ZIRKULATIONSSTORUNGEN DES GEHIRNS IM SERIENANGIOGRAMM

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1 ZIRKULATIONSSTORUNGEN DES GEHIRNS IM SERIENANGIOGRAMM VON WILHELM TONNIS O. PROFESSOR FUR NEUROCHIRURGIE DIREKTOR DER NEUROCHIRURGISCHEN UNIV. KLINIK KOLN UND WOLFGANG SCHIEFER PRIVATDOZENT FUR NEUROCHIRURGIE LEITER DER NEUROCHIRURGISCHEN ABTEILUNG DER CHIRURGISCHEN UNIV. KLINIK ERLANGEN MIT 178 ABBILDUNGEN IN 327 EINZELDARSTELLUNGEN BERLIN SPRINGER-VERLAG GaTTINGEN. HEIDELBERG 1959

2 Aus der Neurochirurgischen Universitätsklinik Köln (Prof. Dr. W. Tönnis) und dem Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Abteilung für Tumorforschung und experimentelle Pathologie, Köln (Prof. Dr. W. Tönnis) ISBN-13: e-isbn-13: DO! / Alle Rechte,insbesondere das der übersetzung illfremde Sprachen, vorbehalteu. Ohne ausdrückliche Genehmigung des Verlages ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus aufphotomechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfältigen by Springer-Verlag OHG. Berlin. Göttingen. Heidelberg 1959 Softcover reprint of lhe hardcover 1 si edition 1959 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinn der Warenzeichen- und Markenschutz Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen

3 Vorwort Über die Kontrastmitteldarstellung der Hirngefäße finden sich im deutschsprachigen Schrifttum eine Reihe ausgezeichneter Darstellungen. Bisher fehlt jedoch eine Würdigung der Serienangiographie als Funktionsprüfung des Hirnkreislaufes. Anhand der in vielen Einzelarbeiten des Schrifttums dargelegten Beobachtungen funktioneller Art und der über 4000 Serienangiographien des eigenen Krankengutes soll daher herausgestellt werden, welchen Beitrag die heutige Serienangiographie für die Beobachtung des menschlichen Hirnkreislaufes unter normalen und pathologischen Bedingungen zu liefern vermag. Dabei ist ein Eingehen auf die anatomischen und funktionellen Varietäten des Hirnkreislaufes und ein Vergleich mit den anderen am Menschen anwendbaren Untersuchungsmethoden unerläßlich. Auf eine kritische Darstellung der Methodik wie der Beeinflussung der Durchblutung durch Technik und Kontrastmittel ließ sich dabei nicht verzichten. Die seit 1952 routinemäßig an einem großen Krankengut durchgeführten serienangiographischen und gasanalytischen Untersuchungen waren in diesem Umfang nur in gemeinsamer Arbeit mit unseren Mitarbeitern R. A. FROWEIN, H. GÄNSHIRT, FJ. RAuscH, K. SCHMALBACH, K. V ETTER, W. W ALTER und G. U DVARHELYI möglich. Die zusammen mit G. STRUCK durchgeführten Untersuchungen an cerebralen Gefäßerkrankungen stützen sich zu einem Teil auf das Krankengut der Univ.-Nervenklinik Köln, deren Direktor, Herrn Prof. SCHEID, wir zu besonderem Dank verpflichtet sind. Ebenso herzlicher Dank gebührt Herrn Dr. med. habil. BERGERHOFF, Köln, der nicht nur nach unseren klinischen Erfordernissen ein geeignetes Serienangiographiegerät entwickelt, sondern uns auch fortlaufend in allen technischen Fragen beraten hat. Bei Darstellung der Embryologie, Anatomie und Patholog.-Anatomie verdanken wir viele Hinweise Frau Dr. H. LANGE-COSACK, Berlin, Herrn Prof. VEIT, Köln, und Herrn Prof. ZÜLCH, Köln. Für die Darstellung vieler funktioneller Abläufe war ein kurzer Abriß der Physiologie und Pathophysiologie der cerebralen Durchblutung unerläßlich. Herrn Prof. MAx SCHNEIDER möchten wir hier für das große Verständnis, das er jederzeit unseren Problemen entgegenbrachte, herzlich danken. Zu besonderem Dank für sein großzügiges Entgegenkommen und die vorzügliche Ausstattung des Buches mit einem großen Bildmaterial sind wir dem Springer-Verlag, Heidelberg, verpflichtet. W. TÖNNIS W. SCHIEFER Köln und Erlangen, im Juni 1959

