Kursus: Bildgebende Verfahren, Strahlenbehandlung, Strahlenschutz Teil III Neuroradiologie Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie und Neuroradiologie Direktor Prof. Dr. med. M. Forsting http://radiologie.uk-essen.de Folie 1 Titel
Neuroradiologie = Schädelröntgen?!
Bildgebung wichtige Krankheitsbilder Beispielbilder neuroradiologische Interventionen
Bildgebende Verfahren konventionelles Röntgen Computertomographie (CT) Notfalldiagnostik Magnetresonanztomographie (MRT) elektive Abklärung Durchleuchtung: Myelographie, Zisternographie Digitale Subtraktionsangiographie (DSA)
Konventionelles Röntgen Das konventionelle Röntgen des Schädels ist obsolet! Ausnahmen: Shuntverlauf Frage: wachsende Fraktur beim Kind im Verlauf NNH, Nasenbein Aufnahmen
Röntgen Beim herkömmlichen Röntgen Objekt von einer Röntgenquelle durchleuchtet auf einem Röntgenfilm abgebildet (Projektionsverfahren) keine Informationen zur Objektdicke
CT
Funktionsweise CT Schnittbildverfahren viele Röntgenbilder aus unterschiedlichsten Richtungen Vergleich zwischen aus der Röntgenröhre ausgesandter und im Detektor gemessener Strahlungsintensität Abschwächung (Absorption) der Strahlung mittels Computer zu Volumendatensatz zusammengefügt Schnittbilder und 3D-Ansichten in beliebigen Ebenen können errechnet werden Nachteil: Strahlenexposition (bis zu 100x einer Thorax-Röntgenaufnahme)
Geräteaufbau CT Röntgenröhre Gantry Detektor Patiententisch
Funktionsweise CT heute Spiralverfahren der Patient wird mit konstanter Geschwindigkeit durch die Strahlenebene bewegt je nach Gerät mehrere Axialebenen gleichzeitig
Prinzip der Schnittbildgebung
CT Absorptionsgrad ( Dichte ) in Grauwerten dargestellt auf Hounsfield-Skala angegeben bis zu 4000 verschiedene Grauwerte Grauwert-Darstellung je nach untersuchtem Organ (Fenstereinstellung) kann das menschliche Auge nicht unterscheiden! Nomenklatur! hyperdens - isodens hypodens z.b. zu Hirngewebe z.b. akute intrakranielle Blutung hyperdens ( heller ) z.b. Liquor hypodens ( dunkler )
Hounsfield Einheiten Blut
nativ Weichteilfenster Knochenfenster nach i.v. KM
Rekonstruktionen im CT
Orbitabodenfraktur
Anatomie Lappen und Gefäßterritorien stimmen nicht überein!
Anatomie A. cerebri media A. cerebri anterior A. cerebri posterior
Vergleich CT / MRT
DER Pons Temporalhorn Kleinhirn vierter Ventrikel
Vorderhorn Capsula interna Caput Ncl. caudati Sylvische Fissur Putamen Thalamus Zyste der Epiphyse
Sulcus centralis Falx cerebri
Subdurale Blutung (SDH) = Blutung zw. Dura und Arachnoidea akute und chronische Form meist venöse Blutung konkav überschreitet die Knochennähte
Epidurale Blutung (EDH) = Blutung zw. Dura mater und Tabula interna 85% Verletzung der A. men. med. häufig assoziiert mit Kalottenfraktur konvex respektiert die Knochennähte
Subarachnoidale Blutung (SAB) = Blutung innerhalb der Arachnoidea, im Liquorraum traumatisch nicht-traumatisch 80% intradurale Aneurysmen 20% andere Ursachen: AVM, Tumor, SVT
Kontusionsblutungen
Intrazerebrale Blutung (ICB)
pontine ICB Hypertone Blutung typ. Lokalisation Stammganglien Pons Kleinhirn Hypertonie bekannt?
