Tittel, Anja: Thema: Diagnostik vergrößerter Halslymphknoten mit der farbkodierten Dopplersonographie und dem Power-Doppler nativ sowie nach Applikation eines neuen Ultraschallkontrastmittels

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Kapitel 3. Grundlagen

3.1. Medizinisch-physiologische Grundlagen

Das Vorhandensein von Lymphknotenmetastasen bei Patienten mit Malignomen im Mund-Kiefer-Gesichts- und HNO-Bereich bestimmt zusammen mit dem Alter des Patienten sowie mit der Größe, der Lokalisation mit ihren spezifischen Lymphabflußbahnen und der histopathologischen Diagnose der primären Läsion die Prognose des Patienten (Janot et al., 1996; Alvi u. Johnson, 1996; Leemans et al., 1994; Snow, 1989). Nach Som (1987) sinkt die Überlebensrate bei Vorhandensein einer einzelnen Lymphknotenmetastase auf der ipsilateralen Halsseite auf die Hälfte, bei bilateralen Halslymphknotenmetastasen auf ein Viertel der Überlebensrate der Patienten ohne Metastasen. Jiang (1990) erkannte die Halbierung der Fünf-Jahres-Überlebenszeit bei Patienten mit Halslymphknotenmetastasen im Gegensatz zu den Patienten ohne regionale Metastasierung und beschrieb die Prognose dieser Patienten als umgekehrt proportional zur Anzahl und Größe der Lymphknotenmetastasen. Bei Überschreiten der Lymphknotenkapsel durch Tumorzellen fanden Hirabayashi et al. (1991) eine Verringerung der 5-Jahres-Überlebenswahrscheinlichkeit von 76 % auf 17 %. Alvi und Johnson stellten bei Nachweis einer überschrittenen Lymphknotenkapsel eine Reduktion der Überlebensrate um 50 % gegenüber der von Patienten mit Nachweis von Lymphknotenmetastasen ohne Kapseldurchbruch fest (1996). Dem sicheren Ausschluß bzw. dem sicheren Existenznachweis von malignen Lymphknotenvergrößerungen kommt somit ein immenser Stellenwert zu. Da es bei allen Malignomen im Kopf- und Halsbereich auch zu einer reaktiven Vergrößerung der Lymphknoten des entsprechenden Abstromgebiets kommen kann, ohne daß diese notwendigerweise im Sinne einer Metastasierung von maligne entarteten Zellen infiltriert sind (Koch et al., 1989),


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steht die Möglichkeit der sicheren Differenzierung zwischen benignen und malignen Lymphknotenvergrößerungen für den behandelnden Arzt und natürlich den Patienten im Vordergrund bezüglich der weiteren Therapieplanung und der Prognose. Steinkamp et al. (1992) beschreiben in ihrem Patientenkollektiv in 92 % der Fälle mit Halslymphknotenmetastasen begleitend das Vorhandensein "nur" reaktiver Lymphknotenvergrößerungen. Bei der reaktiven Lymphknotenvergrößerung wird histopathologisch eine follikuläre Hyperplasie (d.h., eine Aktivierung der Lymphfollikel) und eine Randsinushistiozytose beschrieben; eine Destruktion der bestehenden Lymphknotenstrukturen findet sich in diesem Fall nicht. Der Befall durch maligne Zellen beginnt von der Peripherie aus über die peripheren kortikalen Lymphgefäße, die Invasion schreitet im weiteren Verlauf nach zentral fort und zerstört erst zu diesem Zeitpunkt den Hilus des betroffenen Lymphknotens, so daß insbesondere im Initialstadium keine grob morphologischen Unterschiede zu reaktiven Veränderungen festzustellen sind (Steinkamp et al., 1993; Som, 1987; Delorme, 1993). Die Angiogenese in metastatisch befallenen Lymphknoten ist abhängig von der Tumorzellmasse: Während im Initialstadium eine für die Tumorzellen adäquate Blutversorgung durch die normalen intranodalen Lymphknotengefäße möglich ist (avaskuläres Stadium), reichen diese ab einer bestimmten Tumorzellmasse durch ihre Zerstörung oder durch die zu große Diffusionsstrecke nicht mehr aus. Von den malignen Zellen wird ab diesem Zeitpunkt der sogenannte Angiogenesefaktor produziert, der die Entstehung neuer Gefäße, d.h. die Tumorneovaskularisation, bewirkt (Steinkamp et al., 1994). Steinkamp et al. (1992) und Eichhorn et al. (1987) beschreiben 18 % bzw. bis zu 42 % aller metastatisch befallenen Lymphknoten mit einem Längsdurchmesser von kleiner als 10 mm (in der Literatur finden sich wechselnde Angaben zwischen 15-75 % - Hajek et al., 1986; Leicher-Düber et al., 1989; Atula et al., 1996). Nach Simon (1975) sind 20 % aller Lymphknotenmetastasen 3-6 mm groß. Reaktiv vergrößerte Lymphknoten können zudem eine Größe von bis 25 mm (Friedrich, Schmelzle, 1996) erreichen, in einer Studie von Steinkamp et al. (1992) wurde der größte derart vergrößerte Lymphknoten mit einem Längsdurchmesser von 34 mm und einem Querdurchmesser von 12 mm beschrieben. Leicher-Düber et al. (1990)

