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B978-3-437-24401-8.50014-5

10.1016/B978-3-437-24401-8.50014-5

978-3-437-24401-8

Schulter. a frontal, b lateral.

Humerus. a frontal, b lateral.

Ellenbogengelenk. a frontal, b lateral.

Unterarm. a frontal, b lateral.

Hand. a frontal, b lateral.

Becken frontal.

Hüftgelenk. a frontal, b lateral.

BWS. a lateral, b frontal.

HWS. a frontal, b lateral, c Projektion des Dens.

Kniegelenk. a frontal, b lateral.

Oberes Sprunggelenk. a frontal, b lateral.

Humerusfrakturen. a c CT-Schnitt, b d 3-D-Rekonstruktion.

OSG-Fraktur. a MPR-Rekonstruktion, b 3-D-Rekonstruktion.

Kreuzbänder. a hinteres Kreuzband, b vorderes Kreuzband, c Ruptur des vorderen Kreuzbandes.

Bandscheibenprolaps L4/L5.

Ganzkörperszintigraphie ohne pathologische Veränderungen.

Effektive Dosis verschiedener Untersuchungsarten (angelehnt an die Orientierungshilfe für radiologische und nuklearmedizinische Untersuchungen, 2006)

Tab. 9.1
Diagnoseverfahren Typische effektive Dosis (mSv) Anzahl der Röntgenaufnahmen des Thorax, die zu einer vergleichbaren Exposition führen Ungefährer Zeitraum der natürlichen Strahlenexposition, der zu einer vergleichbaren Exposition führt
Röntgenuntersuchungen
Extremitäten und Gelenke (außer Hüfte) 0,01 0,5 1,5 Tage
Thorax (einzelne p.-a.-Aufnahme) 0,02 1 3 Tage
Schädel 0,07 3,5 11 Tage
BWS 0,7 35 4 Monate
LWS 1,3 65 7 Monate
Hüfte 0,3 15 7 Wochen
Becken 0,7 35 4 Monate
Abdomen 1,0 50 6 Monate
Mammographie bds. in 2 Ebenen 0,5 25 3 Monate
Ausscheidungsurographie 2,5 125 14 Monate
Barium-Bolus 1,5 75 8 Monate
Bariumbrei 3 150 16 Monate
Bariumeinlauf 7 350 3,2 Jahre
CT Kopf 2,3 115 1 Jahr
CT Thorax 8 400 3,6 Jahre
CT Abdomen und Becken 10 500 4,5 Jahre
Nuklearmedizinische Untersuchungen
Nierenfunktionsszintigraphie (100 MBq Tc-99m-MAG3) 0,8 40 4,4 Monate
Schilddrüsenszintigraphie (75 MBq Tc-99m) 0,9 45 5 Monate
Lungenperfusionsszintigraphie (100 MBq Tc-99m-Mikropartikel) 1,1 55 6,1 Monate
Skelettszintigraphie (500 MBq Tc-99m-Phosphonat) 4,4 220 2 Jahre
Hirnszintigraphie (550 MBq Tc-99m-HMPAO) 5,1 255 2,3 Jahre
Myokardperfusionsszintigraphie (600 MBq Tc-99m-MIBI) 6,8 340 3,1 Jahre
Positronen-Emissions-Tomographie (370 MBq F-18-FDG) 7,2 360 3,3 Jahre
Myokardszintigraphie (75 MBq Thallium-201-Chlorid) 17 865 7,9 Jahre

In Anlehnung an die Europäische Kommission, Strahlenschutz 118 (2001)

Durchschnittliche natürliche Strahlenexposition in Deutschland: 2,1 mSv pro Jahr

BA für Strahlenschutz 2003

Labrumverletzungen

Tab. 9.2
Bankart-Läsion Ventrokaudale Verletzung des Labrums nach Luxationsverletzung mit Abriss des Labrums und eventuell begleitendem ossärem Defekt SLAP-Läsion Typ II, SLAP-Läsion Typ III bei ossärer Beteiligung
ALPSA-Läsion Abtrennung des Labrums bei bestehender Periost- und Kapselkontinuität und eventuell begleitender Dislokation des Labrums SLAP-Läsion Typ IV, SLAP-Läsion Typ V bei Dislokation
GLAD-Läsion Einriss der Labrumbasis mit Beteiligung des Gelenkknorpels SLAP-Läsion Typ VI
Bennet-Läsion Longitudinalriss im dorsokaudalen Labrum SLAP-Läsion Typ VII
SLAP-Läsion Verletzung des kranialen Glenoids mit Einbezug des langen Bizepssehnenansatzes (TYP I) HAGL-Läsion

Winkelmaße der kindlichen Hüftsonographie

Tab. 9.3
Hüfttyp Knöcherner Erker Knochenwinkel Alpha Ausstellungswinkel Beta
Ia Eckig > 60 < 55
Ib Stumpf > 60 > 55
IIa Rund 55–60 > 55
IIb Rund 55–60 > 55
IIc Flach 40–50 70–80
D Flach 40–50 > 77
IIIa/b/IV Flach < 40 > 77

Unterschiede zwischen Typ IIIa, IIIb und IV bestehen hinsichtlich der Strukturstörung des zu beurteilenden chondralen Anteils des Pfannendachs.

Bildgebende Diagnostik

Thomas J. Vogl

Martin Mack

Christian Fiebig

  • 9.1

    Röntgen 98

    • 9.1.1

      Strahlenschutz 98

    • 9.1.2

      Theorie 100

    • 9.1.3

      Röntgenstandardeinstellungen 100

    • 9.1.4

      Durchleuchtung 106

  • 9.2

    CT-Diagnostik 106

    • 9.2.1

      Standardtechniken 106

    • 9.2.2

      Punktionen 106

    • 9.2.3

      Rekonstruktionsverfahren 107

  • 9.3

    NMR-Diagnostik (MRT) 109

    • 9.3.1

      Kniegelenk 109

    • 9.3.2

      Schultergelenk 111

    • 9.3.3

      Wirbelsäule 113

  • 9.4

    Ultraschall-Diagnostik 114

    • 9.4.1

      Grundlagen der Gelenk-, Weichteil- und Abdomensonographie 114

    • 9.4.2

      Notfallsonographie des Bauchraumes 115

    • 9.4.3

      Grundlagen der Hüftsonographie der Säuglinge 116

  • 9.5

    Nuklearmedizinische Diagnostik 117

Röntgen

Strahlenschutz

Der Schutz bei strahlungsintensiven Untersuchungsverfahren ist wesentlich für den Patienten und den Behandler. Abgesehen von offensichtlichen Schutzmaßnahmen im Verlauf der Untersuchung, wie Tragen von Röntgenschutzschürze und Halsschutz, Anlegen von Gonadenschutzvorrichtungen auf Seiten des Patienten, sowie ausreichend Abstand zur Strahlungsquelle, gibt es Maßnahmen, die im Vorfeld einer radiologischen Untersuchung bedacht und durchgeführt werden können. Dazu zählen anamnestisch erhebbare Informationen zur Situation des Patienten im Umgang mit strahlungsnutzenden Untersuchungen. Hierzu wurden unter anderem Richtlinien im Zuge der EU-Gesetzgebung verabschiedet, in welchen der Rat der Europäischen Union von den Mitgliedsstaaten neben einer Reihe von Maßnahmen zur Optimierung des medizinischen Strahlenschutzes auch die Erstellung von Empfehlungen hinsichtlich der medizinischen Expositionen fordert (Richtlinie 97/43/EURATOM). Diese sind jederzeit über das Internet abrufbar (http://www.dvta.de/dokumente/rp118de.pdf, sowie http://www.ssk.de).
Diese Richtlinien sollen helfen, die Strahlenexposition im klinischen und ambulanten Alltag richtig einzuschätzen und entsprechend der rechtfertigenden Indikation anzupassen. Dazu zählt auch der Verzicht auf unnötige Untersuchungen zur Reduzierung der Strahlenexposition des Patienten. Voraussetzung zur Stellung der rechtfertigenden Indikation ist der Erwerb der Fachkunde im Strahlenschutz nach 80 der Strahlenschutzverordnung bzw. nach 23 der Röntgenverordnung. Die rechtfertigende Indikation bestimmt hierbei, inwieweit der Nutzen der medizinischen Strahlenexposition des Patienten dem Strahlenrisiko gegenübersteht. Die letzte Entscheidung liegt dabei immer beim durchführenden Arzt. Er muss im speziellen Fall die Indikation infrage stellen oder die Untersuchung unterlassen. Folgende Fragen helfen, die Strahlenexposition zu reduzieren:
  • Wurden bereits Untersuchungen derselben Art zuvor durchgeführt, z. B. in einem anderen Krankenhaus?

  • Hat das Ergebnis der Untersuchung Einfluss auf den Verlauf der Behandlung?

  • Ist das geforderte Diagnoseverfahren adäquat oder sind andere, strahlungsärmere Untersuchungen sinnvoller?

  • Wie hoch ist die Gesamtexposition des Patienten im Verlauf seiner Krankengeschichte?

Effektive Strahlendosis
Um die Planung der Untersuchung effektiv und sinnvoll zu gestalten, sind in Tabelle 9.1 verschiedene Untersuchungsarten und ihre effektive Dosis dargestellt. Zum Vergleich werden sie mit der Anzahl der Röntgenthoraxaufnahmen verglichen, welche die korrespondierende Quantität der Strahlung wiedergibt ( Tab. 9.1).
Definitionen
Äquivalentdosis
Die Gefährdung durch radioaktive Strahlung steigt mit der pro Kilogramm Körpergewicht absorbierten Energie D der Strahlung und dem Qualitätsfaktor Q (RBW-Faktor), welcher der relativen biologischen Wirksamkeit Rechnung trägt. Dieser ist wiederum das Produkt aus dem Qualitätsfaktor Q und einem modifizierenden Faktor N. Ähnlich wie die Organdosis berücksichtigt sie durch die Strahlungs-Wichtungsfaktoren die verschiedene Wirkung der unterschiedlichen Strahlungsarten auf das menschliche Gewebe. In dem Unterschied zur Organdosis ist die Äquivalentdosis dennoch ein abstrakterer, mehr allgemeiner Begriff. Sie beinhaltet die Energiedosis (die absorbierte Dosis) in dem so bezeichneten ICRU-Weichteilgewebe, einem standardisierten Phantom-Gewebe fester Zusammensetzung. Die Organdosis berücksichtigt dahingegen die mittlere Energiedosis in einem einzelnen Organ, Gewebe oder Körperteil (Einheit 1 Joule/Kg, 1J/Kg).
Organdosis
Die Organdosis HT, R ist das Produkt aus der mittleren durch eine Strahlungsart R hervorgerufenen und in einem Organ, Gewebe oder Körperteil T absorbierten Energiedosis DT, R einerseits und dem Strahlungs-Wichtungsfaktor wR andererseits. Ähnlich wie die Äquivalentdosis berücksichtigt sie durch die Strahlungs-Wichtungsfaktoren die verschiedene Wirkung der unterschiedlichen Arten ionisierender Strahlung auf das menschliche Gewebe. Im Unterschied zur Äquivalentdosis beinhaltet die Organdosis dennoch die tatsächlich in einem einzelnen Organ, Gewebe oder Körperteil absorbierte mittlere Energiedosis (Einheit 1 Joule/Kg, 1J/Kg).
Effektive Dosis
Weiterhin zur Organdosis und zur Äquivalentdosis, die bereits die verschiedene Wirksamkeit der unterschiedlichen Strahlungsarten (z. B. Alpha-, Beta-, Gammastrahlung, Röntgenstrahlung oder Neutronenstrahlung) mit einbeziehen, berücksichtigt die effektive Dosis auch die verschiedene Empfindlichkeit der Organe gegenüber Strahlung. Zur Berechnung der effektiven Dosis Deff werden die Organdosen HT mit den Gewebe-Wichtungsfaktoren wT (siehe unten) des Organs T multipliziert und die Summe der so gewichteten Organdosen ergibt die effektive Dosis (Einheit 1 Sievert, 1 Sv).

