Abklärung von Karotisstenose und -Verschluss

Summary

Diagnostic work-up of patients with suspicion of a symptomatic obstruction of the extracranial carotid artery should be performed on an emergency basis. The applied diagnostic method should be (1.) non-invasive and cause no harm to the patient, and (2.) allow the reliable diagnosis of ≥50% and ≥70% carotid stenosis and occlusion, and ideally of subtotal carotid stenosis with distal narrow lumen, and enable the detection of intracranial stenoses. The most commonly used diagnostic tool, combined extra- and transcranial color duplex ultrasound, and other diagnostic methods including MR, CT and catheter angiography, are discussed.

Zusammenfassung

Die Abklärung von Patienten mit Verdacht auf eine symptomatische Karotis-Obstruktion sollte notfallmässig erfolgen. Die zur Diagnosestellung verwendete Methode sollte (1.) nicht-invasiv und gefahrlos für den Patienten sein, und (2.) die zuverlässige Abgrenzung von ≥50prozentigen und ≥70prozentigen Karotisstenosen und -verschlüssen sowie im Idealfall von subtotalen Karotisstenosen mit distal engem Lumen und intrakraniellen Stenosen erlauben. In dieser Arbeit wird das meistens verwendete diagnostische Verfahren, nämlich die kombinierte extra- und transkranielle Farbduplex-Sonographie, vorgestellt, und der Einsatz der CT-, MR- und Katheter-Angiographie besprochen.

Einleitung

Eine wichtige und behandelbare Ursache von zerebralen Ischämien ist die Karotis-Obstruktion. Sie ist meist atherosklerotischer Genese, und bei unter 50jährigen Patienten oft die Folge einer Karotis-Dissektion [1]. Selten führt eine aortale Dissektion oder ein Morbus Takayasu zu einer Karotis-Obstruktion, wobei häufiger die A. carotis communis als die A. carotis interna (ICA) befallen ist.

In dieser Arbeit werden die bei der Suche nach einer extrakraniellen, atherosklerotischen Karotis-Obstruktion verwendeten Zusatzuntersuchungen, nämlich die Farbduplex-Sonographie, die CT-, MR- und Katheter-Angiographie, besprochen. Einleitend erfolgt eine kurze Zusammenfassung der Therapiestudien und der daraus abgeleiteten Behandlung der drei wichtigsten Karotis-Obstruktionen, der symptomatischen und asymptomatischen Karotisstenose und des symptomatischen Karotisverschlusses, um Dringlichkeit und Fragestellungen der zerebrovaskulären Zusatzuntersuchungen zu definieren.

Die symptomatische Karotisstenose

Eine symptomatische Karotisstenose hat definitionsgemäss zu einem ischämische Schlaganfall, einer transienten ischämischen Attacke (TIA) oder einer retinalen Ischämie geführt. Das «North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial» (NASCET) [2,3] hat gezeigt, dass die Karotis-Thrombendarterektomie (CEA) bei ≥50prozentigen Karotisstenosen vorteilhaft ist, das «European Carotid Surgery Trial» (ECST) [4,5] fand einen Vorteil für die CEA bei ≥60prozentigen Karotisstenosen, und das «Veterans Affairs Trial» (VA) [6] zeigte einen Trend zugunsten der CEA. In einer Metaanalyse wurden die Daten des ECST, NASCET, und VA unter Verwendung gleicher Stenose-Kriterien und Endpunkte reanalysiert [7,8]. Es zeigte sich, dass die Chirurgie bei <30prozentigen Karotisstenosen gefährlich, bei 30–49prozentigen Stenosen nutzlos, bei 50–69prozentigen Stenosen einen geringen Vorteil und bei ≥70prozentigen, nicht subtotalen Stenosen einen deutlichen Vorteil erbrachte [7]. Ausserdem war die CEA am vorteilhaftesten, wenn sie in den ersten 2 Wochen nach Symptombeginn durchgeführt wurde, während eine nach 12 Wochen durchgeführte Operation keinen Vorteil mehr ergab [8]. Der Grund für den mit der Zeit abnehmenden Benefit der CEA besteht darin, dass Schlaganfälle insbesondere in den ersten Tagen und Wochen nach dem ersten Hirnschlag [3,9] oder einer TIA [10,11] auftreten. Ande-rerseits konnten Studien zeigen, dass 1–2 Wochen nach nicht invalidisierendem Schlaganfall durchgeführte CEAnicht mit einem erhöhten Risiko von perioperativen Komplikationen assoziiert sind [12,13,14,15,16]. Entsprechend sollten zerebrovaskuläre Abklärungen bei Schlaganfall-und TIA-Patienten notfallmässig durchgeführt werden. Subgruppen-Analysen von NASCET fanden weitere, für die Indikation zur CEAhilfreiche Befunde: (1.) Patienten mitnachgeschalteter intrakranieller Stenose zeigten ein erhöhtes Schlaganfallrisiko im Langzeitverlauf, jedoch eine gleiche perioperative Morbidität und Mortalität wie Patienten ohne nachgeschaltete Stenose [2,17]. Deshalb sollten intrakranielle Stenosen im Karotisstromgebiet erfasst werden, da sie die Indikation zu einer CEA unterstützen. (2.) Konservativ behandelte Patienten mit subtotaler Karotisstenose und distal engem Gefässlumen (Abb. 8A, 9) zeigten ein ebenso tiefes Schlaganfallrisiko wie Patienten mit 30–49prozentiger Karotisstenose [18,19]. Entsprechend ist die Indikation zur CEA bei diesen Patienten nicht zwingend. Keine kontrollierte Studie hat die CEA bei Patienten mit hohem Risiko von perioperativen CEA-Komplikationen mit einer konservativen Therapie verglichen.

