Die Ultraschalluntersuchung der hirnversorgenden Arterien (extrakraniell)

Vorspann

Die Ultraschalluntersuchung der hirnversorgenden Arterien ist eine nicht invasive und effiziente Untersuchungsmethode. Hiermit können neurovaskuläre Erkrankungen verlässlich diagnostiziert und im Verlauf nachverfolgt werden. Im vorliegenden Beitrag werden der strukturierte Untersuchungsgang der extrakraniellen Arterien und typische pathologische Fallkonstellationen in der klinischen Routineanwendung erläutert. Die Untersuchung der intrakraniellen Gefäße wird an anderer Stelle gesondert dargestellt [1].

Einleitung

Der Einsatz der Duplexsonografie hat nach einer vorangegangenen technischen Weiterentwicklung und Kostenreduktion der Geräte deutlich im Vergleich zur Dopplersonografie zugenommen. Diese Untersuchungsmethode kommt in der klinischen Routine und in der ambulanten Diagnostik vornehmlich zum Einsatz und bildet den Schwerpunkt dieser Übersicht. Die Dopplersonografie hat aber weiterhin einen Stellenwert, da die kleinere Doppler-Stiftsonde im Vergleich zum Linearschallkopf besser positioniert werden kann – im Text wird hierauf gesondert hingewiesen. Um der Einschränkung der Untersucherabhängigkeit zu begegnen, sind Mindestanforderungen an die Qualität und Dokumentation der Untersuchungen von großer Wichtigkeit, die von den Fachgesellschaften regelmäßig publiziert werden [2]. Für die Grundlagen der Untersuchungstechniken wird auf die gängige Literatur hingewiesen [3] [4].

Dokumentation

Aus Gründen der Qualitätssicherung sollte der Befund allein anhand der Bild- und Kurvendokumentation nachvollziehbar sein, klar identifizierbare anatomische Leitstrukturen und/oder eine eindeutige Beschriftung helfen hierbei. In einem nicht pathologischen Fall reicht eine sog. „Basisdokumentation“, meistens eine Bilddokumentation in einer Ebene ([Tab. 1]). Bei pathologischen Veränderungen bzw. zur Diagnose beitragenden Befunden sind diese zusätzlich zu dokumentieren; hier ist eine Darstellung in einer zweiten Ebene sinnvoll. Bei der Dopplersonografie erfolgt die Dokumentation des Frequenz-Zeit-Spektrums mit Angabe der maximalen systolischen (PSV) und end-diastolischen Maximalfrequenz (EDV), idealerweise mit Angabe des „Mean“-Wertes (intensitätsgewichteter Mittelwert der Dopplerfrequenzen). In der farbkodierten Duplexsonografie bietet es sich an, das Gefäß mittels Farbkodierung zusammen mit der anatomischen Leitstruktur darzustellen und gleichzeitig ein hieraus abgeleitetes Dopplerspektrum mit abzubilden. Hilfestellung für einen strukturierten Untersuchungsablauf bieten die aktuellen Prüfungs- und Durchführungskriterien der European Society of Neurosonology and Cerebral Hemodynamics (ESNCH) für die „International Certification in Neurosonology“ [5].

Tab. 1 Empfehlungen zur Basisdokumentation [2].

	Duplexsonografie
A. subclavia	proximaler Abschnitt, mit Dopplerspektrum (triphasisch)
A. carotis communis	Längsschnitt mit Dopplerspektrum
A. carotis interna	Übergang der A. carotis communis in die A. carotis interna mit Dopplerspektrum der A. carotis interna und Dopplerspektrum im distalen Abschnitt
A. carotis externa	Übergang der A. carotis communis in die A. carotis externa mit Dopplerspektrum der A. carotis externa (Dokumentation von Undulationen).
A. vertebralis	Verlauf (V2-Abschnitt) mit Dopplerspektrum und Durchmesserbestimmung

Merke

Gefäße sind im Längsschnitt, möglichst über die ganze Breite des Bildes abzubilden, die verwendete Winkelkorrektur sollte mit auf dem Bild angezeigt werden.

Untersuchungsgang der extrakraniellen vorderen Zirkulation

In einem möglichst standardisierten Untersuchungsgang wird, beginnend mit einem Linearschallkopf (5–10 MHz, Darstellungstiefe 3–4 cm), die A. carotis communis (ACC) von kaudal nach kranial bis zur Bifurkation, mit den Abgängen der A. carotis interna (ACI) und A. carotis externa (ACE) im Axialschnitt dargestellt. Zusätzlich erfolgt eine Abbildung im Längsschnitt, sowohl im B-Bild- als auch im Duplex-Modus ([Abb. 1]). Die Bestimmung der Intima-Media-Dicke (intima-media thickness; IMT) kann in einem plaquefreien, geraden arteriellen Segment ca. 2 cm proximal des Bulbus in der ACC an der posterioren Gefäßwand bestimmt werden, wenn sonst keine Plaque zur Darstellung kommt [6] [7]. Die Bulbusregion ist eine Prädilektionsstelle für die Ausbildung von Plaques, die im B-Bild-Modus, sowohl im Längsschnitt- als auch im Querschnittbild dargestellt werden sollten, wobei im Längsschnitt der Schallkopf häufig in beide Richtungen gekippt werden muss, damit auch eine exzentrische Plaque zur Darstellung kommen kann ([Abb. 1]). Zur orientierenden Bestimmung der Morphologie der Plaques eignet sich eine semiquantitative Einteilung nach Gray-Weale [8], welche die Echogenität (hypo- vs. hyperechogen), die Binnenstruktur (homo- vs. inhomogen), die Oberfläche (glatt vs. ulzeriert) sowie Kalzifikationen (gekennzeichnet durch einen Schallschatten) beschreibt.

