Wertigkeit der 2D Time-Of-Flight Kernspinangiographie der Becken-Bein Arterien im Vergleich zur Digitalen Subtraktionsangiographie

Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. med. D. Uhlenbrock Radiologische Gemeinschaftspraxis Praxisklinik Im St. Josefs Hospital Dortmund Wertigkeit der 2D Time-Of-Flight Kernspinangiographie der Becken-Bein Arterien im Vergleich zur Digitalen Subtraktionsangiographie Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin der Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum Vorgelegt von Gereon Oliver Kostka aus Dortmund 2003

Dekan: Referent: Korreferent: Prof. Dr. med. Gert Muhr Prof. Dr. med. D. Uhlenbrock Prof. Dr. med. L. Heuser Tag der Mündlichen Prüfung: 22. Juli 2003 2

Ich widme diese Arbeit meinen Eltern und meinem Bruder. 3

INHALTSVERZEICHNIS 1. Einleitung... 6 2. Untersuchungsmethoden... 8 2.1. Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)... 8 2.2. Farbcodierte Duplexsonographie... 14 2.3. Kernspinresonanz... 16 2.3.1. Time-Of-Flight Kernspinangiographie... 17 2.3.2. 2D Phasenkontrast MRA... 18 2.3.3. Kontrastverstärkte MR Angiographie (CE Angiographie)... 19 2.4. Computertomographie... 23 3. Krankheitsbilder, Vorkommen... 24 3.1. Obliterierende Arteriosklerose... 24 3.2. Diabetische Angiopathien... 29 3.3. Entzündliche Arterienerkrankungen... 29 3.4. Akuter Arterienverschluss... 30 3.5. Gefäßmissbildungen... 31 4. Material und Methoden... 33 4.1. Charakterisierung des Patientengutes... 33 4.2. Technik und Vorgehensweise... 36 4.2.1. Technik... 36 4.2.2. Vorgehensweise... 36 5. Ergebnisse... 38 5.1. Darstellung aller diagnostizierten Stenosen und Verschlüsse... 38 5.1.1. A. iliaca communis bds... 39 5.1.2. A. iliaca externa bds... 39 5.1.3. A.iliaca interna bds... 40 5.1.4. A. femoralis communis bds.... 40 5.1.5. A. femoralis superficialis bds.... 41 5.1.6. A. femoralis profunda... 41 5.1.7. A. poplitea bds... 42 5.1.8. A. tibialis anterior bds.... 42 5.1.9. A. tibialis posterior bds... 43 5.1.10. A. fibularis bds.... 43 4

5.2. Darstellung hämodynamisch relevanter Befunde... 44 5.2.1. A. iliaca communis... 45 5.2.2. A. iliaca externa... 46 5.2.3. A. iliaca interna... 47 5.2.4. A. femoralis communis... 48 5.2.5. A. femoralis superficialis... 49 5.2.6. A.femoralis profunda... 50 5.2.7. A. poplitea... 51 5.2.8. A. tibialis anterior... 52 5.2.9. A. tibialis posterior... 53 5.2.10. A. fibularis... 54 5.3. Vergleich MRA - DSA... 55 5.4. Sensitivität... 57 Untersucher 1... 57 Untersucher 2... 58 6. Diskussion... 60 6.1. Bewertung der Verfahren... 60 6.1.1. Vorteile der digitalen Subtraktionsangiographie... 60 6.1.2. Nachteile der digitalen Subtraktionsangiographie... 61 6.1.3. Vorteile der Kernspinangiographie... 62 6.1.4. Nachteile der Kernspinangiographie im 2D Time-Of-Flight Modus... 63 6.1.4.1. Ortsauflösung... 63 6.1.4.2. Überbewertung... 64 6.1.4.3. In-Plane-Phänomene... 64 6.1.4.4. Untersuchungsdauer... 65 6.1.4.5. Weitere Problemquellen... 65 6.1.4.6. Beurteilung des Verfahrens... 66 6.2. Unterschiede in der Qualität der Darstellung... 67 6.3. Gleiche oder ähnliche Ergebnisse... 68 6.4. Schlussfolgerung... 79 6.5. Ausblick... 79 Anhang: Darstellungen in 2D TOF MR und DSA... 80 7. Literaturangaben... 100 5

1. Einleitung Die Entwicklung auf dem Feld der bildgebenden Verfahren zur Darstellung der Becken-Bein-Arterien Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Wertigkeit der Magnetresonanzangiographie der Becken-Bein-Arterien im Vergleich zur arteriellen digitalen Subtraktionsangiographie. In den vergangenen Jahren hat sich in der radiologischen Gefäßdiagnostik ein Wandel vollzogen, der sich vor allem in einer Änderung der angewandten Techniken und der apparativen Ausstattung der Strahleninstitute ausdrückt. [1,2] Das Aufkommen von neuen Methoden, zunächst der Sonographie, dann der Computertomographie und der Kernspintomographie ermöglicht oftmals eine Diagnosestellung, die ohne die klassische Angiographie auskommt. Auch die rapiden Fortschritte in der digitalen Subtraktionsangiographie (im folgenden D.S.A.) hatten einen starken Rückgang der konventionellen Angiographie zur Folge, wobei der arteriellen D.S.A. eine sehr viel größere Bedeutung zukommt als der venösen. Die venöse D.S.A. beschränkt sich in fast allen Fällen auf postoperative Kontrolluntersuchungen und die renale Hypertoniediagnostik. [1,3,4] Die hohe diagnostische Aussagekraft der D.S.A. bei geringerer Belastung für den Patienten führte in vielen radiologischen Einrichtungen zum Austausch der herkömmlichen großformatigen Angiographieanlagen zugunsten neuer, moderner D.S.A. Anlagen. [2] Die Indikationen für die Durchführung der D.S.A. liegen vor allem in der AVK Diagnostik, des Weiteren in der intra- und postoperativen Überprüfung der Gefäßsituation. Nach Vosshenrich et al. [1] macht die Untersuchung von Durchblutungsstörungen der arteriellen Becken-Bein-Strombahn zur Diagnostik der arteriellen Verschlusskrankheit circa 60 % aller angiographischen Maßnahmen aus, nach anderen Quellen bis zu 70 % [4]. Die Darstellung der Gefäße der unteren Extremität steht in der Häufigkeit der Untersuchungen an erster Stelle, gefolgt von Fragestellungen zur Gefäßbeschaffenheit im zervikalen und cerebralen Bereich. 6

In den letzten Jahren hat sich die Technik auf dem Bereich der Magnetresonanztomographie und vor allem der Magnetresonanzangiographie in einer Weise fortentwickelt, die sie möglicherweise zu einem der D.S.A. diagnostisch ebenbürtigen Verfahren macht. Die Darstellung der Nierenarterien bei klinisch kritischen Situationen wie Niereninsuffizienz oder bestehender Allergie, bei denen eine Kontrastmittelgabe kontraindiziert ist [5,6], die Diagnostik von Abdominalaortenaneurysmen, bei der Erweiterungen, Thrombosierungen, Dissektionen oder Inflammationen sicher erkannt werden können [7], aber auch eine Kontrolle nach interventionellen oder chirurgischen Eingriffen sowie zur Überprüfung der Durchgängigkeit von Bypasses und der Suffizienz von Anastomosen [8] ist mit der nichtinvasiven Kernspinangiographie heute routinemäßig möglich. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit: Prüfung der TOF MR - Angiographie Die Möglichkeiten der Darstellung der Gefäße im Becken-Bein-Abschnitt haben in den letzten Jahren zugenommen. War bis vor einiger Zeit noch die konventionelle Angiographie das bildgebende Verfahren der Wahl, sind bis heute die digitale Subtraktionsangiographie, die Kernspinangiographie und in neuester Zeit auch die computertomographische Gefäßdarstellung hinzugekommen. Daneben existiert die Methode des Ultraschall Duplexverfahrens, das als nichtinvasives Verfahren immer mehr Bedeutung erlangt. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung ist die Prüfung der klinischen Relevanz der verschiedenen Verfahren zur Gefäßdarstellung. Ein Versuch, die Wertigkeit der nichtinvasiven und invasiven Techniken gegenüberzustellen und zu bewerten, wird anhand der erhobenen eigenen Untersuchungsergebnisse und der Ergebnisse anderer Forschungsgruppen unternommen. Insbesondere sollen die Vor- und Nachteile der TOF MR Angiographie denen der DSA gegenübergestellt werden, die Fragestellung ist, ob die DSA in Teilbereichen durch die Kernspinresonanz Technik ersetzt werden kann. 7