Table 1. Karotis-Plaques.

Table 1. Karotis-Plaques.

Table 2. Farbduplex-sonographische Kriterien zur Quantifikation von Karotisstenosen.

Table 2. Farbduplex-sonographische Kriterien zur Quantifikation von Karotisstenosen.

Table 3. Diagnostische Kriterien einer intrakranielle Stenose.

Table 3. Diagnostische Kriterien einer intrakranielle Stenose.

Table 4. Diagnostische Kriterien für einen intrakraniellen Gefässverschluss.

Table 4. Diagnostische Kriterien für einen intrakraniellen Gefässverschluss.

Table 5. Diagnostische Kriterien für eine Kollateralisation durch den Circulus arteriosus Willisii.

Table 5. Diagnostische Kriterien für eine Kollateralisation durch den Circulus arteriosus Willisii.

Figure 1. Farbduplex-Sonographie einer hypoechogenen Plaque der distalen A. carotis communis (gelbe Pfeile) nach Karotis-Thrombendarterektomie. In der B-Bild-Sonographie (A) ist nicht klar, wo die Wand der distalen A. carotis communis beginnt, während in der Intensitäts-gewichteten Doppler-Sonographie («Power Doppler») die Plaque zur Darstellung kommt.

Figure 1. Farbduplex-Sonographie einer hypoechogenen Plaque der distalen A. carotis communis (gelbe Pfeile) nach Karotis-Thrombendarterektomie. In der B-Bild-Sonographie (A) ist nicht klar, wo die Wand der distalen A. carotis communis beginnt, während in der Intensitäts-gewichteten Doppler-Sonographie («Power Doppler») die Plaque zur Darstellung kommt.

Figure 2. B-Bild-Sonographie einer isoechogenen Plaque der A. carotis communis (gleiche Echogenizität wie der über dem Gefäss liegende M. sternocleidomastoideus).

Figure 2. B-Bild-Sonographie einer isoechogenen Plaque der A. carotis communis (gleiche Echogenizität wie der über dem Gefäss liegende M. sternocleidomastoideus).

Figure 3. Farbduplex-Sonographie (Intensitäts-gewichtet bzw. «Power Doppler») einer hyperechogenen Plaque (gelbe Pfeile) mit darunter liegendem Schallschatten der proximalen Wand der gestenteten A. carotis interna.

Figure 3. Farbduplex-Sonographie (Intensitäts-gewichtet bzw. «Power Doppler») einer hyperechogenen Plaque (gelbe Pfeile) mit darunter liegendem Schallschatten der proximalen Wand der gestenteten A. carotis interna.

Aus dem Obengesagten geht hervor, dass die Abklärung bei Verdacht auf symptomatische Karotis-Obstruktion (1.) notfallmässig durchführbar sein sollte; (2.) nichtinvasiv und gefahrlos für den Patienten sein sollte; (3.) die zuverlässige Abgrenzung von ≥50prozentigen und ≥70prozentigen Karotisstenosen und -verschlüssen sowie im Idealfall von subtotalen Karotisstenosen mit distal engem Lumen und intrakranielle Stenosen erlauben sollte.

