von Münster, Thomas: Der Einfluss der Körperposition auf die zerebrale venöse Drainage. Eine duplexsonographische Untersuchung der Vena jugularis interna und Vena vertebralis

Neurologische Klinik der Medizinischen Fakultät Charité, Humboldt-Universität zu Berlin


Dissertation
Der Einfluss der Körperposition auf die zerebrale venöse Drainage.
Eine duplexsonographische Untersuchung der
Vena jugularis interna und Vena vertebralis

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät Charité
der Humboldt Universität zu Berlin

Thomas von Münster

Dekan: Prof. Dr. med. Joachim W. Dudenhausen

Gutachter:
1. PD Dr. med. José Manuel Valdueza
2. PD Dr. med. Petra Bischoff
3. PD Dr. med. Martin Eicke

eingereicht: 6.5.2002

Datum der Promotion: 11.11.2002

Zusammenfassung:

Einleitung: Die Vena jugularis interna (VJI) gilt als das wichtigste Gefäß der zerebralen Drainage. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass das vertebrale Venensystem in Abhängigkeit von der Körperposition, an der zerebralen venösen Drainage beteiligt ist. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Bedeutung der VJI und des vertebralen Venensystems für die zerebralvenöse Drainage in unterschiedlichen Körperpositionen untersucht werden.
Methode: Bei 23 gesunden Probanden wurde der Blutfluss in den VJI und den Vv. vertebrales (VV) duplexsonographisch bestimmt. Dazu wurde die Person auf einem Kipptisch gelagert. Die Messungen wurden in den Positionen -15° (Kopftieflage), 0° (horizontal), 15°, 30°, 45°, und 90° (Stehen) durchgeführt. Der arterielle zerebrale Blutfluss (CBFA) wurde in den Positionen 0° und 45° bestimmt.
Ergebnisse: Der Blutfluss der VJI ging von 810 ± 360 ml/min in Kopftieflage (-15°) auf 70 ± 100 ml/min im Stehen zurück. Gleichzeitig stieg der Blutfluss VV von 20 ± 15 ml/min in Kopftieflage auf 210 ± 120 ml/min im Stehen an. Der CBFA betrug 800 ± 153 ml/min in der 0°-Position und 720 ± 105 ml/min in der 45°-Position.
Diskussion: Es konnte eine deutliche Lageabhängigkeit der zerebralvenösen Drainage nachgewiesen werden. Es zeigte sich, dass die zentrale Bedeutung der VJI für die zerebrale venöse Drainage auf die liegende Position beschränkt ist. Im Stehen verläuft die zerebrale venöse Drainage weitgehend über das vertebrale Venensystem.

Schlagwörter:
Vena vertebralis/*vertebrales Venensystem/*Physiologie, Vena jugularis interna/*Physiologie, Zerebraler Blutfluss/*Physiologie, venöser Blutfluss/*Physiologie, Ultraschall, Doppler, Zerebrale Venen/*Physiologie, Kipptisch, Mensch

Abstract:

Background: The internal jugular veins (IJV) are considered to be the main outflow of cerebral venous blood. However, there is evidence that the vertebral venous system also forms part of the cerebral venous outflow, depending on the position of the body.
This paper asseses the hemodynamic consequences of postural changes in cerebral venous drainage by color-coded duplex sonography.
Methods: Volume-blood-flow-measurements were conducted in 23 healthy volunteers in supine position on a tilt table. Both IJV and VV were studied in -15° (head-down tilt), 0°, 15°, 30°, 45°, and 90° (upright position) tilt. Arterial cerebral blood flow (CBFA) was measured in 0° and 45°-position.
Results: Bloodflow in the IJV dropped from 810 ± 360 ml/min in the head-down-position (-15°) to 70 ± 100 ml/min at 90°. Simultaneously blood flow in the VV increased from 20 ± 15 ml/min in -15°-position to 210 ± 120 ml/min in the 90°-position.
Discussion: The results show, that the cerebral blood drainage pathways depend heavily on the inclination of the body. The role of the IJV as the main drainage pathway of the cerebral blood appears to be confined to the supine position. In the erect position, the vertebral venous system was found to be the major outflow pathway in humans.

Keywords:
vertebral vein/*venous system/*physiology, Jugular Veins/*physiology, Cerebrovascular Circulation/*physiology, venous bloodflow/*physiology, Ultrasonography, Doppler, , Cerebral Veins/*physiology, tilt table, Human


Seiten: [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57]