2. Untersuchungsmethoden 2.1. Digitale Subtraktionsangiographie (DSA) Die digitale Subtraktionsangiographie als bildgebendes Verfahren zur Darstellung des arteriellen Gefäßsystems wurde ursprünglich mittels intravenöser Kontrastmittelapplikation durchgeführt. Bei der intravenösen Untersuchungstechnik liegen die Vorteile insbesondere in der geringen Belastung des Patienten und in der ambulanten Durchführbarkeit der Untersuchung. Es zeigen sich jedoch gravierende Nachteile in der Bildqualität. Zum einen können die arteriellen Gefäße in der Darstellung von anderen kontrastmitteldurchströmten Arealen überlagert werden, beispielsweise bei der Darstellung der Darmgefäße. Dazu kommt eine starke Verdünnung des Kontrastmittels, welche die Bildqualität und Auflösung des Verfahrens limitiert und hohe Kontrastmittelkonzentrationen und mengen erfordert. Des Weiteren ist die intravenöse Kontrastmittelgabe eine Belastung, die bei Patienten mit Herzinsuffizienz, Diabetikern und Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion nur bedingt vertretbar ist. Durch eine direkte arterielle Kontrastmittelgabe über spezielle Katheter in Verbindung mit der digitalen Subtraktion der Bilddaten verlieren die genannten Probleme zum Teil ihre Bedeutung. Die intraarterielle digitale Subtraktionsangiographie, kurz DSA, ist bis heute der Goldstandard der angiographischen Verfahren. Bei der Anwendung der digitalen Subtraktionsmethode bringt man das Röntgenbild einer Region mit einem weiteren Bild derselben Region zur Deckung. Das zweite Bild unterscheidet sich nur durch die Kontrastmittelfüllung der Gefäße vom ersten. Bei einer Subtraktion der auf beiden Aufnahmen enthaltenen Informationen sind nun die abweichenden Strukturen, also der Kontrastmittelschatten dargestellt. 8

Nach Umwandlung der in analoger Form vorliegenden Signale der Röntgenbilder in digitale Informationen mit Hilfe einer Fernsehkette lassen sich sämtliche Bilddaten für eine weitere Nachbearbeitung und Dokumentation digital speichern. Ein Vorteil der invasiven DSA ist die Möglichkeit, innerhalb einer Sitzung die Gefäßstrukturen zu beurteilen und danach interventionell tätig zu werden, wie beispielsweise durch die bereits liegende Schleuse einen Stent einzulegen oder eine Ballondilatation verengter Gefäße durchzuführen. Nachteile der digitalen Subtraktionsangiographie sind zum einen die Belastung des Patienten durch ionisierende Strahlung, zum anderen die Verabreichung von Kontrastmitteln, welche neben den oben genannten Risiken auch die Gefahr einer allergischen Reaktion bergen. Bei Indikationsstellungen, die keiner sofortigen interventionellen Therapie bedürfen, verliert die DSA im Zuge der Weiterentwicklung der möglichen kontrastmittelfreien, ohne ionisierende Strahlung arbeitenden Techniken wie der Kernspinresonanzangiographie oder der farbkodierten Duplexsonographie sowie der ebenfalls nichtinvasiven computertomographischen Angiographie zunehmend ihre Bedeutung. So wird beispielsweise bei postoperativen Kontrolluntersuchungen, in der Shuntdarstellung bei Dialysepatienten, aber auch in der Diagnostik von Aneurysmen im thorakalen Bereich auf genannte weniger belastende Verfahren wie Kernspinangiographie oder CT zugegriffen. Es folgt eine beispielhafte Darstellung der Becken-Bein-Arterien in DSA Technik. 9

Abbildung 1: Beispielhafte Darstellung einer DSA Technik. Zur Darstellung kommen Aorta abdominalis, Aa. Iliacae communes mit Aufteilung in Aa. Iliacae internae et externae. 10

Abbildung 2: Darstellung Aa. femorales communes, im Verlauf der femorales superficialis mit Gefäßabbruch im Bereich der linken A. femoralis superficialis. Wiederauffüllung des Gefäßes der A. poplitea. 11

Abbildung 3: Darstellung der Aa. popliteae bds. mit Trifurkation, Aufspaltung in Aa. tibiales anteriores, posteriores und Aa. fibulares. 12

Abbildung 4: Verlauf der Unterschenkelarterien soweit darstellbar. 13

2.2. Farbcodierte Duplexsonographie In der AVK - Diagnostik der supraaortalen, extrakraniellen Gefäße dominiert die farbkodierte Duplexsonographie, kurz FKDS, die vor allem bei höhergradigen, hämodynamisch relevanten Stenosen mit guten Ergebnissen aufwarten kann. [3] Die Technik der farbkodierten Duplexsonographie ist ein Verfahren, welches im Zuge der Weiterentwicklung der Ultraschalltechnik in der reinen Diagnostik von Gefäßveränderungen und Erkrankungen eine Konkurrenz zu den herkömmlichen Methoden darstellt. Mit der FKDS ist eine Darstellung des Blutflussverhaltens qualitativ und quantitativ möglich. Dazu werden in einem kombinierten Doppler- und B-Bild-Echoverfahren die farbkodierte zweidimensionale Blutströmungsinformation getrennt von der Bildinformation registriert, dann aber gemeinsam auf einem Bildschirm dargestellt. Für die strukturelle Abbildung wird in aller Regel eine schwarz-weiße Kodierung gewählt, während die Strömung in farbkodierter Form präsentiert wird. Zugrunde gelegt wird eine Farbskala, deren Grenzen variabel vom Untersucher entsprechend den erwarteten Strömungsgeschwindigkeiten definiert werden können. Üblicherweise wird die venöse Strömung blau, die arterielle rot kodiert. Die Farbsättigung nimmt mit wachsenden Geschwindigkeiten zu. Bei der Duplexsonographie ermöglicht das B-Bild Aussagen über morphologische Strukturen innerhalb des Gefäßlumens und des umliegenden Gewebes, die anatomische Lage, räumliche Beziehungen zwischen benachbarten Strukturen, Gefäßkaliber, Gefäßwandmorphologie, Binnenlumenstrukturen wie Plaques oder Thromben sowie Kompressibilität der Venen. Im gepulsten Doppler Modus gelingt durch den Einsatz eines räumlich eng begrenzbaren Informationsvolumens eine weitgehend überlagerungsfreie Erfassung lokaler Strömungsphänomene. Durch die Analyse des registrierten Frequenz-Zeit-Spektrums lassen sich die hämodynamische Wirksamkeit von B-Bild-sonographisch dargestellten Wandauflagerungen beurteilen, Gefäßstenosen in Arterien graduieren und prä- und postokklusive Veränderungen der Dopplerströmungskurve nachweisen. 14