Abb. 1 Farbduplex-Bildgebung der Karotisbifurkation. Bifurkation der A. carotis im koronaren Schnittbild (links; mit kleinen echoarmen Plaques) mit Ableitung des Strömungsprofils der ACE (Mitte; mit fortgeleiteten Undulationen zur sicheren Identifikation) und der ACI (rechts; „weiches“ Strömungsprofil).

Cave

Zu beachten ist im Bulbusbereich, dass sich im Duplex-Modus häufig retrograde Strömungsanteile ableiten lassen, die durch die helixartige Jet-Strömung entstehen und nicht als pathologisch zu werten sind.

Wird im Bulbusbereich der kraniale Teil der Schallsonde nach dorsal gewandt, kommt der proximale Teil der ACI zur Darstellung; als Gefäß mit Anschluss an die intrakranielle Versorgung mit typisch „weichem“ Strömungsprofil (hohe Diastole; organ- bzw. gehirnversorgendes Strömungsprofil; [Abb. 1]). Die ACI muss möglichst distal dargestellt werden, um auch poststenotische Strömungsveränderungen beurteilen zu können. Im Bereich des Kieferwinkels kann eine quere Kippung der Linearsonde hilfreich sein, ebenso die Anpassung der Farbfensterkippung zur Reduktion der Vorlaufstrecke, der Wechsel auf einen Curved- bzw. Sektor-Schallkopf, oder die Verwendung einer Doppler-Stiftsonde, um eine effektive distale Einschätzung der hämodynamischen Situation zu erreichen.

Cave

Kalzifizierte Plaques mit einer teilweisen Schallauslöschung können es unmöglich machen, eine valide winkelkorrigierte Strömungsmessung zu erhalten.

Eine Drehung im Bifurkationsbereich nach ventral bringt die ACE in den Fokus – hier mit typischem, im Vergleich zur ACI hoch pulsatilen Strömungsprofil. Zur eindeutigen Identifizierung des Gefäßes hat sich eine rhythmische Druckbewegung auf die A. temporalis superficialis bewährt („Modulation“); die fortgeleiteten Undulationen lassen sich bis in die ACE verfolgen. Die Dokumentation dieser künstlich produzierten Artefakte erlaubt die sichere Identifizierung dieses Gefäßes ([Abb. 1]).

Untersuchungsgang der extrakraniellen hinteren Zirkulation

Zur Untersuchung der A. vertebralis (AV) wird zunächst die ACC von ventral dargestellt und dann der Schallkopf leicht nach medial (d. h. die Schallebene nach lateral) gekippt. In einer etwas tieferen Region (meist > 4 cm) kommt nun die AV zur Darstellung – als anatomische Leitstruktur dienen die Schallauslöschungsartefakte der knöchernen Transversalfortsätze der Halswirbelkörper (HWK; [Abb. 2, ]Mitte). Um eine optimale Darstellung zu erhalten, sollte der Fokus auf die entsprechende Tiefe und Strömungsgeschwindigkeit angepasst werden – hier sind eine Reduktion der Pulsrepetitionsfrequenz und die Erhöhung der Eindringtiefe notwendig: Ein voreingestelltes, nun auswählbares „Geräte-Preset“ bietet sich an. Alternativ kann zur manchmal schwierigen Identifizierung des Gefäßes eine Einstellung vom Abgangsbereich aus der A. subclavia versucht werden (V0- bzw. V1-Segment; [Abb. 2], links), um dann das Gefäß kontinuierlich nach kranial zu verfolgen. Der Abgangsbereich der AV ist die Prädilektionsstelle für Stenosierungen. Durch den häufig geschlängelten Verlauf sind diese mitunter schwierig detektierbar, auch Atemexkursionen und Pulsationen des Aortenbogens können die Darstellung verkomplizieren. Pathologisch ist eine winkelkorrigierte PSV > 120 cm/s; oft helfen auch indirekte Stenosekriterien, wie z. B. Strömungsturbulenzen oder distal pseudovenöse Strömungsprofile mit reduzierter Pulsatilität. Stenosierungen der AV sind oft sehr kurzstreckig und nur punktuell darzustellen – ein Vergleich mit der Gegenseite unter Berücksichtigung etwaiger Hypoplasien ist hilfreich.

Abb. 2 Darstellung der A. vertebralis. Abgang der A. vertebralis aus der A. subclavia mit V0 / V1-Segment (links). Normales Strömungsprofil der AV im V2-Segment (Schallschatten der Transversalfortsätze der Halswirbelkörper mit distaler Schallauslöschung als Leitstruktur; die Vena vertebralis ist über der AV mit abgebildet). „Henkeltassenformation“ der AV im V3-Segment (Atlasschlinge; rechts).

