Schlaganfall-Diagnostik mittels CT: Nachweisbarkeit und Dauer

Die zerebrale Computertomographie (CT) hat sich in der Akutdiagnostik des Schlaganfalls als Standard etabliert, da sie schnell und breit verfügbar ist. Sie ermöglicht es, in der Akutphase des Schlaganfalls zu unterscheiden, ob dieser durch eine Blutung oder durch einen Gefäßverschluss (Ischämie) hervorgerufen wurde. Fortschritte in der CT-Technologie und der Interpretation subtiler CT-Veränderungen haben die Diagnostik in der entscheidenden Frühphase der zerebralen Ischämie erheblich verbessert.

Einführung in die Schlaganfall-Diagnostik

Ein Schlaganfall tritt oft plötzlich auf und kann Lähmungen, Gefühlsstörungen oder Sprachstörungen verursachen. In den meisten Fällen wird er durch ein Gerinnsel verursacht, das ein Blutgefäß im Gehirn verstopft, oder durch den Riss eines Blutgefäßes. Eine schnelle Diagnose ist entscheidend, um die richtigen therapeutischen Maßnahmen einzuleiten. Die CT spielt dabei eine zentrale Rolle.

Die Rolle der CT in der Akutdiagnostik

Die CT ist in der Akutphase des Schlaganfalls das Diagnostikum der ersten Wahl. Sie kann Organe wie Herz, Lunge, Gehirn und viele weitere Körperstrukturen detailliert abbilden. Mithilfe einer rotierenden Röntgenröhre werden mehrere Bilder eines Organs oder einer bestimmten Körperregion aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen und vom Computer zu dreidimensionalen Bildern zusammengesetzt.

Frühe Parenchymveränderungen im CT

Bereits in den ersten drei Stunden nach einem Gefäßverschluss können im Hirnparenchym die Auswirkungen der Ischämie erkannt werden. Durch verminderte Röntgenabsorption der grauen Substanz sind die Stammganglien von der inneren und äußeren Kapsel und dem ipsilateralen insulären Kortex schlechter oder gar nicht mehr abgrenzbar. Je nach Ausdehnung der Ischämie können die inneren und äußeren Liquorräume durch die Schwellung des Gewebes komprimiert sein. Bei ausgedehnten Ischämien kann bereits bei Eintreffen des Patienten die gesamte Hemisphäre geschwollen und/oder dichtegemindert sein. Diese früherkennbaren Parenchymveränderungen entsprechen bereits irreversibel geschädigtem Hirngewebe.

CT-basierte Gefäßdiagnostik

Bei etwa 50 Prozent der Patienten mit einem akuten Verschluss der A. cerebri media stellt sich der Gefäßhauptstamm durch den Thrombus im Nativ-CT primär hyperdens dar. Ähnlich, jedoch weniger offensichtlich, stellt sich der Gefäßhauptstamm auch bei einem Verschluss der A. carotis interna oder der A. basilaris hyperdens dar. Das hyperdense Gefäßzeichen ist ein wenig sensitiver, jedoch sehr spezifischer Hinweis auf den Gefäßverschluss.

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CT-Angiographie (CTA)

Die CT-Angiographie (CTA) hat die Frühdiagnostik der zerebralen Ischämie weiter verbessert. Voraussetzung ist die Verfügbarkeit eines sogenannten Spiral-CT-Gerätes. Die Spiral-CT-Technik, kombiniert mit der intravenösen Bolus-Injektion eines Kontrastmittels und ergänzt durch computergestützte 3-D-Rekonstruktionen, ermöglicht eine ausgezeichnete Beurteilung der basalen Hirngefäße mit angiographieähnlichen Bildern. Die CTA erfordert einen zusätzlichen Zeitaufwand von etwa zehn Minuten. So läßt sich nicht nur der Verschluß einer großen Hirnbasisarterie mit großer Zuverlässigkeit nachweisen, sondern man bekommt zusätzlich Informationen über das Ausmaß der leptomeningealen Kollateralisierung und einen Eindruck vom aktuellen Perfusionsdefizit.