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stellten in 32 % der Lymphknoten mit einer Größe von mehr als 1-3 cm einen negativen histologischen Befund fest. Die Differenzierung zwischen benignen Lymphknotenvergrößerungen und Lymphknotenmetastasen allein durch die Grössenangabe führt demnach in einer Vielzahl der Fälle zu falschen Ergebnissen. Eine Fülle unterschiedlicher Kriterien wurde erarbeitet und eine Vielzahl diagnostischer Verfahren wurde und wird nach wie vor zu Rate gezogen, um eine sichere Zuordnung treffen zu können.

3.2. Untersuchungsmethoden

3.2.1. Palpation

Die Palpation als einfachste Untersuchungsmethode erkennt zumeist - abhängig von der Erfahrung des Untersuchers und der Lokalisation der Lymphknoten - vergrößerte Lymphknoten erst ab einer Größe von 1 bis 1,5 cm; bei unterschiedlichen vergleichenden Studien fand sich eine Sensitivität für die Palpation von 74 % bis 83 %, eine Spezifität zwischen 82 % und 94 % und eine diagnostische Treffsicherheit von insgesamt 77 % bis 85,5 % (Steinkamp et al., 1993 und 1991; Leicher-Düber et al., 1990). Als Malignitätskriterien werden eine Größe von Lymphknoten im Abstromgebiet des bestehenden Malignoms von mehr als 1cm (nach Som, 1987, ist diese Größenangabe zusätzlich noch beeinflußt von der Lokalisation der Lymphknoten), eine Konsistenzerhöhung, die Adhärenz an benachbarte Strukturen (Som, 1987; Steinkamp et al., 1991) sowie das Auftreten von multiplen, in Ketten angeordneten Lymphknoten akzeptiert (Leicher-Düber et al., 1990).


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3.2.2. Sonographie

3.2.2.1. B-Bild-Sonographie

Der Sonographie als nicht-invasive, den Patienten wenig belastende, kostengünstige und allgemein verfügbare Untersuchungsmethode kommt eine zunehmend herausragende Bedeutung bei der Detektion und Differenzierung reaktiv und metastatisch bedingter Lymphknotenvergrößerungen zu. Von unterschiedlichen Untersuchungen sind eine Sensitivität für das B-Bild-Verfahren von 78 % bis 98 %, eine Spezifität von 61 % bis 100 % und eine Treffsicherheit von 70 % bis 95 % bekannt (Rainer et al., 1993; Leicher-Düber et al., 1990; Steinkamp et al., 1991). Als maligne werden Lymphknoten ab einem Längsdurchmesser von zumeist mehr als 10 mm (abhängig von der Lokalisation), vergrößerte Lymphknoten mit einer unregelmäßigen Konfiguration, einer unscharf abgrenzbaren Kontur, einer ovalären bis rundlichen Form, mit inhomogener Struktur, Echoarmut und echofreien fokalen Arealen sowie bei Infiltration benachbarter Strukturen und bei Fehlen des echoreichen Binnenreflexes gewertet (Rainer et al., 1993, Steinkamp et al., 1991; Kruyt et al., 1996), wobei diesen Kriterien von verschiedenen Untersuchern unterschiedliche Bedeutung zugemessen wird. Nach Steinkamp et al. (1993) sollte das kritische Größenverhältnis mit dem M/Q-Quotienten von kleiner als 2 für maligne Lymphknotenvergrößerungen angegeben werden; damit könne im Vergleich zur Verwendung des Längsdurchmessers die Sensitivität von 90 auf 95 %, die Spezifität der Sonographie von 36 auf 96 % und die Treffsicherheit insgesamt von 63 auf 95 % erhöht werden. Einigkeit besteht jedoch in der Aussage, daß sonomorphologisch unabhängig von den verwandten Kriterien keine 100 %ig sichere Diagnose gestellt werden kann (Van den Brekel et al., 1990; Hajek et al., 1986). Mikrometastasen als Metastasenzellnester mit einer maximalen Ausdehnung von kleiner als 3 mm können mit der Sonographie nicht erkannt werden (Steinkamp et al., 1994). Desweiteren liegen die Grenzen dieser Untersuchungstechnik in der Unmöglichkeit, Lymphknoten in bestimmten Lokalisationen, z.B. medial retropharyngeal und paravertebral, zu entdecken und, in vielen Fällen, Auskunft über den Primärtumor zu geben (Quetz et al., 1991; Hajek et al., 1986). Ein besonderer Vorteil der sonographischen Untersuchung ist die Möglichkeit der Einschätzung einer Gefäßinfiltration (Mann et al., 1994; Heppt et al., 1989-a) mit dem B-Bild-Verfahren, welches durch die Dopplersonographie noch ergänzt werden kann. Hierbei kommt auch der Magnetresonanztomographie eine besondere Bedeutung zu. Die Sensitivität bei dem Ausschluß einer Infiltration der A. carotis wird von Gooding (1993) für beide Methoden mit 100 % angegeben, die Spezifität für die Sonographie mit 75 %, für die MRT mit 87,5 %.

