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Kontrastmittelultraschall (CEUS) bei LeberläsionenHand in Hand mit CT und MRI

Uwe Schiemanna, Zsolt Szücs-Farkasb, DechenTsheringb, Alexander Kunza, Michael Andreas Patakb

Inselspital Bern, Universität Bern, aKlinik und Poliklinik für Allgemeine Innere Medizin, b Institut für diagnostische, interventionelle und pädiatrische Radiologie

Einführung

Ultraschall ist die weitverbreitetste bildgebende Unter-suchungsmethode bei Patienten mit Lebererkrankun-gen bzw. bei Verdacht auf Lebermetastasen. Generellstehen dank der höheren Sensitivität und Spezifität dieComputertomographie (CT) und die Magnetresonanzto-mographie (MRI) in höherer Gunst bei den behandeln-den Ärzten. Dies nicht zuletzt wegen der Möglichkeit,Kontrastmittel einzusetzen.Der Gebrauch von Echokontrastverstärkern im Rah-men des sog. Kontrastmittel-Ultraschalls (engl. CEUSfür contrast enhanced ultrasound) hat die Sensitivitätfür die Detektion und Charakterisierung fokaler Leber-läsionen bis auf 93% signifikant verbessert [1]. Er er-laubt eine sichere Differenzierung zwischen gutartigen(Hämangiom, fokal-noduläre Hyperplasie) und bös-artigen Lebertumoren (Metastasen, HepatozelluläresKarzinom), sogar bei Läsionen, die kleiner als 1 cmsind [2].Seit 2004 existieren von der European Federation ofSocieties for Ultrasound in Medecine and Biology (EFS-UMB) herausgegebene internationale Guidelines fürden Gebrauch von Ultraschall-Kontrastmitteln [3]. Siebeschreiben sowohl die Indikationen als auch die typi-schen Befundmuster der einzelnen Leberläsionen.2008 sind diese Guidelines unter Integration neuererStudiendaten aktualisiert worden [4].Die Bedeutung des CEUS hat auch dadurch zugenom-men, dass CT und MRI auch relevante Risiken oderKontraindikationen haben (Strahlenbelastung, Thyreo-toxikose, Niereninsuffizienz, Anaphylaxie, nephrogenesystemische Fibrose, cochleare Implantate, Insulin-pumpen, Klaustrophobie), z.T. sehr kostenintensiv undnicht überall verfügbar sind (MRI).

Prinzip der Ultraschallkontrastmittel

Ultraschallkontrastmittel (US-KM) sind Echokontrast-verstärker. Sie bestehen aus inerten, isotonen Suspen-sionen von Mikrobläschen, die aus einer stabilisieren-den Hülle (Membran aus Galaktose oder Phospholipiden)und einem eingeschlossenen Gas bestehen. Diese Mikro-bläschen haben eine Grösse von 3–5 Mikrometern, sinddamit etwas kleiner als Erythrozyten und so in derLage, Kapillaren sowie den Lungenkreislauf zu passie-ren, wodurch sie für den arteriellen Kreislauf diagnos-tisch nutzbar werden. Sie reflektieren die Ultraschall-wellen gut und erhöhen damit die intravasale Echogenitätdes Blutes.

Als erste Kontrastmittel wurden die Substanzen Echo-vist® (Schering) und Levovist® (Bayer) 1991 bzw. 1995zugelassen, bei denen Luft als Gas verwendet wurde.Mit den neueren Substanzen Optison® (Mallinckrodt,Zulassung 1998) und SonoVue® (Bracco, Zulassung2001) sind Echosignalverstärker entwickelt worden,die schwer wasserlösliche Gase (Perfluoropropan bzw.Schwefelhexafluorid) enthalten, die eine längere Halb-wertzeit haben und stärkere harmonische Oberschwin-gungen bei niedrigen Schalldrucken (mechanical index,MI) erzeugen, was zu einer besseren Sichtbarkeit führt.Nebenwirkungen dieser Kontrastmittel wie Hyper-sensitivitätsreaktionen, Bradykardien oder arterielleHypotensionen sind selten. Die Kosten dieser Substan-zen liegen zwischen 120 und 130 Franken pro Dosis.Nach intravenöser Applikation, z.B. 5 ml SonoVue®, ge-langt das Kontrastmittel über das rechte Herz und diePassage des kleinen Kreislaufs in den arteriellen Schen-kel und gewährleistet eine Kontrastierung der dualenLeberperfusion. Unter Real-Time-Bedingungen kanndas Kontrastmittelverhalten der Läsionen von der ers-ten Sekunde an bis über mehrere Minuten beobachtet,und entscheidende Passagen können per digitalem Bildoder Videosequenz dokumentiert werden.Dabei stellt sich die arterielle Phase über die A. hepa-tica bereits nach 10–20 sec und die portalvenöse Phasenach 30–45 sec dar. Auf Grund der langen HWZ erlau-ben die modernen US-KM zusätzlich eine Beurteilungder späten (kapillären) Phase nach 2–5 min, wenn derBlutfluss nur noch 1–2 mm/sec beträgt. Hier kann dasLeberparenchym besonders gut beurteilt werden. Be-sonders sensitiv ist diese Spätphase für den Nachweisvon Metastasen, die durch das gehäufte Auftreten arte-riovenöser Shunts (Neovaskularisation) und das Vor-liegen von nicht perfundierten Gewebsarealen (Nekrosen)ein beschleunigtes «Washout»-Phänomen der Läsiongegenüber dem umgebenden gesunden Lebergewebezeigen und als echoarme Areale («black spots») erkenn-bar werden (Abb. 1 x).Hämangiome zeigen typischerweise ein in Analogiezum CT initial peripher-noduläres KM-Enhancementmit zentripetaler Ausbreitung, das sog. «Irisblenden-Phänomen» (Abb. 2 x). Ein Leberherd bei Zirrhosemit früharteriellem Enhancement, welches durch diekurze Aufnahmelatenz zu Beginn eines MRI eventuellverpasst werden kann, im CEUS durch das Real-Time-Verfahren dagegen nachweisbar ist, spricht in Verbin-dung mit einem beschleunigten «washout» in der por-talvenösen Phase für ein hepatozelluläres Karzinom(HCC). Ist letzteres nicht oder nur minimal zu erken-nen, deutet der Befund in einer zirrhotischen Leber auf

