Bildgebung des Gastrointestinaltrakts – CT und MRT führten zum Paradigmenwechsel

Durch die Einführung der Spiral-Computertomografie (CT) Anfang der 1990er-Jahre und durch die Weiterentwicklung der Mag­netresonanztomografie (MRT) Mitte der 1990er-Jahre kam es zu einem Paradigmenwechsel in der Bildgebung des Gastrointestinaltrakts, welcher anhand ausgewählter Schwerpunkte dargestellt wird. 


Computertomografie (CT)

(Nativ-)CT bei „akutem Abdomen“

Akute Appendizitis: Die CT stellt heute den Goldstandard bzw. die „first-line modality“ in der Abklärung von Patienten mit akuten abdominellen Schmerzen dar, mit einer einzigen Ausnahme, und zwar in der Abklärung des akuten rechtsseitigen Oberbauchschmerzes, welcher meist durch eine akute Cholezystitis verursacht und mittels Sonografie treffsicher detektiert wird. Die CT erlaubt nicht nur mit an die 100 % gehender Sensitivität und Spezifität die verlässliche Diagnose einer akuten Appendizitis oder Divertikulitis, sie liefert auch wichtige Differenzialdiagnosen wie z. B. Urolithiasis, Tuboovarialabszesse, Darmobstruktionen oder Aortenaneursysmen.
Durch den Einsatz der CT kommt es einerseits zum Wegfall der Stufendiagnostik, andererseits durch frühzeitiges therapeutisches Management zur deutlichen Kostenreduktion in der Medizin. Falsch-negative Ergebnisse (z. B. Appendektomien) wurden seit der Einführung der CT – abhängig von der gewählten Patientenpopulation – von 25–40 % auf maximal 3 % reduziert. Darüber hinaus sind viele Diag­nosen auch ohne die intravenöse Kontrastmittelgabe erkennbar, was die CT aufgrund der weitverbreiteten Verfügbarkeit für ausnahmslos alle Patienten schnell zugänglich macht. Zusätzlich wird die CT durch neueste Hard- und Software-Innovationen mit einer signifikanten Reduktion der Strahlendosis (im Vergleich zu konventionellen CT älterer Generationen) bis zu 90 % wieder zunehmend attraktiver.
Häufigste diagnostische Kriterien sind eine Darmwandverdickung, eine gesteigerte mukosale/submukosale Kontrastmittelanreicherung, eine ödematöse Infiltration des regionären Fettgewebes, und in fortgeschrittenen Fällen wie z. B. einer Perforation eine fokal fehlende Kontrastmittelanreicherung der Darmwand, freie intra-und/oder extraperitoneale Flüssigkeits- und/oder Gasansammlungen oder Abszessformationen.

Akute Divertikulitis: Die wichtigste klinische Differenzialdiagnose zur akuten Appendizitis stellt die akute Divertikulitis dar, auch wenn sie meist links lokalisiert ist, vorwiegend ältere Patienten betrifft und die Therapie meist konservativ ist. Mit Einführung der CT stieg die Sensitivität für die Diagnose einer akuten Divertikulitis von 60–65 % auf 95–100 %. Darüber hinaus spielt sie eine wichtige Rolle im Nachweis respektive Ausschluss von Komplikationen sowie in der anschließenden Ausrichtung des therapeutischen Managements und in der Detektion alternativer Diagnosen.

Freie intra- und/oder extraperitoneale Gasansammlungen: Die CT ist auch die Methode der Wahl im Nachweis freier intra- und/oder extraperitonealer Gasansammlungen und in der Diagnose einer Dünn- oder Dickdarmobstruktion. Durch die CT wird in 80–90 % der Fälle sowohl die Perforationsstelle (z. B. Gastroduodenaltrakt, Appendix, Colon sigmoideum) als auch die Ursache (z. B. Ulkus, Entzündung, Karzinom, Ischämie) festgemacht.

