Kontrastmittelverstärkter Ultraschall

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

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

Nachdem der Spritzeninhalt in eine Durchstechflasche gespritzt wurde, muss durch längeres Schütteln eine homogene Durchmischung von Pulverkomponente und Flüssigkeitskomponente erreicht werden. Dadurch ensteht eine trübe, weißliche und homogene Suspension.

Nach ordnungsgemäßer, steriler Vorbereitung des Kontrastmittels wird es über über einen Dreiwegehahn gefolgt von 5-10 ml 0,9%iger Kochsalzlösung appliziert. Wichtig ist die Applikation ohne Zwischenglieder (z.B. Filtersystemen bei Zentralvenenkathetern). Die Injektion des KM muss immer in direkter Richtung (180°) erfolgen, um die Mikrobläschen nicht zu zerstören. Zeitgleich wird am Gerät die Videoaufnahme mittels Timer gestartet, um retrospektiv die Anflutungszeit sowie Phasen der Nierenperfusion zeitlich einteilen zu können. Nach rund fünf Minuten ist das Kontrastmittel ausgeschieden - nach dieser Zeitspanne ist eine Beurteilung nicht mehr möglich ist. Der mechanische Index muss möglichst gering eingestellt werden, um die Mikrobläschen nicht zu zerstören (MI <0.3).

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

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

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

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

Der CEUS wird im Rahmen der transösophagealen Echokardiografie zur Detektion von kardialen Shunts (z.B. PFO) eingesetzt. Dazu werden nicht lungengängige Kontrastmittel verwendet.

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