Ultraschall zur Schlaganfallprävention: Ein Leitfaden für Patienten

Inhaltsverzeichnis

• Wichtige Punkte
• Warum diese Forschung relevant ist
• Messung der Atherosklerose: IMT vs. Plaque-Burden
• Totaler Plaque-Bereich (TPA): Ein starker Risikoprädiktor
• Ein neuer Ansatz: Behandlung der Arterien statt der Risikofaktoren
• Unerklärliche Atherosklerose und das Darmmikrobiom
• 3D-Ultraschall: Plaque-Volumen und Gefäßwandvolumen
• Identifizierung gefährlicher Plaques: Echoluzenz, Ulzeration und Plaque-Textur
• Transkranielle Doppler-Sonographie: Abhören des Blutflusses im Gehirn
• Was bedeutet dies für Patienten?
• Studienlimitationen
• Empfehlungen für Patienten
• Häufig gestellte Fragen
• Quelleninformationen

Wichtige Punkte

• Der durch Ultraschall gemessene Karotis-Plaque-Burden sagt das Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall besser voraus als die Intima-Media-Dicke.
• In einer Einzelzentrumstudie war ein plaquegeleiteter Ansatz zur "Behandlung der Arterien" mit einer Reduktion des Schlaganfall- und Herzinfarktrisikos über zwei Jahre um mehr als 80 % verbunden.
• Metabolite des Darmmikrobioms wie TMAO und p-Cresylsulfat waren in einer Studie mit über 3.000 Patienten bei Patienten mit unklarer Atherosklerose höher.
• Die transkranielle Doppler-Sonographie kann Mikroembolien nachweisen; Patienten mit zwei oder mehr Embolien in einer Stunde hatten ein Schlaganfallrisiko von 15,6 % innerhalb eines Jahres, im Vergleich zu 1 % bei Patienten ohne Embolien.
• Die meisten asymptomatischen Patienten mit Karotisstenose profitieren von einer intensiven medikamentösen Therapie; der Nachweis von Embolien mittels transkranieller Doppler-Sonographie hilft dabei, die kleine Gruppe zu identifizieren, die möglicherweise von einem Eingriff profitiert.

Warum diese Forschung wichtig ist

Der Schlaganfall ist weltweit eine der häufigsten Ursachen für Tod und Behinderung, und seine Belastung nimmt mit dem Altern der Bevölkerung weiter zu. Dieser Übersichtsartikel, verfasst von Prof. J. David Spence vom Stroke Prevention & Atherosclerosis Research Centre an der Western University, erklärt, wie Ultraschall—auch als sichere, strahlungsfreie Bildgebungstechnik—auf verschiedene wichtige Weise zur Prävention von Schlaganfällen eingesetzt werden kann.

Der Übersichtsartikel hebt hervor, dass Ultraschall nicht nur ein diagnostisches Werkzeug ist. Er kann Behandlungsentscheidungen lenken, identifizieren, welche Patienten das höchste Risiko tragen, Forschern helfen, neue Risikofaktoren zu entdecken, und sogar als Ziel für Therapien dienen. Der Autor argumentiert, dass diese Methoden breiter eingesetzt werden sollten, um die wachsende Belastung durch Schlaganfälle in alternden Bevölkerungen zu verringern.

Messung der Atherosklerose: IMT vs. Plaque-Burden

Atherosklerose ist die Ansammlung von fetthaltigen Plaques in den Arterien. Seit Jahrzehnten haben Ärzte etwas namens Intima-Media-Dicke (IMT) gemessen—die Dicke der innersten zwei Schichten der Arterienwand—as ein frühes Anzeichen für "präklinische Atherosklerose" (Atherosklerose, die noch keine Symptome verursacht hat). Dieser Übersichtsartikel macht jedoch einen starken Fall dafür, dass diese weit verbreitete Praxis auf einem Missverständnis beruht.

Nach Ansicht des Autors repräsentiert die IMT, wie sie nach dem Mannheim-Konsens gemessen wird, keine echte Atherosklerose. Stattdessen handelt es sich um einen biologisch, pathologisch und genetisch unterschiedlichen Phänotyp (ein anderes körperliches Merkmal mit unterschiedlichen Ursachen). Studien, die berichten, dass die IMT das Risiko vorhersagt, kombinieren tatsächlich die Plaque-Dicke mit der IMT—und diese Studien sollten ihre Messung nicht "IMT" nennen, da sie Patienten mit und ohne Plaque vermischen.

Die Plaque-Dicke selbst sagt das Risiko zwar voraus, aber die Evidenz zeigt, dass die Messung des gesamten Plaque-Burden (der gesamten Menge an Plaques) weitaus nützlicher ist. Die im Übersichtsartikel hervorgehobenen wichtigsten Unterschiede:

• Die Plaque-Fläche ist ein viel stärkerer Risikoprädiktor als die IMT
• Der mittels Ultraschall gemessene Plaque-Burden korreliert stark mit Koronarkalk-Scores (einem weiteren Herzrisikotest) und ist genauso aussagekräftig für die Risikovorhersage—Ultraschall ist jedoch kostengünstiger und erfordert keine Strahlung
• Die Progression der IMT sagt das Risiko nicht voraus, wohingegen die Progression der Plaque-Fläche und des dreidimensionalen (3D) Plaque-Volumens das kardiovaskuläre Risiko vorhersagt

Total Plaque Area (TPA): Ein starker Risikoprädiktor

Die Total Plaque Area (TPA) wird durch Nachzeichnen des Umrisses eines Plaques in einem longitudinalen (längs verlaufenden) Ultraschallbild in der Ebene gemessen, in der der Plaque am größten ist. Alle auf beiden Seiten des Halses zwischen dem Schlüsselbein und dem Unterkieferwinkel sichtbaren Plaques werden vermessen, und die Summe aller Plaque-Flächen ergibt die TPA.

