Ultraschall-Doppler-Sonographie der Prostatagefäße

Die Ultraschall-Doppler-Untersuchung der Prostatagefäße ist eine effektive Methode zur nicht-invasiven Beurteilung des Blutflusses in der Prostata. Zur Beurteilung des Blutflusses in der Prostata werden üblicherweise Farbgeschwindigkeits- und Power-Doppler-Untersuchungen eingesetzt.

Die Prostata erhält ihre Blutversorgung durch Äste der rechten Arteria iliaca interna, die entlang der Blasenrückseite verlaufen und sich in zwei Endäste aufteilen: die Prostataarterie und die Arteria vesicalis interna. Die Prostataarterie verzweigt sich in die Harnröhrenarterie und die Kapselarterie. Äste der Harnröhrenarterie umschließen den Blasenhals und werden im präprothetischen Schließmuskel mittels Farbdoppler-Mapping dargestellt.

Diese Gefäße versorgen die Übergangszone. Entlang der Seitenflächen der Drüse bilden die Kapselarterien ein Netzwerk, von dem Perforationsgefäße abzweigen, die die periphere Zone versorgen. Die Kapselarterien sind Teil des posterolateralen Gefäß-Nerven-Plexus, zu dem auch die Kapselvenen und die Erektionsnerven gehören. An der Drüsenbasis kann der Gefäßplexus bei transrektaler Ultraschalluntersuchung eine knotige Formation mit reduzierter Echogenität imitieren. Diese Strukturen lassen sich mittels Farbdoppler gut differenzieren.

Periurethrale Gefäßplexus werden entweder als Ring um den Harnröhrenstrang beim Querscan oder als Gefäßstrukturen identifiziert, die beim sagittalen Scan entlang der Harnröhre ausgerichtet sind und sich beim Querscan der Basis der Prostata nähern.

Methoden der Ultraschall-Dopplerographie der Gefäße der Prostata

In der klinischen Praxis wird zur Ultraschalluntersuchung der Prostata häufig das Power-Doppler-Mapping eingesetzt. Dabei entsteht ein zweidimensionales Bild der Lage und Form der Gefäße, einfarbig hervorgehoben vor dem Hintergrund eines normalen B-Mode-Bildes.

Die Power-Doppler-Methode zeigt den Blutfluss in der Drüse an, liefert jedoch keine quantitativen Informationen zur durchschnittlichen Blutflussgeschwindigkeit. In dieser Hinsicht ähnelt sie der Röntgenkontrastangiographie und ermöglicht die Beobachtung von Gefäßen mit geringer Blutflussgeschwindigkeit und kleinem Durchmesser. Farbnuancen geben einen Eindruck von der Intensität der von bewegten Blutelementen reflektierten Signale. Die Vorteile der Methode sind die nahezu vollständige Unabhängigkeit vom Doppler-Abtastwinkel, die erhöhte Empfindlichkeit (im Vergleich zu anderen Doppler-Methoden), die hohe Bildfrequenz und die fehlende Mehrdeutigkeit bei der Spektrummessung.

Bei der transrektalen Ultraschall-Dopplerographie werden hochfrequente (5–7,5 MHz und mehr) Rektalsensoren verwendet, die es ermöglichen, sehr aussagekräftige Bilder der Prostata mit hoher Auflösung zu erhalten.

Bei einer transrektalen Doppleruntersuchung der Prostata wird in der Regel Folgendes untersucht:

• Farbdoppler-Mapping der Prostata und/oder Untersuchung im Power-Doppler-Modus;
• Aufzeichnung und Analyse der Blutflusseigenschaften im Spektraldopplermodus,

In den letzten 5–7 Jahren sind folgende Modifikationen der transrektalen Doppler-Ultraschalluntersuchung erschienen und in die klinische Praxis eingegangen:

• dreidimensionale Doppler-Angiographie der Prostata (3D-Doppler als Variante der dreidimensionalen Ultraschalluntersuchung der Prostata);
• Doppleruntersuchung der Prostatagefäße mit Verstärkung (Ultraschallkontrastmittel, weitere Möglichkeiten zur Verbesserung der Darstellung und der Gefäße).