Theorie

Eine Röntgenanlage zur diagnostischen Anwendung setzt sich definitionsgemäß aus mehreren Komponenten zusammen. Diese umfassen die Röntgenröhre mit Glaszylinder und Schutzgehäuse, den Generator, den Transformator, den Hochspannungsgleichrichter, Verschaltungseinrichtungen, Belichtungsautomatik und ein adäquates Ausgabegerät. Zur Produktion der Röntgenstrahlung wird Hochspannung genutzt, die den in der negativ geladenen Kathode befindlichen Glühfaden erhitzt. Bei einer Temperatur von über 1900 C emittiert der aus Wolfram bestehende spiralförmige Glühfaden Elektronen, welche durch die angelegte Hochspannung in Richtung positiv geladene Drehanode gelenkt und auf ihrem Weg auf bis zu 163 000 km/sec beschleunigt werden. Beim Auftreffen auf das Anodenmaterial wird über Wechselwirkungsprozesse zwischen auftreffendem Elektron und Anodenmaterial Röntgenstrahlung emittiert, wobei aber nur 1 der aufgewandten Energie von ca. 100 kV als nutzbare Strahlung gewonnen wird. Die restlichen 99 werden in thermische Energie umgewandelt und aufwändig aus dem Gerät geleitet.
Der Bereich der Anode, auf den der Elektronenstrahl auftrifft, wird elektronischer Brennfleck genannt; der Mittelpunkt des elektronischen Brennflecks ist der Fokus. Je kleiner der elektronische Brennfleck, desto schärfer die abgebildeten Strukturen – jedoch auch umso größer die thermische Belastung der Anode. Die auftreffenden Elektronen werden an der rotierenden Anode in einem vorbestimmten Winkel, meist 90, reflektiert. Der von dort ausgehende Strahl bildet den optischen Brennfleck, welcher sich um den Zentralstrahl formiert. Der Zentralstrahl hat seinen Ursprung im Fokus. Dieser tritt zusammen mit dem Nutzstrahlenbündel durch das Strahlenaustrittsfenster der Röntgenröhre. Die verbleibende ungenutzte Strahlung, welche die Röntgenröhre nicht verlässt, wird Störstrahlung genannt. Diese wird im Schutzgehäuse absorbiert.
Die Drehbewegung der Anode ist äußerst wichtig, da ansonsten die hochenergetischen Elektronen die Anode zerstören würden. Durch die Drehung wird die entstehende Hitze auf eine größere Fläche verteilt und das Anodenmaterial entlastet. Aber nicht nur Röntgenstrahlung entsteht bei diesem Prozess. Auch andere Strahlungsarten, welche während der Interaktion der Elektronen mit dem Anodenmaterial entstehen und die Bildgebung negativ beeinflussen, können nachgewiesen werden. Diese Strahlungen werden Bremsstrahlung genannt und sind hauptsächlich elektromagnetischer Natur. Sie sind zur bildlichen Darstellung nicht geeignet und werden aus dem Nutzspektrum gefiltert.
Nachdem das Nutzstrahlenbündel die Blendenöffnung der Röntgenröhre verlassen hat, stehen mehrere Verfahren zur Optimierung des bildlichen Ergebnisses zur Verfügung. Zum einen kann die Geometrie des Nutzstrahlenbündels nachträglich angepasst, zum anderen der Weg der Strahlung zum aufnehmenden Medium hin beeinflusst werden. Den größten Einfluss auf die Qualität des Röntgenbildes nimmt die Streustrahlung. Sie entsteht nicht in der Röntgenröhre, sondern während der Interaktion der Röntgenstrahlung mit dem abzubildenden Objekt. Dabei richtet sich der Umfang der entstehenden Streustrahlung nach der Feldgröße und der Objektdicke. Je größer der Wert der genannten Parameter, desto geringer die Kontrastierung und der Detailgrad des entstehenden Röntgenbildes.
Um die Streustrahlung so weit wie nur möglich zu reduzieren, können verschiedene Maßnahmen ergriffen werden. Das korrekte Einblenden des Nutzstrahlenbündels auf das abzubildende Areal minimiert den Betrag der streustrahlenbildenden Gewebeanteile des abzubildenden Objektes. Um den Weg des Nutzstrahlenbündels so kurz wie möglich zu halten, kann die Kompression des Objektes hilfreich sein. Die dadurch verringerte Objektdicke reduziert die Streustrahlenmenge zusätzlich. Den größten Nutzen erhält man mit dem Einsatz so genannter Streustrahlenraster. Es handelt sich hierbei um Lamellensysteme, welche zwischen Patient und Belichtungsmedium eingebracht werden. Die Lamellen sind entweder fest oder beweglich montiert, wobei moderne Röntgenanlagen die beweglichen Streustrahlenrastersysteme verwenden. Diese Raster vermindern aber nicht die entstehende Streustrahlung im Patienten, sondern filtern die ungerichtete Strahlung auf dem Weg vom Patienten zum Film. Somit können sie nicht zur Reduktion der Gesamtstrahlenbelastung des Patienten beitragen, wie es durch das korrekte Einblenden oder die Gewebskompression erreicht wird. Des Weiteren tragen moderne Röntgenfilmkassetten zur Verringerung der Strahlenexposition des Patienten bei. So kommen Verstärkerfolien in den Filmkassetten zum Einsatz, welche eine effektivere Ausbeute der einfallenden Nutzstrahlung und somit eine Reduktion der Gesamtdosis erlauben.

