Schlüsselwörter Ultraschall - CEUS - vaskuläre Pathologie - Intervention - Leber - Diagnostik
Einleitung
Im Verlauf der letzten zwei Jahrzehnte hat sich die kontrastunterstützte Sonografie (Contrast Enhanced Ultrasound, CEUS) als eine komplementäre, kosteneffiziente und strahlenfreie Methode der Echtzeitdiagnostik neben der B-Bild-Sonografie (B-US) und der Farbdoppler-Sonografie (FDS) etabliert [1 ]
[2 ]
[3 ]. Sie wird bei relevanten Fragestellungen, insbesondere im Bereich der Leberpathologien, regelmäßig herangezogen. Die Grundlagen zur Anwendung der CEUS wurden bereits in mehreren Leitlinien und Übersichtsarbeiten umfassend beschrieben [1 ]
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[4 ]
[5 ].
Die Vorteile der CEUS gegenüber der bei der Computertomografie (CT) verwendeten Kontrastmittel umfassen die fehlende Nephro- und Schilddrüsentoxizität sowie das strikte intravaskuläre Verweilen [1 ]
[2 ]
[3 ]. Die strikte intravaskuläre Verweildauer und die Größe der Mikrobläschen ermöglichen somit die Darstellung der Perfusion auf Kapillarebene [2 ]. Aufgrund dieser Vorteile stellt die CEUS, unter Berücksichtigung der Limitationen des Ultraschalls, eine optimale Methode zur Beurteilung der vaskulären Leberpathologien dar [2 ]
[3 ]
[6 ].
Diese Übersichtsarbeit bietet einen Überblick über verschiedene vaskuläre Lebererkrankungen und erläutert die Rolle der CEUS bei Interventionen der Leber.
Vaskuläre Pathologien
Der Verdacht auf Vorliegen einer vaskulären Pathologie der Leber wird bei entsprechender Klinik geäußert und ist selten ein Zufallsbefund. Die FDS zeigt eine limitierte Sensitivität bei kleineren Gefäßen sowie bei Gefäßen mit einem langsamen Blutfluss (unter 1 mm/s) [2 ]. Die CEUS kann diese Limitationen überwinden mit Visualisierung der Perfusion bis hin zur Kapillarebene [2 ]. Sie kann zum Ausschluss oder zur Bestätigung einer fraglichen Perfusionsstörung in der FDS eingesetzt werden ([Abb. 1 ]A und 1B ).
Abb. 1
A ) Ein 62-jähriger Patient mit Leberzirrhose (Child B) und äthyltoxischer Genese mit Grad-I-Ösophagusvarizen nach Paquet-Klassifikation. Die Farbdoppler-Sonografie zeigt keinen Fluss in der Pfortader. Aufgrund einer vermuteten Pfortaderthrombose wurde eine CEUS durchgeführt. In diesem Fall zeigt die Pfortader in der CEUS ein Enhancement mit Ausschluss einer Thrombose. B ) 66-jähriger Patient mit Leberzirrhose (Child B) und Zustand nach der Anlage eines transjugulären intrahepatischen portosystemischen Shunts (TIPSS) bei therapierefraktärem Aszites. Die Farbdoppler-Sonografie zeigt keine Flusssignale. Die CEUS bestätigt die Diagnose eines thrombotischen Verschlusses.
Arterielle, portalvenöse und venöse Perfusionsstörung
Die Leber erhält etwa 75% bis 80% ihrer Blutversorgung durch das venöse Blut der Pfortader, während die restlichen 20 % bis 25% durch die A. hepatica bereitgestellt werden [7 ]. Gefäßanomalien der Arteria hepatica wie bei hereditärer hämorrhagischer Teleangiektasie (Morbus Osler), dem Hepatica-Aneurysma oder im portalvenösen System wie bei spontanen intrahepatischen portosystemischen Shuntbildungen sind eine Domäne der Farbdoppler-Sonografie. Die CEUS kann additive Informationen geben ([Abb. 2 ]).