Der Einsatz der Duplexsonographie erfolgt in allen Gefäßgebieten, sowohl im arteriellen als auch im venösen Sektor. Die Messungen mit dem Doppler-mode zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Gefäßstenosen, zum Lokalisieren und Ausmessen der Verschlüsse erfordern jedoch ein sorgfältiges Abtasten der Arterien, das zeitraubend ist und besonders in dünnkalibrigen Gefäßen oft nicht gelingt. Im Farbdoppler Modus ist nun durch die visuelle, dynamische Darstellung der Blutströmung das Auffinden der Blutleiter erheblich vereinfacht, insbesondere das Aufsuchen tiefliegender Gefäße und dünnkalibriger Arterien und Venen konnte erst durch die farbkodierte Darstellung in einem vertretbaren zeitlichen Aufwand realisiert werden. [x] Beschränkungen für dieses Verfahren ergeben sich durch eine hohe Patienten- und Untersucherabhängigkeit. Messfehler können leicht auftreten, zum Beispiel kann eine Änderung der Gefäßachse relativ zum Schallkopf, wie sie bei einem bogenförmigen Verlauf einer Arterie vorkommt, zu einer Änderung der Farbdopplerinformation führen. Dies bedeutet, dass nicht jede Farbänderung einer pathologischen Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit gleichzusetzen ist und die Bewertung des Befundes von der Erfahrung des Untersuchers abhängt. Wandbewegungsartefakte ebenso wie Gefäßwandveränderungen, z.b. Kalkablagerungen, komplizierte Verläufe und tiefliegende Gefäße führen wie unruhiges Verhalten des Patienten zu Problemen, auch Darmgasüberlagerungen oder Aszites können das Untersuchungsergebnis im Abdomen beeinflussen. [21] Die Farbkodierte Duplexsonographie kommt als nichtinvasives Verfahren zur Darstellung von Gefäßen ohne Kontrastmittel aus und erweist sich damit in bestimmten Gefäßregionen aufgrund hoher Sensitivität und Spezifität als geeignete Untersuchung. 15

2.3. Kernspinresonanz Mit der Technik der magnetischen Kernspinresonanz vollzieht sich eine Wende auf dem Gebiet der Gefäßdarstellung. Mit der Kernspinresonanztechnik lassen sich nicht nur ortsfestes, d.h. stationäres Gewebe wie Knochen oder Muskulatur oder auch Organe darstellen, sondern auch fließende Strukturen wie beispielsweise Blut in den Arterien oder Venen. Durch eine geeignete Wahl der Abbildungsverfahren ist es möglich, dass das gemessene Signal der bewegten Strukturen, d.h. des Blutes, sehr viel stärker ist als das des unbewegten umliegenden Gewebes. Die Kernspinangiographie basiert darauf, die Protonen in ein statisches magnetisches Feld zu bringen, woraufhin sich alle Protonen parallel zueinander ausrichten. Durch eine spezielle Radiowellenfrequenz, die so genannte Lamor Frequenz, können diese nun ausgelenkt werden. Aus der Auslenkung beziehungsweise Querlage zum statischen Feld resultiert eine Signalabstrahlung, die durch Weiterverarbeitung zum kernspintomographischen Abbild der Untersuchungsregion umgerechnet wird. Zur Erzeugung eines Bildes muss die Quelle und die Stärke eines Signals berechnet werden. Dazu wird zusätzlich zum statischen Magnetfeld ein so genanntes Gradientenfeld erzeugt. Damit liegt jeder Punkt in der betrachteten Region in einem leicht unterschiedlichen Feld. Da die Protonen nun abhängig von ihrem speziellen magnetischen Feld präzessieren, hat jeder Punkt entlang eines Gradientenfeldes ein unterschiedliches Signal. Durch Dekodierung der Signale lässt sich nun der Ursprungsort feststellen. Entsprechend der Magnetfeldstärke kann jeder Atomart eine bestimmte Resonanzfrequenz zugeordnet werden. Den stärksten Resonanzeffekt haben die Wasserstoffkerne. Üblicherweise geben Flüssigkeiten ein stärkeres Signal als Festkörper, so dass bei der Kernspinuntersuchung vor allem Signale gesehen werden, die von den Protonen des Wassers ausgehen. Bei der Angiographie in Kernspinresonanztechnik handelt es sich um die bildliche Darstellung von Flussphänomenen des Blutes, die darauf beruht, dass ein optimaler 16

Kontrast zwischen dem fließenden Blut und den statischen Gewebestrukturen erreicht wird. umgebenden 2.3.1. Time-Of-Flight Kernspinangiographie Die Time-Of-Flight MRA basiert darauf, dass die das Gefäß umgebenden Strukturen durch eine hohe Anregungsfrequenz ihr Signal aufgrund von Sättigungsphänomenen verlieren. Durch eine hohe Anregungsfrequenz hat das stationäre Gewebe, welches die interessierenden Strukturen umgibt, keine Möglichkeit zur Relaxation. Damit verliert die Gefäßumgebung an Signalintensität. Strömen nun neue, d.h. ungesättigte Protonen mit dem Blutstrom in den Untersuchungsbereich, so erzeugen diese ein starkes Signal, welches bei einem konstanten Blutfluss nicht abgeschwächt bzw. abgesättigt wird. Das Ergebnis dieser Untersuchung ist ein Querschnitt des Blutgefäßes. Um nun eine Darstellung des gesamten Abschnittes zu erhalten, muss die Messung wiederholt werden, d.h. ein Stapel aus einzelnen Schichten wird ermittelt. Aus dem Ergebnis der Einzeluntersuchungen lassen sich in der Nachbearbeitung der Bilddaten dann die entsprechenden Projektionsangiogramme berechnen, die den Verlauf des betreffenden Gefäßes über die interessierende Länge zusammenhängend darstellen. In der zweidimensionalen Time-Of-Flight Technik ist es möglich, sowohl schnellen als auch langsamen Blutfluss darzustellen, da die Schichtdicke der akquirierten Ebene sehr dünn gewählt ist, und das fließende Blut nicht ausreichend lang an einer Stelle verbleibt, um durch Sättigungsphänomene einen Signalverlust zu erfahren. Daher lassen sich in dieser Technik auch die Beingefäße und venöser Blutstrom darstellen. Nachteilig ist die gleichzeitige Darstellung aller im Bildausschnitt vorhandenen Gefäße und der darin vorhandenen Bewegung. 17

Um die Überlagerung von venösem und arteriellem Blutstrom zu vermeiden, wurde ein Sättigungsverfahren entwickelt, welches die von distal einströmenden venösen Signale in einer Ebene unterhalb der betrachteten Ebene absättigt, so dass die Protonen des venösen Flusses vorgesättigt in die Bildebene fließen und damit kein neues Signal erzeugen können. 2.3.2. 2D Phasenkontrast MRA Bei der Phasenkontrasttechnik macht man sich die Bewegung der Spins entlang eines Magnetfeldgradienten zunutze, wodurch man eine quantitative Information über den Blutfluss erhalten kann, d.h. die Geschwindigkeiten von Spins messen kann. Das Prinzip der Phasenkontrast MR Angiographie besteht in der komplexen Verrechnung zweier Datensätze, die mit unterschiedlicher Sensitivität die Flussphänomene aufzeichnen. Während der erste Datensatz mit einer flusskompensierten Sequenz aufgenommen wird, benutzt man für die Aufnahme des zweiten Datensatzes eine Sequenz mit Flusssensitivierung. Der Grad der Flusssensitivierung wird dabei durch die Parameter eines Gradientenpulspaares innerhalb der Messsequenz kontrolliert. Es genügen prinzipiell drei Gradientenpulse mit einer adäquaten Dauer und Polarität, um die Phasenverschiebung gleich Null werden zu lassen, unabhängig von der Geschwindigkeit des Spins. Dabei spricht man vom Prinzip der Flusskompensation. Nach Abschluss der Messung werden beide Signale voneinander subtrahiert, wodurch es zu einer Aufhebung der unbewegten Spins kommt, d.h. der Hintergrund und die das Gefäß oder das fließende Blut umgebenden Gewebe heben sich auf. Die Verrechnung beider Datensätze führt zu einem Signal, welches von der Größe der Phasenverschiebung, dem zeitlichen Abstand der Pulse und damit von der Geschwindigkeit des Blutflusses abhängt. Dieses Signal kodiert das sich ergebende Bild. Entscheidender Nachteil dieses Verfahrens ist die lange Untersuchungsdauer, da eine große Anzahl von Datenakquisitionen erfolgen muss. 18

