Editors and Editorial Board

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1 Ultraschall in der Medizin/uropean Journal of Ultrasound ditors and ditorial oard b Herausgeber/ditors M. achmann Nielsen, Kopenhagen K. Jäger, asel. Merz, Frankfurt am Main G. Mostbeck, Wien K. Seitz, Sigmaringen 1980 gegründet von Founded in 1980 by H. R. Müller, asel. Reinold, Wien G. Rettenmaier, öblingen eirat/ditorial oard Th. lbrecht, erlin h. rning, Hamburg R. adea, luj-napoca I. aumgartner, ern J. ates, London G. ernaschek, Wien H.-G. laas, Trondheim G. odner, Gibraltar R. ollmann, erlin L. raun, edano. rkljacic, Zagreb. richta, Wien. unk, resden R. haoui, erlin K. H. eeg, amberg F. egenhardt, ielefeld S. elorme, Heidelberg J. eutinger, Wien F. M. rudi, Rom M. ssig, Zweisimmen. H. vans, Leicester M. Gebel, Hannover U. Gembruch, onn O. H. Gilja, ergen R. Graf, Stolzalpe N. Gritzmann, Salzburg. J. Hackelöer, Hamburg H. Heynemann, Halle S. Karstrup, Roskilde H. Kathrein, Schwaz G.. Kneissl, Leipzig. Koischwitz, Siegburg h. Kollmann, Wien H. Lutz, ayreuth W. Mann, Mainz G. Mathis, Hohenems H. Merk, Greifswald This journal is indexed in MLIN, urrent ontents (M), Science itation Index and in MS/xcerpta Medical bstract Journals Impact Factor: manuscript submission at J.-Y. Meuwly, Lausanne h. Meyenberger, St. Gallen P.. Mircea, luj Napoca h. Nolsøe, Kopenhagen. Nürnberg, Neuruppin L. von Rohden, Magdeburg. Rosenfeld, Merseburg H.-. Rott, rlangen J. Simanowski, Hannover I. Sporea, Timisoara H. Stiegler, München H. Strunk, onn S. Tercanli, asel F. Tranquart, Tours H. Weiss, Ludwigshafen W. Wermke, erlin. Widder, Günzburg M. Woydt, Würzburg H.-J. Zweifel, uchs Sonderdruck für private Zwecke des utors

2 548 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonografische iagnose von Hirnfehlbildungen. Teil 2: Holoprosencephalie Hydranencephalie genesie des Septum pellucidum Schizencephalie septo-optikale ysplasie Sonderdruck für private Zwecke des utors eingereicht akzeptiert bk.-h. eeg 1, I. Gassner 2 VNR ibliografie OI s Online-Publikation: 2010 Ultraschall in Med 2010; 31: Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York ISSN Korrespondenzadresse Prof. Karl-Heinz eeg Sozialstiftung amberg, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin uger Str amberg Tel.: /9 51/ Fax: Se kr : /9 51/ karl-heinz.deeg@sozialstiftungbamberg.de 1 Sozialstiftung amberg, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin 2 Kinderradiologie Innsbruck, Klinik für Kinder- und Jugendmedizin Lernziele 1. rkrankungen aus dem Formenkreis der Holoprosencephalie und die Hydranencephalie ähneln sich auf den ersten lick. 2. nhand typischer sonografischer harakteristika können beide rkrankungen sicher differenziert werden. 3. Unterschiede der verschiedenen Typen der Holoprosencephalie sollen aufgezeigt werden. 4. genesien des Septum pellucidum können Leitsymptom verschiedener rkrankungen des Gehirns sein. 5. Indizierte weiterführende iagnostik mittels kranialer Kernspintomografie wird aufgezeigt. inleitung ie Hydranencephalie und die alobäre Holoprosencephalie ähneln sich auf den ersten lick. ufgrund unterschiedlicher Prognose ist die ifferenzierung beider rkrankungen wichtig. ei der Holoprosencephalie können 3 verschiedene Formen mit unterschiedlichem Schweregrad und unterschiedlicher Prognose unterschieden werden. genesien des Septum pellucidum können isoliert auftreten. Sie können jedoch auch mit zusätzlichen zerebralen Fehlbildungen assoziiert sein, sodass gezielt danach gefahndet werden muss. is zum eweis des Gegenteils sollte immer von einer assoziierten zerebralen Fehlbildung ausgegangen werden. Holoprosencephalie ie Holoprosencephalie ist eine schwere zerebrale Malformation mit fehlender ufteilung des embryonalen Prosencephalons in 2 Großhirnhemisphären. ie Fehlbildung entsteht in der Regel zwischen der 5. und 6. Gestationswoche. ie rkrankung tritt mit einer Inzidenz von 1:13000 und 1:15000 auf [1 3]. ie Inzidenz bei abgetriebenen Feten ist 60-mal höher [3]. ie meisten Fälle treten sporadisch auf. Ätiologisch spielen jedoch auch ein mütterlicher iabetes sowie pränatale Infektionen mit Toxoplasmose, Röteln, Syphilis und das fetale lkoholsyndrom eine Rolle [1]. usgeprägte Formen der Holoprosencephalie sind in 70 80% mit charakteristischen Mittelgesichtsanomalien assoziiert, sodass das Gesicht auf die zerebrale Fehlbildung schließen lässt: The face predicts the brain ( bb. 1, 2) [4]. Hierbei besteht eine Korrelation zwischen dem Schweregrad der zerebralen Fehlbildung und der Mittelgesichtsanomalie [4]. llerdings gehen 20 30% aller Holoprosencephalien ohne Gesichtsdeformitäten einher [5]. Typisch sind ein Hypotelorismus, eine Trigonocephalie, eine schmale Stirn, ein Mikrocephalus, eine schmale flache Nase sowie eine mediale Lippen-Kiefer- Gaumenspalte und eine Mikrognathie [5]. ie schwerste Form der Mittelgesichtsanomalien ist die Zyklopie mit einer singulären in der Mittellinie lokalisierten ugenhöhle, wobei die ugäpfel fehlen können, nur ein ugapfel angelegt ist oder einer Fusion beider ugäpfel vorliegt ( bb. 1). ie Nase ist bei der Zyklopie nicht angelegt. Stattdessen findet sich oberhalb der ugenhöhle ein rüsselförmiges Gebilde, die Proboskis ( bb. 1). Weniger schwere Formen umfassen die thmocephalie, die durch einen ausgeprägten Hypotelorismus mit Mikrophthalmie sowie einer fehlenden Nasenanlage charakterisiert ist ( bb. 2). ie ebocephalie besteht aus einer schmalen flachen Nase mit einem oder zwei Nasenlöchern, die unterhalb zweier hypoplastischer ugäpfel mit Hypotelorismus lokalisiert ist [1, 5]. eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

3 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 549 Sonographic iagnosis of rain Malformations, Part 2: Holoprosencephaly Hydranencephaly genesis of Septum Pellucidum Schizencephaly Septo-Optical ysplasia Learning objectives 1. Holoprosencephaly and hydranencephaly disorders are similar at first glance. 2. The two diseases can be reliably differentiated based on typical sonographic characteristics. 3. ifferences among the various types of holoprosencephaly will be shown. 4. genesis of the septum pellucidum can be a main symptom of different brain diseases. 5. Indicated more extensive diagnostics via cranial MRI is described. bsonderdruck für private Zwecke des utors Introduction Hydranencephaly and alobar holoprosencephaly are similar at first glance. ue to their different prognoses, it is important to differentiate between the two diseases. In the case of holoprosencephaly, there are 3 different types with varying degrees of severity and different prognoses. genesis of the septum pellucidum can be an isolated occurrence. However, it can be associated with additional cerebral malformations so that a targeted search for these must be performed. n associated cerebral malformation should always be assumed until there is proof to the contrary. Holoprosencephaly Holoprosencephaly is a severe cerebral malformation involving an absence of the division of the embryonic forebrain into two hemispheres. The malformation typically occurs in the 5 th and 6 th gestational week. It occurs at a rate of 1:13000 and 1:15000 [1 3]. The incidence rate in aborted fetuses is 60 times higher [3]. Most cases are sporadic. However, maternal diabetes and prenatal infections involving toxoplasmosis, German measles, syphilis, and fetal alcohol syndrome play an etiological role [1]. Pronounced forms of holoprosencephaly are associated with characteristic mid-face anomalies in 70 80% of cases so that the face indicates a cerebral malformation: The face predicts the brain ( Fig. 1, 2) [4]. There is a correlation between the degree of severity of the cerebral malformation and the mid-face anomaly [4]. However, 20 30% of all cases of holoprosencephaly occur without facial deformities [5]. Hypotelorism, trigonocephaly, a narrow forehead, microcephalus, a narrow, flat nose, midline cheilognathopalatoschisis, and micrognathia [5] are typical. The most severe type of mid-face anomaly is cyclopia with a single eye socket located in the midline. The eyeballs may be missing, there may be only one eyeball, or the two eyeballs may be fused ( Fig. 1). The nose is absent in the case of cyclopia. Instead there is a proboscis above the eye socket ( Fig. 1). Less severe types include ethmocephaly characterized by pronounced hypotelorism with microphthalmia and an absent nose ( Fig. 2). ebocephaly consists of a narrow, flat nose with one or two nostrils located below two hypoplastic eyeballs with hypotelorism [1, 5]. The mildest type is premaxillary agenesis which consists of midline cheilognathopalatoschisis. The nose is narrow and flat. Pronounced hypotelorism continues to be present. The most minimal form is a singular central maxillary incisor tooth. Holoprosencephaly can be associated with different chromosomal aberrations such as trisomy 13, 15, 17, and 18 and triploidy so that a targeted search for them must be performed [1]. Key words holoprosencephaly hydranencephaly agenesis of septum pellucidum schizencephaly septo-optical dysplasia VNR eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