Kontrastmittelgabe

Die alte Vorstellung, daß die Applikation von Kontrastmitteln beim akuten ischämischen Hirninfarkt schädlich sei und die Prognose des Patienten verschlechtert, ist nicht mehr zutreffend. Durch eigene Untersuchungen konnte gezeigt werden, daß die modernen, nichtionischen Kontrastmittel weder das Infarktareal vergrößern noch die klinische Prognose verschlechtern. Nach Einschätzung von Experten ist es also bedenkenlos möglich, einem Schlaganfallspatienten 100 bis 120 ml Kontrastmittel intravenös zu injizieren, um eine CTA-Darstellung der Hirnbasisgefäße zu bekommen.

Fragen, die nach einem CT beantwortet werden müssen

Zusammengefaßt können und müssen nach einem CT beim akuten Schlaganfall folgende Fragen beantwortet werden:

  1. Handelt es sich um eine zerebrale Ischämie?
  2. Wie ausgedehnt ist das Volumen des irreversibel geschädigten, definitiv infarzierten Gewebes?
  3. Besteht durch ein begleitendes Hirnödem eine direkte Gefahr der Einklemmung?
  4. Ist eine große hirnversorgende Arterie verschlossen?

Magnetresonanztomographie (MRT) als Alternative

In ausgewählten Zentren wird an Stelle eines CT eine Magnetresonanztomographie (MRT) oder auch Kernspintomographie durchgeführt. Die MRT kann weitere nützliche Informationen über Ursachen und zum Verlauf der Gewebeschädigung bei einem Schlaganfall liefern. Darüber hinaus können mit der MRT sehr viel besser kleine (so genannte Lakunen), ältere Infarkte oder zusätzliche Schädigungen (z.B. zerebrale Mikorangiopathie des Gehirns) dargestellt werden. Eine Darstellung der Gefäße (MR-Angiographie) und der Durchblutung (Perfusion) ist zuverlässig möglich. Die MRT arbeitet nicht wie das CT mit Röntgenstrahlen, sondern mit magnetischen Wellen. Untersuchungen können daher theoretisch beliebig oft wiederholt werden, ohne dass mit langfristigen Krankheitsfolgen für den Patienten gerechnet werden muss.

MR-Perfusionsmessungen

Mit schnellen T-2*-gewichteten MR-Sequenzen ist es heute möglich, die Passage eines intravenös applizierten KM-Bolus durch das zerebrale Kapillarnetz zu verfolgen und damit näherungsweise das zerebrale Blutvolumen oder den zerebralen Blutfluß zu bestimmen. Diese Veränderungen sind unmittelbar nach dem Gefäßverschluß erkennbar; der Zeitaufwand für diese Meßtechnik inklusive Auswertung beträgt etwa zehn Minuten.

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MR-Diffusionsbildgebung

Eine weitere MR-Technik, die gänzlich ohne KM-Applikation in der Frühphase der Ischämie auskommt, ist die sogenannte Diffusionsbildgebung. Durch eine spezielle Schaltung der MRGradienten kann Brownsche Molekularbewegung sichtbar gemacht werden. In der Ischämie ist die Brownsche Molekularbewegung vermindert, das MR-Signal steigt daher an. Selbst bei transienten Ischämien sind durch diese MR-Technik Veränderungen sichtbar gemacht worden.

MR-Angiographie

Die MR-angiographische Darstellung von Gefäßveränderungen an der Karotisgabel oder den großen intrakraniellen Gefäßen gelingt mittlerweile sehr gut. Es gibt aber noch besondere Probleme bei der Einschätzung von hochgradigen Gefäßeinengungen. Die therapieentscheidenden Informationen für die Akutphase lassen sich aber durch die CT-Angiographie logistisch einfacher und auch kostengünstiger erhalten. Wenn sich die MR-Tomographie mit ihren Varianten Perfusions- oder Diffusionsimaging in der Frühdiagnostik durchsetzt, wird allerdings die MR-Angiographie die CT-Angiographie ersetzen können. Gegenwärtig macht es aber keinen Sinn, bei Verfügbarkeit eines guten CT-Gerätes dem Patienten eine Computertomographie und eine MR-Angiographie zuzumuten.

