Thoraxdiagnostik E-Book

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Fachliteratur
• Serie: Referenz-Reihe Radiologie
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 711

Veröffentlichungsjahr: 2016

Beschreibung

Als Radiologe kommen Sie nicht um die Thoraxdiagnostik herum. Die Übersichtsaufnahme des Brustkorbes ist die häufigste Untersuchung und besitzt einen hohen Stellenwert. Aus ihr lassen sich viele Informationen gewinnen. Oftmals wird die Diagnose anhand radiologischer Befunde gesichert. Lassen Sie sich die Diagnostik nicht aus der Hand nehmen. Dieses Buch hält die entsprechenden Diagnosekriterien für Sie parat.

Ihr Facharztwissen nach ESR-Standard - gegliedert in drei Teile:

• Allgemeiner Teil: Spezifische technische Aspekte, Normalanatomie, allgemeine Zeichen in der Thoraxübersichtsaufnahme sowie allgemeine HRCT-Befundmuster.
• Spezieller Teil: Systematische Abhandlung der thorakalen Erkrankungen mit in sich geschlossener Darstellung jedes Krankheitsbildes.
• Synopsis: Relevante differenzialdiagnostische Probleme mit zahlreichen Algorithmen zur Darstellung des Diagnosewegs.

Erlernen Sie die systematische Bildinterpretation und informieren Sie sich über die im klinischen Alltag vorkommenden thoraxradiologischen Fragestellungen.

Profitieren Sie von dem neuen Standardwerk zur Thoraxdiagnostik! Relevantes Wissen kompakt verfügbar - zur Vorbereitung auf Ihre Facharztprüfung und das Nachschlagewerk für Sie als Facharzt.

Leseprobe

Referenz-Reihe Radiologie (RRR) herausgegeben von Ulrich Mödder

Thoraxdiagnostik

Reihe herausgegeben von Ulrich Mödder

Dag Wormanns

Jürgen Biederer, Beate Rehbock, Jürgen Biederer,

591 Abbildungen

Geleitwort Reihenherausgeber

Eine umfassende Darstellung moderner Thoraxdiagnostik hat heute eine Vielzahl von sehr unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen. Dazu gehört eine gut gegliederte und verständliche Vermittlung von Basiskenntnissen der Projektionsradiografie, somit bei der Auswertung von Thorax-Übersichtsaufnahmen und von Herz-Lungen-Aufnahmen auf Intensivstationen. Ferner müssen bei den zunehmend komplexen und spezialisierten Fragestellungen an die Schnittbildverfahren, dominiert von der Computertomografie, sowohl für den Berufsanfänger wie auch den versierten Facharzt, Hinweise auf untersuchungstechnische Aspekte, Bildbearbeitungsoptionen und die Berücksichtigung von Strahlenschutzprotokollen gegeben werden. Auch die für die Manifestation und Ausbreitung diverser Lungenerkrankungen wichtigen anatomischen Grundkenntnisse müssen vermittelt werden. Darüber hinaus sind bei zahlreichen Lungengerüsterkrankungen die neuesten Studienergebnisse und internationalen Standards nachvollziehbar und plausibel darzulegen. Vor allem bei der Erörterung der interstitiellen Lungenerkrankungen ist auf eine präzise und strukturierte Befundbeschreibung zu achten und in der deutschsprachigen Terminologie die Vergleichbarkeit mit internationalen Begriffen zu berücksichtigen. Ein weiteres sehr wichtiges Thema ist die Vermittlung von Kenntnissen in der TNM-Klassifikation von Lungen-, Pleura- oder Mediastinaltumoren und ihre Anwendung in der Befundauswertung computertomografischer Befunde, etwa beim Bronchialkarzinom. Dazu gehören auch praktische und gut begründete Hinweise zur Handhabung von Zufallsbefunden, zum Beispiel bei der Entdeckung von Lungenrundherden. Aber auch Empfehlungen für das Management spezieller Probleme wie die therapeutischen Interventionen im stationären Umfeld, die CT-Untersuchungen von polytraumatisierten Patienten oder die Begutachtung von berufsbedingten Lungenerkrankungen dürfen nicht fehlen. Übergeordnetes Ziel bleibt es, die radiologischen Befunde in den klinischen Kontext einzubinden und das interdisziplinäre, kollegiale Gespräch zu pflegen.

Die kompetente Auswahl von typischem und anschaulichem Bildmaterial, die Präsentation von zahlreichen informativen Tabellen und die Formulierung von einprägsamen Merksätzen kennzeichnen das Konzept dieses Buches. Es wird dem hohen Anspruch, das radiologische Standardwissen in der Thoraxdiagnostik zu vermitteln, in allen Aspekten gerecht und eignet sich zum systematischen Studium ebenso wie zum Nachschlagen bei besonderen Problemfällen.

Ich bin überzeugt, dass dieser vom Thieme Verlag hervorragend ausgestattete RRR-Band ein integraler Bestandteil zahlreicher radiologischer Praxen und Kliniken werden wird.

Düsseldorf, im Sommer 2016

Ulrich Mödder

Vorwort

Der Thoraxdiagnostik kann kein Radiologe entkommen. Immerhin ist die Thoraxübersichtsaufnahme die häufigste radiologische Untersuchung. Somit verfügt eigentlich jeder über praktisch erworbene Kenntnisse auf diesem Gebiet. Dennoch sorgen Vorträge zu Themen wie HRCT oder diffuse Lungenparenchymerkrankungen regelmäßig für gut gefüllte Veranstaltungssäle. Vermutlich werden Radiologen zwar immer wieder mit diesen Fragestellungen konfrontiert, sie sind aber zu selten, um eine Routine auf diesem Gebiet entwickeln zu können.

Das vorliegende Buch bietet Informationen zu nahezu allen im klinischen Alltag vorkommenden thoraxradiologischen Fragestellungen. Entsprechend der Konzeption der Referenz-Reihe Radiologie (RRR) werden im systematischen Teil dieses Buches alle gängigen Erkrankungen der Thoraxorgane besprochen. Er orientiert sich an den Inhalten des Curriculums Thoraxradiologie der European Society of Radiology. Die Zusammenfassung der einzelnen Kapitel beinhaltet den im Curriculum aufgeführten Lernstoff. Eilige finden so bei ihrer effizienten Vorbereitung auf die Facharztprüfung Unterstützung.

Darüber hinaus ist dieses Buch als nützliches Nachschlagewerk für den Facharzt gedacht. In seinem synoptischen Teil wird eine schnelle Orientierung im diagnostischen Dickicht geboten. Die Differenzialdiagnosen und das klinische Management häufig auftretender Befunde werden dargestellt. Für die diffusen Lungenparenchymerkrankungen gibt es einen diagnostischen Leitfaden ähnlich einem Bestimmungsbuch. Leitbefunde führen mittels Tabellen und Abbildungen schnell zur wahrscheinlichsten Differenzialdiagnose.

Den Abschluss bildet ein Glossar thoraxradiologischer Begriffe. Dieses beinhaltet die deutsche autorisierte Adaption des englischsprachigen Glossars der Fleischner Society.

Generell besitzt die Radiologie in der Diagnostik thorakaler Erkrankungen einen hohen Stellenwert. Bei etlichen Erkrankungen wird die Diagnose ausschließlich anhand radiologischer Befunde gesichert. Dazu zählen bekannte Krankheiten, wie die ambulant erworbene Pneumonie oder die gewöhnliche interstitielle Pneumonie, aber auch seltene wie die Lymphangioleiomyomatose. Dieses Buch enthält deshalb als wichtigen Bestandteil die entsprechenden Diagnosekriterien. Da wir Radiologen anhand unserer Bildgebung die Diagnose selbst stellen können, liegt es an uns, dies nicht dem Kliniker zu überlassen.

Die Grundlagen der Thoraxdiagnostik habe ich am Universitätsklinikum Münster bei Dr. Nikolaus Roos und Prof. Stefan Diederich erlernt. Ohne dieses Fundament wäre das vorliegende Buch nicht denkbar. Ich freue mich, mit Frau Dr. Beate Rehbock und Herrn Prof. Jürgen Biederer zwei ausgewiesene Experten als Koautoren für die Kapitel über berufsbedingte Lungenerkrankungen und über MRT-Untersuchungstechniken in der Thoraxdiagnostik gewonnen zu haben.

Den ärztlichen Mitarbeitern des Radiologischen Instituts der Evangelischen Lungenklinik Berlin, vor allem Frau Dr. Petra Bock und Herrn Christian Meybaum, bin ich für ihr Engagement bei der Suche nach passenden Abbildungen dankbar.

Dem Georg Thieme Verlag, namentlich Frau Susanne Huiss M. A. und Herrn Dr. Christian Urbanowicz, danke ich für die sehr freundliche und kompetente Begleitung und Realisierung dieses Buches. Herrn Prof. Ulrich Mödder als Reihenherausgeber gebührt mein Dank für die konstruktive Begleitung des Buchprojekts.

Schließlich danke ich meiner Frau Anita Wormanns für ihre kontinuierliche Unterstützung während der Entstehung dieses Buches sowie für ihre zahlreichen wertvollen Hinweise bei der Durchsicht des Manuskripts.

Berlin, im Juli 2015

Dag Wormanns

Abkürzungsverzeichnis

2D/3D/4D 

2-/3-/4-dimensional

AIDS 

erworbenes Immunschwächesyndrom (engl.: Acquired Immune Deficiency Syndrome)

ANCA 

antineutrophile zytochromatische Antikörper

c-ANCA 

zytoplasmatische ANCA

p-ANCA 

perinukleäre ANCA

a.–p. 

anterior–posterior

CT 

Computertomogramm/-grafie

CTA 

computertomografische Angiografie

CTDI

Vol

effektiver gewichteter CT-Dosisindex

CUP 

Krebs bei unbekanntem Primärtumor (engl.: Cancer of unknown Primary)

DECT 

Dual-Energy-Computertomografie

DLP 

Dosis-Längen-Produkt

DWI 

diffusionsgewichtete Bildgebung (engl.: Diffusion weighted Imaging)

EKG 

Elektrokardiogramm/-grafie

FDG 

18

Fluor-Desoxyglukose

FSE 

schnelles Spin-Echo (engl.: Fast Spin Echo)

GE 

Gradienten-Echo

HIV 

humanes Immunschwächevirus (engl.: Human Immunodeficiency Virus)

HRCT 

hochauflösende Computertomografie (engl.: High-Resolution Computertomography)

HU 

Hounsfield-Einheiten (engl.: Hounsfield Units)

ICOERD 

International Classification of HRCT for occupational and environmental Respiratory Diseases

ILO 

International Labour Organization

LCD 

Flüssigkristallanzeige (engl.: Liquid Crystal Display)

MinIP 

Minimumintensitätsprojektion (engl.: Minimum Intensity Projection)

MIP 

Maximumintensitätsprojektion (engl.: Maximum Intensity Projection)

MOTT 

andere Mykobakterien als Mycobacteria tuberculosis und leprae (engl.: Mycobacterium other than Tuberculosis)

MPR 

multiplanare Reformatierung (engl.: Multiplanar Reconstruction)

MRA 

Magnetresonanzangiografie

MRT 

Magnetresonanztomogramm/-grafie

NYHA 

New York Heart Association

p.–a. 

posterior–anterior

PEEP 

positiver endexspiratorischer Druck (engl.: Positive end-exspiratory Pressure)

PET-CT 

Positronenemissionstomografie-Computertomografie

RECIST 

Response Evaluation Criteria in solid Tumors

SAPHO 

Akronym aus Synovitis, Akne, palmoplantarer Pustulose, Hyperostosis, Osteitis (Syndrom)

