Technische Grundlagen und klinische Anwendungen der Mikroembolusdetektion mit der transkraniellen Dopplersonographie

Die Detektion zirkulierender intrakranieller Mikroembolien mittels transkranieller Dopplersonographie ist seit einigen Jahren Gegenstand systematischer Forschung. Möglicherweise stellen diese Mikroembolien einen Marker für ein erhöhtes Makroembolierisiko und somit für ein höheres Insultrisiko dar. Von dieser Arbeitsgruppe wurden systematische Untersuchungen mittels transkranieller Mikroembolusdetektion an unterschiedlichen Patientenkollektiven mit potentiell embolisierenden Erkrankungen vorgenommen. Dabei wurden neben dem Bezug zu klinischen Befunden auch der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Mikroembolien und hämostaseologischen/hämorheologischen Parametern untersucht. Zusätzlich wurden systematische Untersuchungen zur Verbesserung der Diskriminierung von Artefaktsignalen und Mikroembolien mittels eines neuen multigate-Dopplerverfahrens durchgeführt. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind anatomische, physikalische und technische Parameter, die für die Mikroembolusdetektion von Bedeutung sind. Dabei werden die folgenden Patientenkollektive untersucht:

- Patienten mit künstlichen Herzklappen
- Patienten mit Stenosen der hirnversorgenden Arterien
- Patienten mit akutem Hirninfarkt
- Patienten mit kardialen Emboliequellen
- Patienten mit Gerinnungsstörungen
- Patienten mit implantierbarem künstlichen kardialen Kontraktionsersatz
- Patienten mit Vorhofflimmern, kardialen Vorderwandaneurysmen, dilatativer Kardiomyopathie
- Patienten während invasiver, myokardialer Hochfrequenzablation
- Patienten mit Vorhofflimmern vor und nach elektrischer Kardioversion

Beteiligte Wissenschaftler:

A. Allroggen, K. Bentler, PD Dr. M. Borggrefe (Kardiologie), PD Dr. M. Deng (THG-Chirurgie), R. Dittrich, Dr. D. W. Droste (Prokjektleiter), PD Dr. D. Hammel (THG-Chirurgie), T. Hansberg, Prof. Dr. M. Kaps (Neurologie Lübeck und Gießen), PD Dr. B. Kehrel (Hämostaseologie), Dr. V. Kemény, Dr. G. Koch (Kinderklinik), Dr. P. Lüdemann, PD Dr. J. Meier (Anästhesiologie), Dr. D. Nabavi (Projektleiter), M. Panzica, Prof. Dr. E.B. Ringelstein (Arbeitsgruppenleiter), M. Ritter, Prof. Dr. H. Scheld (THG-Chirurgie), PD.Dr. C. Schmid (THG-Chirurgie), M. Schneider, Dr. G. Schulte-Altedorneburg

Veröffentlichungen:

Kaps, M., J. Hansen, M. Weiher, K. Tiffert, I. Kayser, D.W. Droste: Clinically silent microemboli in patients with artificial prosthetic aortic valves are predominantly gaseous and not solid. Stroke 28:322-325, 1997

Droste, D.W., G. Hagedorn, A. Nötzold, H. Siemens, H.H. Sievers, M. Kaps: Bigated transcranial Doppler for the detection of clinically silent circulating emboli in normal persons and patients with prosthetic cardiac valves. Stroke 28: 588-592, 1997

Nötzold, A., D.W. Droste, G. Hagedorn, S. Berndt, M. Kaps, B. Graf, H.H. Sievers: Circulating microemboli after aortic valve replacement with pulmonary autografts and mechanical valve prosthesis. Circulation 96:1843-1846, 1997

Markus, H.S., R. Ackerstaff, V. Babikian, C. Bladin, D.W. Droste, D. Grosset, C. Levi, D. Russell, M. Siebler, C. Tegeler: Intercenter agreement in reading Doppler embolic signals: a multicenter international study. Stroke 28: 1307-1310, 1997

Droste, D.W., T. Hansberg, V. Kemény, D. Hammel, G. Schulte-Altedorneburg, D.G. Nabavi, M. Kaps, H.H. Scheld, E.B. Ringelstein: Oxygen inhalation can differentiate gaseous from non-gaseous microemboli detected by transcranial Doppler ultrasound. Stroke 28: 2453-2456, 1997

Kemény, V., D.W. Droste, T. Hansberg, G. Schulte-Altedorneburg, M. Ritter, S. Hermes, D.G. Nabavi, E.B. Ringelstein: Oxigéninhaláció hatása a transcranialis Doppler-vizsgálattal detektálható microemboliákra. Agyérbetegségek 4: 2-5, 1997

Droste, D.W., E.B. Ringelstein: Detection of high intensity transient signals (HITS): How and why? European Journal of Ultrasound 7:23-29, 1998

Nabavi, D.G., S. Arato, D.W. Droste, G. Schulte-Altedorneburg, V. Kemény, H. Reinecke, M. Borggrefe, G. Breithardt, E.B. Ringelstein: Microembolic load in asymptomatic patients with cardiac aneurysm, severe ventricular dysfunction, and atrial fibrillation. Clinical and hemorheological correlates. Cerebrovascular Diseases 8: 222-227, 1998.

Ringelstein, E.B., D.W. Droste, V.L. Babikian, D.H. Evans, D.G. Grosset, M. Kaps, H.S. Markus, D. Russell, M. Siebler: Consensus on microembolus detection by transcranial Doppler ultrasound. Stroke 29: 725-729, 1998

Droste, D.W., R. Dittrich, S. Hermes, V. Kemény, G. Schulte-Altedorneburg, T. Hansberg, E.B. Ringelstein: Four-gated transcranial Doppler ultrasound in the detection of circulating microemboli. European Journal of Ultrasound, 1999, im Druck

Droste, D.W., M. Kaps, D.G. Nabavi, V. Kemény, R. Dittrich, G. Schulte-Altedornebug, E.B. Ringelstein: Embolusdetektion mit der transkraniellen Dopplersonogrraphie. Deutsches Ärzteblatt 96:478-482, 1999

Nabavi, D.G., D. Georgiadis, T. Mumme, C. Schmid, S. Arato, M. Borggrefe, E.B. Ringelstein: Microembolic signals and hemorheology. A pilot study. In: J. Klingelhöfer, E. Bartels, E.B. Ringelstein (eds.): New trends in Cerebral Hemodynamics, Elsevier Science 1997.

Droste, D.W., M.A. Ritter, G. Mönnig, V. Kemény, G. Breithardt, E.B. Ringelstein: Abundance of microembolic signals detected by transcranial Doppler ultrasound in a patient with Eisenmenger syndrome. Cerebrovascular Diseases, im Druck

Kemény, V., D.W. Droste, S. Hermes, D.G. Nabavi, G. Schulte-Altedorneburg, E.B. Ringelstein: Automatic embolus detection by a neural network. Stroke 30: 807-810, 1999.

Schmid, C., M. Weyand, D.G. Nabavi, D. Hammel, M.C. Deng, E.B. Ringelstein, H.H. Scheld: Cerebral and systemic embolization during left ventricular support with the Novacor N100 device. Ann Thorac Surg 1998;65: 1703-1710.

Nabavi, D.G., A. Allroggen, H. Reinecke, G. Schulte-Altedorneburg, D.W. Droste, G. Breithard, E.B. Ringelstein: Absence of circulating microemboli in patients with lone atrial fibrillation. Neurol Res (in Druck)

Nabavi, D.G., U. Sliwka: Mikroembolus-Detektion mittels transkranieller Dopplersonographie. Klin Neurophysiol (in Druck)