Angiographie

Durch die Kombination von CT und CT-Angiographie und/oder Dopplersonographie können die Verdachtsdiagnose zerebraler Gefäßverschluß heute hinreichend sicher abgeklärt und die therapeutische Strategie festgelegt werden. Die Angiographie im Akutstadium ist deshalb nur in Ausnahmefällen indiziert. Gelingt es durch die nichtinvasiven Verfahren nicht, einen Verschluß der A. carotis interna sicher von einer Pseudookklusion mit Restfluß zu unterscheiden, muß aber noch eine Angiographie durchgeführt werden. In Einzelfällen kann bei diesem Krankheitsbild eine sofortige chirurgische Desobliteration sinnvoll sein.

Eine weitere Indikation zur Akutangiograpie ist dann gegeben, wenn eine intraarterielle Thrombolyse erwogen wird. Dies ist überwiegend bei Patienten mit einem akuten Verschluß der A. basilaris der Fall. Die Indikation zur Angiographie ist bei diesen Patienten aber nicht die diagnostische Sicherung des Gefäßverschlusses, dies ist auch mit der CT-Angiographie möglich, sondern die Notwendigkeit zur lokalen Therapie des Verschlusses. Dazu ist es nötig, einen Mikrokatheter superselektiv am oder im Thrombus zu plazieren.

Gegenwärtig ist aber noch nicht geklärt, ob die intravenöse oder die intraarterielle Applikation eines Thrombolytikums sinnvoller ist. Für die i. v. Therapie spricht die schnellere und technisch viel einfachere Applikation. Allerdings sind die Rekanalisierungsraten bei der intraarteriellen Applikation etwa doppelt so hoch. Jenseits der Akutphase der zerebralen Ischämie ist die Indikation zur zerebralen Angiographie von Ort zu Ort verschieden.

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Doppler- und Duplexsonographie

Mit der Doppler- und Duplexsonographie der hirnversorgenden Gefäße kann vor allem der Nachweis von Gefäßkalk, kalkartigen (arteriosklerotischen) Ablagerungen, von Verengungen der Blutgefäße und von thrombotischen Verschlüssen erfolgen. Dabei gilt: Je größer die Einengung eines Halsgefäßes, umso größer die Gefahr eines Schlaganfalls.

EKG und Ultraschalluntersuchung des Herzens

Mit Hilfe eines einfachen EKG (Elektrokardiogramm oder Herzstromkurve) und mit einem Langzeit- oder 24-Stunden-EKG können Herzrhythmusstörungen erkannt werden. Solche können dazu führen, dass sich kleine Blutklümpchen bilden, die ins Gehirn geschwemmt werden und dort ein Gefäß verstopfen können (Embolie). Neben regelmäßigen EKG-Kontrolluntersuchungen sollte vor einer Behandlung beispielsweise mit blutverdünnenden Medikamenten auch eine Ultraschalluntersuchung (Echosonographie) der Herzhöhlen erfolgen. Hierdurch können andere Krankheiten, die zur Entstehung kleiner Blutklümpchen führen können, wie z. B. Auflagerungen auf den Herzklappen oder entzündliche Gefäßveränderungen, erkannt werden. Mit diesen Untersuchungen können die Funktionsfähigkeit des Herzens beschrieben und gefährliche Blutgerinnsel in den Herzhöhlen erkannt werden.