Bei Einstellung des V0 / V1-Bereiches wird die A. subclavia, die sich durch ihr typisches triphasisches Strömungsprofil identifizieren lässt, mit dargestellt. Eine Drehung des Schallkopfes in die Supraklavikular-Grube mit nach kaudal gerichteter Sonde kann für eine bessere Darstellung notwendig sein. Bei Stenosierungen der A. subclavia kommt es zu einer Flussbeschleunigung, meist im proximalen Abschnitt, und zu einem Verlust des triphasischen Profils; höhergradige Stenosierungen führen zu einem Anzapfphänomen der ipsilateralen AV (Subclavian-Steal-Syndrom, [Abb. 3]).

Abb. 3 Anzapfphänomen („Steal“) der A. vertebralis. Auf dem Bild wird die A. vertebralis im V2-Segment abgeleitet (beachte die Schallschatten der Transversalfortsätze auf dem B-Bild als anatomische Leitstruktur). Im Doppler-Strömungsspektrum zeigt sich links ein typisches Anzapfphänomen (sog. „Steal“-Syndrom) zweiten Grades (systolische Entschleunigung bis zur Grundlinie). Es wurde ein Oberarm-Kompressionstest durchgeführt (Manschettenöffnung nach den ersten beiden abgebildeten Herzzyklen), wodurch es zu einer passageren kompletten Umkehr der Strömungsrichtung (Steal dritten Grades) in der A. vertebralis kommt und das Anzapfphänomen bewiesen ist.

Das Segment V2 der VA beginnt meist in Höhe des HWK 6 und lässt sich bis zur Atlasschlinge kontinuierlich verfolgen ([Abb. 2, ]Mitte). Durchmesservariationen der AV sind regelmäßig detektierbar (linke Seite häufig dominant). Eine einheitliche Definition einer Hypoplasie existiert nicht. In der Literatur werden am häufigsten ein absoluter Lumendurchmesser ≤ 2,0–2,5 mm in mehreren Segmenten oder ein Durchmesserverhältnis im Vergleich zur Gegenseite > 1:1,7 genannt [9] [10]. Oft bestehen dabei eine kontralaterale Hyperplasie (Lumendurchmesser ≥ 3,5 mm), sowie im Seitenvergleich niedrige Strömungsgeschwindigkeiten und eine erhöhte Pulsatilität.

Bei Unsicherheiten oder zur Abgrenzung gegenüber dem Truncus thyreocervicalis können weitergeleitete rhythmische Undulationen im V3-Bereich bei der Identifizierung des Gefäßes hilfreich sein. Die extrakranielle Darstellung der AV endet mit der Dokumentation des V3-Segmentes, der Atlasschlinge ([Abb. 2], rechts). Der Schallkopf wird hier unterhalb des Mastoids aufgesetzt, die A. vertebralis verläuft hier bogenförmig und zeigt einen Fluss zur Sonde hin und wieder weg („Henkeltasse“).

Eine höhergradige proximale Stenosierung der A. subclavia kann zu einem Subclavian-Steal-Syndrom der AV führen ([Abb. 3]), welches sich anfangs durch eine systolische Entschleunigung des Strömungsprofils (Grad 1) bemerkbar macht. Weiter fortgeschritten kann es zu einem Pendelfluss (Grad 2) oder sogar zu einer komplett retrograden Strömung der AV (Grad 3) kommen. Ein leichtgradiges Steal-Phänomen kann mittels eines „Oberarm-Kompressionstests“ verifiziert werden: Hierbei wird eine Blutdruckmanschette über eine Minute auf übersystolische Werte aufgepumpt, die Luft wird dann unter kontinuierlicher Beschallung der AV im V2-Segment rasch abgelassen, was zu einer passageren Verstärkung des Steals durch eine reaktive Hyperämie des Armes führt. Diese kann durch Arbeit mit der Hand im Sinne von Faustöffnen und -schließen während der Ischämie noch verstärkt werden, was die Sicherheit der Diagnostik erhöhen kann.

Die Bedeutung der Stenosegraduierung der extrakraniellen A. carotis interna

Die Graduierung einer ACI-Stenose ([Abb. 4]) ist ein wichtiges Entscheidungskriterium für die Empfehlung einer revaskularisierenden Therapie [11]. Als internationaler Standard bei der Angabe des Stenosegrades hat sich die NASCET-Messmethode (North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial), bei der das lokale Stenosemaximum zum distalen Gefäßdurchmesser in Relation gesetzt wird („distaler Stenosegrad“), gegenüber der ECST-Messmethode (European Carotid Surgery Trial; lokale Stenosemaximum in Relation zu dem ursprünglichen Gefäßdurchmesser auf Höhe der Stenose; „lokaler Stenosegrad“), durchgesetzt. Bei hochgradigen asymptomatischen Stenosen ist z. B. zusätzlich eine Progredienz des Stenosegrades um mehr als 20 % in einem Jahr unter BMT („best medical treatment“) ein Indikator für ein erhöhtes Risiko ipsilateraler ischämischer Ereignisse. Ziel einer jeden Gefäßdiagnostik ist daher eine möglichst präzise Graduierung von Stenosen der ACI [12] [13] [14]. Dabei kann die Graduierung entweder auf einem einzelnen Kriterium wie dem Überschreiten eines Grenzwertes der systolischen Spitzen-Strömungsgeschwindigkeiten (PSV), evtl. ergänzt durch Zusatzkriterien (gemäß den Konsensuskriterien der Society of Radiologists in Ultrasound; SRU; [Tab. 2]; [15]), oder auf einem multiparametrischen Ansatz aus PSV, morphologischen B-Bild-Kriterien und diversen indirekten Kriterien, wie z. B. den enddiastolischen- und poststenotischen Strömungsgeschwindigkeiten, oder dem Nachweis von Umgehungskreisläufen, beruhen (Kriterien der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM); [Tab. 3]; [16]).