Dünn- und Dickdarmobstruktionen: Die klinische Untersuchung ist limitiert in der Diagnose von Dünn- und Dickdarmobstruktionen, diese Krankheitsbilder erfordern aber oft rasches therapeutisches Handeln. Die CT erreicht auch hier hohe Sensitivitäts- und Spezifitätsraten von 90–100 % und führt in bis zu einem Drittel der Fälle zu einem therapeutischen Kurswechsel. Fehlen diagnostische Kriterien wie Kalibersprünge im Dünndarmdurchmesser oder Nachweis von Dünndarmstuhl, liegen meist Adhäsionen vor, welche nur selten durch eine bandartige Struktur nachgewiesen werden können. Auch innere Hernien oder ein mobiles nicht mit dem parietalen Peritoneum verschmolzenes Kolon sind – wenn überhaupt – schwer mit der CT diagnostizierbar. Atypische „clusterartige“ Ansammlungen von Dünndarmschlingen, torquierte und „gestretchte“ Gefäße oder die Verlagerung des Dünndarms außerhalb des Kolonrahmens lassen eine entsprechende differenzialdiagnostische Eingrenzung zu.

Akute Ischämie des GI-Trakts: Die CT stellt auch die Methode der Wahl zum Nachweis/Ausschluss einer akuten Ischämie des GI-Trakts dar, welche zu 70–80 % okklusiver Natur (80 % arteriell, 20 % venös) und zu 20 bis 30 % non-okklusiver Natur (verminderte Perfusion) ist. Die biphasische Untersuchung der intraabdominellen Gefäße durch die früharterielle Phase (CT-Angiografie) und durch die venöse Phase (CT-Venografie) erlaubt die gleichzeitige Beurteilung des arteriellen und venösen Systems, die Beurteilung des Darms und der parenchymatösen Organe. Darmwandverdickung, verminderte (Ödem) oder erhöhte (Hämorrhagie) Darmwanddichte, fehlende mukosale/submukosale Kontrastmittelaufnahme der Darmwand sind die verlässlichsten bildgebenden Kriterien.

Virtuelle oder CT-Kolonoskopie

Seit der Jahrtausendwende hat sich die virtuelle oder CT-Kolonoskopie – weniger durch technisch notwendige Verbesserungen als vielmehr durch die zunehmende Akzeptanz – vom „akademischen Spielzeug“ hin zur wertvollen und kräftigen diagnostischen Option gegenüber der konventionellen endoskopischen Abklärung des Dickdarms entwickelt. Systematische Reviews und Metaanalysen sprechen der CT-Kolonoskopie das gleiche diagnostische Potenzial und teilweise sogar höhere Sensitivitätsraten (96 %) im Ausschluss von polypösen Kolonläsionen > 6 mm zu als der Abklärung mittels konventioneller Endoskopie, vor allem wenn der Darm vor der Untersuchung durch bestimmte Diät und abführende Mittel „präpariert“ wurde. Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile, wobei – realistisch betrachtet – der CT-Kolonoskopie der Vorzug gegeben werden müsste. Sie ist weniger invasiv, ergo komplikationsärmer, wird von den Patienten als signifikant angenehmer empfunden und besser toleriert, ist ökonomisch effizienter (kein stationärer Aufenthalt, nach maximal 15-minütiger Untersuchungszeit sofort wieder einsatz- und arbeitsfähig) und sie erlaubt die gleichzeitige exakte Beurteilung der Organe des Ober-, Mittel- und Unterbauchs, ggf. bei Nachweis eines kolorektalen Karzinoms das Staging. Nachteile sind die Strahlenbelastung – weshalb sie nicht als Screening-, sondern nur als Früherkennungswerkzeug firmieren darf –, die fehlende Möglichkeit einer Polypenabtragung (statistisch jeder 14. Patient) und die herabgesetzte Sensitivität bei flachen und < 6 mm kleinen polypösen Läsionen. Wie auch immer, von ganz entscheidender Bedeutung für beide Untersuchungsverfahren (und eigentlich für alles in der Medizin) ist, dass sie nur von Personen/Institutionen mit hoher fachlicher Expertise und demzufolge hoher Fallzahl durchgeführt werden. Rezente Studien haben gezeigt, dass mangelnde Erfahrung und kleine Fallzahlen zu signifikant schlechteren Ergebnissen führen können.