Die Farbdoppler-Kartierung der Prostata und/oder die Untersuchung im Power-Doppler-Modus werden nach der transrektalen Ultraschalluntersuchung im Graustufenmodus sowie am Ende der Untersuchung durchgeführt – wenn der Sensor aus dem Rektum entfernt wird. Die transrektale Ultraschall-Doppler-Untersuchung in Farb- und Power-Modifikationen ermöglicht es, das Gefäßmuster der Prostata zu erkennen und den Grad ihrer Ausprägung und Symmetrie in verschiedenen Teilen des Organs zu beurteilen, weshalb sie manchmal auch als Ultraschall-Angiographie bezeichnet wird. Eine gewisse Schwierigkeit besteht darin, dass der Untersucher das Bild auf dem Monitorbildschirm in Echtzeit interpretieren muss, was mitunter sehr subjektiv sein kann.

Jedes Mal wird das Gerät individuell eingestellt (Filter, Leistung, Pulswiederholfrequenz usw.). Die Verstärkung des Farbsignals wird auf das Maximum eingestellt, jedoch immer unter dem Niveau des Auftretens blinkender Farbartefakte. Beim Farbdoppler-Mapping wird zur Visualisierung von Arterien in der Regel eine Farbskala mit maximalen Geschwindigkeiten von 0,05–0,06 m/s verwendet, zur besseren Visualisierung von Venen mit einer maximalen Geschwindigkeit von 0,023 m/s. Das Vorhandensein, der Grad der Ausprägung und die Symmetrie des Blutflusses werden ebenso beurteilt wie Durchmesser, Verlaufsrichtung und Art der Verzweigung von Arterien und Venen in den folgenden Bereichen der Prostata:

1. in den periurethralen Gefäßplexus (Übergangszone);
2. in der peripheren Zone der Prostata (rechts und links);
3. an der Grenze der peripheren und Übergangs- oder Zentralzonen der Prostata (in den Interlobär- oder Zirkumflexgefäßen rechts und links);
4. in den Gefäßen des vorderen oberen Teils der Prostata, im Parenchym der zentralen oder Übergangszone der Prostata (rechts und links);
5. in den posterolateralen periprostatischen Gefäßplexus (rechts und links);
6. in den vorderen und anterolateralen periprostatischen Gefäßplexus (rechts und links);
7. in den Hämorrhoiden-Gefäßplexus (beim Entfernen des Sensors).

Zu beachten ist, dass bei Untersuchungen im Farb- und Power-Doppler-Modus das Bild der Gefäße in Echtzeit auf das Graustufenbild der Prostatadrüse gelegt wird – das sogenannte Duplex-Scanning, das dem Forscher eine klare Lokalisierung der visualisierten Gefäßstrukturen ermöglicht.

Bei der Farbdoppler-Kartierung wird die Frequenzverschiebung aufeinanderfolgender Ultraschallimpulse in Farben unterschiedlicher Schattierungen umgewandelt, die sich nach Richtung und Ausmaß der Verschiebung richten. Wir verwenden typischerweise eine standardisierte Blau-Rot-Skala, wobei Rottöne den Blutfluss zum Schallkopf hin und Blautöne den Blutfluss vom Schallkopf weg darstellen. Stärkere Frequenzverschiebungen und entsprechend höhere Geschwindigkeiten werden in helleren Schattierungen dargestellt.

Power-Doppler ist eine Methode, die auf der Aufzeichnung von Änderungen der Amplitude (Stärke) und nicht der Frequenz des von einem bewegten Objekt reflektierten Ultraschallsignals basiert. Obwohl Power-Doppler keine Bestimmung der Blutflussrichtung ermöglicht, ist er bei der Visualisierung kleiner Gefäße empfindlicher, weshalb viele Forscher im Bereich der Prostatagefäßvisualisierung diese Variante der Dopplerographie bevorzugen. Auf dem Bildschirm wird die Änderung der Stärke des reflektierten Signals anhand einer einfarbigen Skala visualisiert. Wir verwenden üblicherweise die standardmäßige orange-gelbe Skala.

Nach der Farbdoppler-Kartierung wird eine Spektraldoppler-Blutflussanalyse durchgeführt. Dabei wird der Blutfluss in den Arterien und Venen der oben genannten Bereiche der Prostatadrüse nacheinander aufgezeichnet.