Die asymptomatische Karotisstenose

Die Durchführung einer Abklärung im Hinblick auf das Vorliegen einer asymptomatischen Karotisstenose ist nicht zwingend, da der Nutzen einer CEA in dieser Situation gering ist. Die ersten drei Studien, die bei Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose die CEAmit einer konservativen Behandlung verglichen, zeigten keine Abnahme der Schlaganfälle in der operierten Gruppe [20,21], und die «Mayo Asymptomatic Carotid Endarterectomy Study» wurde nach 71 Patienten gestoppt [22]. Die «Asymptomatic Carotid Atherosclerosis Study» (ACST) [23] zeigte erstmals einen signifikanten Vorteil für die CEA in der Schlaganfallprävention. Allerdings wurden schwere und tödliche Schlaganfälle nicht verhindert, und nur Männer profitierten vom Eingriff. Im «Asymptomatic Carotid Surgery Trial» (ACST) [24] konnte die Wirksamkeit der CEA bei Patienten mit sonographisch ≥70prozentigen Karotisstenosen gezeigt werden. Im Gegensatz zu ECST wurden auch invalidisierende und tödliche Schlaganfälle verhindert, Frauen profitieren jedoch unverändert nicht von einer Operation. Allerdings zeigte sich keine Wirksamkeit bei über 75jährigen, da die Hälfte dieser Patienten während der 5jährigen Beobachtungszeit wegen anderen Ursachen verstarb. Ausserdem müssen 93 Patienten operiert werden, um in einem Jahr einen Schlaganfall zu verhindern, und 200, um einen invalidisierenden oder tödlichen Hirnschlag zu vermeiden. Auch für Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose mit hohem Risiko von CEA-Komplikationen gibt es keine kontrollierte Studie, welche die CEA mit der konservativen Therapie verglichen hat. Entsprechend sind wir in unserer Klinik unverändert der Meinung, dass eine CEA bei Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose nur bei selektionierten Män-nern angezeigt ist. Deshalb sollte bereits vor einer Untersuchung der hirnzuführenden Arterien abgeklärt werden, ob Patienten überhaupt für eine allfällige CEA in Frage kommen. Eine Abklärung der zerebralen Arterien im Hinblick auf eine asymptomatische Karotisstenose sollte die oben erwähnten Anforderungen (2.)–(3.) erfüllen.

Die symptomatische Karotisverschluss

Ein Karotisverschluss ist meist nicht revaskularisierbar, da sich der ICA-Thrombus bis nach intrakraniell ausgedehnt hat. Karotisverschlüsse mit schlechter zerebraler Vasomotorenreserve (VMR) haben ein erhöhtes Langzeit-Schlaganfall-Risiko [25]. Die Vasomotorenreserve (VMR) kann durch verschiedene Verfahren, wie die transkranielle Dopplersonographie (TCD), Single Photonoder Positronen-Emissions-Tomographie (PET) erfasst werden. Eine kontrollierte Sekundärpräventionsstudie zeigte keinen Nutzen einer extra-intrakraniellen Gefäss-Anastomose zwischen Ästen der A. temporalis superficialis und der A. cerebri media bei Patienten mit symptomatischem Interna-Verschluss [26]. Trotzdem wird bei selektionierten Patienten mit schlechter oder aufgehobener zerebraler VMR eine extra-intrakranielle Gefäss-Anastomose in Betracht gezogen.

Ultrasonographische Verfahren

Die kombinierte extra- und transkranielle Farbduplex-Sonographie (FDS) der hirnzuführenden Arterien ist heutzutage die Standarduntersuchung bei der Abklärung von Patienten im Hinblick auf eine Karotis-Obstruktion. In geübten Händen beträgt die diagnostische Zuverlässigkeit zur Erfassung und Quantifikation einer Karotisstenose und zur Diagnose eines Karotisverschlusses 92–100% [27,28,29,30]. Deshalb ist die FDS als einzige Abklärung vor CEA oder Karotis-Stenting in der Mehrzahl der Fälle ausreichend. Die Vor- und Nachteile der Methode sind in

Table 6. Vor- und Nachteile der kombinierten extra- und transkraniellen Farbduplex-Sonographie.

aufgeführt.

