Ultraschall-Diagnostikum

Ultraschallechos von Blut und biologischen Weichteilgeweben wie Fett und Muskeln werden an Plasmagrenzflächen durch kleine Unterschiede in den Ultraschalleigenschaften der Gewebe erzeugt.

Das Grundprinzip der Ultraschallkontrastmittel besteht darin, viele kleine Grenzflächen mit hoher Echogenität zu schaffen. Dieses Prinzip ist bereits seit über 30 Jahren bekannt. Damals erhielt man die Signale durch Luftbläschen, die bei einer schnellen Bolusinjektion verabreicht wurden. Dann wurden die ersten Ultraschallkontrastmittel hergestellt, zum Beispiel durch kräftiges Schütteln von physiologischer Kochsalzlösung, von viskösen Infusionslösungen oder durch Ultraschallbehandlung von Röntgenkontrastmitteln. Da diese Kontrastmittel nicht stabil und damit auch nicht lungengängig waren, wurden sie hauptsächlich zur Shunt-Diagnostik oder zur Darstellung der myokardialen Perfusion nach intrakoronarer Gabe verwendet.

Seither wird versucht, durch gezielte Produktion solcher Luft- oder Gasbläschen echogene Lösungen zu erzeugen. Seit 1991 sind in Deutschland standardisierte Ultraschallkontrastmittel für die Rechtsherzdiagnostik (Echovist^®) und seit 1995 lungengängige Ultraschallkontrastmittel (Levovist^®) kommerziell erhältlich.

Alle derzeit verfügbaren Ultraschallkontrastmittel bestehen aus einer Hülle und einem darin eingeschlossenen oder daran adsorbierten Gas. Die Mikrobläschen der modernen Ultraschallkontrastmittel sind 1 bis 10 μm groß. Sie können damit das Kapillarbett frei passieren. Die Resonanzfrequenz von Mikrobläschen dieser Größe liegt im Bereich der diagnostisch verwendeten Schallfrequenzen, was die Entstehung harmonischer Antworten ermöglicht.

Werden die Mikrobläschen von einer eintreffenden Schallwelle getroffen, so wird diese von der Oberfläche reflektiert. Die rückgestreute Schallwelle besitzt die gleiche Wellenlänge wie die eingestrahlte Schallwelle. Die Mikrobläschen der Ultraschallkontrastmittel sind sehr effektive Rückstreuer: Sie erhöhen die Signalintensität um mehr als den Faktor von 1000 bei der empfangenen Schallintensität.

Moderne Phospholipid-Mikrosphären

Das neue Kontrastmittel Luminity^® wird bei der Echokardiographie des Herzens eingesetzt, um ein deutlicheres Bild der Herzkammern, vor allem des linken Ventrikels, zu erhalten. Luminity^® enthält gasförmige Mikrobläschen. Um die Stabilität dieser Bläschen im Blut zu erhöhen und eine standardisierte Größe zu erzielen, werden sie mit einer Phospholipidhülle umgeben. Wie bei anderen Präparaten wird mit Perflutren ein schwer wasserlösliches Gas verwendet, um die Diffusion aus der Hülle zu erschweren. Dadurch wird eine verlängerte Kontrastdauer erzielt.

Die lipidumhüllten Perflutren-Mikrosphären in Luminity^® tragen zum Kontrasteffekt bei, indem sie deutlich verstärkte Echos erzeugen. Dadurch entstehen während der Echokardiographie bessere Kontraste zwischen den Bereichen, in denen sich die Gasbläschen befinden (zum Beispiel den Herzkammern), und dem umgebenden Gewebe. Die Mikrosphären sind stabil und klein genug zur transpulmonalen Passage, weshalb verstärkte Echosignale aus linkem Herzen und großem Kreislauf erhalten werden.

Durch Schütteln entsteht Emulsion

Luminity^® wird mechanisch in einem Mixer aktiviert. Dabei wird Perflutrengas in eine Phospholipidhülle eingeschlossen, und diese Emulsion wird dann intravenös appliziert. Die lipidumhüllten Perflutren-Mikrosphären haben einen Durchmesser von 1,1 bis 2,5 μm.

Das Perflutrengas wird rasch über die Lungen ausgeschieden und ist meistens nach wenigen Minuten nicht mehr in Blut und Atem nachweisbar. Die Phospholipide verteilen sich im endogenen Fettpool des Körpers, zum Beispiel in der Leber.

Nebenwirkungen: Kopfschmerzen und Flush

Die nach Gebrauch von Luminity^® auftretenden Nebenwirkungen waren im Allgemeinen in allen klinischen Studien (insgesamt 2526 Patienten) von milder bis mittlerer Intensität, traten innerhalb von Minuten nach der Anwendung auf und verschwanden meistens ohne therapeutische Maßnahmen innerhalb von 15 Minuten. Die häufigsten Nebenwirkungen waren Kopfschmerzen (2,0%), Flush (1,0%) und Rückenschmerzen (0,9%).

F3C