SE 

Spin-Echo

STIR 

Short-Tau Inversion-Recovery

T1w/T2w 

T1-gewichtet/T2-gewichtet

VRT 

Volume Rendering Technique

Inhaltsverzeichnis

Geleitwort Reihenherausgeber

Vorwort

Abkürzungsverzeichnis

Teil I Grundlagen der Thoraxdiagnostik

1 Untersuchungstechnik

1.1 Projektionsradiografie

1.1.1 Stehendaufnahme

1.1.2 Liegendaufnahme

1.2 Durchleuchtung

1.3 Computertomografie

1.3.1 High-Resolution-Computertomografie

1.3.2 Niedrigdosiscomputertomografie

1.3.3 Spezielle Untersuchungstechniken

1.3.4 Dual-Energy-Computertomografie

1.4 Magnetresonanztomografie

1.4.1 Einleitung

1.4.2 Gerätetechnik

1.4.3 Pulssequenzen für die Thoraxdiagnostik

1.4.4 Empfehlungen zu Untersuchungsprotokollen

1.5 Sonografie

1.6 Positronenemissionstomografie-Computertomografie

1.7 Bildnachverarbeitung

1.8 Computerassistierte Diagnostik

1.8.1 Computerassistierte Detektion

1.8.2 Volumetrie

1.9 Literatur

2 Anatomische Grundlagen

2.1 Mediastinum

2.1.1 Gefäßsystem

2.1.2 Lymphsystem

2.1.3 Trachea und Bronchien

2.1.4 Thymus

2.2 Herz und Perikard

2.3 Lunge

2.3.1 Hiläre Strukturen

2.3.2 Lappen und Segmente

2.3.3 Bindegewebskompartimente

2.3.4 Lobulus

2.4 Pleura

2.5 Zwerchfell

2.6 Literatur

3 Allgemeine Symptomatologie

3.1 Projektionsradiografie

3.1.1 Allgemeingültige Zeichen

3.1.2 Einseitige Transparenzänderungen

3.1.3 Atelektase

3.2 Computertomografie

3.2.1 Lineare und retikuläre Verdichtungen

3.2.2 Noduläre Verdichtungen

3.2.3 Erhöhte Lungendichte

3.2.4 Erniedrigte Lungendichte

3.2.5 Zysten

3.2.6 Radiologische Fibrosezeichen

3.3 Literatur

4 Indikationen

4.1 Literatur

Teil II Krankheitsbilder des Thorax und spezielle Befunde

5 Pneumonie

5.1 Ambulant erworbene Pneumonie

5.2 Nosokomiale Pneumonie

5.3 Opportunistische Pneumonien

5.3.1 Pilzpneumonien

5.3.2 Viruspneumonien

5.4 Mykobakteriosen

5.4.1 Tuberkulose

5.4.2 Atypische Mykobakteriosen

5.5 Zusammenfassung

5.6 Literatur

6 Diffuse Lungenparenchymerkrankungen

6.1 Idiopathische interstitielle Pneumonien

6.1.1 Stellenwert der Radiologie

6.1.2 Idiopathische Lungenfibrose

6.1.3 Idiopathische nichtspezifische interstitielle Pneumonie

6.1.4 Kryptogene organisierende Pneumonie

6.1.5 Akute interstitielle Pneumonie

6.1.6 Respiratorische Bronchiolitis mit interstitieller Lungenerkrankung

6.1.7 Desquamative interstitielle Pneumonie

6.1.8 Seltene idiopathische interstitielle Pneumonien

6.1.9 Familiäre idiopathische interstitielle Pneumonien

6.1.10 Unklassifizierbare idiopathische interstitielle Pneumonien

6.2 Diffuse Lungenparenchymerkrankungen bekannter Ursache

6.2.1 Lungenbeteiligung bei autoimmunologischen Systemerkrankungen

6.2.2 Medikamententoxische Pneumopathie

6.2.3 Lungenparenchymerkrankungen durch exogene Noxen

6.3 Granulomatöse Lungenparenchymerkrankungen

6.3.1 Sarkoidose

6.3.2 Weitere granulomatöse Lungenparenchymerkrankungen

6.4 Sonstige Formen der diffusen Lungenparenchymerkrankungen

6.4.1 Pulmonale Langerhans-Zell-Histiozytose

6.4.2 Lymphangioleiomyomatose

6.4.3 Alveolarproteinose

6.4.4 Vaskulitiden und sonstige Autoimmunerkrankungen der Lunge

6.5 Zusammenfassung

6.5.1 Idiopathische interstitielle Pneumonien

6.5.2 Diffuse Lungenparenchymerkrankungen bekannter Ursache

6.5.3 Granulomatöse Lungenparenchymerkrankungen

6.5.4 Sonstige diffuse Lungenparenchymerkrankungen

6.6 Literatur

7 Immunologische Erkrankungen der Lunge

7.1 Allergische Lungenerkrankungen

7.1.1 Asthma bronchiale

7.1.2 Allergische bronchopulmonale Aspergillose

7.1.3 Exogen-allergische Alveolitis (Hypersensitivitätspneumonitis)

7.2 Eosinophile Lungenerkrankungen

7.2.1 Löffler-Syndrom

7.2.2 Akute eosinophile Pneumonie

7.2.3 Chronische eosinophile Pneumonie

7.2.4 Bronchozentrische Granulomatose

7.2.5 Idiopathisches Hypereosinophiliesyndrom

7.3 Zusammenfassung

7.4 Literatur

8 Chronisch-obstruktive Lungenerkrankungen

8.1 Lungenemphysem

8.1.1 Lungenemphysem in der Computertomografie

8.1.2 Lungenemphysem im Röntgenbild

8.2 Chronische Bronchitis

8.3 Bronchiektasen

8.4 Zusammenfassung

8.5 Literatur

9 Lungentumoren

9.1 Hamartom

9.2 Atypische adenomatöse Hyperplasie

9.3 Lungenkarzinom

9.3.1 Klassifikation

9.3.2 Radiologische Befunde

9.3.3 Stadieneinteilung

9.3.4 Therapiekonzepte

9.3.5 Früherkennung

9.4 Karzinoid

9.5 Seltene maligne Lungentumoren

9.6 Pulmonales Lymphom

9.7 Lungenmetastasen

9.7.1 Rundherdmetastasen

9.7.2 Lymphangiosis carcinomatosa

9.8 Inflammatorischer Pseudotumor

9.9 Zusammenfassung

9.10 Literatur

10 Erkrankungen der Atemwege

10.1 Erkrankungen der Trachea und der großen Bronchien

10.1.1 Trachealstenose und Stenose der großen Bronchien

10.1.2 Trachealdivertikel

10.1.3 Trachealruptur

10.1.4 Fremdkörperaspiration

10.1.5 Benigne Tumoren

10.1.6 Maligne Tumoren

10.1.7 Entzündliche und sonstige Systemerkrankungen

10.1.8 Säbelscheidentrachea

10.1.9 Tracheomalazie und Bronchomalazie

10.2 Erkrankungen der kleinen Atemwege

10.2.1 Infektiöse Bronchiolitis

10.2.2 Bronchiolitis obliterans und konstriktive Bronchiolitis

10.2.3 Sonstige Formen der Bronchiolitis

10.3 Zusammenfassung

10.4 Literatur

11 Pleurale Erkrankungen

11.1 Pneumothorax

11.1.1 Radiologische Befunde

11.1.2 Differenzialdiagnose

11.2 Pleuraerguss

11.3 Pleuraempyem

11.4 Fibrotische Veränderungen der Pleura

11.4.1 Pleuraplaque

11.4.2 Pleuraschwarte

11.5 Pleurale Tumoren

11.5.1 Lipom

11.5.2 Pleuramesotheliom

11.5.3 Solitärer fibröser Pleuratumor

11.5.4 Pleurakarzinose

11.6 Zusammenfassung

11.7 Literatur

12 Erkrankungen des Mediastinums

12.1 Mediastinale Lymphadenopathie

12.2 Mediastinitis

12.3 Pneumomediastinum

12.4 Ösophagustumoren

12.5 Mediastinale Tumoren und tumorartige Raumforderungen

12.5.1 Mediastinale Raumforderungen geringer Dichte

12.5.2 Solide mediastinale Tumoren

12.6 Zusammenfassung

12.7 Literatur

13 Erkrankungen der Thoraxwand und des Zwerchfells

13.1 Infektion

13.2 SAPHO-Syndrom

13.3 Tumoren der Thoraxwand

13.3.1 Benigne Tumoren

13.3.2 Maligne Tumoren

13.4 Zwerchfellparese

13.5 Zwerchfellhernie

13.6 Deformitäten der Thoraxwand

13.7 Zusammenfassung

13.8 Literatur

14 Thorakale Gefäßerkrankungen

14.1 Erkrankungen der Pulmonalarterien

14.1.1 Akute Lungenembolie

14.1.2 Chronische Lungenembolie und chronisch thrombembolische pulmonale Hypertonie

14.1.3 Pulmonale Hypertonie

14.1.4 Swyer-James-Syndrom

14.2 Erkrankungen der Pulmonalvenen

14.3 Erkrankungen der Aorta und der großen Arterien

14.3.1 Akutes Aortensyndrom

14.3.2 Vaskulitis der großen Gefäße

14.4 Zusammenfassung

14.5 Literatur

15 Thoraxtrauma

15.1 Stumpfes Thoraxtrauma

15.1.1 Lungenparenchym

15.1.2 Mediastinum

15.1.3 Pleuraraum

15.1.4 Rumpfwand

15.1.5 Diaphragma

15.2 Penetrierendes Thoraxtrauma

15.3 Zusammenfassung

15.4 Literatur

16 Thoraxdiagnostik in der Intensivmedizin

16.1 Indikationen zur Röntgenuntersuchung in der Intensivmedizin

16.2 Lokalisation und Fehllagen von Implantaten

16.2.1 Trachealtubus

16.2.2 Zentralvenöser Katheter

16.2.3 Pulmonaliskatheter (Swan-Ganz-Katheter)

16.2.4 Magensonde

16.2.5 Thoraxdrainage

16.2.6 Intraaortale Ballonpumpe

16.2.7 Andere Implantate

16.3 Typische Befunde bei Intensivstationspatienten

16.4 Herzinsuffizienz

16.4.1 Linksherzinsuffizienz

16.4.2 Rechtsherzinsuffizienz

16.5 Lungenödem

16.5.1 Hydrostatisches Ödem

16.5.2 Permeabilitätsödem

16.6 Atemnotsyndrom des Erwachsenen

16.7 Zusammenfassung

16.8 Literatur

17 Therapiebedingte Veränderungen

17.1 Postoperativer Thorax

17.1.1 Lungenteilresektion

17.1.2 Pneumonektomie

17.1.3 Operationen an der Pleura

17.1.4 Pneumothoraxoperation

17.1.5 Lungentransplantation

17.1.6 Herzchirurgie

17.1.7 Ösophaguschirurgie

17.1.8 Allgemeine Komplikationen thorakaler Operationen

17.2 Bronchoskopische und operative Verfahren zur Behandlung des Lungenemphysems

17.2.1 Bronchoskopische Verfahren

17.2.2 Lungenvolumenreduktionschirurgie

17.3 Strahlentherapie

17.4 Chemotherapie

17.5 Stammzelltransplantation

17.5.1 Komplikationen der Stammzelltransplantation

17.5.2 Graft-versus-Host-Reaktion

17.6 Zusammenfassung

17.6.1 Lungenoperationen

17.6.2 Herzoperationen

17.6.3 Ösophagusresektion

17.6.4 Transplantationen

17.6.5 Strahlentherapie

17.6.6 Chemotherapie

17.6.7 Stammzelltransplantation

17.7 Literatur

18 Berufsbedingte Lungenerkrankungen

18.1 Einführung

18.2 Bedeutung

18.3 Bildgebende Verfahren

18.3.1 Thoraxübersicht

18.3.2 Computertomografie

18.3.3 Andere bildgebende Verfahren

18.4 Krankheitsbilder

18.4.1 Durch anorganische Stäube verursachte Lungenerkrankungen (Pneumokoniosen)

18.4.2 Durch organische Stäube verursachte berufsbedingte Lungenerkrankungen

18.4.3 Akute Inhalationsintoxikationen

18.4.4 Chronische Bronchitis und Asthma bronchiale

18.4.5 Maligne berufsbedingte Erkrankungen von Lunge und Pleura

18.5 Radiologie spezieller Krankheitsbilder

18.5.1 Asbestose und asbeststaubbedingte Pleuraerkrankung

18.5.2 Silikose

18.5.3 Exogene allergische Alveolitis

18.5.4 Berufsbedingte maligne thorakale Tumoren

18.6 Zusammenfassung

18.7 Literatur

19 Kongenitale Thoraxerkrankungen und Fehlbildungen

19.1 Kongenitales Lobäremphysem

19.2 Bronchialatresie

19.3 Kongenitale pulmonale Atemwegsmalformation

19.4 Bronchogene Zyste

19.5 Gefäßanomalien

19.5.1 Anomalien der Pulmonalarterien

19.5.2 Lungenvenenfehleinmündung

19.6 Pulmonale arteriovenöse Malformation

19.7 Unterentwicklung der Lunge

19.8 Bronchopulmonale Sequestration

19.9 Scimitar-Syndrom

19.10 Zusammenfassung

19.10.1 Bronchopulmonale Fehlbildungen

19.10.2 Vaskuläre Fehlbildungen

19.10.3 Kombinierte Fehlbildungen

19.11 Literatur

20 Nicht vaskuläre Interventionen

20.1 Biopsie

20.1.1 Indikationen

20.1.2 Vorbereitung

20.1.3 Technik

20.1.4 Komplikationen

20.2 Drainage

20.2.1 Indikationen

20.2.2 Vorbereitung

20.2.3 Technik

20.2.4 Komplikationen

20.3 Thermoablation von Lungentumoren

20.3.1 Indikationen

20.3.2 Technik

20.3.3 Komplikationen

20.4 Literatur

Teil III Synopsis

21 Lungenrundherde

21.1 Solitärer Rundherd

21.1.1 Differenzialdiagnose

21.1.2 Management

21.2 Multiple Rundherde

21.2.1 Differenzialdiagnose

21.2.2 Management

21.3 Literatur

22 Kavitäten

23 Antibiotikarefraktäre oder wechselnde Infiltrate

23.1 Erhöhte Entzündungsparameter

23.1.1 Infektion

23.1.2 Kryptogene organisierende Pneumonie

23.1.3 Eosinophile Pneumonie

23.1.4 Vaskulitis

23.1.5 Strahlenpneumonitis

23.2 Normale Entzündungsparameter

23.2.1 Lungenkarzinom

23.2.2 Diffuse alveoläre Hämorrhagie

23.2.3 Allergische bronchopulmonale Aspergillose

23.2.4 Alveolarproteinose

23.3 Literatur

24 Diagnoseschema bei typischen computertomografischen Befunden diffuser Lungenerkrankungen

24.1 Leitbefund: verdickte Interlobulärsepten

24.2 Leitbefund: intralobuläre retikuläre Verdichtungen

24.3 Leitbefund: Rundherde