In der extrakraniellen B-Bild-Sonographie wird die Echogenizität (hypo-, iso- und hyperechogen; homogen und heterogen) und die Oberfläche der Karotis-Plaque beschrieben (Table 1, Figure 1, Figure 2 and Figure 3). Aufgrund der unterschiedlichen Echogenizität wurden 1997 an einem Konsensus-Meeting [31] fünf verschiedene Plaque-Typen unterschieden (Table 2); wichtig ist, dass die Typen 1 und 2 emboligener sind, weil sie frische bzw. instabile Plaque-Anteile enthalten [32,33]. Ausserdem konnte kürzlich gezeigt werden, dass echoarme Plaques das Risiko des Auftretens eines Schlaganfalls während Karotis-Stenting erhöhen [34].

Zur zuverlässigen Quantifikation einer Karotisstenose müssen die intra-, prä- und poststenotischen hämodynamischen Parameter mittels Spektraldoppler-Sonographie erfasst werden. Die Kriterien wurden an einem internationalen Konsensus-Meeting [35] erarbeitet und sind in Table 3 aufgeführt. Die den genannten Kriterien zu Grunde liegende zusätzliche Verwendung der transorbitalen und transtemporalen FDS erlaubt eine zuverlässigere Quantifikation der Karotisstenose als die alleinige Verwendung der extrakraniellen FDS (Figure 4) [36]. Ausserdem können intrakranielle Stenosen erfasst werden. Entsprechend werden die A. carotis communis, die ICA am Abgang und zervikal, der Karotis-Siphon und die A. ophthalmica transorbital (fakultativ die periorbitalen Arterien), und die Karotis-Endstrecke, die Aa. cerebri mediae, anterior und posterior transtemporal beschallt. Auch die hintere Hirnzirkulation wird untersucht, um weitere Stenosen und Verschlüsse zu erfassen. Entsprechend werden die A. subclavia vor und nach dem Abgang der A. vertebralis (VA), die VA extrakraniell (Abgang, prävertabraler Teil, pars transversaria, Atlas-Schlinge) und intrakraniell sowie die A. basilaris (BA) beschallt. Die intrakranielle VA und die BA werden durch das Foramen ovale untersucht. Die Quantifikation von <50prozentigen Karotisstenosen und in Ausnahmefällen von ≥50prozentigen Karotisstenosen erfolgt im B-Bild (Figure 5) oder im farbkodierten B-Bild (sog. «Flow-Lumen»-Methode) [37,38]. Die diagnostischen Kriterien zur Farbduplex-sonographischen Erfassung von intrakraniellen Stenosen [39], Verschlüssen [40,41] und Kollateralen [42,43,44] basieren auf Angiographie-korrelierten Studien und sind in den Table 3, Table 4 and Table 5 zusammengefasst.

Figure 6. Farbduplex-Sonographie eines atherosklerotischen Verschlusses der A. carotis interna am Abgang mit Anschlagspuls im präokklusionellen Gefässabschnitt (A). Das Doppler-Spektrum des verschlossenen Interna-Segments, das ein isoechogenes Lumen mit verkleinertem Diameter (B) aufweist, zeigt im Doppler-Spektrum Wandpulsationen.

Figure 6. Farbduplex-Sonographie eines atherosklerotischen Verschlusses der A. carotis interna am Abgang mit Anschlagspuls im präokklusionellen Gefässabschnitt (A). Das Doppler-Spektrum des verschlossenen Interna-Segments, das ein isoechogenes Lumen mit verkleinertem Diameter (B) aufweist, zeigt im Doppler-Spektrum Wandpulsationen.

Zusammenfassend führen wir bei der Suche nach einer Karotis-Obstruktion primär eine kombinierte extra- und transkranielle FDS durch. Bei Verdacht auf subtotale Stenose mit distal engem Lumen versuchen wir die Diagnose mit CT-Angiographie zu erzwingen. Falls dies nicht gelingt oder bei einem nicht konklusiven FDS-Befund wird direkt eine Katheter-Angiographie veranlasst.

