Elongation und Sklerose der Aorta: Definition und Diagnostik

Die Aorta, auch Hauptschlagader genannt, ist die größte Arterie im menschlichen Körper. Sie transportiert sauerstoffreiches Blut vom Herzen in den gesamten Körper. Erkrankungen der Aorta können lebensbedrohlich sein, daher ist eine frühzeitige Diagnose und Behandlung von entscheidender Bedeutung. Zwei wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Aortenerkrankungen sind Elongation und Sklerose.

Was ist eine Elongation der Aorta?

Die Aorta hat im Schnitt einen Durchmesser von 2,5 - 3,5 cm. Er nimmt im Rahmen des normalen Alterungsprozesses zwischen dem 20. und 70. Lebensjahr im Schnitt um 35% zu. Eine abnorme Erweiterung bzw. lokalisierte Aussackung über diese 35% hinaus, die alle drei Wandschichten betrifft, bezeichnet man als Aortenaneurysma. Die Aorta neigt mit zunehmender Größe auch zu einer Elongation, die meist zu einem bogenförmigen Verlauf nach links-lateral führt.

Eine Elongation der Aorta bezieht sich auf eine Verlängerung und Ausdehnung der Aorta. Dies kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter:

• Arteriosklerose: Ablagerungen in der Gefäßwand (Plaques) können die Wandstruktur schädigen und die Elastizität des Gefäßes vermindern.
• Bluthochdruck: Chronisch erhöhter Blutdruck kann die Gefäßwand belasten und zu einer Ausdehnung führen.
• Bindegewebserkrankungen: Erkrankungen wie das Marfan-Syndrom oder das Ehlers-Danlos-Syndrom können die Gefäßwand schwächen und zu einer Elongation führen.

Was ist eine Sklerose der Aorta?

Unter Aortensklerose versteht man einen druch Arteriosklerose bedingten Umbau der Aortenwand. Dabei kommt es zu einer zunehmenden Verkalkung der Aortenwand mit Verminderung des eigentlich elastisch-muskulären Wandgefüges. Risikofaktoren hierfür sind die bekannten Auslöser der Arteriosklerose, d. h. insbesondere Bluthochdruck, Rauchen, Fettstoffwechselstörungen und Diabetes mellitus.

Die Aortensklerose kann zu einer Claudicatio intermittens, auch „Schaufensterkrankheit“ genannt, führen. Grund hierfür ist die, bedingt durch die Einengung der Hauptschlagader, verminderte Blutzufuhr in die Beine. Sind Arterien betroffen, welche den Magen-Darm-Trakt versorgen können aus einer Aortensklerose Bauchschmerzen nach Nahrungszufuhr und ungewollter Gewichtsverlust resultieren.

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Diagnostik von Elongation und Sklerose der Aorta

Zur Diagnose von Elongation und Sklerose der Aorta stehen verschiedene bildgebende Verfahren zur Verfügung:

• Ultraschall: Die Ultraschalldiagnostik ist nebenwirkungsfrei, rasch durchführbar und kostengünstig. Dadurch wird eine breite Akzeptanz insbesondere im Screening des AAA erreicht. Die Aorta wird im Querschnitt vom Zwerchfelldurchtritt bis zur Aortenbifurkation dargestellt, und der maximale Durchmesser (orthogonal) sowie die Konfiguration (fusiform, sakkulär, penetrierendes Aortenulkus) werden beschrieben. Die Farbduplexsonographie ist nur in der Abgrenzung des durchflossenen Lumens von Wandthromben sowie in der Differenzialdiagnose von seltenen Befunden wie z. B. eines inflammatorischen Aortenaneurysmas und einer Aortitis notwendig.
• Computertomographie (CT): Die CT-Angiographie (CTA) war bis in die frühen Jahre dieses Jahrtausends der Goldstandard. Sie ermöglicht eine detaillierte Darstellung der Aorta und kann Elongation und Sklerose genau beurteilen.
• Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT ist eine weitere Möglichkeit, die Aorta bildlich darzustellen. Sie ist besonders gut geeignet, um Weichteile und Entzündungen zu beurteilen.

Die Bedeutung der exakten Durchmesserbestimmung

Die exakte Bestimmung des maximalen Aortendurchmessers ist in der Aneuryamadiagnostik von großer Bedeutung. Eine exakte Bestimmung des Aneurysmadurchmessers bildet die Basis, um die Rupturgefahr richtig einzuschätzen und die Indikation zur Operation adäquat zu stellen. Da mehr als 90 % der Aortenaneurysmen infrarenal lokalisiert sind, lässt sich durch eine sonographische Screeninguntersuchung bei meist asymptomatischen Patienten das Auftreten von Aneurysmarupturen reduzieren.