24.4 Leitbefund: Milchglastrübungen

24.5 Leitbefund: Konsolidierungen

24.6 Leitbefund: Zysten

Teil IV Glossar der Thoraxradiologie

25 Glossar thoraxradiologischer Begriffe

25.1 Vorbemerkungen

25.2 Begriffsdefinitionen

25.2.1 Air Trapping

25.2.2 Aortopulmonales Fenster

25.2.3 Architekturstörung

25.2.4 Atelektase

25.2.5 Azinus

25.2.6 Azygoösophagealer Rezessus

25.2.7 Beaded Septum Sign

25.2.8 Bronchiektasen

25.2.9 Bronchiole

25.2.10 Bronchiolektasen

25.2.11 Bronchiolitis

25.2.12 Broncholith

25.2.13 Bronchozele

25.2.14 Bronchozentrisch

25.2.15 Bronchus

25.2.16 Bulla

25.2.17 Bullöses Emphysem

25.2.18 Crazy-Paving-Muster

25.2.19 Emphysem

25.2.20 Fortgeschrittenes destruierendes Emphysem

25.2.21 Halozeichen

25.2.22 Honigwabenmuster

25.2.23 Infarkt

25.2.24 Infiltrat

25.2.25 Interlobulärsepten, Verdickung

25.2.26 Interlobulärseptum

25.2.27 Interstitielles Emphysem

25.2.28 Interstitium

25.2.29 Intralobuläre irreguläre Verdichtungen

25.2.30 Juxtaphrenischer Peak

25.2.31 Kavität

25.2.32 Konfluierendes Emphysem

25.2.33 Konsolidierung

25.2.34 Kurvilineare Verdichtung

25.2.35 Lappen

25.2.36 Lappenspalt

25.2.37 Lobulus

25.2.38 Luftbronchogramm

25.2.39 Luftsichelzeichen

25.2.40 Lungenparenchym

25.2.41 Lymphadenopathie

25.2.42 Mikronodulus

25.2.43 Milchglasherd

25.2.44 Milchglastrübung

25.2.45 Miliares Muster

25.2.46 Mosaikmuster

25.2.47 Mukoidimpaktion

25.2.48 Myzetom

25.2.49 Noduläres Muster

25.2.50 Oligämie

25.2.51 Panlobuläres Emphysem

25.2.52 Paraseptales Emphysem

25.2.53 Paratrachealstreifen

25.2.54 Parenchymband

25.2.55 Peribronchovaskuläres Interstitium

25.2.56 Perilobuläre Verteilung

25.2.57 Perilymphatische Verteilung

25.2.58 Plattenatelektase

25.2.59 Pleurakuppenschwiele

25.2.60 Pleuraplaque

25.2.61 Pneumatozele

25.2.62 Pneumomediastinum

25.2.63 Pneumoperikard

25.2.64 Pneumothorax

25.2.65 Progressive massive Fibrose

25.2.66 Pseudokavität

25.2.67 Pseudoplaque

25.2.68 Raumforderung

25.2.69 Retikuläres Muster

25.2.70 Retikulonoduläres Muster

25.2.71 Rundatelektase

25.2.72 Rundherd

25.2.73 Segment

25.2.74 Siegelringzeichen

25.2.75 Silhouettenzeichen

25.2.76 Subsolider Herd

25.2.77 Teilsolider Herd

25.2.78 Terminaler Luftraum

25.2.79 Traktionsbronchiektasen und -bronchiolektasen

25.2.80 Tree-in-Bud-Muster

25.2.81 Umgekehrtes Halozeichen

25.2.82 Umverteilung der Lungenperfusion

25.2.83 Verdichtung

25.2.84 Verschattung

25.2.85 Zentrilobuläres Emphysem

25.2.86 Zentrilobuläre Verteilung

25.2.87 Zufällige Verteilung

25.2.88 Zyste

25.3 Literatur

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum

Teil I Grundlagen der Thoraxdiagnostik

1 Untersuchungstechnik

2 Anatomische Grundlagen

3 Allgemeine Symptomatologie

4 Indikationen

1 Untersuchungstechnik

Dieses Kapitel schildert spezifische Aspekte von Untersuchungen der Thoraxorgane mit den verschiedenen bildgebenden Verfahren. Eine umfassende Darstellung der technischen Funktionsweise dabei verwendeter Geräte ist nicht beabsichtigt. Sie kann der einschlägigen Literatur entnommen werden ▶ [2]▶ [37].

1.1 Projektionsradiografie

Die folgenden Beschreibungen der technischen Aspekte von Röntgenaufnahmen beziehen sich auf die digitale Radiografie (Flachdetektor oder Speicherfolie). Mittlerweile steht sie in Deutschland praktisch flächendeckend in radiologischen Einrichtungen zur Verfügung. Keine Berücksichtigung findet in diesem Kapitel die ältere konventionelle Radiografie unter Verwendung von Film-Folien-Systemen.

Für fast alle thorakalen Erkrankungen bildet die Thoraxübersichtsaufnahme den ersten Schritt der bildgebenden diagnostischen Abklärung. Wenige Ausnahmen (z.B. eine vermutete Lungenembolie) werden in den jeweiligen Kapiteln erwähnt.

1.1.1 Stehendaufnahme

Die Thoraxaufnahme erfolgt in aufrecht stehender Position, wenn der Zustand des Patienten dies zulässt. Der stehende Patient wird im p.–a. (posterior–anterioren) Strahlengang mit seiner Brust am Detektor anliegend geröntgt (p.–a. Aufnahme), wobei der Fokus-Detektor-Abstand 1,5–2 m beträgt. ▶ Tab. 1.1 fasst die aufnahmetechnischen Parameter zusammen. Zur Vermeidung einer Überlagerung der Lungenfelder müssen die Skapulae nach lateral gedreht sein. Zu diesem Zweck stützt der Patient die Hände in die Hüften und dreht die Ellenbogen so weit wie möglich nach ventral. Alternativ umfasst der Patient den Detektor mit den Armen; auch dabei rotieren die Skapulae nach ventral.

Tab. 1.1

 Aufnahmeparameter für Stehend- und Liegendaufnahmen

▶ [13]

.

Aufnahmeparameter

Stehendaufnahme

Liegendaufnahme

Aufnahmeart

Rasterwandgerät

fahrbares Röntgengerät

Röhrenspannung

125 kV (110–150 kV)

70–110 kV

Brennflecknennwert

≤ 1,3

≤ 1,3

Fokus-Detektor-Abstand

180 cm (150–200 cm)

90–120 cm

Belichtungsautomatik

seitliches Messfeld

ohne

Expositionszeit

< 20 ms

< 20 ms

Streustrahlenraster

r 12 (8), ohne

bei Adipositas, kann bei digitaler Radiografie entfallen

Bildempfängerdosis

≤ 5 µGy, SC 400

≤ 5 µGy, SC 400, empfohlenes Stromzeitprodukt 1–5 mAs

Ermöglicht der Allgemeinzustand des Patienten keine Aufnahme im Stehen, sollte diese im Sitzen erfolgen. Der Patient lehnt sich mit dem Rücken an den Detektor; der Strahlengang ist also a.–p. (anterior–posterior; a.–p. Aufnahme). Folglich steht das Zwerchfell höher als bei der Stehendaufnahme, die Inspirationstiefe ist geringer, und entsprechend sind die basalen Lungenanteile schlechter belüftet.

Ebenfalls im Stehen und mit erhobenen Armen wird die seitliche Aufnahme durchgeführt. Üblicherweise liegt die linke Seite des Patienten dem Detektor an. Generell lässt sich die detektornahe Lunge schärfer abbilden als die detektorferne. Erfordert die klinische Fragestellung eine maximale Bildqualität und sind die kritischen Details nur schwer erkennbar, ist im Einzelfall zur Darstellung einer rechtsseitigen Pathologie eine rechts anliegende Aufnahme sinnvoll.

Alle Röntgenaufnahmen der Thoraxorgane sollten in tiefer Inspiration erfolgen. Die früher übliche Exspirationsaufnahme zum Ausschluss eines Pneumothorax ist aus mehreren Gründen obsolet ▶ [11]▶ [43]:

Die Aufnahme in Exspiration erlaubt keine Beurteilung des kardiopulmonalen Status, da die Lunge eine unzureichende Belüftung aufweist und die Lungengefäße dilatiert erscheinen. Andere relevante Befunde können dadurch maskiert werden, z.B. kleine pneumonische Infiltrate oder eine beginnende Linksherzdekompensation.

Eine Vergleichbarkeit mit vorherigen oder nachfolgenden Röntgenaufnahmen ist nicht gegeben.

Ein klinisch relevanter, weil hinreichend großer Pneumothorax wird mit der heutigen Gerätetechnik auch auf einer Aufnahme in Inspiration erkannt.

Die Leitlinie zur Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik der Bundesärztekammer definiert Kriterien, die Röntgenaufnahmen erfüllen sollen ▶ [13]. ▶ Tab. 1.2 enthält die darin aufgeführten Kriterien zur Bildqualität von Thoraxübersichtsaufnahmen.

Tab. 1.2

 Qualitätsanforderungen an Röntgenbilder des Thorax

▶ [13]

.

Anforderungen

Thorax p.–a./a.–p.

Thorax seitlich

Bildmerkmale

symmetrische Darstellung des Thorax in Inspiration

Darstellung der Gefäße bis in die Lungenperipherie

scharfe Darstellung der Trachea und der Stammbronchien

Darstellung der kostopleuralen Grenze von der Lungenspitze bis zum Zwerchfell-Rippen-Winkel

visuell scharfe Darstellung von Gefäßen, Hilum, Herz und Zwerchfell

Einsicht in die retrokardiale Lunge und das Mediastinum

Vermeidung der Überlagerung der Oberfelder durch die Skapulae

exakte seitliche Einstellung mit erhobenen Armen

Sternum tangential und abstandsabhängige Deckung der dorsalen Rippen beider Seiten

visuell scharfe Darstellung von Gefäßen, Hilum, Herz und Zwerchfell

Darstellung der Trachea und der Stammbronchien

Darstellung des Zwerchfells und der Zwerchfell-Rippen-Winkel

pädiatrische Besonderheiten

Darstellung des Thymus (abhängig vom Alter) und des Herzens

Darstellung der Gefäßzeichnung im Lungenkern

Darstellung der zervikalen und thorakalen Trachea, ihrer Bifurkation und der zentralen Bronchien

Darstellung der Wirbelsäule, der paraspinalen Strukturen, der Schlüsselbeine und der Rippen

visuell scharfe Darstellung des Zwerchfells und der Zwerchfell-Rippen-Winkel

Darstellung aller Feldgrenzen

wichtige Bilddetails

rundlich: 0,7–1,0 mm Durchmesser

streifig: 0,3 mm breit

kritische Strukturen

kleine rundliche Details in Lungenperipherie und -kern

Gefäßstruktur und lineare Elemente in der Lungenperipherie

visuell scharf begrenzte Lungengefäße

retrokardiale Lunge und Mediastinum

flächige Niedrigkontrastveränderungen

An ein Bildbetrachtungsgerät für Thoraxaufnahmen richtet die Leitlinie folgende Anforderungen ▶ [13]:

Anwendungskategorie: A

maximale Leuchtdichte: mehr als 200 cd/m2

maximaler Kontrast: mehr als 100

Bildschirmmatrix: mindestens 2000 × 2000 Pixel

sichtbare Bildschirmdiagonale: mindestens 49 cm

Bildschirmdiagonale eines LCD-Bildschirms (Bildschirm mit Flüssigkristallanzeige) nach Herstellerangaben: mindestens 19''

Merke

Für die Röntgendiagnostik der Thoraxorgane verwendet man eine sog. Hartstrahlaufnahme, die mit einer hohen Röhrenspannung aufgenommen wird. Kalkhaltige Strukturen stellen sich darin strahlentransparent dar. Dies reduziert die sonst störende Überlagerung der Lungenfelder durch die Rippen ( ▶ Abb. 1.1). Gleichzeitig lassen die knöchernen Strukturen nur eine eingeschränkte Beurteilung zu. Das Thoraxskelett betreffende Fragestellungen, z.B. der Ausschluss von Rippenfrakturen, erfordern daher eine sog. Weichstrahlaufnahme mit 60–75 kV Röhrenspannung.

Hartstrahl- und Weichstrahlaufnahme des Thorax.

Abb. 1.1 Unterschiedliche Erkennbarkeit der knöchernen Strukturen. Eine Bronchopneumonie im linken Oberlappen ist in Hartstrahltechnik deutlicher erkennbar (a, Pfeil).

Abb. 1.1a Hartstrahlaufnahme mit 125 kV Röhrenspannung.

Abb. 1.1b Weichstrahlaufnahme mit 70 kV Röhrenspannung.

1.1.2 Liegendaufnahme

Für die Diagnostik bettlägeriger Patienten, vor allem auf Intensivstationen, ist die Liegendaufnahme üblich. Der mobile Detektor wird unter dem Thorax des auf dem Rücken liegenden Patienten platziert und die Röhre des fahrbaren Röntgengeräts über dem Patienten. Der Fokus-Detektor-Abstand sollte 90–120 cm betragen. ▶ Tab. 1.1 beinhaltet die wesentlichen Aufnahmeparameter im Vergleich zur Stehendaufnahme. Liegendaufnahmen weisen aus mehreren Gründen eine geringere Bildqualität auf als Stehend- oder Sitzendaufnahmen:

Der geringere Fokus-Detektor-Abstand bewirkt eine stärkere geometrische Verzeichnung; die Mediastinalbreite und die Herzgröße erscheinen auf der Liegendaufnahme vergrößert ( ▶ Abb. 1.2); das Herz ist weiter vom Detektor entfernt und wird stärker geometrisch vergrößert.

Das Zwerchfell steht höher; daraus resultiert eine geringe Inspirationstiefe.