Beim Spektraldoppler wird die Frequenzverschiebung als Kurve dargestellt, die Richtung und Ausmaß der zeitlichen Verschiebung widerspiegelt. Eine Kurvenabweichung oberhalb der Isolinie zeigt die Richtung des Blutflusses zum Sensor hin an, unterhalb der Isolinie die Richtung vom Sensor weg. Der Grad der Kurvenabweichung ist direkt proportional zum Grad der Dopplerverschiebung und damit zur Blutflussgeschwindigkeit.

Bei der Analyse der Doppler-Spektrum-Kurve in den Arterien werden folgende Indikatoren ermittelt:

• maximale lineare Geschwindigkeit (V _max oder A, m/s);
• minimale lineare Geschwindigkeit (V _min oder V, m/s);
• Pulsationsindex (Gosling-Index, PI) = A – B/V;
• Resistenzindex (Purcelot-Index, RI) = A - B/A;
• systolisch-diastolisches Verhältnis (Augurt-Index, S/D) = A/B.

Bei der Untersuchung intraprostatischer Venen wird üblicherweise nur die lineare Blutflussgeschwindigkeit (VB) erfasst, da der Blutfluss in ihnen fast immer nicht pulsierend ist.

Die korrekte Erfassung der Blutflussgeschwindigkeit in kleinen parenchymatösen Gefäßen kann mit gewissen Schwierigkeiten verbunden sein, da diese Gefäße oft als pulsierender Punkt visualisiert werden und ihre Richtung in diesem Fall nicht verfolgt werden kann. Gleichzeitig ist bekannt, dass absolute Geschwindigkeitsindikatoren direkt vom Winkel zwischen Sensor und untersuchtem Gefäß abhängen, sodass Fehler bei der Bestimmung der Gefäßrichtung zu einer falschen Berechnung der Blutflussgeschwindigkeiten führen können. Es ist zu beachten, dass die berechneten relativen Indikatoren (Pulsations- und Widerstandsindizes, systolisch-diastolisches Verhältnis) winkelunabhängig sind und den Blutfluss auch dann korrekt charakterisieren, wenn die Gefäßrichtung nicht genau bestimmt werden kann.

Die Ergebnisse der Doppler-Spektrum-Analyse werden mit den Daten der Farbmapping- und Graustufen-Ultraschalluntersuchung verglichen, auf deren Grundlage die endgültige Interpretation der Ultraschall-Doppler-Untersuchung der Prostatagefäße erfolgt.

Prostata-Doppler-Ultraschall ist normal

Die periphere Zone der Prostata weist normalerweise eine verminderte Vaskularisierung auf. In der Übergangszone ist die Vaskularisierung aufgrund einer größeren Anzahl von Gefäßen im Stroma der Drüse erhöht. Mit zunehmendem Alter, mit der Entwicklung einer benignen Prostatahyperplasie, nimmt der Kontrast zwischen der Vaskularisierung der peripheren und der Übergangszone zu. Die Pulswellen- oder Spektraldopplerographie ermöglicht die Beurteilung des Spektrums der Blutflussgeschwindigkeiten in den Gefäßen im Laufe der Zeit. Bei der Durchführung einer Pulswellendopplerographie des Organblutflusses einzelner Elemente des Gefäßmusters muss man sich in der Regel auf die Analyse der Indikatoren des totalen peripheren Widerstands beschränken. Die Daten zu den linearen Blutflussgeschwindigkeiten in den Gefäßen der Prostata sind schwer zu bewerten, da ihre Berechnung aufgrund der unbedeutenden Dauer der Gefäßvisualisierung, ihres geringen Durchmessers (ca. 0,1 cm) und der Komplexität ihrer räumlichen Lage innerhalb der Prostata unzuverlässig ist. Diese Gründe erlauben keine Korrektur des Doppler-Abtastwinkels, was zwangsläufig zu erheblichen Messfehlern und geringer Datenreproduzierbarkeit führt. Objektive Indikatoren der gepulsten Doppler-Wellen-Bildgebung können durch Deformationen des Prostatagewebes verzerrt sein, die zwangsläufig durch ungleichmäßigen Druck auf die Drüse des in das Rektum eingeführten Ultraschallsensors entstehen. Die Unmöglichkeit, winkelabhängige Indikatoren zu verwenden, schränkt den Einsatz der gepulsten Doppler-Kartierung erheblich ein.