Kursus: Bildgebende Verfahren, Strahlenbehandlung, Strahlenschutz Teil III. Neuroradiologie

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1 Kursus: Bildgebende Verfahren, Strahlenbehandlung, Strahlenschutz Teil III Neuroradiologie Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie Direktor Prof. Dr. med. M. Forsting Folie 1 Titel

2 Neuroradiologie = Schädelröntgen?!

3 Bildgebung wichtige Krankheitsbilder Beispielbilder neuroradiologische Interventionen

4 Bildgebende Verfahren konventionelles Röntgen Computertomographie (CT) Notfalldiagnostik Magnetresonanztomographie (MRT) elektive Abklärung Durchleuchtung: Myelographie, Zisternographie Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)

5 Konventionelles Röntgen Das konventionelle Röntgen des Schädels ist obsolet! Ausnahmen: Shuntverlauf Frage: wachsende Fraktur beim Kind im Verlauf NNH, Nasenbein Aufnahmen

6 Röntgen Beim herkömmlichen Röntgen Objekt von einer Röntgenquelle durchleuchtet auf einem Röntgenfilm abgebildet (Projektionsverfahren) keine Informationen zur Objektdicke

7 CT

8 Funktionsweise CT Schnittbildverfahren viele Röntgenbilder aus unterschiedlichsten Richtungen Vergleich zwischen aus der Röntgenröhre ausgesandter und im Detektor gemessener Strahlungsintensität Abschwächung (Absorption) der Strahlung mittels Computer zu Volumendatensatz zusammengefügt Schnittbilder und 3D-Ansichten in beliebigen Ebenen können errechnet werden Nachteil: Strahlenexposition (bis zu 100x einer Thorax-Röntgenaufnahme)

9 Geräteaufbau CT Röntgenröhre Gantry Detektor Patiententisch

10 Funktionsweise CT heute Spiralverfahren der Patient wird mit konstanter Geschwindigkeit durch die Strahlenebene bewegt je nach Gerät mehrere Axialebenen gleichzeitig

11 Prinzip der Schnittbildgebung

12 CT Absorptionsgrad ( Dichte ) in Grauwerten dargestellt auf Hounsfield-Skala angegeben bis zu 4000 verschiedene Grauwerte Grauwert-Darstellung je nach untersuchtem Organ (Fenstereinstellung) kann das menschliche Auge nicht unterscheiden! Nomenklatur! hyperdens - isodens hypodens z.b. zu Hirngewebe z.b. akute intrakranielle Blutung hyperdens ( heller ) z.b. Liquor hypodens ( dunkler )

13 Hounsfield Einheiten Blut

14 nativ Weichteilfenster Knochenfenster nach i.v. KM

15 Rekonstruktionen im CT

16 Orbitabodenfraktur

17 Anatomie Lappen und Gefäßterritorien stimmen nicht überein!

18 Anatomie A. cerebri media A. cerebri anterior A. cerebri posterior

19 Vergleich CT / MRT

20 DER Pons Temporalhorn Kleinhirn vierter Ventrikel

21 Vorderhorn Capsula interna Caput Ncl. caudati Sylvische Fissur Putamen Thalamus Zyste der Epiphyse

22 Sulcus centralis Falx cerebri

23 Subdurale Blutung (SDH) = Blutung zw. Dura und Arachnoidea akute und chronische Form meist venöse Blutung konkav überschreitet die Knochennähte

24 Epidurale Blutung (EDH) = Blutung zw. Dura mater und Tabula interna 85% Verletzung der A. men. med. häufig assoziiert mit Kalottenfraktur konvex respektiert die Knochennähte

25 Subarachnoidale Blutung (SAB) = Blutung innerhalb der Arachnoidea, im Liquorraum traumatisch nicht-traumatisch 80% intradurale Aneurysmen 20% andere Ursachen: AVM, Tumor, SVT

26 Kontusionsblutungen

27 Intrazerebrale Blutung (ICB)

28 pontine ICB Hypertone Blutung typ. Lokalisation Stammganglien Pons Kleinhirn Hypertonie bekannt?