Die Lungenperfusion weist keinen schwerkraftbedingten kaudokranialen Gradienten auf; eine basoapikale Umverteilung der Lungenperfusion lässt sich nicht diagnostizieren.

Da die verwendete Röhrenspannung niedriger ist, erscheinen die knöchernen Überlagerungen deutlicher.

Die geringere Generatorleistung der fahrbaren Geräte bewirkt eine längere Expositionszeit und führt eher zur Bewegungsunschärfe durch die Atmung oder Herzpulsationen.

Geometrische Verzeichnung bei Stehend- und Liegendaufnahme.

Abb. 1.2 Schematische Darstellung.

Abb. 1.2a Stehendaufnahme p.–a. mit großem Fokus-Detektor-Abstand: geringe Vergrößerung des Herzschattens.

Abb. 1.2b Liegendaufnahme a.–p. mit kleinem Fokus-Detektor-Abstand: deutliche Vergrößerung des Herzschattens.

Merke

Auf dem Röntgenbild sollte die Aufnahmeposition (liegend, halbsitzend, sitzend) vermerkt sein. Außerdem sind bei maschinell beatmeten Patienten Informationen zu den ▶ Beatmungsparametern für die Bildinterpretation hilfreich, vor allem zu einem PEEP (positiver endexspiratorischer Druck).

Ein Streustrahlenraster kann bei adipösen Patienten die Bildqualität verbessern, allerdings auf Kosten einer etwas höheren Strahlenexposition. Wird die Röntgenröhre nicht über der Mitte des mit einem Streustrahlenraster versehenen Detektors platziert, resultiert ein typisches Artefakt ( ▶ Abb. 1.3). Bei der Unterscheidung dieses Artefakts von einer pathologischen Verschattung eines Hemithorax hilft der Vergleich der Strahlentransparenz der Axillae beidseits ( ▶ Abb. 1.4). Eine ungleiche Strahlentransparenz legt dabei ein Rasterartefakt nahe.

Rasterartefakt infolge dezentrierter Röntgenröhre.

Abb. 1.3 SchematischeDarstellung.

Abb. 1.3a Normale Aufnahme: seitengleiche Transparenz beider Hemithoraces.

Abb. 1.3b Rasterartefakt: Die dezentrierte Röhre führt zu einer Verschattung des rechten Hemithorax.

Rasterartefakt.

Abb. 1.4 Röntgenbild (Liegendaufnahme). Ungleiche Strahlentransparenz der Axillae beidseits (Pfeile) als Erkennungsmerkmal dieses Artefakts.

Hautfalten auf dem Rücken des Patienten kommen durch die Platzierung des Röntgendetektors zwischen Bett und Patienten zustande und können einen Pneumothorax vortäuschen ( ▶ Pseudopneumothorax).

1.2 Durchleuchtung

Die Thoraxdurchleuchtung dient hauptsächlich der funktionellen Beurteilung der ▶ Zwerchfellbeweglichkeit. Eine standardisierte Durchführung der Untersuchung beschreiben die nachfolgenden Absätze ▶ [39].

Vor Beginn der Durchleuchtungsuntersuchung übt der Patient die tiefe Atmung mit offenem Mund. Außerdem sollte der Patient den Hitzenberger-Schnupfversuch etwa 2-mal probieren: Er atmet mit offenem Mund tief ein und aus, schließt den Mund und atmet mit geschlossenem Mund, so schnell es geht, wieder tief und heftig ein. Diesen Vorgang wiederholt der Patient einmal.

Während der Untersuchung steht der Patient mit dem Rücken am vertikal gekippten Durchleuchtungsgerät. Ist eine Untersuchung des Patienten aufgrund seines Allgemeinzustands im Stehen nicht möglich, sitzt der Patient behelfsweise auf der Fußplatte des Durchleuchtungsgeräts. Der Bildausschnitt wird vertikal auf das Zwerchfell zentriert und das Bild von lateral so weit wie nötig eingeblendet. Sodann atmet der Patient unter Durchleuchtung zunächst 2- bis 3-mal normal, anschließend 2- bis 3-mal forciert tief ein und aus. Daran schließt sich die Durchführung des Hitzenberger-Schnupfversuchs an, ebenfalls 2- bis 3-mal. Es folgt eine Drehung des Patienten um 90°, und die beschriebene Untersuchungssequenz wird im seitlichen Strahlengang wiederholt.

Die Bilddokumentation umfasst die fluoroskopischen Videosequenzen der p.–a. und der lateralen Durchleuchtung, die digital archiviert werden.

1.3 Computertomografie

In den letzten 20 Jahren sorgte ein enormer Innovationsschub bei den CT-Scannern (Computertomografie-Scannern) für eine erheblich gesteigerte Leistungsfähigkeit der Geräte. Gleichzeitig erfuhr die technische Ausstattung eine zunehmende Diversifizierung. Aktuell werden Geräte mit einer Zeilenzahl zwischen 1 und 640 im Routinebetrieb eingesetzt. Eine Standardisierung der Untersuchungsprotokolle ist deshalb praktisch unmöglich. Die Arbeitsgemeinschaft Thorax der Deutschen Röntgengesellschaft veröffentlicht in größeren Abständen Empfehlungen zu Untersuchungsprotokollen für die Thorax-CT, die verschiedene Geräteklassen berücksichtigen ▶ [9]▶ [15]. Einige Grundprinzipien zur Gestaltung von CT-Untersuchungsprotokollen stellen die folgenden Punkte dar:

Strahlenexposition: Röhrenspannung, Röhrenstrom und Pitch sind so zu adjustieren, dass für einen normalgewichtigen Patienten die diagnostischen Referenzwerte der Strahlenexposition eingehalten werden. Zum Zeitpunkt der Publikation gelten in Deutschland folgende Werte: Der CTDIVol (effektiver gewichteter CT-Dosisindex) darf maximal 12 mGy betragen, das DPL (Dosis-Längen-Produkt maximal 400 mGy × cm pro Scan-Serie) ▶ [12]. In einigen anderen europäischen Ländern liegen die Referenzwerte niedriger (Minimalwerte für CTDIVol: maximal 10 mGy, DLP: maximal 270 mGy × cm) ▶ [19].

Röhrenspannung: Für die meisten Anwendungen eignet sich eine Röhrenspannung von 110–120 kVp. CTA (computertomografische Angiografien) erlauben unter Umständen eine Absenkung der Röhrenspannung auf 80–100 kVp, vor allem bei pädiatrischen oder schlanken Patienten ▶ [18]▶ [47].

Automatische Röhrenstrommodulation: Bedingt durch die großen Absorptionsunterschiede des Thorax in kraniokaudaler und axialer Richtung, trägt der Einsatz einer automatischen Röhrenstrommodulation erheblich zur Dosisreduktion bei ▶ [18]. Allerdings besteht die Gefahr, dass diese Automatik für adipöse Patienten einen sehr hohen Röhrenstrom vorwählt. Deshalb empfiehlt es sich, den maximalen Röhrenstrom in den Scan-Parametern zu begrenzen, sofern dies technisch möglich ist. Für die ▶ Niedrigdosis-CT gelten andere Überlegungen.

Schichtdicke: Die Detektorkonfiguration sollte eine rekonstruierte Schichtdicke von 1–1,5 mm ermöglichen. Eine Ausnahme bilden Geräte mit einer begrenzten Zeilenanzahl, für die ein Kompromiss zwischen der minimal möglichen Schichtdicke und der Scan-Dauer gefunden werden muss. Limitierender Faktor für die Schichtdicke ist in diesem Fall die maximale Dauer eines Atemstillstands, ohne dass Atemartefakte die Bildqualität beeinträchtigen. Eine Schichtdicke von wesentlich weniger als 1 mm erscheint im Bereich des Thorax aufgrund des erhöhten Bildrauschens wenig sinnvoll; durch die geringere Schichtdicke sind keine diagnostisch relevanten Zusatzinformationen zu erwarten.

Für Routineuntersuchungen empfohlene Bildrekonstruktionen:

5 mm axial zur schnellen Orientierung auch für den zuweisenden Arzt (Weichteil- und Lungen-Kernel);

Dünnschichtrekonstruktionen axial (1,5–3 mm) mit Weichteil-Kernel, bei CTA evtl. geringere Schichtdicke;

Dünnschichtrekonstruktionen axial (1–1,5 mm) mit Lungen-Kernel (Möglichkeit der ▶ Volumetrie);

3–5 mm koronar und sagittal.

Überlappung der Dünnschichtrekonstruktionen: Eine gute Bildqualität der 3D-(3-dimensionalen)Nachbearbeitung der Bilddaten benötigt eine um mindestens 20% der Schichtdicke überlappende Rekonstruktion der Dünnschichtserien.

Kontrastmittel: Wenn eine Kontrastmittelgabe indiziert ist, lässt sich für die meisten Fragestellungen ein fixes Delay von 40 s verwenden. Alternativ wird ein Verfahren zum Bolus-Tracking eingesetzt. In diesem Fall triggert die Ankunft des Kontrastmittels in der Aorta descendens die Aufnahme. Eine zusätzliche Verzögerung von einigen Sekunden ist sinnvoll, um beispielsweise den Kontrast zwischen einem Tumor und den umgebenden Geweben zu verstärken. CTA mit der Frage nach Lungenembolien erfordern ein Bolus-Tracking bzw. einen Testbolus im Truncus pulmonalis oder im rechten Ventrikel.

Scanrichtung: Die Untersuchung erfolgt in tiefer Inspiration. Zur Reduktion von Atemartefakten hat sich eine kaudokraniale Scan-Richtung bewährt. Zuerst scannt man die von Atem­artefakten stärker betroffenen Lungenbasen und zum Schluss die wenig anfälligen Lungenspitzen. Gleichzeitig wird bei einem entsprechenden Kontrastmittel-Timing die Verringerung von Aufhärtungsartefakten infolge hochkonzentrierten Kontrastmittels in der V. cava superior und in den brachiozephalen Venen erreicht.

1.3.1 High-Resolution-Computertomografie

Die Namensgebung des Untersuchungsverfahrens „HRCT“ (hochauflösende Computertomografie) stammt aus den frühen 1980er-Jahren ▶ [46]. Während der Begriff seit fast 30 Jahren unverändert besteht, hat sich die zugrunde liegende Untersuchungstechnik rasant weiterentwickelt. Seinerzeit konnte die zu untersuchende Körperregion nur in sequenziellen Einzelschichten abgebildet werden, und eine Akquisition in 10 mm dicken Schichten bildete den üblichen Standard. Da jede einzelne Schicht in einer separaten Atemanhaltephase aufgenommen wurde, bedeutete die Untersuchung der gesamten Lunge einen großen Zeitaufwand.

Diese dickschichtige CT eignete sich aufgrund der geringen Ortsauflösung in z-Richtung nur bedingt für die Differenzialdiagnostik von diffusen Lungenparenchymerkrankungen. Erforderlich dafür wäre eine Zuordnung der pathologischen Veränderungen zu den Strukturen des Lungenlobulus, die bei 10-mm-Schichtdicke nicht gelingt. Die Grundidee der HRCT bestand nun darin, dünne Schichten des Lungenparenchyms aufzunehmen (Schichtdicke: etwa 1 mm), um diese Zuordnung zu verbessern. Sequenzielle 1 mm-Schichten sind jedoch ungeeignet, die ganze Lunge lückenlos abzubilden. Deshalb wird lediglich in größeren Abständen (z.B. 10 mm) eine Einzelschicht aufgenommen. Daraus resultiert notwendigerweise eine inkomplette Darstellung der Lunge. Für die Diagnosestellung diffuser Lungenerkrankungen sind einige repräsentative Schichten ausreichend; durch die höhere Ortsauflösung konnte trotzdem ein diagnostischer Zugewinn erreicht werden. Jedoch bestand die Gefahr, dass fokale Veränderungen dem Nachweis entgehen.

Traditionell bezeichnet der Begriff HRCT somit eine Untersuchungstechnik, die eine maximale Ortsauflösung ermöglicht ▶ [49]:

geringe Schichtdicke (maximal 1,5 mm) in größeren Abständen (z.B. 10 mm)

hohe Strahlendosis für die Einzelschicht (hohe Röhrenspannung und hoher Röhrenstrom)

kantenbetonter Rekonstruktionsalgorithmus (Kernel) für eine größtmögliche Ortsauflösung in der Schichtebene

maximale Bildmatrix (mindestens 512 × 512 Pixel)

Seit dem Jahr 1998 ist die Mehrzeilen-CT verfügbar, mit der die spiralförmige Aufnahme der gesamten Lunge in 1-mm-Schichten während eines Atemstillstands möglich wurde. Damit war eine Alternative zu den dünnen Einzelschichten der traditionellen HRCT entstanden. Ihr großer Vorteil liegt in der vollständigen Abbildung der gesamten Lunge in einer Schichtdicke, die vorher nur die HRCT erreicht hatte. Das Problem der inkompletten Abbildung des Lungenparenchyms bestand nicht mehr, allerdings um den Preis einer höheren Strahlenexposition und einer minimal schlechteren Bildqualität. Verlaufskontrollen wurden präziser, da immer in beiden Untersuchungen genau identische Schichtebenen verfügbar waren. Somit hat die dünnschichtige Mehrzeilen-CT die klassische sequenzielle HRCT in den letzten Jahren nahezu komplett verdrängt ▶ [44]. Lediglich für die Verlaufskontrolle diffuser Lungenerkrankungen bei jungen Patienten ▶ [22] bleibt der sequenziellen HRCT wegen ihrer geringeren Strahlenexposition noch ein Stellenwert.