3.2.2.2. Duplexsonographie und farbkodierte Dopplersonographie

Durch die Ergänzung mit der farbkodierten Dopplersonographie wird versucht die Sicherheit der Diagnosestellung bezüglich der Lymphknotenvergrößerungen weiter zu erhöhen (Westhofen, Reichel u. Nadjmi, 1994; Steinkamp et al., 1994-a; Leclec'h et al., 1994).


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Die mathematischen Grundlagen des hierbei verwandten Doppler-Effekts wurden von Christian Doppler 1842 erstmals beschrieben. Das Prinzip beruht auf der Eigenschaft eines Empfängers, die ausgesandte Frequenz eines Tons oder Lichtstrahls als zu niedrig zu beschreiben, wenn sich der Abstand zwischen Wellenerzeuger und Empfänger vergrößert, bzw. umgekehrt, als zu hoch zu erfassen, wenn sich der Abstand zwischen beiden verringert. Folgende vereinfachende Gleichung ergibt sich zur Berechnung dieser Dopplerfrequenzverschiebung (Df).

f = die abgestrahlte Frequenz,

v = die Reflektorgeschwindigkeit,

alpha = der Winkel zwischen dem Schallstrahl und der Reflektorbewegung


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c = die Schallgeschwindigkeit im Gewebe (1540 m/s) ist.

Anfänglich wurde mit dem "Continous wave"- Doppler gearbeitet, der in größeren Tiefen und besonders im abdominellen Bereich nicht eingesetzt werden konnte, da sich die Flüsse mehrerer Gefäße überlagerten und eine eindeutige Zuordnung der Flußkurven zu einem bestimmten Gefäß nicht möglich war. Durch Einführung des gepulsten Dopplers gelang es, in frei wählbarer Tiefe die Blutströmung in einem bestimmten Gefäß zu erfassen und simultan im B-Bild darzustellen. Der hierbei verwandte Piezowandler wechselt zwischen seinen Funktionen als Sender und Empfänger. Bei bekannter Schallgeschwindigkeit im Gewebe kann bei durch den Untersucher vorgegebener Untersuchungstiefe die Laufzeit berechnet werden und eine Empfangszeit entsprechend diesem berechneten Zeitintervall gewählt werden. Vorher und nachher eingehende Signale werden somit nicht mehr berücksichtigt, d.h., vor und hinter dem interessierenden Blutgefäß liegende, erfaßte Strömungen werden nicht dargestellt. Das eingestellte Zielvolumen nennt man hierbei "sample volume". Die als "Pulswiederholungsfrequenz" (pulse repetition frequence = PRF) bezeichnete Häufigkeit der ausgesandten Impulse ist abhängig von der Meßtiefe, d.h., je tiefer das interessierende Blutgefäß liegt desto länger ist die Laufzeit der Schallwellen und desto geringer muß demnach die PRF sein. Bei der gepulsten Technik erfolgt eine Rekonstruktion der Flußkurven aus den erfaßten Einzelimpulsen. Dies kann bei sehr tief liegenden Blutgefäßen und somit langer Laufzeit des Schalls zur Erfassung einer unzureichenden Anzahl von Einzelimpulsen führen, was die Darstellung einer Flußkurve unmöglich macht. Die PRF muß somit mindestens doppelt so hoch sein wie die maximal zu messende Dopplerfrequenz, da es ansonsten zu dem Phänomen des sogenannten "Aliasing" kommt. Damit bezeichnet man eine Darstellung der höchsten Geschwindigkeiten im Dopplerfrequenzspektrum fälschlicherweise unterhalb der Nullinie. Bei anfänglich nur an einem Punkt des B-Bildes erfolgter Darstellung der Flußverhältnisse wurden im folgenden auch mehrere "sample volumes" in einem B-Bild mittels einer Farbkodierung abgebildet. Auf den Schallkopf zufließende Ströme werden konventionell in roter Farbe dargestellt, vom Schallkopf sich entfernende Flüsse