Zerebrale Ischämie / Infarkt 3. häufigste Erkrankung in den Industrieländern 3. größter Kostenfaktor des Gesundheitswesens ~ 250.000 Pat. pro Jahr in Deutschland Ursachen Makroangiopathie, Mikroangiopathie kardiogene Embolie andere: venöser Stauungsinfarkt, Tumorkompression hohe Morbidität und Mortalität Therapie: i.v. oder i.a. Lysetherapie, Hypothermie, konservativ Es gibt keine verlässlichen klin. Kriterien ohne Bildgebung zwischen Infarkt und Blutung zu unterscheiden!
Infarktfrühzeichen Abblassen des Kortexbandes / verstrichene Mark-Rinden- Differenzierung hyperdenses Gefäßzeichen im Nativ-CT lokale Schwellung der Hirnfurchen subakut / älterer bzw. alter Infarkt flächig hypodenses Areal Einblutungen im Infarktareal KM Anreicherung im Infarktareal e vacuo Erweiterung der angrenzenden Ventrikel Defektbildung
Hirninfarkt 24 h später
Oligodendrogliom
MRT
Funktionsweise MRT Wasserstoffkerne in Molekülen eines Gewebes sind magnetisch ( Spin ) in einem statischen Magnetfeld richten sie sich in Richtung des Feldes aus durch zusätzliche Lamorfrequenz (für Wasserstoff bei 1 Tesla: 42,58 MHz) wird ihre Richtung gekippt dabei präzedieren (rotieren) sie um die Feldrichtung des statischen Magnetfeldes diese Präzessionsbewegung kann über die induzierte Spannung in einer Spule gemessen werden
Funktionsweise MRT nach Abschalten der Radiofrequenz richten sich die Spins wieder parallel aus dafür benötigen sie eine charakteristische Zeit die Zeit ist von der molekularen Umgebung abhängig daher unterscheiden sich die verschiedenen Gewebearten Signal abhängig von Gewebe, Feldstärke, Sequenz Nomenklatur! hyperintens - isointens hypointens z.b. zu Hirngewebe z.b. in T2w Fett hyperintens ( heller ) Verkalkung hypointens ( dunkler )
Tesla ist die Einheit für die magnetische Flussdichte Erdmagnetfeld am Äquator 0,000031 T (3,1 10-5 T) Hufeisenmagnet 0,001 T Kernspintomograph 0,5 bis 3 T (üblich 1,5 T) Forschungszwecke bis 20 T
Die wichtigsten Sequenzen T2 T1 T1 + KM
und noch viele mehr PD FLAIR Diffusion TOF MRA [ ] SWI PD Inversion Recovery
Meningeom T2 ax T1 nativ ax T1+KM ax KM T1+KM cor T1+KM sag
MRT Vorteil: KEINE Strahlenexposition! Nachteil: Kontraindikationen (Schrittmacher) Platzangst Dauer der Untersuchung (Stichwort Notfall) max. 70 cm
MR Techniken einfache Parenchymbilder Gefäßdarstellung Kontrastmittel Angiographie (KM MRA) time of flight Angiographie (TOF) Diffusionsbildgebung Stichwort Schlaganfall (DWI) Diffusion Tracking Imaging (DTI) Perfusionsbildgebung (PWI) MR Spektroskopie (MRSS) MR gesteuerte Interventionen z.b. Mamma Biopsie
Vergleich MRT 1,5 / 7 Tesla
Vorteil MRT: frei wählbare Schichtführung
Balken Epiphyse Sinus rectus Hypophyse Pons Medulla oblongata cervikales Myelon
Chiasma opticum A. carotis interna Keilbeinhöhle
A. cerebri media A. basilaris A. carotis interna A. vertebralis A. carotis communis A. subclavia Tr. brachiocephalicus Aortenbogen
Zerebraler Schlaganfall bei Mediaverschluss li. PWI TOF CT DWI KM MRA
Angiom HWK4/5
Subclavian Steal Film
Funktionelles MRT
Funktionelles MRT
MR Parenchymbilder
MR Spektroskopie
Scherverletzungen MRT! SWI Sequenz besonders sensitiv für Blut, Kalk, Melanin
Stauungsblutung bei Sinusthrombose
Sinusthrombose empty triangle sign
