Embryonale Oberflächenmorphologie in der transvaginalen 3D-Sonographie   Prospektive Longitudinalstudie zur Darstellbarkeit der embryonalen und frühen fetalen Morphogenese mittels digitaler 3D-OberflächenrekonstruktionenMartin Brauer VORWORT V227#295111.123451.2678910111.31.4122132.1142.22.2.12.2.1.12.2.1.2152.2.1.2.12.2.1.2.22.2.2162.2.2.12.2.2.22.2.2.32.32.3.12.3.1.1172.3.1.22.3.22.3.2.1182.3.2.22.3.2.2.12.3.2.2.219202.3.2.2.32.3.2.2.42.3.2.2.4.12.3.2.2.4.2212.3.2.2.4.32.3.2.3222.3.32.3.3.12.3.3.1.1232.3.3.1.22.3.3.1.3242.3.3.1.3.1252.3.3.1.3.22.3.3.1.4262.3.3.22.3.3.3272.3.3.4282.3.3.5292.3.3.6302.3.3.6.12.3.3.6.2312.3.3.6.32.3.3.6.3.12.3.3.6.3.22.3.3.6.3.3322.3.3.6.3.42.3.3.6.3.52.3.3.6.4332.3.3.6.4.12.3.3.6.4.22.3.3.6.4.3342.3.3.6.52.3.3.6.5.1352.3.3.6.5.2362.3.3.6.62.3.3.6.6.12.3.3.6.6.22.3.3.6.6.3372.3.3.72.3.3.82.3.3.8.1382.3.3.8.23393.13.23.2.13.2.2403.2.33.2.43.2.53.2.63.2.7413.2.83.2.9423.2.10433.2.113.2.12443.2.1345605#3474464.14.1.14.1.1.14.1.1.24.1.1.2.1474.1.1.2.24.1.1.3484.1.1.44.1.24.1.2.14.1.2.1.14.1.2.1.2494.1.2.1.34.1.2.250514.1.34.1.3.14.1.3.1.14.1.3.1.24.1.3.1.2.1524.1.3.1.2.24.1.3.1.35354554.1.3.24.1.3.3564.1.3.3.14.1.3.3.24.1.3.3.2.1574.1.3.3.2.24.1.3.3.2.3584.1.3.3.2.44.1.3.3.34.1.3.3.3.14.1.3.3.3.2594.1.3.3.3.34.1.3.3.3.44.1.3.3.3.5604.1.3.3.3.64.1.3.3.3.7614.2626364654.2.14.2.24.2.3664.2.44.2.5674.2.6684.2.769704.2.871724.2.9734.2.1074754.2.11764.2.1277784.3794.4804.4.14.4.281824.4.38358485 BIBLIOGRAPHIE86878889909192939495 ABBILDUNGEN9798223#304223#305446#31099384#303380#301100378#304378#303101378#297378#294102382#301389#302103383#303384#302104378#302378#304105378#301378#301106383#303378#306107378#307108109110317#317111317#306317#315112317#316317#313113317#316317#313114317#321317#312115317#316317#318116317#316317#317117118119120121122123124223#227225#224226#224125375#267ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS DANKSAGUNGEN126 EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG128deInhaltsverzeichnisHilfe ERGEBNISSE
Vorbemerkungen

Die Abhandlung der Ergebnisse erfolgt in Form einer deskriptiven und bildlichen Darstellung der 3D-sonographisch nachgewiesenen embryonalen und fetalen Oberflächenstrukturen. Die bildliche Darstellung erfolgt exemplarisch anhand eines embryonalen bzw. fetalen Individuums. Um den Informationsgehalt der sonographischen 3D-Darstellungen optimal zu vermitteln, wurde in der digitalen Version dieser Arbeit jeder Abbildung eine Videosequenz hinterlegt, die eine vollständige Rotationsansicht (360-Grad-Drehung) des betreffenden embryonalen bzw. fetalen Oberflächenmodells enthält.