Die Messung ist überraschend einfach durchzuführen. Sie kann jedem erfahrenen Ultraschalltechniker beigebracht werden, dauert nur kurze Zeit und ist sehr zuverlässig: Die Intraklassen-Korrelation (ein Maß für die Test-Wiederholungs-Reliabilität) bei wiederholter Messung beträgt 0,94, was als ausgezeichnet gilt. Die Methode wurde 1986 von Maria DiCicco RVT im Labor des Autors entwickelt und erstmals in einer Studie zu den Auswirkungen psychologischen Stresses auf die Atherosklerose eingesetzt.

Im Jahr 1995 begann das Forschungsteam, die TPA routinemäßig in ihren Gefäßpräventionskliniken zu messen. Bis 2002 lagen starke Evidenzen vor, dass die TPA das kardiovaskuläre Risiko bei Patienten vorhersagt, die zur Prävention überwiesen wurden. Die Ergebnisse waren beeindruckend:

• Nach Quartil (Viertel) der Plaque-Fläche betrug das 5-Jahres-Risiko für Schlaganfall, Herzinfarkt (Myokardinfarkt) oder vaskulären Tod 5,6 %, 10,7 %, 13,9 % und 19,5 %—vom niedrigsten zum höchsten Quartil
• Diese Ergebnisse wurden für Alter, Geschlecht, Blutdruck, Serum-Cholesterin, Rauchen (Pack-Jahre), Diabetes, Plasma-Gesamthomocystein sowie die Behandlung von Blutdruck und Cholesterin adjustiert (statistisch korrigiert)
• Mit anderen Worten war die TPA ein viel stärkerer Risikoprädiktor als traditionelle Risikoscores wie der Framingham-Risikoscore

Die Überprüfung ergab auch wichtige Muster im Verhalten von Plaques im Laufe der Zeit. Eine Plaqueprogression (Verschlechterung) trat bei der Hälfte der Patienten trotz üblicher Therapie auf, und Patienten mit fortschreitender Plaque hatten ein zweifach höheres Risiko als diejenigen, deren Plaque stabil blieb oder sich zurückbildete (schrumpfte). Eine Regression trat nur bei 25 % der Patienten auf. Dies bedeutete, dass die „übliche Therapie“ bei der Hälfte der Patienten versagte – eine ernüchternde Erkenntnis, die zu einem neuen Ansatz in der Gefäßprävention führte.

Ein neuer Ansatz: Behandlung der Arterien statt der Risikofaktoren

Im Jahr 2003 implementierte das Forschungsteam einen grundlegend anderen Ansatz zur Gefäßprävention. Statt sich mit dem Erreichen von Zielwerten für Risikofaktoren wie Blutdruck und LDL-Cholesterin (LDL-C) zufriedenzugeben, war das neue Therapieziel, die Plaqueprogression zu stoppen oder eine Plaqueregression zu erreichen. Mit anderen Worten: „Arterien behandeln statt Risikofaktoren.“

Die Ergebnisse waren dramatisch. Bis 2010 hatte sich das Verhältnis von Patienten mit Plaqueregression im Vergleich zur Progression umgekehrt. Nun hatten nur noch etwa ein Viertel der Patienten eine Plaqueprogression, und etwa die Hälfte zeigte eine Regression. Weitere Vorteile folgten:

• Der Anteil der Patienten mit Mikroembolien (winzige Blutgerinnsel, die mittels transkranieller Doppler-Sonographie nachgewiesen wurden, später diskutiert) sank von 12,6 % auf 3,7 % der Patienten
• Die Rate der Karotis-Plaqueprogression ging signifikant zurück
• Das 2-Jahres-Risiko für Schlaganfall und Herzinfarkt sank um mehr als 80 %

Einer der praktischsten Vorteile dieses Ansatzes ist, dass Plaques schnell genug auf die Behandlung ansprechen, um diese zu steuern. Selbst Veränderungen der Plaquefläche sind innerhalb von 3 Monaten messbar – die Überprüfung enthält ein Beispiel eines 64-jährigen Patienten, dessen Plaquefläche nach Absetzen einer Statin-Therapie (Rosuvastatin) und Einnahme von nur Ezetimib von 20 mm² auf 28 mm² anwuchs, dann über 13 Wochen hinweg auf 19 mm² zurückging, nachdem er wieder Rosuvastatin 5 mg täglich mit Ezetimib 10 mg täglich und CoQ10 200 mg täglich zur Vermeidung von Muskelschmerzen eingenommen hatte.

Der Autor unterstreicht die Kernphilosophie mit einer einprägsamen Analogie: „Arterien zu behandeln, ohne Plaques zu messen, wäre wie die Behandlung von arterieller Hypertonie ohne Messung des Blutdrucks.“

Unerklärliche Atherosklerose und das Darmmikrobiom

Nach der Behandlung von mehr als 4.000 Patienten mit diesem plaquegeführten Ansatz bemerkte das Team etwas Wichtiges: Einige Patienten hatten eine Atherosklerose, die sich nicht durch traditionelle Risikofaktoren erklären ließ. Diese Patienten litten an „unerklärlicher Atherosklerose“ und waren selbst gegenüber einer intensiven medikamentösen Therapie außergewöhnlich resistent.