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einen Regeneratknoten hin. Pathognomonisch für diefokal-noduläre Hyperplasie (FNH) ist das sog. «Rad-speichenmuster», einer radiären Perfusion beginnendvon einem zentralen Gefäss aus in die peripheren An-

teile mit einer echoreichen (hyperechogenen) Erschei-nung in der Spätphase (Abb. 3 x). Ein rein peripheresRandenhancement ohne jegliche Verteilung nach zen-tral ist typisch für eine dickwandige Zyste oder einenAbszess. Fokale Minder-oder Mehrverfettungen weisenin allen Phasen eine ähnliche Kontrastmittelaufnahmewie das gesunde Leberparenchym auf.

Diskussion

Egal welche der bildgebenden Disziplinen (CT, MRI) esbetraf, die Einführung von Kontrastmitteln erfolgte füralle Methoden teilweise gegen erheblichen Widerstand.Historisch gesehen ein interessanter Aspekt, zumal CTund MRI heutzutage ohne Kontrastmittelapplikation alsnicht ausreichend aussagefähig gelten. So gesehen hatsich die Hartnäckigkeit der KM-Verfechter retrospektivletztendlich gelohnt.Warum also sollte sich die Sonographie ohne Kontrast-mittel zufriedengeben? Vor allem wenn wissenschaft-lich bewiesen ist, dass die Sensitivität der konventionel-len Sonographie in der Detektion von Lebermetastasennur um 60%, mit Kontrastmittelapplikation jedoch über90% liegt.Die Indikationen eines CEUS reichen von Zufallsbefun-den in der konventionellen Sonographie zu Tumor-nachsorgen bis hin zum HCC-Screening bei Leberzir-rhose. In einer der grössten, multizentrischen und2008 publizierten Studie zu diesem Thema wurde beiinsgesamt 1349 Patienten die CEUS zur Differential-diagnose von Leberläsionen im klinischen Alltag eva-luiert [5]. In 75% der Fälle erfolgte eine histologischeAbklärung, in den übrigen Fällen gab es ein ergänzen-des CT oder MRI als Referenzmethode zum Vergleich.Die diagnostische Treffsicherheit der Kontrastmittel-sonographie lag bei über 90%. Die Autoren betonenschlussfolgernd, dass durch CEUS im klinischen Alltagstrahlenbelastende CT’s, teure MRI’s und invasive Biop-sien deutlich reduziert werden können.

Für den Kliniker im Alltag ist darüber hinaus die Frageder KM-Verträglichkeit immer noch von grösster Brisanz.Auf jeder Röntgenanmeldung für ein CT wird zu Rechtdas Serumkreatinin verlangt, und täglich werden in Spi-tälern die gleichen Diskussionen geführt, nämlich ob einPatient mit eingeschränkter Nierenfunktion ein CT mitKM bekommen darf oder nicht. Während man früher an-nahm, in solchen Fällen ohne Bedenken auf ein MRI aus-weichen zu können, weil das dort verwendete, in der Re-gel gadoliniumhaltige Kontrastmittel nicht nephrotoxischsei, wurde man in jüngster Zeit eines Besseren belehrt[6, 7]. Die Kenntnis um die mögliche Komplikation NSF(nephrogene systemische Fibrose) bei Patienten mit ein-geschränkter Nierenfunktion liess einen kritischeren Ein-satz unter Einhaltung von Vorsichtsmassnahmen nötigerscheinen. Die NSF ist eine schwere, invalidisierende,sklerodermieähnliche Erkrankung. Anfänglich wurdevermutet, dass sie auf die Haut begrenzt sei. Mittlerweileweiss man, dass es zu fibrosierenden Veränderungenverschiedenster Organe kommen und die Krankheitschliesslich zum Tode führen kann.