Begrenzt wird die Einsatzmöglichkeit der Phasenkontrast MRA außerdem durch die mit steigender Strömungsgeschwindigkeit flauer werdenden Differenzsignale. Eine genaue Kenntnis der zu erwartenden Blutflussgeschwindigkeit ist vor der Untersuchung erforderlich, um die Akquisitionsparameter individuell anpassen zu können. 2.3.3. Kontrastverstärkte MR Angiographie (CE Angiographie) Bei der kontrastmittelverstärkten MRA, im folgenden CE MRA genannt, handelt es sich um ein prinzipiell mit der D.S.A. vergleichbares Verfahren. Es wird ein Kontrastmittel injiziert, das resultierende Bild zeigt schlussendlich ein durchströmtes Gefäßlumen in dreidimensionalen Bildgebungssequenzen. Im Gegensatz zur D.S.A. wird das Kontrastmittel intravenös verabreicht, hieraus ergibt sich eine deutlich geringere Belastung des Patienten. Die Gefäßdarstellung mit Hilfe dieses Verfahrens ohne Einsatz eines Kontrastmittels ist nicht verwertbar, da aufgrund der kurzen Repetitionszeiten eine zu rasche Sättigung des Blutsignals entsteht. Die Unterstützung durch MR Kontrastmittel, insbesondere Gadoliniumchelat-Komplexe, führt zu einer Verkürzung der Längsrelaxationszeit, was stets mit einer Verstärkung des gemessenen Signals einhergeht. Sobald die Repetitionszeit kürzer wird als die Längsrelaxationszeit, findet eine deutliche Signalverschlechterung des interessierenden Gewebes, also der Gefäße, statt. Die wichtigste Voraussetzung für die Technik der CE MR Angiographie ist eine genaue zeitliche Abstimmung von Kontrastmittelinjektion und Datenakquisition. Erfolgt die Messung zu früh, ist noch kein Kontrastmittel im betreffenden Gefäßabschnitt angekommen, bei zu später Messung ist das Kontrastmittelbolus bereits auf das gesamte Blutvolumen verteilt und entsprechend verdünnt, was zu nicht ausreichender Verstärkung bei der Datenaufnahme führt. 19

Eine weitere zu berücksichtigende Größe ist die Länge des Messfensters. Findet in diesem bereits ein Rückstrom des Kontrastmittels über den venösen Teil des Gefäßsystems statt, kommt es zu einem Überlagerungsphänomen, welches die Interpretation der Datensätze erheblich erschwert. Die Anforderungen an das MR System sind erheblich. Um eine hohe räumliche Auflösung und damit eine hohe Aussagekraft zu erhalten muss eine sehr große Datenmenge in kürzester Zeit aufgenommen werden. Hochleistungsgradientensysteme sind erforderlich, um mit kurzen Repetitions- und Echozeiten ein sinnvolles 3D Volumen in der durch die arterielle Phase vorgegebenen kurzen Zeitspanne zu verarbeiten. Durch den Einsatz des Kontrastmittels kann das Mess- oder Zeitfenster für die Akquisition sehr kurz gehalten werden, was einen entscheidenden Zeitgewinn gegenüber den anderen MRA Verfahren erbringt. Durch seine Unabhängigkeit gegenüber der flussinduzierten Dephasierung ist es besonders vorteilhaft bei der Bildgebung stark gekrümmter Gefäße und stenosierter Bereiche. Es folgen Beispiele für Darstellungen der Becken-Bein-Arterien in 2D TOF MRA Technik. 20

Abbildung 5: Beispielhafte Darstellung der Becken-Bein-Arterien in MRA Technik. Darstellung der Aorta abdominalis mit Nierenarterienabgängen, Aa. iliacae communes, Aufspaltung in Aa. iliacae externae et internae, im weitern Verlauf Aa. femorales communes mit Aufspaltung in femorales profundae und femorales superficiales. 21

Abbildung 6: Darstellung der Aa. popliteae, Trifurkation in Aa. tibiales anteriores. posteriores und Aa. fibulares. 22

2.4. Computertomographie Durch die Einführung der Computertomographie wurde ein Wandel der Gefäßdiagnostik eingeleitet, doch war die Methode zunächst nicht ausreichend verwertbar, da die räumliche Auflösung und insbesondere die Darstellung von Flussphänomenen ein Problem darstellte. Durch die Einführung der Spiral- Computertomographie lässt sich seit mehreren Jahren eine zufriedenstellende dreidimensionale Darstellung der größeren Gefäße in unterschiedlichen Techniken erzielen. Die computertomographische Angiographie ist wie die Kernspinangiographie ein geringinvasives Untersuchungsverfahren mit einer hohen räumlichen, aber begrenzten zeitlichen Auflösung. Ähnlich wie die DSA ist die Gabe von jodhaltigen Kontrastmitteln erforderlich, auch bei diesem Verfahren kommt eine nicht zu vernachlässigende Strahlenexposition für den Patienten zustande. Ein Vorteil der computertomographischen Diagnostik von Gefäßveränderungen besteht in der Darstellbarkeit von Gefäßverkalkungen, der Möglichkeit zur Beurteilung der Wandstruktur größerer Gefäße sowie der exakten Bestimmung der Lumenweite eines Gefäßes. Verglichen mit der DSA ergibt sich hier eine bessere diagnostische Aussage vor interventionellen Eingriffen, doch die einzeitige Diagnostik und Therapie ist nicht möglich. Die computergesteuerten Rekonstruktionsverfahren ermöglichen eine 3-D-Darstellung größerer Gefäße, die Nachverarbeitungszeit der digitalen Bilder nimmt jedoch relativ viel Zeit in Anspruch. 23

3. Krankheitsbilder, Vorkommen 3.1. Obliterierende Arteriosklerose Die chronische Obliteration der Aorta und der Extremitätenarterien wird in sechs Verschlusstypen eingeteilt. Schultergürtel-Arm-Typ peripher-digitaler Typ Beckentyp (Aorta abdominalis, A. iliaca communis, A. iliaca externa) Oberschenkeltyp (A. femoralis, A. poplitea) peripherer Typ ( Unterschenkel- und Fußarterien) Kombinationstyp (Verschlüsse auf mehreren Etagen) Des Weiteren existiert die Stadieneinteilung nach Fontaine, die sich am Schweregrad der Durchblutungsstörung und der damit verbundenen Klinik orientiert. Stadium I: Beschwerdefreiheit, uncharakteristische Missempfindungen Stadium II: Belastungsschmerz, Claudicatio intermittens, Dyspraxia intermittens Stadium III: Ruheschmerz Stadium IV: Nekrose, Gangrän Bei Befall der unteren Extremität handelt es sich in mehr als 50% der Fälle um eine arterielle Verschlusskrankheit des Oberschenkeltyps, in 30% um den Beckentyp und in 20% um einen peripheren Befall. [49] Die häufigste Indikation für die Angiographie der Arterien der unteren Extremität ist die Arterielle Verschlusskrankheit, etwa 60% aller Angiographien werden zur AVK - Diagnostik der Becken-Bein-Arterien durchgeführt. 24