4 r. Einleitung Anatomie der Hirngefäße A. Die Entwicklung des Hirngefäßsystems B. Der Carotis-Kreislauf und seine Varianten im Röntgenbild 1. Halsteil der Carotis 2. Carotissyphon A. ophthalmica A. comm. posterior und A. cerebri posterior. 5. A. chorioidea anterior Der Zisternenabschnitt der A. carotis und die Carotisgabel 7. A. cerebri media 8. A. cerebri anterior 9. A. communicans anterior C. Der Vertebralis-Kreislauf.. 1. A. vertebralis 2. A. basilaris und ihre Äste D. Der Circulus arteriosus Willisi E. Die Venen und Sinus des Gehirns 1. Äußere Hirnvenen 2. Innere Hirnvenen Sinus durae matris..... F. Der histologische Aufbau der Hirngefäße 1. Der histologische Aufbau der Hirnarterien 2. Verteilung und histologischer Aufbau der Hirncapillaren 3. Der Bau von Venen und Sinus... G. Die nervöse Versorgung der Hirngefäße H. Die anatomischen Voraussetzungen für eine kollaterale Blutversorgung im Gehirn IH. Physiologie und Pathophysiologie der Hirndurchblutung A. Die Regulation der Hirndurchblutung 1. Körpereigene Mechanismen a) Blutfaktoren..... b) Gewebsfaktoren... c) Einfluß des Liquordruckes auf die Hirndurchblutung d) Die nervöse Steuerung der Gehirndurchblutung 2. Die pharmakologische Beeinflussung der Hirngefäße. B. Meßmethoden zur Feststellung der Hirndurchblutung 1. Bisherige Untersuchungsmöglichkeiten Hirndurchblutungsmessung mit radioaktiven Isotopen. 3. Durchblutungsmessung mit der Stickoxydulmethode. IV. Technik der cerebralen Angiographie A. Vorbereitung und Durchführung der Angiographie. 1. Vorbereitung. 2. Lagerung 3. Punktion... a) Punktion der A. carotis b) Punktion der A. vertebralis c) Die simultane, totale Angiographie

5 VI 4. Operative Methoden Injektion des Kontrastmittels Schädigungen durch Punktion und Injektion 71 B. Aufnahmegeräte für die cerebrale Serienangiographie Angiographie-Geräte für Direktaufnahmen Schirmbildgeräte und Bildverstärker Stereoangiographische Untersuchungen Eigene Aufnahmegeräte. 75 C. Kontrastmittel und Gefahren Kontrastmittel a) Frühere Versuche b) Thorotrast c) Wasserlösliche Jodsalze Komplikationen nach Anwendung von Röntgenkontrastmitteln. 81 a) Allgemeine Überempfindlichkeitsreaktionen.. 81 b) Kreislaufwirkungen der Röntgenkontrastmittel 83 c) Cerebrale Reiz- und Ausfallssymptome Häufigkeit cerebraler Komplikationen a) Todesfälle, bleibende Ausfälle, vorübergehende Störungen 87 b) Die Bedeutung des Grundleidens für das Auftreten von Komplikationen 88 c) Bioelektrische Veränderungen nach Angiographie d) Vermeidung von Komplikationen Indikationen und Kontraindikationen zur cerebralen Angiographie 94 V. Das normale Serienangiogramm A. Der normale Füllungsablauf der einzelnen Hirngefäßabschnitte Die arterielle Phase Die capillare Phase Die venöse Phase B. Die technischen Voraussetzungen für die Bestimmung der Zirkulationszeit der Hirngefäße 98 C. Die normale Zirkulationszeit der Hirngefäße D. Abhängigkeit von Blutdruck, Liquordruck und Kohlensäurespannung 103 E. Das Angiogramm in den verschiedenen Lebensabschnitten Kaliberunterschiede Unterschiede der Hirnarterien im Angiogramm Unterschiede der Hirnvenen im Angiogramm UO 4. Zirkulationsgeschwindigkeit und Lebensalter UO VI. Diffuse cerebrale Gefäßerkrankungen A. Hirnarteriosklerose IU 1. Anatomische und kreislaufphysiologische Untersuchungen IU 2. Frühere angiographische Beobachtungen. U2 3. Serienangiographische Untersuchungen U4 B. Thrombangiitis obliterans U7 1. Anatomische und kreislauf physiologische Untersuchungen U7 2. Frühere angiographische Beobachtungen Serienangiographische Untersuchungen Korrelation zwischen klinischem und angiographischem Befund Unterschiede zwischen Hirnarteriosklerose und Thrombangiitis obliterans 120 VII. Gefäßverschlüsse A. Allgemeine Vorbemerkungen 121 B. Carotisverschlüsse C. Vertebralisverschlüsse 125 D. Sonstige Gefäßverschlüsse 126 E. Zirkulationsstörungen bei frühkindlichen Hirnschädigungen. 127 F. Verschlüsse der Venen IU