Obwohl nicht zum Studienziel im engeren Sinne gehörig, wurden zur Abrundung der Thematik auch die zyklusabhängigen uterinen und ovariellen Befunde der ersten drei Zykluswochen erfasst und dokumentiert. Da die Studienteilnehmerinnen auf Grund ihrer hormonellen Sterilitätsbehandlung keinen regulären Zyklus sowie eine unphysiologische ovarielle Morphologie aufwiesen, wurden die Befunde in diesem Zeitraum an fünf gesunden, nicht schwangeren Frauen mit normalem Zyklus erhoben.

Darstellung der Bildergebnisse Erste Woche p.m.

Am Ende der 1. Woche p.m. war ein Endometrium von 4 bis 6 mm Höhe und überwiegend mäßiger Echogenität (wenig oberhalb der Myometriumdichte) darstellbar. Zwischen den Endometriumanteilen von Vorder- und Hinterwand war partiell eine echogene Linie (Mittelecho) nachweisbar (Abb. 3-1a). Weiterhin wurden mehrere Follikel als echoleere rundliche Areale von 3 bis 6 mm Durchmesser dargestellt (Abb. 3-1b).

 Zweite Woche p.m.

Gegen Ende der 2. Woche p.m. war ein aufgelockertes, echoarmes Endometrium von 11 bis 13 mm Höhe mit stark echogenem Randsaum und durchgehendem Mittelecho darstellbar (Abb. 3-2a). Der sprungreife Follikel war als echoleere rundliche Struktur von 20 bis 24 mm Durchmesser mit einer schmalen, echoarmen perifollikulären Zone nachweisbar. Die echodichte Follikelwand wies stellenweise leichte Einkerbungen auf und wandständig konnte der Cumulus oophorus-Komplex als rundliches, echoreiches Areal von 3 mm Durchmesser dargestellt werden (Abb. 3-2b).

 Dritte Woche p.m.

Zum Ende der 3. Woche p.m. stellte sich ein homogen-echodichtes Endometrium von 13 bis 15 mm Höhe dar. Ein Mittelecho war nunmehr nicht mehr nachweisbar (Abb. 3-3a). Das Corpus luteum war als echoarme, zystische Struktur von 9 bis 11 mm Durchmesser mit echoreichem, auf der Innenseite leicht unregelmäßig begrenztem Randsaum erkennbar (Abb. 3-3b).

 Vierte Woche p.m.

Mit Ende der 4. Woche p.m. wurde vereinzelt (2/5) als erste Struktur der eigentlichen Schwangerschaftsanlage die Chorionhöhle als in die Dezidua eingebettete, echoleere, sphärische Höhle von 1 bis 2 mm Durchmesser mit einem echogenen Randsaum (Chorion frondosum) darstellbar (Abb. 3-4).

 Fünfte Woche p.m.

Am Ende der 5. Woche p.m. war in allen Fällen eine Chorionhöhle von 3,4 bis 4,9 mm (Mittelwert: 4,1 mm) Durchmesser mit sekundärem Dottersack darstellbar (Abb. 3-5). Die Embryonalplatte war im 3D-Schnittbildmodus teils (3/5) schon als echogene Struktur von 1 bis 2 mm Länge am Dottersack sichtbar, eine sichere 3D-Oberflächendarstellung gelang jedoch nicht.

 Sechste Woche p.m.

Gegen Ende der 6. Woche p.m. waren die Embryonalplatten in allen Fällen nachweisbar. Die GL der Embryonen betrug 3,4 bis 4,1 mm (Mittelwert: 3,8 mm). In der Oberflächenrekonstruktion wiesen die Embryonen eine leicht gekrümmte, flach-zylindrische Körperform auf (Abb. 3-6). Eine Unterscheidung von kranialem und kaudalem Pol war nicht möglich, da Details der embryonalen Oberflächenmorphologie noch nicht dargestellt werden konnten.

 Siebte Woche p.m.