Röntgenstandardeinstellungen

Obere Extremität
Humerus, Schulter, Klavikula und Sternum
Patientenlagerung
Die röntgendiagnostische Untersuchung des Humerus kann am liegenden, sitzenden oder stehenden Patienten durchgeführt werden. Die Wahl der Patientenlagerung ist hierbei von Konstitution, Allgemeinzustand und Compliance des Patienten abhängig. Es sollte aber die für den Patienten angenehmste Untersuchungsposition gewählt werden.
Die Standardprojektionen des Humerus und des Schultergelenkes/-gürtels ( Abb. 9.1, Abb. 9.2) beinhalten die Abbildung im anterior-posterioren sowie im lateralen Strahlengang. Der Humerus sollte komplett abgebildet sein. Die angrenzenden Gelenke müssen mit abgebildet werden, so dass der Gelenkspalt jeweils beurteilt werden kann. Das beste Ergebnis der anterior-posterioren Aufnahme erhält man, wenn der Patient die abzubildende Schulter in Kontakt zur Filmebene bringt. Dies wird durch die Rotation der Körperachse um 25–45 in Richtung der verletzten Schulter erreicht. Somit ist der glenohumerale Gelenkspalt frei einsehbar und die Konturen des Processus glenoidalis werden nicht durch den Humeruskopf überlagert. Die transthorakale Aufnahme sollte nur angefertigt werden, wenn Schwierigkeiten bei der Lagerung des Patienten bestehen oder eine Rotation des Humerus vermieden werden soll. Durch die multiplen zusätzlich abgebildeten Strukturen des knöchernen Thorax, der thorakalen Weichteile und durch das individuelle Körpervolumen des Patienten bei dieser Einstelltechnik ist eine störende Überlagerung nicht zu vermeiden, und der Informationsverlust ist erhöht. Die Klavikula wird in anterior-posteriorem und inferior-superiorem Strahlengang dargestellt. Die angrenzenden Gelenke sind mit abgebildet und die Gelenkspalten frei einsehbar. Die inferior-superiore Darstellung kann variiert werden, indem die Röntgenröhre bei leicht abgesenkter Einstellung nach ca. 10–15 nach innen rotiert wird. Das Sternum wird in posterior-anteriorem und lateralem Strahlengang dargestellt.
Unterarm, Ellenbogengelenk und Hand
Patientenlagerung
Die Untersuchung des Ellenbogens, Unterarms und der Hand wird am sitzenden Patienten durchgeführt, der Röntgentisch wird auf Brusthöhe gebracht.
Unterarm und Ellenbogengelenk werden in anterior-posteriorem und lateralem Strahlengang dargestellt ( Abb. 9.3 und Abb. 9.4). Der Unterarm befindet sich in Supinationsstellung, um Überlagerungen von Radius und Ulna zu vermeiden. Die angrenzenden Gelenkspalten, insbesondere der radio-karpale Übergang, werden hierbei frei einsehbar abgebildet. Die anterior-posteriore Abbildung des Ellenbogengelenkes sollte keine Schwierigkeiten bereiten. Ausgenommen sind Patienten, welche keine vollständige Extension des Ellenbogengelenkes durchführen können. Die hierbei entstehenden Überlagerungen sind nur durch eine Modifikation der Standardtechnik zu mindern. Dabei wird die Röntgenröhre genau entlang der Armachse nach kranial geführt, so dass eine superior-inferiore Einstellung zustande kommt. Die laterale Aufnahme des Ellenbogengelenkes ist unabhängig von dessen Flexionsumfang. Wenn möglich, sollte der humero-antebrachiale Winkel 90 betragen. Da bei Ellenbogengelenksverletzungen häufig das Radiusköpfchen betroffen ist, sollte darauf geachtet werden, die Supination/Pronation so zu wählen, dass der proximale Radius ebenfalls aus zwei verschiedenen Winkeln abgebildet wird. Im lateralen Strahlengang ist das typische Fat-Pad-Zeichen als Hinweis auf eine Radiuskopffraktur im Bereich des ventro-distalen Humerus gut abgrenzbar.
Die Hand wird in posterior-anteriorem, schräg posterior-anteriorem und eventuell streng lateralem Strahlengang dargestellt ( Abb. 9.5). Bei Verdacht auf nicht traumatische oder degenerative Veränderungen empfiehlt sich die zusätzliche Abbildung der kontralateralen Hand zum direkten Vergleich. Die Darstellung der Handwurzelknochen stellt höhere Anforderungen, da die Abbildung der multiplen Gelenkflächen nicht im Standard-2-Ebenenmodell erreicht werden kann. Insbesondere beim Os naviculare ist auf eine Darstellung aus verschiedenen Winkeln zu achten. Frakturlinien werden hier oft durch angrenzende Gelenkspalten überlagert. Die Röntgenuntersuchung des Os naviculare, bestehend aus den zwei Hauptebenen und zwei Schrägaufnahmen, zeigt eine hohe Detektionsrate für Frakturen.
Körperstamm
Becken, Hüftgelenke
Patientenlagerung
Aufgrund der variierenden anatomischen Gegebenheiten muss bei der Darstellung des Beckens auf die richtige Lagerung des Patienten und insbesondere auf die korrekte Einblendung geachtet werden. Die Untersuchung erfolgt in Rückenlage mit leicht gespreizten Beinen. Die Füße werden innenrotiert, so dass sich die Großzehen berühren. Durch dieses Manöver wird die Antetorsion der Schenkelhälse optisch reduziert, die Planung von Hüftgelenksendoprothesen kann genauer erfolgen. Beckenschaufel und Symphyse müssen gleichzeitig abgebildet sein, die Trochantera minores begrenzen das Bild nach kaudal.
Als Standardprojektion erfolgt die Abbildung im anterior-posterioren Strahlengang ( Abb. 9.6). Die laterale Einstellung wurde bevorzugt zur Pelvimetrie eingesetzt, in den letzten Jahren aber durch die In-/Outletaufnahme und Ultraschalluntersuchung abgelöst. Einer der Hauptgründe ist die Reduktion der auf den Patienten einfallenden Strahlendosis. Soll das Os ilium tangential dargestellt werden, wird der Patient in Rückenlage um ca. 45 in Richtung gesunder Hüfte gedreht. Zur Darstellung der Hüftgelenke wird die anterior-posteriore und die laterale Projektion gewählt ( Abb. 9.7). Die anterior-posteriore Darstellung kann aus der anterior-posterioren Beckenaufname, wenn angefertigt, übernommen werden. Unilaterale anterior-posteriore Darstellungen werden häufiger verwendet, da auch hier die Strahlendosis für den Patienten reduziert wird. Allgemein sollte die Nähe der Gonaden bei Beckenuntersuchungen beachtet werden und alle möglichen strahlenschutzerhöhenden Maßnahmen ergriffen werden (Gonadenschutz, Einblendung, Indikation). Da die Qualität der streng lateralen Aufnahme des Hüftgelenkes auch von der körperlichen Verfassung des Patienten und seiner Mobilität während der Lagerung abhängt, hat sich die Aufnahmetechnik nach Lauenstein durchgesetzt. Hierbei kann der Patient in Rückenlagerung verbleiben. Neben den angeführten Standardprojektionen existieren mehrere Spezialuntersuchungen. So werden beispielsweise Kinder zur Darstellung der Epiphysiolysis capitis femoris oder eines M. Perthes nach anderen Schemata gelagert.
Wirbelsäule
Patientenlagerung
Die Untersuchung der Wirbelsäule kann am liegenden oder stehenden Patienten durchgeführt werden, wobei die stehende Haltung genauere Ergebnisse in Bezug auf die Statik liefert. So können zum Beispiel skoliotische Veränderungen oder Kyphosen bzw. Lordosen unter normaler körperlicher Belastung abgebildet werden.
Als Standardprojektion kommen die anterior-posteriore sowie die streng laterale Einstellung zum Zuge ( Abb. 9.8). In den meisten Fällen ist aufgrund der Größe der Wirbelsäule eine Aufteilung der HWS, BWS und LWS auf mehrere Bildträger notwendig. Eine wichtige Projektion, welche zu den Standardprojektionen der HWS gehört, ist die Abbildung des Processus dentis ( Abb. 9.9). Bei Reklination der HWS und leicht geöffnetem Mund ist die überlagerungsfreie Darstellung der ersten Halswirbel möglich. Auch diese wird in anterior-posteriorem Strahlengang durchgeführt. Die 45-Schräg-aufnahme zur Evaluation der Foramina intervertebralia wurde in den letzten Jahren durch die Computertomographie abgelöst. Diese beinhaltet neben der Darstellung der ossären Strukturen auch die Möglichkeit, die korrespondierenden Weichteilstrukturen aussagekräftig abzubilden.
Untere Extremität
Patientenlagerung
Bei der Untersuchung der unteren Extremitäten befindet sich der Patient in Rückenlage. Für die lateralen Aufnahmen wird der Patient seitlich gelagert oder das Bein innen- bzw. außenrotiert.
Femur, Kniegelenk, Unterschenkel
Das Femur und das Kniegelenk werden in anterior-posteriorem und lateralem Strahlengang abgebildet ( Abb. 9.10). Die angrenzenden Gelenke sollten auch hier in ausreichendem Maße mit dargestellt werden, um die Gelenkspalte, bzw. die Stellung der Gelenke besser beurteilen zu können. Der Gelenkspalt des Kniegelenkes muss frei einsehbar und die proximale Tibiagelenkfläche sollte tangential dargestellt sein. Nach kaudal begrenzt die mitabgebildete Tuberositas tibiae das Röntgenbild, nach kranial werden die Epicondylen vollständig dargestellt. Gehaltene Aufnahmen zur Evaluation eines Valgus- bzw. Varusshifts werden nur noch selten angefertigt. Sie wurden durch die Computertomographie bzw. Magnetresonanztomographie abgelöst. Die Darstellung der Patella erfolgt im Zuge der anterior-posterioren und lateralen Aufnahme des Kniegelenkes. Als Spezialuntersuchungen haben sich hier die inferior-superior, bzw. das Patelladefile in 30, 60 und 90 durchgesetzt. Erstere gibt Aufschluss über die axiale Morphologie (Jägerhut-Patella), letztere stellt den Patellarlauf in Bezug zur femoralen Gelenkfläche während der Knieflexion dar. Subluxationen, Lateralisierungen bzw. Medialisierungen des Patellarlaufes können hiermit erkannt werden.
Oberes Sprunggelenk, Fuß
Die Standardprojektion des oberen Sprunggelenkes (OSG) beinhaltet die anterior-posteriore, die laterale sowie die Schrägaufnahme ( Abb. 9.11). Die anterior-posteriore Einstellung wird in 20 Innenrotation durchgeführt. In dieser Position kann die distale tibio-fibulare Syndesmose am aussagekräftigsten beurteilt werden. Auch am oberen Sprunggelenk tritt die gehaltene Aufnahme immer mehr in den Hintergrund, da Computertomographie und Magnetresonanztomographie genauere Ergebnisse liefern und den Schmerzstress auf den Patienten senken. Die laterale Einstellung stellt den tibio-talaren Gelenkspalt dar. Durchgeführt bei leichter Dorsalflexion lässt sich ein auftretender Talusshift infolge einer dorsalen Bandruptur erkennen. Die Standardprojektionen des Fußes beinhalten die dorso-plantare, die medio-laterale und die Schrägaufnahme. Das Kalkaneus kann zusätzlich axial mit 30 kranialer Kippung der Röntgenröhre und lateral abgebildet werden.

Durchleuchtung

Die Durchleuchtung ist ein auf Röntgenstrahlung basierendes Verfahren, das es ermöglicht, kontinuierliche und dynamische Untersuchungen durchzuführen. Die bekanntesten Geräte dieser Art stellen die C-Bögen dar. Die Bildausgabe erfolgt nicht wie gewohnt auf Film-Folien-Kombinationen, sondern die akquirierten Bilder werden über einen Monitor in Echtzeit dargestellt. Daher können Durchleuchtungsgeräte für verschiedenste Untersuchungen verwendet werden. Vor der eigentlichen Untersuchung wird eine Übersichtsaufnahme der zu untersuchenden Körperregion angefertigt. Nun wird über ein Blendensystem das Bestrahlungsfeld definiert. Abhängig davon, ob eine dynamische Untersuchung erfolgt oder einzelne Durchleuchtungsbilder benötigt werden, kann am Bedienungsfeld die Bilderanzahl vorgegeben werden.
Zu den häufigsten dynamischen Untersuchungen zählen unter anderem die Darstellung von kurzstreckigen Gefäßabschnitten unter Verwendung von Kontrastmedien, der Ösophagusbreischluck sowie die Lagekontrolle von Drainagen. Einzelaufnahmen werden im Wesentlichen bei Untersuchungen gewählt, deren zeitlicher Verlauf deutlich länger anhält. Hier sind die Magen-Darm-Passage, der Kolonkontrasteinlauf, die Thoraxdurchleuchtung oder Lymphographien zu nennen.
Im unfallchirurgischen und orthopädischen Bereich kommt die Durchleuchtung hauptsächlich zur Darstellung von Frakturen und deren Reposition in Frage. Die ambulante Stellschraubenentfernung und die Fremdkörpersuche nach Bagatellunfällen sind ein weiteres Einsatzgebiet. Da Durchleuchtungsgeräte eine begrenzte räumliche Auflösung bieten, empfiehlt sich deren ambulanter Einsatz hauptsächlich zur Reposition kleinerer Strukturen, wie Mittelhand-, Mittelfuß- und Unterarmknochen. Verletzungen größerer, sowie stammnäherer Knochen sollten im konventionellen Röntgenbild oder dem CT abgeklärt und eventuell operativ versorgt werden. Aber auch zur prä- und postoperativen Untersuchung im Operationssaal werden Durchleuchtungsgeräte eingesetzt. Sie stellen die Implantat- bzw. Endoprothesenlage sowie die achsengerechte Frakturstellung aussagekräftig dar.
Da die Durchleuchtungstechnik auf dem Einsatz ionisierender Strahlung basiert, gelten auch hier die Bestimmungen des Strahlenschutzes. Im Besonderen ist darauf zu achten, dass sich ausschließlich die untersuchenden Personen sowie der Patient im Strahlungsbereich aufhalten. Es ist für ausreichend Schutzkleidung, wie Röntgenschürze und Halsschutz, zu sorgen. Außerdem muss vor Behandlungsbeginn die passive Abschirmung des Gerätes kontrolliert und bei Bedarf vervollständigt werden. Genaues Einblenden des Nutzstrahlenbündels reduziert die im Patienten entstehende Streustrahlung und somit die Strahlenexposition für Patient und Arzt.

CT-Diagnostik

Die Computertomographie basiert auf der computergestützten Auswertung von Schwächungseffekten von Röntgenstrahlungen. Diese Röntgenstrahlung wird kontinuierlich durch eine um den Patienten rotierende Röntgenröhre erzeugt und trifft nach Durchdringen des Patientenkörpers auf die gegenseitig montierten Detektorsysteme. Die so gewonnenen Daten werden durch einen Rechner aufbereitet und als planares Bild im Sinne eines Transversalschnittes ausgegeben. Moderne CT-Geräte besitzen bis zu 16 Detektoren so genannte Zeilen. Die Anordnungen der Detektoren sowie die daraus resultierenden Berechnungsalgorithmen variieren zwischen den verschiedenen Herstellern. Im Allgemeinen gilt, je höher die Detektorenzahl, umso hochauflösender und kontrastreicher erscheint das Computertomogramm.