4 550 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonderdruck für private Zwecke des utors bb. 1 Zyklopie bei einem Kind mit Trisomie 15 und alobärer Holoprosencephalie. eide ugenäpfel sind in der Mittellinie miteinander verschmolzen. Statt einer Nase findet sich oberhalb der singulären ugenhöhle ein rüsselförmiges Gebilde, die Proboskis. ie Schwangerschaft wurde wegen der Fehlbildung beendet. Fig. 1 yclopia in a child with trisomy 15 and alobar holoprosencephaly. oth eyeballs are fused together in the midline. Instead of a nose, a proboscis is located above the single eye socket. The pregnancy was terminated because of the malformation. bb. 2 thmocephalie bei einem Kind mit Trisomie 18 und alobärer Holoprosencephalie. Lippenkiefergaumenspalte, fehlende Nasenanlage, Hypotelorismus mit hpoplastischen ugäpfeln. eendung der Schwangerschaft wegen der Fehlbildung. Fig. 2 thmocephaly in a child with trisomy 18 and alobar holoprosencephaly. heilognathopalatoschisis, absent nose, hypotelorism with hypoplastic eyeballs. Termination of the pregnancy due to the malformation. [1]. Vor allem die Trisomie 13 ist zur Hälfte mit einer Holoprosencephalie vergesellschaftet. Man unterscheidet 3 verschiedene Schweregrade der Holoprosencephalie: die alobäre, semilobäre und lobäre Form [4]. lobäre Holoprosencephalie ie schwerste Form der Holoprosencephalie ist die alobäre Form. lle Mittellinienstrukturen fehlen: So können weder der Interhemisphärenspalt, die Falx cerebri, der alken und das Septum pellucidum dargestellt werden ( bb. 3a, b). ufgrund der assoziierten genesie des orpus callosum sind die Sulci radiär um den Monoventrikel angeordnet ( bb. 3c). er 3. Ventrikel fehlt, sodass die Thalamuskerne und asalganglien ebenso wie die Plexus chorioidei in der Mittellinie miteinander verschmolzen sind ( bb. 3a). as sonografische Leitsymptom ist ein hufeisenförmiger Monoventrikel im Koronarschnitt, der kaudal in einen großen zystischen Hohlraum, den dorsal sac übergeht ( bb. 3, 4). Im Sagittalschnitt lässt sich nur im Frontalbereich Großhirngewebe darstellen, demgegenüber fehlen das Okzipitalhirn und große Teile des Parietal- und Temporalhirns ( bb. 3, 4). ie Temporalhörner und Okzipitalhörner können ebenso wenig dargestellt werden wie der 3. Ventrikel. Mittelhirn, Hirnstamm, Pons und Kleinhirn sind demgegenüber normal angelegt ( bb. 4). In bhängigkeit von der Form der ungeteilten frontalen Großhirnscheibe werden 3 Subtypen unterschieden [6 8]: ie schwerste Form ist der sogenannte pancake type mit großer okzipitaler Zyste ( bb. 3). eim cup type ist das Großhirn größer und bedeckt die fusionierten Thalamuskerne mehr, sodass die okzipitale Zyste kleiner ist. eim ball type fehlt die dorsale Zyste völlig. ie Thalamuskerne sind vollständig von der ungeteilten Großhirnscheibe bedeckt. b ie leichteste Form ist die prämaxilläre genesie, die aus einer medianen Lippen-Kiefer- Gaumenspalte besteht. ie Nase ist schmal und flach. Weiterhin liegt ein ausgeprägter Hypotelorismus vor. ie minimalste Form ist ein singulärer zentraler maxillärer Schneidezahn. ie Holoprosencephalie kann mit verschiedenen hromosomenaberrationen wie der Trisomie 13, 15, 17 und 18 sowie Triploidien assoziiert sein, sodass gezielt danach gefahndet werden muss Semilobäre Holoprosencephalie ie semilobäre Holoprosencephalie ist eine weniger ausgeprägte Variante der rkrankung mit partieller ufteilung des Prosencephalons in 2 Großhirnhemisphären ( bb. 5). Im Okzipitalbereich kann die partielle Formation eines Interhemisphärenspalts nachgewiesen werden ( bb. 5a, b) [4]. uch die semilobäre Form ist durch einen singulären Ventrikel charakterisiert. ie Temporalhörner und Okzipitalhörner haben sich jedoch bereits teilweise gebildet. ie posterioren nteile der Falx cerebri und des Interhemisphärenspalts sind vorhanden ( bb. 5). as Prosencephalon hat sich jedoch frontal nicht in eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

5 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 551 bb. 3 a lobäre Holoprosencephalie (mittlerer Koronarschnitt): hufeisenförmiger Monoventrikel. Völliges Fehlen der Mittellinienstrukturen: keine Falx cerebri, kein Interhemispärenspalt, kein alken, kein Septum pellucidum, kein 3.Ventrikel. Thalamuskerne in der Mittellinie miteinander verschmolzen. b lobäre Holoprosencephalie (koronare usschnittsvergrößerung durch die Hirnoberfläche): fehlende arstellung von Interhemisphärenspalt, Falx cerebri und alken. arstellung eines Sulkus, der die Mittellinie überschreitet (bb.: r. Feldkamp, uisburg). c lobäre Holoprosencephalie (nach okzipital geneigter Koronarschnitt): frontoparietal ungeteilte Großhirnscheibe ( pancake type ) mit Übergang in eine große okzipitale Zyste den dorsal sac. Fehlender Interhemisphärenspalt und Falx cerebri. Radiäre nordnung der Sulci um der Monoventrikel bedingt durch die assoziierte alkenagenesie (Pfeile). 4 = 4. Ventrikel. d Pathologisch anatomisches Präparat einer alobären Holoprosencephalie (lick von hinten): ungeteilte frontale Großhirnscheibe. Völliges Fehlen des Okzipitalhirns. Fehlen der Falx cerebri, des Interhemisphärenspalts und des 3. Ventrikels. Fusion der Thalamuskerne in der Mittellinie (T). Fig. 3 a lobar holoprosencephaly (middle coronal section): Horseshoe-shaped monoventricle. bsence of the midline structures: No falx cerebri, no interhemispheric fissure, no corpus callosum, no septum pellucidum, no 3 rd ventricle. Thalamic nuclei fused together in the midline. b lobar holoprosencephaly (coronal sectional enlargement through the brain surface): lack of visualization of interhemispheric fissure, falx cerebri, and corpus callosum. Representation of a sulcus which crosses the midline (Fig.: r. Feldkamp, uisburg). c lobar holoprosencephaly (according to occipitally inclined coronal section): undivided frontoparietal cerebral section ( pancake type ) with transition to a large occipital cyst, the dorsal sac. bsence of interhemispheric fissure and falx cerebri. Radial arrangement of the sulci around the monoventricle due to the associated agenesis of the corpus callosum (arrows). 4 = 4 th ventricle. d Pathoanatomical specimen of alobar holoprosencephaly (view from behind): undivided frontal cerebral brain. bsence of occipital brain. bsence of the falx cerebri, interhemispheric fissure, and 3 rd ventricle. Fusion of the thalamic nuclei in the midline (T). bsonderdruck für private Zwecke des utors bb. 4 a lobäre Holoprosecephalie (medianer Sagittalschnitt): nur frontal kann Hirngewebe nachgewiesen werden. Frontaler Ventrikel, der in eine große okzipitale Zyste den dorsal sac übergeht. b lobäre Holoprosencephalie (mittlerer Sagittalschnitt): große okzipitale Zyste (S), die mit dem Monoventrikel (MV) kommuniziert. = Kleinhirnwurm; S = dorsal sac; FH = Frontalhirn (ild: r. Feldkamp, uisburg). c Pathologisch anatomisches Schnittpräparat bei alobärer Holoprosecephalie (gleiches Kind wie in a): Frontal lässt sich Hirngewebe nachweisen, okzipital findet sich ein großer zystischer Hohlraum der dorsl sac (S). = Kleinhirnwurm; MV = Monoventrikel; P = Pons; T = Thalamus. Fig. 4 a lobar holoprosencephaly (midline sagittal section): only frontal brain tissue can be detected. Frontal ventricle which transitions to a large occipital cyst, the dorsal sac. b lobar holoprosencephaly (midline sagittal section): Large occipital cyst (S) that communicates with the monoventricle (MV). = cerebellar vermis; S = dorsal sac; FH = frontal brain (Fig.: r. Feldkamp, uisburg). c Section of pathoanatomical specimen in the case of alobar holoprosencephaly (same patient as in a): Frontal brain tissue can be detected and there is a large occipital cyst, the dorsal sac (S). = cerebellar vermis; MV = monoventricle; P = pons; T = thalamus Trisomy 13 is primarily associated with holoprosencephaly in 50% of cases. Holoprosencephaly has three different degrees of severity: lobar, semilobar, and lobar [4]. lobar holoprosencephaly The most severe type of holoprosencephaly is alobar holoprosencephaly. ll midline structures are absent: Therefore, the interhemispheric fissure, the falx cerebri, the corpus callosum, and the septum pellucidum cannot be visualized ( Fig. 3a, b). ue to the associated agenesis of eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