6 VIII. Kollateralkreislauf bei gestörter Zirkulation A. Druckdifferenzen im Hirnkreislauf... B. Extracerebrale Anastomosen (bei Verschlüssen der A. carotis und vertebralis) Beziehung zwischen Kollateralkreislaufentwicklung und klinischem Befund C. Meningeale Anastomosen Beziehungen zwischen Kollateralkreislaufentwicklung und klinischem Befund VII IX. Gefäßmißbildungen A. Arterio-venöse Angiome Pathophysiologische Vorbemerkungen 2. Durchblutungsmessung mit der Fremdgasanalyse nach KETY und SCHMIDT 3. Serienangiographische Untersuchungen B. Sonstige Hämangiome. 1. Angioma cavernosum 2. Teleangiektasien.. 3. Sturge-Webersche Erkrankung (Angioma capillare et venosum calcificans) 4. Angioma racemosum venosum C. Pathologische Anastomosen durch Persistenz embryonaler Gefäße 1. A. primitiva hypoglossica.. 2. A. primitiva acustica (otica) A. primitiva trigemina.... D. Zirkulationsstörungen bei sackförmigen Aneurysmen X. Zirkulationsstörungen nach Schädel-Hirnverletzungen A. Blutungen (Gefäßzerreißungen). 1. Traumatische a.v. Aneurysmen 2. Epidurale Hämatome.. 3. Subdurale Hämatome Intracerebrale Hämatome.. B. Posttraumatische Gefäßthrombosen C. Funktionelle Durchblutungsstörungen nach Schädel-Hirnverletzungen XI. Auswirkungen des gesteigerten Schädelinnendruckes auf die Blutzirkulation des Gehirns. A. Pathophysiologische Vorbemerkungen B. Auswirkungen der allgemeinen Drucksteigerung Verminderung der Hirndurchblutung und des O.-Verbrauches. 2. Allgemeine Zirkulationsverlangsamung a) Frühere Beobachtungen.... b) Eigene Untersuchungen Auswirkungen der Tumorexstirpation bzw. Röntgenbestrahlung C. Auswirkungen der örtlichen Drucksteigerung.. 1. Umschriebene arterielle Zirkulationsstörungen 2. Arterienkompressionen Kompression der Venen Kompression des Sinus cavernosus und Sinus sigmoideus 5. Der angiographische Nachweis von Hirnhernien in die Zisternen XII. Die Beziehungen zwischen Tumor- und Hirnkreislauf (Artdiagnose der Hirngeschwülste) A. Hämodynamische Eigentümlichkeiten der verschiedenen Hirntumorarten im Serienangiogramm Glioblastoma multiforme Serienangiographische Untersuchungen Astrocytome und Oligodendrogliome 212 Serienangiographische Untersuchungen 215

7 VIII 3. Meningiome Serienangiogra phische Untersuchungen 4. Hirnsarkome Serienangiographische Untersuchungen 5. Seltenere Hirngeschwülste Hirnmetastasen.... Serienangiographische Untersuchungen 7. Hirnabscesse Serienangiographische Untersuchungen B. Differentialdiagnose der Tumorarten durch das Serienangiogramm. C. Beziehungen zwischen histologischer Gefäßarchitektur und Angiogramm 1. Die Gefäßstruktur des Glioblastoms Die Gefäßstruktur des Astrocytoms Die Gefäßstruktur des Oligodendroglioms 4. Die Gefäßstruktur des Meningioms Zur Gefäßstruktur der selteneren Hirntumorarten des Großhirns D. Beurteilung der biologischen Wertigkeit auf Grund des Angiogramms XIII. Leistungsfähigkeit und Grenzen der Methode Literatur... Sachverzeichnis