich Verkalkungen, wie sie beispielsweise bei Chronische Pankreatitis Die in rund 80 %der Fälle alkoholtoeiner ch ronischen Pan krea titis auftrexisch bedingte prolongierte Verlaufsfo rm ten, nachweise n. Bei Pankreatitiden der Pankreatitis ist ge kennzeichnet ist ein linksseitiger Pleu ra erguss mit du rch Nekrosen, eine segmentale oder Zwerchfellhochstand ein häufiger Begleitbefund. Bei großen pankrea tisc hen Raum forderungen stellt die Magen-Darm-Passage Impressionen und eine Verlageru ng der angrenzenden Hohlorgane dar (I Abb. I). Als Malignitälskriterium gelten Kon tur- und Reliefzerstörungen des dargestellten Magen-Darm-Areals. ERCP und MRCP erlauben einen Einblick in das Gangsystem des Pankreas (s. S. 58).
I Abb. 2: Ak ute Pankreatiti s. a) Di e KM-verstärkte CT ze igt ein öde matöses Pankreas (P) mit unscharfe r Organkontur, das von entzündlicher Flüssigkeit (F) umgebe n ist. b) Der weiter kaudal li egend e Schnitt zeigt we il ere, den Proc ess us un cin atu s umge bende und bis in die parakalisehe Rinn e ziehend e Flüssigkeit 118]
diffuse Fibrose mit Organvergrößerung (später -atrophie) und Kaizifikationen. Typischer Untersuchungsbefund in der Sonografie ist ein höckrig konturiertes Organ mit einem inhomogenen, groben Schallmuster. Verkalkungen sind an fei nen, streifenförm ige n, hyperreflexiven Zonen im Parenchym zu erkennen. Auch Pse udozysten könn en auftreten. In der nativen CT sind , neben den Veränd erungen von Organkontur und -größe, Verkalkungen des Parenchyms wegweisend . Narbige und zystische Ver-
I Abb. 1: Das Pancreas anu lare gehört zu den En twicklungss törungen des Pankreas. Dab ei urn sc hli eßt Parenchym ri ngförm ig das Duodenum . Hi er find et sich das typ isc l1e Bild in der MagenDarm -Pa ssage: ei ne anduhrförmige Ein engun g des Du odenum s. I t 6]
Verdauungstrakt
641 65
I Abb. 4: Pankreaskopfka rzinom . ln der CT ist ein großer, inhomogener Tumor zu erkennen, eine Abgrenzung zum Duodenum ist nicht mögli ch. [7]
I Abb. 3: Chron ische Pankreatitis im CT vor und nach i. v. KM-Ga be . Nativ zeigt das deutlich unregelmäßig vergrößerte Organ eine inhomogene Parenchymstruk tur und Verkalkungen. Nach KMGabe lässt sich das anreichernde, vitale Gewebe von hypodensen Nekrosen und Pse udozysten (mit leic ht kontrastierter Membran) differenzieren. [ 16]
änderungen sowie Gangstenosen verursachen Pankreasgangveränderungen (I Abb. 3).
Als mögliche Komplikationen sind in der Bildgebung Milzvenenthrombosen, Pleura- und Perikarderguss, Aszites sowie eine distale Choledochusstenose nachzuweisen. Pankreaskarzinom
I Abb. 5: Pankreaskarzinom. (a) ln der Oberbauchsonografie zeigt sich eine echoarme Masse am Pankreaskopf (--+),der Pank reasgang ist erweite rt. (b) Die ERCP zeigt einen langsireckigen Abbruch des D. pancreaticus und seiner Äste(--+) infolge der raumfordernden Wirkung des Tum ors. Der D. hepaticus comm unis ist stenosiert und proximal gesta ut (Pfei lspitze). [3]
wichtsvertust kann ein schmerzloser Ikterus richtungsweisend sein. Bildgebende Methoden der Wahl sind Sonografie, CT und ERCP /MRCP (I Abb. 4 und 5) . Typisch ist eine umschriebene Organvergrößerung mit Konturunregelmäßigkeiten. Dabei weist der Tumor eine verminderte Echogenität bzw. erniedrigte Dichte auf und reichert nur wenig KM an. Indirekte Zeichen sind Dilatationen der Pankreasund Gallenwege ohne Steinnachweis
sowie Metastasen in den regionären Lymphknoten oder der Leber. Gefäßthrombosen in der V. lienalis/Y. portae lassen sich in der FKDS nachweisen oder zeigen sich in der CT als deutliche hypodense Aussparungen.
Zusammenfassung X Methoden der Wahl zur Darstellung von pankreatischen Pathologien sind
Häufigster Vertreter der Malignome des Pankreas ist das Adenokarzinom. Bevorzugt betrifft der vom Epithel der kleinen Pankreasgänge und -azini ausgehende Tumor den Pankreaskopf. Da Frühsymptome meist fe hlen, wird das Pankreaskarzinom insgesamt erst spät diagnostiziert. Neben unspezifischen klinischen Zeichen wie in den Rücken ausstrah lenden Oberbauchschmerzen und Ge-
Sonografie, CT /MRT und ERCP /MRCP. X Den klassischen Aspekt der Pankreatitis zeichnen ein vergrößertes, ödematöses Organ (später Organatrophie), peripankreatische Flüssigkeitsansammlung, Gangdilatationen und intraduktale Konkremente aus. • Schlüsselzeichen eines Pankreaskarzinoms in der Bildgebung ist ein schwach anreichernder, unregelmäßiger, inhomogener Tumor, evtl. mit Verlegung von Pankreasgang und/oder D. choledochus.