6 552 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonderdruck für private Zwecke des utors Tab. 1 Sonografische harakteristika der alobären Holoprosencephalie. Hufeisenförmige Konfiguration des Monoventrikels im Koronarschnitt Übergang des großen mittelständigen Monoventrikels in eine große okzipitale Zyste (dorsal sac) im Sagittalschnitt Fehlen des Okzipitalhirns sowie großer nteile des Parietal- und Temporalhirns arstellung einer ungeteilten Großhirnscheibe im Frontalbereich Fehlen aller Mittellinienstrukturen fehlende arstellung des alkens u. des Septum pellucidum fehlender 3. Ventrikel Verschmelzung der Thalamuskerne u. Plexus chorioidei in der Mittellinie fehlende arstellung des Interhemisphärenspalts u. der Falx cerebri arstellung eines Sulkus, der die Mittellinie überschreitet im vorderen Koronarschnitt nur eine. cerebri anterior Tab. 2 Sonografische harakteristika der Hydranencephalie. rsatz beider Großhirnhemisphären durch flüssigkeitsgefüllte Hohlräume Fehlen von Frontal-, Parietal-, und Temporalhirn Okzipitalhirn vorhanden Hirnstamm und Kleinhirn vorhanden Mittellinienstrukturen vorhanden Falx cerebri und Interhemisphärenspalt vorhanden 3. Ventrikel vorhanden Thalamuskerne getrennt b2 Frontallappen aufgeteilt. er frontale Monoventrikel ist kleiner als bei der alobären Form. s besteht immer eine genesie des Septum pellucidum, während der alken rudimentär vorhanden ist ( bb. 5a c). ie vorderen nteile des alkens (genu und corpus) fehlen. emgegenüber haben sich die dorsalen nteile des alkens teilweise gebildet. ie Holoprosencephalie ist somit die einzige rkrankung, bei der das Splenium corporis callosi vorhanden ist, während die rostralen nteile fehlen. ie Thalamuskerne und die asalganglien haben sich teilweise geteilt, sodass ein rudimentärer 3. Ventrikel dargestellt werden kann ( bb. 5c). Wie bei der alobären Form der Holoprosencephalie sind Mittelhirn, Hirnstamm, Pons und Kleinhirn von der Fehlbildung nicht betroffen. Lobäre Holoprosencephalie ie lobäre Holoprosencephalie stellt die Minimalvariante der rkrankung dar. ei der lobären Form liegt eine fast vollständige Trennung des Prosencephalons in 2 Großhirnhemisphären mit usnahme der Frontallappen vor. er Interhemisphärenspalt ist angelegt; die anteriore Falx cerebri ist jedoch hypoplastisch und dysplastisch. ie Vorderhörner des Ventrikelsystems sind durch das Fehlen des Septum pellucidum fusioniert [4]. er 3. Ventrikel und die Temporalhörner sind besser ausgebildet als bei der semilobären Holoprosencephalie. In der Regel ist der alken normal angelegt. Mitunter kann jedoch auch eine alkendysgenesie vorliegen. as Septum pellucidum fehlt vollständig, sodass die Vorderhörner breit kommunizieren und ein quadratisches ussehen haben. ie bgrenzung von der septo-optikalen ysplasie kann somit im inzelfall schwierig sein. ssoziierte ZNS-Fehlbildungen Holoprosecephalien können mit anderen ZNS- Fehlbildungen, wie dem andy-walker-syndrom vergesellschaftet sein ( bb. 6). Häufig findet man auch Migrationsstörungen wie gyrien, Pachygyrien und Polymikrogyrien sowie Heterotopien der grauen Substanz, die sich sonografisch nicht sicher nachweisen lassen [1 3, 6, 9]. us diesem Grund sollte bei lebend geborenen Kindern immer zusätzlich eine kraniale Kernspintomografie durchgeführt werden. ssoziierte Fehlbildungen anderer Organsysteme werden bei ¾ aller Patienten gefunden [1, 5]. In erster Linie handelt es sich um kardiovaskuläre (26%) und muskuloskelettale (36%) Fehlbildungen, Fehlbildungen des Urogenitaltrakts (32%) und des Gastrointestinaltrakts (40%), nach denen gezielt gefahndet werden muss [7]. ufgrund der schlechten Prognose vor allem der alobären und semilobären Holoprosencephalie, der ssoziation mit anderen ZNS-Fehlbildungen und insbesondere mit hromosomen-berrationen sollte versucht werden, die iagnose bereits pränatal zu stellen, um eventuell einen Schwangerschaftsabbruch durchführen zu können ( bb. 6). ifferenzialdiagnose In erster Linie muss die Hydranencephalie von der alobären Holoprosencephalie abgegrenzt werden (siehe dort). Weiterhin gilt es, die genesie des orpus callosum mit großer interhemisphärischer Zyste von der Holoprosencephalie mit dorsaler Zyste abzugrenzen. ie ifferenzierung gelingt durch Nachweis der Stierkopfkonfiguration des Ventrikelsystems im Koronarschnitt und die parallele nordnung der weit separierten Seitenventrikel im Koronarschnitt sowie der arstellung von Mittellinienstrukturen wie Falx cerebri und des Interhemisphärenspalts. ie lobäre Holoprosencephalie muss vor allem von der genesie des Septum pellucidum und der septo-opticalen ysplasie abgegrenzt werden. ies gelingt durch Nachweis der Mittellinienstrukturen, wie der Falx cerebri und des Interhemisphärenspalts. eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

7 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 553 the corpus callosum, the sulci are arranged radially around the monoventricle ( Fig. 3c). The 3 rd ventricle is absent so that the thalamic nuclei, basal ganglia, and choroid plexuses are fused in the midline ( Fig. 3a). The main sonographic symptom is a horseshoeshaped monoventricle in the coronal section which transitions caudally into a large cystic cavity, the dorsal sac ( Fig. 3, 4). In the sagittal section, cerebral tissue can only be visualized in the frontal region. The occipital brain and large parts of the parietal and temporal brain are absent ( Fig. 3, 4). Like the 3 rd ventricle, the temporal horns and occipital horns also cannot be visualized. In contrast, the midbrain, brain stem, pons, and cerebellum are normal ( Fig. 4). epending on the type of the undivided frontal cerebral section, 3 subtypes are differentiated [6 8]: The most serious type is the pancake type with a large occipital cyst ( Fig. 3). In the case of the cup type, the cerebrum is larger and covers the fused thalamic nuclei to a greater extent so that the occipital cyst is smaller. In the case of the ball type, the dorsal cyst is fully absent. The thalamic nuclei are completely covered by the undivided cerebral section. bsonderdruck für private Zwecke des utors Semilobar holoprosencephaly Semilobar holoprosencephaly is a less pronounced version of the disease with partial division of the prosencephalon into two cerebral hemispheres ( Fig. 5). In the occipital region, the partial formation of an interhemispheric fissure can be identified ( Fig. 5a, b) [4]. The semilobar type is also characterized by a single ventricle. However, the temporal horns and occipital horns are already partially present. The posterior segments of the falx cerebri and the interhemispheric fissure are present ( Fig. 5). However, the prosencephalon did not divide into two frontal lobes. The frontal monoventricle is smaller than in the alobar type. There is always agenesis of the septum pellucidum while the rudimentary corpus callosum is present ( Fig. 5a c). The anterior parts of the corpus callosum (genu and corpus) are missing. In contrast, the dorsal parts of the corpus callosum are partially formed. Holoprosencephaly is therefore the only disease in which the splenium of the corpus callosum is present while the rostral parts are missing. The thalamic nuclei and the basal ganglia are partially divided so that a rudimentary 3 rd ventricle can be visualized ( Fig. 5c). s in the case of alobar holoprosencephaly, the midbrain, brain stem, pons, and cerebellum are not affected by the malformation. Table 1 Sonographic characteristics of alobar holoprosencephaly. horseshoe-shaped configuration of the monoventricle in the coronal section transition of the large midline monoventricle to a large occipital cyst (dorsal sac) in the sagittal section absence of the occipital brain and large parts of the parietal and temporal brain visualization of an undivided cerebral section in the frontal region absence of all midline structures lack of visualization of the corpus callosum and the septum pellucidum absence of the 3 rd ventricle fusion of the thalamic nuclei and choroid plexuses in the midline lack of visualization of the interhemispheric fissure and the falx cerebri visualization of a sulcus that crosses the midline in frontal coronal sections only one anterior cerebral artery Table 2 Sonographic characteristics of hydranencephaly. both cerebral hemispheres replaced by fluid-filled cavities absence of the frontal, parietal, and temporal brain occipital brain present brain stem and cerebellum present midline structures present Falx cerebri and interhemispheric fissure present 3 rd ventricle present thalamic nuclei divided Lobar holoprosencephaly Lobar holoprosencephaly is the minor form of the disease. In the case of the lobar form, the prosencephalon is almost fully divided into two cerebral hemispheres with the exception of the frontal lobe. The interhemispheric fissure is present but the anterior falx cerebri is hypoplastic and dysplastic. The anterior horns of the ventricular system are fused due to the absence of the septum pellucidum [4]. The 3 rd ventricle and the temporal horns are formed better than in the case of semilobar holoprosencephaly. The corpus callosum is typically normal. However, dysgenesis of the corpus callosum can be present. The septum pellucidum is completely absent so that the anterior horns have wide communication and a quadratic appearance. Therefore, delimitation of septo-optic dysplasia can be difficult in individual cases. ssociated NS malformations Holoprosencephaly can be associated with other NS malformations, such as andy-walker syndrome ( Fig. 6). Migration disorders such as agyria, pachygyria, polymicrogyria, and heterotopia of the gray matter that cannot be reliably visualized with sonography are common [1 3, eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