Bei der Arteriosklerose, die sich als Intima- und Mediaveränderung der Arterien manifestiert, kommt es zu einer herdförmigen Anhäufung von Lipiden, Kohlenhydraten, Blutbestandteilen, fibrinösem Gewebe und Kalzium. Der Prozess der Arteriosklerose verläuft chronisch über Jahre und Jahrzehnte. Häufig erfährt die Erkrankung eine schubweise Entwicklung, die bis zum akuten Gefäßverschluss führen kann. Bei einem Befall der Koronararterien resultiert daraus eine Myokardischämie mit Untergang des Gewebes im Sinne eines Herzinfarktes mit allen Komplikationen. Die Arteriosklerose beginnt in der Gefäßwand mit leichten subendothelialen Lipideinlagerungen, daraufhin erfolgt eine Verhärtung der Gefäßwand aufgrund fibrotischer Umbauprozesse. Die Fettdepotbildung in der Gefäßwand nimmt zu, die Deckplatte des gebildeten atherosklerotischen Plaques verliert ihre Stabilität. Im weiteren Verlauf der Erkrankung kommt es zu einer gesteigerten Anheftung von Thrombozyten und Gerinnseln, was zum akuten Gefäßverschluss führen kann. Die zur Arteriosklerose beitragenden Risikofaktoren sind vielfältig. Zunächst ist die Hypercholesterinämie zu nennen, die als Dyslipoproteinämie bei zu hohen Plasmaspiegeln zu einer Einlagerung cholesterinreicher LDL-Partikel in die Gefäßwand führt. Übermäßige Einlagerung von LDL im subendothelialen Raum führt zu einem verzögerten Abbau durch Makrophagen, die längere Verweildauer erhöht die Empfindlichkeit für eine Oxidation durch freie Radikale. Oxidierte LDL ziehen weitere Monozyten an, um den Abräumvorgang zu intensivieren und das Gleichgewicht der Gefäßwand wiederherzustellen. Die angelockten und aktivierten Monozyten oder Makrophagen nehmen die LDL über besondere Rezeptoren auf und werden durch diese Überladung zu Schaumzellen umgewandelt. Aktivierte Makrophagen und Schaumzellen setzen wiederum Radikale frei, was nun bei weiterhin vorhandenem LDL-Überschuss im Plasma zu einem Circulus vitiosus führt. Das Endothel wird geschädigt, und weitere LDL treten über. Die Anheftung der Thrombozyten an die derart geschädigte Gefäßwand wird forciert, die Bildung von 25

bestimmten Mediatoren und Wachstumsfaktoren durch die Plättchen führt zu weiteren Strukturveränderungen der Gefäßwand. Die glatten Muskelzellen der Media beginnen zu proliferiern und wandern in den subendothelialen Intimabereich. Dort wandeln sie sich in Zellen um, die Bindegewebe erzeugen, oder ähnlich den Makrophagen wiederum LDL aufnehmen und zu Schaumzellen werden. Als Folge kommt es zu Strukturveränderungen der Gefäßwand mit einer Vermehrung des Fasermaterials, einer Ausdünnung der Media und Auflockerung der Lamina elastica interna. Die herabgesetzte Endothelfunktion und die daraus entstehende Mangelsekretion von Mediatorsubstanzen führt nun zu einer Störung der Gerinnungshemmung und der Gefäßrelaxation, es kann leichter zu einem thrombotischen Geschehen oder einem Gefäßverschluss durch Vasospasmus kommen. Das Rauchen als weiterer Risikofaktor führt ebenfalls zur Endothelschädigung. Durch die im Rauch enthaltenen Stoffe kommt es zu plättchenaktivierenden Mechanismen, so dass die Anheftung der Thrombozyten am bereits geschädigten Endothel gefördert wird. Der bei Rauchern erhöhte Fibrinogenspiegel und die verstärkte Aktivität des Plasminogenaktivator-Inhibitors stellt ein zusätzliches Risiko für thrombotische Komplikationen dar. Der erhöhte Blutdruck als Risikofaktor führt zu einer gesteigerten mechanischen Belastung des Endothels. Vor allem bei chronischer Hypertonie und hohen Druckspitzenwerten kann es zu ausgedehnten Schäden an der Gefäßwand kommen. Dazu gehören eine Auflockerung des Endothelverbandes, einer daraus resultierenden gestörten Barrierefunktion und damit einer Einschränkung der spezifischen Leistungen des Endothels. Ein bedeutender Risikofaktor für die Entwicklung und Beschleunigung der Arteriosklerose ist der Diabetes mellitus. Hohe Blutzuckerspiegel führen zu einer Bindung von Glucosemolekülen an verschiedene Proteinstrukturen. Diese Glukosylierung erfolgt auch an den Lipoproteinen. Die glukosylierten LDL werden von den Gefäßwandmakrophagen ungehemmt aufgenommen, die Bildung von Schaumzellen und damit die Ablagerung von Cholesterin wird beschleunigt. 26

Beim Typ II-Diabetes mit hohem Insulinspiegel wird dem Hormon selbst eine Förderung der Proliferation und Migration der glatten Muskelzellen und damit des Wandumbaus zugeschrieben. Die Arteriosklerose ist von der WHO in drei Stufen eingeteilt worden. Stufe I der Erkrankung manifestiert sich mit Lipideinlagerungen in Form von Schaumzellen im subendothelialen Raum der Gefäßwand. Stufe II zeigt bereits erhabene, durch Einlagerung von Fasermaterial feste Läsionen, die im Kern aus cholesterinreichen Lipiden und Kollagenfasern bestehen. Überdeckt wird dieser so genannte fibröse Plaque von einer Deckplatte. Stufe III ist durch den so genannten reifen Plaque gekennzeichnet, der groß, steif und oftmals ulzeriert ist. Es lassen sich feste Bestandteile wie Kalk und Cholesterinkristalle nachweisen. Aus dem Zusammenspiel dieser Gefäßwandveränderungen resultieren als Krankeitsbilder die koronare Herzkrankheit, die periphere arterielle Verschlusskrankheit und die zerebrovaskuläre Insuffizienz. Es besteht eine genetische und geschlechtsspezifische Disposition für diese Erkrankung, daneben spielt auch das Alter eine Rolle, auch wenn die Erkrankung bereits im Kindesalter beginnt. Genetische und geschlechtsspezifische Faktoren sowie das Lebensalter sind in der Regel nicht beeinflussbar, andere Erkrankungen und Risikofaktoren, die zu einer Schädigung der Gefäße führen dagegen schon. Dies sind vor allem der Diabetes mellitus, Hyperlipoproteinämie, Hypertonie und Nikotinabusus. Die im Einzelfalle bereits vorhandenen Erkrankungen sind nicht mehr vermeidbar, doch lässt sich durch adäquate Diagnostik und Therapie ein Fortschreiten verhindern oder zumindest verlangsamen. Vermeidbar bleiben die den Erkrankungen in aller Regel zugrunde liegenden Fehlverhaltensformen, wie Bewegungsmangel, Fehlernährung, Übergewicht, Nikotinabusus und Stress. 27