Zum Ende der 7. Woche p.m. (Abb. 3-7) betrug die GL der Embryonen 8,9 bis 10,4 mm (Mittelwert: 9,5 mm). Der Körper wies eine starke C-förmige Krümmung auf und die Oberflächenstruktur der Embryonen war erstmals in groben Zügen erkennbar. Kranialer und kaudaler Pol waren in allen Fällen durch die Größendominanz und die rundliche Form des Kopfes zu unterscheiden.

Im Bereich des Kopfes war das Rautenhirn als durchscheinende echoarme Struktur nachzuweisen. Auch Vorderhirn und Mittelhirn waren durch Vorwölbungen äußerlich angedeutet erkennbar.

Gegenüber der Vorwoche wies der Rumpf eine deutliche Breitenzunahme auf. Die Nabelschnur war teils (3/5) als kurzer, dicker Strang darstellbar. Herzwulst und Cauda ließen sich nur vereinzelt (1/5) angedeutet nachweisen.

Die Identifizierung der oberen Extremitätenansätze gelang lediglich andeutungsweise (1/5) im 3D-Schnittbildmodus, während die unteren Extremitäten noch nicht dargestellt werden konnten. Ein Extremitätennachweis in der Oberflächendarstellung gelang in keinem Fall.

 Achte Woche p.m.

Mit Ende der 8. Woche p.m. (Abb. 3-8) betrug die GL der Embryonen 16,0 bis 18,0 mm (Mittelwert: 17,2 mm). Es war eine beginnende Streckung der Embryonen bei noch deutlicher Kopfbeugung darstellbar. Der kaudale Pol trat im Vergleich zur Vorwoche deutlicher hervor.

Der Kopferschien breiter, im Vergleich zur Rumpflänge dominierender und stand, den Herzwulst überragend, in starker Beugehaltung fast senkrecht zur Rumpfachse. Das Rautenhirn war deutlich als großes, echoarm-transparentes Areal darstellbar. Auch die Positionen von Vorderhirn und Mittelhirn waren weiterhin durch äußerliche Prominenzen erkennbar.

Am Rumpfwar eine leichte Achsenstreckung zu beobachten. Herz-Leberwulst und Cauda waren teils (3/5) angedeutet nachweisbar. Die jetzt bei allen Embryonen darstellbare Nabelschnur war noch strangartig, wies jedoch deutliches Längenwachstum auf.

Die Ansätze der oberen und unteren Extremitäten waren im 3D-Schnittbildmodus teils (3/5) als Knospen lateral am Rumpf darstellbar. In der Oberflächenberechnung gelang die Darstellung jedoch nur andeutungsweise.

 Neunte Woche p.m.

Am Ende der 9. Woche p.m. (Abb. 3-9) betrug die GL der Embryonen 21,3 bis 25,3 (Mittelwert: 23,1 mm).

Durch die beginnende Aufrichtung des Kopfes war der Scheitel jetzt über dem Mittelhirn darstellbar. Dorsal war das Dach des Rautenhirns weiterhin äußerlich sichtbar. Obwohl die Kopfaufrichtung eine bessere Beurteilung des Gesichts ermöglichte, waren Details der Kopf- und Gesichtsanatomie noch nicht sicher darstellbar.

Der Rumpf wies neben einer weiteren Achsenstreckung, deutlichem Längenwachstum und einer Umfangszunahme eine im Vergleich zu früheren Wochen mehr kubische Form auf. Rücken und Hinterkopf wurden durch eine angedeutete Flexur im Zervikalbereich voneinander abgrenzbar. Auch lumbal zeigte sich eine leichte Flexur. Die Nabelschnur wies bei weiterem Längenwachtsum noch immer einen relativ hohen Durchmesser auf. Bei einem Teil der Embryonen (3/5) zeigte sich erstmalig eine leichte Verdickung im Bereich des Nabelschnuransatzes. Der Herz-Leberwulst war jetzt bei allen Embryonen darstellbar, während eine Cauda in keinem Fall mehr nachgewiesen werden konnte.

