Röntgenanatomie von Schädel und Gehirn

Die wichtigste und bewährte Methode zur radiologischen Untersuchung des Schädels ist die Übersichtsradiographie (Röntgenaufnahme des Schädels). Sie wird üblicherweise in zwei Standardprojektionen durchgeführt – direkt und lateral. Zusätzlich sind manchmal axiale, halbaxiale und gezielte Röntgenaufnahmen erforderlich. Übersichts- und gezielte Bilder dienen der Bestimmung von Position, Größe, Form, Konturen und Struktur aller Schädelknochen.

Auf Übersichtsröntgenbildern in den direkten und seitlichen Projektionen sind der Schädel und das Gesicht klar umrissen. Die Dicke der Knochen des Gewölbes variiert zwischen 0,4 und 1 cm. Im Bereich der Schläfengrube ist sie am geringsten, was sich als Erleuchtung auf dem seitlichen Röntgenbild manifestiert. Gleichzeitig sind die Knochen im Bereich der Scheitel- und Hinterhauptshügel dicker. Vor dem Hintergrund der feinmaschigen Struktur der Knochen des Gewölbes sind verschiedene Erleuchtungen erkennbar. Dazu gehören baumartig verzweigte Rillen der Meningealarterien, weite Kanäle und sternförmige Äste der Diplovenen, kleine runde oder halbmondförmige Erleuchtungen der Pachionfossae und undeutliche Umrisse digitaler Abdrücke (hauptsächlich im vorderen Teil des Schädels). Natürlich sind auf den Bildern die lufthaltigen Nebenhöhlen (Stirnhöhlen, Siebbeinhöhlen, Nasennebenhöhlen, Keilbeinhöhlen) und pneumatisierten Zellen der Schläfenbeine deutlich zu erkennen.

Die Schädelbasis ist auf seitlichen und axialen Bildern deutlich sichtbar. Auf seiner Innenfläche sind drei Schädelgruben definiert: vordere, mittlere und hintere. Die Grenze zwischen der vorderen und mittleren Grube sind die hinteren Ränder der kleinen Keilbeinflügel und zwischen der mittleren und hinteren Grube - die oberen Ränder der Pyramiden der Schläfenbeine und die Rückseite der Sella turcica. Die Sella turcica ist ein knöcherner Behälter für die Hypophyse. Sie ist auf einem seitlichen Bild des Schädels sowie auf gezielten Bildern und Tomogrammen deutlich sichtbar. Die Bilder werden verwendet, um die Form der Sella, den Zustand ihrer Vorderwand, Unterseite und Rückseite, ihre sagittalen und vertikalen Abmessungen zu beurteilen.

Aufgrund der komplexen anatomischen Struktur des Schädels zeigen Röntgenaufnahmen ein eher gemischtes Bild: Bilder einzelner Knochen und ihrer Teile überlagern sich. In diesem Zusammenhang wird manchmal die lineare Tomographie verwendet, um ein isoliertes Bild des gewünschten Abschnitts eines bestimmten Knochens zu erhalten. Bei Bedarf wird eine CT durchgeführt. Dies gilt insbesondere für die Knochen der Schädelbasis und des Gesichtsskeletts.

Das Gehirn und seine Membranen absorbieren Röntgenstrahlen nur schwach und erzeugen auf normalen Bildern keinen erkennbaren Schatten. Lediglich Kalkablagerungen, die unter normalen Bedingungen manchmal in der Zirbeldrüse, den Gefäßplexus der Seitenventrikel und der Falx zu finden sind, werden reflektiert.

Strahlungsanatomie des Gehirns

Die wichtigsten Methoden zur intravitalen Untersuchung der Struktur des Gehirns sind derzeit die CT und insbesondere die MRT.

Die Indikationen für ihre Durchführung werden gemeinsam von den behandelnden Ärzten – einem Neurologen, Neurochirurgen, Psychiater, Onkologen, Augenarzt und einem Spezialisten auf dem Gebiet der Strahlendiagnostik – festgelegt.

Die häufigsten Indikationen für eine radiologische Untersuchung des Gehirns sind das Vorhandensein von Anzeichen eines Schlaganfalls, erhöhter intrakranieller Druck, allgemeine zerebrale und fokale neurologische Symptome sowie Seh-, Hör-, Sprach- und Gedächtnisstörungen.