Überraschenderweise sagten weder die Ausgangswerte von LDL-C („schlechtes Cholesterin“) noch die Veränderungen des LDL-C über ein Jahr vorher, ob sich eine Plaque weiterentwickeln oder zurückbilden würde. Selbst unter Patienten mit LDL-C-Werten unter 1 mmol/L (19 mg/dL) – einem extrem niedrigen Wert – hatte die Hälfte weiterhin eine Plaqueprogression. (Dies waren die Patienten, die am intensivsten behandelt wurden, was erklärt, warum sie die niedrigsten Cholesterinwerte aufwiesen.) Zwei Faktoren, die eine Resistenz gegenüber der Therapie vorhersagten, waren Alter und Nierenfunktion.

Diese Beobachtung wies auf eine neue Hypothese hin: Stoffwechselgifte, die die Nieren normalerweise aus dem Körper ausscheiden, könnten einen großen Teil der „unerklärlichen Atherosklerose“ erklären. Patienten mit Nierenversagen haben bekanntermaßen ein extrem hohes kardiovaskuläres Risiko. Sie weisen zudem hohe Blutspiegel mehrerer potenziell schädlicher Substanzen auf:

• Gesamtes Homocystein (eine Aminosäure, die mit Herz- und Schlaganfallrisiko in Verbindung gebracht wird)
• Asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA, das Stickstoffmonoxid blockiert, ein Molekül, das Blutgefäße entspannt)
• Thiocyanat (ein potenter Faktor, der oxidativen Stress erhöht, der Zellen schädigt)
• Toxische Metaboliten, die vom intestinalen Mikrobiom (Darmbakterien) aus diätetischen Vorläufern wie Carnitin (in rotem Fleisch gefunden) und Phosphatidylcholin (in Eigelb gefunden) produziert werden

Im Jahr 2016 schätzte das Team, dass Plasmaspiegel von Gesamthomocystein nur etwa 20 % der Wirkung einer Nierenfunktionsstörung auf die Atherosklerose ausmachten. Sie hypothesisierten, dass toxische Metaboliten des intestinalen Mikrobioms einen größeren Anteil ausmachen könnten.

Im Jahr 2018 berichteten sie über einen bahnbrechenden Befund. Unter einer klinischen Population von 3.056 Patienten identifizierten sie die Extreme der 5 %: Patienten mit „unerklärlicher Atherosklerose“ (viel mehr Plaques als durch traditionelle Risikofaktoren vorhergesagt) und „geschützte“ Patienten (viel weniger Plaques als erwartet, trotz hoher Werte traditioneller Risikofaktoren). Wichtige Ergebnisse:

• Plasmaspiegel von Trimethylamin-N-oxid (TMAO), p-Kresylsulfat und zwei weiteren darmabhängigen Metaboliten waren bei Patienten mit unerklärlicher Atherosklerose signifikant höher als bei Patienten, deren Atherosklerose durch traditionelle Risikofaktoren erklärt wurde
• Diese gleichen Metaboliten waren bei „geschützten“ Patienten mit wenig oder keinem Plaque trotz hoher Risikofaktoren signifikant niedriger
• In der linearen Regressionsanalyse waren sowohl TMAO als auch p-Cresylsulfat signifikante Prädiktoren für die Plaque-Belastung

Spezifische Metaboliten-Ergebnisse (siehe Abbildung 3 im Originalartikel):

• TMAO: P=0,005 (statistisch signifikant)
• p-Cresylsulfat: P=0,0001 (hochsignifikant)
• p-Cresylglucuronid: P=0,0001 (hochsignifikant)
• Phenylacetylglutamin: P=0,0001 (hochsignifikant)
• Hippursäure: P=0,14 (nicht signifikant)
• Indoxylsulfat: P=0,08 (grenzwertig, nicht signifikant)
• Phenylsulfat: P=0,35 (nicht signifikant)

Zum Kontext: Ein P-Wert unter 0,05 bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit weniger als 5 % beträgt, dass das Ergebnis auf Zufall beruht. Ein P-Wert von 0,0001 bedeutet, dass die Chance nur bei 0,01 % liegt, dass das Ergebnis dem Zufall geschuldet ist.

Diese Forschung eröffnet eine spannende neue Front: Die Modifikation der Ernährung zur Veränderung des Darmmikrobioms könnte das Risiko für Atherosklerose auf Weise reduzieren können, die über herkömmliche cholesterinsenkende Behandlungen hinausgeht.

3D-Ultraschall: Plaque-Volumen und Gefäßwandvolumen

Während 2D-Plaqueflächenmessungen (TPA) nützlich sind, haben Forscher auch 3D-Ultraschallmethoden entwickelt, um das gesamte Plaquevolumen (TPV) und das Gefäßwandvolumen (VWV) zu messen. Diese von Fenster und Kollegen entwickelten Methoden verwenden eine manuelle Segmentierung (Abgrenzung) von Querschnittsschnitten der Plaques.

Die Übersicht anerkennt, dass diese Messungen praktische Herausforderungen mit sich bringen. Sie sind mühsam durchzuführen, etwa ein Drittel der Menschen kann sie nicht beherrschen (einige sind zu perfektionistisch und können keine Grenzziehungen vornehmen; andere sind zu nachlässig), und es dauert mehrere Monate an Training, um für die zuverlässige Durchführung dieser Messungen zertifiziert zu werden.