Standardtechniken

Zu den Standardtechniken der CT-Diagnostik zählen das Schädel-, Thorax- und Abdomen-CT, sowie die Schockraumdiagnostik, welche den gesamten Patientenkörper einschließt. Zu Beginn einer jeden Untersuchung wird unter kontinuierlichem Tischvorschub ein Topogramm erstellt. Es dient dazu, die entsprechende Bildebene und die Anzahl der Schichten festzulegen. Ist die CT-Untersuchung programmiert und sind die Parameter entsprechend der zu untersuchenden Strukturen festgelegt, beginnt der eigentliche Scanvorgang. Dieser erfolgt in Apnoe bei mittlerer Inspiration. Während des Scannens ist auf eine ruhige Lage des Patienten zu achten. Bewegungsartefakte können nachträglich nicht entfernt werden.

Punktionen

Indikationen und Risiken
Die CT stellt das Verfahren der Wahl bei diagnostischen und therapeutischen Punktionen thorakaler und abdominaler Strukturen dar. Die Gewinnung zyto- und histologischer Proben zur pathologischen Auswertung ist hier die häufigste Anwendung. Der Vorteil ist die minimale Invasivität des Verfahrens und die klare, nachvollziehbare Dokumentation der Untersuchung. Im Gegensatz zur sonographisch kontrollierten Punktionstechnik werden im CT die thorakalen und abdominellen Strukturen weitgehend artefakt- und überlagerungsfrei dargestellt. Jedoch wurde die Sonographie nicht vollständig durch die CT verdrängt. So werden notfallmäßige Entlastungen von Pleuraergüssen, Drainagen von Seromhöhlen im Subkutangewebe oder Gelenkpunktionen auch im Ultraschall sicher dargestellt.
Weitere Einsatzgebiete der CT-kontrollierten Punktionstechnik sind die Neurolyse im Rahmen einer adäquaten Schmerztherapie einschließlich Plexusblockaden und periradikulärer Therapie, sowie das Einlegen von Drainagen.
Der Großteil der Punktionen wird in Lokalanästhesie durchgeführt. Mittels einer Führungsnadel wird der Punktionsvorgang am CT geplant, die korrekte Lage begutachtet und anschließend die eigentliche Punktion durchgeführt. Die Zugangswege zur Läsion sind abhängig von deren Lage und der umgebenden Nachbarorgane. Insbesondere ist auf den Verlauf von Gefäßen und Nervenbahnen zu achten, da die Blutung das Hauptrisiko einer Punktion darstellt. Wie bei allen invasiven Verfahren üblich, ist auch im Falle der Punktion auf Asepsis und postinterventionelle Keimfreiheit zu achten. Besonders die ambulant durchgeführte Gelenkpunktion zur Entlastung eines Ergusses und zur Gewinnung von Ergussmaterial beinhaltet ein hohes Risiko zur Keimverschleppung.
Standardablauf einer CT-kontrollierten Punktion
Voraussetzung ist das Vorliegen aussagekräftiger bildgebender Verfahren zur genauen Lokalisation der zu punktierenden Läsion. Im ersten Schritt erfolgt die Aufklärung des Patienten durch den durchführenden Arzt, nachdem die Indikation gestellt wurde. Es ist darauf zu achten, dass der exakte Ablauf der Untersuchung, die Komplikationen der Behandlung, sowie alternative Techniken dem Patienten erläutert werden. Soll eine Kontrastmittelapplikation erfolgen, so sind die Verträglichkeit, sowie eventuelle Kontraindikationen im Vorfeld abzuklären. Hierzu zählen die Überprüfung der Schilddrüsenfunktion, Jodallergien und Nierenfunktionsprüfung anhand des Serum-Kreatininwertes. Im Anschluss erfolgt das handschriftliche Einverständnis.
Vor Beginn der Untersuchung erfolgt die Vorbereitung des Patienten im Sinne der kleinen chirurgischen Intervention. Diese umfasst die Nüchternheit des Patienten, die Anlage eines intravenösen Zuganges, sowie die Kontrolle der Sauerstoffsättigung, sollte ein Sedativum appliziert werden. Der Patient wird nun, entsprechend der Lokalisation der Läsion gelagert. Es ist auf eine angenehme, stabile Positionierung zu achten, welche es dem Patienten ermöglicht, diese über längere Zeit ohne Anstrengung einzuhalten.
Im Folgenden werden Übersichtstopogramme (Topogramme) zur Planung des Bildausschnittes angefertigt. Unter Zuhilfenahme der Lasermarkierungen (Visier) des CT wird die Punktionsstelle auf der Haut mit einem permanenten Stift gekennzeichnet. Ist diese Vorbereitung erfolgt, sollte eine weitere CT-Kontrolle erfolgen. Anschließend wird das zu punktierende Körperareal steril abgedeckt und das CT mit keimfreien Folien gesichert. Von nun an gelten die üblichen operationsbezogenen Reinheitsbestimmungen. Unter wiederholter CT-Kontrolle wird die Punktion durchgeführt und der Vorgang dokumentiert. Hierzu wird unter regelmäßiger Sichtkontrolle des CT-Befundes die Punktionsnadel ausgehend von der kutanen Markierung in Richtung Läsion geschoben. Eine parallel zum Strahlengang eingeführte Nadel lässt sich im CT wesentlich einfacher verfolgen. Auch Probeexzisionen oder Biopsien lassen sich auf diese Weise sicher durchführen. In schwierigen Fällen bietet sich die zusätzliche Verwendung einer Kanülenschleuse an, welche das mehrmalige Vordringen der Biopsiekanüle zur Läsion erleichtert.
Die postinterventionelle Patientenversorgung umfasst die sterile Wundabdeckung sowie die regelmäßige Kontrolle der Vitalparameter zum Ausschluss postoperativer Komplikationen.

Rekonstruktionsverfahren

Ein entscheidender Vorteil der Computertomographie ist die Möglichkeit zur Nachbearbeitung der akquirierten Datensätze. Der Untersucher bleibt nicht auf die zweidimensionale Abbildung beschränkt. So ist eine dreidimensionale Darstellung von Oberflächen und Binnenstrukturen mit geringem technischen Aufwand möglich ( Abb. 9.12 und Abb. 9.13). Besonders in der präoperativen Planungsphase haben sich die virtuellen dreidimensionalen Darstellungen durchgesetzt.
Multiplanare Rekonstruktion (MPR)
Mit dieser Technik ist es möglich, einen gewählten Bildausschnitt in Echtzeit und stufenlos aus verschiedenen Bildebenen einzusehen. Schräg verlaufende Frakturlinien können somit in ihrem Verlauf planar dargestellt werden. Auch gekrümmte Strukturen, wie z. B. die Wirbelsäule, können mit dieser Technik planar abgebildet werden. Am häufigsten wird die MPR zur Berechnung der sagittalen und frontalen Ebene aus dem axial akquirierten Datensatz benutzt.
Maximal Intensity Projektion (MIP)
Aufgrund verschiedener Dichten des gescannten Körperabschnittes lassen sich mit dieser Technik Strukturen mit erhöhter Dichte extrapolieren. Dichtewerte, welche unter den individuell einstellbaren Schwellenwert fallen, werden nicht mit dargestellt. Somit erhält man eine selektive Abbildung der gewünschten Struktur. Am besten arbeitet man mit dieser Technik im Bereich der Gefäßdarstellung nach Kontrastmittelapplikation. Auch Fremdmaterialien, wie Endoprothesen, Verplattungsmaterial oder Katheter kommen mit diesem Verfahren sehr gut zur Darstellung. Über ein Voreinstellungsmenü kann der Dichteschwellenwert stufenlos geregelt werden und somit Gewebearten ein- und ausgeblendet werden.
Oberflächenrekonstruktion
Diese Technik ermöglicht die Darstellung der Oberfläche von verschiedenen Gewebearten. Auch hier wird mit verschiedenen Dichtewerten gearbeitet, wobei eine virtuelle Lichtquelle benutzt wird. Das Ergebnis ist eine dreidimensionale, frei bewegbare Abbildung einer selektiven Struktur.

NMR-Diagnostik (MRT)

Zu den Hauptindikationen der NMR gehört die Darstellung von Gelenken und ihren Weichteilstrukturen. Diese werden aufgrund der NMR-spezifischen Funktionsweise in einem hohen Detailgrad und Kontrast abgebildet. Kein anderes Verfahren bietet die Möglichkeit, die Gelenkkapsel, Gelenkknorpel, Führungsbänder und Baufettkörper, sowie pathologisch ödematöse und hämorrhagische Veränderungen in einer Untersuchung zu beurteilen. Die multiplanare Darstellung erlaubt weiterhin die exakte Lokalisierung der Läsion zur interventionellen Weiterbehandlung. Zu den gesicherten Indikationen der NMR gehören u. a. das Knie- und das Schultergelenk.