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in blau. Die Strömungsgeschwindigkeit wird durch die Farbhelligkeit beschrieben - hohe Geschwindigkeiten mit helleren, niedrigere Geschwindigkeiten mit dunkleren Farben (Klews, 1995). Die semiquantitative Beschreibung von Perfusionsverhältnissen in dopplersonographisch darstellbaren Gefäßen erfolgt in Form von Indices. Diese sind Ausdruck des peripheren Flußwiderstands. Der Resistance-Index, auch Pourcelot-Index genannt, wird mit der Formel RI = maximale systolische Flußgeschwindigkeit minus minimale enddiastolische Flußgeschwindigkeit dividiert durch die maximale systolische Flußgeschwindigkeit berechnet. Der Pulsatilitätsindex (PI) wird durch Subtraktion der minimalen enddiastolischen Flußgeschwindigkeit von der maximalen systolischen Flußgeschwindigkeit, dies dividiert durch die mittlere Flußgeschwindigkeit in einem Herzzyklus bestimmt. Generell akzeptierte und als Standard angewandte Methoden zur genauen quantitativen Erfassung eines Blutflusses existieren zur Zeit noch nicht.

Bei subjektiv qualitativer und semiquantitativer Klassifizierung der Lymphknotenperfusion im Vergleich zum umliegenden Binde- und Fettgewebe im farbkodierten B-Bild-Sonogramm wird für metastatisch befallene und chronisch entzündliche Lymphknoten im Vergleich zu akut entzündlich bedingten Lymphknotenvergrößerungen und malignen Lymphomen eine Abnahme der Durchblutung beschrieben (Tschammler et al., 1991; Westhofen, Reichel u. Nadjmi, 1994) sowie das Vorhandensein von partiellen Perfusionsausfällen durch Keratinisierung, Verhornung und Nekrotisierung als spezifisch für Lymphknotenmetastasen von Plattenepithelkarzinomen (Steinkamp et al., 1994; Tschammler et al., 1991). Steinkamp et al. (1994) konnten bei nur 35 % der Lymphknotenmetastasen eine verminderte oder keine Perfusion, bei jedoch 65 % eine Hyperperfusion feststellen. Desweiteren beschreiben unter anderem Gooding (1993) und Schreiber et al. (1993) eine Änderung der Perfusion bei metastatisch befallenen Lymphknoten in ein peripheres Muster im Vergleich zu dem normalen zentralen, durch die zentrale Hilusarterie, bei nicht pathologisch oder benigne veränderten Lymphknoten. Choi et al. (1995) und Tschammler et al. (1991) beschreiben bei Anwendung der FKDS einen erhöhten Resistance-Index als Ausdruck der peripheren Widerstandserhöhung in Lymphknotenmetastasen sowie einen erhöhten Pulsatilitäts-Index, wobei