Computertomographien des Kopfes werden in horizontaler Patientenlage durchgeführt und isolieren Bilder einzelner Schädel- und Gehirnschichten. Eine besondere Vorbereitung ist nicht erforderlich. Eine vollständige Untersuchung des Kopfes umfasst 12–17 Schichten (abhängig von der Dicke der zu isolierenden Schicht). Die Höhe der Schicht lässt sich anhand der Konfiguration der Hirnventrikel beurteilen; diese sind in der Regel auf Tomogrammen sichtbar. Bei der CT des Gehirns wird häufig eine Kontrastverstärkung durch intravenöse Gabe eines wasserlöslichen Kontrastmittels angewendet.

Computer- und Magnetresonanztomographien (MRT) ermöglichen eine klare Unterscheidung der Großhirnhemisphären, des Hirnstamms und des Kleinhirns. Graue und weiße Substanz, Konturen von Windungen und Furchen, Schatten großer Gefäße und Liquorräume lassen sich unterscheiden. Sowohl CT als auch MRT ermöglichen zusammen mit der Schichtbildgebung eine dreidimensionale Darstellung und anatomische Orientierung aller Strukturen des Schädels und des Gehirns. Die Computerverarbeitung ermöglicht dem Arzt ein vergrößertes Bild des interessierenden Bereichs.

Bei der Untersuchung von Gehirnstrukturen bietet die MRT gegenüber der CT einige Vorteile. Erstens lassen sich in MR-Tomogrammen strukturelle Elemente des Gehirns, weiße und graue Substanz sowie alle Stammstrukturen deutlicher voneinander unterscheiden. Die Qualität von Magnetresonanztomogrammen wird nicht durch die abschirmende Wirkung der Schädelknochen beeinträchtigt, die die Bildqualität bei der CT verschlechtert. Zweitens kann die MRT in verschiedenen Projektionen durchgeführt werden und nicht nur axiale, wie bei der CT, sondern auch frontale, sagittale und schräge Schichten erfassen. Drittens ist diese Untersuchung nicht mit einer Strahlenbelastung verbunden. Ein besonderer Vorteil der MRT ist die Möglichkeit, Gefäße darzustellen, insbesondere Gefäße des Halses und der Hirnbasis sowie – mit Gadoliniumkontrastmittel – kleine Gefäßäste.

Ultraschalluntersuchungen können auch zur Untersuchung des Gehirns eingesetzt werden, allerdings nur im frühen Kindesalter, wenn die Fontanelle erhalten ist. Oberhalb der Fontanellenmembran wird der Ultraschalldetektor platziert. Bei Erwachsenen wird hauptsächlich eine eindimensionale Echographie (Echoenzephalographie) durchgeführt, um die Lage der Mittellinienstrukturen des Gehirns zu bestimmen, was für die Erkennung volumetrischer Prozesse im Gehirn erforderlich ist.

Das Gehirn wird aus zwei Systemen mit Blut versorgt: zwei inneren Halsschlagadern und zwei Wirbelarterien. Große Blutgefäße sind auf CT-Aufnahmen unter intravenöser Kontrastmittelgabe sichtbar. Die MR-Angiographie hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und allgemeine Anerkennung gefunden. Ihre Vorteile sind die Nichtinvasivität, die einfache Durchführung und der Verzicht auf Röntgenstrahlung.

Eine detaillierte Untersuchung des Gefäßsystems des Gehirns ist jedoch nur mithilfe einer Angiographie möglich, und der digitalen Bildregistrierung, d. h. der Durchführung einer DSA, wird stets der Vorzug gegeben. Die Gefäßkatheterisierung wird üblicherweise über die Femoralarterie durchgeführt, dann wird der Katheter unter Durchleuchtungskontrolle in das zu untersuchende Gefäß eingeführt und ein Kontrastmittel injiziert. Wenn es in die äußere Halsschlagader injiziert wird, werden ihre Äste auf den Angiogrammen dargestellt – die oberflächliche Schläfenarterie, die mittlere Hirnhaut usw. Wenn das Kontrastmittel in die gemeinsame Halsschlagader injiziert wird, werden die Gefäße des Gehirns zusammen mit den Ästen der äußeren Halsschlagader auf den Bildern differenziert. Am häufigsten greifen sie auf eine Karotisangiographie zurück – das Kontrastmittel wird in die innere Halsschlagader injiziert. In diesen Fällen sind auf den Bildern nur die Gefäße des Gehirns sichtbar. Zunächst erscheint der Schatten der Arterien, später die oberflächlichen Hirnvenen und schließlich die tiefen Hirnvenen und die venösen Nebenhöhlen der Dura mater. Zur Untersuchung des Wirbelarteriensystems wird ein Kontrastmittel direkt in dieses Gefäß injiziert. Diese Untersuchung wird als Wirbelangiographie bezeichnet.

