Gehirn-Ultraschall mit Injektion von Kontrastmittel-Mikrobläschen im Schockzustand

Nicht-invasiver Hirnultraschall mit transkraniellem Echo-Farbdoppler (IE 33, Philips Medical System, Niederlande) wird in drei Schritten durchgeführt, um 1) das globale zerebrale Blutvolumen zu bewerten, 2) das Vorhandensein oder Fehlen einer zerebralen Autoregulation abzuschätzen und 3) zur qualitativen Bewertung der zerebralen Perfusion und Mikrozirkulation durch Enhanced Microbubbles Contrast Injection (CEUS). Gehirn-Ultraschall wird in den ersten 48 Stunden nach hämodynamischer Stabilisierung (MAP > 65 mmHg, normotherm) und Stabilisierung der Atmungsparameter (PaCO2 zwischen 35-45 mmHg und PaO2/FiO2 > 200) nach Aufnahme auf der Intensivstation durchgeführt. Die zweite und dritte Untersuchung werden in den nächsten 48-72 Stunden vor dem Sedierungsentzug durchgeführt, um die Auswirkung der Veränderung der zerebralen Hämodynamik zu begrenzen.

Vor der Durchführung eines Hirnultraschalls wird eine Echokardiographie (IE 33, Philips Medical System, Niederlande) durchgeführt, um die linksventrikuläre Ejektionsfraktion und das Herzzeitvolumen (l/min) zu beurteilen.

Zuerst wird das globale zerebrale Blutvolumen (l/min) als Summe der Flussvolumina der inneren Halsschlagadern (ICA) und der Vertebralarterien (VA) extrakraniellen Arterien beider Seiten bewertet. Die A. carotis interna (ICA) wird mit einem 7-MHz-Linear-Array-Wandler untersucht, wobei sich der Kopf des Patienten leicht nach oben geneigt in Mittellinienposition befindet. Die Messstelle liegt etwa 1,5 cm unterhalb des Bulbus carotis in der Arteria carotis communis (CCA) während der Expansion und 1,5 cm entfernt von der Bifurkation in der ICA. Bei Vorhandensein atheromatöser Verkalkungsplaques wird die ICA-Dopplermessung außerhalb und vor den Plaques durchgeführt. Der zweidimensionale B-Modus wird vergrößert, um eine höhere Auflösung und Details zu erreichen. Der Innendurchmesser des Gefäßes wird genau an der Stelle der Puls-Doppler-Geschwindigkeitsmessung im großen Volumen zwischen den beiden Endothelschichten senkrecht zum Verlauf des Gefäßes gemessen. Der Durchmesser der A. vertebralis wird untersucht und im B-Modus vergrößert. Der Transducer wird entlang der CCA positioniert, seitlich verschoben und abgewinkelt, bis das intertransverse Segment der VA sichtbar ist, und die Dopplergeschwindigkeit wird im C4-C5-Querbereich entlang der Arteria carotis communis genau an der gleichen Stelle der Durchmessermessung gemessen. Die folgenden Messungen der Strömungsgeschwindigkeiten werden in jeder Arterie vorgenommen: Systolische und enddiastolische Spitzengeschwindigkeit, zeitlich gemittelte Geschwindigkeit (TAV), Pulsatilitätsindex (PI). Das Strömungsvolumen (Q) jeder Arterie wird bestimmt als Q = TAV x Fläche ((Durchmesser der Arterie /2)² x PI).

Über zeitliche Fenster wird ein transkranieller Echo-Farbdoppler durchgeführt und der Pulsatilitätsindex (PI) und die mittleren Strömungsgeschwindigkeiten (cm/sec) von MCA gemessen, beidseits aufgezeichnet. Index des zerebrovaskulären Widerstands, definiert als das Verhältnis MAP/mittlere Flussgeschwindigkeit von MCA (mmHg/cm pro Sekunde).

Zweitens wird nach der Messung des globalen zerebralen Blutvolumens das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer zerebralen Autoregulation (CA) mit der transienten hyperämischen Reaktion (THR) getestet, indem die Geschwindigkeit der medianen zerebralen Arterie (MCA) nach einer ipsilateralen gemeinsamen Karotiskompression während gemessen wird 8 Sekunden. THR ist definiert als das F3/F1-Verhältnis, F1 ist die MCA-Geschwindigkeit vor der Kompression und F3 ist die zweite MCA-Geschwindigkeit nach dem Kompressionstest). Der THR-Test ist gültig, wenn der Beginn der Kompression zu einer plötzlichen und maximalen Abnahme der MCA-Blutgeschwindigkeit führt und während der Kompression stabil bleibt.

Drittens wird nach dem THR-Test die regionale Mikrozirkulation des Gehirns durch die Mikrobläschen-Kontrastinjektion SONOVUE (Italien) gemäß der Empfehlung der europäischen Richtlinien für kontrastmittelverstärkten Mikrobläschen-Ultraschall bewertet. Das Hirnparenchym wird über die Schläfenbeinfenster in 10 cm Tiefe mit der Ultraschallsonde S5 Multifrequenz-Schallkopf 2-5 MHz beschallt. Nach Optimierung des akustischen Knochenfensters wird SONOVUE intravenös als Bolus mit 2,4 ml injiziert, gefolgt von 10 ml Kochsalzlösung, die gespült wird. Das kontralaterale Gehirn wird 5 Minuten nach der ersten Injektion von SONOVUE untersucht, um eine vollständige Evakuierung der Kontrastmittel-Mikrobläschen zu ermöglichen.

Alle Echtzeit-CEUS-Bilder wurden digital auf der Festplatte als DICOM-Bilder (Digital Image Communications in Medicine) gespeichert. Die Offline-Analyse verwendete die Quantifizierungssoftware QLAB 10 (Philips Medical System, Niederlande), um Gehirnperfusionsbilder in Zeit-Intensitäts-Kurven (TIC) umzuwandeln, die den fünf verschiedenen Interessenregionen (ROI) des Gehirnparenchyms entsprechen: vorderer und hinterer Thalamus, lentiform Zellkern, parieto-temporale und hintere weiße Substanz. Aus diesen TIC-Kurven wurden vier Variablen extrahiert, um die Mikrozirkulation des Gehirns qualitativ zu bewerten: Spitzenintensität in dB (PI), Zeit bis zur Spitzenintensität in Sekunden (TTP), mittlere Laufzeit in Sekunden (MTT) und Fläche unter der Kurve in dB/ Sekunden (AUC) .