CT-Untersuchung: Ablauf und Technik

Eine CT-Untersuchung des Schädels bedarf keiner besonderen Vorbereitung. Es ist nicht notwendig, zuvor Kontrastmittel zu trinken oder nüchtern zur Untersuchung zu erscheinen. Eine leichte Mahlzeit zuvor wird bisweilen sogar empfohlen. Allerdings müssen vor der Untersuchung einige Fragen geklärt werden, um Komplikationen zu vermeiden und Problemen im Vorwege vorzubeugen. Ein detailliertes Aufklärungsgespräch wird mit dem Radiologen geführt, wobei es wichtig ist, dass alle Fragen wahrheitsgetreu beantwortet werden.

Technische Grundlagen

Die Computertomographie basiert auf der herkömmlichen Röntgentechnik. Anders als bei dieser wird der untersuchte Bereich des Körpers allerdings in Schichten abgebildet. Dazu wird der Patient durch einen Ring, die Gantry, gefahren. Innerhalb der Gantry befinden sich eine Röntgenröhre, die Röntgenstrahlen erzeugt und Blenden, die diese Strahlung zu einem einzigen Fächerstrahl zusammenfassen. Dieser Strahl dringt durch den Körper und trifft dort auf Knochen, Muskeln, Fett, Organe und Gefäße, die ihn allesamt unterschiedlich stark abschwächen. Spezielle Detektoren messen nun die ankommende Röntgenstrahlung auf der gegenüberliegenden Seite und schicken diese an einen Computer. Die Detektoren und die Röntgenröhre umkreisen den Patienten innerhalb der Gantry und können so zahlreiche Aufnahmen aus verschiedenen Richtungen aussenden. Diese Aufnahmen werden dann verarbeitet und es werden Schichtbilder, sogenannte Tomogramme, erzeugt. Möchte man mehrere Schichtbilder aufnehmen, wird der Patient auf der Liege ein wenig weiter vorgeschoben und der Vorgang erneut durchgeführt. Die so gewonnenen Daten werden dann nachbearbeitet und es können dreidimensionale Bilder des untersuchten Bereiches erstellt werden.

Ablauf der Untersuchung

Unter Umständen muss vor der Untersuchung ein Kontrastmittel in eine Vene injiziert werden, um Gefäßerkrankungen, Entzündungen oder Tumore besser erkennen zu können. Die Untersuchung selbst findet in einem Röntgenring (Gantry) statt. Dabei liegt der Patient auf dem Rücken auf einem Untersuchungstisch. Der Kopf wird in der Regel fixiert, um ein stabiles Bild ohne Verwacklungen zu erhalten. Daraufhin wird der Untersuchungstisch durch den Röntgenring gefahren, welche um den Patienten herum rotiert und Röntgenstrahlen aussendet. Es werden innerhalb kürzester Zeit mehrere tausend Bilder angefertigt. Detektoren, die gegenüber der Röhre liegen, fangen die Strahlung auf. Zum Schluss setzt ein Computer die Aufnahmen zu einem Bild zusammen.

Nach der Untersuchung

Nach einer Schädel-CT kann es noch einen Moment dauern, bis die Bilder fertig sind und die Ergebnisse mit dem Arzt besprochen werden können. Abgesehen davon ist keine nennenswerte Nachbereitung seitens der Patienten notwendig. Sofern kein Beruhigungsmittel verabreicht wurde, sind die Patienten sofort wieder einsatzfähig und können ohne Bedenken am Straßenverkehr teilnehmen.