Obere und untere Extremitäten waren nun ohne Ausnahme deutlich in ventraler Ausrichtung darzustellen. Die oberen Extremitäten überragten den Herz-Leberwulst. Ellbogen- und Kniegelenkregionen waren teils (3/5) andeutungsweise darstellbar, wiesen aber noch keine wesentliche Beugung auf, sodass die distalen Extremitätenenden einen deutlichen Abstand zur kontralateralen Seite zeigten. Auch Hand- und Fußplatten waren bei einem Teil der Embryonen (3/5) angedeutet nachweisbar.

 Zehnte Woche p.m.

Gegen Ende der 10. Woche p.m. (Abb. 3-10) betrug die GL der Embryonen 29,9 bis 36,3 mm (Mittelwert: 32,6 mm).

Der jetzt rundlicher geformte Kopf konnte als weiterhin dominierendes Körperteil in nahezu aufrechter Position dargestellt werden. Die Darstellung einer angedeuteten Halsregion ermöglichte nun eine klare Abgrenzung von Kopf und Rumpf. Details der kraniofazialen Anatomie (Augen, Nase, Mund, Kinn und Ohrmuscheln) waren bei wenigen Embryonen (2/5) im Ansatz erkennbar.

Der Rumpf hatte sich weiter verlängert und zeigte jetzt eine mehr ellipsoide Form. Die Nabelschnur wies bei weiterer Verlängerung eine Abnahme des Querschnitts auf. Die Verdickung des Nabelschnuransatzes war nun bei allen Embryonen deutlich darstellbar. Herz-Leberwulst und Cauda waren nicht mehr darstellbar. Strukturen der äußeren Genitalien waren noch nicht erkennbar.

Bei allen Embryonen war jetzt eine weitere Verlängerung der Extremitäten mit einer Annäherung der distalen Anteile bei deutlicher Flexion in Ellbogen- und Kniegelenken festzustellen. Teilweise war zudem auch eine Berührung oder Überkreuzung von Händen und Füßen in der Mittellinie darstellbar. Schulter, Ellbogen und Handgelenke sowie Hüfte, Knie und Fußgelenke sowie Hände und Füße waren in allen Fällen erkennbar. Die Hände fanden sich meist in einer Pronationsstellung in Gesichtshöhe, die Füße noch in Supinationsstellung bei beginnender Dorsalflexion. Finger und Zehen waren noch nicht sicher nachweisbar.

 Elfte Woche p.m.

Zum Ende der 11. Woche p.m. (Abb. 3-11) betrug die GL der Feten 42,0 bis 49,8 (Mittelwert: 44,5 mm).

Die Größendominanz des Kopfes nahm ab und die Halsregion prägte sich weiter aus. Kraniofaziale Detailstrukturen (Augen, Nase, Mund, Kinn und Ohren) waren teils (3/5) in den Grundzügen schon darstellbar.

Am Rumpf war eine relative Wachstumszunahme festzustellen. Die „physiologische Omphalocele“ nahm merklich an Größe ab, war jedoch zu diesem Zeitpunkt teils (3/5) noch nachweisbar. Detailstrukturen der Nabelschnur (Windungen und Gefäßprofil) wurden sichtbar. Äußere Genitalien waren noch nicht sicher nachweisbar.

Die oberen Extremitäten gewannen an relativer Länge, während die Beine noch immer relativ kurz erschienen. Ober- und Unterarme bzw. -schenkel sowie Hände und Füße konnten deutlich unterschieden werden. Die Hände befanden sich weiterhin überwiegend in einer Pronationsstellung häufig in Gesichtshöhe, die Füße in zunehmender Dorsalflexion bei abnehmender Supination. Die Darstellung von Fingern und Zehen gelang nur bei einzelnen Feten (1/5).

 Zwölfte Woche p.m.

Mit Ende der 12. Woche p.m. (Abb. 3-12) betrug die GL der Feten 49,5 bis 63,4 mm (Mittelwert: 56,8 mm).

