Ultraschall in der Neurologie: Diagnostik und Therapie

Die Ultraschalldiagnostik hat sich zu einem wichtigen Bestandteil der modernen Neurologie entwickelt. Moderne Verfahren ermöglichen die Untersuchung von hirnversorgenden Blutgefäßen, peripheren Nerven und Muskeln sowie bestimmten Hirnstrukturen. Der Ultraschall ergänzt dabei andere diagnostische Verfahren und kann bei bestimmten Bewegungsstörungen auch therapeutisch eingesetzt werden.

Gefäßdiagnostik: Doppler- und Farbduplexsonographie der Hirnarterien

Ein zentrales Einsatzgebiet der neurologischen Sonographie ist die Untersuchung der hirnversorgenden Arterien. Hierbei kommen die Doppler- und die Farbduplexsonographie zum Einsatz. Die Verfahren nutzen den Doppler-Effekt, um Informationen über die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses zu gewinnen. Bei der Farbduplexsonographie werden diese Informationen farblich auf das graustufige Ultraschallbild der Gefäße projiziert.

Die Untersuchung gliedert sich in zwei anatomische Hauptbereiche:

• Extrakranielle Sonographie: Untersucht werden die großen Halsschlagadern (Arteria carotis) und die Arteria vertebralis. Dabei können unter anderem arteriosklerotische Ablagerungen, Veränderungen der Gefäßwand oder Einblutungen in die Gefäßwand (Dissektionen) dargestellt werden.

• Intrakranielle Sonographie: Durch geeignete akustische Knochenfenster, beispielsweise an der Schläfe oder am Hinterhaupt, können auch Arterien innerhalb des Schädels untersucht werden. Dazu gehören die Hirnbasisarterien des Circulus Willisii sowie die intrakraniellen Abschnitte der Vertebralarterien und die Arteria basilaris.

In der Notfallmedizin und auf Stroke Units ist der Gefäßultraschall ein wichtiges Verfahren zur Untersuchung der hirnversorgenden Gefäße. Dabei können insbesondere Gefäßverengungen (Stenosen), Verschlüsse und Umgehungskreisläufe beurteilt werden. Die Untersuchung kann zudem zur Ursachenklärung bei Schlaganfällen eingesetzt werden.

Neuromuskulärer Ultraschall: Periphere Nerven und Muskeln im Detail

Neben den Gefäßen können auch periphere Nerven und Muskeln sonographisch untersucht werden. Der neuromuskuläre Ultraschall ergänzt funktionelle Untersuchungen wie die Elektroneurographie und Elektromyographie um eine bildgebende Beurteilung der Strukturen.

Mithilfe hochauflösender Ultraschallsonden lassen sich Nerven und Muskeln darstellen. Dies liefert zusätzliche Informationen bei verschiedenen Krankheitsbildern:

• Engpasssyndrome: Beim Karpaltunnelsyndrom oder beim Sulcus-nervi-ulnaris-Syndrom kann der Ultraschall zusätzliche Informationen über den betroffenen Nerv liefern.

• Nerventumoren und Nervenverletzungen: Der neuromuskuläre Ultraschall kann bei der Abklärung von Nerventumoren und Nervenverletzungen eingesetzt werden.

• Entzündliche Erkrankungen: Auch bei entzündlichen Erkrankungen von Nerven und Muskeln sowie bei entzündlichen Neuropathien wie der Chronisch Inflammatorischen Demyelinisierenden Polyneuropathie (CIDP) kann die Untersuchung zusätzliche Informationen liefern.

Transkranielle Sonographie des Hirnparenchyms: Parkinson-Diagnostik

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die transkranielle Sonographie des Hirnparenchyms. Die Methode kann bei Verdacht auf ein primäres Parkinson-Syndrom eingesetzt werden und ist schnell durchführbar.

Dabei wird die Region der Substantia nigra untersucht. Bei bis zu 90 Prozent der Patientinnen und Patienten mit einem primären Parkinson-Syndrom zeigt sich eine vermehrte Echogenität, eine sogenannte Hyperechogenität, in Projektion auf die Substantia nigra.

Bei gesunden Kontrollpersonen wird eine solche Hyperechogenität dagegen nur bei etwa 10 bis 15 Prozent beobachtet. Auch bei Differenzialdiagnosen des primären Parkinson-Syndroms wie der Multisystematrophie vom Parkinson-Typ (MSA-P), der progressiven supranukleären Blickparese (PSP) und dem essenziellen Tremor tritt dieses Merkmal deutlich seltener auf.

Die Methode kann damit bei der diagnostischen Einordnung eines Parkinson-Syndroms unterstützen. Für die Durchführung sind jedoch entsprechende Erfahrung und Qualifikation erforderlich.

Spezielle Ultraschallanwendungen: Riesenzellarteriitis und Orbitaultraschall

Die Einsatzmöglichkeiten des Ultraschalls reichen über die Untersuchung von Gefäßen, Nerven und Muskeln hinaus:

• Riesenzellarteriitis (Arteriitis temporalis): Bei dieser systemischen Gefäßentzündung können die Schläfenarterien mittels Duplexsonographie untersucht werden. Dabei lassen sich Wandverdickungen, der sogenannte Halo, darstellen. Nach den Empfehlungen der Europäischen Rheumaliga (EULAR) ist die Duplexsonographie der Temporalarterien bei einem kranialen Befallsmuster die Methode erster Wahl.

• Sonographie der Augenhöhle (Orbita): Der Orbitaultraschall kann bei bestimmten Erkrankungen der Augenmuskeln wie einer Myositis eingesetzt werden. Außerdem dient er bei Erkrankungen im Zusammenhang mit erhöhtem Nervenwasserdruck zur Untersuchung des Sehnervs und kann sowohl zur Diagnostik als auch zur Therapiekontrolle eingesetzt werden.

Therapeutische Anwendung: Schädelöffnungsfreie Eingriffe mit fokussiertem Ultraschall

Ultraschall kann in der Neurologie nicht nur diagnostisch, sondern auch therapeutisch eingesetzt werden. Die transkranielle MR-gesteuerte fokussierte Ultraschalltherapie (TK-MRgFUS) ist ein Verfahren der funktionellen Neurochirurgie zur Behandlung des essenziellen Tremors.

Das Verfahren kombiniert zwei Technologien: Ein 3-Tesla-MRT dient dazu, den relevanten Bereich im Gehirn zu identifizieren und die Behandlung zu überwachen. Der fokussierte Ultraschall erwärmt das identifizierte Gewebe und erzeugt dadurch eine Gewebsläsion. Die Patientinnen und Patienten bleiben während der Behandlung wach und ansprechbar.

Die Behandlung erfolgt schrittweise:

• Erste Phase (40–45 °C): Das Zielgewebe wird moderat erwärmt. Gleichzeitig wird im MRT überprüft, ob der Fokus des Ultraschalls korrekt lokalisiert ist.

• Zweite Phase (46–50 °C): In diesem Temperaturbereich entstehen reversible Effekte. Dadurch können die therapeutische Wirkung und mögliche unerwünschte Wirkungen überprüft und die Positionierung gegebenenfalls angepasst werden.

• Dritte Phase (56–60 °C): Im letzten Schritt wird die Temperatur weiter erhöht. Die dauerhafte therapeutische Wirkung entsteht durch die Temperaturerhöhung über einen Zeitraum von 10 bis 25 Sekunden.

Die Behandlung erfolgt ohne Hautschnitt und ohne Öffnung des Schädelknochens. Sie ermöglicht zudem eine unmittelbare Überprüfung des Behandlungsergebnisses und erfolgt unter permanenter medizinischer Überwachung.