Kniegelenk

Das Kniegelenk neigt als bandgesichertes Gelenk bei Verletzungen zur Instabilität. Aus diesem Grund ist es notwendig, traumatische Veränderungen frühzeitig zu erkennen und gegebenenfalls zu behandeln, bevor die Statik des Gelenkes beeinflusst wird. Die häufigsten Verletzungen des ligamentären Halteapparats beziehen sich auf die Kreuz- bzw. Seitenbänder. In Bezug auf arthrotische Veränderungen liegt der Schwerpunkt auf dem Gelenkknorpel und den Menisken. Verletzungen der Gelenkkapsel stellen keine primäre Indikation zur NMR, sie können aber im Verlauf der Untersuchung mitbeurteilt werden. Begleitende Gelenkergüsse und Hoffa-Fettkörperschwellungen mit Impingement stellen sich ebenso aussagekräftig dar wie Bone-Bruise und Kapselzysten. Der Ablauf der Untersuchung sollte anhand des Protokolls erfolgen und alle Gelenkstrukturen umfassen.
Meniskusstrukturen
Um die Menisken in ihrem vollen Umfang ausreichend darzustellen, werden sagittale und koronare Schichten erstellt. Somit werden Binnenödeme und Rupturen, sowie angrenzende Strukturen in ihrer Lage zum Meniskus sicher abgebildet. Dies ist notwendig, um die Gradeinteilung der Verletzung festzustellen. Anders, als z. B. durch die diagnostische Arthroskopie, können alle Verletzungsgrade erkannt werden. Verletzungen der Grade I und II sind als Binnenschäden des Meniskus zu werten. Sie werden mit keinem anderen Verfahren abgebildet. Diagnostische Arthroskopien stellen in diesem Fall keine Alternative dar, da die Läsion keinen Bezug zur Oberfläche des Meniskus hat. Diese ist weiterhin glatt begrenzt und unverletzt. Jedoch zeigen sich im Meniskusbinnenraum erste strukturelle Veränderungen. Grad-I-Verletzungen beruhen auf einer punktuellen Umwandlung der kollagenösen Matrix mit Schwächung der fibrillären Struktur. Das entstehende Mikroödem stellt sich als Aufhellung gut abgrenzbar zum übrigen Knorpelgewebe dar. Grad-II-Verletzungen sind als ein Fortschreiten der ödematösen Veränderung entlang der Kollagenfibrillen zu werten. Ihre Signalverstärkung ist deutlich kontrastreicher und der räumliche Verlauf der Läsion ist ausgedehnter. In vielen Fällen kommt es zur Schwächung und Zerreißung der Kollagenfibrillen durch andauernde Belastung. Grad-III-Verletzungen sind auch während der diagnostischen Arthroskopie gut zu erkennen, da sie die Meniskusoberfläche erreichen und hier zur deutlichen Rissbildung führen. Im NMR stellen sie sich als longitudinale Signalverstärkungen dar. Je nach Rissverlauf und -tiefe kann das zum Kniebinnenraum gerichtete Fragment dislozieren. Dies ist hauptsächlich bei zirkulär verlaufenden Rupturen der Fall, jedoch nicht die Regel. Bei erfolgter Dislokation eines zirkulär rupturierten Menikusfragmentes in den Interkondylenraum spricht man von einem Korbhenkelriss. Die koronaren Schichten weisen in diesem Fall einen nach medial verplumpten Meniskus mit stumpfen Margo medialis auf. Im Bereich des Ansatzes des vorderen Kreuzbandes lässt sich zusätzlich das dislozierte Meniskusfragment abgrenzen. Die sagittalen Schichten stellen dieses dislozierte Fragment in seiner longitudinalen Ausdehnung dar. Es erscheint als bandförmige Struktur unterhalb des Verlaufes des hinteren Kreuzbandes. Diesem Aussehen nach wird es das Zeichen des doppelten hinteren Kreuzbandes genannt.
Bandapparat des Kniegelenkes
Die Stabilität des Kniegelenkes wird hauptsächlich über den Bandapparat gewährleistet. Hierzu zählen das mediale und laterale Kollateralband, das vordere und hintere Kreuzband, sowie das Patellarband und die Quadrizepssehne. Mehrere kleinere Bänder wie das Ligamentum transversum, Ligamentum meniscofemorale anterius und posterius sind an der Aufrechterhaltung der Stabilität weniger beteiligt. Sie verhindern eher die Dislokation von Kleinstrukturen wie Menisken und Gelenkkapsel und ermöglichen somit den orthograden Bewegungsablauf ohne Impingementsyndrom. Ist es zur Verletzung der gelenkstabilisierenden Bänder gekommen, bietet die NMR hervorragende diagnostische Möglichkeiten. In der Regel gelingt die Darstellung aller relevanten Bandstrukturen überlagerungsfrei, und Pathologien können anhand der morphologischen Veränderungen sowie der Signalalteration dargestellt werden.
Die Seitenbänder des Kniegelenkes
Das Ligamentum collaterale mediale (Innenband) entspringt dem medialen Femurkondylus und verläuft kapsulär nach distal zur medialen Fläche der Tibia. Es setzt über eine Länge von ca. 5–7 cm hier an. In seinem Verlauf ist es fest mit dem Innenmeniskus verbunden und hält diesen während der Bewegung des Kniegelenkes in Position. Krafteinwirkungen von lateral, so genannter Valgusstress, und Distorsionstraumen können das Band schädigen. In den meisten Fällen geht die Verletzung des Innenbandes mit kombinierten Verletzungen des Kniegelenkes einher. Der kapsuläre Verlauf des Innenbandes und die Verbindung zum Innenmeniskus komplizieren die Verletzungen. Bei adäquater Krafteinwirkung kann der Meniskus vom Band getrennt werden und seine Führung verlieren. Im NMR erscheint der Meniskus nach lateral verlagert und im Bereich der ursprünglichen Verbindung kann ein Ödem, eventuell eine Einblutung nachgewiesen werden. Diese Verletzung betrifft am ehesten die tiefere Bandschicht, wobei die oberflächlichen Bandschichten noch ausreichend Gelenkstabilität bieten. Eine komplette Ruptur des Innenbandes kann klinisch durch die Aufklappbarkeit bei Valgusstress, sowie die schmerzhafte Lokalisation nachgewiesen werden. Im NMR ist die Kontinuität des Bandes unterbrochen und die Rupturenden wirken diffus aufgetrieben. Das angrenzende Weichteilgewebe ist im Seitenvergleich verdickt, was dem begleitenden Ödem entspricht, die Abgrenzbarkeit des Bandes zum umgebenden Gewebe ist erschwert. In den meisten Fällen kann Bone-Bruise an den Insertionsstellen nachgewiesen werden. Hier am ehesten im Bereich des Femurkondylus, da das Band, im Gegensatz zur tibialen Insertion, eine kleinere Ansatzfläche findet. Ossäre Ausrisse des Innenbandes können schon im a.p.-Nativröntgen dargestellt werden. Teilrupturen betreffen am ehesten die tieferen Bandschichten und die Verbindung zum Innenmeniskus. Im NMR ist die gelenkseitige Fläche des Innenbandes in ihrer Kontinuität unterbrochen, ein subligamentäres Ödem ist im Kapselbereich nachzuweisen. Reißt der Innenmeniskus vom Innenband ab, liegt in vielen Fällen ein Hämarthros vor.
Das Ligamentum collaterale laterale entspringt im Bereich des lateralen Femurkondylus und zieht extrakapsulär nach dorsokaudal. Es setzt im Bereich des Fibulaköpfchens an und strahlt in die komplexe Bandsicherung des tibiofibularen Gelenkes ein. Verletzungen entstehen bei Varusstress mit Innenrotation des Unterschenkels. In der NMR stellt sich die Außenbandverletzung ähnlich der Innenbandverletzung dar, wobei die Separation vom Außenmeniskus hier physiologisch ist. Klinisch imponieren lokaler Druckschmerz, sowie die vermehrte Varusaufklappbarkeit. In den meisten Fällen wird die isolierte Verletzung des Bandes nicht durch einen Gelenkerguss begleitet. Ödem und flaue Abgrenzbarkeit zum umgebenden Weichteilmantel, sowie Kontinuitätsunterbrechung sind aber im Falle der Ruptur dargestellt.
Die Kreuzbänder des Kniegelenkes
Das vordere und das hintere Kreuzband werden auf Bildern sagittaler Schichtung am aussagekräftigsten dargestellt ( Abb. 9.14). Aufgrund ihres Durchmessers von ca. 1 cm und ihrer guten Kontrastierung gegen das umgebende Gewebe sind sie leicht zu lokalisieren und zu beurteilen. Das vordere Kreuzband entspringt an der Facies medialis des Condylus femoris lateralis im dorsalen Drittel. Es verläuft, umgeben von einer derben, periligamentären Faszie nach ventrokaudal und setzt im ventralen Bereich der Eminentia intercondylaris an. Seine Länge beträgt ca. 2,5–4 cm. Die Hauptaufgabe des vorderen Kreuzbandes besteht in der Stabilisierung des Kniegelenkes in Extension. Das hintere Kreuzband entspringt an der Facies medialis des Condylus femoris medialis und verläuft, das vordere Kreuzband von medial kreuzend, nach dorsokaudal. Es setzt an der Eminentia intercondylaris im dorsalen Bereich an. Seine Signalintensität im NMR ist im Vergleich zum vorderen Kreuzband etwas geringer, da sein Fettgehalt im Vergleich niedriger ausfällt. Es ist, ebenso wie das vordere Kreuzband von einem derben Faszienschlauch umgeben.
Bei adäquaten Traumen kann es zu Rupturen der Kreuzbänder kommen. Ist das vordere Kreuzband betroffen, kommt es zu Instabilitäten der Tibia zum Femur nach ventral. Klinisch kann die vordere Schublade im Rahmen des Lachmann-Tests festgestellt werden. Der Umfang dieses tibialen Ventralshifts muss aber nicht mit dem Grad der Kreuzbandverletzung korrelieren, da im akuten Fall die Schwellung des umgebenden Weichteilmantels, ein eventuell aufgetretener Gelenkerguss oder Begleitverletzungen das Testergebnis verfälschen. Isolierte Kreuzbandverletzungen ohne Begleiterguss oder Schwellung sind äußerst selten.
Zur Sicherung der Diagnose ist die NMR die geeignete Methode. Hier stellt sich die komplette Ruptur des vorderen Kreuzbandes, mit Ruptur des Faszienschlauches, als Kontinuitätsunterbrechung dar. Die Rupturenden wirken aufgetrieben, der femorale Bandabschnitt ist nach dorsal verlagert. Ein beginnendes periligamentäres Ödem kann durch seine Signalintensität bei oberflächlicher Beurteilung eine Bandkontinuität vortäuschen. Begleitend sind subchondrale Bone-Bruise-Herde an den Ansatzlokalisationen des Bandes zu beobachten. Diese resultieren aus einer dem Trauma entsprechenden Überbeanspruchung des ligamentär-ossären Übergangs. Bei Distorsionstraumata mit begleitender Bandverletzung kann Bone-Bruise auch im mittleren Drittel des lateralen Femurkondylus und als Contr-Coup im dorsalen Bereich des lateralen Tibiaplateaus nachgewiesen werden. Sie treten als Folge einer kurzzeitigen Einstauchung in Distorsionsstellung auf. Rupturen des vorderen Kreuzbandes ohne Beteiligung des Faszienschlauches erhalten die Kontinuität in der NMR. In diesem Fall ist aber die Binnenstruktur des Bandes aufgelockert und das Band weist eine leichte bauchige Kontur auf. Sie resultiert aus dem bandnahen Ödem und kann leicht übersehen werden. Da die meisten Traumata des Kniegelenkes in Extension stattfinden, ist das vordere Kreuzband von Rupturen häufiger betroffen. Das hintere Kreuzband ist mit 3–4 cm etwas länger und deutlich seltener betroffen als das vordere Kreuzband. Außerdem treten Rupturen hier in den wenigsten Fällen isoliert auf. Oft werden Begleitverletzungen, wie Seitenbandrupturen und dorsale Kapselschäden, beobachtet. Dies macht die klinische Diagnose deutlich schwerer, und die NMR kann hier ihre Aussagekraft beweisen.