Merke

Die Abbildung der gesamten Lunge in kontinuierlichen 1 mm-Schichten geschieht heute mit modernen Geräten innerhalb weniger Sekunden, sodass selbst bei schwer dyspnoischen Patienten noch qualitativ brauchbare Untersuchungsergebnisse zu erzielen sind.

1.3.2 Niedrigdosiscomputertomografie

Viele pathologische Veränderungen im Lungenparenchym weisen einen hohen Kontrast zu ihrer Umgebung auf. Aus dieser Tatsache resultiert ein erhebliches Potenzial zur Dosiseinsparung in der CT, sofern die klinische Fragestellung nur auf den Nachweis oder Ausschluss von Hochkontrastobjekten ausgerichtet ist. Typische Beispiele für solche Fragestellungen sind die Suche nach Lungenkarzinomen im Rahmen von ▶ Früherkennungsuntersuchungen oder der Nachweis einer ▶ Pilzpneumonie beim immunkompromittierten Patienten. In beiden Fällen sollen weichteildichte Herde in der belüfteten Lunge gefunden werden. Die Dosisreduktion verursacht ein erheblich höheres Bildrauschen ( ▶ Abb. 1.5), das die Detektion relevanter Befunde jedoch nicht beeinträchtigt ▶ [16].

Niedrigdosis-CT im Vergleich zur Standard-CT.

Abb. 1.5 Höheres Bildrauschen der Niedrigdosis-CT, aber gute Erkennbarkeit der pulmonalen Strukturen und des links-dorsalen Pleuraplaque (Pfeile).

Abb. 1.5a Standard-CT mit einem CTDIVol von 6,5 mGy.

Abb. 1.5b Niedrigdosis-CT mit einem CTDIVol von 1,5 mGy.

Technisch realisiert man die Dosisreduktion bei der Niedrigdosis-CT meist mittels Verringerung des Röhrenstroms. Zusätzlich wird für eine weitergehende Dosisreduktion (Ultralow-Dose-CT) mitunter eine geringere Röhrenspannung (80–100 kVp) verwendet ▶ [48]. Der Einsatz einer Belichtungsautomatik ist für die Niedrigdosis-CT nicht generell zu empfehlen ▶ [14]. Scanogrammadaptierte Verfahren der Röhrenstrommodulation gelten als fehleranfällig für eine exzentrische Lagerung des Patienten. Die Online-Modulation des Röhrenstroms kann infolge der höheren Strahlenabsorption im Bereich der Schultern und des Oberbauchs überregulieren. Beides birgt die Gefahr einer unnötig hohen Strahlenexposition oder einer ungenügenden Bildqualität bei zu geringem Röhrenstrom. Robuster ist die Verwendung eines gewichtsadaptierten fixen Röhrenstroms. Die Deutsche Röntgengesellschaft hat entsprechende Protokollempfehlungen veröffentlicht ▶ [9]▶ [15]▶ [27]. Damit gelingt eine Dosiseinsparung von über 80% gegenüber der Standard-CT; mit Ultralow-Dose-Protokollen lässt sich sogar eine Strahlenexposition in der Größenordnung einer Thoraxübersichtsaufnahme erreichen ▶ [48].

Einschränkungen bestehen in der Detektion subtiler Milchglastrübungen und früher Formen des Lungenemphysems, da diese Veränderungen nur geringe Dichteunterschiede zu ihrer Umgebung aufweisen ▶ [32].

1.3.3 Spezielle Untersuchungstechniken

1.3.3.1 Exspirationsaufnahme

VieleErkrankungen der kleinen Atemwege gehen mit einer Obstruktion der kleinen Bronchien einher. Die üblichen CT-Aufnahmen in Inspiration zeigen häufig einen Normalbefund. Erst in Exspiration wird die Erkrankung durch ein deutliches Air Trapping offensichtlich ( ▶ Abb. 1.6).

CT in Exspiration zur Darstellung von Erkrankungen der kleinen Atemwege.

Abb. 1.6

Abb. 1.6a In Inspirationkaum Auffälligkeiten.

Abb. 1.6b In Exspiration deutlicheres Air Trapping (dunklere Areale) im erkrankten Lungenparenchym.

Zwei Untersuchungstechniken stehen zur Auswahl:

Sequenzielle Einzelschichten in Exspiration: Einige Einzelschichten in Exspiration zusätzlich zur Spirale in Inspiration bedeuten nur eine geringe zusätzliche Strahlenexposition. Selbst schwer dyspnoische Patienten tolerieren in der Regel die sehr kurzen Atemanhaltezeiten in Exspiration für die Einzel-Scans. Nachteilig ist der Sampling Error, da nur ein kleiner Teil des Lungenparenchyms abgebildet wird. Außerdem gestaltet sich die Befundinterpretation bezüglich eines Air Trapping mitunter schwierig (s.u.).

Volumenakquisition in Exspiration: Zusätzlich zu einer Spirale in Inspiration wird eine 2. Spirale über den gesamten Thorax in Exspiration gescannt. Ihr Vorteil ist die komplette Abbildung der Lunge, und ein fokales Air Trapping wird nicht übersehen. Dem steht eine höhere Strahlenexposition gegenüber. Außerdem kann der Patient in Exspiration nicht so lange die Luft anhalten wie in Inspiration. Steht kein sehr schneller CT-Scanner zur Verfügung, muss ein Kompromiss zwischen der Schichtdicke und der Scan-Dauer gefunden werden, da ansonsten Atemartefakte die Beurteilbarkeit beeinträchtigen.

Merke

Die Abbildung der Trachea auf CT-Bildern erlaubt eine einfache Feststellung, ob die Aufnahme in Exspiration erfolgt ist. In diesem Fall wölbt sich die Hinterwand der Trachea, die Pars membranacea, nach ventral vor. Dieses Zeichen hat insbesondere dann seinen Nutzen, wenn ein massives diffuses Air Trapping besteht und sich Exspirations- und Inspirationsaufnahme nicht wesentlich voneinander unterscheiden. Hieran zeigt sich, ob tatsächlich ein Air Trapping vorliegt oder ob der Patient das Atemkommando nicht korrekt befolgt hat. Mitunter sind diese Untersuchungen nur schwer interpretierbar. Im Zweifelsfall hilft die Aufnahme einer Atemdynamik (s.u.) weiter.

1.3.3.2 Atemdynamik

Indikationen zur Durchführung einer Atemdynamik ergeben sich aufgrund schwierig zu interpretierender Exspirations-Scans oder beim Verdacht auf eine dynamische Atemwegsstenose, die in Inspiration nicht erkennbar ist.

Am einfachsten verwendet man für diese Untersuchung das im CT-Scanner implementierte Bolus-Trackingund setzt den Schwellenwert zur Auslösung eines Scans so hoch, dass er nie erreicht wird. Zunächst atmet der Patient bei laufendem Bolus-Tracking einige Atemzüge normal, anschließend einige Atemzüge forciert. Schließlich muss das Bolus-Tracking manuell gestoppt werden. Eine Aufnahmefrequenz von 1 Bild/s reicht für die Befundinterpretation aus.

Zur Auswertung misst man mit einer mehrere Zentimeter großen Region of Interest die Dichte des Lungenparenchyms auf allen Bildern an der gleichen Stelle und erhält somit die Änderung der Lungendichte im Verlauf der Atemzyklen. Diese Werte lassen sich mit der auf vielen CT-Scannern vorhandenen Auswerte-Software grafisch darstellen ( ▶ Abb. 1.7). Die Messungen werden in der kontralateralen Lunge wiederholt.

Atemdynamik.

Abb. 1.7 Darstellung der Lungendichte im Verlauf mehrerer Atemzyklen. Gezeigt werden jeweils Messungen in der rechten (Kurve 1) und in der linken Lunge (Kurve 2).

Abb. 1.7a Normalbefund der linken Lunge (2). Dichteänderungen in einem Atemzyklus von mehr als 50 HU (Hounsfield-Einheiten). Rechts (1) leichtes Air Trapping mit geringerer Dichteamplitude.

Abb. 1.7b Erhebliches Air Trapping. Nur geringe Dichteänderungen des Lungenparenchyms, in der linken Lunge (2) massiveres Air Trapping als rechts (1).

Merke

Es ist sinnvoll, eine Atemdynamik in unterschiedlichen Höhen der Lunge zu akquirieren; zumindest sind 3 Messungen im Ober-, Mittel- und Unterfeld empfehlenswert.

Als normal gilt eine Änderung der Dichte des Lungenparenchyms im Laufe eines Atemzyklus von mindestens 50 HU (Hounsfield-Einheiten). Geringere Werte zeigen ein Air Trapping an (s. ▶ Abb. 1.7). Bei Vorhandensein erheblicher einseitiger Atemwegsstenosen lässt sich im Extremfall sogar eine paradoxe Dichtezunahme der kranken Lunge in Inspiration erkennen.

1.3.3.3 Aufnahme in Bauchlage

In den dorsalen Anteilen der Unterlappen bestehen gelegentlich Hypostaseeffekte, die als diffuse Dichteerhöhung des Lungenparenchyms auffallen. Sie beeinträchtigen die Beurteilbarkeit des Subpleuralraums und werden mitunter als Frühform einer diffusen Lungenparenchymerkrankung fehlinterpretiert. Ist eine Unterscheidung zwischen dem physiologischen Hypostaseeffekt und einer beginnenden Pathologie des Lungenparenchyms klinisch relevant, kann man beides mithilfe ergänzender CT-Scans in Bauchlage voneinander differenzieren. Während eine Lungenparenchymerkrankung persistiert, verschwinden Hypostaseeffekte in Bauchlage ( ▶ Abb. 1.8). Beispielsweise zur Begutachtung ▶ berufsbedingter Lungenerkrankungen ist diese Differenzierung wichtig.

Hypostaseeffekte in beiden Lungen.

Abb. 1.8 CT-Aufnahmen.

Abb. 1.8a In Rückenlage: subpleurale Verdichtungen in den dorsalen Unterlappen.

Abb. 1.8b In Bauchlage: komplette Befundnormalisierung (Bild um 180° gedreht).

Einige Einzel-Scans genügen in der Regel für eine sichere Differenzialdiagnose. Die komplette Abbildung der Lungen mit einer zusätzlichen Spirale wird nicht benötigt.

1.3.3.4 Kontrastmitteldynamik

Zur Differenzialdiagnose▶ pulmonaler Rundherde leistet die Kontrastmitteldynamik in einigen klinischen Situationen einen Beitrag. Das Verfahren basiert auf der Beobachtung, dass eine fehlende Kontrastmittelanreicherung eines Rundherds dessen Malignität sehr unwahrscheinlich macht. Ein Vorteil dieser Methode liegt in seinem sehr hohen Vorhersagewert der Benignität von etwa 96% ▶ [45]. Nachteilig ist ihre geringe Spezifität (58%), weil neben malignen auch viele benigne Rundherde Kontrastmittel anreichern.

Zunächst scannt man den Rundherd nativ mit einer kurzen dünnschichtigen Spirale. Es folgt eine Injektion von Kontrastmittel (110 ml mit einem Flow von 3 ml/s), und der Scan wird nach 60, 120, 180 und 240 s wiederholt. Die Auswertung erfordert eine Messung der Dichte der Läsion mittels einer Region of Interest, die etwa zwei Drittel des Rundherds umfasst ( ▶ Abb. 1.9). Ein Dichteanstieg um maximal 15 HU in allen 4 Spiralen nach Kontrastmittelgabe im Vergleich zur nativen Untersuchung gilt als Prädiktor der Benignität▶ [45]. Das Verfahren eignet sich für Rundherde ab einer Größe von etwa 8 mm.

Benigner Rundherd im linken Unterlappen.

Abb. 1.9 CT-Kontrastmitteldynamik.

Abb. 1.9a Nativ-CT: mittlere CT-Dichte des Rundherds: 18 HU.

Abb. 1.9b 60 s nach Beginn der Kontrastmittelinjektion: keine signifikante Kontrastmittelanreicherung (CT-Dichte: 26 HU).

Abb. 1.9c Visualisierung der sehr geringen Kontrastmittelanreicherung im Parameterbild.

1.3.4 Dual-Energy-Computertomografie

Eine DECT (Dual Energy-CT) scannt die zu untersuchende Körperregion mittels zweier unterschiedlich energetischer Röntgenstrahlen. Üblich sind 2 Energien von 140 und 80 kVp. Je nach CT-Hersteller und Geräteausstattung gelangen unterschiedliche technische Lösungen zum Einsatz:

1 Scan, synchrone Aufnahme mittels zweier um etwa 90° versetzter Röntgenröhren mit unterschiedlicher Röhrenspannung

1 Scan, quasi-synchrone Aufnahme mittels sehr schneller Spannungsumschaltung in einer Röntgenröhre, sodass abwechselnd Projektionen mit hoher und niedriger Röhrenspannung akquiriert werden

1 Scan, synchrone Aufnahme mittels einer Röntgenröhre und Detektoren unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit

2 Scans, asynchrone Aufnahme mittels zweier kurz aufeinanderfolgender Spiralen verschiedener Röhrenspannungen

Die so akquirierten Daten bieten neben der normalen CT-Morphologie einige zusätzliche Informationen und Möglichkeiten der Bildnachverarbeitung▶ [30]:

Jod-Maps: Über einen Algorithmus zur Materialdekomposition wird der Jodgehalt jedes Voxels ermittelt und im Parameterbild dargestellt ( ▶ Abb. 1.10). Dies ermöglicht die Visualisierung der Kontrastmittelanreicherung, die als Surrogatparameter für die ▶ Lungenperfusion verwendet werden kann.