Die Messung der Veränderung des 3D-Plaquevolumens ist jedoch der effizienteste Weg, um zu beurteilen, wie gut eine Therapie bei Atherosklerose wirkt. Hier ist der Grund:

• Die IMT ändert sich nur um etwa 1,5 mm pro Jahr, und die räumliche Auflösung der Karotis-Ultraschalluntersuchung beträgt etwa 3 mm – daher ist es nicht möglich, eine IMT-Veränderung bei einem einzelnen Patienten in einem klinisch sinnvollen Zeitrahmen zu messen
• Die konsensbasierten Stichprobengrößen für IMT-Studien zu anti-atherosklerotischen Therapien betragen etwa 300 Patienten pro Gruppe, die über 2 Jahre beobachtet werden
• Koronare Plaque-Studien unter Verwendung von intravaskulärem Ultraschall (IVUS) benötigen etwa 200 Patienten pro Gruppe, die über 2 Jahre beobachtet werden
• Karotisplaques sind fokalisiert (lokalisiert), sodass sie sich in drei Dimensionen verändern können: Länge, Dicke und circumferenter Ausdehnung. Sie wachsen zudem entlang des Gefäßes in Richtung des Blutflusses 2,4-mal schneller, als sie an Dicke zunehmen

Das bedeutet, dass für die 3D-Plaque-Volumenmessung deutlich kleinere Stichprobengrößen und kürzere Studiendauern erforderlich sind. In einer Studie an Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose (ACS) wurde eine signifikante Reduktion des Plaque-Volumens unter Atorvastatin im Vergleich zu Placebo bereits nach 3 Monaten beobachtet, wobei nur 17 Patienten in der Placebogruppe und 21 in der Atorvastatingruppe eingeschlossen waren. Konkret:

• Placebogruppe: Plaque-Volumen um 16,81 ± 74,10 mm³ angestiegen
• Atorvastatingruppe: Plaque-Volumen um −90,25 ± 85,12 mm³ gesunken
• Der Unterschied war hochsignifikant (P<0,0001)

Für Patienten, die noch keine Karotisplaques aufweisen, ist die 3D-Ultraschallmessung des Gefäßwandvolumens (VWV) der IMT überlegen, da der dynamische Bereich viel größer ist und die Fähigkeit, Veränderungen im Zeitverlauf zu erkennen, deutlich besser ist. In einer Ernährungsstudie war die Blutdrucksenkung durch Gewichtsverlust in einer relativ kleinen Studie mit nur 140 Teilnehmern über 2 Jahre stark mit einem reduzierten VWV assoziiert.

Identifizierung gefährlicher Plaques: Echoluzenz, Ulzeration und Plaque-Textur

Bei Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose (ACS)—was eine Verengung der Halsarterien bedeutet, die noch keinen Schlaganfall verursacht hat—is das Schlaganfallrisiko unter intensiver medikamentöser Therapie heute niedriger als nach einer Stenting- oder chirurgischen Behandlung (Endarteriektomie). Dies macht es entscheidend wichtig, die wenigen Patienten (vielleicht 10–15 %) zu identifizieren, die dennoch von einem Eingriff profitieren könnten. Der Ultraschall hilft dabei, diese Hochrisikopatienten durch den Nachweis spezifischer „vulnerabler“ Plaque-Features zu erkennen.

Echoluzenz und juxtaluminale schwarze Plaquefläche

Echoluzente Plaques erscheinen im Ultraschall dunkel, was bedeutet, dass sie weich und fettreich sind und nicht dicht und verkalkt. Besonders besorgniserregend ist die juxtaluminale schwarze Plaquefläche (JBA)—eine dunkle Fläche direkt neben der Arterienöffnung, die ein Thrombus (Blutgerinnsel) darstellen kann und ein höheres Schlaganfallrisiko vorhersagt.

Nicolaides und Kollegen untersuchten 324 Patienten mit 50–99 % Karotisstenose. Sie fanden heraus, dass ein Grauwertmedian (GSM) von ≤15 (sehr dunkle Plaque) und eine JBA ≥8 mm² unabhängige Prädiktoren für das Vorhandensein hemisphärischer Symptome (Symptome, die eine Gehirnhälfte betreffen) waren. Dieses Modell identifizierte eine Hochrisikogruppe mit einem Odds-Ratio von 6,7 (95 %-Konfidenzintervall, 4,08–10,91; P<0,001)—das bedeutet, dass diese Patienten fast 7-mal wahrscheinlicher Symptome aufwiesen.

Markus und Kollegen berichteten, dass die Kombination aus Echoluzenz mit Mikroembolien, die im transkraniellen Doppler nachgewiesen wurden, mit einem deutlichen Anstieg des Schlaganfallrisikos assoziiert war.

Ulzeration

Die Plaqueulzeration—eine Kraterbildung oder ein Bruch in der Oberfläche der Plaque—ist ein weiteres gefährliches Merkmal. Die North American Symptomatic Carotid Endarterectomy (NASCET)-Studie zeigte erstmals, dass eine durch Angiographie nachgewiesene Plaqueulzeration ein höheres Schlaganfallrisiko vorhersagt. Allerdings zeigen Angiogramme nur das Innere des Arterienlumens. Der beste Weg zur Beurteilung einer Karotisulzeration ist tatsächlich 3D-Ultraschall, der die Plaqueoberfläche detailliert darstellen kann.