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die Zahlenangaben für den RI zwischen 0,8 und 1,0 und für den PI zwischen 1,5 und 1,8 variieren (Steinkamp et al., 1994; Tschammler et al., 1991; Schreiber et al., 1993; Tschammler, Wittenberg, Porowski, Reinhart, 1991). Nach Tschammler et al. (1991) liegt die Spezifität in der Diagnostik von Lymphknotenmetastasen durch Messung der Perfusion mit der farbkodierten Dopplersonographie bei 78 %, der positive Vorhersagewert bei 93 %, Steinkamp et al. (1994) stellten eine Sensitivität von 93 %, eine Spezifität von 95 % und einen positiven Vorhersagewert von 91 % bei der Unterscheidung zwischen reaktiv veränderten und metastatisch befallenen Lymphknoten fest. Normale Resistance- und Pulsatilitätsindices genügen nach ihren Ergebnissen bei einer Sensitivität von 53 % zum Ausschluß von Metastasen nicht. Tschammler, Wittenberg, Porowski und Reinhart (1991) fanden eine Sensitivität von 53 % und eine Spezifität von 97 % bei der Detektion von Lymphknotenmetastasen anhand eines erhöhten Pulsatilitäts- oder Resistance-Index (RI > 0,9; PI > 1,8). Eine Perfusionsbeurteilung der intranodalen Gefäße ist nach Angaben unterschiedlicher Untersucher in 78 bis 100 % der interessierenden Lymphknoten möglich (Tschammler et al., 1991; Choi et al., 1995; Steinkamp et al., 1994-a). Die Erfassung der in Lymphknotenmetastasen niedrigeren enddiastolischen Geschwindigkeit im Gegensatz zur systolischen Spitzengeschwindigkeit in den Lymphknotengefäßen hilft nach Aussage von Choi et al. (1995) bei der differentialdiagnostischen Abklärung. Im Gegensatz zu diesen Studien stellten Benzel et al. (1996) bei benignen und malignen Lymphknotenvergrößerungen keinen signifikanten Unterschied bezüglich der Flußgeschwindigkeiten und der Widerstandsindices fest. Eine typische Vaskularisationsverteilung bei den beiden Diagnosegruppen fand sich in dieser Untersuchung ebenfalls nicht. Insgesamt werden die Aussagen zur Lymphknotenperfusion qualitativ oder semiquantitativ oder aber durch die Doppler-Spektralanalyse einzelner intranodaler Gefäße erhoben. Bei dem Versuch der quantitativen Erfassung der Lymphknotenperfusion in jeweils 10 konsekutiven farbkodierten Duplexsonogrammen der untersuchten Lymphknoten werteten Tschammler et al. insgesamt 20 Parameter aus und ermittelten mit einer Diskriminanzanalyse 7 Parameter zur Dignitätsbeurteilung. Dabei erlaubte die Berücksichtigung der relativen Perfusion zur Lymphknotengröße

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und die Abschätzung des Strömungsvolumens eine Bestimmung der Lymphknotendignität mit einer Sensitivität von 84 % und einer Spezifität von 80 % (Tschammler et al., 1995).

3.2.2.3. Power-Doppler-Sonographie

Seit 1993 wird die neue Technik des Power-Dopplers klinisch eingesetzt. Damit können nun Perfusionsverhältnisse noch genauer und auch bei schwierigeren Untersuchungsbedingungen erfaßt werden (Bude u. Rubin, 1996; Rubin et al., 1994).

Während man bei der farbkodierten Dopplersonographie die Strömungsverhältnisse durch Bestimmung der Dopplerfrequenzverschiebung darstellt, wird im Power-Doppler-Verfahren mit der Amplitude des Dopplerspektrums gearbeitet, welche weniger von der Flußgeschwindigkeit als von der Anzahl der Erythrozyten abhängig ist. Das sogenannte "Aliasing" stört somit beim Power-Doppler nicht. Beide Dopplertechniken unterscheiden sich prinzipiell in der Weiterverarbeitung der gewonnenen Signale. Während sich bei der FKDS entgegengesetzte Flußrichtungen bei der Verarbeitung und in der Darstellung aufheben, erfolgt beim Power-Doppler die Addition der gewonnenen Signale und die Darstellung allerdings ohne Berücksichtigung der Flußrichtung. Bei steil einfallendem Einfallswinkel, wenn das schmale Dopplerfrequenzband um die Nullinie gruppiert ist, kann damit im Gegensatz zur farbkodierten Dopplersonographie im Power-Doppler noch eine Perfusionsdarstellung gelingen. Damit erhöht sich die Empfindlichkeit des Flußnachweises bei niedrigen Flußgeschwindigkeiten auch bei ungünstigem Einfallswinkel. Die verbesserte Darstellung von Perfusionsverhältnissen liegt außerdem in einem verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis bei der neuen Technik. Während in der FKDS Hintergrundrauschen aufgrund unterschiedlicher Phasenwinkel in verschiedensten Farben zur Darstellung kommt, wird es im Power-Doppler als eine Hintergrundfarbe


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dargestellt, was eine höhere Signalverstärkung bis zum Auftreten störender Farbartefakte erlaubt. Nachteile liegen besonders in der fehlenden Möglichkeit der Richtungs- und Geschwindigkeitsbestimmung des Blutflusses sowie in der Anfälligkeit gegenüber Bewegungsartefakten, die besonders durch die hohe Bildmittelungsrate des Power-Dopplers bedingt ist (Mutze et al., 1996).

In der Gynäkologie und Geburtshilfe, bei der Untersuchung arteriosklerotisch veränderter Gefäße, von Lebertumoren und Nierentransplantaten lieferte das Power-Doppler-Verfahren bislang zusätzliche Informationen über Gefäße mit langsamen Flußgeschwindigkeiten (Sohn et al., 1995).