Spektrale Bildgebung: Aus dem DECT-Datensatz lassen sich monoenergetische Bilder mit unterschiedlichen virtuellen Röhrenspannungen berechnen. Das normale, mit einer Röhrenspannung von 120 kVp aufgenommene CT-Bild entspricht etwa dem Bildeindruck eines monoenergetischen Bildes mit 70 kV. Monoenergetische Bilder mit einer niedrigeren virtuellen Röhrenspannung zeigen eine verstärkte Strahlenabsorption durch jodhaltiges Kontrastmittel. So kann beispielsweise eine CTA mit einem unzureichenden Gefäßkontrast nachträglich verbessert werden, indem monoenergetische Bilder mit etwa 50 kV zur Befundung herangezogen werden.

Virtuell native Bildgebung: Aus dem primär mit Kontrastmittel akquirierten CT-Datensatz lassen sich virtuell native Bilder berechnen, was für die Beurteilung der Kontrastmittelanreicherung von pulmonalen Rundherden von Bedeutung sein kann. Die Dichtemessung auf virtuell nativen CT-Bildern stimmt allerdings in einigen Fällen nicht zuverlässig mit der tatsächlichen nativen CT-Dichte überein.

Ventilationsdarstellung mit Xenon: Eine Darstellung der Lungenventilation ermöglicht die DECT mittels inhaliertem Xenon, analog zu den oben beschriebenen Jod-Maps ▶ [51].

DECT zur Darstellung der Kontrastmittelanreicherung.

Abb. 1.10

Abb. 1.10a Parenchymbild.

Abb. 1.10b Parameterbildmit Visualisierung des Jodgehalts jedes Voxels, sog. Jod-Map.

1.4 Magnetresonanztomografie

Jürgen Biederer

1.4.1 Einleitung

Basierend auf den neuesten Entwicklungen der Geräte- und Pulssequenztechnik ist die MRT (Magnetresonanztomografie) im Begriff, sich neben Röntgen und CT ihren Platz als drittes wichtige Modalität für die Lungendiagnostik zu erobern. Der Stand der Technik erlaubt einen breiten klinischen Einsatz, nicht nur als strahlungsfreie Alternative für junge Patienten und Schwangere: Mehr als jede andere verfügbare Methode verbindet die MRT Morphologie und funktionelle Informationen (Lungenperfusion, Atemmechanik) in einer einzigen Untersuchung. Viele potenzielle Nutzer sind jedoch immer noch zurückhaltend mit dem Einsatz der Lungen-MRT, meist unter der tradierten Vorstellung, eine verlässliche und reproduzierbare Bildqualität sei im Alltag nicht zu erreichen. Im Wesentlichen sind es 2 Hürden, die diese Vorbehalte bestärken:

Zum einen ist die MRT deutlich komplexer als andere Verfahren. Ein Einstieg in die Anwendung auf eigene Faust mit nicht speziell angepassten Produktsequenzen kann langwierig und enttäuschend sein. Für einen erfolgreichen Start empfiehlt es sich daher, auf möglichst standardisierte und voreingestellte Sequenzpakete zurückzugreifen, wie sie von einigen Geräteherstellern bereits angeboten werden ▶ [6]. Ziel dieses Kapitels ist es, die verfügbaren Sequenztechniken vorzustellen, die diagnostischen Möglichkeiten aufzuzeigen und geeignete Sequenzpakete für häufige klinische Fragestellungen anzubieten.

Die zweite Hürde ist die Interpretation und Befundung der Aufnahmen. Die Kontraste und die geringere räumliche Auflösung der MRT im Vergleich zur CT werden von erfahrenen Thoraxradiologen häufig als gewöhnungsbedürftig empfunden. Für den Einstieg wird daher empfohlen, neben dem Besuch von Kursen und dem Studium der Fachliteratur auch Hospitationen in Instituten, die die Lungen-MRT bereits einsetzen, in Betracht zu ziehen.

Im Gegensatz zu Röntgen und CT beruht die MRT nicht auf ionisierender Strahlung, sondern auf der Anregung rotierender Wasserstoffkerne in Wasser und in organischen Verbindungen. Die Herausforderungen, denen sich die MRT an der Lunge stellen muss, sind durch die anatomischen und physiologischen Besonderheiten des Organs definiert: Bei belüfteter Lunge enthält das große Organvolumen nur einen kleinen Anteil Gewebe und Flüssigkeiten, der aufgrund seiner geringen Protonendichte nur wenig Signal und ein ungünstiges Signal-zu-Rausch-Verhältnis ergibt. Hinzu kommen Magnetfeldinhomogenitäten an Luft-Wasser-Grenzflächen, die das geringe Signal innerhalb von Millisekunden zerfallen lassen. Es bedarf daher moderner Sequenztechniken mit kurzen Echozeiten, um das geringe Signal des Lungengewebes überhaupt zu erfassen. Zusätzliche Störfaktoren sind die ständigen, oftmals auch unregelmäßigen Bewegungen des Thorax durch Atmung und Herzschlag. Das gesunde, belüftete Lungengewebe zeigt daher kein oder allenfalls ein geringes Signal, das gelegentlich von Pulsationsartefakten überlagert wird. Die Mehrzahl der pathologischen Befunde ist indes durch eine höhere Dichte an Gewebe oder Flüssigkeitseinlagerungen gekennzeichnet. Klinisch relevante Befunde heben sich damit typischerweise mit hohem Signal und gutem Weichteilkontrast von dem intakten, dunklen Lungengewebe ab ( ▶ Abb. 1.11) ▶ [50].

Adenokarzinom im posterioren Lungenoberlappen.

Abb. 1.11 MRT-Bild. Der Tumor zeigt Anteile mit unterschiedlichem Signalverhalten, das histopathologisch unterschiedlich differenzierten Tumoranteilen entsprach.

1.4.2 Gerätetechnik

Grundsätzlich kann die MRT der Lunge sowohl bei niedrigen Feldstärken (1,0 T und niedriger) als auch in sog. Hochfeldgeräten bei 3 T durchgeführt werden. Moderne 1,5-T-MRT-Geräte bieten Gradientenstärken von mehr als 40 mT/m und Gradientenanstiegsleistungen von mehr als 200 mT/(m × ms), die Echozeiten von weniger als 1,5 ms ermöglichen. Dabei sprechen die bessere Magnetfeldhomogenität, das höhere Lungensignal und die geringere Artefaktanfälligkeit eher für Geräte mit niedrigen als für Geräte mit hohen Feldstärken. Typischerweise sind moderne 3-T-MRT-Geräte jedoch mit besonders leistungsfähigen Gradientensystemen ausgestattet, die die an der Lunge unerwünschten Effekte hoher Feldstärken (vermindertes Lungensignal, vermehrte Flussartefakte in einigen Sequenzen) kompensieren. Geräte mit niedrigen Feldstärken haben hingegen durchweg ein weniger leistungsfähiges Gradientensystem, sodass die potenziellen Vorteile der Lungen-MRT bei niedriger Feldstärke nicht ausgenutzt werden können ▶ [50]. Die folgenden Empfehlungen für das Sequenzprotokoll sind daher auf 1,5-T-Geräte fokussiert, lassen sich aber auch bei 3 T anwenden ▶ [20].

Mehrkanalspulensysteme und parallele Bildgebungstechniken leisten einen wichtigen Beitrag zur Leistungssteigerung moderner MRT-Geräte. Bei der parallelen Bildgebung wird die räumliche Anordnung multipler Spulenelemente genutzt, um aus Unterschieden in den Sensitivitätsprofilen der einzelnen Elemente zusätzliche Rauminformationen zu gewinnen. Mittels paralleler Bildgebung lässt sich die Aufnahmezeit verkürzen oder alternativ bei gleicher Aufnahmezeit eine höhere räumliche Auflösung erreichen. Zusätzlich kann parallele Bildgebung bei höheren Feldstärken (z.B. 3 T) dazu beitragen, die Energie­deposition im Patienten zu verringern und innerhalb der Grenzen der spezifischen Absorptionsrate zu bleiben.

Merke

Da der Gewinn an Aufnahmegeschwindigkeit oder räumlicher Auflösung mit einem geringen Verlust an Signal erkauft wird, sollten die Beschleunigungsfaktoren bei der Untersuchung der Lunge 2 oder 3 nicht übersteigen. Ansonsten steigt der Rauschpegel im Bild deutlich an. Aufgrund der Lungenbewegung sollte die Kalibrierung des Sensitivitätsprofils in die Sequenz integriert sein (z.B. GRAPPA, autoSENSE, FLEX). Ansonsten besteht die Gefahr, durch eine räumliche Inkongruenz zwischen Sensitivitäts-Scan und eigentlicher Bildaufnahmephase störende Artefakte zu generieren ▶ [50].

Praktisch bewährt hat sich der Einsatz von dedizierten Mehrelementkörperspulen in Kombination mit der Rücken- oder Wirbelsäulenspule des Geräts. Für die Optimierung der Bildqualität an den Lungenspitzen (obere Thoraxapertur, Plexus brachialis) empfiehlt es sich, zusätzlich zumindest das hintere Element der Halsspule einzusetzen, sofern diese Kombination möglich ist.

Zur Beherrschung der Bewegungsartefakte stehenverschiedene Techniken zur Verfügung ▶ [50]: Der einfachste und robusteste Ansatz sind schnelle Aufnahmen in Atemanhaltetechnik. Gegebenenfalls kann eine Aufnahme der Lunge in mehrere Atemanhaltephasen aufgeteilt werden (Multi-Breathhold-Technik). Für die klinische Praxis ist dies die praktischste und schnellste Technik. Für die Durchführung hochaufgelöster Aufnahmen oder für die Untersuchung von Patienten, die die Luft nicht ausreichend lange genug anhalten können (in der Regel werden mehrere Atemanhaltephasen von 15–20 s benötigt) können auch Sequenzen mit Atemtriggerung eingesetzt werden. Dabei wird das Atemsignal entweder mechanisch (durch einen pneumatisch oder per Änderung der elektrischen Impedanz anzeigenden Atemgurt), mit der sog. Navigatortechnik oder alternativ mit einem MR-kompatiblen Spirometer ▶ [17] abgeleitet. Bei der Navigatortechnik wird ein kleines Untersuchungsvolumen auf ein atembewegliches Element, z.B. die Zwerchfellkuppe, positioniert; die Verschiebung der kontrastgebenden Struktur wird mit der Atemphase automatisch analysiert. In den atemgetriggerten Sequenzen wird dann die Akquisition nur in den definierten In- oder Exspirationsphasen durchgeführt.

Der entscheidende Nachteil jeder getriggerten Technik ist der zusätzliche Zeitbedarf ▶ [6]. Getriggerte Aufnahmen des Thorax benötigen durchweg 3–5 min. Wird noch eine zusätzliche Triggerung nach der Herzphase eingesetzt (Doppeltriggertechnik), erhöht sich die Aufnahmezeit nochmals um mehrere Minuten. In der Praxis spielen atemgetriggerte Sequenzen daher nur eine untergeordnete Rolle.

Aktuell basieren die gängigen Protokollempfehlungen durchweg auf schnellen Sequenzen in Atemanhaltetechnik. Mit diesen Sequenzen kann eine Routineuntersuchung des Thorax ohne Kontrastmittelgabe in 15 min und mit Kontrastmittelgabe in 20 min durchgeführt werden ▶ [6]. Atemgetriggerte Sequenzen werden allenfalls als Alternativen für Patienten angeboten, die die Luft nicht ausreichend lange anhalten können, oder aber auch für Kinder, bei denen keine ausreichende Mitarbeit bei der Untersuchung erwartet werden kann ▶ [8]. Eine zusätzliche Aufnahme schneller Sequenzen in freier Atmung ergänzt das Protokoll um Informationen über die Beeinträchtigung der Atemmechanik und der Herzfunktion des Patienten.

Prinzipiell kann die Untersuchung bei Atemanhaltetechnik sowohl in In- als auch in Exspiration durchgeführt werden. Ist eine Darstellung des Lungenparenchymsignals erwünscht, bietet sich die Aufnahme in Exspiration an. In diesem Falle ist die Protonendichte pro Volumenanteil höher und die Signalausbeute stärker ▶ [50]. Für die Mehrzahl der Fragestellungen wird jedoch der positive Kontrast der pathologischen Lungenveränderungen vor dem dunklen Signal des Lungengewebes genutzt, sodass sich Aufnahmen inInspiration eignen.

Merke

Da auch andere Standardtechniken der Thoraxdiagnostik überwiegend in Inspiration durchgeführt werden (Röntgenübersichtsaufnahme, CT), sollte die MRT auch aus Gründen der Vergleichbarkeit mit Voruntersuchungen durchweg in Inspiration oder ggf. mit schnellen Sequenzen in freier Atmung durchgeführt werden ▶ [6].

1.4.3 Pulssequenzen für die Thoraxdiagnostik

Mit paralleler Bildgebung lassen sich auch große Volumina, wie der Thorax, in hoher Detailauflösung, mit hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis und innerhalb einer Atemphase untersuchen. Dabei kommen schnelle GE-Sequenzen (Gradienten-Echo-Sequenzen), Steady-State-GE-Sequenzen und schnelle SE-Sequenzen (Spin-Echo-Sequenzen) zum Einsatz.