Abb. 2 Darstellung möglicher Gefäßanomalien der Leber in der CEUS. A ) Eine 78-jährige Patientin mit hereditärer hämorrhagischer Teleangiektasie und Angiodysplasien im Magen und Zökum, Zustand nach Argonplasmakoagulation; nun Anämie aufgrund erneuter Blutungen aus dem Magen; Darstellung einer Leberbeteiligung im B-Mode-Ultraschall. Die erweiterten Gefäße in der Farbdoppler-Sonografie und im kontrastverstärkten Ultraschall zeigen variköse arterielle Gefäßvolumina. B ) 94-jährige Patientin mit akuter Pankreatitis biliärer Genese und echogener Struktur im Leberhilusbereich, angrenzend an die A. hepatica. In der Farbdoppler-Sonografie können Flusssignale in der Formation detektiert werden, wie bei einem teilthrombosierten Aneurysma. In der CEUS zeigt sich jedoch eine fehlende Perfusion während der gesamten Untersuchung, wie bei einem komplett thrombosierten Aneurysma.
Aufgrund dieser anatomischen Besonderheit der Leber führt ein Verschluss der Leberarterie nicht zwangsläufig zu einem Leberinfarkt, da normalerweise eine ausreichende Sauerstoffversorgung durch die Pfortader gewährleistet ist [2 ]
[7 ]. Leberinfarkte sind daher selten und treten in der Regel bei gleichzeitiger Pfortaderabflussstörung auf. So sind Leberinfarkte u.A. bei iatrogener Verletzung im Rahmen von Interventionen wie Cholezystektomie, transarterieller Chemoembolisation, transjugulärer intrahepatisch portosystemischer Shunt-Anlage beschrieben, aber auch bei systemischen Erkrankungen wie der eosinophilen Granulomatose mit Polyangiitis, dem Antiphospholipid-Syndrom, bei systemischem Lupus erythematodes und bei Leberabszessen [2 ]
[8 ]
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Eine Pfortaderthrombose (PVT) tritt bei Patienten mit Leberzirrhose, myeloproliferativen Erkrankungen oder Gerinnungsstörungen wie Faktor-V-Leiden-Mutation, Faktor II-Mutation Antithrombin III-Mangel Protein-C- oder -S-Mangel auf [9 ]. Sie kann auch im Rahmen einer malignen Erkrankung, wie beispielsweise bei primären oder sekundären malignen Lebertumoren – zum Beispiel einem hepatozellulären Karzinom (HCC) oder Lebermetastasen – vorkommen [2 ]
[9 ].
Die CEUS ermöglicht eine sichere Unterscheidung zwischen einer dualen Perfusionsstörung (Leberinfarkt), einer alleinigen arteriellen und einer alleinigen venösen Perfusionsstörung ([Abb. 3 ]A–C). Ein fehlendes Enhancement des Leberparenchyms während der gesamten Untersuchung deutet auf eine duale Perfusionsstörung (Leberinfarkt) hin. Ein isoliert fehlendes Enhancement des Leberparenchyms während der arteriellen Phase [10 ] (ca. 10–20 Sekunden nach der Verabreichung des Kontrastmittels bis ca. 30–45 Sekunden) weist auf eine arterielle Perfusionsstörung hin. Ein isoliert fehlendes Enhancement der Pfortader oder ihrer Äste während der gesamten Untersuchung deutet auf einen Thrombus im portalvenösen Gefäßsystem hin. Darüber hinaus ist die CEUS hilfreich zur Unterscheidung eines Tumorthrombus von einem Abscheidungsthrombus im portalvenösen Gefäßsystem ([Abb. 3 ]C und 3D ) [2 ]
[11 ].
Abb. 3 Darstellung möglicher arterieller sowie portalvenöser Perfusionsstörungen der Leber in der CEUS. A ) 34-jährige Patientin mit HELLP-Syndrom und einer inhomogenen Leber im B-US. In der CEUS zeigt der linke Leberlappen sowohl in der arteriellen als auch in der portalvenösen Phase eine fehlende Perfusion, vereinbar mit einem Leberinfarkt. B ) 44-jährige Patientin mit Kolonkarzinom mit Z. n. Lebermetastasenresekten und Z. n. arterieller Chemoembolisation. Im B-US zeigt sich eine homogene Leber. In der CEUS zeigt sich ein Areal mit fehlender Perfusion in der arteriellen Phase, gefolgt von einer vorhandenen Perfusion in der portalvenösen Phase, vereinbar mit einer arteriellen Perfusionsstörung. C ) 22-jährige Patientin mit Hyperhomocysteinämie und echogenem Material in der Pfortader im B-US. In der CEUS zeigt die Pfortader während der gesamten Untersuchung eine fehlende Perfusion, vereinbar mit einem Abscheidungsthrombus. D ) 51-jähriger Patient mit bekanntem HCC und echogenem Material in der Pfortader im B-US. In der CEUS zeigt das echogene Material ein Kontrastenhancement, vereinbar mit einer Tumorthrombose.
