Zusammenfassung ▼ Ziel: In früheren TCD-Untersuchungen wird die PCA in ein P1-Segment mit Flussrichtung zur Sonde und ein P2-Segment mit entsprechender Flussrichtung von der Sonde weg unterteilt. Diese Betrachtungsweise korreliert jedoch nicht mit der anatomischen und angiographischen Nomenklatur der PCA. Das Farbsignal der TCCD erlaubt eine detaillierte Betrachtung des PCA- Hauptstamms und seiner Äste. Wir untersuchten als erstes die PCA und die davon abgehenden kortikalen Äste. Als nächstes untersuchten wir die Möglichkeit, den sogenannten embryonalen Versorgungstyp (EVT) der PCA, wobei die PCA direkt aus der ICA hervorgeht, unter Oszillation der vorgeschalteten extrakraniellen ICA und VA nachzuweisen. Die Darstellung der BA in der TCCD kann eine besondere Herausforderung darstellen. Häufig gelingt es nur über indirekte Zeichen, wie erhöhte Pulsatilität in der VA, Hinweise für eine Basilaristhrombose zu finden. Bei einem distalen Verschluss der BA kann jedoch der Fluss in der VA normal sein. Eine kürzliche anatomische Studie ermittelte eine mittlere anatomische Länge der BA von 33±6 mm mit einem Median von 31 mm und einer Spannweite von 25-57 mm. Wir untersuchten die Möglichkeit der Darstellung einer möglichst großen Länge der BA unter Kombination der transforaminalen Sonographie für die proximale und der transtemporalen Insonation für die distale BA. TCCD der PCA erfolgt für gewöhnlich in der axialen Mittelhirnebene. Die proximale PCA kann leicht als ein aus dem Basilariskopf entspringendes Gefäß identifiziert werden. Das initiale Segment der SCA entspringt ebenfalls aus der distalen BA und verläuft zudem initial parallel zur PCA. Deshalb kann es sehr leicht zur Verwechslung beider Gefäße kommen. Ziel unserer Arbeit war somit die Differenzierung der PCA und SCA in der TCCD in der coronaren Ebene sowie Analyse und Vergleich des Effektes der visuellen Stimulation auf die Flussgeschwindigkeiten. Methode: Wir untersuchten 60 Probanden in der TCCD (mittleres Alter 39±11 Jahre) ohne relevante Gefäßpathologie mit einem suffizienten temporalen Knochenfenster, mit einem gut sichtbaren M1-Segment der MCA und A1-Segment der ACA sowie guter Darstellbarkeit des PCA-Hauptstamms. In der transtemporalen axialen Untersuchungsebene wurden 4 PCA Äste von anterior bis posterior wie folgt identifiziert: in der pontomesencephalen Ebene 1) die A. temporalis anterior und 2) die A. occipitotemporalis, in der mesencephalothalamischen Ebene 3) die A. parietooccipitalis, und in der Mittelhirnebene 4) die A. calcarina. Die nicht winkelkorrigierten Strömungsgeschwindigkeiten wurden gemessen. Das Vorliegen eines EVT der PCA wurde definiert bei Nachweis eines ausgeprägteren Effektes bei manueller Oszillation der submandibulären ICA gegenüber der VA am Atlasbogen auf das Dopplersignal des P2-Segmentes der PCA. Die maximal darstellbare Länge der BA in der TCCD wurde aus der Kombination der transforaminalen Untersuchung der proximalen BA und der transtemporalen coronaren Untersuchung der distalen BA bestimmt. Die proximale PCA und SCA wurden in der transtemporalen coronaren Ebene untersucht und anhand ihrer anatomischen Lagebeziehung identifiziert. Die sichtbare Länge wurde gemessen und die Strömungsgeschwindigkeiten in Ruhe und nach visueller Stimulation ermittelt. Ergebnisse: Die Rate der dargestellten 4 PCA Äste und ihre mittleren Strömungsgeschwindigkeiten betrugen: 1) 106/120 (88%), 25/13 cm/s, 2) 115/120 (96%), 36/18 cm/s, 3) 83/120 (69%), 44/23 cm/s, and 4) 74/120 (62%), 36/18 cm/s. Für die 3 PCA-Segmente ergaben sich folgende Werte: P1) 117/120 (97,5%), 60/28 cm/s, P2) 120/120 (100%), 63/30 cm/s, P3) 120/120 (100%), 63/30 cm/s. Ein EVT der PCA fand sich in 19 % (23/120 Seiten) bei 22 Probanden, in einem Fall beidseits. Die BA konnte in allen 60 Fällen über beide Untersuchungsebenen dargestellt werden. Die maximale Länge der BA im Ultraschall transforaminal und transtemporal betrug 26± 8 mm und 18±5 mm. Unter Annahme einer mittleren anatomischen Länge der BA von 33±6 mm konnten wir die BA bei 44 Probanden komplett darstellen (73%). Die Identifizierung und Differenzierung der PCA und SCA gelang in 101 von 120 Hemisphären (84,2%). Die systolischen Flussgeschwindigkeiten der PCA in Ruhe und nach visueller Stimulation betrugen 58,4±11 und 71,8±13 cm/s (23,6% Anstieg), der SCA hingegen 50,7±12 und 53,5 ±13 cm/s, (5,8% Anstieg). Die Differenz war signifikant (p < 0,001). Fazit: TCCD erlaubt die Darstellung und Differenzierung der PCA Äste entsprechend der anatomischen und angiographischen Literatur. Die häufig verwendete, jedoch stark vereinfachte Differenzierung der PCA in P1 und P2 sollte verlassen und stattdessen die von uns empfohlene, präzisere Einteilung der PCA und ihrer Äste zur besseren Vergleichbarkeit von Pathologien in der TCCD mit anderen neuroangiologischen Untersuchungen genutzt werden. Mittels TCCD kann mehr als nur die proximale BA dargestellt werden. Die Kombination aus transforaminaler und transtemporaler Untersuchung ermöglicht die komplette BA-Insonation, wodurch BA-Patholgie besser beurteilt werden kann. In der coronaren transtemporalen Untersuchungsebene ist die Identifizierung und Unterscheidung der proximalen PCA und der SCA in der TCCD möglich. Unsere Studie bietet erstmals eine Möglichkeit zur systematischen Ultraschalluntersuchung der SCA an und erhebt Normalwerte für die Flussgeschwindigkeiten und die Reaktivität auf visuelle Stimulation.