8 554 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation bb. 5 a Semilobäre Holoprosencephalie (nach okzipital geneigter Koronarschnitt): hufeisenförmiger Monoventrikel. Fehlendes Septum pellucidum. Interhemisphärenspalt und Falx cerebri sind im Okzipitalbereich teilweise angelegt. ie beiden Plexus chorioidei sind nicht miteinander verschmolzen. b MR der semilobären Holoprosencephalie (gleiches Kind wie in a): partielle ufteilung in 2 Großhirnhemisphären. Hufeisenförmiger Monoventrikel, der kleiner ist als bei der alobären Form. Fehlendes Septum pellucidum. Interhemisphärenspalt und Falx cerebri darstellbar. Plexus chorioidei getrennt darstellbar. c Semilobäre Holoprosencephalie (mittlerer Koronarschnitt): Hufeisenförmiger Monoventrikel. Interhemisphärenspalt partiell angelegt; 3. Ventrikel vorhanden. Fehlendes Septum pellucidum (ild: r. Schweintzger, Leoben). d Lobäre Holoprosencephalie (Koronarschnitt durch die Temporalnaht): weitgehende Teilung des Gehirns in 2 Großhirnhemisphären (Falx cerebri, Interhemisphärenspalt, alken und 3. Ventrikel [Pfeile] vorhanden). Fehlendes Septum pellucidum und hufeisenförmiger Monoventrikel (ild: r. Kohn, Ulm). Sonderdruck für private Zwecke des utors Fig. 5 a Semilobar holoprosencephaly (according to occipitally inclined coronal section): horseshoe-shaped monoventricle. bsent septum pellucidum. The interhemispheric fissure and falx cerebri are partially present in the occipital region. oth choroid plexuses are not fused together. b MR of the semilobar holoprosencephaly (same patient as in a): partial division into two cerebral hemispheres. Horseshoe-shaped monoventricle that is smaller than in the alobar form. bsence of the septum pellucidum. Interhemispheric fissure and falx cerebri able to be visualized. horoid plexuses able to be imaged separately. c Semilobar holoprosencephaly (middle coronal section): Horseshoe-shaped monoventricle. Interhemispheric fissure partially present; 3 rd ventricle present. bsence of the septum pellucidum (Fig.: r. Schweintzger, Leoben). d Lobar holoprosencephaly (coronal section through the temporal suture): Nearly complete division of the brain into two cerebral hemispheres (falx cerebri, interhemispheric fissure, corpus callosum, and 3 rd ventricle (arrows) present). bsence of the septum pellucidum and horseshoe-shaped monoventricle. (Figure: r. Kohn, Ulm). bb. 6 a Kombination von Holoprosencephalie und andy-walker-syndrom bei einem Feten der 21. SSW (nach okzipital geneigter Koronarschnitt): hufeisenförmiger Monoventrikel sowie okzipitale Zyste und Kleinhirnhypoplasie. Fehlende Mittellinienstrukturen. b Kombination von Holoprosencephalie und andy-walker-syndrom bei einem Feten der 21. SSW (medianer Sagittalschnitt): große retrozerebelläre Zyste (Z), die mit dem 4. Ventrikel kommuniziert. V = hypoplastischer Kleinhirnwurm. Fig. 6 a ombination of holoprosencephaly and andy-walker syndrome in a fetus in the 21 st week of gestation (according to the occipitally inclined coronal section): Horseshoe-shaped monoventricle, occipital cyst, and hypoplasia of the cerebellum. bsence of midline structures. b ombination of holoprosencephaly and andy-walker syndrome in a fetus in the 21st week of gestation (midline sagittal section): Large retrocerebellar cyst (Z) that communicates with the 4 th ventricle. V = hypoplastic cerebellar vermis. bhydranencephalie ie Hydranencephalie kann leicht mit der alobären Form der Holoprosencephalie verwechselt werden. ie Ursache der Hydranencephalie ist nicht vollständig geklärt. ine Theorie nimmt an, dass sie durch den pränatalen Verschluss beider a. carotides internae zwischen dem 3. und 6. Schwangerschaftsmonat entsteht [10]. Spezifische Ursachen, die zum Gefäßverschluss führen können, sind pränatale Infektionen mit Syphilis, Toxoplasmose, Listeriose, infektiöse Hepatitis, Herpes sowie ionisierende Strahlen und Traumen [1]. Sonografische harakteristika der Hydranencephalie ei der Hydranencephalie sind die beiden Großhirnhemisphären durch flüssigkeitsgefüllte Hohlräume ersetzt. Insofern ähnelt das sonografische ild dem der alobären Holoprosencephalie [7, 11]. Im Gegensatz zur Holoprosencephalie sind jedoch die Mittellinienstrukturen wie der Interhemisphärenspalt, die Falx cerebri, der alken und der 3. Ventrikel angelegt, sodass 2 Thalamuskerne darstellbar sind ( bb. 7a) ( Tab. 2). Während bei der alobären Holoprosencephalie nur frontal Hirngewebe darstellbar ist und das Okzipitalhirn fehlt, lässt sich bei der Hydranencephalie okzipital Hirngewebe nachweisen, während das Frontalhirn fehlt ( bb. 7b) ( Tab. 3) [7, 11]. ei der Hydranencephalie lassen sich all die Hirnanteile normal darstellen, die durch die Vertebralarterien, die. basilaris und die a. cerebri posteriores versorgt werden: Okzipitalhirn, Kleinhirn, Pons und Mittelhirn. Mit der farbkodierten oppler-sonografie kann der Verschluss der beiden a. carotides internae nachgewiesen werden [13]. oi und Mitarbeiter konnten mit der farbkodierten oppler-sonografie zeigen, dass die. carotis interna proximal offen war, weiter peripherere Äste jedoch nicht nachgewiesen werden konnten [13]. eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