Eine Obstruktion der großen abfließenden Lebervenen wird als Budd-Chiari-Syndrom (BCS) bezeichnet [2 ]. Die Obstruktion kann partiell oder komplett sein, und primär oder sekundär bedingt sein. Sie führt zu einem sekundären Anstieg des Sinusoidaldrucks, einer portalen Hypertension und Abnahme der Pfortaderperfusion [2 ]
[12 ]. Primäre Thrombosen in den Lebervenen können durch eine Thrombophilie bedingt sein, wobei hier Krankheitsbilder wie Faktor-V-Leiden-Mutation, Antithrombin III-Mangel Protein-C- oder -S-Mangel oder erworbene Krankheiten, darunter vor allem myeloproliferative Störungen in Frage kommen [2 ]
[12 ]. Ein sekundäres Budd-Chiari-Syndrom kann durch Kompression von benachbarten Strukturen oder durch Tumorinvasion entstehen [12 ].
Beim kompletten oder partiellen Budd-Chiari-Syndrom kann die Thrombose in den großen Lebervenen als Abscheidungsthrombus oder Tumorthrombose mit Hilfe der CEUS differenziert werden ([Abb. 4 ]A und B ). Des Weiteren weisen erste kasuistische Arbeiten darauf hin, dass bei einer Venenverschlusskrankeit kleinster Lebervenen (VOD) im Rahmen von allogener Knochenmarkstransplantation es zu einer Verminderung des parenchymalen Enhancements kommen kann [13 ] ([Abb. 4 ]C).
Abb. 4
A ) 70-jährige Patientin mit metastasiertem kolorektalen Karzinom und echogenem Material in der linken Lebervene im B-US (Pfeil). In der CEUS (Pfeile) zeigt die Vene während der gesamten Untersuchung eine fehlende Perfusion, vereinbar mit einem Abscheidungsthrombus. B ) 63-jährige Patientin mit primärem undifferenziertem Lebersarkom und echogenem Material in der rechten Lebervene im B-US. In der CEUS zeigt das echogene Material ein Kontrastenhancement, vereinbar mit einer Tumorthrombose (Pfeile). C ) 20-jähriger Patient mit AML und Zustand nach allogener Stammzelltransplantation und dem klinischen Bild einer Venenverschlusskrankheit. Im B-Bild US und in der arteriellen Phase stellen sich die Leberhilusgefässe regelrecht dar mit einem normalen Enhancement nach 1 min und einem reduzierten Enhancement nach 2 min.
CEUS-gesteuerte Interventionen fokaler Leberraumforderungen
Die CEUS kann zur Unterstützung der Diagnose und besseren Visualisierung des Punktionsziels vor der Intervention, zur Steuerung während der Intervention oder zur Bestätigung des Ergebnisses nach dem Eingriff verwendet werden [6 ]. Es wurde beschrieben, dass die CEUS-gesteuerte Biopsie bei Leberläsionen die Treffsicherheit im Vergleich zur nicht CEUS-gesteuerten US-Biopsie um bis zu 10 % erhöht [3 ]
[14 ]. Die CEUS ermöglicht aufgrund des strikt intravaskulären Verweilens eine sichere Unterscheidung zwischen vitalem und avitalem Tumorgewebe und erhöht dadurch die Erfolgsrate bei Punktionen von Leberherden ([Abb. 5 ]A) [15 ]. Die Punktion im CEUS-Modus kann weiterhin bei fokalen Läsionen in der Leber eingesetzt werden, welche im B-US nicht eindeutig darstellbar sind ([Abb. 5 ]B) [15 ]
[16 ]. Bei der Anlage einer Katheterdrainage in einen Leberabszess kann die CEUS mit extravasaler Applikation des Kontrastmittels über die Drainage zur Lagekontrolle des Katheters verwendet werden ([Abb. 5 ]C) [17 ].