Herausforderungen bei der Messung

Allerdings werden in Studien Interobservervarianzen beschrieben, die von 1,3 mm bis 8 mm reichen und meist durch unterschiedliche oder oft nicht standardisierte Messmethoden verursacht sind. Weil keine Bildgebung bisher verlässliche Daten zu Wandschwäche bzw. lokal degenerativen Wandprozessen mit Rupturpotenzial liefert, bleibt der Aneurysmadurchmesser bisher das einzige gesicherte, prädiktive Maß für eine Aneurysmaruptur. Das Rupturrisiko steigt exponentiell mit Zunahme des Aneurysmadurchmessers. Vor diesem Hintergrund wäre zu erwarten, dass die Messmethode standardisiert und klar definiert ist.

Sonographische Messung

Voraussetzung für eine adäquate Aortendarstellung ist aufgrund der anatomischen Lage vor der Wirbelsäule eine adäquate Eindringtiefe. Hierzu werden niedrigfrequente „curved transducer“ mit einer Frequenz von 2-5 MHz verwendet. Die Untersuchung erfolgt in Rückenlage des Patienten bei entspannter Bauchdecke mit Armlagerung parallel zum Körper. Weitere Patientenvorbereitungen sind normalerweise nicht notwendig. Durch dosierten Druck mit dem Schallkopf können störende Darmluftartefakte vermieden werden, weil die beweglichen Darmschlingen von medial nach lateral verdrängt bzw. luftgefüllte Anteile komprimiert werden. Weiterhin führt der dosierte Druck mit dem Transducer auch zu einer Verringerung des Abstands von der Haut zur Aorta und somit durch die geringere Eindringtiefe zu einer verbesserten Bildgebung.

Standardisierung der Messmethode

Gravierende Messfehler entstehen durch eine Oberbauchquerschnittmessung in axialer Ebene bei schräg getroffener Aortenachse. Die aneurysmatisch veränderte Aorta neigt mit zunehmender Größe auch zu einer Elongation, die meist zu einem bogenförmigen Verlauf nach links-lateral führt. Der reelle maximale Aortenaneurysmadurchmesser kann sonographisch dann axial nicht adäquat im Oberbauchquerschnitt bestimmt werden. Dies führt, wie übrigens auch bei der axialen CT-Messung, zu einer Ellipsendarstellung mit falsch-hohen Messwerten (bis zu 1-2 cm höher) im Vergleich zum realen, multiplanar gemessenen Aneurysma.

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Wenn sich die Aorta bzw. das AAA axial nicht als Rundstruktur, sondern elliptisch darstellt oder die Lage vor dem Wirbelsäulenreflex nach links und rechts wechselt, muss der Verlauf der Aorta geprüft werden. Bei der häufigen Elongation nach links-lateral muss der Schallkopf im Bereich des maximalen Durchmessers so gedreht werden, dass er senkrecht zum Achsenverlauf der Aorta steht bzw. dass in diesem Bereich die als Ellipse geschnittene Aorta wieder möglichst rund wird.

3D-Sonographie

Dreidimensionale (3-D-) sonographische Messungen oder die Bildfusion von Ultraschall und CT können hilfreich sein, um die Messgenauigkeit v. a. bei Verlaufsuntersuchungen zu erhöhen. In der Bestimmung des maximalen Durchmessers hat die 3‑D-Sonographie im Vergleich zu CT-Messungen jedoch keine signifikante Verbesserung der Messgenauigkeit gegenüber der 2‑D-Sonographie in orthogonaler Messebene erreicht, und es wird eine gute Korrelation der AAA-Durchmesser zwischen 2‑D- und 3‑D-Ultraschall beschrieben.

Empfehlungen zur Messung

Für die Einschätzung des Rupturrisikos sollte der maximale Durchmesser achsenunabängig bestimmt werden. Bei der anzustrebenden orthogonalen Ebene wird die axial oft ovaläre Struktur (bei Elongation nach links meist in transversaler Achse) mit Durchmesserüberschätzung zu einer Rundstruktur mit reellem Durchmesser und ohne die Gefahr der Fehlmessung durch die vorgegebene Wahl der Messebene.

Die beste Kaliberpositionierung ist in der Literatur umstritten. Die meisten Autoren von Studien in den 90er-Jahren bis 2010 verwenden den maximalen Außendurchmesser (OTO), der sich in einer der Messachsen zeigt, selten auch als Durchschnitt aus a.-p.- und lateralem Diameter. Vergleichsstudien beschreiben innerhalb einer Messmethode zwar eine relativ gute Inter- und Intraobservervariabilität, meist wird jedoch der OTO verwendet und auf die bessere Interobservervariabilität verwiesen.