1.4.3.1 Schnelle Gradienten-Echo-Sequenzen

Schnelle GE-Sequenzen (FLASH, SPGR, FFE) gehören zur Standardausstattung aktueller Geräte und sind in der Praxis sehr robust. Mittels paralleler Bildgebung und Schichtvolumeninterpolation (z.B. als Volumetric interpolated Breathhold-Acquisition) lassen sich Volumenakquisitionen des ganzen Thorax mit 5 mm Schichtdicke in einer Atemanhaltephase erreichen ▶ [7]. Während die nicht kontrastverstärkten Aufnahmen typischerweise ohne Fettsignalunterdrückung durchgeführt werden (gute Abgrenzbarkeit mediastinaler Lymphknoten gegenüber dem nativ hellen Fettgewebe), wird nach der Kontrastmittelgabe typischerweise eine Fettsignalunterdrückung empfohlen, denn kontrastierte Lymphknoten heben sich deutlich vor dem dunklen Hintergrund des unterdrückten Fettgewebesignals ab ▶ [40].

1.4.3.2 Steady-State-Gradienten-Echo-Sequenzen

Mit Steady-State-GE-Sequenzen (bSSFP, TrueFISP, FIESTA, BFE) können sehr kurze Aufnahmezeiten erreicht werden, sodass sie typischerweise für die MRT des Herzens genutzt werden, aber auch an der Lunge vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Bei Flip-Winkeln von typischerweise mehr als 50° resultiert ein T2w/T1w (T2- zu T1-gewichteter) Bildkontrast, der Flüssigkeiten und Blut aufgrund ihrer langen T2-Konstanten mit hohem Signal darstellt. Steady-State-GE-Sequenzen sind daher geeignet, die Lungengefäße ohne Gabe von Kontrastmittel abzubilden ▶ [33].

1.4.3.3 Schnelle Spin-Echo-Sequenzen

FSE-Sequenzen (schnelle SE-Sequenzen; RARE/HASTE, Turbo-FSE, TSE) nutzen nach einer initialen Anregung multiple 180°-Refokussierungspulse, um die Signalauslesung zu beschleunigen. Im Extremfall genügt ein einziger Anregungspuls, um nach multiplen Refokussierungspulsen ausreichend Informationen für eine Einzelschicht zu gewinnen (RARE-Sequenz). Basierend auf dem Wissen, dass die Bildinformation im k-Raum redundant (gespiegelt) vorliegt, lässt sich die Aufnahmezeit weiter verkürzen, indem nur eine Teilauslesung durchgeführt wird (Partial- or Half-Fourier-Sequenzen, z.B. HASTE). Aufgrund der 180°-Refokussierungspulse sind die Akquisitionszeiten der FSE-Sequenzen grundsätzlich länger als bei GE- oder Steady-State-GE-Sequenzen. Gleichzeitig ist die Energiedeposition höher, sodass die Grenzen der spezifischen Absorptionsrate schneller erreicht werden. Typischerweise werden FSE-Sequenzen daher im 2D-Multischichtmodus akquiriert ▶ [50]. Die Akquisition der Einzelschichten kann dennoch z.B. bei nur halber Fourier-Auslese (HASTE) so schnell sein, dass Herzbewegungen voll kompensiert werden. Sofern bei der Untersuchung der Thoraxorgane Befunde in Herznähe beurteilt werden sollen, sind HASTE-Sequenzen deshalb eine gute Wahl ▶ [40].

Als Variante der FSE-Sequenzen kann anstelle einer konstanten parallelen Ausrichtung aller Schichten mit rotierender Phasenkodierung (PROPELLER/BLADE) der Einfluss der in Phasenkodierrichtung auftretenden Artefakte durch Pulsation von Herz und Blutfluss erheblich gemindert werden ▶ [50].

Auch DWI-Sequenzen (diffusionsgewichtete Sequenzen) werden mit Fettsignalunterdrückung durchgeführt. Sie basieren auf verschiedenen SE-Grundsequenzen, denen ein Sequenzpuls überlagert wird, der das Signal flüssigkeitshaltiger Befunde anfällig für Einschränkungen der Braun-Molekularbewegung (Diffusibilität) der enthaltenen Wassermoleküle macht. Bei geringer Diffusionswichtung ergibt sich der Bildeindruck einer fettsignalunterdrückten T2w SE-Sequenz, während bei starker Diffusionswichtung insbesondere tumoröse Gewebe (mit erhöhter Zellularität, verringertem Extrazellulärraum, großen Kernen, dichter intrazellulärer Einlagerung von Proteinen und jeweils eingeschränkter Braun-Molekularbewegung) signalintens hervorgehoben werden ▶ [26]▶ [36]. Der Nutzen der DWI für die Detektion mediastinaler Lymphknoten ist unbestritten.

1.4.3.4 Kontrastmittelverstärkte Sequenzen

Für eine Vielzahl klinischer Fragestellungen (z.B. Tumor-Staging) ist die einfache manuelle intravenöse Kontrastmittelinjektion, gefolgt von fettgesättigten schnellen GE-Sequenzen, ausreichend ( ▶ Abb. 1.12). Ohne wesentlich höheren Aufwand lassen sich mit schnellen GE-Sequenzen und maschineller intravenöser Injektion eines die T1-Zeit verkürzenden Kontrastmittels (typischerweise Gadoliniumchelate) auch Pulmonalisangiografien in exzellenter Bildqualität erstellen. Unter voller Ausnutzung einer Atemanhaltezeit von ca. 20 s kann eine der CT ähnliche Bildqualität erreicht werden ( ▶ Abb. 1.13).

Zystische Fibrose.

Abb. 1.12 MRT-Bilder. Entzündlichverdickte Bronchialwände, Bronchiektasen und Sekretretention, betont in den Lungenoberlappen beidseits.

Abb. 1.12a Koronare, fettsignalsupprimierte T1w GE-Sequenz nach Kontrastmittelgabe.

Abb. 1.12b Fettsignalsupprimierte T2w FSE-Sequenz.

Auf die Parenchymphase optimierte MRA (Magnetresonanzangiografie) des Thorax zum Lungenembolieausschluss.

Abb. 1.13

Abb. 1.13a MIP (Maximumintensitätsprojektion).

Abb. 1.13b Koronare Einzelschicht ohne Hinweise auf intravasale Thromben oder parenchymale Perfusionsdefekte.

Moderne Geräte- und Sequenztechniken erlauben alternativ auch eine schnellere Variante der kontrastmittelgestützten MRA (Magnetresonanzangiografie) zur zeitaufgelösten 3D-Darstellung der Lungenstrombahn. Für den Preis einer geringeren Detailauflösung lassen sich Volumendaten des gesamten Thorax im Abstand von 1–2 s aufzeichnen. Die zeitliche Auflösung dieser 4D-Perfusionssequenz reicht aus, um arterielle, parenchymale und venöse Phasen zu trennen ▶ [17]▶ [25]. Die Parenchymphase ist besonders gut geeignet, um umschriebene Perfusionsdefizite visuell zu detektieren oder mit entsprechender Software Parameterkarten der regionalen Lungendurchblutung, des regionalen Blutvolumens und der Transitzeiten zu berechnen.

Als zweckmäßiger Ansatz für die Kombination beider Verfahren kann zuerst die zeitaufgelöste Perfusionssequenz mit einem kleinen Teil des Kontrastmittels aufgenommen werden. Neben den Daten zur regionalen Lungenperfusion kann daraus gleichzeitig der optimale Zeitpunkt für die Kontrastmittelinjektion (typischerweise mit bis zu 0,2 mmol/kg Körpergewicht) zur anschließenden Aufnahme der hochaufgelösten MRA abgelesen werden ▶ [5]▶ [41].

1.4.3.5 Funktionelle Magnetresonanztomografie der Lunge

Mehr als jede andere Technik zur Diagnostik von Thorax und Lungen ermöglich die MRT, morphologische und funktionelle Informationen miteinander zu verbinden. Die bekanntesten Techniken sind die Darstellung der Atemmechanik (Bewegungen von Thoraxwand, Zwerchfell, Mediastinum, Lungengewebe und Luftwegen; ▶ Abb. 1.14) und die kontrastmittelgestützte Lungenperfusionsdiagnostik mit schnellen GE- und Steady-State-free-Precession-Sequenzen.

Adenokarzinom im linken Lungenoberlappen.

Abb. 1.14 MRT der Atemmechanik.

Abb. 1.14a Exspiratorisch atemgetriggerte, T2w FSE-Aufnahme.

Abb. 1.14b Die Steady-State-GE-Aufnahme in Exspiration zeigt den Tumor in ähnlicher Position wie in a.

Abb. 1.14c In Inspiration zeigt die Steady-State-GE-Aufnahme das Zwerchfell deutlich tiefer stehend und den Tumor etwas nach kaudal verlagert.

1.4.4 Empfehlungen zu Untersuchungsprotokollen

Ausgehend von einer Initiative der Deutschen Röntgengesellschaft (Arbeitsgemeinschaft Thorax) und der European Society of Thoracic Imaging wurden von Experten auf dem Gebiet der Lungen-MRT Protokollempfehlungen zusammengestellt und veröffentlicht, die für die verschiedenen Herstellerumgebungen die entsprechenden generischen Sequenzbezeichnungen übersetzen ▶ [6]. Die folgenden Empfehlungen orientieren sich an diesem Grundkonzept.

Um im praktischen Einsatz Akzeptanz zu finden, muss ein Sequenzprotokoll für die MRT der Lunge einfach anwendbar, robust und mit reproduzierbarer Bildqualität und hoher diagnostischer Aussagekraft bei der am häufigsten eingesetzten Feldstärke (1,5 T) realisierbar sein. Komplexere Komponenten, wie ein Elektrokardiogramm, das Anlegen eines Atemgurts oder die Gabe eines Kontrastmittels, sollten möglichst vermieden werden. Für typische Probleme, wie Kurzatmigkeit, oder für kleine Kinder sollten praktikable Lösungen vorbereitet sein.

Vorgeschlagen wird ein gemeinsames Basisprotokoll für alle wichtigen klinischen Probleme, das für spezifische Fragestellung modular ergänzt werden kann, z.B. für das Tumor-Staging oder für die Beurteilung von Pathologien der Lungengefäße und der Lungendurchblutung. Für Notfallsituationen, z.B. die akute Lungenarterienembolie, sollten schnelle und effiziente Prozeduren bereitstehen, die auch den Notfalleinsatz in einem kompakt geplanten MRT-Tagesprogramm oder eine Bedienung durch nächtliches Bereitschaftspersonal mit begrenzter MRT-Erfahrung zulassen.

Der modulare Aufbau der im Folgenden vorgestellten Sequenzprotokolle soll es dem Nutzer erlauben, darüber hinaus auch maßgeschneiderte Pakete, etwa mit zusätzlichen Sequenzen für die Herz-MRT, z.B. im Rahmen der kardiopulmonalen Bildgebung oder in Kombination mit Modulen für andere Anwendungen zusammenzustellen.

1.4.4.1 Voraussetzungen und Vorbereitung der Untersuchung

Die Bildqualität in der MRT ist aufgrund der längeren Aufnahmezeiten deutlich abhängiger von der Kooperation der Patienten als bei Röntgen und CT. Ein auf Robustheit ausgerichtetes Untersuchungsprotokoll sieht daher gewisse Redundanzen in der klinischen Wertigkeit der einzelnen Sequenzkomponenten vor, um unzureichende Bildqualität bei einzelnen Akquisitionen zu kompensieren ▶ [6]. Für die T2w FSE-Sequenzen sind getriggerte Versionen verfügbar; dadurch verlängert sich die Untersuchungszeit im Standardprotokoll um etwa 10 min. Ein Atemgurt erleichtert es, auch während der Bildaufnahmephase die Atembewegungen des Patienten zu kontrollieren ▶ [40].

1.4.4.2 Grundzüge eines Basisprotokolls für die Untersuchung der Lunge

Aus den oben angeführten Sequenzfamilien werden in praxi pragmatische Protokolle zusammengestellt. Die folgende Übersicht orientiert sich an den generischen Bezeichnungen der Sequenzen.

Merke

Typische Parameter für die MRT der Lunge (15 min):

Field of View: koronar 450–500 mm, transversal 400 mm

Matrix: 256–384 Pixel (gegatet/getriggert bis 512)

Pixelgröße: kleiner als 2 × 2 mm

Schichtdicke:

2D-Sequenzen: 4–6 mm

3D-Sequenzen: 4 mm

MRA: maximal 2 mm

Eine Synopsis zum Abgleich mit den von den Geräteherstellern genutzten Produktbezeichnungen findet sich in der Literatur ▶ [6]. Als Grundeinstellung wird entsprechend der Größe des Patienten das Field of View typischerweise 450–500 mm in koronarer und 400 mm in transversaler Schichtung umfassen. Die Matrixgröße liegt bei 256–384 Pixel (für getriggerte FSE-Sequenzen bis zu 512 Pixel). Entsprechend liegt die Größe der Pixel bei unter 2 × 2 mm. Für 2D-Akquisitionen wird die Schichtdicke mit 4–6 mm gewählt. 3D-Akquisitionen nutzen Schichtdicken von 4 mm oder weniger, MRA in koronarer Ausrichtung solche von 2 mm oder weniger ▶ [31].