Das Schultergelenk

Die NMR stellt eines der aussagekräftigsten diagnostischen Verfahren zur Beurteilung der physiologischen und pathologischen Verhältnisse im Schulterbereich dar. Dies beruht vor allem auf der Anatomie der Schulter. Der Humeruskopf kommuniziert nur über etwa 35 seiner chondralen Oberfläche mit dem Processus glenoidalis der Skapula. Um trotzdem eine ausreichende Stabilität zu erreichen, umgreifen verschiedene Muskelsysteme manschettenartig die Gelenkzone. Bei Verletzungen dieser stabilisierenden Systeme kommt es zu Weichteilschäden, welche aufgrund der hohen Signalintensität im NMR sehr gut nachvollzogen werden. Ebenso können Läsionen im Knorpelbereich und der Bursae, sowie der Sehnenansätze und des Labrum glenoidale genau detektiert werden. Ausgereifte Untersuchungsprotokolle und zumutbare Akquisitionszeiten machen die NMR hier unerlässlich. Gewissenhafte klinische Untersuchungen mit Dokumentation der Schmerztriggerpunkte und der Bewegungseinschränkung erleichtern die Auswertung der NMR-Daten und ermöglichen ihre klinische Korrelation.
Die Rotatorenmanschette
Die wichtigste stabilisierende muskuläre Struktur im Bereich der Schulter stellt die so genannte Rotatorenmanschette (RM) dar. Sie setzt sich aus M. teres minor, M. supraspinatus, M. infraspinatus sowie M. subscapularis zusammen. Diese Muskeln umgreifen in ihrem Verlauf den Humeruskopf von ventral und dorsal. Geschlossen betrachtet wirken sie in ihrer Gesamtheit wie eine muskuläre Gelenkkapsel. Anhaltend einseitige Belastungen und traumatische Vorfälle führen zur Degeneration bzw. Ruptur eines Teils der RM. Am häufigsten ist der M. supraspinatus betroffen. Dieser kann bei Insuffizienzverhalten einen Humerushochstand auslösen und somit zwischen Humeruskopf und Subakromialfacette einklemmen. Dieser Umstand ist das am häufigsten beobachtete posterosuperiore Impingementsyndrom, welches daher am ehesten degenerativer Genese ist. Dabei zeigt sich der Subakromialraum deutlich verschmälert, der M. supraspinatus wirkt signalintensiviert und aufgetrieben. Diese ödematöse Veränderung forciert die klinischen Syndrome zusätzlich, es resultiert der so genannte Painful Arc bei Abduktion und Elevation. In vielen Fällen wird eine zusätzliche Ansatztendinitis mit Bursitis calcarea beschrieben, wobei oft ein umschriebenes Kalkdepot kranial des Tuberculum majus in Erscheinung tritt. Das Ausmaß des Humeruskopfhochstandes kann anhand der Korrespondenz des kaudalen Abschnittes der glenoidalen Gelenkfläche mit der kaudalen Knochen-Knorpelgrenze der medialseitigen Gelenkfläche des Humerus bestimmt werden. Diese sollten in koronarer Schichtung auf einer Höhe liegen. Die Untersuchung hierzu sollte ohne Belastung und nicht im Zuge der röntgenologischen AC-Gelenksdiagnostik erfolgen. Die Beurteilung der ossären Konturen im Bereich des Subakromialraumes ist ebenso notwendig, da osteophytäre Anbauten, besonders im Bereich der lateralen Clavicula zu chronischem Abrieb mit Schwächung der Supraspinatussehne führen.
Seltener kommt es am Schultergelenk zu degenerativen Verletzungen des M. subscapularis. Dessen Sehne kann zwischen Processus coracoideus und Humeruskopf einklemmen und ähnliche Beschwerden wie oben beschrieben auslösen. Der NMR-Nachweis gelingt am besten in sagittaler Schichtung. Auch hier imponiert eine aufgetriebene, meist unscharf abzugrenzende Sehne mit peritendinösem Ödem. Bei Komplettrupturen von Anteilen der RM sind diese in ihrem Verlauf nicht mehr vollständig zu verfolgen. Die Muskelbäuche der betroffenen Strukturen haben sich zurückgezogen und sind atroph. Die sonst gut abgrenzbaren Sehnen enden fransig aufgelockert im ödematös veränderten Weichteilmantel. Das Ödem resultiert aus der chronischen Entzündung bei anhaltender Belastung unter Destabilisierung. Hier sollte auch die Anamnese gründlich erhoben werden. Ein medikamentös vorbehandelter Patient kann unter Umständen keine entzündungsbedingten Weichteilschwellungen aufweisen. Trotzdem sollte hier die Verletzung der RM nicht unterschlagen werden. Als wichtigste stabilisierende Struktur bei bestehender RM-Läsion ist die lange Bizepssehne anzusehen. Sie verläuft im Sulcus bicipitalis nach proximal und setzt am kranialen Rand des Processus glenoidalis an. In ihrem Verlauf überwindet sie den Humeruskopf kranial und hält ihn somit in der glenoidalen Pfanne. Ihr Zustand muss im NMR-Bericht angeführt und beurteilt werden.
Das Labrum glenoidale
Bei Zustand nach Luxation des Schultergelenkes stellt sich in den meisten Fällen eine Verletzung des chondralen Labrum glenoidale dar. Diese äußert sich klinisch in deutlich schmerzhafter Bewegungseinschränkung und rezidivierender Luxationsneigung. Radiologisch können im NMR eine hohe Signalintensität, unphysiologische Konturen des Labrums mit abnormer Mobilität und Rissbildung nachgewiesen werden. Je nach Verletzungsmuster sind verschiedene Abschnitte betroffen ( Tab. 9.2). Da am häufigsten die ventrokaudale Luxation beobachtet wird, ist das Labrum glenoidale im kaudalen Bereich am ehesten verletzt. Hier kommt es zu Partialdehiszenz der Labrumbasis mit Ödem oder Komplettablösung vom ossären Processus glenoidalis. In seltenen Fällen kann ein Umschlagen des Labrums in den Gelenkspalt erfolgen. Alle Binnenechos des Labrums sind verdächtig und weisen auf eine Verletzung hin. Diese Veränderungen sind am besten im koronaren Schichtmuster dargestellt, wobei die höchstmögliche Auflösung angestrebt werden sollte.

Die Wirbelsäule

Die Wirbelsäule stellt aufgrund ihrer Anatomie und strukturellen Beschaffenheit ein ideales Organ zur NMR-Diagnostik dar. Im Physiologischen grenzen sich Bandscheiben, Wirbelkörper, ligamentäre Strukturen, Liquor und Medulla aufgrund ihres hohen Weichteilkontrastes deutlich voneinander ab. Artefakte treten bei entsprechender Untersuchungsprotokollierung nur selten auf. Im orthopädischen Bereich kommt hauptsächlich die Diagnostik von degenerativen Veränderungen, Frakturen und Fehlstellungen bzw. Fehlbildungen in Betracht.
Degenerative Veränderungen der Bandscheibenzwischenfächer
Die Bandscheiben gehören aufgrund des physiologischen Belastungsmusters zu den am stärksten betroffenen Strukturen hinsichtlich degenerativer Prozesse. Sie weisen strukturelle Veränderungen, wie verringerte Wasserbindungskapazität und morphologische Veränderungen, wie Volumenabnahme und Formveränderungen, auf. Im NMR können verschiedene Degenerationsmuster nachgewiesen werden. Die Signalintensität der Bandscheibe nimmt mit fortschreitender Degeneration ab, da der Wasserhaushalt rückläufig ist. Die Differenzierung zwischen Nucleus pulposus und Anulus fi-brosus ist erschwert, da sie mit dem Grad der Degeneration fortschreitend isodens erscheinen. Die Bandscheibenräume verschmälern. Reaktive Kapillareinsprossung in den Bandscheibenraum ermöglicht die aussagekräftige Verwendung von Kontrastmitteln und erleichtert die Diagnostik am degenerativen Skelett. Am deutlichsten wird dies nach einer Latenz von 40 min. Am häufigsten wird die Formveränderung bei Überbelastung nachgewiesen. Diese äußerst sich in der Bildung von Protrusionen und Prolapsus, welche den anatomischen Verhältnissen folgend nach ventral oder dorsal imponieren. Die angrenzenden ossären Strukturen der Wirbelkörper sind am degenerativen Prozess beteiligt und weisen ebenfalls Veränderungen auf. Diese entsprechen Schmorlschen Knoten, degenerativen Fetteinlagerungen und spondylophytären Abstützreaktionen und werden in drei Grade eingeteilt:
  • Grad I weist eine Abnahme der Signalintensität im T1-gewichteten NMR auf, wobei im T2-gewichteten NMR eine Signalintensitätsverstärkung beobachtet wird. Dies hängt vor allem mit der Vaskularisierung der subchondralen Wirbelkörperzonen und dem Umbau mit Bildung fibröser Grenzschichten zur Bandscheibe hin zusammen. Nach Kontrastmittelgabe kann hier schon eine Signalintensitätserhöhung nachgewiesen werden.

  • Grad II entspricht der fettigen Degeneration des bandscheibennahen Knochenmarks. Im T1-gewichteten NMR erhöht sich die Signalintensität, im T2-gewichteten NMR tritt eine mittlere Signalintensität auf. Diese meist fokalen Veränderungen sind in den überwiegenden Fällen im ventralen Wirbelkörperabschnitt lokalisiert.

  • Grad III ist durch die folgende Sklerosierung der vormals fettigen Degeneration charakterisiert. Sie stellt sich in beiden Gewichtungen als hypointens dar, da der Flüssigkeitsgehalt erheblich erniedrigt ist.

Der Bandscheibenschaden (BSS)
Die Bandscheibenprotrusion zeichnet sich durch das Übertreten der Bandscheibengrenze über die Wirbelkörperkante aus ( Abb. 9.15). Dabei kann Bandscheibenmaterial nach ventral oder dorsal verlagert werden. Die Bandscheibe ist im Falle der Protrusion intakt, der Anulus fibrosus ist nicht rupturiert. Im NMR zeichnet sich hauptsächlich der Nucleus pulposus ab, da die Anteile des Anulus fibrosus und die angrenzenden Weichteilstrukturen eine geringe Signalintensität aufweisen. Somit gibt die NMR bei Bandscheibenprotrusion nicht das wahre Ausmaß der Verlagerung preis, sondern spiegelt einen scheinbar geringeren Verletzungsgrad wider. Indirekte Zeichen geben weitere Hinweise zur aktuellen Morphologie der Verletzung. So werden Asymmetrien der duralen Strukturen, Verdrängung des Myelons zur kontralateralen Seite, sowie begleitende entzündliche Veränderungen im Bereich der Nervenwurzel als Parameter zur Bestimmung des Verletzungsgrades herangezogen. Ebenso kann nicht vom Ausmaß des Bandscheibenschadens auf die begleitende klinische Symptomatik geschlossen werden. Um den BSS aussagekräftig darstellen zu können, werden sagittale und axiale Schichten angefertigt. Voraussetzung für die aussagekräftige Beurteilung sind die Kriterien der hohen örtlichen Auflösung mit geringer effektiver Schichtdicke und der Akquisition ausreichender Daten zur Darstellung in multiplanaren Rekonstruktionen.