Die normale Aortenwand zeigt anatomisch wie auch in Vergleichsstudien von Magnetresonanzangiographie (MRA) und Ultraschall eine Wanddicke von 1,5-2 mm, sodass sich bei Vergleich von ITI zu OTO eine Differenz von rund 4 mm ergeben müsste.

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Wenn wie in einigen Studien der Transversaldurchmesser bestimmt wurde, ist die Kaliberpositionierung durch die schlechte Ortsauflösung bei tangentialem Einfall des Schallstrahls auf die Gefäßwand fehlerbehaftet. Aus Messreihen an anderen Gefäßen sowie an Ultraschallphantomen ist bekannt, dass die sog. LELE-Methode die treffsichersten Ergebnisse zeigt, weil der Blooming-Effekt zu einer Überbetonung von Ultraschallreflexen an Grenzflächen mit hohen akustischen Impedanzsprüngen, wie sie Gefäßwände darstellen, führt. Danach wird vom Außenwandreflex zum gegenüberliegenden Innenwandreflex gemessen, d. h. vom äußeren Beginn des echoreichen Wandreflexes zum lumennahen Reflexpunkt der Gegenseite. Ein Vergleich von OTO, ITI und LELE an 127 Patienten bestätigt auch bei Aortenaneurysmen, dass LELE die am besten reproduzierbaren Ergebnisse (geringste Interobservervariabilität) liefert, und zeigt auch die Differenzen in den Messergebnissen: 4,1 mm zwischen OTO und ITI sowie je 2 mm zwischen OTO und LELE bzw.

Herzzyklusabhängige Schwankungen

Bei einer exakten Durchmesserbestimmung ist zu bedenken, dass sowohl bei der unauffälligen Aorta als auch beim Aortenaneurysma systolisch-diastolische Durchmesserschwankungen bis zu 5 mm möglich sind. Kaum eine sonographische Studie geht auf die herzzyklusabhängigen Messwerte ein, und in CT-Aufnahmen zu einem zufälligen Zeitpunkt werden diese Schwankungen gar nicht berücksichtigt. Lediglich in wenigen CTA- und MRA-Studien wurde mittels eines speziellen Tracking-Systems insbesondere in Vorbereitungs- oder Verlaufsuntersuchungen bei EVAR über herzzyklusabhängige Schwankungen von 1-5 mm berichtet. Dabei wurde jedoch meist nur der Aneurysmahals für die richtige Wahl von Stentgraftgröße und -design und für die Risikoabwägung einer Stentmigration beurteilt. Eine eigene sonographische Untersuchung zeigt bei 46 AAA am maximalen Aneurysmadurchmesser eine mittlere systolisch-diastolische Schwankung von 2,3 mm (1,1-4,6 mm). Eine mittlere Differenz von 1,94 mm zwischen Systole und Diastole wurde in einer Auswertung von sonographischen Videoclips festgestellt. Differenzen sowohl in der Verlaufskontrolle als auch im Methodenvergleich lassen sich dadurch erklären. Als hilfreich wird hier eine EKG(Elektrokardiographie)-getriggerte Messung angesehen. Diese ist jedoch weder im Screening noch bei routinemäßigen AAA-Verlaufskontrollen zu fordern oder durchführbar. Bei einer deutlichen Diameterzunahme um mehr als 3 mm in der halbjährlichen Verlaufsuntersuchung sollte jedoch die bei verschiedenen AAA sehr unterschiedliche pulsatile Schwankung in einer systolisch-diastolischen Vergleichsmessung bestimmt werden, die am einfachsten und zuverlässigsten im Time-motion-Modus an der Stelle mit breitestem AAA-Durchmesser in orthogonaler Messebene durchzuführen ist.

Methodenvergleich

Ein Methodenvergleich zwischen Ultraschall und CT zeigt in Studien zum Teil diskrepante Befunde im Durchmesser des AAA, oft verursacht durch das Studiendesign. So enthalten von 23 Ultraschallstudien zum AAA nur 40 % Angaben zur Schallebene, in der gemessen wurde. Diese Auswertung von Ultraschall- und zum Teil CT-Studien (mit einigen auch älteren Studien, die zur Bestimmung der durchmesserabhängigen Rupturgefahr herangezogen werden) zeigt, wie oft keine oder wenig Angaben zur Messmethode gemacht wurden: Aus 4 Messvariablen (wie u. a. Messebene, Kaliberpositionierung) wurde eine Art Qualitätsscore zur Standardisierung der Studien bzw. zu den Angaben der Messmethodik errechnet. Auch bei CT-Messungen sind Messebene, Messachse und Messkaliberposition (Außen- oder Innendurchmesser) oft nicht definiert, und die richtige Messmethodik wird selten diskutiert. Diese fehlende Standardisierung, auch in der CT, führt zwangsläufig zu Messergebnissen mit schlechter Reproduzierbarkeit, und Interobservervariabilitäten von bis zu 5 mm sind daher auch in der CT keine Seltenheit (in 17 % sogar 5 mm oder mehr).