Magnetresonanz-Tomografie (MRT)

MR-Enterografie

Die Bildgebung des Dünndarms hat sich innerhalb der letzten 15 Jahre dramatisch verändert. Die Schnittbildgebung (CT und MRT) hat die Dünndarm-Mono- und -Doppelkontrastuntersuchungen in der Beurteilung von sowohl intra- als auch extraluminalen Details vollständig abgelöst. Zumal das Patientenkollektiv in der Mehrzahl junge Patienten sind und bei etablierter Diagnose einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung häufig Wiederholungsuntersuchungen notwendig sind, ist der „strahlenfreien“ MRT unbedingt der Vorzug zu geben.
Für beide Modalitäten gibt es zwei differente Untersuchungsansätze, jedoch idente Untersuchungsprotokolle: (a) CT-/MRT-Enteroklysma oder (b) CT-/MRT-Enterografie. Beim Enteroklysma wird das orale Kontrastmittel über eine nasoenterale Sonde verabreicht, während bei der Enterografie das orale Kontrastmittel fraktioniert zugeführt wird. Der besseren luminalen Distension und dadurch besseren mukosalen Beurteilung des Enteroklysma stehen eine deutlich längere Untersuchungszeit, eine schlechtere Patientencompliance durch signifikant verminderten Patientenkomfort und erhöhte Untersuchungskosten gegenüber. Die wenigen vorliegenden Vergleichsstudien zwischen MR-Enteroklysma und MR-Enterografie bei identen Patientenkollektiven weisen zwar gering bessere Ergebnisse für das MR-Enteroklysma auf, zeigen jedoch keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Aussagekraft auf.
Die häufigsten Indikationen für eine MR-Enterografie sind: Verdacht (Nachweis respektive Ausschluss) auf Morbus Crohn oder andere chronisch-entzündliche Darmerkankungen (CED), Verlaufsbeurteilung (Staging und Aktivitätsbeurteilung) bzw. Therapieerfolgsbeurteilung bei CED, Verdacht (Nachweis respektive Ausschluss) auf Dünndarmneoplasmen, Problemlösungsmethode bei Zöliakie, okkulte intestinale Blutungen und therapieresistente unspezifische gastrointestinale Symptome.
Basierend auf dem Wechselspiel Signalintensität (SI) versus Pulssequenz werden prinzipiell drei verschiedene orale/enterale Kontrastmittel-(KM)-Typen verwendet: (1) positive KM (hohe SI auf T1-gewichteten Sequenzen) wie Gadoliniumchelate, Mangan oder Lebensmittel wie Heidelbeersaft, (2) negative KM (niedrige SI auf T2- und besonders T2*-gewichteten Sequenzen) wie ultrakleine oder kleine superparamagnetische Eisenoxidpartikel und (3) sog. biphasische KM (niedrige SI auf T1-gewichteten Sequenzen und hohe SI auf T2-gewichteten Sequenzen) wie Wasser, Polyethylenglykol, Bariumsulfat oder Methylzellulose.
Die hohe Kontrastdifferenz der biphasischen KM erlaubt eine hervorragende Beurteilung der KM-Anreicherung (= Aktivitätsindikator bzw. Kriterium) auf T1-gewichteten Sequenzen und eine ausgezeichnete Detektion luminaler Detailinformationen wie z. B. Wandödem (= Aktivitätsindikator bzw. Kriterium) oder transmurale Ulzera und macht sie daher – auch aufgrund ihrer geringsten Nebenwirkungsrate – zur favorisierten KM-Gruppe.
Das hochosmolare, nicht-absorbierbare und nicht-verdaubare Polyethylenglykol liefert exzellente Ergebnisse. Von entscheidender Bedeutung ist weniger die Untersuchung selbst als die Vorbereitung zur Untersuchung: die orale KM-Gabe (insgesamt 1,2–1,5 Liter) erfolgt fraktioniert: 1 Drittel ca. 40 Minuten vor der Untersuchung, ein 1 Drittel ca. 20 Minuten vor der Untersuchung und 1 Drittel unmittelbar vor der Untersuchung. Die Untersuchung der nüchternen (maximal 4 Stunden) Patienten erfolgt aufgrund der besseren Distension in Bauchlage. Antiperistaltische Medikamente wie Buscopan^® oder Glukagon^® werden intravenös verabreicht, um die Darmperistaltik kurzfristig auszuschalten und Bewegungsartefakte zu minimieren. Zur Beurteilung der Entzündungsaktivität, zur Differenzierung zystisches versus solides Neoplasma und zur Charakterisierung nicht therapierte versus therapierte Zöliakie werden zum Zeitpunkt der maximalen Kontrastmittelanreicherung im Dünndarm – ca. 40 bis 60 Sekunden nach Start der intravenösen KM-Injektion – dynamische T1-gewichtete Serien angefertigt.