Abb. 4 Stenose der A. carotis interna. Synoptische Darstellung einer hochgradigen Stenose der A. carotis interna links durch überwiegend echoarme Plaques mit Strömungsgeschwindigkeiten von 370/150 cm/s (Dopplerspektrum rechts) und ausgeprägten Spektrum-Störungen in Form von Konturoszillationen unmittelbar nach dem Stenosemaximum (Dopplerspektrum Mitte) bis nach distal (Dopplerspektrum links). Trotz poststenotischer systolischer Strömungsgeschwindigkeit von > 50 cm/s ist bei der Strömungsgeschwindigkeit > 300 cm/s systolisch und bei retrograder intrakranieller A. cerebri anterior links (nicht abgebildet) ein Stenosegrad von 80 % nach NASCET festzustellen.

Tab. 2 Konsensus-Kriterien der Society of Radiologists in Ultrasound (SRU) [15].

Stenosegrad	ACI PSV	ACI EDV	ACI/ACC PSV Ratio
normal	< 125 cm/s	< 40 cm/s	< 2,0
< 50 %	< 125 cm/s	< 40 cm/s	< 2,0
50–69 %	125–230 cm/s	40–100 cm/s	2,0–4,0
≥ 70 %	> 230 cm/s	> 100 cm/s	> 4,0
subtotal	variabel	variabel	Variabel
Verschluss	nicht bestimmbar	nicht bestimmbar	nicht bestimmbar

Die SRU benutzt bei nachgewiesener Karotisplaque als Hauptkriterium der Stenosegraduierung nach o. a. Kategorien die PSV der ACI. Zusätzlich können die EDV der ACI und das Verhältnis der PSV von ACI zu ACC mitberücksichtigt werden, wenn die PSV der ACI alleine nicht das Ausmaß der Stenose abbilden sollte.

Tab. 3 Multiparametrische Stenosegraduierung der A. carotis interna gemäß der DEGUM [16].

Stenosegrad (NASCET-Definition) (%)		10	20–40	50	60	70	80	90	Verschluss
Stenosegrad alt (ECST-Definition) (%)		45	50–60	70	75	80	90	95	Verschluss
Hauptkriterien	1. B-Bild	+++	+
	2. Farbdoppler-Bild	+	+++	+	+	+	+	+	+++
	3. Systolische Spitzengeschwindigkeit im Stenosemaximum (cm/s) ca.			200	250	300	350–400	100–500
	4. Systolische Spitzengeschwindigkeit poststenotisch (cm/s)					> 50	< 50	< 30
	5. Kollateralen und Vorstufen (Periorbitalarterien/ACA)					(+)	++	+++	+++
Zusatzkriterien	6. Diastolische Strömungsverlangsamung prästenotisch (ACC)					(+)	++	+++	+++
	7. Strömungsstörungen poststenotisch			+	+	++	+++	(+)
	8. Enddiastolische Strömungsgeschwindigkeit im Stenosemaximum (cm/s) ca.			bis 100	bis 100	über 100	über 100
	9. Konfetti-Zeichen				(+)	++	++
	10. Stenose-Index ACI/ACC			≥ 2	≥ 2	≥ 4	≥ 4

Die multiparametrische Stenosegraduierung der DEGUM benutzt neben verschieden systolischen und diastolischen Spitzen-Strömungsgeschwindigkeiten auch morphologische B-Bild-Kriterien und diverse indirekte Kriterien, wie z. B. die Ausbildung von Umgehungskreisläufen.

Anmerkungen zu den Kriterien 1–10: Stenosegrad nach NASCET (in %): Die Zahlenangaben betreffen jeweils einen 10 %-Bereich (± 5 %). Kriterium 2: Nachweis der geringgradigen Stenose (lokaler Alias-Effekt), in Abgrenzung zur nicht stenosierenden Plaque, Darstellung der Strömungsrichtung bei mittel- und hochgradigen Stenosen sowie Nachweis des Gefäßverschlusses. Kriterium 3: Kriterien gelten für Stenosen mit einer Länge von 1–2 cm und nur eingeschränkt bei Mehrgefäßprozessen. Kriterium 4: Messung weit distal, außerhalb der Zone mit Jet-Strom und Strömungsstörungen. Kriterium 5: Evtl. ist nur eine der Kollateralverbindungen betroffen: Wenn allein extrakraniell untersucht wird, ist die Wertigkeit der Befunde geringer. Kriterium 9: Ein Konfetti-Zeichen ist nur bei niedrig eingestellter PRF erkennbar. Abkürzungen: ACA: A. cerebri anterior. ACC: A. carotis communis. ACI: A. carotis interna.