9 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 555 6, 9]. For this reason, cranial MRI should always be additionally performed for live births. ssociated malformations of other organ systems are found in ¾ of all patients [1, 5]. These are primarily cardiovascular (26%) and musculoskeletal (36%) malformations, malformations of the urogenital tract (32%) and the gastrointestinal tract (40%) and a targeted search for them must be performed. ue to the poor prognosis primarily of alobar and semilobar holoprosencephaly and the association with other NS malformations and particularly with chromosomal aberrations, an attempt should be made to make the diagnosis prenatally so that the pregnancy can be aborted if necessary ( Fig. 6). ifferential diagnosis Hydranencephaly must first be differentiated from alobar holoprosencephaly. genesis of the corpus callosum with a large interhemispheric cyst must be differentiated from holoprosencephaly with a dorsal cyst. ifferentiation is performed by identifying the bullhorn configuration of the ventricular system in the coronal section and the parallel arrangement of the significantly separated lateral ventricles in the coronal section and visualizing midline structures such as the falx cerebri and the interhemispheric fissure. Lobar holoprosencephaly must be differentiated from agenesis of the septum pellucidum and septo-optic dysplasia. This is performed by identifying the midline structures such as the falx cerebri and the interhemispheric fissure. bsonderdruck für private Zwecke des utors Hydranencephaly Hydranencephaly can be easily confused with alobar holoprosencephaly. The cause of hydranencephaly is not completely clear. One theory assumes that it is caused by the prenatal occlusion of the two internal carotid arteries between the 3 rd and 6 th month of pregnancy [10]. Possible causes of vascular occlusion are prenatal infections with syphilis, toxoplasmosis, listeriosis, infectious hepatitis, herpes, and ionizing radiation and trauma [1]. Sonographic characteristics of hydranencephaly In the case of hydranencephaly, both cerebral hemispheres are replaced by fluid-filled cavities. In this respect, the sonographic image is similar to that of alobar holoprosencephaly [7, 11]. In contrast to holoprosencephaly, the midline structures such as the interhemispheric fissure, the falx cerebri, the corpus callosum, and the 3 rd ventricle are situated so that two thalamic nuclei can be visualized ( Fig. 7a) bb. 7 a Hydranencephalie (mittlerer Koronarschnitt): Großhirnhemisphären durch flüssigkeitsgefüllte Hohlräume ersetzt. Interhemisphärenspalt, Falx cerebri und 3. Ventrikel (Kreuze) vorhanden. b Hydranencephalie (medianer Sagittalschnitt): Fehlen des Frontal- und Parietalhirns. Okzipitalhirn (durch a. posteriores versorgt) normal angelegt. Fig. 7 a Hydranencephaly (middle coronal section): erebral hemispheres replaced by fluid-filled cavities. Interhemispheric fissure, falx cerebri, and 3 rd ventricle present. b Hydranencephaly (middle sagittal section): bsence of the frontal and parietal brain. Occipital brain (supplied with blood by the posterior arteries) normal. bb. 8 a genesie des Septum pellucidum (mittlerer Koronarschnitt): Trapezförmiger frontaler Monoventrikel (ild: r. Hammersen, Nürnberg). b genesie des Septum pellucidum (usschnittsvergrößerung vorderer Koronarschnitt): Kommunikation beider Seitenventrikelvorderhörner. Interhemisphärenspalt, Falx cerebri und alken vorhanden. Fig. 8 a genesis of the septum pellucidum (middle coronal section): Trapezoidal frontal monoventricle (Figure: r. Hammersen, Nurnberg). b genesis of the septum pellucidum (sectional enlargement of frontal coronal section): ommunication of both anterior horns of the lateral ventricles. ( Table 2). While only frontal brain tissue can be visualized in the case of alobar holoprosencephaly and the occipital brain is absent, occipital brain tissue can be identified in the case of hydranencephaly while the frontal brain is missing ( Fig. 7b) ( Table 3) [7, 11]. In the case of hydranencephaly, all brain parts supplied with blood by the vertebral arteries, basilar artery, and posterior cerebral arteries, i. e., the occipital brain, cerebellum, pons, and midbrain, can be visualized normally. The occlusion of both internal carotid arteries can be detected with color-coded oppler sonography [13]. oi et al. were able to show with color-coded oppler sonography that the proxi- eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

10 556 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonderdruck für private Zwecke des utors Tab. 3 ifferenzierung zwischen Hydranencephalie und Holoprosencephalie Hydranencephalie Holoprosencephalie Frontalhirn fehlt vorhanden Okzipitalhirn vorhanden fehlt Interhemisphärenspalt/Falx cerebri vorhanden fehlt 3. Ventrikel vorhanden fehlt Thalamuskerne getrennt fusioniert Tab. 4 ssoziation einer genesie des Septum pellucidum mit anderen ZNS-Fehlbildungen. Holoprosencephalie (obligat) alkenagenesie (obligat) hiari-malformation (fakultativ) Schizencephalie (fakultativ) septo-optikale-ysplasie (fakultativ) Porencephalie-Hydranencephalie (fakultativ) Tab. 5 inteilung der Schizencephalien. ssoziation mit Migrationsstörungen häufig (meist Polymikrogyrie) Typ I : Schizencephalie mit closed lips (Ventrikelsystem meist normal weit) Typ II: Schizencephalie mit open lips (Ventrikelsystem meist erweitert) ssoziation mit genesie des Septum pellucidum (80 90%) ssoziation mit septo-optikaler ysplasie (50%) Tab. 6 Sonografische harakteristika der septo-optikalen ysplasie. quadratischer frontaler Monoventrikel Kommunikation beider Seitenventrikelvorderhörner fehlendearstellungdesseptumpellucidumimkoronarschnitt leichte ilatation der Vorder- u. Hinterhörner bgenesie des Septum pellucidums ie genesie des Septum pellucidum kann isoliert und in ssoziation mit anderen ZNS-Fehlbildungen auftreten ( Tab. 4). Weiterhin kann sie in ssoziation mit einer Schizencephalie (Typ 1) oder im Rahmen der septo-optikalen ysplasie (Typ 2) auftreten. us diesem Grund muss danach immer gezielt gefahndet werden. ie sonografische arstellung erfolgt im vorderen Koronarschnitt oder in einem xialschnitt von temporal. Hierbei kann die breite Kommunikation der beiden Seitenventrikelvorderhörner und Korpora nachgewiesen werden ( bb. 8a, b). Sonografisch muss insbesondere eine assoziierte Schizencephalie ausgeschlossen werden ( bb. 9). ssoziation mit der Schizencephalie Nach arkovich fehlt das Septum pellucidum bei 80 90% aller Schizencephalien, sodass bei genesie des Septum pellucidum gezielt danach gefahndet werden sollte [9]. ie Inzidenz bei kranialen T-Untersuchungen, die wegen ntwicklungsverzögerung oder zerebralen Krampfanfällen durchgeführt wurden, war 1:1650 [15]. ei der Schizencephalie liegt ein holohemisphärischer Spalt vor, der das Ventrikelsystem mit dem Subarachnoidalraum verbindet ( bb. 9). 63% der Schizencephalien sind unilateral, 37% treten bilateral auf ( bb. 9b, d) [2]. Meist sind die Spaltbildungen frontal (44%) oder fronto-parietal (30%) lokalisiert [2]. ei 26% der Patienten liegen parietale, temporale oder okzipitale Spaltbildungen vor. In 10 25% der Fälle liegt zusätzlich eine septo-optikale ysplasie vor, sodass immer zusätzlich eine sorgfältige Hormonanalyse und eine ophthalmologische Untersuchung erfolgen soll. In bhängigkeit vom usmaß der Spaltbildung unterscheidet man zwei Formen: Typ I und II [10]. eim Typ I mit geschlossenen Lippen (closed lips) berühren sich die beiden angrenzenden Hirnhälften, sodass der Spalt sonografisch leicht übersehen werden kann ( bb. 9b). ei 42% der Patienten liegt eine Schizencephalie mit geschlossenen Lippen (Typ I) vor [2]. eim Typ II mit offenen Lippen (open lips) liegt ein großer efekt vor, der einem wahren holohemisphärischen Spalt entspricht ( bb. 9b d). In 58% der Fälle liegt ein Typ II mit offenen Lippen vor [2]. er Spalt ist mit Liquor gefüllt ist, sodass der sonografische Nachweis keine Schwierigkeiten bereiten sollte ( bb. 9b d). eim Typ II liegt meist eine mehr oder minder ausgeprägte Hypoplasie der betroffenen Großhirnhemisphäre vor ( bb. 9c, d). er Spalt lässt sich am besten im Koronarschnitt und im xialschnitt darstellen. Hierbei kann die freie Kommunikation des meist erweiterten Ventrikelsystems mit dem Subarachnoidalraum dargestellt werden ( bb. 9b, c). 50% aller Typ-II-Schizencephalien mit offenen Lippen sind mit einem Hydrocephalus assoziiert ( bb. 9b, c) [2]. ei 70 90% aller Schizencephalien lässt sich kein Septum pellucidum nachweisen ( bb. 9a, b) [9]. us diesem Grund sollte bei Schizencephalie immer nach einer genesie des Septum pellucidum und umgekehrt gefahndet werden. Typisch sind Spaltbildungen, die neben der Fissura Sylvii in der Mittellinie lokalisiert sind [14]. Weiterhin finden sich symmetrien der asalganglien und des Thalamus sowie eine bnahme des Volumens der betroffenen Hirnhälfte [14]. Insbesondere bei Schizencephalien mit offenen Lippen liegt eine ausgeprägte Ventrikulomegalie vor, teilweise mit ivertikeln, die vom Ventrikelsystem ausgehen ( bb. 9a) [14]. Mit der farbkodierten oppler-sonografie kann das Fehlen der Gefäße im ereich der Fissura Sylvii nachgewiesen werden. Schizencephalien gehören eigentlich zu den Migrationsstörungen. Sie entstehen durch einen Insult zu eginn der Migration um den 3. eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