Abstract ▼ Purpose: Early TCD studies divide the PCA into a P1 segment with its flow direction towards the transducer and a P2 segment with a flow direction away from the transducer. However, this approach does not correspond with the anatomical or angiographic nomenclature of the PCA. Using the colour- flow signal, TCCS permits a more detailed analysis of the vessel. At first we systematically analyzed the PCA segments and its cortical branches in accordance with neuroangiographical studies . Than we studied the possibility to determine a variant of the circle of Willis, the fetal type PCA (FT) where the PCA originates directly from the internal carotid artery (ICA), by using extracranial oscillation of the ICA and vertebral artery (VA). Visualization of the basilar artery (BA) by TCCS can be challenging. Frequently, the detection of a stenosis or occlusion of the BA has to rely on indirect signs like a highly pulsatile flow in the VA. In case of a distal BA occlusion, however, flow of the VA can be even normal. In a recently published anatomical study an average BA length BA of 33±6 mm with a median of 31 mm and a range of 25-57 mm was reported. We studied the ability to visualize a maximum length of the BA by TCCS combining the transforaminal axial access for the proximal part and the transtemporal coronal approach for the distal BA segment. TCCS insonation of the PCA is commonly performed in an axial midbrain insonation plane. The proximal PCA is easily identified as a vessel, originating from the top of the basilar artery (BA). However, the initial segment of the SCA also originates from the top segment of the BA and parallels the PCA, therefore, confusion of these vessels is possible. The aim of our study was also, to differentiate proximal PCA and SCA by means of TCCS and to analyze and compare their flow response during a visual stimulus. Methods: 60 subjects (mean age 39±11 years) without a relevant vascular pathology and with a sufficient temporal bone window (fully visible M1-segment of the MCA and A1-segment of the ACA) allowing complete visualization of the main stem of the PCA were examined by TCCS. Using the transtemporal axial plane four PCA branches were identified from anterior to posterior as follows: in the pontomesencephalic plane 1) the anterior temporal artery and 2) the occipito-temporal artery, in the mesencephalothalamic plane 3) the parieto-occipital artery, and in the mesencephalic plane 4) the calcarine artery. Non-angle corrected velocities were recorded. FT PCA was defined to be present, if extracranial manual oscillation of the ICA yielded a greater effect in the Doppler spectrum of the P2-segment than oscillation of the VA. We visualized a maximum length of the BA by TCCS combining the transforaminal axial access for the proximal part and the transtemporal coronal approach for the distal BA segment. The proximal PCA and SCA were insonated using a coronal insonation plane and identified by their anatomical relationship. The visible length was measured and blood flow velocities recorded at rest and during visual stimulation. Results: Detection rate and flow velocities of the four cortical PCA branches were as follows: 1) 106/120 (88%), 25/13 cm/s, 2) 115/120 (96%), 36/18 cm/s, 3) 83/120 (69%), 44/23 cm/s, and 4) 74/120 (62%), 36/18 cm/s. Detection rate and flow velocities of the PCA segments were: P1) 117/120 (97,5%), 60/28 cm/s, P2) 120/120 (100%), 63/30 cm/s, P3) 120/120 (100%), 63/30 cm/s. FT PCA was found in 19 % (23/120 sides) in 22 subjects, in one case on both sides. The BA was visualized in all subjects via both approaches. The maximal detectable BA length via the transforaminal and transtemporal approach was 26± 8 mm and 18±5 mm, respectively. Assuming an average anatomical total BA length of 33±6 mm we supposed complete vessel visualization in 44 subjects (73%). Identification and differentiation of both vessels, the PCA and SCA, succeeded in 101 of 120 sides (84,2%). PCA systolic flow velocities at rest and during visual stimulation were 58,4±11 and 71,8±13 cm/s (23,6% increase), SCA velocities 50,7±12 and 53,5 ±13 cm/s, respectively (5,8% increase). The difference was significant (p < 0.001). Conclusion: TCCS allows the detection and differentiation of PCA branches in good correlation with the anatomical and angiographic literature. The commonly used, simplified P1/P2-differentiation should be left and changed into the suggested analysis to improve concordance of findings between TCCS and other neuroangiological techniques. It will also allow a more precise description of pathological PCA findings. TCCS can visualise more than just the proximal BA segment. The combined transforaminal and transtemporal insonation approach may permit total BA insonation and should be performed, whenever BA pathology is assumed. Using the coronal transtemporal insonation approach, TCCS allows to identify and distinguish the proximal PCA and SCA. Our study is the first to provide a systematic ultrasound assessment of the SCA and gives data on normal flow velocities and reactivity to a visual stimulus.