29 Zerebrale Ischämie / Infarkt 3. häufigste Erkrankung in den Industrieländern 3. größter Kostenfaktor des Gesundheitswesens ~ Pat. pro Jahr in Deutschland Ursachen Makroangiopathie, Mikroangiopathie kardiogene Embolie andere: venöser Stauungsinfarkt, Tumorkompression hohe Morbidität und Mortalität Therapie: i.v. oder i.a. Lysetherapie, Hypothermie, konservativ Es gibt keine verlässlichen klin. Kriterien ohne Bildgebung zwischen Infarkt und Blutung zu unterscheiden!

30 Infarktfrühzeichen Abblassen des Kortexbandes / verstrichene Mark-Rinden- Differenzierung hyperdenses Gefäßzeichen im Nativ-CT lokale Schwellung der Hirnfurchen subakut / älterer bzw. alter Infarkt flächig hypodenses Areal Einblutungen im Infarktareal KM Anreicherung im Infarktareal e vacuo Erweiterung der angrenzenden Ventrikel Defektbildung

31 Hirninfarkt 24 h später

32 Oligodendrogliom

33 MRT

34 Funktionsweise MRT Wasserstoffkerne in Molekülen eines Gewebes sind magnetisch ( Spin ) in einem statischen Magnetfeld richten sie sich in Richtung des Feldes aus durch zusätzliche Lamorfrequenz (für Wasserstoff bei 1 Tesla: 42,58 MHz) wird ihre Richtung gekippt dabei präzedieren (rotieren) sie um die Feldrichtung des statischen Magnetfeldes diese Präzessionsbewegung kann über die induzierte Spannung in einer Spule gemessen werden

35 Funktionsweise MRT nach Abschalten der Radiofrequenz richten sich die Spins wieder parallel aus dafür benötigen sie eine charakteristische Zeit die Zeit ist von der molekularen Umgebung abhängig daher unterscheiden sich die verschiedenen Gewebearten Signal abhängig von Gewebe, Feldstärke, Sequenz Nomenklatur! hyperintens - isointens hypointens z.b. zu Hirngewebe z.b. in T2w Fett hyperintens ( heller ) Verkalkung hypointens ( dunkler )

36 Tesla ist die Einheit für die magnetische Flussdichte Erdmagnetfeld am Äquator 0, T (3, T) Hufeisenmagnet 0,001 T Kernspintomograph 0,5 bis 3 T (üblich 1,5 T) Forschungszwecke bis 20 T

37 Die wichtigsten Sequenzen T2 T1 T1 + KM

38 und noch viele mehr PD FLAIR Diffusion TOF MRA [ ] SWI PD Inversion Recovery

39 Meningeom T2 ax T1 nativ ax T1+KM ax KM T1+KM cor T1+KM sag

40 MRT Vorteil: KEINE Strahlenexposition! Nachteil: Kontraindikationen (Schrittmacher) Platzangst Dauer der Untersuchung (Stichwort Notfall) max. 70 cm

41 MR Techniken einfache Parenchymbilder Gefäßdarstellung Kontrastmittel Angiographie (KM MRA) time of flight Angiographie (TOF) Diffusionsbildgebung Stichwort Schlaganfall (DWI) Diffusion Tracking Imaging (DTI) Perfusionsbildgebung (PWI) MR Spektroskopie (MRSS) MR gesteuerte Interventionen z.b. Mamma Biopsie

42 Vergleich MRT 1,5 / 7 Tesla

43 Vorteil MRT: frei wählbare Schichtführung

44 Balken Epiphyse Sinus rectus Hypophyse Pons Medulla oblongata cervikales Myelon

45 Chiasma opticum A. carotis interna Keilbeinhöhle

46 A. cerebri media A. basilaris A. carotis interna A. vertebralis A. carotis communis A. subclavia Tr. brachiocephalicus Aortenbogen

47 Zerebraler Schlaganfall bei Mediaverschluss li. PWI TOF CT DWI KM MRA

48 Angiom HWK4/5

49 Subclavian Steal Film

50 Funktionelles MRT

51 Funktionelles MRT

52 MR Parenchymbilder

53 MR Spektroskopie

54 Scherverletzungen MRT! SWI Sequenz besonders sensitiv für Blut, Kalk, Melanin

55 Stauungsblutung bei Sinusthrombose

56 Sinusthrombose empty triangle sign

57 Metastasen 25% aller Hirntumoren v.a. Lungen-, Brust-, Nierenzell-Karzinom, Melanom

58 eingeblutete zerebrale Metastase FLAIR ax SWI ax T1 ax MPR+KM ax

59 multiple Metastasen bei NSCLC FLAIR ax T1+KM ax

60 Astrozytom Grad II

61 Astrozytom Grad III

62 Astrozytom Grad IV

63 Hirneigene Tumoren I pilozytisches Astrozytom gutartige Form zumeist im Kinder- und Jugendalter häufig zystischer Anteil II Astrozytom hyperintens in T2 kein KM Enhancement III anaplastisches Astrozytom hyperintens in T2 flau bis deutliches KM Enhancement IV Glioblastom hyperintens in T2 ausgeprägtes, irreguläres KM Enhancement intratumorale Blutungen Nekrosen