Metastasen 25% aller Hirntumoren v.a. Lungen-, Brust-, Nierenzell-Karzinom, Melanom
eingeblutete zerebrale Metastase FLAIR ax SWI ax T1 ax MPR+KM ax
multiple Metastasen bei NSCLC FLAIR ax T1+KM ax
Astrozytom Grad II
Astrozytom Grad III
Astrozytom Grad IV
Hirneigene Tumoren I pilozytisches Astrozytom gutartige Form zumeist im Kinder- und Jugendalter häufig zystischer Anteil II Astrozytom hyperintens in T2 kein KM Enhancement III anaplastisches Astrozytom hyperintens in T2 flau bis deutliches KM Enhancement IV Glioblastom hyperintens in T2 ausgeprägtes, irreguläres KM Enhancement intratumorale Blutungen Nekrosen
Glioblastom
Differentialdiagnose Infarkt vs. Astrozytom II CT T2 T1 DWI
Herpesencephalitis T1 ax FLAIR ax T2 cor T1+KM ax
Kindliche Hirntumoren: Medulloblastom T1 KM T2 T1 T1+KM
Kindliche Hirntumoren: Ependymom T2 T1+KM T1+KM
Akustikusneurinom T2 ax T1 cor T1+KM cor T1+KM ax
Myelographie Röntgenverfahren indirekte Darstellung von Duralsack und Nervenwurzeln bei V.a. spinale Enge, z.b. Bandscheibenvorfall, Spinalkanalstenose ABER! Primärdiagnostik MRT / CT Kontrastmittelgabe intrathekal über eine Lumbalpunktion zervikale Punktion nicht mehr üblich im Anschluss CT der auffälligen Höhe/n
Myelographie Punktionshöhe unterhalb des Conus medullaris (~ LWK1/2) Entnahme einer kleinen Liquormenge (ins Labor) jodhaltiges wasserlösliches Kontrastmittel Hochschaukeln des KM zur Darstellung von BWS und HWS in Kopftieflage
Multisegmentale Spinalkanalstenose
Lumbaler Bandscheibenvorfall präop postop
Liquorfistel
DSA biplanar
Patientenvorbereitung strenge Indikationsstellung (Alternativmethode?) 24h vorher ausführliche Aufklärung und Unterschrift Patient nüchtern aktuelles Labor (Krea, Thrombos, Quick, Schilddrüse) Indikationen atypische ICB SAB spinale Fisteln neurochirurgisch postop. Kontrollen endovaskuläre Therapien
Prinzip der DSA - = Röntgenbild mit KM Leerbild digitales errechnetes Subtraktionsbild
Prinzip der DSA Daumenkino
Carotisstromgebiet A. cerebri media A. cerebri anterior A. carotis interna
Vertebralistromgebiet A. cerebelli superior A. cerebri posterior A. cerebelli inferior anterior AICA A. basilaris A. cerebelli inferior posterior PICA A. vertebralis
Basilaristhrombose
zerebrale Aneurysmen Aneurysmen ca. 2% (0,4-10%) der Gesamtbevölkerung für Deutschland ca. 1,5-2 Millionen Menschen >40 LJ; : 1 : 1,6 85% vorderer 15% hinterer Kreislauf; 30-35% A.com.ant. Aneurysmen hämodynamischer Stress zumeist an Gefäßbifurkationen Risikofaktoren: Hypertonie, Rauchen, Alkohol- und Drogenabusus, familiäre Häufung Screening Verwandte 1. mit >2 An., polyzyst. Nierenerkrankung, eineiige Zwillinge bei dem min. ein Zwilling An. oder SAB hatte Blutungsrisiko 6-10/100.000 pro Jahr (Finnland, Japan 15/100.000 pro Jahr) erhöht: hinterer Kreislauf, >5mm, SAB unabhängige Symptome ~1-3% pro Jahr
*1986, T2 TOF
Aneurysmatherapie Film
Coiling Mediabifurkationsaneurysma re.
nach Coiling vor Coiling
*1933,
Coiling
typ. Metallartefakt
*1956,
Stent gestütztes Coiling
AV-Gefäßmalformation nach i.a. Embolisation
Carotisstent - Technik
*1931,
*1953,
*1953,
Meningeom
Meningeom prä nach i.a. Embo postop
Neuroradiologie: Diagnostik und minimalinvasive Therapie in der modernen Medizin.