In der Bundesrepublik Deutschland liegt die Prävalenz der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit bei ca. 2% der 35- bis 44jährigen und bei ca. 6% der 45- bis 54jährigen Männer. Rauchen, Hypertonie und Hyperlipoproteinämie stellen die weitaus häufigsten Risikofaktoren der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit dar, in Kombination potenziert sich das Risiko. Nikotinabusus führt vornehmlich zum Auftreten peripherer Gefäßverschlüsse, der Befall der Zerebralarterien ist bei Hypertonus stärker ausgeprägt. Diabetes mellitus führt zu einem 4fach höheren Risiko, einen Extremitätenarterienverschluss zu erleiden. Faktoren für die Bestimmung des Erkrankungsrisikos sind das Manifestationsalter und die Art des Diabetes mellitus. Bei Hyperlipoproteinämie sind vor allem Patienten mit den Typen IIa, IIb sowie IV nach Frederickson besonders gefährdet. Bei Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit stellt sich eine koronare Herzkrankheit etwa 2,5mal häufiger ein als bei gefäßgesunden Personen, umgekehrt erkranken Patienten mit koronarer Herzkrankheit 2,3mal häufiger an einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit. Damit stellen beide Erkrankungen ein gegenseitiges Risiko dar. Tabelle 1 [49]. Risikofaktoren bei peripherer arterieller Verschlusskrankheit (n = 2229) Männlich [%] Weiblich [%] Gesamt [%] Rauchen 83,9 16,1 53,1 Hypertonie 64,1 35,9 50,8 Hyperlipoproteinämie 64,1 35,9 44,1 Diabetes mellitus 53,8 46,2 30,4 Hyperurikämie 76,6 23,4 26,1 28

3.2. Diabetische Angiopathien Bei der diabetischen Makroangiopathie handelt es sich um eine generalisierte verschließende Gefäßerkrankung in allen Stromgebieten, betroffen sind vor allem die peripheren Extremitätenarterien, die Koronararterien und die Zentralarterien. Mehr als 80% der Diabetespatienten erliegen einem Gefäßleiden, neben der diabetischen Nephroangiopathie führt der Myokardinfarkt als Todesursache. Das Auftreten von Gefäßerkrankungen bei Diabetikern ist auch abhängig vom Zeitpunkt des Beginns des Diabetes und von vorhandenen zusätzlichen Risikofaktoren, insbesondere dem Rauchen. Diabetiker jenseits des 40. Lebensjahres erkranken 5mal häufiger an einer arteriellen Verschlusskrankheit als Nichtdiabetiker. Das Geschlechterverhältnis ist hier ausgeglichen. Es kommt in erster Linie zu Verschlüssen der peripheren oder akralen Arterien. Die gleichzeitig bestehende Mikroangiopathie und diabetische Neuropathie sorgen gemeinsam mit einer abgeschwächten Infektresistenz des Gewebes dafür, dass sich die diabetische Angiopathie oft erstmals in Störungen der Trophik und baldiger Gangränbildung manifestiert. 3.3. Entzündliche Arterienerkrankungen Hier ist in erster Linie die Thrombangiitis obliterans zu nennen, die in 98% der Fälle bei jungen Männern mit starkem Nikotinabusus auftritt. In der westlichen Hemisphäre macht diese Erkrankung circa 2-4% der verschließenden Arteriopathien aus. Kleine und mittlere Extremitätenarterien sind hierbei in der Regel am stärksten betroffen. Diese Erkrankung ist von klinischer Seite ohne Hilfsmittel nicht eindeutig klärbar, da die Symptomatik anderen Gefäßleiden gleicht. In der Angiographie lassen sich typischerweise multiple segmentale Gefäßverschlüsse mit stark geschlängelten Kollateralen nachweisen, die zuführenden Arterien sind glatt begrenzt mit auffallend engem Lumen, welches auf 29

den hohen Gefäßwandtonus zurückzuführen ist. Der erhöhte periphere Strömungswiderstand führt zu einem verlangsamten Abfluss des Kontrastmittels. 3.4. Akuter Arterienverschluss Beim akuten Arterienverschluss wird der Blutstrom durch endogenen oder exogenen Einfluss plötzlich unterbrochen. Als endogene Ursache kommt beispielsweise die Möglichkeit einer Embolie, als exogene Ursache lässt sich eine ungewollte Kompression des Gefäßes nennen. Dabei bleibt die Gefäßkontinuität erhalten. Die häufigsten Ursachen eines akuten Arterienverschlusses sind in erster Linie Thrombembolien oder Thrombosen. Unter Umständen ist der Verschluss nicht komplett, es kann ein geringes Restlumen beziehungsweise eine Restdurchblutung vorhanden sein. Akuten Verschlüssen der Extremitätenarterien liegt in über 80% der Fälle ein embolisches Geschehen zugrunde. Die Arterien der unteren Extremität sind deutlich häufiger betroffen als die Armgefäße. Ätiologisch führend sind abgehende Gerinnsel aus dem linken Herzen, vor allem bei Herzrhythmusstörungen, Mitralstenosen oder anderen Herzklappenerkrankungen. Seltener erfolgt die Verlegung der Arterien durch eine Ablösung proximaler wandständiger Thromben aus Aneurysmen oder ulzerösen Plaques im Rahmen einer arteriosklerotischen Wandveränderung. Als weitere Ursachen kommen Luftoder Fettemboli sowie Fremdkörper oder abgelöste Tumorbestandteile in Betracht. Klinisch imponiert der akute Arterienverschluss in der Regel durch die von Pratt beschriebenen sechs P, pain = Schmerz, pallor = Blässe, paresthesia = Gefühlsstörung, pulselessness = Pulslosigkeit, paralysis = Bewegungsunfähigkeit, prostration = Schock. Unter Zuhilfenahme der Duplexsonographie lässt sich meist eine erste Abschätzung der Höhen- und Längenlokalisation des Geschehens durchführen. In der Regel ist ergänzend dazu eine Angiographie notwendig. 30

Die Durchführung einer Arteriographie zur Sicherung der Diagnose ist auch indiziert, wenn der Verdacht auf zusätzliche embolische Verschlüsse in viszeralen Arterien besteht, es sich möglicherweise um arterielle Spasmen handelt oder eine Arterienkompression von außen vorliegen könnte. 3.5. Gefäßmissbildungen Eine weitere Indikation für eine Darstellung der Gefäße sind Gefäßmissbildungen, die erworben oder angeboren sein können. Zu nennen sind vor allem Aneurysmen und Fisteln zwischen arterieller und venöser Strombahn. In etwa 3% des Sektionsgutes finden sich Aneurysmen der Aorta, in über 90% der Fälle handelt es sich um Ektasien. Die bevorzugte Lokalisation ist mit über 80% die Aorta abdominalis distal der Nierenarterienabgänge. Bei den peripheren Arterien sind vor allem die Arteria femoralis communis, Arteria poplitea sowie Arteria iliaca und Arteria subclavia befallen. Das Geschlechterverhältnis m:w beträgt 2:1, die häufigste Ursache für Aneurysmenbildung ist die Arteriosklerose. Weitere Ursachen können Luesinfektionen, Mykosen, und infektiöse Arteriitiden sein. Bei der arteriellen Verschlusskrankheit kommt es in seltenen Fällen zu poststenotischen Aneurysmen. Diese beruhen auf einem verstärkten, turbulenten Blutfluss, der mit erhöhten Drücken Einfluss auf die Gefäßwand nimmt. Arteriovenöse Fisteln können kongenital und erworben vorkommen. Erworbene Fisteln finden sich vor allem im Extremitätenbereich, ursächlich sind oftmals Traumen. Dazu zählen Gewalteinwirkung durch Stichwaffen, Geschosse, Splitter oder Knochenfragmente, aber auch iatrogene Ursachen, wie diagnostische und therapeutische Eingriffe, Biopsien, Angiographien, Ligaturen u.s.w. 31

Eine Sonderform ist der arteriovenöse Shunt zur Hämodialyse. Bei kongenitalen arteriovenösen Fisteln handelt es sich meist um nicht entwickelte embryonale Strukturen. 32