Im Jahr 2011 berichtete das Autorenteam über Ergebnisse von Patienten mit im 3D-Ultraschall sichtbaren Ulzera:

• Patienten mit 3 oder mehr Ulzera in einer oder beiden Karotisarterien hatten ein Risiko, das dem von Patienten mit Mikroembolien im transkraniellen Doppler sehr ähnlich war
• 4 % der Patienten hatten ≥3 Ulzera, 6 % hatten Mikroembolien und 10 % hatten entweder Mikroembolien oder ≥3 Ulzera
• Patienten mit 3 oder mehr Ulzera in einer Karotis hatten ein höheres Risiko für einen Schlaganfall oder Tod innerhalb von 3 Jahren (18 % vs. 2 %; P=0,03), unabhängig davon, auf welcher Seite die Ulzera gefunden wurden
• Das 3-Jahres-Risiko für Schlaganfall oder Tod betrug 20 % bei Mikroembolien vs. 2 % ohne (P<0,003)
• Die jährliche Rate des ipsilateralen Schlaganfalls (Schlaganfall auf derselben Seite wie die Karotiserkrankung) lag bei 0,8 %

Im Jahr 2014 bewertete das Team das Ulkusvolumen als Prädiktor für kardiovaskuläres Risiko unter 349 Patienten, die über 5 Jahre nachbeobachtet wurden. Patienten mit einem gesamten Ulkusvolumen ≥5 mm³ hatten ein signifikant höheres Risiko für Schlaganfall, transitorische ischämische Attacke (TIA, ein „Mini-Schlaganfall“) oder Tod (P=0,009) sowie für Schlaganfall/TIA/Tod/Herzinfarkt/Revaskularisation (P=0,017).

Plaque-Textur

Ein aufstrebendes Forschungsgebiet ist die Analyse der Plaque-Textur mittels komplexer mathematischer Auswertung von Hochfrequenzsignalen aus der Karotisultraschalluntersuchung. Obwohl diese Analysen als mathematische Konstrukte schwer zu begreifen sind, liefern sie Informationen darüber, wie sich die Pixelintensitäten innerhalb der Plaques verteilen, und ergeben sogenannte „Texturparameter“ wie Rauheit oder Kontrast.

Diese Messwerte haben bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt:

• Sie können zwischen symptomatischen und asymptomatischen Patienten unterscheiden
• Sie waren der Beurteilung der Plaque-Form überlegen
• Sie sagten Ereignisse besser vorher als eine Kombination aus der Vorgeschichte früherer Ereignisse und Plaque-Merkmalen wie Plaque-Fläche und dem grauskaligen Medianwert

In einer Studie aus dem Jahr 2014 bewertete das Autorenteam 298 Patienten mit Karotis-Atherosklerose mittels 3D-Ultraschall bei Studienbeginn und nach einem Jahr. Sie maßen das Karotis-Plaque-Volumen und 376 Messwerte der Plaque-Textur. Die Patienten wurden bis zu 5 Jahre lang (medianes Follow-up 3,12 Jahre, Spanweite 0,77–4,66 Jahre) auf Herzinfarkt, TIA und Schlaganfall überwacht.

Die Ergebnisse zeigten, dass Veränderungen in der Textur und im gesamten Plaque-Volumen kombiniert den besten Prädiktor für vaskuläre Ereignisse lieferten. In der multivariaten Cox-Regression:

• Veränderungen der Plaque-Textur: medianer Hazard-Ratio 1,4 (P<0,001)—das bedeutet, dass jeder Anstieg um eine Einheit in der Texturveränderung das Risiko um 40 % erhöhte
• Gesamtes Plaque-Volumen: medianer Hazard-Ratio 1,5 pro 100 mm³ (P<0,001)—das bedeutet, dass jeder Anstieg um 100 mm³ im Plaque-Volumen das Risiko um 50 % erhöhte
• Der Framingham-Risikoscore war in diesem Modell kein signifikanter Prädiktor

Transkranielle Doppler-Sonographie: Abhören des Blutflusses im Gehirn

Die transkranielle Doppler-Sonographie (TCD) ist eine Ultraschalltechnik, die den Blutfluss in den Blutgefäßen des Gehirns misst. Sie erfüllt mehrere wichtige Funktionen bei der Schlaganfallprävention.

Embolus-Nachweis

Der Nachweis von Mikroembolien (winzige Partikel oder Gerinnsel, die im Blutkreislauf wandern) ist vielleicht der am besten validierte Weg, um zu identifizieren, welche Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose (ACS) ein hohes Schlaganfallrisiko haben. Im Jahr 2005 berichtete das Autorenteam über eine Studie an 319 Patienten mit ACS:

• 10 % hatten zwei oder mehr Mikroembolien in einer Stunde Überwachung nachgewiesen
• Ihr 1-Jahres-Risiko für einen Schlaganlag lag bei 15,6 %, im Vergleich zu nur 1 % bei Patienten ohne Mikroembolien

Dies unterscheidet sehr klar, welche Patienten mit ACS von einer Intervention profitieren könnten. Patienten mit Mikroembolien könnten von Eingriffen wie der Karotisendarteriektomie (chirurgische Entfernung der Plaque) oder einem Stenting profitieren, die ein periprozedurales Risiko für Schlaganfall oder Tod von etwa 3–4 % mit sich bringen. Patienten ohne Mikroembolien wären besser allein mit einer intensiven medikamentösen Therapie behandelt.