Inhaltsverzeichnis

TitelseiteDer Einfluss der Körperposition auf die zerebrale venöse Drainage. Eine duplexsonographische Untersuchung der Vena jugularis interna und Vena vertebralis
1 Einleitung
1.1Problemstellung der vorliegenden Arbeit
1.2Ziel der Arbeit
2 Material und Methoden
2.1Physikalische Grundlagen der Dopplersonographie
2.2Entwicklung der Doppler- und Duplexsonographie
2.3Blutflussmessung
2.4Das Duplexgerät
2.5Untersuchungskollektiv
2.6Untersuchungsablauf
2.6.1Untersuchung der Vena jugularis interna
2.6.2Untersuchung der Arteria carotis interna
2.6.3Untersuchung von Arteria und Vena vertebralis
2.7Statistische Auswertung
3 Anatomische und Physiologische Grundlagen
3.1Überblick über die venöse Drainage des Gehirns
3.2Intrakranielles Venensystem
3.2.1Confluens sinuum und Sinus transversus
3.2.2Sinus cavernosus
3.2.3Sinus petrosus inferior
3.2.4Venae emissariae
3.3Extrakranielles Venensystem
3.3.1Vena jugularis interna
3.3.2Vena jugularis externa
3.3.3Vertebrales Venensystem
3.3.3.1Plexus venosus vertebralis internus (intraspinales Venensystem)
3.3.3.2Plexus venosus vertebralis externus (extraspinales Venensystem)
4 Ergebnisse
4.1Untersuchte Probanden
4.2Untersuchungsergebnisse venöser Gefäße
4.2.1Vena jugularis interna
4.2.1.1Querschnittsfläche der Vena jugularis interna
4.2.1.2Seitendominanz des Gefäßkalibers der Vena jugularis interna
4.2.1.3Konfiguration der Vena jugularis interna im Querschnitt
4.2.1.4Flussgeschwindigkeit der Vena jugularis interna
4.2.1.5Blutfluss der Vena jugularis interna
4.2.2Vena vertebralis
4.2.2.1Querschnittsfläche der Vena vertebralis
4.2.2.2Blutflussgeschwindigkeit der Vena vertebralis
4.2.2.3Flussprofil
4.2.2.4Blutfluss der Vena vertebralis
4.2.3Zerebralvenöser Gesamtblutfluss
4.3Untersuchungsergebnisse arterieller Gefäße
4.3.1Arteria carotis interna
4.3.1.1Durchmesser der Arteria carotis interna
4.3.1.2Blutflussgeschwindigkeit der Arteria carotis interna
4.3.1.3Blutfluss der Arteria carotis interna
4.3.2Arteria vertebralis
4.3.2.1Durchmesser der Arteria vertebralis
4.3.2.2Blutflussgeschwindigkeit der Arteria vertebralis
4.3.2.3Blutfluss der Arteria vertebralis
4.4Globaler zerebraler Blutfluss
4.5Zusammenfassung der Ergebnisse
5 Diskussion
5.1Überblick
5.2Interpretation der Befunde venöser Gefäße
5.2.1Vena jugularis interna
5.2.1.1Querschnittsfläche und Profil der Vena jugularis interna
5.2.1.2Seitenvergleich der Querschnittsfläche der Vena jugularis interna
5.2.1.3Blutflussgeschwindigkeit der Vena jugularis interna
5.2.1.4Blutfluss der Vena jugularis interna
5.2.2Vena vertebralis
5.2.2.1Querschnittsfläche und Durchmesser der Vena vertebralis
5.2.2.2Blutflussgeschwindigkeit der Vena vertebralis
5.2.2.3Flussprofil der Vena vertebralis
5.2.2.4Blutfluss der Vena vertebralis
5.2.3Zerebralvenöser Blutfluss
5.3Interpretation der Befunde hirnversorgender Arterien
5.3.1Arteria carotis interna
5.3.1.1Durchmesser der Arteria carotis interna
5.3.1.2Blutflussgeschwindigkeit der Arteria carotis interna
5.3.1.3Blutfluss der Arteria carotis interna
5.3.2Arteria vertebralis
5.3.2.1Durchmesser der Arteria vertebralis
5.3.2.2Blutflussgeschwindigkeit der Arteria vertebralis
5.3.2.3Blutfluss der Arteria vertebralis
5.4Zerebraler Blutfluss
5.5Klinische Aspekte
5.6Fehlermöglichkeiten
6 Zusammenfassung
Bibliographie Literaturverzeichnis
Lebenslauf
Selbständigkeitserklärung