4. Material und Methoden Der Arbeit liegt die Fragestellung zugrunde, wie hoch die diagnostische Wertigkeit der Kernspinangiographie der Becken-Bein-Gefäße im Vergleich zur herkömmlichen arteriellen D.S.A. anzusehen ist. 4.1. Charakterisierung des Patientengutes Patienten Um einen solchen Vergleich durchzuführen, wurden die Angiographien von 45 Patienten ausgewertet. Bei allen Patienten wurde in geringem zeitlichem Abstand sowohl eine D.S.A. als auch eine kernspintomographische Untersuchung der arteriellen Becken-Bein-Strombahn durchgeführt. D.S.A. und MRA wurden im Abstand von durchschnittlich 28 Tagen durchgeführt, das längste Intervall zwischen den Untersuchungen betrug 166 Tage, das kürzeste 0 Tage. Mit einem Minuszeichen gekennzeichnete Untersuchungen sind in umgekehrter Reihenfolge, d.h. MRA vor DSA, durchgeführt worden. Das Alter der Patienten lag zwischen 47 und 81 Jahren, der Altersdurchschnitt bei 59 Jahren. 29 Patienten waren männlich, 16 waren weiblich. Indikationen für die durchgeführten Untersuchungen waren: Claudicatio intermittens, Ulcera bzw. gangränöse Veränderungen bei arterieller Verschlusskrankheit, es handelte sich um Patienten der AVK - Stadien II IV nach Fontaine. Als auslösende Faktoren für die Gefäßveränderungen waren anamnestisch in erster Linie arterielle Hypertonie, Nikotinabusus, langjährige Diabeteserkrankungen sowie Fettstoffwechselstörungen zu erheben. 33

Tabelle 2: Untersuchungsdaten Initialen geb.: Datum der Datum der DSA zur MRA D.S.A MRA 1 W.A. 19.01.1933 23.04.1996 23.04.1996 0 Tage 0 0 0 0 2 K.B. 02.08.1915 23.10.1995 14.09.1995 39 Tage 0 0 0 0 3 W.B. 18.10.1932 17.04.1996 17.04.1996 0 Tage 0 0 0 0 4 H.B. 02.01.1938 16.09.1996 11.10.1996-25 Tage 0 0 0 0 5 D.B. 23.09.1941 19.10.1995 22.09.1995 27 Tage DSA: 22.9.97 PTA: MRA: 0 18.10.97 19.10.97 6 F.B. 30.07.1931 13.11.1995 14.11.1995-1 Tage 0 0 0 0 7 K.D. 28.06.1946 26.03.1997 14.04.1997-19 Tage 0 0 0 0 8 R.F. 30.07.1946 25.10.1995 25.10.1995 0 Tage 0 0 0 0 9 I.F. 02.10.1924 23.12.1996 06.03.1997-73 Tage 0 0 0 0 10 N.F. 24.12.1928 11.10.1995 11.10.1995 0 Tage 0 0 0 0 11 G.H. 05.10.1925 26.08.1996 23.07.1996 34 Tage 0 0 0 0 12 H.G. 06.05.1938 20.10.1995 20.10.1995 0 Tage 0 0 0 0 13 R.G. 24.02.1940 26.07.1996 09.07.1996 17 Tage DSA: 9.7.96 MRA: PTA: 0 27.6.96 21.8.96 14 A.H. 08.09.1924 16.07.1996 27.06.1996 19 Tage 0 0 0 0 15 S.H. 24.02.1924 06.05.1996 25.03.1996 42 Tage DSA:25.3.96 PTA: MRA: 2.PTA: 4.4.96 6.5.96 17.5.96 16 H.H. 21.10.1937 15.01.1996 15.01.1996 0 Tage 0 0 0 0 17 W.H. 04.04.1929 19.07.1996 11.07.1996 8 Tage 0 0 0 0 18 B.J. 08.05.1940 19.06.1996 05.01.1996 166 Tage 0 0 0 0 19 M.K. 07.04.1942 08.11.1995 06.11.1995 2 Tage 0 0 0 0 20 R.K. 01.03.1936 11.01.1996 13.12.1995 29 Tage DSA:13.12.95 PTA: MRA: 0 9.1.96 11.1.96 21 M.K. 14.09.1939 13.05.1996 22.03.1996 52 Tage DSA: 22.3.96 1.PTA: 16.4.96 MRA: 13.5.96 2.PTA: 24.5.96 22 K.K. 23.03.1939 02.01.1997 06.01.1997-4 Tage 0 0 0 0 23 E.L. 18.07.1914 13.11.1995 13.11.1995 0 Tage 0 0 0 0 24 I.L. 18.02.1927 13.03.1997 13.05.1997-61 Tage 0 0 0 0 25 H.L. 30.07.1948 10.11.1995 10.11.1995 0 Tage 0 0 0 0 26 H.M. 31.03.1938 16.11.1995 12.12.1995-26 Tage DSA: 14.6.97 PTA: MRA: 2. PTA: 11.10.95 16.11.95 12.12.95 27 E.N. 04.06.1928 17.07.1996 11.07.1996 6 Tage 0 0 0 0 28 G.P. 13.05.1925 29.10.1996 22.08.1996 68 Tage DSA: 22.8.96 PTA: MRA: 0 18.9.96 29.10.96 29 G.P. 07.03.1922 22.07.1996 22.07.1996 0 Tage 0 0 0 0 30 R.R. 04.03.1939 25.02.1996 18.12.1995 69 Tage DSA: 18.12.95 PTA: MRA: 0 6.2.96 25.2.96 31 A.S. 06.08.1916 24.11.1995 20.11.1995 4 Tage 0 0 0 0 32 R.S. 05.02.1929 10.11.1995 09.11.1995 1 Tage 0 0 0 0 33 U.S. 28.02.1945 25.02.1997 18.03.1997-21 Tage 0 0 0 0 34 K.S. 02.08.1921 23.02.1996 22.02.1996 1 Tage 0 0 0 0 35 H.S. 26.02.1942 24.10.1995 24.10.1995 0 Tage 0 0 0 0 36 E.S. 14.07.1938 23.08.1996 23.08.1996 0 Tage DSA: 18.7.96 PTA: MRA: 0 19.8.96 23.8.96 37 E.S. 29.04.1939 23.02.1996 05.02.1996 18 Tage DSA: 5.2.96 PTA: MRA: 0 22.2.96 23.2.96 38 W.S. 08.05.1928 24.07.1996 10.07.1996 14 Tage 0 0 0 0 39 H.W. 29.09.1924 28.06.1996 15.06.1996 13 Tage 0 0 0 0 40 H.W. 03.04.1945 15.01.1997 17.01.1997-2 Tage 0 0 0 0 41 M.W. 03.03.1927 14.01.1997 07.02.1997-24 Tage 0 0 0 0 42 A.Y. 15.03.1943 09.10.1995 09.10.1995 0 Tage 0 0 0 0 43 P.Z. 23.01.1927 06.10.1995 27.10.1995-21 Tage 0 0 0 0 44 A.Z. 28.12.1937 03.04.1996 03.04.1996 0 Tage 0 0 0 0 45 M.Z. 15.01.1940 13.02.1997 11.03.1997-26 Tage 0 0 0 0 34