1.4.4.3 Wahl der geeigneten Sequenz

Als Basisprotokoll für die Lungen-MRT werden typischerweise T1w GE-Sequenzen und T2w FSE-Sequenzen kombiniert ▶ [6]. Sinnvollerweise werden dabei Aufnahmen in 2 Ebenen, typischerweise koronar und transversal, angefertigt. Um das Protokoll für mediastinale Lymphknoten und Knochenbefunde (z.B. Metastasen) sensitiver zu machen, sollte mindestens eine der T2w FSE-Sequenzen mittels spektraler Fettsättigung oder eines Inversionspulses (STIR [Short-Tau Inversion-Recovery]) mit unterdrücktem Fettsignal aufgenommen werden. Da sich Rippenfrakturen und Metastasen einfacher auf transversalen Schichten erkennen lassen, wird empfohlen, die Fettsättigung zumindest an den transversalen Schichten durchzuführen. Als weiterer obligater Bestandteil eines Standardprotokolls wird empfohlen, eine Steady-State-free-Precession-Sequenz in freier Atmung durchzuführen, die mit hoher Sensitivität zur Detektion einer Lungenarterienembolie oder grober kardialer Dysfunktionen beiträgt. Optional, weil zeitaufwendig und mit einer Gesamtuntersuchungszeit von mehr als 5 min verbunden, sind atemgurt- oder navigatorgetriggerte T2w FSE-Sequenzen mit hoher Detailauflösung, die insbesondere die Bildauflösung in der Thoraxwand deutlich steigern. Dieser Sequenztyp wird insbesondere empfohlen, wenn detaillierte Darstellungen von Plexus brachialis oder mediastinal gewünscht werden ▶ [5].

Merke

MRT-Protokoll der Lunge:

Basisprotokoll (15 min):

3D-GE-Sequenz (transversal, Atemanhaltetechnik)

Multischicht-2D-FSE-Sequenzen (T2w FSE; koronar und transversal [transversal fettgesättigt], Mehrfach-Atemanhaltetechnik)

schnelle Steady-State-GE-Sequenzen (koronar, optional transversal; in freier Atmung)

optional: hochauflösende T2w FSE-Sequenzen (koronar oder transversal; atemgurt- oder navigatorgetriggert)

Je nach den ersten Befunden in diesem Basisprotokoll können kontrastmittelverstärkte Sequenzen ergänzt werden, die ebenfalls volumeninterpolierte 3D-GE-Sequenzen nutzen, jetzt aber mit Fettsättigung, um die Sichtbarkeit kontrastmittelverstärkter Gewebe und mediastinaler Lymphknoten zu erhöhen. Dementsprechend wird das o.g. Basisprotokoll einschließlich zusätzlicher kontrastmittelverstärkter 3D-GE-Sequenzen in koronarer und transversaler Ausrichtung als Tumorprotokoll empfohlen. Da die In-Plane-Auflösung der 3D-GE-Sequenzen besser ist als die Auflösung in der Schichtdicke, sollte tatsächlich eine Akquisition in 2 Ebenen durchgeführt werden. Dies erscheint angesichts von Akquisitionen in einer Atemanhaltephase vertretbar. Optional für ein Tumorprotokoll ist der Einsatz von DWI-Sequenzen. Die Ergänzung des Basisprotokolls um die kontrastmittelverstärkten Sequenzen verlängert die Untersuchungszeit um ca. 5 min auf insgesamt 20 min ▶ [6].

Merke

Ergänzendes MRT-Protokoll für Raumforderungen zusätzlich zum Basisprotokoll (zusätzlich 5 min):

DWI-Aufnahmen (transversal; in Mehrfachatemanhaltetechnik oder gegatet bzw. getriggert)

3D-GE-Sequenz nach Kontrastmittelgabe (koronar und transversal, fettsignalunterdrückt; Atemanhaltetechnik)

Für ein auf Pathologien der Lungengefäße zugeschnittenes Basisprotokoll empfiehlt sich die Kombination der 3 verfügbaren Gefäßsequenzen ▶ [5]▶ [8]▶ [34]:

native Steady-State-free-Precession-Sequenz

zeitlich hochaufgelöste, schnelle 3D-GE-Sequenz zur Darstellung der Lungenperfusion

räumlich hochaufgelöste, angiografische 3D-GE-Sequenz

Dabei kann die zeitlich hochaufgelöste Sequenz genutzt werden, um den optimalen Zeitpunkt der Kontrastmittinjektion für die angiografische Sequenz festzulegen. Abschließend sollte noch eine 3D-GE-Sequenz in transversaler Schichtführung mit Fettsättigung durchgeführt werden. Sollten die zuvor durchgeführten Sequenzen durch Bewegungsartefakte beeinträchtigt sein, kann die abschließende 3D-GE-Sequenz bei ausreichendem Gefäßkontrast dazu beitragen, die Untersuchung erfolgreich abzuschließen.

Merke

MRT-Protokoll für Erkrankungen der Lungengefäße (15 min):

Steady-State-GE-Sequenzen (Steady-State-free-Precession-Sequenzen; koronar und transversal; in freier Atmung)

3D-MRA zeitaufgelöst (4D-GE-Sequenz; koronar; kleiner Kontrastmittelbolus; in flacher Atmung)

3D-MRA räumlich hochaufgelöst (3D-GE-Sequenz; koronar; k-Raum-zentrierter Kontrastmittelbolus; in flacher Atmung)

GE-Sequenz (3D-GE-Sequenz; koronar und transversal, fettsignalunterdrückt; Atemanhaltetechnik)

optional: ergänzende Sequenzen aus dem Basisprotokoll (s.o.).

Mit den genannten Basisprotokollen lassen sich alle wichtigen klinischen Fragestellungen an der Lunge abdecken. Empfohlen wird, entsprechende Variationen der Grundsequenzen abzulegen und für die verschiedenen Problemstellungen als Standard bereitzuhalten. Selbstverständlich bleibt es dem Anwender überlassen, darüber hinaus die einzelnen Komponenten je nach Fragestellung anzupassen und zu kombinieren.

1.5 Sonografie

In der Thoraxdiagnostik spielt die Sonografie vor allem in der Diagnostik pleuraler Erkrankungen eine Rolle. Etabliert ist hauptsächlich die sonografische Beurteilung von Pleuraergüssen und anderen pleuralen Flüssigkeitsansammlungen sowie von Pneumothoraces ▶ [28]. Auch einige pulmonale Erkrankungen sind der sonografischen Diagnostik zugänglich, sofern diese an der Pleura oder in atelektatischer Lunge liegen.

In der Regel werden Konvexschallköpfe mit einer Frequenz von 2–5 MHz verwendet, die auch in der abdominalen Diagnostik zum Einsatz kommen. Für die Beurteilung von Pleuraergüssen ist eine sitzende Position des Patienten zweckmäßig, da die Ergüsse dann sonografisch besser zugänglich sind als in einer liegenden Position. Um den Abstand zwischen den Rippen zu vergrößern, kann man den Patienten mit über den Kopf erhobenen Armen untersuchen. Für die Diagnostik von Pneumothoraces eignet sich die Rückenlage; dadurch steigt die pleurale Luft nach ventral auf und kann sonografisch einfach detektiert werden.

Auch pathologische Prozesse der Thoraxwand stellt die Sonografie mit hoher Ortsauflösung dar. Hierfür finden hochfrequente Linearschallköpfe mit mindestens 7,5 MHz Verwendung, weil normalerweise eine geringe Eindringtiefe genügt und die hohe Ortsauflösung dieser Schallköpfe eine überragende Bildqualität ermöglicht ▶ [35].

1.6 Positronenemissionstomografie-Computertomografie

Die PET-CT (Positronenemissionstomografie-Computertomografie) liefert sowohl anatomische als auch funktionelle Informationen. Das Gerät kombiniert einen ▶ Computertomografen mit einem Positronenemissionstomografen. Letzterer dient der Lokalisation radioaktiver Pharmaka im Körper, deren Verteilung in Schnittbildern dargestellt wird. Zur Diagnostik thorakaler Erkrankungen verwendet man das Glukoseanalogon FDG (18Fluor-Desoxyglukose). Dieses wird von den Zellen genauso wie Glukose aufgenommen, kann allerdings wegen der etwas anderen Molekülstruktur von der Zelle nicht wie diese zur Energiegewinnung abgebaut werden. Deshalb akkumuliert FDG in den Zellen.

Tumorzellen und Entzündungen weisen einen erhöhten Stoffwechsel und damit einen gesteigerten Glukosebedarf auf. Zusätzlich herrscht in malignen Tumoren häufig ein Sauerstoffmangel, sodass Tumorzellen ihren Energiebedarf vermehrt über die anaerobe Glykolyse decken müssen. Diese liefert wesentlich weniger Energie als die aerobe Glykolyse, was den Glukosebedarf dieser Zellen zusätzlich steigert. Die FDG-PET visualisiert diese Prozesse als vermehrte Speicherung von FDG in malignen Tumoren und Entzündungen.

Die Untersuchung erfolgt in mehreren Teilschritten:

Intravenöse Applikation des radioaktiven FDG. Daran schließt sich eine Ruhephase von 1 h an.

Akquisition der CT. Es gibt 2 Möglichkeiten:

Diagnostische CT: Sie wird – in der Regel unter intravenöser Applikation eines Kontrastmittels – als diagnostische Ganzkörper-CT durchgeführt. Eine Akquisition der CT in Atemmittellage ermöglicht die optimale Bildfusion mit der PET. Für onkologische Fragestellungen erhöht eine zusätzliche Niedrigdosis-CT des Lungenparenchyms in tiefer Inspiration die Sensitivität für Lungenmetastasen▶ [29].

Niedrigdosis-CT: Falls klinisch keine Ganzköper-CT indiziert ist, wird nur eine Niedrigdosis-CT ohne Kontrastmittel akquiriert. Mit dieser erfolgt die Schwächungskorrektur der PET-Daten; gleichzeitig ermöglicht sie die anatomische Zuordnung von PET-Befunden.

Akquisition der PET.

Merke

Typische Anwendungen der FDG-PET in der Thoraxradiologie:

▶ Staging maligner Tumoren, insbesondere Detektion von Fernmetastasen, und mit Einschränkungen Staging von Lymphknotenmetastasen ▶ [24]

▶ Differenzialdiagnose pulmonaler Rundherde▶ [24]

Primärtumorsuche bei CUP-Syndrom (Cancer of unknown Primary Syndrome)

▶ Diagnostik der frühen Aortitis▶ [10]

1.7 Bildnachverarbeitung

Dem Radiologen stehen an modernen Workstations zahlreiche Möglichkeiten der Bildnachverarbeitung zur Verfügung, die auch in der Thoraxdiagnostik einen Nutzen haben. Ihre Anwendung erfolgt entweder bei der Befunddetektion durch den Radiologen während der Primärbefundung, zur Befunddemonstration gegenüber den zuweisenden Ärzten oder zur Therapieplanung. Den Stellenwert der verschiedenen Verfahren zur Bildnachverarbeitung in der Thoraxdiagnostik fasst ▶ Tab. 1.3 zusammen. Voraussetzung für die praktische Anwendung dieser Verfahren ist ein hinreichend ▶ dünnschichtig akquirierter CT-Datensatz.

1.8 Computerassistierte Diagnostik

1.8.1 Computerassistierte Detektion

Sowohl für die computerassistierte Diagnostik (abgekürzt als CAD) von Röntgenaufnahmen der Thoraxorgane als auch von CT-Datensätzen ist kommerzielle Software erhältlich ▶ [1]▶ [23]. Die meisten Software-Lösungen dienen der Detektion von pulmonalen Rundherden. Radiologen haben dafür nur eine mäßige Sensitivität; sie kann durch die Verwendung entsprechender Software gesteigert werden.

Je nach verwendeter Software erfolgt die Berechnung der Detektionsergebnisse direkt beim Aufruf der Funktion an der Befundungs-Workstation, oder die Ergebnisse wurden vorab berechnet und abgespeichert. Letztere Systeme können mehr Rechenzeit für die Analyse aufwenden; das wirkt sich grundsätzlich positiv auf die Genauigkeit der Detektion aus.

Merke

Eine gute Erkennungsrate setzt einen ▶ dünnschichtig akquirierten CT-Datensatz voraus. Überlappend rekonstruierte Schichten mit maximal 2 mm Schichtdicke stellen dafür eine Minimalanforderung dar.

Der Einsatz solcher Software kann die Qualität der Befundung onkologischer CT-Bildgebung verbessern und die Befundungszeit verkürzen ▶ [4]. Darüber hinaus wird sie in der präoperativen Planung vor einer pulmonalen Metastasenresektion verwendet ▶ [42].

1.8.2 Volumetrie

Die Volumetrie hat sich zu einem diagnostischen Standardverfahren im Management ▶ pulmonaler Rundherde entwickelt. Wie bei den übrigen computerassistierten Verfahren besteht auch hier die Notwendigkeit eines dünnschichtigen CT-Datensatzes mit einer Schichtdicke unter 2 mm und einer überlappenden Rekonstruktion.

Entsprechende Software ist kommerziell erhältlich und gehört zur Software-Ausstattung einiger CT-Scanner. Nach Markierung eines Rundherds in einem CT-Bild ermittelt die Software automatisch sein Volumen. Je nach Hersteller hat der Nutzer verschiedene Möglichkeiten, das Ergebnis der automatischen Messung manuell zu korrigieren, beispielsweise um angrenzende Blutgefäße aus dem automatisch berechneten Herdvolumen zu entfernen.

1.9 Literatur

[1] Abe H, MacMahon H, Engelmann R et al. Computer-aided diagnosis in chest radiography: results of large-scale observer tests at the 1996–2001 RSNA scientific assemblies. Radiographics 2003; 23: 255–265

[2] Becht S, Zimmer-Brossy M. Lehrbuch der röntgendiagnostischen Einstelltechnik. 6 Aufl. Heidelberg: Springer Medizin; 2008

[3] Beigelman-Aubry C, Hill C, Guibal A et al. Multi-detector row CT and postprocessing techniques in the assessment of diffuse lung disease. Radiographics 2005; 25: 1639–1652

[4]