Tabellenverzeichnis

Tabelle 3.1: Literaturübersicht über Seitenunterschiede des S. transversus
Tabelle 4.1: Alter, mittlerer arterieller Blutdruck (MAP) und Herzfrequenz in der 0°-und 90°-Position. Herzfrequenz und Blutdruck unterschieden sich in beiden Positionen nicht signifikant voneinander.
Tabelle 4.2: Querschnittsfläche der V. jugularis interna (VJI) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Tabelle 4.3: Flussgeschwindigkeit Vtav in der V. jugularis interna (VJI) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Tabelle 4.4: Anzahl der Vv jugulares internae (VJI) in denen sich kein Flusssignal nachweisen ließ.
Tabelle 4.5: Ergebnisse der Blutflussmessung in der V. jugularis interna (VJI).
Tabelle 4.6: Anzahl der Vv. jugulares internae (VJI) in denen kein Blutfluss nachweisbar war
Tabelle 4.7: Mittlere Querschnittsfläche der V. vertebralis (VV), sowie die addierte Gesamtquerschnittsfläche beider Gefäße in Abhängigkeit von der Körperposition.
Tabelle 4.8: Blutflussgeschwindigkeit Vtav der V. vertebralis (VV) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Tabelle 4.9: Häufigkeit verschiedener Flussprofile in der V. vertebralis in zunehmend aufrechter Position.
Tabelle 4.10: Blutfluss der V. vertebralis (VV) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Tabelle 4.11: Anteil der V. jugularis interna (VJI) und der V. vertebralis (VV) an der zerebralen venösen Drainage. Die Angaben in Prozent beziehen sich auf den Blutfluss in der Horizontalen.
Tabelle 4.12: Durchmesser, Blutflussgeschwindigkeit Vtav und Blutfluss der A. carotis interna (ACI) in der 0°- und 45°-Position.
Tabelle 4.13: Ergebnisse der A. vertebralis (AV) im Überblick.
Tabelle 4.14: Parameter des globalen zerebralen Blutflusses (CBF) im arteriellen und im venösen Schenkel.
Tabelle 4.15: Vergleich des Parameter des globalen zerebralen Blutflusses (CBF) in der Horizontalen
Tabelle 5.1: Literaturangaben zur Querschnittsfläche der V. jugularis interna in Kopftieflage und in horizontaler Rückenlage.
Tabelle 5.2: Übersicht über verschiedene Angaben zur Flussgeschwindigkeit der V. jugularis interna (VJI) in der Literatur.
Tabelle 5.3: Literaturübersicht über Studien zur Blutflussbestimmung in der V. jugularis interna (VJI), und des totalen jugulären Blutflusses (t-JBF) in der Horizontalen.
Tabelle 5.4: Vergleich der Ergebnisse der Flussgeschwindigkeitsbestimmung in der V. ertebralis (VV) mit den Werten von Hoffmann et al.
Tabelle 5.5: Durchmesser der A. carotis interna im Vergleich zu Ergebnissen aus der Literatur.
Tabelle 5.6: Blutflussgeschwindigkeit der A. carotis interna im Vergleich mit Angaben aus der Literatur.
Tabelle 5.7: Literaturübersicht über Angaben zum Blutfluss in der A. carotis interna
Tabelle 5.8: Mittlerer Durchmesser der A. vertebralis (AV) in der Literaturübersicht
Tabelle 5.9: Blutflussgeschwindigkeit in der A. vertebralis im Vergleich mit der Literatur.
Tabelle 5.10: Vergleich der Angaben zum Blutfluss der A. vertebralis (AV) mit Angaben aus der Literatur.
Tabelle 5.11: Zusammenfassung der Messergebnisse des zerebralen Blutflusses
Tabelle 5.12: Angaben zum zerebralen Blutfluss in der Literaturübersicht.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 3.1: Intra- und extrakranielle venöse Verbindungen (nach Gius und Grier 1950)
Abbildung 4.1: Dargestellt ist die Querschnittsfläche und die Gesamtquerschnittsfläche ± einfacher Standardabweichung der V. jugularis interna (VJI).
Abbildung 4.2: Flussgeschwindigkeit Vtav der V. jugularis interna (VJI) in verschiedenen Körperpositionen.
Abbildung 4.3: Blutfluss der V. jugularis interna (VJI) in verschiedenen Körperpositionen
Abbildung 4.4: Querschnittsfläche der V. vertebralis (VV) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Abbildung 4.5: Blutflussgeschwindigkeit Vtav der V. vertebralis (VV) in Abhängigkeit von der Körperposition.
Abbildung 4.6: Blutfluss und Gesamtblutfluss der V. vertebralis (VV) in verschiedenen Körperpositionen.
Abbildung 4.7: Anteil von V. jugularis interna (VJI) und V. vertebralis (VV) an der erfassten zerebralen venösen Drainage.
Abbildung 5.1: Einfluss des Neigungswinkels der Körperlängsachse auf den hydrostatischen Druck. Direkte Aufzeichnung des venösen Druckes an der Stirn während Kippung in der Vertikalen um 180° in einem Gravitationsfeld von -1 G (Henry 1950).
Abbildung 5.2: Querschnittsfläche und Blutfluss der V. jugularis interna beim Kipptischversuch. Die potentielle Regression zeigt eine gute Übereinstimmung mit dem Kurvenverlauf.
Abbildung 5.3: Druck-Volumen-Diagramm einer Vene. Die Compliance des Gefäßes, Linien (1+2), nimmt mit steigendem transmuralem Druck ab. (Rowell 1986)
Abbildung 5.4: Starling-Resistor-Modell; Ein von einer Flüssigkeit durchströmter flexibler Schlauch, der durch einen geschlossenen Raum führt, kollabiert auch bei negativem transmuralen Druck (PV) nicht. (nach Schmidek et al. 1985)

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Fri Jan 24 17:06:57 2003