Abb. 5
A ) „Zystisch imponierende“ Läsion im B-US mit randständiger inhomogener Begrenzung (Pfeil). In der CEUS zeigt das randständige Areal eine Hyperperfusion wie bei vitalem Gewebe (Pfeil), welche durch US-gesteuerte Punktion als Metastase eines bekannten papillären Nierenzellkarzinoms gesichert wurde (Pfeil). B ) Im B-US lässt sich keine Leberherdbildung bei einem Patienten mit Pankreaskarzinom abgrenzen, welche in der CEUS sichtbar wird (Pfeil). Durch Punktion des Herdes im CEUS-Modus (Pfeil) konnte eine Metastase des Pankreaskarzinoms gesichert werden. C ) Darstellung eines Leberabszesses im B-US und CEUS mit Lagekontrolle des Drainagekatheters im CEUS-Modus nach Kontrastmittel-Applikation über die Drainage (Pfeil).
Im postinterventionellen Prozedere kann die CEUS zum Nachweis/Ausschluss postinterventioneller Komplikationen wie Blutung ([Abb. 6 ]A), arteriovenöser Fistel, Erfolgskontrolle einer Radiofrequenzablation ([Abb. 6 ]B) oder einer transarteriellen Chemoembolisation (TACE) verwendet werden ([Abb. 6 ]C) [6 ]
[18 ].
Abb. 6
A ) Patientin nach Leberbiopsie aufgrund des Verdachts auf Lebermetastasen eines Mammakarzinoms. Die Kontrolle 2 Stunden nach der Biopsie zeigt im B-Modus-Ultraschall (links) ein echogenes Areal oberhalb der Punktionsstelle (Pfeile). In der CEUS (Mitte) wird eine Kontrastmittelfahne (Pfeil) sichtbar, die auf eine aktive Blutung hindeutet. Nach 4 Stunden zeigt der CEUS (rechts) das Sistieren der Blutung. B ) Patient nach Radiofrequenzablation (RFA) vor 6 Monaten aufgrund eines HCC. Bei der Verlaufskontrolle zeigt die echoreiche Läsion (Pfeil) während der gesamten Untersuchung kein Enhancement, wodurch ein Rezidiv ausgeschlossen werden konnte. C ) Patient mit HCC und vor TACE (Mitte) sowie nach TACE (rechts), wobei die Läsion ein inkomplettes Enhancement als Hinweis auf residuales vitales Tumorgewebe zeigt (Pfeile).
Limitationen
Im Gegensatz zur CT und MR zeichnet sich die CEUS grundsätzlich als eine Untersuchungsmethode aus, die stark vom Untersucher abhängig ist. Daher schwankt der diagnostische Wert je nach Erfahrung und Kompetenz des Untersuchers. In der CEUS, ähnlich wie im B-US, können bei schlecht schallbaren Patienten tief gelegene Bereiche aufgrund starker Schallabsorption und Bereiche im Leberzwerchfelldom aufgrund von Luftüberlagerung gelegentlich nicht visualisiert werden.
Schlussfolgerung
Die Implementierung der CEUS in der klinischen Praxis hat neue Horizonte in der Diagnose vaskulärer Leberpathologien eröffnet und kann die Diagnose einer Vielzahl vaskulärer Lebererkrankungen unterstützen [2 ]. Unter Berücksichtigung der primären Anwendung von Ultraschall bei Lebererkrankungen ermöglicht die CEUS, welche schnell, ohne Strahlenbelastung und direkt am Patientenbett durchgeführt werden kann, eine rasche Diagnose und Behandlung [2 ]
[6 ]. Die CEUS erlaubt eine präzise Visualisierung von Makro- wie Mikrogefäßen sowie der luminalen Integrität der Drainagen in Echtzeit [6 ]. Die Fortschritte in der CEUS-Technologie haben die kontrastmittelverstärkte Sonografie zu einem unverzichtbaren Instrument bei sonografischen Interventionen gemacht, um die Intervention zu leiten, Komplikationen zu erkennen und die Ergebnisse nach der Intervention zu bewerten [6 ].