Risiken und Nebenwirkungen der CT

CT-Untersuchungen sind mit einer Strahlenbelastung für den Körper verbunden. Diese ist höher als bei einer normalen Röntgenuntersuchung. Deshalb muss jede Computertomographie medizinisch begründet sein. Je nach Untersuchungsregion wird eine unterschiedliche Strahlendosis verabreicht, wobei der von uns eingesetzte Computertomograph der allerneuesten Generation durch innovative technische Funktionen die bestmögliche Bildqualität bei möglichst geringer Röntgendosis sicherstellt. Bei einer CT-Untersuchung des Brustkorbes (z. B. Lunge, Brustwirbelsäule, Herz) kann es zu einer erhöhten Strahlenbelastung der Brustdrüse kommen, womit vor allem bei Mädchen und jüngeren Frauen ein erhöhtes statistisches Brustkrebsrisiko nicht ausgeschlossen werden kann. Bei CT-Untersuchungen von Kindern und Jugendlichen ist zudem ein erhöhtes statistisches Krebs- bzw. Leukämierisiko nicht vollständig auszuschließen. Im Falle einer Schwangerschaft besteht ein erhöhtes Risiko einer Schädigung des ungeborenen Kindes aufgrund der Exposition durch Röntgenstrahlen.

Die Rolle der erweiterten CT-Angiographie

Bei etwa 25 % der Schlaganfälle bleibt die Ursache unklar. Diese kryptogenen Infarkte haben zu 80-90 % ein embolisches Muster und werden als „Embolic Stroke of Undetermined Source“ (ESUS) bezeichnet. Eine Studie hat gezeigt, dass die Erweiterung der CT-Angiographie (CTA) um eine um einige Zentimeter nach kaudal erweiterte Bildgebung einschließlich der kranialen Hälfte des Herzens zu einer deutlich besseren Diagnostik führt. Ein kardioaortaler Thrombus wurde bei 20 Patienten (8,8 %) mit erweiterter CT-Angiografie entdeckt und bei 4 Patienten (1,7 %) unter Standard-CT-Angiografie. Die Erweiterung der CTA ist eine sehr einfache Maßnahme, die zu einer deutlich besseren Diagnostik führt. Die Schlaganfallätiologie beeinflusst die weitere sekundärprophylaktische Therapie. Eine Erweiterung der CT-Angiografie mit früher Detektion kardioaortaler Thromben ist insofern relevant, da sich diese nach systemischer Thrombolyse oder auch spontan auflösen können und dann in der kardialen Diagnostik im Verlauf nicht mehr nachweisbar sind.

CT vs. MRT: Wann welche Methode?

„Wenn man eines in einer Akutsituation nicht hat, dann ist es Zeit. Schneller ist bei einem Notfall immer besser und deshalb ist die CT stets der erste Schritt zu einer Differenzialdiagnose beim Schlaganfall“, macht Prof. Dr. Michael Forsting, Direktor des Instituts für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie am Universitätsklinikum Essen, deutlich. Er schätzt, dass er etwa 90 Prozent der therapierelevanten Fragen beim Hirninfarkt mit der CT abklären kann. „Es ist ein bisschen einfacher, den Schlaganfall im MRT zu detektieren, insbesondere in der Frühphase, aber der Aufwand steht häufig kaum im Verhältnis zum diagnostischen Nutzen. In den meisten Fällen, in denen Schlaganfallsymptome auftreten, liegt eine Durchblutungsstörung aufgrund eines Gefäßverschlusses vor. Bei sehr viel weniger Patienten handelt es sich um eine Hirnblutung. In sehr seltenen Fällen erleiden die Patienten weder das eine noch das andere, sondern die neurologischen Störungen rühren beispielsweise von einem Tumor oder einem Migräneanfall her. Die wichtigste Frage, die es also zunächst zu klären gilt, lautet: Blutung - ja oder nein? Eine Hämorrhagie im CT festzustellen ist einfach, eine Ischämie zu diagnostizieren schon etwas komplizierter. Es braucht ungefähr vier Stunden nach Symptombeginn, bevor ein Infarkt mit der CT sicher zu sehen ist, mit der MRT nur Minuten. Diese zeitliche Verzögerung lässt sich jedoch ausgleichen, indem man eine CT-Angiographie durchführt. Die Gefäßdarstellung ist therapieentscheidend, weil wir in etwa 90 Prozent der Fälle den Thrombus mithilfe eines Katheters wieder öffnen können, um die Spätfolgen für den Patienten möglichst gering zu halten.“

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