Gemäß den Konsensuskriterien der SRU liegt eine ACI-Stenose ≥ 50 % bei Überschreiten einer PSV von 125 cm/s und eine ACI-Stenose ≥ 70 % bei Überschreiten einer PSV von 230 cm/s vor. Zusatzkriterien sind eine Ratio aus PSV der ACI zur ACC von > 2 für eine ACI-Stenose ≥ 50 % bzw. > 4 für eine ACI-Stenose ≥ 70 % und enddiastolische Werte von > 40 cm/s bzw. 100 cm/s. Eine retrospektive Analyse der US-amerikanischen IAC (Intersocietal Accreditation Commission) von laborinternen Validierungsstudien, die zum Zwecke der Akkreditierung von vaskulären Labors durchgeführt wurden, ergab, dass der nach SRU-Kriterien duplexsonografisch ermittelte Stenosegrad im Vergleich zur Messung des Stenosegrads mit der digitalen Subtraktionsangiografie (DSA) häufig überschätzt wurde [17]. Eine Verbesserung der Spezifität und der Gesamtgenauigkeit der Diagnose einer ACI-Stenose ≥ 50 % wird entweder bei Überschreiten einer PSV ≥ 180 cm/s oder durch das Zusatzkriterium einer ACI/ACC-Ratio ≥ 2 bei PSV zwischen 125 und 170 cm/s erreicht. Die Diagnose einer ACI-Stenose ≥ 70 % wird durch das Zusatzkriterium einer ACI/ACC-Ratio ≥ 3,3 bei PSV ≥ 230 cm/s verbessert [17].

Die Gründe für diese Diskrepanz bei alleiniger Verwendung der PSV liegen sowohl in der NASCET-Messmethode, die keine planimetrische Messung im Querschnitt durchführt, sondern die Stenosen nur im Längsschnitt beurteilt (Diskrepanz bei rundem versus nierenförmigem Restlumen), als auch in der Strömungsphysik der Jet-Strömung und der Messmethode der Duplexsonografie. So steigen die Strömungsgeschwindigkeiten nicht linear mit der Verengung des Gefäßlumens an, sondern fallen gemäß der Spencer-Kurve bei sehr hochgradigen Stenosen wieder ab (falsch-niedriger Stenosegrad) [18]. Gut ausgebildete Kollateralkreisläufe vermindern das Strömungsvolumen durch die Stenose und reduzieren dadurch die PSV. Kontralaterale Verschlüsse können hingegen das Strömungsvolumen erhöhen. Die exakte Richtung der Jet-Strömung ist häufig nicht eindeutig zu erkennen (helikale Windung der Jet-Strömung durch die Stenose), sodass ein nicht korrekt eingestellter Beschallungswinkel die Messung der PSV verfälschen kann. Starke poststenotische Verwirbelungen nach kurzstreckigen Stenosen führen zu einem relativen Überwiegen niederfrequenter Anteile im Doppler-Frequenzspektrum [19]. Diese Einschränkungen bei der Messung der PSV begründen das Rational eines multiparametrischen Ansatzes der Stenosegraduierung der DEGUM ([Tab. 3], Zitat 15), die bei niedriggradigen Stenosen morphologische Kriterien des B-Bildes und bei hochgradigen Stenosen indirekte Kriterien (z. B. ausgebildete Kollateralkreisläufe) hinzuzieht. Ergänzt wird dabei die Duplexsonografie der extrakraniellen ACI durch eine transkranielle Doppler- oder Duplexsonografie zur Feststellung einer Kollateralisation über den R. communicans anterior oder posterior des Circulus arteriosus Willisii und durch eine Untersuchung der Endäste der A. ophthalmica (A. supratrochlearis) mittels einer 4- oder 8-MHz-cw-Doppler-Stiftsonde, oder transorbital mittels Duplexsonografie der A. ophthalmica [1].

Eine Validierung der multiparametrischen Graduierungskriterien der DEGUM im Vergleich mit der DSA ergab eine Sensitivität von 90,2 % und eine Spezifität von 76,5 % (Gesamtgenauigkeit 85,9 %) für die Erkennung einer ACI-Stenose ≥ 50 % bzw. eine Sensitivität von 81,3 % und eine Spezifität von 68,7 % (Gesamtgenauigkeit 73,6 %) für die Erkennung einer ACI-Stenose ≥ 70 % [20]. Ein direkter Vergleich der multiparametrischen Graduierungskriterien der DEGUM mit den Graduierungskriterien der SRU gegenüber der DSA als „Goldstandard“ ergab bei Verwendung der DEGUM-Kriterien eine signifikante Reduktion fehlerhafter Klassifikationen in die Kategorie der ACI-Stenosen ≥ 70 % (Spezifität der DEGUM-Kriterien 70,2 % versus Spezifität der SRU-Kriterien 56,4 %). Die Gesamtgenauigkeit unterschied sich allerdings nicht signifikant (85,4 % versus 84,8 % für eine ACI-Stenose ≥ 50 % bzw. 74,1 % versus 65,8 % für eine ACI-Stenose ≥ 70 %) [21].