Eine Studie aus dem Jahr 2010 an 468 Patienten (199 vor 2003 und 269 nach 2003 eingeschlossen) bestätigte, dass eine intensive medikamentöse Therapie den Anteil der Patienten mit Mikroembolien reduzierte, wie zuvor beschrieben (von 12,6 % auf 3,7 %).

Nachweis eines patent Foramen ovale (PFO)

Ein foramen ovale persistens (PFO) ist eine kleine Öffnung zwischen den oberen Herzkammern, die nach der Geburt nicht verschlossen bleibt. Bei manchen Menschen kann dieses „Loch im Herzen“ Blutgerinnsel von der rechten auf die linke Herzhälfte passieren lassen, wo sie zum Gehirn wandern und einen Schlaganfall verursachen können. Dies wird als paradoxe Embolie bezeichnet.

TCD-Saline-Tests (auch Blasenstudien genannt) werden zur Erkennung eines PFO eingesetzt. Während dieses Tests wird eine kleine Menge Salzlösung mit winzigen Bläschen in eine Vene injiziert, während der Arzt mit TCD auf das Auftreten dieser Bläschen im Gehirn hört. Diese Technik ist tatsächlich sensitiver als die transösophageale Echokardiographie (TEE) zur Detektion eines PFO, und die Größe des rechts-links-Shunts (RLS), wie sie mittels TCD beurteilt wird, sagt das Risiko für einen rezidivierenden Schlaganfall besser voraus als die bloße Feststellung eines PFO.

Der Überblick hebt eine wichtige klinische Herausforderung hervor: Selbst unter Patienten mit kryptogenem Schlaganfall (Schlaganfall unbekannter Ursache) sind etwa die Hälfte der PFOs inzidentell—das bedeutet, dass sie nicht die Ursache des Schlaganfalls sind. Daher benötigen Ärzte vor der Empfehlung eines perkutanen Verschlusses eines PFO (ein Eingriff zum Verschließen des Lochs) Möglichkeiten, Patienten zu identifizieren, die wahrscheinlich davon profitieren.

Klinische Hinweise darauf, dass ein PFO einen Schlaganfall (paradoxe Embolie) verursacht haben könnte, umfassen:

• Langes Sitzen (was das Risiko für Blutgerinnsel in den Beinen erhöht)
• Kurzatmigkeit (Dyspnoe) zu Beginn des Schlaganfalls
• Niedrige Sauerstoff- (pO₂) und Kohlendioxidwerte (pCO₂) zum Zeitpunkt des Schlaganfalls
• Vorerkrankung mit tiefer Venenthrombose (TVT), Lungenembolie oder Krampfadern
• Vorerkrankung mit Schlafapnoe
• Aufwachen mit Schlaganfallsymptomen (möglicherweise im Zusammenhang mit Schlafapnoe)

Der Autor erklärt, dass ein paradoxes Embolus im Wesentlichen eine Lungenembolie (Blutgerinnsel in der Lunge) ist, die „durch ein PFO nach links statt nach rechts in die Lungenarterie abgewandert“ ist. Daher überschneiden sich die klinischen Hinweise stark mit denen einer Lungenembolie.

Was bedeutet das für Patienten?

Diese Forschung hat mehrere direkte Auswirkungen auf Patienten, die sich um ihr Schlaganfallrisiko sorgen:

1. Die Plaque-Messung ist wichtiger als die Cholesterinwerte allein. Zwei Patienten mit identischen Cholesterinwerten können ein sehr unterschiedliches Plaque-Aufkommen haben—und das Plaque-Aufkommen bestimmt das Risiko. Fragen Sie Ihren Arzt nach einer Karotis-Plaque-Messung (TPA), um ein individuelleres Bild Ihres Risikos zu erhalten.
2. Die Behandlung kann durch das Ansprechen der Plaque gesteuert werden. Wenn Ihre Plaque trotz der Behandlung fortschreitet, kann es an der Zeit sein, die Therapie zu intensivieren oder zusätzliche Faktoren zu berücksichtigen. Wenn Ihre Plaque zurückgeht, wissen Sie, dass Ihre Behandlung wirkt.
3. Die Darmgesundheit kann das Schlaganfallrisiko beeinflussen. Die Erkenntnis, dass Darmmikrobiom-Metaboliten wie TMAO mit unerklärter Atherosklerose in Verbindung stehen, deutet darauf hin, dass die Ernährung eine Rolle bei der Schlaganfallprävention über traditionelle Risikofaktoren hinaus spielen könnte. Es sind jedoch weitere Forschungen erforderlich, bevor spezifische Ernährungsempfehlungen gegeben werden können.
4. Nicht jeder mit einer Karotisstenose benötigt eine Operation. Mit der modernen intensiven medikamentösen Therapie sind die meisten Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose mit Medikamenten sicherer als mit Stenting oder Chirurgie. Tests wie die TCD-Embolus-Detektion helfen dabei, die 10–15 % zu identifizieren, die möglicherweise von einer Intervention profitieren.
5. Entscheidungen zum PFO-Verschluss sollten individuell getroffen werden. Wenn Sie einen Schlaganfall hatten und ein PFO haben, können das Vorhandensein zusätzlicher Hinweise (wie eine Vorgeschichte von DVT oder Schlafapnoe) dabei helfen zu bestimmen, ob das PFO der Auslöser war oder nur ein inzidenteller Befund.