Ultraschall-Diagnostik

Grundlagen der Gelenk-, Weichteil- und Abdomensonographie

Das Entstehen von Ultraschallwellen beruht auf dem piezo-elektrischen Effekt. Dies bedeutet, dass piezo-elektrische Materialien (z. B. Titanat) bei Anlegen einer Spannung ihre Dicke verändern. Werden diese Materialien in einem hochfrequenten elektrischen Wechselfeld in Schwingungen gebracht, entstehen Ultraschallwellen. Die in der medizinischen Ultraschall-Diagnostik verwendeten Schallwellen haben eine Frequenz von 2,5 bis 15 MHz und Wellenlängen von 0,6 bis 0,01 mm, wobei generell Frequenzen über 20 KHz als Ultraschall bezeichnet werden. Diese Wellen breiten sich ausgehend vom Erzeugermaterial räumlich aus. Dabei sind das von den Wellen durchdrungene Medium und dessen Dichte, sowie die Frequenz der Schallwellen entscheidend für ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit in verschiedenen Medien. Je dichter das durchdrungene Material, umso niedriger die Ausbreitungsgeschwindigkeit und umso höher die Absorption der Wellen. Je niedriger die Frequenz der erzeugten Wellen, umso niedriger ihre Absorption im untersuchten Gewebe. So wird knöchernes Körpergewebe eine wesentlich höhere Absorptionsrate aufweisen als parenchymatöse Organe.
Diese Dichteunterschiede der verschiedenen Organe macht man sich zur bildlichen Darstellung in der Medizin zunutze, wobei die enge örtliche Beziehung der untersuchten Organe zueinander einen weiteren Nutzen birgt. An Grenzflächen zwischen verschieden dichten Medien, so genannten akustischen Grenzflächen, entstehen Reflektions-, Beugungs- und Streuungsphänomene. Durch diese verschiedenen Einflüsse auf den erzeugten Ultraschall lassen sich nach Verrechnung der erhaltenen Daten die untersuchten Organsysteme bildlich darstellen. Es entsteht ein Schnittbild des Körpers entlang des Wellenverlaufs. Die Frequenz der erzeugten Wellen spielt auch im Hinblick auf die ihre Eindringtiefe in den zu untersuchenden Körper eine große Rolle. Je höher die Frequenz, umso niedriger ihre Eindringtiefe. Aus diesem Grund werden die höherfrequenten Wellen zur Darstellung oberflächlich gelegener (Achilles-, Patellarsehne, Baker-Zysten, Serome) und die niedrigfrequenten Wellen zur Darstellung tiefer gelegener Strukturen (Abdominalorgane, intramuskuläre Hämatome, Doppler-Sonographie bei TVT) genutzt.
Die Darstellung von Flussphänomenen kann durch die Doppler-Sonographie erreicht werden. Ihr liegt das Prinzip des Doppler-Effektes zugrunde. Dieser beschreibt eine Stauchung der in Bewegungsrichtung abgegebenen Schallwellen eines sich bewegenden Körpers und somit eine Erhöhung der Frequenz, sowie eine Streckung der Schallwellen, welche vom Körper entgegen der Bewegungsrichtung abgegeben werden, die Frequenz nimmt ab. Werden diese Informationen mit einer Echtzeitschnittbilddarstellung per Ultraschall kombiniert, spricht man von einer Duplexsonographie. Hierbei ist, im Gegensatz zur reinen Doppler-Sonographie die bildliche Darstellung der zu untersuchenden Gefäße möglich. Ein weiterer Schritt ist die Einführung der farbcodierten Doppler-/Duplexuntersuchung. Bei diesem Verfahren werden den verschiedenen Flussechos je nach Wellenlänge Farbcodes zugewiesen. Am gebräuchlichsten ist die Codierung in Rot/Blau, wobei Abstufungen der Farbwerte für unterschiedliche Intensitäten der Messungen stehen. Der Einsatz der Ultraschall-Diagnostik in orthopädischen Bereichen ist nicht nur auf die Einsparung der auf den Patienten wirkenden Strahlung zu sehen, sondern bietet echte Mehrinformationen, wie die Beurteilungsmöglichkeit der ligamentären, chondralen und muskulären Strukturen. Davon abgesehen stellt sie ein dynamisches Untersuchungsverfahren dar. Somit ermöglicht sie eine Kombination aus bildlicher Darstellung in Echtzeit ohne Strahlenbelastung mit der Möglichkeit, gleichzeitig das zu untersuchende Gebiet zu palpieren und Gewebswiderstände sowie -dichten zu beurteilen.

Notfallsonographie des Bauchraumes

Indikationen
Die notfallmäßige Untersuchung des Abdomens mittels Ultraschall kann heutzutage an jedem Institut bzw. Krankenhaus durchgeführt werden. Verfügt das Krankenhaus über einen Schockraum zur Erstdiagnostik und -behandlung von Akutverletzten, muss ein Ultraschallgerät installiert sein. Seine Bedienung, insbesondere technische, gerätespezifische Prozeduren sollten von jedem Arzt beherrscht werden. Es ist sicher nicht notwendig differenzialdiagnostisches Fachwissen auf dem Gebiet der Sonographie zu besitzen, jedoch sollte die abdominelle Diagnostik im Rahmen eines Notfalls komplikationslos gelingen. Um dies so einfach und aussagekräftig wie möglich zu gestalten, wurde ein Schema entwickelt, das die am stärksten gefährdeten abdominellen Strukturen und deren Verletzungsgrad darstellt. Die wichtigsten Indikationen zur Notfallsonographie sind akute Dezelerations- und stumpfe Bauchtraumata. Bei diesen Verletzungsmechanismen besteht die größte Gefahr einer abdominell-parenchymatösen Organverletzung mit konsekutiver Blutung in die Bauchhöhle. Besonders gefährdet sind in diesem Rahmen Milz, Leber, Nieren, Harnblase und die abdominelle Aorta. Frei in die Bauchhöhle austretendes Blut orientiert sich an den gegebenen anatomischen Strukturen und kann in verschiedenen Regionen sonographisch nachgewiesen werden. Die Beurteilung der parenchymatösen Organverhältnisse ist ebenso unerlässlich, da die zweizeitige, gedeckte Blutung zwar verzögert symptomatisch wird, jedoch bei Progredienz dieselben Notfallinitiativen erfordert.
Ablauf der Untersuchung
  • Die Untersuchung beginnt mit einem Transversalschnitt kaudal des Processus xiphoideus. Hierbei kommen die quergeschnittene Aorta abdominalis, die Vena cava inferior sowie die Vena portae zur Darstellung.

  • Nun wird der Schallkopf nach kaudal bewegt und die Aorta in ihrem Verlauf beurteilt. Dies ist bis zur Iliakalbifurkation ohne weiteres möglich. Hauptaugenmerk liegt hier auf der Kontinuität der Gefäße und dem Ausschluss von Paravasat.

  • Wurden die genannten Strukturen aussagekräftig abgebildet, schwenkt man den Schallkopf auf Höhe der Harnblase in zwei Ebenen zur Darstellung der Beckenorgane. Dichteunterschiede im Bereich der Harnblasenbinnenstruktur können ein Hinweis auf eine Einblutung sein.

  • Im weiteren Verlauf wird nun der Douglas-Raum nach freier Flüssigkeit untersucht. Er bildet eine Art Reservoir und nimmt in den meisten Fällen freie Flüssigkeit auf.

  • Anschließend setzt man den Schallkopf rechts dorsolateral, im Bereich der 10. bis 11. Rippe in deren Verlaufsrichtung auf. Es kommen die Leber, der Recessus costophrenicus lateralis sowie die rechte Niere zur Darstellung. Der zwischen Facies visceralis der Leber und rechter Niere gelegene Morrison-Pouch ist ebenfalls eine Prädilektionsstelle zum Nachweis freier Flüssigkeit im oberen Abdomen. Im Regelfall ist er maximal 1–2 mm breit, sodass die rechte Niere der Leber dicht anliegt. Sollte der Morrison-Pouch deutlich verbreitert sein und das zu erwartende Binnenecho des Bauchfettgewebes deutlich hypodensen Charakter annehmen, ist hier der Verdacht auf freie Flüssigkeit gegeben.

  • Nun wird die rechte Niere in Längs- und Querschnitten durchschwenkt und das Parenchym auf Kontusions- und Scherverletzungen durchsucht. Hierbei kann eine Retroperitonealblutung ausgeschlossen werden.

  • Die sonographische Darstellung der Leber erfordert aufgrund ihrer Größe ein mehrmaliges Umpositionieren des Schallkopfes, ihre homogene Binnenstruktur erleichtert jedoch die Suche nach intraparenchymalen Blutungsquellen.

  • Der letzte Untersuchungsschritt umfasst die linke Niere sowie die Milz. Dazu wird der Patient leicht in Rechtsseitenlage gebracht. Der Schallkopf wird wie kontralateral beschrieben, aufgesetzt. Die linke Niere sollte hier sofort zur Darstellung kommen. Sie wird wie beschrieben, in zwei Ebenen durchforstet. Die Darstellung der Milz stellt höhere Ansprüche an den Untersucher. Besonders bei adipösen Patienten ist die klare Abbildung erschwert. Zusätzlich wird die Schallleitung durch die im Bereich der Flexura coli sinister enthaltene Luft gestört. Ist dies der Fall, sollte die Untersuchung von weiter dorsal erfolgen. Das Parenchym der Milz ist im Physiologischen immer homogen. Jede Dichteänderung ist hier hochgradig verdächtig auf eine Parenchymverletzung und sollte weiterverfolgt werden.

Grundlagen der Hüftsonographie der Säuglinge

Die sonographische Diagnostik eignet sich nur bedingt, um ossäre Veränderungen, wie Frakturen oder Dysplasien nachzuweisen. Insbesondere adulte Patienten bieten wenige spezifische Einsatzmöglichkeiten. Hingegen hat sich die Sonographie im Bereich der routinemäßigen Hüftgelenksuntersuchung bei Säuglingen etabliert. Mittels der Hüftsonographie ist es möglich, die ossäre Beschaffenheit, die Stellung der Gelenkpartner, sowie die Weichteilstrukturen des Hüftgelenkes bei Säuglingen zu beurteilen. Anhand standardisierter Wertetabellen werden die Befunde eingeordnet und pathologische Veränderungen dokumentiert. Diese Vereinheitlichung der Messparameter machte den breiten Einsatz der Technik der Säuglingshüftdiagnostik möglich, wurde sie doch erst in den 1980er Jahren entwickelt.
Geräte
Zur Untersuchung eignet sich ein 5 MHz-Lineartransducer. Sollte das Patientenalter unter drei Monaten liegen, kann ein 7 MHz-Lineartransducer verwendet werden. Diese Geräte haben ein hohes Auflösungsvermögen bei noch deutlich ausreichender Eindringtiefe. Höhere Frequenzen bieten keinen entscheidenden Mehrwert. Zur Beurteilung der Säuglingshüfte wird ein kontrastreiches Bild erzeugt. Hier werden die Konturen der ossären und hyalinen Strukturen hervorgehoben, die Weichteilbinnenstruktur steht nicht im Vordergrund. Es ist also zulässig, den Tiefenausgleich sowie die Intensität so zu regeln, dass die Oberflächengrenzen deutlich hervortreten. Als Leitstruktur kann die Binnenechogenität des Femurkopfes gewählt werden. Dieser darf echofrei in Erscheinung treten.
Ablauf der Untersuchung
Patientenlagerung
Bewährt hat sich die Seitlagerung in einer Polsterschale. Die zu untersuchende Hüfte sollte frei beweglich sein, die Spontanhaltung des Beines nicht behindert werden. Sämtliche Maßnahmen zur Fixation des Patienten sind unzulässig. Dazu zählen die apparative Fixation durch zu eng gestellte Polsterschalen sowie die manuelle Fixation durch Zug oder Stauchung der Extremität durch den Untersucher. Dies gilt ebenfalls für meist anwesende Angehörige oder medizinisches Hilfspersonal.
Der Schallkopf wird nach korrekter Lagerung des Patienten senkrecht zur Körperachse auf die Hüfte aufgesetzt. Orientierung verschafft hier der tastbare Trochanter major. Eine Kippung des Transducers ist in allen Untersuchungsabschnitten zu vermeiden. Sie verfälscht die Messwerte erheblich und erschwert die korrekte Lokalisation der Hüftstrukturen. Im ersten Untersuchungsschritt wird der Margo inferior des Os ilium dargestellt. Er markiert das Zentrum des Acetabulums der Säuglingshüfte. Im zweiten Schritt wird ohne Darstellungsverlust des Os ilium das Pfannendach mit abgebildet. Beide Strukturen sollten jetzt im Bilde sein. Meist wird das durch Rotieren des Schallkopfes nach ventral bzw. dorsal erreicht. Sind beide Strukturen ausreichend abgebildet und ist eine iatrogene Manipulation ausgeschlossen, wird das Bild eingefroren und ein Ausdruck angefertigt. Sollte das Ultraschallgerät über einen integrierten Winkelmesser verfügen, darf auch hier der native Ausdruck nicht vergessen werden. Die später eingefügten Winkelmaße könnten wichtige Strukturen überlagern und somit Informationen vernichten. Nach erfolgreicher Positionierung des Schallkopfes und Fixation des Bildes am Monitor werden die zur Morphometrie benötigten Messlinien, Grund-, Pfannendach- und Ausstellungslinie, eingezeichnet.
Auswertung des Bildes
  • Die Grundlinie: Die Grundlinie stellt die axiale Verlängerung des Os ilium nach distal dar. Sie wird von lateral an die Knochenlamelle angelegt, wobei darauf zu achten ist, dass echogene Weichteilstrukturen (Subkutangewebe, Muskulatur mit Septen) identifiziert und nicht zur Messung herangezogen werden.