Ein weiteres indirektes Kriterium einer hochgradigen ACI-Stenose (≥ 80 %) welches nicht in [Tab. 3] aufgeführt ist, ist ein teilkollabiertes distales Gefäßlumen, das durch den Druckabfall distal der Stenose bedingt ist. Hierdurch kann die NASCET-Methode zur Messung des Stenosegrades bei der Angiografie nicht valide angewendet werden. So wies ein distales Lumen der ACI ≤ 3,2 mm in der Duplexsonografie eine Sensitivität von 92 % und eine Spezifität von 96 % (Gesamtgenauigkeit 98,6 %) für die Erkennung einer sehr hochgradigen ACI-Stenose ≥ 80 % auf [22].

Die Identifikation der Emboligenität

Die Leitlinien zur Behandlung asymptomatischer ACI-Stenosen ≥ 60 % empfehlen eine revaskularisierende Therapie, wenn erhöhte Risiken für ischämische Ereignisse unter BMT bestehen. Neben klinisch stummen Infarkten in der zerebralen Bildgebung und der bereits genannten Zunahme des Stenosegrades > 20 % sind vor allem Charakteristika der atherosklerotischen Plaques in der Karotisbifurkation geeignete Prädiktoren eines erhöhten emboligenen Risikos ([Abb. 5]). Hierzu gehören eine mit der Duplexsonografie ermittelte Plaquefläche > 40 mm², eine stark echoarme Struktur der Plaque, der Nachweis juxtaluminaler hypoechogener Areale > 4 mm² sowie eine mithilfe von Echosignalverstärkern nachgewiesene Plaque-Perfusion als Surrogat für eine Neovaskularisation [12] [14] [23]. Eine hypoechogene Plaque und eine kontralaterale Stenose oder ein Verschluss der ACI waren auch in der multizentrischen SPACE-2-Studie mit einer erhöhten zerebrovaskulären Ereignisrate vergesellschaftet [24]. Als weitere emboligene Faktoren wären eine mittels MRT feststellbare Einblutung in die Plaque oder das Plaque-Volumen zu nennen [24], der Nachweis von Mikroembolie-Signalen in der transkraniellen Doppler/-Duplexsonografie [1] sowie eine eingeschränkte zerebrovaskuläre Reservekapazität [13] [26]. Weitere Ultraschalltechnologien, wie z. B. das „Advanced (Superb) Microvascular Imaging“ zur Beurteilung der Plaque-Perfusion und der potenziellen Emboligenität, werden zwischenzeitlich eingesetzt und können hier zusätzliche Informationen bieten [27] [28].

Abb. 5 Typische Plaques an der Karotisbifurkation. Große und überwiegend echoarme Plaque bei einem Patienten mit ipsilateraler zerebraler Ischämie (links; fragliche hypoechogene Plaqueruptur). In der Mitte ist eine stenosierende, kalzifizierte Plaque dargestellt, die zu einer distalen Schallauslöschung führt. Echoarme Plaque mit teil-kalzifizierten Anteilen im unteren Bereich (rechts).

Ein großer Vorteil der Duplexsonografie ist die Möglichkeit der nicht invasiven Verlaufsbeurteilung, die eine Dynamisierung bzw. Veränderung der Plaque-Morphologie und des Stenosegrades darstellen kann und so zu einer personalisierten Einschätzung des Schlaganfallrisikos mit beitragen kann. Auch die vereinfachte Visualisierung der erhobenen Befunde dem Patienten gegenüber kann gut realisiert werden und leistet einen positiven Beitrag bezüglich der Reduzierung des individuellen kardiovaskulären Risikos [29].

Dissektionen der A. carotis und der A. vertebralis

Spontane Dissektionen der A. carotis und der AV entstehen durch Ruptur der Vasa vasorum und primär ohne Einriss der Intima. Dadurch entsteht ein Wandhämatom, welches das Gefäßlumen einengt und sekundär durch einen Einriss der Intima in das Lumen durchbrechen kann ([Abb. 6]). Spontane Dissektionen der ACI entstehen typischerweise im Gefäßabschnitt vor Eintritt in das Felsenbein und können sich nach kaudal bis knapp oberhalb der Karotisbifurkation erstecken. Ein typischer sonografischer Befund einer ACI-Dissektion ist eine langstreckige, spitz zulaufende Stenose mit einem exzentrisch gelegenen, echoarmen Wandhämatom im distalen Abschnitt. Das Stenosemaximum liegt in der Regel zu weit distal, um eine Graduierung der Stenose vornehmen zu können [30]. Bei Dissektionen der proximalen ACC sollte der Verdacht auf eine Aortendissektion umgehend abgeklärt werden, falls diese erstmalig diagnostiziert wurde.

