Kontrastverstärkter Ultraschall (CE-US) und Magnetresonanztomographie (MRT): Bewertung der Plaque-Neovaskularisation

Atherosklerose ist eine systemische Erkrankung der großen Arterien und die häufigste Todesursache in der westlichen Gesellschaft. Die Entstehung von Arteriosklerose geht mit der Ansammlung von Lipiden, Zellen und extrazellulärer Matrix in der Blutgefäßwand einher. Es handelt sich um eine fortschreitende Krankheit, die durch die Bildung einer fibrösen Kappe durch Proliferation und Migration glatter Muskelzellen und die Entwicklung eines nekrotischen/Lipidkerns gekennzeichnet ist. Dieser Kern entsteht durch die Ansammlung von Lipiden und die Apoptose lipidbeladener Makrophagen. Dabei verdickt sich die Intima, die innerste Schicht des Blutgefäßes. Dies führt zu einer Verengung des Lumens und einer Behinderung des Blutflusses. Die entwickelte Läsion der Gefäßwand kann anfällig für einen Bruch der Faserkappe sein. Durch den Bruch der Kappe wird der nekrotische Kern dem Blut ausgesetzt, was zur Bildung eines Thrombus führt. Der Thrombus kann das Lumen ganz oder teilweise verstopfen und kardiovaskuläre Komplikationen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall verursachen. Obwohl Atherosklerose die Ursache der meisten Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist, ist über den atherogenen Prozess derzeit noch viel Unbekanntes bekannt. Daher ist es wichtig, dass Forschung betrieben wird, um neue Mechanismen der atherosklerotischen Entwicklung zu entdecken. Intimale Neovaskularisation hat in jüngster Zeit als neuer Faktor große Aufmerksamkeit auf sich gezogen, der wahrscheinlich zum Wachstum und Bruch von atherosklerotischen Plaques beiträgt. Eine Neovaskularisation tritt auf, wenn sich die Intima verdickt und mit Stenose, Plaque-Entzündung und Blutung einhergeht. Da ein erhöhtes Ausmaß an Neovaskularisation mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko verbunden sein kann, wäre es äußerst wünschenswert, Plaque-Neovaskularisation durch nichtinvasive Bildgebung zu identifizieren. Derzeit ist die Darstellung neovaskulärer Entwicklung in atherosklerotischen Läsionen mit herkömmlichem Ultraschall nicht möglich, da der Gefäßdurchmesser deutlich unter der Auflösungskapazität derzeit verfügbarer Ultraschallsysteme liegt. Seit fast einem Jahrzehnt wird kontrastverstärkter Ultraschall (CE-US) mit gasförmigen Ultraschallkontrastmitteln zu Forschungszwecken eingesetzt, ist aber mittlerweile auch kommerziell weit verbreitet und für den klinischen Einsatz registriert, der sicher durchgeführt werden kann. Mit Hilfe eines solchen gasförmigen Kontrastmittels, das Luftblasen enthält, die kleiner als Erythrozyten (Mikrobläschen) sind, könnte es möglich sein, eine Neovaskularisation in einer Plaque der Halsschlagader darzustellen, da im Vergleich dazu bereits eine geringe Anzahl von Luftbläschen ein starkes Signal hervorruft auf das Signal des umliegenden Gewebes. Daher könnte der Intensitätsanstieg des Ultraschallsignals von der Plaque der Halsschlagader nach der Verabreichung von Mikrobläschen das Ausmaß der Neovaskularisation widerspiegeln. Bisher wurden nur Fallberichte zu dieser Technik veröffentlicht, insbesondere wurde kein Vergleich mit der Histologie durchgeführt. Das erste Ziel dieser Studie besteht also darin, zu untersuchen, ob CE-US in der Lage ist, Neovaskularisation in Plaques der Halsschlagader genau zu identifizieren und zu quantifizieren. Da dies eine der ersten Studien ist, die systematisch die Fähigkeit von Ultraschall in Kombination mit Luftblasen zur Beurteilung der Neovaskularisation in Plaques der Halsschlagader evaluiert, wird die Untersuchung am Tag vor der Operation zweimal im Abstand von einer halben Stunde durchgeführt und so untersucht Zuverlässigkeit der Methode. Die Magnetresonanztomographie (MRT) eignet sich gut zur Beurteilung von Karotisplaques; Es ist weit verbreitet, bietet einen hervorragenden Weichteilkontrast, eine multiplanare Bildgebungsfähigkeit und ist frei von ionisierender Strahlung. Es hat sich gezeigt, dass die Multisequenz-MRT in vivo verschiedene Plaque-Komponenten der Halsschlagader nachweisen kann. Es liegen jedoch nur sehr wenige Erfahrungen zur Erkennung von Neovaskularisationen mittels MRT vor. Auch neuere MRT-Systeme (>1,5 T), neuere Spulensysteme und bessere Pulssequenzen sind seit Kurzem verfügbar. Daher besteht das zweite Ziel dieser Studie darin, zu untersuchen, ob die MRT bei 3,0 T mit einer speziell entwickelten 3T-Karotisspule unter Verwendung einer kürzlich entwickelten Pulssequenz in der Lage ist, Neovaskularisationen genau zu identifizieren und zu quantifizieren. Das dritte Ziel dieser Studie besteht schließlich darin, einen intermodalen Vergleich von CE-US und MRT hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Identifizierung und Quantifizierung von Plaque-Neovaskularisationen durchzuführen.