11 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 557 mal internal carotid artery was open but more peripheral branches were not able to be visualized [13]. genesis of the septum pellucidum genesis of the septum pellucidum can be an isolated occurrence or can occur in association with other NS malformations ( Table 4). It can also occur in association with schizencephaly (type 1) or as part of septo-optic dysplasia (type 2). For this reason, a targeted search for this must always be performed. Sonographic visualization is performed in the anterior coronal section or in an axial section from the temporal bone. The wide communication between the two anterior horns of the lateral ventricles and the corpora can be detected ( Fig. 8a, b). In particular, associated schizencephaly must be ruled out with sonography ( Fig. 9). bsonderdruck für private Zwecke des utors ssociation with schizencephaly Table 3 Table 4 ssociation of agenesis of the septum pellucidum with other NS malformations. holoprosencephaly (obligatory) agenesis of the corpus callosum (obligatory) chiari malformation (facultative) schizencephaly (facultative) septo-optic dysplasia (facultative) porencephaly hydranencephaly (facultative) Table 5 ifferentiation between hydranencephaly and holoprosencephaly. hydranencephaly holoprosencephaly frontal brain absent present occipital brain present absent interhemispheric fissure/falx cerebri present absent 3 rd ventricle present absent thalamic nuclei divided fused Schizencephaly categorization. frequent association with migration disorders (usually polymicrogyria) type I: Schizencephaly with closed lips (ventricular system usually with normal width) type II: Schizencephaly with open lips (ventricular system usually dilated) association with agenesis of the septum pellucidum (80 90%) association with septo-optic dysplasia (50%) Table 6 Sonographic characteristics of septo-optic dysplasia. quadratic frontal monoventricle communication of both anterior horns of the lateral ventricles missing visualization of the septum pellucidum in the coronal section slight dilation of the anterior and posterior horns ccording to arkovich, the septum pellucidum is missing in 80 90% of all cases of schizencephaly so that a targeted search for it must be performed in the case of agenesis of the septum pellucidum [9]. The incidence rate among T examinations performed due to a developmental delay or cerebral seizures was 1 : 1650 [15]. In the case of schizencephaly, there is a holohemispheric cleft that connects the ventricular system with the subarachnoid space ( Fig. 9). 63% of the cases of schizencephaly are unilateral and 37% are bilateral ( Fig. 9b, d) [2]. The cleft formations are usually frontal (44%) or frontoparietal (30%) [2]. Parietal, temporal, or occipital cleft formations occur in 26% of patients. In 10 25% of cases, septo-optic dysplasia is also present so that careful hormone analysis and ophthalmological examination should always be additionally performed. epending on the extent of the cleft formation, there are two different types: type I and II [10]. In the case of type I with closed lips, the two adjacent brain hemispheres touch so that the cleft can be easily missed with sonography ( Fig. 9b). In 42% of patients, schizencephaly with closed lips (type I) is present [2]. In the case of type II with open lips, there is a large defect that corresponds to a true holohemispheric cleft ( Fig. 9b d). Type II with open lips is present in 58% of cases [2]. The cleft is filled with fluid which can be readily detected with sonography (Fig 9b d). In the case of type II, hypoplasia of the affected cerebral hemisphere is usually present with varying degrees of severity ( Fig. 9c and d). The cleft can be visualized most effectively in the coronal section and in the axial section. The free communication of the typically dilated ventricular system with the subarachnoid space can be visualized ( Fig. 9b, c). 50% of all cases of type II schizencephaly with open lips are associated with hydrocephalus ( Fig. 9b, c) [2]. In 70 90% of all cases of schizencephaly, no septum pellucidum can be identified ( Fig. 9a, b) [9]. For this reason, a search should always be performed for agenesis of the septum pellucidum in the case of schizencephaly and vice versa. left formations located in the midline next to the sylvian fissure are typical [14]. There are also asymmetries in the basal ganglia and the thalamus as well as a reduction in the volume of the affected brain hemisphere [14]. In particular in the case of schizencephaly with open lips, there is pronounced ventriculomegaly, partially with diverticula from the ventricular sys- eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

12 558 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation bb. 9 a genesie des Septum pellucidum assoziiert mit einer Schizencephalie (vorderer Koronarschnitt): is auf das Fehlen des Septum pellucidum sind alle Mittellinienstrukturen angelegt. er rechte Seitenventrikel ist weiter als der linke. edingt durch die Schizencephalie ist er nach lateral ausgezogen (Seite der Schizencephalie). b ilaterale Schizencephalie (mittlerer Koronarschnitt): großer holohemisphärischer Spalt vom rechten Vorderhorn zum Subarachnoidalraum (open lips) (1); schmaler Spalt vom linkentemporalhorn zum Subarachnoidalraum (closed lips) (2). c Schizencephalie mit offenen Lippen (Koronarschnitt durch die Vorderhörner): eutliche Ventrikelerweiterung. Fehlendes Septum pellucidum. Großer linksseitiger holohemisphärischer Spalt mit offenen Lippen. Fehlen von großen Teilen des Parietalhirns (ild: r. Feldkamp, uisburg). d ilaterale Schizencephalie mit offenen Lippen (mittlerer Koronarschnitt). Großer holohemisphärischer Spalt, der das erweiterte Ventrikelsystem mit dem Subarachnoidalraum verbindet. Große nteile des Parietal- und Temporalhirns fehlen (ild: r. Hammersen, Nürnberg). Sonderdruck für private Zwecke des utors Fig. 9 a genesis of the septum pellucidum associated with a schizencephaly (frontal coronal section): ll midline structures are present except for the septum pellucidum. The right lateral ventricle is wider than the left. ue to schizencephaly, it is extended laterally (side of schizencephaly). b ilateral schizencephaly (middle coronal section): Large holohemispheric cleft from the right anterior horn to the subarachnoid space (open lips) (1); narrow cleft from the left temporal horn to the subarachnoid space (closed lips) (2). c Schizencephaly with open lips (coronal section through the anterior horns): Significant ventricular dilation. bsence of the septum pellucidum. Large left-side holohemispheric cleft with open lips. bsence of large parts of the parietal brain (Fig.: r. Feldkamp, uisburg). d ilateral schizencephaly with open lips (middle coronal section). Large holohemispheric cleft that connects the dilated ventricular system to the subarachnoid space. Large parts of the parietal and temporal brain are absent (Fig.: r. Hammersen, Nürnberg). bschwangerschaftsmonat [2]. ieser führt zu fokaler Schädigung der germinalen Matrix und hat einen efekt im ereich des Großhirns zur Folge [10]. us diesem Grund muss bei Schizencephalien immer nach Migrationsstörungen wie Polymikrogyrien und assoziierten Heterotopien gefahndet werden. Sie sind in der Regel im ereich der Spaltbildung lokalisiert. a sie sonografisch nicht sicher zu erfassen sind, müssen immer zusätzlich kernspintomografische Untersuchungen durchgeführt werden. Mit dem MRI können neben assoziierten Migrationsstörungen vor allem Schizencephalien mit geschlossenen Lippen (Typ I) besser erfasst werden. ie Prognose hängt im Wesentlichen von der Größe und Lokalisation der efekte ab. ie intellektuelle ntwicklung und die Sprachentwicklung ist bei bilateralen, großen efekten schlecht [15]. emgegenüber haben unilaterale, kleine efekte eine gute Prognose [15]. Septo-optikale ysplasie (de Morsier s Syndrome) ie septo-optikale ysplasie ist ebenso wie die Holoprosencephalie eine Fehlbildung der anterioren Mittellinienstrukturen. Sie wird von manchen utoren auch als milde Form einer lobären Holoprosencephalie angesehen [10]. ie septooptikale ysplasie ist gekennzeichnet durch das Fehlen oder die Hypoplasie des Septum pellucidum sowie eine assoziierte Hypoplasie der Sehnerven ( bb. 10). ei ⅔ aller Patienten liegen zusätzlich hypothalamisch-hypophysäre ysfunktionen vor, sodass eine subtile Hormonanalyse erfolgen sollte [1, 10]. Neben einem Panhypopituarismus kommen isolierte usfälle von GH, STH, TH, H und TSH vor. Sonografische harakteristika der septooptikalen ysplasie as sonografische Leitsymptom ist das fehlende Septum pellucidum mit breiter Kommunikation beider Vorderhörner ( bb. 10). ie Vorderhörner haben im vorderen Koronarschnitt ein trapezförmiges ussehen ( bb. 10). ie genesie des Septum pellucidum lässt sich besonders gut im xialschnitt durch die temporale Schädelkalotte darstellen. ie Hypoplasie der Sehnerven kann sonografisch nicht nachgewiesen werden. Weiterhin werden assoziierte Migrationsstörungen (im ereich des Spaltes) und alkenhypoplasien sonografisch nicht sicher erfasst [14]. us diesem Grund muss immer zusätzlich eine kraniale Kernspintomografie durchgeführt werden [14]. ie Hypoplasie der Sehnerven kann dabei am esten in koronaren und sagittalen MRI-Schnittebenen erfasst werden. Zusammenfassung rkrankungen aus dem Formenkreis der Holoprosencephalie sind durch das Fehlen der Mittellinienstrukturen (Falx cerebri, Interhemisphärenspalt, alken und Septum pellucidum) und durch einen hufeisenförmigen Monoventrikel gekennzeichnet. Okzipital-, Temporal- und Pa- eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