64 Glioblastom

65 Differentialdiagnose Infarkt vs. Astrozytom II CT T2 T1 DWI

66 Herpesencephalitis T1 ax FLAIR ax T2 cor T1+KM ax

67 Kindliche Hirntumoren: Medulloblastom T1 KM T2 T1 T1+KM

68 Kindliche Hirntumoren: Ependymom T2 T1+KM T1+KM

69 Akustikusneurinom T2 ax T1 cor T1+KM cor T1+KM ax

70 Myelographie Röntgenverfahren indirekte Darstellung von Duralsack und Nervenwurzeln bei V.a. spinale Enge, z.b. Bandscheibenvorfall, Spinalkanalstenose ABER! Primärdiagnostik MRT / CT Kontrastmittelgabe intrathekal über eine Lumbalpunktion zervikale Punktion nicht mehr üblich im Anschluss CT der auffälligen Höhe/n

71 Myelographie Punktionshöhe unterhalb des Conus medullaris (~ LWK1/2) Entnahme einer kleinen Liquormenge (ins Labor) jodhaltiges wasserlösliches Kontrastmittel Hochschaukeln des KM zur Darstellung von BWS und HWS in Kopftieflage

72 Multisegmentale Spinalkanalstenose

73 Lumbaler Bandscheibenvorfall präop postop

74 Liquorfistel

75 DSA biplanar

76 Patientenvorbereitung strenge Indikationsstellung (Alternativmethode?) 24h vorher ausführliche Aufklärung und Unterschrift Patient nüchtern aktuelles Labor (Krea, Thrombos, Quick, Schilddrüse) Indikationen atypische ICB SAB spinale Fisteln neurochirurgisch postop. Kontrollen endovaskuläre Therapien

77

78 Prinzip der DSA - = Röntgenbild mit KM Leerbild digitales errechnetes Subtraktionsbild

79 Prinzip der DSA Daumenkino

80 Carotisstromgebiet A. cerebri media A. cerebri anterior A. carotis interna

81 Vertebralistromgebiet A. cerebelli superior A. cerebri posterior A. cerebelli inferior anterior AICA A. basilaris A. cerebelli inferior posterior PICA A. vertebralis

82 Basilaristhrombose

83

84 zerebrale Aneurysmen Aneurysmen ca. 2% (0,4-10%) der Gesamtbevölkerung für Deutschland ca. 1,5-2 Millionen Menschen >40 LJ; : 1 : 1,6 85% vorderer 15% hinterer Kreislauf; 30-35% A.com.ant. Aneurysmen hämodynamischer Stress zumeist an Gefäßbifurkationen Risikofaktoren: Hypertonie, Rauchen, Alkohol- und Drogenabusus, familiäre Häufung Screening Verwandte 1. mit >2 An., polyzyst. Nierenerkrankung, eineiige Zwillinge bei dem min. ein Zwilling An. oder SAB hatte Blutungsrisiko 6-10/ pro Jahr (Finnland, Japan 15/ pro Jahr) erhöht: hinterer Kreislauf, >5mm, SAB unabhängige Symptome ~1-3% pro Jahr

85 *1986, T2 TOF

86

87 Aneurysmatherapie Film

88 Coiling Mediabifurkationsaneurysma re.

89 nach Coiling vor Coiling

90 *1933,

91 Coiling

92 typ. Metallartefakt

93 *1956,

94 Stent gestütztes Coiling

95 AV-Gefäßmalformation nach i.a. Embolisation

96 Carotisstent - Technik

97 *1931,

98 *1953,

99 *1953,

100 Meningeom

101

102 Meningeom prä nach i.a. Embo postop

103 Neuroradiologie: Diagnostik und minimalinvasive Therapie in der modernen Medizin.