Abb. 6 Dissektion der A. vertebralis. Auf dem Bild ist der distale Abschnitt der A. vertebralis extrakraniell (V3) zu sehen. Typisch für eine Dissektion erkennt man ein echoarmes Wandhämatom (gelbe Pfeile), welches das Gefäß stenosiert, während sich im weiteren Verlauf ein kleines Aneurysma ausgebildet hat (blauer Pfeil).

Dissektionen der AV treten meistens im V3-Segment ober- oder unterhalb des 1. Halswirbels oder beim Durchritt durch die Dura im Foramen magnum auf, da das Gefäß dort teilweise bindegewebig fixiert ist und bei ruckartigen Scherbewegungen verletzt werden kann. Von hier kann sich die Dissektion nach kranial, nach intrakraniell und kaudal über eine längere Strecke fortsetzen. Bei Dissektionen der AV kann häufig ein Wandhämatom in den Gefäßabschnitten zwischen den Querfortsätzen der Halswirbelkörper nachgewiesen werden. Ein doppeltes Lumen ist hingegen selten. Bei einer hochgradigen Lumeneinengung in Höhe der Atlasschlinge kann im V2-Segment ein „Schwapp-Phänomen“ nachgewiesen werden [30]. Die hämatombedingte Gefäßeinengung darf nicht mit einer Großgefäß-Vaskulitis verwechselt werden, welche häufig konzentrisch und längerstreckig ausgeprägt ist ([Abb. 7]).

Abb. 7 Differenzialdiagnose der konzentrischen Gefäßeinengung. Halo-Phänomen der A. temporalis bei einer 75-jährigen Patientin mit Arteriitis cranialis (links, oben); die AV ist ebenfalls mitbeteiligt (links, unten) und zeigt einen ausgeprägten hypoechogenen Randsaum. Rechts: Das B-Bild der ACC einer jungen Patientin mit Takayasu-Arteriitis zeigt eine langstreckige, konzentrische Beteiligung der Gefäßwand.

Merke

Bei einer hochgradigen Lumeneinengung in Höhe der Schädelbasis kann die Strömungsbehinderung über indirekte Kriterien einer erhöhten Pulsatilität der Dopplerströmungspulskurve der ACI und der ACC nachgewiesen werden.

Stents in der A. carotis interna

Durch eine Abnahme der Gefäß-Compliance und durch eine Veränderung der messbaren Strömungsphänomene liegen die Strömungsgeschwindigkeiten bei Stenosierung innerhalb eines Stents etwas höher als bei „normalen“ Einengungen. Als Grenze für eine In-Stent-Restenose von 50 % kann eine PSV > 225 cm/s und für 70 % von > 350 cm/s berücksichtigt werden [31].