Studienlimitationen

Dieser Artikel ist eine narrative Übersicht, keine einzelne klinische Studie. Sie stützt sich auf mehrere Studien, die über mehrere Jahrzehnte hinweg durchgeführt wurden, größtenteils von einem Forschungszentrum. Einige spezifische Limitationen, die erwähnt werden sollten:

• Viele der wichtigsten Erkenntnisse stammen aus einem einzigen Zentrum (dem Stroke Prevention & Atherosclerosis Research Centre der Western University) und gelten möglicherweise nicht in allen Settings gleichermaßen
• Der Ansatz des „Behandelns der Arterien“ wurde ohne randomisierte kontrollierte Studie umgesetzt; die beobachtete Risikoreduktion von >80 % ergab sich aus dem Vergleich von Patienten vor und nach 2003, was durch andere Veränderungen in der Versorgung im Laufe der Zeit beeinflusst sein könnte
• Die Erkenntnisse zum Mikrobiom sind zwar statistisch signifikant, beruhen jedoch auf Beobachtungsdaten und beweisen nicht, dass TMAO oder p-Cresylsulfat Ursache für Atherosklerose sind — sie stehen lediglich mit ihr in Verbindung
• Die Vermessung des Plaquevolumens in 3D ist technisch anspruchsvoll und erfordert eine umfangreiche Schulung; etwa ein Drittel der Menschen kann dies nicht beherrschen
• Die Analyse der Plaque-Textur ist ein aufstrebendes Feld, das mathematisch komplex ist und in der klinischen Praxis noch nicht weit verbreitet verfügbar ist
• Der Abschnitt zu PFO wurde im Originaltext stark gekürzt, sodass einige Details dieser Diskussion hier nicht enthalten sind

Empfehlungen für Patientinnen und Patienten

Basierend auf diesen Forschungsergebnissen finden Sie hier praktische Schritte, die Sie mit Ihren Gesundheitsdienstleistern besprechen können:

1. Fragen Sie nach der Messung des Karotis-Plaques. Wenn Sie Risikofaktoren für einen Schlaganfall oder Herzkrankheiten haben, fragen Sie, ob ein Karotis-Ultraschall zur Messung der Plaquefläche (TPA) sinnvoll sein könnte — selbst wenn ein Standard-Karotis-Ultraschall normal war. Die Plaque-Burden ist ein stärkerer Prädiktor als die IMT.
2. Wenn Sie eine Karotisstenose haben, fragen Sie nach einer TCD-Überwachung. Der Nachweis von Mikroembolien kann Ihnen zeigen, ob Sie zu den 10 % der Patientinnen und Patienten mit einem Schlaganfallrisiko von 15,6 % innerhalb eines Jahres gehören (für die möglicherweise eine Intervention erforderlich ist) oder zu den 90 % mit einem Risiko von 1 % (die besser medikamentös behandelt werden).
3. Wenn Sie einen kryptogenen Schlaganfall hatten und ein PFO aufweisen, fragen Sie, ob TCD-Saline-Tests hilfreich sein könnten. Die Größe des rechts-links-Shunts sowie klinische Hinweise wie eine Vorgeschichte einer tiefe Venenthrombose oder Schlafapnoe können dabei helfen zu entscheiden, ob eine PFO-Verschließung in Betracht gezogen werden sollte.
4. Folgen Sie wiederholten Plaque-Messungen nach. Karotis-Plaques verändern sich über Monate, nicht über Jahre. Regelmäßige Kontrollen können Ihnen zeigen, ob Ihre Behandlung tatsächlich wirkt.
5. Verlassen Sie sich nicht ausschließlich auf Cholesterinwerte. Selbst Patientinnen und Patienten mit sehr niedrigem LDL-C können ein Fortschreiten der Plaquebildung aufweisen. Wenn Ihr Plaque trotz „guter“ Cholesterinwerte fortschreitet, sprechen Sie mit Ihrem Arzt über zusätzliche Strategien.
6. Betrachten Sie die Darm-Hirn-Verbindung. Während spezifische Ernährungsempfehlungen weitere Forschung abwarten, sind die Einschränkung von übermäßigem rohem Fleisch (eine Quelle für Carnitin) und die bewusste Wahl von Ernährungsmustern, die ein gesundes Darmmikrobiom unterstützen, sinnvolle Schritte.

Die abschließende Botschaft der Autorin ist klar: Ultraschallmethoden zur Schlaganfallprävention werden unterutilisiert. Angesichts der zunehmenden Belastung durch Schlaganfälle in alternden Bevölkerungen könnte die breitere Einführung dieser Techniken die Last dieser verheerenden Erkrankung spürbar reduzieren.

Häufig gestellte Fragen

Warum ist die Messung der Plaque-Burden besser als die Messung der Intima-Media-Dicke (IMT)?

Die Plaquefläche ist ein viel stärkerer Prädiktor für das Risiko eines Herzinfarkts und Schlaganfalls als die IMT. In einer Studie aus dem Jahr 2002 stieg das 5-Jahres-Risiko von 5,6 % auf 19,5 % mit zunehmenden Quartilen der Plaquefläche, selbst nach Anpassung für Cholesterin, Blutdruck und Rauchen. Die IMT, wie sie im Konsens von Mannheim gemessen wird, stellt keine echte Atherosklerose dar.

Was ist die Gesamt-Plaque-Fläche (TPA) und wie wird sie gemessen?

Die Gesamt-Plaque-Fläche ist die Summe aller Karotis-Plaqueflächen, gemessen durch Nachzeichnung jedes Plaques in einem längsgerichteten Ultraschallbild. Einschließlich sind die Plaques zwischen Schlüsselbein und Kiefer auf beiden Seiten. Sie ist zuverlässig (intraklass-Korrelation 0,94), schnell durchzuführen und wurde erstmals 1986 verwendet. Eine höhere TPA sagt ein höheres kardiovaskuläres Risiko voraus.