Die Detektion von mikroembolischen Signalen (MES) mittels TCD ist eine zeitaufwendige Methode, welche aktuell immer noch die konstante Anwesenheit eines erfahrenen Untersuchers während der 30–60 Minuten dauernden Ableitung voraussetzt. In zahlreichen Studien konnte gezeigt werden, dass (1.) Patienten mit symptomatischer Karotisstenose eine signifikant höhere Prävalenz und Anzahl von MES im Vergleich zu asymptomatischen Patienten aufweisen [45,46], (2.) die Zahl von MES mit zunehmendem zeitlichem Abstand zum ischämischen Ereignis abnimmt [47], (3.) die MES nach CEA nicht mehr nachweisbar sind oder ihre Anzahl signifikant reduziert wird [45,48,49], (4.) die Anzahl von MES bei Patienten mit symptomatischer Karotisstenose von der Plaque-Morphologie abhängt [50,51] und (5.) das Schlaganfallrisiko bei Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose von der Anzahl der MES abhängt [52,53]. Entsprechend kann der Nachweis von MES bei Patienten mit symptomatischer und insbesondere asymptomatischer Karotisstenose als Argument für eine CEA verwendet werden.

Die MR-Angiographie

Die Sensitivität und Spezifität der MR-Angiographie (MRA) zur Erfassung einer ≥70prozentigen Karotisstenose war in Monozenter-Studien 75–97% bzw. 73–100% [36,54,55,56,57,58]. Die entsprechenden Zahlen einer rezenten Metaanalyse betragen 90% (Sensitivität) und 77% (Spezifität) [59]. Die Sensitivität und Spezifität für die Diagnose eines Karotisverschlusses sind 92–100% [60]. Die Vor- und Nachteile des MRA sind in

Table 7. Vor- und Nachteile der MR-Angiographie.

aufgeführt. Es ist jedoch erwähnenswert, dass die MRA wegen des «partial volume»-Effekts oft nicht in der Lage ist, eine mittel- bis hochgradige Karotisstenose zuverlässig zu quantifizieren [61,62]. Es kann auch zur Ausbildung eines «flow void»-Artefakts (Figure 7) kommen, wobei das intrastenotische Gefässlumen nicht mehr abgebildet ist [63]. Auch kann ein langsamer poststenotischer Fluss bei subtotaler Karotisstenose mit einem Karotisverschluss verwechselt werden [62]. Präliminäre Daten weisen darauf hin, dass das Kontrastmittelverstärkte dreidimensionale MRAdas letztgenannte Problem lösen könnte [64].

Table 8. Vor- und Nachteile der CT-Angiographie.

Table 8. Vor- und Nachteile der CT-Angiographie.

Zusammenfassend führen wir ein MRA als Ergänzung zur FDS auf Wunsch des Operateurs durch, wenn dieser sich ein dreidimensionales Bild vom Operationssitus machen will.

Die CT-Angiographie

Die Sensitivität der CT-Angiographie (CTA) zur Erfassung einer ≥70prozentigen Karotisstenose beträgt 74–100% und die Spezifität 63–100% [54,55,58,65,66,67] (Figure 8). Die Quantifikation von 70–99prozentigen Stenosen ist unzuverlässig, da die Stenose überoder unterschätzt werden kann [54,55,58,65,66,67]. In einer Arbeit konnte gezeigt werden, dass das CTA zuverlässig subtotale Karotisstenosen mit distal engem Lumen erfassen kann (Figure 8A) [68]. Die Vor- und Nachteile des CTA sind in Tabelle 8 zusammengefasst.

Zusammenfassend verwenden wir das CTA zur Erfassung von subtotalen Stenosen mit distal engem Gefässlumen und auf Wunsch des Operateurs zur Darstellung der Gefässanatomie.

Die Katheter-Angiographie

Die Katheter-Angiographie ist unverändert der Referenzstandard für die Quantifikation von Karotisstenosen und die Diagnose eines Karotisverschlusses (Figure 9). Es handelt sich jedoch um eine invasive Methode, die insbesondere bei unerfahrenen Untersuchern in 1–2% der Fälle zu einem Schlaganfall und weiteren Komplikationen wie einer Gefäss-Dissektion führen kann [69,70,71]. Sie wird deshalb nach Möglichkeit durch die FDS oder ein anderes oben geschildertes semi-invasives Verfahren ersetzt. Die Vor- und Nachteile der Katheter-Angiographie sind in

Table 9. Vor- und Nachteile der Katheter-Angiographie.

zusammengestellt.