Nur wenige Untersucher beschäftigten sich bislang mit der Darstellung von Lymphknotenvergrößerungen mit der Power-Doppler-Sonographie zur Dignitätsbestimmung (Giovagnori, Caiazzo u. Avitto, 1997). Drei verschiedene Gefäßtypen (einzelner Gefäßpol, hypertrophischer Gefäßstil, hauptsächlich periphere Vaskularisation) bei chronisch entzündlich, akut entzündlich und metastatisch veränderten Lymphknoten konnten signifikant unterschieden werden, aber die Untersucher stellten im Vergleich des Power-Dopplers mit der Feinnadel-Aspirations-Biopsie schlechtere Sensitivitäten und Spezifitäten für den Power-Doppler fest.

3.2.2.4. Ultraschallkontrastmittel

1968 beobachteten Gramiak et al. eine Schallverstärkung bei der Echokardiographie der Aortenwurzel nach intraaortaler Injektion von Röntgenkontrastmittel und physiologischer Kochsalzlösung. Meltzer et al. führten diesen Effekt 1980 auf die Streuung der Ultraschallwellen an Mikrogasbläschen zurück. Die Nutzung dieser zunächst zufälligen Beobachtung etablierte sich in der Echokardiographie des rechten Herzens rasch. Das dabei hauptsächlich benutzte Kontrastmittel EchovistR (Schering AG), bestehend aus Galactose-Mikropartikeln, kontrastiert zwar das rechte Herz gut; im linken Herzen und in der Gefäßperipherie ist jedoch


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so gut wie kein Kontrastierungseffekt mehr nachweisbar, da die Mikrogasbläschen zwar kapillargängig sind, jedoch während der Herz- und Lungenpassage abgebaut werden. Durch die Entwicklung von stabileren lungengängigen Kontrastmitteln, die intravenös gegeben zur Erfassung peripherer Durchblutungsverhältnisse benutzt werden können, gewinnt die Kontrastmittelanwendung in der Ultraschalldiagnostik auch außerhalb der Echokardiographie seit einiger Zeit zunehmend an Bedeutung. Seit April 1996 ist als erstes Ultraschallkontrastmittel LevovistR (Schering AG, Berlin) in Deutschland zugelassen. Dies ist primär ein Granulat mit Mikropartikeln aus 99,9 % D-Galactose und 0,1 % Palmitinsäure, das in Wasser für Injektionszwecke aufgelöst und durch manuelles Schütteln des Behältnisses mit kleinen Gaspartikeln versetzt wird. Diese Mikrobläschen haben eine Größe von 2-6 µm, im Durchschnitt 4 µm, und sind demnach lungenkapillargängig. Durch die zugesetzte Palmitinsäure wurde eine größere intravasale Stabilität der Partikel erzielt, so daß sie jetzt mehr als eine Kreislaufzeit im Blutkreislauf nachzuweisen sind (Cosgrove, 1995; Schlief, 1996). Vom Hersteller wird eine Anflutungszeit von ca. 1-2 Minuten angegeben. Der Verstärkungseffekt des Kontrastmittels dauert ca. 3 bis 5 Minuten und ist nach ca. 10 Minuten nicht mehr nachweisbar, d.h. in dieser Zeit findet ein vollständiger Abbau der verwendeten Lösung statt und erst nach dieser Zeit sollte eine erneute Injektion stattfinden. Je nach Fragestellung und Perfusionsqualität des zu untersuchenden Gewebes werden vom Hersteller verschiedene Konzentrationen zwischen 200 und 400 mg/ml empfohlen. Ein großer Vorteil der Ultraschallkontrastmittel im Vergleich zu den übrigen in der radiologischen Diagnostik verwandten Kontrastmitteln liegt im bislang fehlenden Nachweis von Nebenwirkungen. Durch die Dopplersignalverstärkung um 20-25 dB bei Kontrastmittelanwendung gelingt die Perfusionsdetektion auch bei durch Adipositas und Vernarbungen oder bei tiefliegenden Gefäßen erschwerten Untersuchungsbedingungen oder bei niedrigen Flüssen in den interessierenden Gefäßen (Strauss et al., 1996). Nebeneffekte wie Spectral Bubble Noise (vereinzelte Signalüberstreuungen im Dopplerfrequenzspektrum durch eventuell größere Bläschenpartikel oder Platzen einzelner Bläschen im Schallkegel), das "Blooming" ge-