Was bedeutet „Behandlung der Arterien statt der Risikofaktoren“?

Anstatt sich nur auf Blutdruck- und LDL-Cholesterinwerte zu konzentrieren, nutzen Ärzte wiederholte Plaque-Messungen, um die Therapie zu steuern. Das Ziel ist es, das Fortschreiten des Plaques zu stoppen oder eine Regression zu erreichen. In einem Zentrum hat dieser Ansatz den Anteil der Patienten mit Progression im Vergleich zur Regression umgekehrt, und das 2-Jahres-Risiko für Schlaganfall und Herzinfarkt sank um mehr als 80 % im Vergleich zur vorherigen Behandlung.

Können Stoffwechselprodukte des Darmmikrobioms unerklärliche Atherosklerose erklären?

In einer Studie von 2016 bis 2018 mit über 3.000 Klinikpatienten wiesen Personen mit unerklärlicher Atherosklerose (mehr Plaque als erwartet) höhere Blutspiegel darmabgeleiteter Metaboliten wie TMAO und p-Cresylsulfat auf. Diese Metaboliten waren bei Patienten mit weniger Plaque als erwartet niedriger. Dies deutet darauf hin, dass Ernährung und Darmbakterien das Schlaganfallrisiko über traditionelle Faktoren hinaus beeinflussen können, die Kausalität ist jedoch nicht bewiesen.

Wie hilft der transkranielle Doppler (TCD) bei der Prävention von Schlaganfällen?

TCD nutzt Ultraschall, um Mikroembolien – winzige Blutgerinnsel, die ins Gehirn wandern – nachzuweisen. In einer Studie aus dem Jahr 2005 mit 319 Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose hatten diejenigen mit zwei oder mehr Mikroembolien in einer Stunde ein Schlaganfallrisiko von 15,6 % innerhalb eines Jahres, im Vergleich zu 1 % bei denen ohne. Dies hilft dabei, Patienten zu identifizieren, die möglicherweise eine Operation oder Stenting benötigen, anstatt nur medikamentös behandelt zu werden.

Wenn ich eine asymptomatische Karotisstenose habe, muss ich operiert werden?

Die meisten Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose sind mit einer intensiven medikamentösen Therapie sicherer als mit Stenting oder Operation. Nur etwa 10–15 % könnten von einem Eingriff profitieren. Tests wie TCD auf Mikroembolien oder Ultraschall auf drei oder mehr Plaqueulzera können Patienten mit höherem Risiko identifizieren, die dann Verfahren in Betracht ziehen können, die ein periinterventionelles Schlaganfall- oder Todesrisiko von etwa 3–4 % bergen.

Wie kann ich wissen, ob ein PFO meinen Schlaganfall verursacht hat?

Ein persistierendes Foramen ovale (PFO) ist eine Öffnung im Herzen, die Blutgerinnsel ins Gehirn gelangen lassen kann. Aber die Hälfte der PFOs bei kryptogenen Schlaganfällen sind Zufallsbefunde. TCD-Saline-Tests (Blasen-Tests) helfen bei der Erkennung von PFOs, und die Größe des Shunts ist aussagekräftiger als das bloße Vorhandensein. Klinische Hinweise wie tiefe Beinvenenthrombose, Schlafapnoe oder langes Sitzen deuten darauf hin, dass das PFO die Ursache war.

Sollte ich vor der Entscheidung für eine Operation oder Stenting bei asymptomatischer Karotisstenose eine zweite Meinung zu meiner Ultraschall-Plaque-Messung einholen?

Ja, eine zweite Meinung ist wertvoll, da die meisten Patienten mit asymptomatischer Karotisstenose mit einer intensiven medikamentösen Therapie sicherer sind als mit Stenting oder Operation. Nur etwa 10–15 % könnten von einem Eingriff profitieren, und Tests wie transkranieller Doppler auf Mikroembolien oder Ultraschall auf drei oder mehr Plaqueulzera können Patienten mit höherem Risiko identifizieren. Eine zweite Meinung kann bestätigen, ob Ihre Plaque-Burden und Risikomerkmale wirklich einen Eingriff rechtfertigen, der ein periinterventionelles Schlaganfall- oder Todesrisiko von etwa 3–4 % birgt. Diagnostic Detectives Network bietet unabhängige Experten-Zweitmeinungen an.

Quelleninformationen

Original article title: Spence 2020 Uses of ultrasound in stroke prevention

Author: Prof. J. David Spence, CM, MD, FRCPC, FAHA

Affiliation: Stroke Prevention & Atherosclerosis Research Centre, Robarts Research Institute, Western University, London, ON, Canada

Journal: Cardiovascular Diagnosis and Therapy, Vol 10, No 4, August 2020, pages 955–964

Publication details: Review Article on Advanced Imaging in The Diagnosis of Cardiovascular Diseases. Submitted Oct 22, 2019; accepted Dec 09, 2019. doi: 10.21037/cdt.2019.12.12

Hinweis: Dieser für Patienten verständliche Artikel basiert auf peer-reviewter Forschung. Er dient ausschließlich Informationszwecken und ersetzt keine professionelle medizinische Beratung. Konsultieren Sie immer Ihren Arzt bezüglich Ihrer spezifischen medizinischen Situation.