Tabelle 3: Patientendaten Initialen Geschlecht Geburtsdatum Alter bei MRA E.L. Männlich 18.07.1914 81 K.B. Weiblich 02.08.1915 80 A.S. Weiblich 06.08.1916 79 K.S. Männlich 02.08.1921 74 G.P. Weiblich 07.03.1922 74 S.H. Männlich 24.02.1924 72 A.H. Weiblich 08.09.1924 71 H.W. Männlich 29.09.1924 71 I.F. Weiblich 02.10.1924 71 G.P. Männlich 13.05.1925 71 G.H. Männlich 05.10.1925 70 P.Z. Männlich 23.01.1927 68 I.L. Weiblich 18.02.1927 70 W.S. Männlich 08.05.1928 68 E.N. Weiblich 04.06.1928 68 N.F. Männlich 24.12.1928 66 R.S. Männlich 05.02.1929 66 W.H. Männlich 04.04.1929 67 F.B. Männlich 30.07.1931 64 W.B. Männlich 18.10.1932 63 W.A. Männlich 19.01.1933 63 R.K. Weiblich 01.03.1936 59 H.H. Männlich 21.10.1937 58 A.Z. Männlich 28.12.1937 58 H.B. Männlich 02.01.1938 58 H.M. Männlich 31.03.1938 57 H.G. Männlich 06.05.1938 57 E.S. Weiblich 14.07.1938 58 R.R. Männlich 04.03.1939 56 E.S. Weiblich 29.04.1939 56 M.K. Männlich 14.09.1939 56 M.Z. Weiblich 15.01.1940 57 R.G. Männlich 24.02.1940 56 B.J. Männlich 08.05.1940 56 D.B. Männlich 23.09.1941 54 M.K. Männlich 07.04.1942 53 A.Y. Männlich 15.03.1943 52 H.S. Männlich 26.02.1945 53 U.S. Männlich 28.02.1945 51 H.W. Weiblich 03.04.1945 51 K.D. Weiblich 28.06.1946 50 R.F. Weiblich 30.07.1946 49 H.L. Weiblich 30.07.1948 47 59,53 von 47-81 Jahre Jahre +/- 35

4.2. Technik und Vorgehensweise 4.2.1. Technik Die D.S.A. wurde durchgeführt unter Verwendung eines Hochdruckinjektionverfahrens. Die Darstellung der Becken-Bein-Gefäße erfolgte in 5-6 Einzelschritten. Die Femoralisgabel und Beckenstrombahn wurde in zwei Projektionen dargestellt, zunächst im anterior-posterioren Strahlengang, dann in rechts/links Schrägprojektion. Die Kontrastmittelmenge, die erforderlich war, betrug jeweils 20ml für den Becken- und Oberschenkelbereich, 25ml für Unterschenkel und Füße. Die Magnetresonanzangiographie wurde durchgeführt in 2D Time-Of-Flight Technik. 4.2.2. Vorgehensweise Zur besseren Übersicht und Vergleichbarkeit wurde die arterielle Becken- Bein-Strombahn in 12 Segmente unterteilt. Betrachtet wurden im Einzelnen folgende Abschnitte: Aorta abdominalis, A. renalis, A. iliaca communis, A. iliaca interna, A. iliaca externa, A. femoralis communis, A. femoralis profunda, A. femoralis superficialis, A. poplitea, A. tibialis anterior, A. tibialis posterior und A. fibularis. In der Regel wurden die betreffenden Gefäßabschnitte beider Extremitäten dargestellt. 36

Bei den angewandten Verfahren waren die Kriterien für die Beurteilung eines jeden Gefäßsegments die Sichtbarkeit des Gefäßes arteriosklerotische Wandveränderungen Stenosen ( > 5 cm bzw. < 5 cm Länge) Gefäßverschlüsse bzw. Abbrüche Sichtbarkeit von Kollateralen hämodynamische Relevanz der erhobenen Befunde. 37

5. Ergebnisse 5.1. Darstellung aller diagnostizierten Stenosen und Verschlüsse In der Auswertung der Untersuchung berücksichtigt wurden 44 Patienten. Die Untersuchungsergebnisse eines Patienten konnten aufgrund des langen Abstandes von 166 Tagen zwischen den unterschiedlichen Untersuchungen nicht berücksichtigt werden. Im Folgenden werden alle in der der digitalen Subtraktionsangiographie und der Kernspinangiographie aufgezeigten Veränderungen dargestellt. DSA In der DSA wurden insgesamt 412 Befunde im Sinne von Gefäßveränderungen festgestellt. Davon wurden 221 Befunde als hämodynamisch relevant eingestuft. Das entspricht einem Prozentsatz von 53,6. MRA In der MRA Darstellung wurden von insgesamt 427 erhobenen Befunden 275 als hämodynamisch relevant eingestuft. Das entspricht einer Rate von 64,4%. 38

5.1.1. A. iliaca communis bds. Mit der Technik der digitalen Subtraktionsangiographie wurden insgesamt 39 Stenosen der A. iliaca communis bds. festgestellt, davon 14 über eine Länge von mehr als 5 cm sowie 1 Verschluss. Die Kernspinangiographie zeigte insgesamt ebenfalls 39 Stenosen allerdings nur 11 mit einer Länge von mehr als 5 cm. Auch hier zeigte sich ein Gefäßverschluss. Arteria iliaca communis bds n = 44 30 20 10 0 1411 Stenose (> 5cm) 2528 1 1 0 0 Verschluß DSA MRA Abbildung 7 Auswertung: A. iliaca communis bds. 5.1.2. A. iliaca externa bds. Bei der Untersuchung der A. iliaca externa bds. wurden mittels der D.S.A. insgesamt 41 Stenosen festgestellt, davon 8 größer als 5 cm, außerdem 4 verschlossene Gefäßabschnitte. Die MRA zeigte 48 Stenosen, davon 10 über mehr als 5 cm, sowie 3 Verschlüsse. Arteria iliaca externa bds. N= 44 40 20 0 8 10 Stenose (> 5cm) 33 38 Stenose (<5cm) 4 3 0 0 Verschluß Abbruch DSA MRA Abbildung 8 Auswertung: A. iliaca externa bds. 39

5.1.3. A.iliaca interna bds. Im Verlauf der A. iliaca interna bds. wurden mittels der D.S.A. 29 Stenosen festgestellt, davon 2 über mehr als 5 cm. 7 Gefäßverschlüsse wurden diagnostiziert. In der MRA fanden sich 44 stenosierte Gefäße, davon 3 über mehr als 5 cm, und 10 Verschlüsse. Arteria iliaca interna bds. 60 40 20 0 2 3 41 27 7 10 0 0 DSA MRA Stenose (> 5cm) Stenose (<5cm) Verschluß Abbruch Abbildung 9 Auswertung: A. iliaca interna bds. 5.1.4. A. femoralis communis bds. Die Untersuchung der A. femoralis communis bds. ergab mittels der D.S.A. 27 stenosierte Abschnitte, davon zwei größer als 5 cm, sowie einen Verschluss. In der MRA ergaben sich 16 Stenosen, davon keine größer als 5 cm, sowie zwei Gefäßverschlüsse. Arteria femoralis communis bds. N= 44 30 20 10 0 2 0 Stenose (> 5cm) 25 16 Stenose (<5cm) 1 2 0 0 Verschluß Abbruch DSA MRA Abbildung 10 Auswertung: A. femoralis communis bds. 40

5.1.5. A. femoralis superficialis bds. Die D.S.A. der A. femoralis superficialis bds. zeigte 51 stenosierte Gefäßabschnitte, davon 32 über mehr als 5 cm, sowie 10 Verschlüsse. Die MRA des Gefäßabschnittes zeigte insgesamt 49 Stenosen, davon 19 länger als 5 cm, sowie 11 Verschlüsse. Arteria femoralis superficialis bds. 40 30 20 10 0 32 19 30 19 10 11 0 0 DSA MRA Stenose (> 5cm) Stenose (<5cm) Verschluß Abbruch Abbildung 11 Auswertung: A. femoralis superficialis bds. 5.1.6. A. femoralis profunda bds. In der D.S.A. der A. femoralis profunda fanden sich 24 Gefäßstenosen, davon 6 mit mehr als 5 cm. Die MRA zeigte ebenfalls 24 Stenosen, doch nur zwei mit einer Länge von mehr als 5 cm. Beide Verfahren ergaben je einen Gefäßverschluss. Arteria femoralis profunda bds. N=44 30 20 10 0 6 2 Stenose (> 5cm) 18 22 Stenose (<5cm) 1 1 0 0 Verschluß Abbruch DSA MRA Abbildung 12 Auswertung: A. femoralis profunda bds. 41