Eine Angiographie des Gehirns wird üblicherweise nach CT oder MRT durchgeführt. Indikationen für eine Angiographie sind Gefäßläsionen (Schlaganfall, Subarachnoidalblutung, Aneurysmen, Läsionen der extrakraniellen Hauptgefäße des Halses). Eine Angiographie wird auch durchgeführt, wenn intravaskuläre therapeutische Eingriffe – Angioplastie und Embolie – erforderlich sind. Kontraindikationen sind Endokarditis und Myokarditis, Dekompensation von Herz, Leber, Nieren, sehr hohe arterielle Hypertonie und Schock.

Die Untersuchung des Gehirns mit radionukliddiagnostischen Methoden beschränkt sich im Wesentlichen auf die Gewinnung funktioneller Daten. Es ist allgemein anerkannt, dass die zerebrale Durchblutung proportional zur Stoffwechselaktivität des Gehirns ist. Daher ist es durch den Einsatz geeigneter Radiopharmaka, beispielsweise Pertechnetat, möglich, Bereiche mit Unter- und Überfunktion zu identifizieren. Solche Untersuchungen werden durchgeführt, um epileptische Herde zu lokalisieren, Ischämien bei Demenzpatienten zu erkennen und verschiedene physiologische Gehirnfunktionen zu untersuchen. Neben der Szintigraphie werden die Einzelphotonen-Emissions-Tomographie und insbesondere die Positronen-Emissions-Tomographie erfolgreich zur Radionuklidvisualisierung eingesetzt. Letztere kann, wie bereits erwähnt, aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nur in großen wissenschaftlichen Zentren durchgeführt werden.

Strahlungsmethoden sind für die Untersuchung des Blutflusses im Gehirn unverzichtbar. Sie dienen der Bestimmung von Position, Kaliber und Umriss der kranialen Äste des Aortenbogens, der äußeren und inneren Halsschlagadern, der Wirbelarterien, ihrer extra- und intrazerebralen Äste, Venen und Nebenhöhlen des Gehirns. Strahlungsmethoden ermöglichen die Aufzeichnung der Richtung, der linearen und volumetrischen Geschwindigkeit des Blutflusses in allen Gefäßen und die Identifizierung pathologischer Veränderungen in Struktur und Funktion des Gefäßnetzes.

Die einfachste und effektivste Methode zur Untersuchung des zerebralen Blutflusses ist die Ultraschalluntersuchung. Natürlich handelt es sich dabei nur um die Ultraschalluntersuchung der extrakraniellen Gefäße, d. h. der Halsgefäße. Sie ist bereits im ersten Stadium in der Ambulanz und in der klinischen Untersuchung angezeigt. Die Untersuchung ist für den Patienten nicht belastend, komplikationsfrei und weist keine Kontraindikationen auf.

Die Ultraschalluntersuchung wird sowohl mittels Sonographie als auch hauptsächlich mittels Dopplerographie – eindimensional und zweidimensional (Farbdoppler-Mapping) – durchgeführt. Eine besondere Vorbereitung des Patienten ist nicht erforderlich. Der Eingriff wird üblicherweise in horizontaler Rückenlage des Patienten durchgeführt. Anhand anatomischer Orientierungspunkte und Palpationsergebnissen wird die Lage des zu untersuchenden Gefäßes bestimmt und die darüber liegende Körperoberfläche mit Gel oder Vaseline eingerieben. Der Sensor wird über der Arterie angebracht, ohne sie einzuengen. Anschließend wird er schrittweise und langsam entlang der Arterie bewegt, wobei das Bild des Gefäßes auf dem Bildschirm untersucht wird. Die Untersuchung erfolgt in Echtzeit bei gleichzeitiger Aufzeichnung der Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses. Durch computergestützte Verarbeitung werden ein Farbbild der Gefäße, ein Dopplerogramm und entsprechende digitale Anzeigen auf Papier erstellt. Die Untersuchung wird zwangsläufig beidseitig durchgeführt.