Morbus Crohn: Die häufigste Indikation zur MR-Enterografie stellt der Morbus Crohn dar. Primär geht es um den Nachweis respektive Ausschluss Morbus-Crohn-typischer Veränderungen des Dünndarms und um die Abgrenzung anderer (meist entzündlicher) Dünndarmerkrankungen, also um die Diagnosestellung. Nach (MRT-gesicherter) Diagnose und Beschreibung der Anzahl, Länge und Lokalisation der betroffenen Darmsegmente kann durch die Bestimmung der KM-Anreicherung in der Darmwand die Aktivität (geringgradige – mäßiggradige – hochgradige) der Erkrankung beurteilt werden. Zusätzlich kann mit der MRT – wohl als einziger Methode – bei präexistenter Dünndarmobstruktion die Stenose als inflammatorische oder fibrosierende (Striktur) differenziert werden. Nur mit schnittbildgebenden Verfahren lassen sich auch extraluminale Veränderungen meist Komplikationen wie intraabdominelle Abszessformationen oder Fistelbildungen, aber auch die mesenterielle Lymphadenopathie und CED-assoziierte Veränderungen wie die Cholezystolithiasis, Cholangitis oder Sakroileitis nachweisen.
Die meisten Veränderungen bzw. bildgebenden Kriterien wie Wandverdickung, Wandödem, gesteigerte KM-Anreicherung in der Darmwand, fibrös-fettige mesenterielle Proliferationen sind – wenn auch von hoher Sensitivität und Spezifität – nicht pathognomonisch für Morbus Crohn. Charakteristisch für Morbus Crohn sind das asymmetrische KM-Enhancement und die asymmetrische Verdickung der Darmwand und das sog. „comb sign“, welches dilatierte Vasa recta darstellt und ein Kriterium für einen aktiven entzündlichen Prozess darstellt, untermauert durch korrelierende Spiegel von C-reaktivem Protein. Die MR-Enterografie hat auch Limitationen. Bei mangelhafter Distension des Dünndarms kann es leicht zu Fehlinterpretationen kommen. Außerdem besteht die Tendenz – vor allem bei chronischer Erkrankung und/oder bei geringgradiger Entzündungsaktivität – die gefundenen Veränderungen „überzubewerten“, weil man nicht in der Lage ist, remodellierten von chronisch-entzündlich verändertem Dünndarm mittels Bildgebung zu differenzieren, und weil die bildgebenden Veränderungen mitunter länger den laborchemischen Veränderungen „nachhängen“ können.
Auch in der Ära der Kapselendoskopie stellt die MR-Enterografie die „first-line modality“ in der Abklärung von Patienten mit (Verdacht auf) Morbus Crohn dar, schon alleine deshalb, um Dünndarmstenosen und/oder -strikturen (Kontraindikationen für die Kapselendoskopie) auszuschließen.