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Abbildung 1Hypoechogene Läsionen («black spots») in der späten KM-Phase (linkes Bild): typischerBefund von Lebermetastasen (hier: Melanom). Im konventionelle Bild (rechts) waren dieLäsionen nur schemenhaft zu erkennen.

Abbildung 2Peripheres KM-Enhancement mit zentripetaler Ausbreitung («Irisblenden-Phänomen»)bei einem Hämangiom im rechten Leberlappen (linkes Bild); rechts konventionelleSonographie mit Nachweis eines echoreichen Rundherdes.

Abbildung 3Radiäre KM-Ausbreitung von einem zentralen Gefäss aus («Radspeichenmuster») beieiner fokal-nodulären Hyperplasie (FNH) (linkes Bild). Im konventionellen Bild (rechts)als grosse, inhomogen-echoarme Läsion detektiert.

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Dieses Risiko kann umgangen werden durch die CEUS.Die Gasanteile der Mikrobläschen werden nach ihrerphysiologischen Destruktion über die Lunge nach10–15 min abgeatmet, die Phospholipidmembranenhepatisch metabolisiert und biliär sezerniert. DieNieren sind also an der Elimination nicht beteiligt.Zu berücksichtigen sind hingegen andere Kontraindi-kationen, nämlich eine schwere Herzinsuffizienz NHYAIII–IV, ein akuter Myokardinfarkt, schwere Herzrhyth-musstörungen, eine akute Lungenembolie, eine Sepsisund eine Schwangerschaft [3, 4]. Die erstgenanntenverbieten sich auf Grund der wenn auch geringen Volu-menbelastung durch das Kontrastmittel, zum letztge-nannten Punkt fehlen sichere Daten in der Literatur.Gewiss hat der CEUS ähnliche Limitationen wie diekonventionelle Sonographie bei Patienten mit Adi-positas und ausgeprägtem Meteorismus und ist inseiner Qualität stärker untersucherabhängig als CT undMRI. Dennoch birgt diese Untersuchungsform in der«geübten Hand» die Möglichkeit, kardial und pulmonalkompensierte ambulante Patienten ohne Kenntnis vonlaborchemischen Parametern in der gleichen Sono-graphiesitzung mit Kontrastmittel zu untersuchen(Praktikabilität). Dieses erspart dem Patienten eine wei-tere Terminvereinbarung und im Falle der raschen Ent-warnung (Benignität) mehrere schlaflose Nächte.Als interessanter Ausblick für die Zukunft ist zu werten,dass sich das Indikationsspektrum der kontrastmittel-gestützten Sonographie in den letzten Jahren erweiterthat und dieses in die aktualisierten Guidelines der EF-SUMB aufgenommen wurde. Danach wird der CEUSmittlerweile auch zur Abklärung von Nieren- und neu-roendokrinen Tumoren sowie von Pankreastumoren(endoskopischer Ultraschall) als auch in der Traumato-logie zum Nachweis von Kontusionen und Rupturen in-

nerer Organe (z.B. Leberhämatom, Milzriss) eingesetzt.Insgesamt darf der CEUS als eine sinnvolle Ergänzungdes bildgebenden Repertoires angesehen werden. Da,wo CT und MRI nicht verfügbar oder kontraindiziertsind, schliesst der CEUS eine diagnostische Lücke, sodass alle drei Methoden diesbezüglich «Hand in Hand»arbeiten können.

Korrespondenz:Priv.-Doz. Dr. med. Uwe SchiemannChefarzt Innere MedizinHôpital Sud Fribourgeois RiazRue Hubert Charles 9CH-1632 RiazschiemannU@h-fr.ch

Literatur1 Dietrich CF, Ignee A, Trojan J, et al. Improved characterization of

histologically proven liver tumours by contrast enhanced ultrasono-graphy during portal venous and specific late phase of SHU 508A. Gut.2004;53:401–5.

2 Von Herbay A, Vogt C, Willers R, Häussinger D. Real-time imagingwith the sonographic contrast agent SonoVue: differentiation betweenbenign and malignant hepatic lesions. J Ultrasound Med. 2004;23(12):1557–68.

3 Albrecht T, Blomley M, Bolondi L, et al. Guidelines for the use of contrastagents in ultrasound. Ultraschall Med. 2004;25(4):249–56.

4 Claudon M, Cosgrove D, Albrecht T, et al. Guidelines and good clinicalpractice recommendations for contrast enhanced ultrasound (CEUS) –Update 2008. Ultraschall Med. 2008;29:28–44.

5 Strobel D, Seitz K, Blank W, et al. Contrast-enhanced ultrasound forthe characterization of focal liver lesions – diagnostic accuracy inclincal practice (DEGUM multicenter trial). Ultraschall Med. 2008;29(5):499–505.

6 Cowper SE. Nephrogenic systemic fibrosis: the nosological andconceptional evolution of nephrogenic fibrosing dermopathy. AmJ Kidney Dis. 2005;46:763–5.

7 Bongartz G, Weishaupt D, Mayr M. Neue Kontrastmittelproblematikbei Niereninsuffizienz: Gadolinium-induzierte Nephrogene SystemischeFibrose (NSF). Schweiz Med Forum. 2008;8(7):116–23.

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