Mamma I Etwa jede zehnte Frau erkrankt im Laufe ihres Lebens an Brustkrebs. Mit über einem Viertel aller neu diagnostizierten Malignome ist das Mammakarzinom in Deutschland die häufigste Krebserkrankung bei Frauen (lnzidenz etwa 50 000/Jahr BRD). Die Erkrankung ist in den vergangeneo 20 Jahren häufiger und die Patientinnen bei Erstdiagnose sind jünger geworden . Bei verdächtigem Befund besteht die Basisdiagnostik aus klinischer Untersuchung, Bildgebung und gegebenenfalls histologischer Verifizierung. Die Röntgenmammografie ist das wichtigste bildgebende Verfahren. Eine ganze Reihe prospektiver randomisierter Studien haben gezeigt, dass mit der Einführung einer Screeningmammografie die altersabhängige brustkrebsspezifische Mortalität um 20 - 40% gesenkt werden kann. Dieser Effekt ist für Frauen zwischen dem 50. und 70. Lebensjahr eindeutig belegt. In Deutschland gibt es ein flächendeckendes Screeningprogramm, bei dem Frauen dieser Altersstufe alle zwei Jahre zur Mammografie aufgerufen werden. Die gesetzlichen Krankenkassen übernehmen die Kosten für dieses Programm, bei dem zur Qualitätssicherung immer zwei Radiologen unabhängig
Be nigne Tumoren
I
Maligne Tumoren
Scharfe, glatte Begrenzung
Unscharfe Kontur
Aufhellung um Verdichtung (Halozeichen)
Sternförmiger Tumorschatten (.,Krebsfüßchen")
Diffus verteilte, uniforme Mik roverkalkung
Gruppiert angeordnete, polymorphe Mikroverkalkung
Ta b. 1: Unterscheidungskriterien benigner und maligner Tumoren in der Mammografie, I Abb . 3 und
4
dieses Kapitels.
voneinander die Mammografie beurteilen.
Zur weiteren Abklärung können Zielaufnahmen angeschlossen werden.
Bildgebende Verfahren
Indikation Als Vorsorgemaßnahme werden zwischen dem 40. und 70. Lebensjahr 1- bis 2-jährliche Kontrolluntersuchungen empfohlen. Bei Risikofaktoren wie familiärer Disposition wird zu jährlichen Untersuchungen geraten. Das optimale Risiko-Nutzen-Verhältnis hat das Mammografie-Screening zwischen dem SO. und 70. Lebensjahr.
Mammografie Die Dichteunterschiede der verschiedenen Weichteilstrukturen der weiblichen Brust sind nur gering. Um eine ausreichend kontrastreiche Aufnahme zu erzielen, wird die Mammografie in Weichstrahltechnik (25 - 35 kV) durchgeführt. Die Brüste werden sorgfältig komprimiert und jeweils eine Aufnahme in kraniokaudaler und mediolateral-obliquer Ebene angefertigt. Die Mammografie wird von beiden Brüsten in zwei Ebenen durchgeführt. Es ist darauf zu achten, dass der Drüsenkörper komplett und die Mamille im Profil dargestellt ist.
Regelmäßige Kontrolluntersuchungen zur Früherkennung können die Mortalität des Mammakarzinoms um 20-40% senken. Der Nutzen überwiegt gegenüber der Erhöhung des Brustkrebsrisikos durch die Strahlenbelastung ab dem 40. Lebensjahr.
Bei einem verdächtigen klinischen Befund (unklare Knoten, Haut- oder Mamillenveränderungen) ist die Mammografie Verfahren der Wahl zur Abklärung. Bei Frauen unter 40 Jahren sollte jedoch primär eine Abklärung mittels Ultraschall erfolgen und eine Mammografie nur, wenn der Ultraschall zu keinem Ergebnis führt. Beurteilung
1 Abb.
1: Normale Mammografie in mediol ate ral -obliquem (a) und kraniok audal em (b) Strahlengang.
Da s gesunde Drüsenparenchym ze igt eine m äßige Dichte, fibröse Septen durchziehen das Gewebe . Die Mamille ist auf beiden Bi lde rn op tim al abgeb ild et.
I 11
Das Parenchym der Brust ist alters- unct funktionsabhängig erheblichen Veränderungen ausgesetzt. Dementsprechend ist das Erscheinungsbild in der Mammografie variabel. Bei der jungen Frau ist die Mamma durch das stark entwickelte Binde-Stützgewebe und Drüsenparenchym homogen und röntgendicht lnfolge des zunehmenden Fettgewebsantei ls mit fo rtschreitendem Alter (Altersinvolution) wird die Brust strahlentransparenter. Dies erleichtert di e mammagrafische Beurteilbarkeit (I Abb. I).
Mamma
66 I 67
Tumorsuspekte Leitbefunde sind v. a. neu aufgetretene Verdichtungsherde und Mikroverkalkungen (I Tab. 1). Sonografie
Die Sonografie ist als adjuvantes Ver· fahren entweder bei unklarem Mammo· grafiebefund oder bei aufgrund dichten Drüsengewebes vermindert aussage· kräftiger Mammografie anzusehen. Es werden hochfrequente Schallköpfe (> 7,5 MHz) verwendet. Der Ultraschall hat den Vorteil der breiten Verfüg