Der Kopf zeigte bei weitererAbnahme des relativen Wachstums eine prominente Stirn, ein breites Gesicht mit weitem Augenabstand, ein spitzes Kinn sowie ein eher flaches Hinterhaupt und war durch eine weitgehend ausdifferenzierte Halsregion vollständig vom Oberkörper abgegliedert. Die kraniofazialen Details (Augen, Nase, Mund, Kinn und Ohren) waren in der Mehrzahl der Fälle (4/5) eindeutig nachweisbar. Im Bereich der Ossa frontalia und parietalia sowie des Os occipitale waren die Ossifikationszonen angedeutet erkennbar (Abb. 3-13).

Der Rumpfwies eine weitere Streckung und Zunahme des relativen Wachstums auf. Die „physiologische Omphalocele“ war am Ende der 12. Woche p.m. bei keinem der untersuchten Feten mehr nachweisbar. Die Nabelschnur war deutlich als schlanker Gefäßstrang darstellbar. Äußere Genitalien im Sinne eines Phallus waren vereinzelt (2/5) angedeutet darstellbar, wobei eine sichere Geschlechtsdifferenzierung nicht möglich war (Abb. 3-14).

Auch an den Extremitäten wurden jetzt bei wenigen Feten (2/5) anatomische Detailstrukturen wie Finger und Zehen sichtbar (Abb. 3-15 und 3-16). Die Hände befanden sich weiterhin meist in Pronationstellung etwa in Gesichtshöhe, an den Füßen war bei weiter abnehmender Supination eine deutliche Dorsalflexion zu beobachten (Abb. 3-12). Die relative Länge der oberen Extremitäten erschien annähernd erreicht, während die unteren Extremitäten weiterhin noch relativ kurz wirkten.

 Synopse der Ergebnisse

Die Ergebnisse sind in Tab. 3-1 und Abb. 3-17 synoptisch zusammengefasst:

n = nicht oder nicht sicher darstellbar
 d = regelmäßig darstellbar, daher nicht mehr quantifiziert
 s = Darstellung ausschließlich im multiplanaren Schnittbildmodus

Woche p.m.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

 

12.

 

Chorionhöhle

5/5

d

d

d

d

d

d

d

Dottersack

5/5

d

d

d

d

d

d

d

Embryo

3/5s (s)

5/5

d

d

d

d

d

d

Embryonalpole

n

n

5/5

d

d

d

d

d

Herz-Leberwulst

n

n

1/5

3/5

5/5

n

n

n

Nabelschnur

n

n

3/5

5/5

d

d

d

d

Cauda

n

n

1/5

3/5

n

n

n

n

Obere Extremität

n

n

1/5s (s)

3/5s (s)

5/5

d

d

d

Untere Extremität

n

n

n

3/5s (s)

5/5

d

d

d

Hände

n

n

n

n

3/5

5/5

d

d

Füße

n

n

n

n

3/5

5/5

d

d

Ellbogen

n

n

n

n

3/5

5/5

d

d

Knieregion

n

n

n

n

3/5

5/5

d

d

Omphalocele

n

n

n

n

3/5

5/5

3/5

n

Extremitätenflexion

n

n

n

n

n

5/5

d

d

Gesichtsstrukturen

n

n

n

n

n

2/5

3/5

4/5

Finger

n

n

n

n

n

n

1/5

2/5

Zehen

n

n

n

n

n

n

1/5

2/5

Phallus

n

n

n

n

n

n

n

2/5
Tabelle 3-1 Nachweis embryonaler/fetaler Strukturen in der transvaginalsonographischen
3D-Oberflächendarstellung in Abhängigkeit vom jeweiligen Gestationsalter

Abb. 3-17
Synoptisch-chronologische Darstellung der 3D-transvaginalsonographisch dargestellten embryonalen bzw. frühen fetalen Morphogenese am Beispiel des Embryos / Fetus Nr. 3