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nannte Farbrauschen in der Anflutungsphase des Kontrastmittels oder die Schallauslöschung der unterhalb des Kontrastmittels gelegenen Strukturen können Fehldiagnosen verursachen, sind jedoch relativ einfach einzuordnen und auszugleichen (Forsberg et al., 1994). Die Änderungen im Dopplerfrequenzspektrum stellen einen weniger gut einzuschätzenden Einflußfaktor dar (Strauss, Beller, 1996; Sponheim u. Myhrum, 1996). Durch die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses bei der Kontrastmittelanwendung wird eine Dopplerfrequenzverbreiterung und eine dosisabhängige Erhöhung der Flußgeschwindigkeit um 25-30 % gegenüber den Ausgangswerten dargestellt, was im Endeffekt einer Erhöhung der Dopplerausgangsleistung entspricht (Strauss, Beller, 1996). In neuen Studien wurde Kontrastmittel bei der Untersuchung von peripheren Venen, arteriellen Durchblutungsstörungen und bei Malignomen hauptsächlich der Mamma und der Prostata eingesetzt (Strauss, Beller, 1996; Schlief, 1995). Ernst et al. (1996) konnten nach Applikation des Ultraschallkontrastmittels LevovistR (Schering AG, Berlin) zuvor im Nativbild nicht darstellbare, normale und Tumorgefäße in Leberläsionen erkennen. In der Diagnostik der Lymphknotenvergrößerungen gibt es bislang keine publizierten Untersuchungen zu einer möglichen Verwendung von Ultraschallkontrastmittel.

3.2.2.5. Drei-dimensionale Darstellung in der Sonographie

Eine weitere Domäne erschließt sich für die sonographische Diagnostik mit dem Versuch einer dreidimensionalen Darstellung. Prinzipiell liegen der Konstruktion eines dreidimensionalen Bildes aus den sonographisch gewonnenen, zwei-dimensionalen Vorgängen folgende Überlegungen zugrunde: Die Beziehung zwischen dem Ultraschallwellen aussendenden und empfangenden Schallkopf und den aufgezeichneten Bildern ist bekannt und erlaubt somit immer den Rückschluß auf die Lage des gewonnenen Bildes im Raum. Durch Befestigung von Winkelgeschwindigkeitssensoren auf dem Schallkopf lassen sich die


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Bewegungen des Schallkopfes erfassen, wobei diesbezüglich bislang Versuche mit verschiedenen Konstruktionen zur praktischen Umsetzung dieser Überlegung verwandt wurden. Die während einer Untersuchung erfaßten Sequenzen aus zweidimensionalen Einzelbildern werden mit den festgehaltenen Daten der Schallkopfbewegung zur Berechnung und Konstruktion eines Bildes in drei Dimensionen in Beziehung gesetzt. Mit der B-Bild- und der farbkodierten Dopplersonographie durchgeführte Studien bezüglich gynäkologischer und ophtalmologischer Fragestellungen sowie zur Darstellung von Leber, Niere, Prostata und Gefäßen zeigen vielversprechende Ergebnisse, haben jedoch bislang wenig praktisch-klinische Anwendung gefunden (Rankin et al., 1993). Downey und Fenster (1995) untersuchten die drei-dimensionale Darstellung von Gefäßen mit der Power-Doppler-Sonographie und konnten unter anderem Tumorneovaskularisationen in der Prostata zeigen sowie den Blutfluß in Gefäßen des Nierenkortex und in Brustarterien mit einem Durchmesser von kleiner als 1 mm. Weitere Untersuchungen zur genauen Erfassung der Gefäßarchitektur bei sowohl primären als auch sekundären malignen Prozessen stehen zur Zeit noch aus.

3.2.3. Computertomographie

Die Computertomographie war neben der Palpation und Sonographie lange Zeit das einzige durchgeführte bildgebende Verfahren im Rahmen des Stagings bei Kopf- und Halsmalignomen. Kriterien zur Beurteilung der cervicalen Lymphknotenvergrößerungen sind hier ein Längsdurchmesser von mehr als 15 mm, die irreguläre oder schlechte Abgrenzbarkeit und nach Kontrastmittelapplikation ein typisches Verhalten, bei dem Inhomogenitäten und die zentrale Hypodensität bei peripherem Ring-Enhancement beschrieben werden (Leicher-Düber et al., 1990; Lenz, 1991). Wie die meisten vergleichenden Studien gezeigt haben, ist die Computertomographie insbesondere aufgrund der vorgeschriebenen Schnittführung