Dünndarmneoplasmen: Die Diagnostik und Charakterisierung von Dünndarmtumoren, vor allem in der Frühphase der Erkrankung, stellt unverändert hohe Anforderungen an Mensch und Maschine. In Patienten mit hereditären Polyposesyndromen weisen die MR-Enterografie und die Kapselendoskopie keine signifikanten Unterschiede in der Detektion von Polypen auf, wenn auch die MRT Vorteile in der Polypenlokalisation hatte. Benigne Läsionen wie Hämangiome oder Lymphangiome des Dünndarms sind aufgrund ihrer hohen Signalintensität auf T2-gewichteten Sequenzen und Dünndarmlipome aufgrund ihrer hohen Signalintensität auf T1-gewichteten Sequenzen und des Signalabfalls auf fettunterdrückten Sequenzen relativ leicht und treffsicher diagnostizierbar. Dünndarmlymphome hingegen können unterschiedlichste Manifestationen aufweisen; pathologisch vergrößerte und pathologisch entrundete Lymphknoten im regionären mesenteriellen Fettgewebe und eine Splenomegalie engen die Diagnose ein.

Zöliakie: Die MR-Enterografie dient hier nicht als primäre Untersuchungsmethode, kann aber ab und an wertvolle Zusatzinformationen liefern: (a) intraluminale Veränderungen wie Falten-/Zottenatrophie, Dünndarmdilatation und (b) extraluminale Veränderungen wie Lymphadenopathie, Hyposplenismus, vaskuläre mesenterielle Veränderungen und Intussuszeption. Zum Beispiel weist eine nachgewiesene jejunoileale Faltenumkehr mit deutlicher Abnahme der Anzahl jejunaler Falten bei gleichzeitiger Zunahme der Anzahl ilealer Falten häufig auf eine unbehandelte Zöliakie hin.

MRT bei Perianalfisteln

Die MRT stellt die Methode der Wahl bei der Detektion und Klassifizierung von Perianalfisteln dar. Vor allem komplizierte und rezidivierende Fisteln können mithilfe der MRT besser erkannt werden als mit der Endosonografie oder Chirurgie. Durch die MRT-unterstützte Perianalfistelchirurgie wird die postoperative Rezidivrate um bis zu 75 % reduziert. Prinzipiell unterteilt man intersphinktäre, transsphinktäre, suprasphinktäre und extrasphinktäre Fisteln. Die innere Öffnung des Fistelgangs, die weitere Ausbreitung der Fistelgänge und potenzielle Abszessbildungen lassen sich durch die MRT genauso gut darstellen wie die häufigsten Differenzialdiagnosen (z. B. Pilonidalsinus, Pannikulitis, lokale Thrombophlebitis).

MRT zum Staging von Rektumkarzinomen

Die MRT nimmt heute einen unverzichtbaren und integralen Part im prätherapeutischen Management (Chirurgie, Radiotherapie und Chemotherapie) von Rektumkarzinomen ein. Rezente Studien zeigen, dass der postoperative Erfolg vor allem von der richtigen Beurteilung der Infiltrationstiefe des Tumors in das mesorektale Fettgewebe/ggf. mesorektale Faszie abhängt, vor allem um die Minimaldistanz zwischen Karzinom und mesorektaler Faszie. Die Gruppe um Beets-Tan und Mitarbeitern zeigte, dass eine Distanz (Karzinom–mesorektale Faszie) von minimal 5 mm in der MRT zu 97 % einen tumorfreien zirkumferenziellen Resektionsrand im Rahmen der histologischen Aufarbeitung aufweist. Von entscheidender Bedeutung ist also das „Herausfiltern“ der T3-Stadien, um den Patienten das optimale prätherapeutische Management zukommen zu lassen und somit die Rezidivrate auf ein Minimum zu reduzieren. Die MRT kann nicht nur diese Fragestellungen exakt beantworten, sie erlaubt auch eine exakte Darstellung der anatomischen Beziehung des Rektumkarzinoms zur Sphinktermuskulatur des Analkanals. In den meisten Fragestellungen liefern diffusionsgewichtete MRT-Sequenzen wertvolle Zusatzinformationen. Unverändert Probleme im Staging von Rektumkarzinomen bereitet die Beurteilung der regionären Lymphknoten. Die morphologischen Kriterien wie Größe, Begrenzung und Signalbeschaffenheit reichen lediglich für eine diagnostische Treffsicherheit von 50–85 %.