  • Die Pfannendachlinie: Der kaudale Rand des Os ilium bildet den ersten Fixpunkt der Pfannendachlinie. Er kann durch Binde- und Fettgewebe, welches sich in der Fossa acetabuli befindet, in seiner Echogenität abgeschwächt und scheinbar verlagert sein. Im zweiten Schritt wird dieser als Drehpunkt genutzt, bis der knöcherne Pfannenerkerunterrand erreicht wird.

  • Die Ausstellungslinie: Ausgehend vom knöchernen Erker wird eine Linie durch das Labrum acetabulare gezogen, wobei das Labrum zentral getroffen werden sollte.

  • Knochenwinkel Alpha und Ausstellungswinkel Beta: Sind alle Messlinien korrekt eingezeichnet, können nun die Winkel berechnet werden. Der nach kranial geöffnete Winkel zwischen Grund- und Pfannendachlinie wird als Knochenwinkel Alpha bezeichnet. Er gibt Auskunft über die ossäre Ausprägung des Acetabulums. Er wird größer, je weiter die physiologische knöcherne Entwicklung fortschreitet. Der nach distal geöffnete Winkel zwischen Grund- und Ausstellungslinie wird als Ausstellungswinkel Beta bezeichnet. Er bezeichnet die chondralen Verhältnisse des Pfannendachs.

Auswertung der Winkelmaße Tab. 9.3.
Hüfttypisierung
Hüftverhältnisse ohne Zentrierungsfehlstellung
Die physiologischen Hüfttypen Ia und Ib sollten im Normalfall bis zum 4. Lebensmonat nachweisbar sein. Bei gut konturierten ossären Strukturen stellen sich die Knorpelanteile ausreichend formgebend dar. Den Unterschied zwischen den beiden Subtypen bildet der Pfannendachknorpel, welcher beim Typ Ia den Hüftkopf breit übergreift, beim Hüfttyp Ib eher kurz ausfällt. Die Überdachung des Hüftkopfes ist in beiden Fällen ausreichend, der Hüftkopf nicht dezentriert und die Stabilität im Bereich des Hüftgelenkes nicht eingeschränkt.
Der Hüfttyp II zeichnet sich durch die Verzögerung der Ossifizierung des knöchernen Erkers aus. Die Überdachung des Hüftkopfes ist noch ausreichend, hat sich aber zu Gunsten der knorpeligen Anteile verschoben. Der Pfannenknorpel wirkt bei abgerundetem knöchernen Erker eher verbreitert und abgeflacht.
Hüftverhältnisse mit Zentrierungsfehlstellung
Beim Hüfttyp III ist die knöcherne Ausbildung des Erkers unzureichend, sodass der Hüftkopf in erhöhtem Maße das chondrale Pfannendach druckbelastet. Dieses kann dem statischen Druck auf Dauer nicht entgegenwirken und wird nach kraniolateral verdrängt. Die Belastungszone des Acetabulums ist beim Typ III also zum größten Teil chondral. Als Reaktion darauf erfolgt eine Lateralisation des Hüftkopfes. Unterschiede zwischen den Subtypen IIIa und IIIb bestehen in der Echogenität der chondralen Strukturen als Ausdruck der fortschreitenden Hyalinisierung des Pfannendachknorpels unter zunehmender Druckbelastung. Deutlich erhöhte Echogenität bei im Vergleich identischen Morphologien entspricht eher dem Hüfttyp IIIb.
Der Hüfttyp IV stellt die Endstrecke der fortschreitenden Typen IIIa und IIIb dar. Der Hüftkopf kann durch die chondralen Pfannendachanteile nicht mehr in Position gehalten werden und gleitet aus dem Acetabulum nach mediokranial. In dieser Position kann keine chondrale Struktur kranial des Hüftkopfes sonographisch dargestellt werden. Diese werden nun zwischen knöchernem Erker und medialem Anteil des Hüftkopfes fixiert. Die Hüfte ist dezentriert und nicht in der Lage, die axiale Druckbelastung zu kompensieren. Sonographisch ist es nicht mehr möglich, das Acetabulum sowie den Hüftkopf in einer Schnittebene darzustellen, wie man es von anderen Hüfttypen gewohnt ist. Somit kann auch keine Messung in einem Sonogramm durchgeführt werden. Die Winkelmaße werden nun gesondert für den Anteil des Os ilium, sowie für den Hüftkopf erstellt.
Hüfttyp D ist als eine Übergangsform vom Hüfttyp II zum Hüfttyp III zu verstehen. Der knöcherne Erker ist entsprechend einem Hüfttyp II eindeutig abgeflacht, der Hüftkopf befindet sich schon in beginnendem Dezentralisierungsprozess. Die chondralen Strukturen des Pfannendaches umgreifen den Hüftkopf weiterhin im kranialen Abschnitt.

Nuklearmedizinische Diagnostik

Die Nuklearmedizin verwendet radioaktive Isotope, um metabolische Prozesse nachzuweisen und zu lokalisieren. Diese Isotope werden an körpereigene oder körperähnliche Trägersubstanzen gekoppelt und gelangen dem Metabolismus folgend an den gewünschten Ort. Je nach diagnostischer Fragestellung werden verschiedene Trägersubstanzen verwendet. Die am häufigsten benutzten Isotope sind das Jod-123, Jod-131, Technetium-99m, sowie die in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) eingesetzten Kohlenstoff-11-, Stickstoff-13-, Sauerstoff-15- und Fluor-18-Verbindungen. Des Weiteren werden Thallium-201- und Indium-111-Verbindungen eingesetzt. Die Konzentrationen können äußerst gering ausfallen, da der menschliche Körper selbst nur in geringstem Maße radioaktive Stoffwechselvorgänge bietet. Die verwendeten Konzentrationen bewegen sich im Nanomol-Bereich, einem Tausendstel der in der Röntgendiagnostik verwendeten Kontrastmittelkonzentration.
Da die Herstellung von radioaktiven Isotopen ein technisch aufwendiger Prozess ist, konzentrieren sich die wirtschaftlichen Zweige vorwiegend auf die Herstellung von Technetium-Präparaten. Diese haben den Vorteil der optimalen Strahlenenergie von 145 kV und einer kurzen Halbwertszeit im menschlichen Körper von 6 Stunden. Die Hauptaufgabe der industriellen Herstellung besteht in der Ermöglichung der Einschleusung des körperfremden Technetiums in den menschlichen Metabolismus. Unter Verwendung verschiedener Carriersubstanzen ist es aber gelungen, unterschiedlich verwendbare Technetium-Verbindungen zu synthetisieren, welche verschiedene Metabolismusvorgänge nachweisbar machen.
Die PET hat aufgrund der Verwendung von körpereigenen Substanzen (siehe oben) große Vorteile in Bezug auf die Verwendung von radioaktiven Isotopen. Hier stellt sich eher das Problem der spezifischen Aktivität, da Kohlenstoff-, Sauerstoff-, Fluor- und Stickstoffverbindungen ubiquitär im menschlichen Körper Stoffwechselvorgänge begleiten. Auch fällt die Halbwertszeit deutlich kürzer aus, da sie schneller im Körper verstoffwechselt werden. Um diese Vorgänge sichtbar und auswertbar zu machen, muss eine entsprechende Kamera benutzt werden. Alle modernen Institute verwenden die nach ihrem Erfinder benannte Anger-Kamera. Ein kompakter Kristall, der als Szintillator dient, nimmt die im Isotop entstehenden Emissionen auf und wandelt sie in Lichtblitze um. Nach entsprechender Kollimation und Filterung durch die vorgeschalteten Bleikollimatoren können Stoffwechselvorgänge mit einer zeitlichen Auflösung von 10–100 Mikrosekunden nachvollzogen werden. Mit nachgeschaltetem Computer werden Zeitaktivitätskurven der Isotope digitalisiert und die Region-of-Interest selektiv untersucht. Je nach Scanverhalten werden verschiedene Anger-Kameras eingesetzt.
Neben den gleichförmig über den Körper scannenden Kameras, die ein Ganzkörperszintigramm ermöglichen ( Abb. 9.16), gibt es um den Körper rotierende Kameras, die der CT gleichartige Schnittbilder produziert. Sie werden Single Photon Emission Computed Tomography, kurz SPECT genannt. Ihr entscheidender Nachteil ist die geringe örtliche Auflösung von nur 2 cm. Moderne Geräte erreichen eine Auflösung von einem Zentimeter, werden aber nur für spezielle Aktivitätsnachweise genutzt. Am häufigsten finden sie in der Myokard- und Hirndiagnostik ihre Einsatzbereiche. In der PET werden Positronenkameras eingesetzt, deren Auflösungsverhalten 3 mm beträgt. Sie registrieren Gammaquantenpeaks von 510 keV in nur 10 Nanosekunden zeitlicher Differenz. Dieser hervorragenden zeitlichen Auflösung steht nur der enorme Kostenaufwand für die Beschaffung und den Unterhalt der Instrumente gegenüber.

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