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und dadurch eingeschränkten Erfaßbarkeit und Größenmessung der Lymphknoten sowie durch ihre reduzierte Fähigkeit der Erkennung von Gefäßinfiltrationen im Vergleich zur Sonographie und Magnetresonanztomographie in den Hintergrund getreten. Zudem kann sie aufgrund der Strahlenbelastung für den Patienten und der Notwendigkeit der Kontrastmittelapplikation mit ihren Risiken nicht beliebig angewandt werden. Die Sensitivität bei der Diagnostik der Lymphknotenvergrößerungen wird für die CT von Leicher-Düber et al. (1990) mit 84 % im Gegensatz zur 90 %igen Sensitivität der Sonographie, die Spezifität für die CT mit 86 % im Vergleich zu 90 % für die Sonographie und 94 % für die Palpation beschrieben. Ishii et al. (1991) empfehlen die Kombination von Sonographie und Computertomographie zur Detektion klinisch nicht erfaßbarer Halslymphknoten.

3.2.4. Magnetresonanztomographie

Die Kernspintomographie eröffnet weitere Möglichkeiten in der Erkennung und der Differentialdiagnostik von Lymphknotenvergrößerungen. Van den Brekel et al. (1990) verglichen unterschiedliche Untersuchungstechniken bei der MRT der Lymphknotenvergrößerungen und fanden die besten Ergebnisse bezüglich der Lymphknotenlokalisation bei Verwendung T1-gewichteter SE- kombiniert mit T2-gewichteten GE-Sequenzen. Ross et al. (1994) vertreten zur Detektion von Kopf- und Halstumoren sowie Halslymphknoten die Verwendung T1-gewichteter SE-Sequenzen mit Fettsuppression und Applikation von Kontrastmittel in Kombination mit T2-gewichteten Turbo-SE- oder SE-Sequenzen mit Fettsuppression. Kriterien zur Beurteilung der Dignität sind hier ebenfalls mannigfaltig: Eine unregelmäßige Begrenzung wird wie bei der Sonographie als Malignitätszeichen bewertet. Ein Längsdurchmesser von mehr als 10 mm wurde in den meisten durchgeführten Studien herangezogen (Steinkamp et al., 1992). Steinkamp et al. (1992) postulieren auch für die Magnetresonanztomographie die Verwendung des M/Q-Quotien-


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ten, da dieser die Sensitivität im Vergleich zur alleinigen Verwendung des Längsdurchmessers um 24 % auf 94 % und die Spezifität bei der Lymphknotendiagnostik um ca. 50 % auf 88 bzw. 94 % erhöhe. Die Nativuntersuchung in der MRT eröffnet unabhängig von der Anwendung T1- oder T2-gewichteter oder protonendichter Sequenzen keine Möglichkeit der Dignitätsbestimmung (Ross et al., 1994; Steinkamp et al., 1992). Erst nach Applikation von MRT-Kontrastmittel zeigt sich das typische Kontrastmittelphänomen bei Lymphknotenmetastasen, das in der zentralen Hypointensität bei peripherer Hyperintensität besteht. Auch zentrale Füllungsdefekte werden so interpretiert (Steinkamp et al., 1992; Ross et al., 1994). Von Steinkamp wird dieses Verhalten nach Gd-DTPA in 53 % der untersuchten Lymphknoten beschrieben, von Van den Brekel in 83 %. Übereinstimmung besteht darin, daß dieses typische Verhalten besonders in Lymphknoten größer als 15 mm auftritt und die Ergebnisse daher deutlich abhängig von dem untersuchten Patientenkollektiv sind. Van den Brekel et al. (1990) empfehlen zur Detektion zentraler Nekrosen in Lymphknoten als einem spezifischen Malignitätszeichen die Verwendung von Gd-DTPA in T1-gewichteten GE-Sequenzen, andere Untersucher wie Steinkamp und Ross verwenden mit ebenfalls guten Ergebnissen SE-Sequenzen. Chong, Fan und Khoo (1996) verglichen T1-, T2- und kontrastmittelverstärkte Sequenzen bei der Detektion intranodaler Nekrosezonen und stellten für die Kombination aus allen drei Untersuchungsteilen eine Sensitivität von 78 % und eine Spezifität von 99 % fest. Ein akzeptiertes, mit der MRT gut erkennbares Malignitätszeichen ist die Infiltration benachbarter Strukturen, insbesondere von Gefäßen (Gooding, 1993; Langman et al., 1989). Der Vorteil der MRT gegenüber der Computertomographie liegt unter anderem in der multiplanaren Schnittführung.

Andere Verfahren in der Diagnostik der Lymphknotenvergrößerungen bei Patienten mit Kopf- und Halsmalignomen haben sich nicht bewährt (Gritzmann et al., 1987; Baatenburg et al., 1993).


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