13 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation 559 tem ( Fig. 9a) [14]. olor-coded oppler sonography can be used to identify the absence of vessels in the region of the sylvian fissure. Schizencephaly is a migration disorder. It is caused by an attack at the start of migration around the 3 rd month of pregnancy [2]. This results in focal damage to the germinal matrix and a defect in the region of the cerebrum [10]. For this reason, a search for migration disorders such as polymicrogyria and associated heterotopia must always be performed in the case of schizencephaly. They are usually located in the region of the cleft formation. Since they cannot be reliably detected with sonography, MRI examinations must always be additionally performed. MRI can be used for improved visualization of associated migration disorders as well as schizencephaly with closed lips (type I). The prognosis is largely dependent on the size and location of the defects. Mental development and speech development are poor in the case of bilateral, large defects [15]. In contrast, unilateral, small defects have a good prognosis [15]. bsonderdruck für private Zwecke des utors Septo-optic dysplasia (de Morsier s Syndrome) Like holoprosencephaly, septo-optic dysplasia is a malformation of the anterior midline structures. It is viewed by some authors as a mild form of lobar holoprosencephaly [10]. Septooptic dysplasia is characterized by the absence of the septum pellucidum or hypoplasia of the septum pellucidum and associated hypoplasia of the optic nerves ( Fig. 10). ⅔ of all patients also have hypothalamic-pituitary dysfunctions. Therefore, a hormone analysis should be performed [1, 10]. In addition to panhypopituitarism, isolated deficiencies of GH, STH, TH, H and TSH occur. Sonographic characteristics of septo-optic dysplasia The main sonographic symptom is the absence of the septum pellucidum with wide communication of both anterior horns ( Fig. 10). The anterior horns have a trapezoidal appearance in the anterior coronal section ( Fig. 10). genesis of the septum pellucidum can be visualized particularly effectively in the axial section through the temporal skull. Hypoplasia of the optical nerves cannot be detected with sonography. ssociated migration disorders (in the region of the cleft) and hypoplasia of the corpus callosum are still not reliably visualized [14]. For this reason, a cranial MRI must always be additionally performed [14]. Hypoplasia of the optical nerves can be visualized most effectively in coronal and sagittal MRI section planes. bb. 10 a Mittlerer Koronarschnitt bei einem Neugeborenen mit septo-optikaler ysplasie. Freie Kommunikation beider Vorderhörner bei Septum pellucidum genesie. b Fehlendes Septum pellucidum bei septo-opitkaler ysplasie (usschnittsvergrößerung durch die Vorderhörner): Fledermauskonfiguration des Ventrikelsystems. Fig. 10 a oronal scan through the dilated ventricular system in a newborn with septo-optic dysplasia. Free communication of both frontal horns due to absence of the septum pellucidum. b bsence of the septum pellucidum in a newborn with septo-optic dysplasia (sectional enlargement through the frontal horns): atwing configuration of the ventricular system. Summary Holoprosencephaly disorders are characterized by the absence of the midline structures (falx cerebri, interhemispheric fissure, corpus callosum, and septum pellucidum) and a horseshoe-shaped monoventricle. The occipital, temporal, and parietal brain is missing while brain tissue can be imaged in the frontal region. In contrast, the midline structures can be visualized in the case of hydranencephaly. In the case of hydranencephaly, the frontal, parietal, and temporal brain is absent while the occipital brain can be detected. The absence of the septum pellucidum can be an indication of additional cerebral malformations. In particular, septo-optic dysplasia and schizencephaly must be ruled out. There are two types of schizencephaly: Type 1 (closed lips) is characterized by a narrow cleft with the adjacent brain hemispheres touching. In the case of type 2 with open lips, there is a wide holohemispheric cleft that is easy to detect with sonography. ll abovementioned diseases can be differentiated with sonographic diagnostics. cknowledgment We thank the following collegues for their supply of illustrations: r. Feldkamp, uisburg r. Hammersen, Nürnberg r. Kohn, Ulm r. Schweintzger, Leoben eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

14 560 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonderdruck für private Zwecke des utors brietalhirn fehlen, während im Frontalbereich Hirngewebe dargestellt werden kann. emgegenüber sind bei der Hydranencephalie die Mittellinienstrukturen darstellbar. ei der Hydranencephalie fehlen das Frontal-, Parietal- und Temporalhirn, während das Okzipitalhirn nachweisbar ist. in fehlendes Septum pellucidum kann Hinweis auf weitere zerebrale Fehlbildungen sein. Insbesondere müssen die septo-optikale ysplasie und eine Schizencephalie ausgeschlossen werden. Schizencephalien kommen in 2 Typen vor: Typ 1 (closed lips) ist gekennzeichnet durch einen schmalen Spalt, wobei sich die angrenzenden Hirnhälften berühren. eim Typ 2 mit open lips liegt ein breit klaffender holohemisphärischer Spalt vor, der sonografisch leicht nachweisbar ist. lle oben aufgeführten rkrankungen lassen sich mit einer subtilen sonografischen iagnostik differenzieren. anksagung Folgenden Kollegen sei gedankt für die Überlassung von ildmaterial: r. Feldkamp, uisburg r. Hammersen, Nürnberg r. Kohn, Ulm r. Schweintzger, Leoben Literatur/References 1 Faerber N. ongenital abnormalities. In Slovis T, ed. affey s pediatric diagnostic imaging. Philadelphia: Mosby lsevier, 2008: Volpe JJ. Neurology of the newborn. Saunders. Philadelphia; 2008; 5 th ed 3 Menkes JH. Textbook of child neurology. Lea & Febiger. Philadelphia, 4 th ed 4 e Myer M, Zeeman W, Palmer G. The face predicts the brain: iagnostic significance of median facial anomalies for holoprosencephaly. Pediatrics 1964; 34: 25 5 eeg KH. Sonographische iagnostik zerebraler Fehlbildungen. Holoprosenzephalie. Pädiat Prax 1999; 56: obyus W. erebral dysgenesis. auses and consequences. In Miller G, Ramer J (eds). Static encephalopathies of infancy and childhood. New York: Raven press, 1992: Hunter GW. Holoprosencephaly. In Stevenson R, Hall JG, Goodman RM (Hrsg). Human malformations and related anomalies. d II. New York-Oxford: Oxford University, 1993: eeg KH. Zentrales Nervensystem. In Hoffmann V, eeg KH, Hoyer P (Hrsg). Ultraschalldiagnostik in Pädiatrie und Kinderchirurgie. 3. uflage. Stuttgart: Thieme, 2005: arkovich J. ongenital malformations of the brain. In arkovich J, (ed). Pediatric Neuroimaging d 1, New York: Raven press, 1990: Klucznik RL, Wolpert SM, nderson ML. ongenital and developmental abnormalities of the brain. In Wolpert SM, arnes P, (ed). MRI in pediatric neuroradiology. St. Louis: Mosby Year ook, 1992: Manelfe, Sevely. Neuroradiological study of holoprosencephalies. J Neuroradiology 1982; 9: eeg KH, Wild F, Harms. Sonographische iagnose der alobären Holoprosencephalie. Monatschr Kinderheilkd 1989; 137: oi H, Tatsuno M, Mizushima H et al. The use of twodimensional oppler sonography (color oppler) in the diagnosis of hydranencephaly. hilds Nerv Syst 1990; 6: hamberlain M, Press G, ejar RF. Neonatal schizencephaly: comparison of brain imaging. Pediatr Neurol 1990; 6: Miller G, Steans J, Guggenheim M et al. Schizencephaly: a clinical and T study. Neurology 1984; 34: arkovich, Kjos. Schizencephaly: correlation of clinical findings with MR characteristics. JNR 1992; 13: eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