• Literatur

• 1 Gröschel K, Harrer JU, Schminke U. et al. Ultrasound assessment of brain supplying arteries (transcranial). Ultraschall in Med 2023;
• 2 DEGUM. Recommendations for documentation of neurosonographic examinations. 2023 Im Internet (Stand: 02.05.2023): https://www.degum.de/fileadmin/dokumente/sektionen/neurologie/richtlinien/DokuEmpfehlungen_Englisch_korrigiert.pdf
• 3 Widder B, Hamann G. Duplexsonographie der hirnversorgenden Arterien. 7. Auflage.. Deutschland: Springer-Verlag GmbH; 2018.
• 4 Valdueza Barrios JM, Schreiber S, Röhl J-E. et al. Neurosonology and Neuroimaging of Stroke: A Comprehensive Reference. Georg Thieme Verlag KG; 2016.
• 5 European Society of Neurosonology and Cerebral Hemodynamics (ESNCH). Practical examination procedures and evaluation. 2023 Im Internet (Stand: 10.07.2023): https://esnch.org/wp-content/uploads/2023/06/Practical-Examination-Procedures-and-Evaluation-Update-June-2023.pdf
• 6 Touboul PJ, Hennerici MG, Meairs S. et al. Mannheim intima-media thickness consensus. Cerebrovasc Dis 2004; 18: 346-349
• 7 Schminke U, Allendörfer J. Intima-Media-Dicke und Atherosklerotische Plaques. Klin Neurophysiol 2023; 54: 87-98
• 8 Gray-Weale AC, Graham JC, Burnett JR. et al. Carotid artery atheroma: comparison of preoperative B-mode ultrasound appearance with carotid endarterectomy specimen pathology. J Cardiovasc Surg (Torino) 1988; 29: 676-681
• 9 Perren F, Poglia D, Landis T. et al. Vertebral artery hypoplasia: a predisposing factor for posterior circulation stroke?. Neurology 2007; 68: 65-67
• 10 Katsanos AH, Giannopoulos S. Increased risk for posterior circulation ischaemia in patients with vertebral artery hypoplasia: A systematic review and meta-analysis. Eur Stroke J 2017; 2: 171-177
• 11 S3-Leitlinie zur Diagnostik, Therapie und Nachsorge der extracraniellen Carotisstenose. 2023 Im Internet (Stand: 18.04.2023): https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/004-028.html
• 12 Naylor R, Rantner B, Ancetti S. et al. Editor’s Choice – European Society for Vascular Surgery (ESVS) 2023 Clinical Practice Guidelines on the Management of Atherosclerotic Carotid and Vertebral Artery Disease. Eur J Vasc Endovasc Surg 2023; 65: 7-111
• 13 Saba L, Saam T, Jager HR. et al. Imaging biomarkers of vulnerable carotid plaques for stroke risk prediction and their potential clinical implications. Lancet Neurol 2019; 18: 559-572
• 14 Aboyans V, Ricco JB, Bartelink MEL. et al. 2017 ESC Guidelines on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases, in collaboration with the European Society for Vascular Surgery (ESVS): Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteriesEndorsed by: the European Stroke Organization (ESO)The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and of the European Society for Vascular Surgery (ESVS). Eur Heart J 2018; 39: 763-816
• 15 Grant EG, Benson CB, Moneta GL. et al. Carotid artery stenosis: gray-scale and Doppler US diagnosis – Society of Radiologists in Ultrasound Consensus Conference. Radiology 2003; 229: 340-346
• 16 Arning C, Widder B, von Reutern GM. et al. [Revision of DEGUM ultrasound criteria for grading internal carotid artery stenoses and transfer to NASCET measurement]. Ultraschall Med 2010; 31: 251-257
• 17 Gornik HL, Rundek T, Gardener H. et al. Optimization of duplex velocity criteria for diagnosis of internal carotid artery (ICA) stenosis: A report of the Intersocietal Accreditation Commission (IAC) Vascular Testing Division Carotid Diagnostic Criteria Committee. Vasc Med 2021; 26: 515-525
• 18 Spencer MP, Reid JM. Quantitation of carotid stenosis with continuous-wave (C-W) Doppler ultrasound. Stroke 1979; 10: 326-330
• 19 von Reutern GM, Goertler MW, Bornstein NM. et al. Grading carotid stenosis using ultrasonic methods. Stroke 2012; 43: 916-921
• 20 Barlinn K, Rickmann H, Kitzler H. et al. Validation of Multiparametric Ultrasonography Criteria with Digital Subtraction Angiography in Carotid Artery Disease: A Prospective Multicenter Study. Ultraschall Med 2018; 39: 535-543
• 21 Winzer S, Rickmann H, Kitzler H. et al. Ultrasonography Grading of Internal Carotid Artery Disease: Multiparametric German Society of Ultrasound in Medicine (DEGUM) versus Society of Radiologists in Ultrasound (SRU) Consensus Criteria. Ultraschall Med 2022; 43: 608-613
• 22 von Reutern GM, Perren F, Alpsoy I. et al. Poststenotic Distal Caliber Reduction Predicts Very High-Grade Proximal Internal Carotid Artery Stenosis. Ultraschall Med 2022;
• 23 Bonati LH, Kakkos S, Berkefeld J. et al. European Stroke Organisation guideline on endarterectomy and stenting for carotid artery stenosis. Eur Stroke J 2021; 6: I-XLVII
• 24 Reiff T, Eckstein HH, Mansmann U. et al. Contralateral Stenosis and Echolucent Plaque Morphology are Associated with Elevated Stroke Risk in Patients Treated with Asymptomatic Carotid Artery Stenosis within a Controlled Clinical Trial (SPACE-2). J Stroke Cerebrovasc Dis 2021; 30: 105940
• 25 van Dam-Nolen DHK, Truijman MTB, van der Kolk AG. et al. Carotid Plaque Characteristics Predict Recurrent Ischemic Stroke and TIA: The PARISK (Plaque At RISK) Study. JACC Cardiovasc Imaging 2022; 15: 1715-1726
• 26 Reinhard M, Schwarzer G, Briel M. et al. Cerebrovascular reactivity predicts stroke in high-grade carotid artery disease. Neurology 2014; 83: 1424-1431
• 27 Chiba T, Fujiwara S, Oura K. et al. Superb Microvascular Imaging Ultrasound for Cervical Carotid Artery Stenosis for Prediction of the Development of Microembolic Signals on Transcranial Doppler during Carotid Exposure in Endarterectomy. Cerebrovasc Dis Extra 2021; 11: 61-68
• 28 Li Y, Zheng S, Zhang J. et al. Advance ultrasound techniques for the assessment of plaque vulnerability in symptomatic and asymptomatic carotid stenosis: a multimodal ultrasound study. Cardiovasc Diagn Ther 2021; 11: 28-38
• 29 Naslund U, Ng N, Lundgren A. et al. Visualization of asymptomatic atherosclerotic disease for optimum cardiovascular prevention (VIPVIZA): a pragmatic, open-label, randomised controlled trial. Lancet 2019; 393: 133-142
• 30 Arning C. Ultrasound Criteria for Diagnosing Spontaneous Cervical Artery Dissections. Ultraschall Med 2023;
• 31 Stanziale SF, Wholey MH, Boules TN. et al. Determining in-stent stenosis of carotid arteries by duplex ultrasound criteria. J Endovasc Ther 2005; 12: 346-353
• 32 Uphaus T, Gröschel K. [Duplex Sonography of the Brain-Supplying Arteries – Pitfalls]. Klin Neurophysiol 2018; 49: 85-96
• 33 Pohlmann C, Urban PP, Bruning R. et al. [Potenzial errors in vascular patients due to anatomical variants of the ascending pharyngeal artery]. Nervenarzt 2018; 89: 460-462