Auffallend ist, dass in den Vergleichsstudien zum Goldstandard CT die Ultraschalldiagnostik oft geringere Werte bei der Bestimmung des maximalen Aortendurchmessers zeigt. Zum Teil ist dies bedingt durch die Positionierung der Messkaliber, oft aber durch die unterschiedliche Wahl der Messebene (CT meist axial, selten orthogonal). Eindrucksvoll dokumentiert wurde dieses messmethodische Problem 2003 und 2004 in 2 Studien von Sprouse. Der in der CT axial bestimmte Durchmesser ist durchschnittlich um fast 1 cm größer als der mittels orthogonalem Ultraschall gemessene. In einer Folgestudie war die mittlere Abweichung mit 0,8 mm zwischen nun orthogonal rekonstruierten CT-Werten und der Ultraschallmessung nicht signifikant. Der CT-interne Vergleich zeigt die Ursache mit axial (im Mittel 58 mm) signifikant höheren Werten als orthogonal (im Mittel 54,7 mm; p < 0,05).

Messmethodischer Goldstandard

Wegen geringerer Untersucherabhängigkeit und geringerer Fehleranfälligkeit durch schlechte Untersuchungsbedingungen wird allgemein die CT als Goldstandard angesehen. Die Diskussion um den gerätetechnischen Goldstandard in der Aneurysmadiagnostik ist bei Betrachtung der oben beschriebenen Messprobleme jedoch zweitrangig; wichtiger ist zunächst die Definition eines „messmethodischen Goldstandards“, nach dem einheitlich gemessen und verlaufskontrolliert wird und mit dem der reelle Aorten- bzw. Aneurysmadurchmesser am exaktesten erfasst wird (LELE-Methode, Messung einheitlich in Systole oder Diastole, orthogonale Messung).

Therapie von Elongation und Sklerose der Aorta

Die Therapie von Elongation und Sklerose der Aorta hängt von der Ausprägung der Erkrankung und den individuellen Risikofaktoren ab. Mögliche Therapieansätze sind:

• Medikamentöse Therapie: Medikamente zur Senkung des Blutdrucks und zur Cholesterinsenkung können das Fortschreiten der Arteriosklerose verlangsamen.
• Endovaskuläre Therapie: Mittels eingebrachter Stentgrafts kann der verringerte Aortendurchmesser durch Aufbrechen der Verkalkungen aufgeweitet und stabilisiert werden. Damit kann ein ausreichender Blutfluss in die Organe und Beine wiederhergestellt werden.
• Chirurgische Therapie: Mit Hilfe einer offenen Operation können in den betroffenen Gebieten der Hauptschlagader lokalisiert Ausschälungen vorgenommen werden.

Prävention

Einer Aortensklerose kann vorgebeugt werden, indem Risikofaktoren minimiert werden. Krankheiten, die eine Arteriosklerose begünstigen - etwa Bluthochdruck, Schlafapnoe, chronisch-entzündliche Erkrankungen, Diabetes mellitus wie auch Niereninsuffizienz im Falle einer Mediasklerose -, sollten Sie behandeln lassen.

Um das Risiko für Atherosklerose zu verringern, senken Sie erhöhte Blutfettwerte (Cholesterinspiegel und Triglyzeride) und bauen Übergewicht ab. Dabei helfen eine ausgewogene, überwiegend pflanzliche und ballaststoffreiche Ernährung mit wenig gesättigten Fetten sowie regelmäßige Bewegung. Die WHO empfiehlt mindestens 150 bis 300 Minuten moderates Ausdauertraining (dazu reicht bereits ein schneller Spaziergang) pro Woche!

Da sich Rauchen gleich in mehrfacher Hinsicht negativ auf die Blutgefäße auswirkt, ist ein Rauchstopp eine wichtige Vorbeugemaßnahme für Arteriosklerose. Vermeiden Sie auch Passivrauchen.

Konsumieren Sie Alkohol höchstens in moderaten Mengen. Als risikoarmer Konsum gelten ein Standardglas Alkohol (z.B. ein kleines Bier oder 0,1 Liter Wein) für Frauen beziehungsweise zwei Standardgläser für Männer pro Tag. An mindestens zwei Tagen pro Woche sollte man auf Alkohol verzichten.

Reduzieren Sie Dauerstress. Dabei können Entspannungsmethoden wie Progressive Muskelentspannung, Meditation oder Autogenes Training unterstützen.

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