15 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation bm-fragen Welche der folgenden ussagen bezüglich der alobären Holoprosencephalie ist falsch? hufeisenförmiger Monoventrikel im Koronarschnitt retrozerebelläre Zyste mit Verbindung zum 4. Ventrikel fehlender alken genesie des Septum pellucidum fehlendes Okzipitalhirn ie Holoprosencephalie ist gekennzeichnet durch einen hufeisenförmigen Monoventrikel im Sagittalschnitt. die Kaudalverlagerung von Kleinhirnwurm und Tonsillen. Fehlen des Frontalhirns. einen hufeisenförmigen Monoventrikel im mittleren Koronarschnitt. eine Hypoplasie der Kleinhirnhemisphären und des Kleinhirnwurms. Mit welcher rkrankung kann die Holoprosencephalie leicht verwechselt werden? andy-walker-syndrom quäduktstenose Hydranencephalie alkenagenesie mit interhemisphärischer Zyste Hydrocephalus bei hiari-malformation Welche der folgenden ussagen bezüglich der Hydranencephalie ist falsch? ungeteilte frontale Großhirnscheibe pränataler Verschluss der beiden a. carotides internae unauffälliges Okzipitalhirn und Kleinhirn 3. Ventrikel vorhanden Interhemisphärenspalt und Falx cerebri vorhanden Welche ussage über die Holoprosencephalie ist falsch? ie Holoprosencephalie kann mit einer Zyklopie assoziiert sein. ie Holoprosencephalie ist häufig mit hromosomenaberrationen vergesellschaftet. ie Holoprosencephalie ist häufig mit anderen zerebralen Fehlbildungen assoziiert. Typisch für die Holoprosencephalie ist das Fehlen aller Mittellinienstrukturen des Gehirns. Typisch ist eine zusätzliche Fehlbildung der hinteren Schädelgrube. Sonografische iagnose von Hirnfehlbildungen. Teil 2: Holoprosencephalie Hydranencephalie genesie des Septum pellucidum Schizencephalie septo-optikale ysplasie Welche ussage über die Holoprosencephalie ist richtig? Holoprosencephalie ist durch die Kaudalverlagerung des Kleinhirnwurms und der Kleinhirntonsillen gekennzeichnet. Typisch ist eine retrozerebelläre Zyste, die mit dem 4. Ventrikel kommuniziert. Typisch ist ein großer Monoventrikel, der mit einer okzipitalen Zyste, dem dorsal sac kommuniziert. Typisch ist ein holohemisphärischer Spalt, der das Ventrikelsystem mit dem Subarachnoidalraum verbindet. eide Großhirnhemisphären sind durch flüssigkeitsgefüllte Hohlräume ersetzt. Typisch für die Hydranencephalie ist: ein hufeisenförmiger Monoventrikel das Fehlen von Parietal- und Okzipitalhirn das Fehlen des alkens und des Septum pellucidum die Fusion beider Thalamuskerne der rsatz beider Großhirnhemisphären durch flüssigkeitsgefüllte Hohlräume Womit kann die lobäre Form der Holoprosenzephalie leicht verwechselt werden? genesie des orpus callosum Septo-optikale ysplasie Lissencephalie andy-walker-syndrom Hydranencephalie ie genesie des Septum pellucidum ist nicht assoziiert mit welcher der folgenden rkrankungen? hiari-malformation alkenagenesie andy-walker-malformation Schizencephalie Septo-optikale ysplasie Welche ussage über die Schizencephalie ist falsch? Holohemisphärischer Spalt, der das Ventrikelsystem mit dem Subarachnoidalraum verbindet. Schizencephalien mit offenen Lippen sind häufig mit einem Hydrocephalus vergesellschaftet. Schizencephalien sind immer mit hypothalamisch-hypophysären Hormonausfällen assoziiert. ssoziation mit genesie des Septum pellucidum häufig. Häufige ssoziation mit Migrationsstörungen. Sonderdruck für private Zwecke des utors eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

16 562 Fort- und Weiterbildung/ontinuing ducation Sonderdruck für private Zwecke des utors bm-questions Which of the following statements regarding alobar holoprosencephaly is incorrect? horseshoe-shaped monoventricle in the coronal section retrocerebellar cyst with connection to the 4 th ventricle absence of the corpus callosum agenesis of the septum pellucidum absence of the occipital brain Holoprosencephaly is characterized by a horseshoe-shaped monoventricle in the sagittal section the caudal displacement of the cerebellar vermis and tonsils absence of the frontal brain a horseshoe-shaped monoventricle in the midline coronal section hypoplasia of the cerebellar hemispheres and cerebellar vermis With which disease can holoprosencephaly be easily confused? andy-walker syndrome aqueduct stenosis hydranencephaly agenesis of the corpus callosum with an interhemispheric cyst hydrocephalus in the case of a hiari malformation Which of the following statements regarding hydranencephaly is incorrect? undivided frontal cerebral section prenatal occlusion of both internal carotid arteries normal occipital brain and cerebellum 3 rd ventricle present interhemispheric fissure and falx cerebri present Which statement regarding holoprosencephaly is incorrect? holoprosencephaly can be associated with cyclopia holoprosencephaly is often associated with chromosomal aberrations holoprosencephaly is often associated with other cerebral malformations the absence of all midline structures of the brain is typical for holoprosencephaly additional malformation of the posterior cranial fossa is typical Sonographic iagnosis of rain Malformations, Part 2: Holoprosencephaly Hydranencephaly genesis of Septum Pellucidum Schizencephaly Septo-Optical ysplasia Which statement regarding holoprosencephaly is correct? Holoprosencephaly is characterized by the caudal displacement of the cerebellar vermis and the cerebellar tonsils. retrocerebellar cyst that communicates with the 4 th ventricle is typical. large monoventricle which communicates with an occipital cyst, the dorsal sac, is typical. holohemispheric cleft that connects the ventricular system to the subarachnoid space is typical. oth cerebral hemispheres are replaced by fluid-filled cavities. Which of the following is typical for hydranencephaly? a horseshoe-shaped monoventricle absence of the parietal and occipital brain absence of the corpus callosum and the septum pellucidum fusion of the two thalamic nuclei replacement of both cerebral hemispheres by fluid-filled cavities With what can the lobar form of holoprosencephaly be easily confused? agenesis of the corpus callosum septo-optic dysplasia lissencephaly andy-walker syndrome hydranencephaly genesis of the septum pellucidum is not associated with one of the following diseases? hiari malformation agenesis of the corpus callosum andy-walker malformation schizencephaly septo-optic dysplasia Which statement regarding schizencephaly is incorrect? Holohemispheric cleft that connects the ventricular system to the subarachnoid space. Schizencephaly with open lips is often associated with hydrocephalus. Schizencephaly is always associated with hypothalamic-pituitary hormone deficiencies. Frequent association with agenesis of the septum pellucidum. Frequent association with migration disorders. eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31:

17 Teilnahmebedingungen M Fortbildung/onditions of Participation ontinuing ducation 563 ontinuing Medical ducation (M) important note for readers outside ustria, Germany and Switzerland t present, certification of the ontinuing Medical ducation features in Ultraschall in der Medizin/uropean Journal of Ultrasound (UiM/JU) is officially recognised by the German and ustrian medical associations and by the Swiss Ultrasound Society. Participants residing in other countries may please address their national medical association or their national specialist society for recognition of their M scores. Participation is possible via internet under For one ontinuing Medical ducation unit you will be credited with 3 score points. To be awarded this score, 70% of the questions must have been answered correctly. The M unit in the present issue is available online for 12 months for M participation. M participation for this article can be done online under bsonderdruck für private Zwecke des utors M-Fortbildung mit Ultraschall in der Medizin Für Teilnehmer in eutschland ie Fortbildung in Ultraschall in der Medizin wurde von der Nordrheinischen kademie für Ärztliche Fort- und Weiterbildung für das Fortbildungszertifikat anerkannt, das heißt, die Vergabe der Punkte kann direkt durch die Thieme Verlagsgruppe erfolgen. ie Fortbildung in Ultraschall in der Medizin gehört zur Kategorie strukturierte interaktive Fortbildung. ntsprechend einer bsprache der Ärztekammern werden die von der Nordrheinischen kademie für Ärztliche Fort- und Weiterbildung anerkannten Fortbildungsveranstaltungen auch von den anderen zertifizierenden Ärztekammern anerkannt. Für Teilnehmer in Österreich ie Fortbildungspunkte der Ultraschall in der Medizin werden gemäß der Novellierung der FP-Richtlinien vom ( 26 bs. 3) auch von den österreichischen Ärztekammern anerkannt. Für Teilnehmer in der Schweiz ie Fortbildungspunkte der Ultraschall in der Medizin werden gemäß der Richtlinien der SGUM/SSUM anerkannt. ie Kontrolle der Fortbildung durch die SGUM/SSUM erfolgt im uftrag der FMH (Foederation Medicorum Helveticorum) im Rahmen der Fortbildungsordnung. atenschutz Ihre aten werden ausschließlich für die earbeitung dieser Fortbildungseinheit verwendet. s erfolgt keine Speicherung der rgebnisse über die für die earbeitung der Fortbildungseinheit notwendige Zeit hinaus. ie aten werden nach Versand der Testate anonymisiert. Namens- und dressangaben dienen nur dem Versand der Testate. ie ngaben zur Person dienen nur statistischen Zwecken und werden von den dressangaben getrennt and anonymisiert verarbeitet. Teilnahme Jede Ärztin und jeder rzt soll das Fortbildungszertifikat erlangen können. eshalb ist die Teilnahme am M-Programm von Ultraschall in der Medizin nicht an ein bonnement geknüpft ie Teilnahme ist im Internet unter möglich. Im Internet muss man sich registrieren, wobei die Teilnahme an Fortbildungen abonnierter Zeitschriften ohne Zusatzkosten möglich ist. ie Fortbildungseinheit in diesem Heft ist 12 Monate online für eine M-Teilnahme verfügbar. Teilnahmebedingungen Für eine Fortbildungseinheit erhalten Sie 3 Fortbildungspunkte im Rahmen des Fortbildungszertifikats. Hierfür müssen 70% der Fragen richtig beantwortet sein. M-Fortbildung für Nicht-bonnenten Teilnehmer, die nicht bonnenten von Ultraschall in der Medizin sind, können für die Internet-Teilnahme dort direkt ein Guthaben einrichten, von dem pro Teilnahme ein Unkostenbeitrag abgebucht wird. ie M-Teilnahme für diesen eitrag ist online möglich unter eeg KH, Gassner I. Sonografische iagnose von Ultraschall in Med 2010; 31: