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Moderne Ultraschalldiagnostik

Optionen und Perspektiven am Bewegungsapparat

Im Gegensatz zu vielen anderen Fachdisziplinen, in denen die Sonografie zunehmend dem steigenden Zeit- und Kostendruck zum Opfer fällt, hat sie in der Sportorthopädie und Sporttraumatologie in den letzten Jahren eher an Bedeutung gewonnen. Dank moderner, immer kleinerer und leistungsfähiger Ultraschallgeräte und insbesondere aufgrund der Möglichkeit einer direkten Diagnosestellung, ist die Sonografie des Bewegungsapparates aus der Praxis klinisch tätiger Sportorthopäden oder Sporttraumatologen nicht mehr wegzudenken.

So hat die American Medical Society for Sports Medicine (AMSSM) 2015 erstmalig ein „Sports Ultrasound Curriculum“ sowie ein „Positionspapier zum interventionellen Ultraschall des muskuloskelettalen Systems“ herausgegeben, in dem die wichtigen Ausbildungsziele des muskuloskelettalen Ultraschalls (MSU) definiert wurden (siehe dazu Finnoff et al Br J Sports Med 2015, Finnoff et al PMR 2015). Auch wenn die Befunde nicht gleichermaßen reproduzierbar sind wie bei einer Kernspintomografie und die Untersuchung persönliche Zeit in Anspruch nimmt, machen die Möglichkeiten einer seitenvergleichenden, dynamischen Untersuchung sowie die direkte Verfügbarkeit die Ultraschalluntersuchung für den praktizierenden Sportorthopäden wertvoll. Darüber hinaus eröffnen moderne Sonografiegeräte neue therapeutische Optionen wie ultraschallgestütze Infiltrationen und minimalinvasive Operations­methoden.

Abb.1 Insertionstendopathie der Achillessehne mit ­Verdickung der Sehne, intratendinöser Partialruptur und Kalzifikationen
Abb. 2 Mid portion tendinopathie mit ­ausgeprägten Neovaskularisationen
Die für die Sportorthopädie und -traumatologie entscheidenden technischen Innovationen des MSU der letzten Jahren waren neben der Optimierung des Farb- und Powerdopplers und der Verbesserung der Auflösung der Schallköpfe die (Scherwellen-) Elastografie, der kontrastmittelgestütze Ultraschall (CEUS) und­ die Einführung von Punktionshilfen, die Inter­ventionen ins­besondere in tieferen Schichten vereinfachen. Dank der Implementation moderner Technik in immer kleineren Geräten sind die „On-field-Sonografie“ und die Mitnahme der Geräte in Trainingslagern im Profisport zum Standard geworden.

Klassische und neue Indikationsgebiete

Die klassischen Indikationsgebiete des muskuloskelettalen Ultraschalls beim Sportler umfassen Muskel- und Sehnenverletzungen, insbesondere der Oberschenkel- und Unterschen­kel­muskulatur, die Darstellung der Sehnen­(-ansätze) an Schulter, Ellenbogen, Becken, Hüfte, Knie, Sprunggelenk und Ferse, die Gelenksonografie sowie die Darstellung von Weichteilprozessen. Die (Power-)Dopplersonografie liefert dabei wichtige Zusatz­informationen über eine lokale Hyperämie im Rahmen von entzündlichen Prozessen sowie die intra- und peritendinöse Gefäßsitutation/Neovaskularisation. Mit den neuen hochauflösenden Geräten werden nun auch sehr feine Strukturen wie Nerven und Bänder gut darstellbar, so dass sich das Indikationsspektrum deutlich erweitert hat. So sind beispielsweise die Kollateralbänder an Knie- und Sprunggelenk und die Syndesmosenbänder sehr gut darstellbar, ebenso wie periphere Nerven bei der Frage nach Kompres­sionssyndromen. Weitere neue Indikationen, die in den kommenden Jahren vermutlich an Bedeutung gewinnen werden, sind einerseits funktionelle Untersuchungen, beispielsweise der Rücken- und Bauchmuskulatur, die Diffe­ren­tial­diagnostik der Sportlerleiste, ultraschallgestütze minimalinvasive Operationsmethoden sowie die Verbesserung der Früherkennung von Überlastungsschäden.

Abb. 3 Bursitis präpatellaris
Dank der hochauflösenden Darstellung, insbesondere sehr oberflächlich liegender Strukturen mit den aktuellen 18–22 MHz Schallköpfen, die zur Etablierung des Begriffes der „Sonohistologie“ geführt hat, konnte das Verständnis der Pathogenese chronischer Tendinopathien erheblich verbessert werden. Grundsätzlich scheint der Entstehung einer schmerzhaften Tendinopathie ein progredienter Prozess zu Grunde zu liegen, der charakterisiert wird von einer zunächst generalisierten Schwellung der Sehne durch Einlagerung von Proteoglycanen und Wasser, gefolgt von der Einsprossung von Neogefäßen, begleitet von freien Nervenen­digungen und schließlich einer fokalen Degeneration bis hin zur (Partial-) Ruptur. Dieser Prozess läuft in ähnlicher Weise an vielen verschiedenen Sehnen des menschlichen Körpers ab. Die Einordnung in den klinischen Kontext wird im Folgenden anhand der Achillessehne näher aus­geführt. Diese ist insbesondere bei Lauf- und Sprungbelastungen extrem hohen Kräften von über dem 10-fachen des Körpergewichtes ausgesetzt. Trotz ihrer enormen Widerstands­fähigkeit ist sie auch am häufigsten von einer Ruptur betroffen. Der typische Knall mit nachfolgender Delle und pathologischem Thompson- und Matles- Test sind typische klinische Merkmale einer solchen Verletzung, der auch bei bis dahin asymptomatischen Personen in nahezu allen Fällen eine degenerative Vorschädigung zu Grunde liegt. Die Sonografie ist in der Folge die wichtigste diagnos­tische Maßnahme, um die richtige Therapieentscheidung zu treffen und den Heilungsverlauf zu monitoren. Armlang et al. haben 2005 eine Klassi­­fi­kation zur sonografischen Einteilung der Achillessehnenrupturen vorgeschlagen, die das the­rapeutische Vorgehen dirigiert. In Abhängigkeit von der Adaptation der Sehnenenden und eines möglichen Interponates kann das Heilungspotenzial bei konservativer Therapie abgeschätzt werden. 

Überlastungsbeschwerden der Achillessehne und Insertionstendopathie

Bei Überlastungsbeschwerden der Achillessehne ist die Powerdopplersonografie die Methode der ersten Wahl zur Diagnosestellung, Quantifizierung der degenerativen Veränderungen und differentialdiagnostischen Abklärung der Algo­genese. Klassische Ultraschallmerkmale des Graustufenschalls sind die Aufhebung der hier­archischen Kollagenstruktur mit hypoechogenen Arealen, spindelförmiger Verdickung der Sehne sowie den typischerweise von ventral in die Sehne einsprossenden Neovaslularisationen (Abb. 2). Mit hochauflösenden Geräten können auch relevante Partial­rupturen zuverlässig detektiert werden. Hyperechogene Areale intratendinös weisen auf internistische Grund­erkrankungen wie Gicht, Hypercholsterinämie oder eine zurückliegende Verletzung der Sehne hin. 

Panoramaultraschall der Patellasehne bei typischer chronischer proximaler Patellasehnentendinopathie sowie das zugehörige Elastogramm.

Bei der Insertionstendopathie findet man eine Auftreibung der Sehne im Bereich des Tuber calcanei mit hypoechogenen Arealen; häufig auch hyperechogene Arealen im Sinne von Ansatzverkalkungen und eine Prominenz des Tuber calcanei beim Vorliegen einer Haglund Ferse (Abb. 1). Auf häufig anzutreffende par­tial­rupturierte Achillessehnenanteile zwischen Calcaneus und Achillessehne sollte speziell geachtet werden, da diese entscheidend sind für die Wahl der optimalen Therapie. Auch eine Verdickung des subachillären Schleimbeutels, ggf. mit entzündlicher Begleitreaktion, kann sonografisch hervor­ragend ­detektiert werden, wobei hier auf einen sehr geringen Schallkopfdruck und den Vergleich mit der ­Gegenseite zu achten ist. Insbesondere bei hoher Dopplersignalintensität in und um die Sehne sollte unbedingt nach rheumatischen Grunderkrankungen wie Spondyl­arthropathien gefahndet werden. Auch bei anderen  Differen­tialdiagnosen hilft die Sonografie, da auch subkutane Bursitiden (Abb. 3) oder Tendopathien benachbarter Sehnen (im Falle der Achillessehne insbesondere die Plantaris- und Flexor hallucis Sehne) gut abgegrenzt werden können. Beim asymptomatischen Leistungssportler bietet die Powerdopplersonografie darüber hinaus die Möglichkeit einer Früherkennung noch asymptomatischer degenerativer Veränderungen. Dies wurde sowohl für B-Bildparameter bei Laufsportler und Tänzern als auch für Neovaskularisationen im Powerdoppler sowie vermindertem Steifigkeit in der Scherwellen­elastografie bei Laufsportlern gezeigt.

Untersuchungsablauf

Die Untersuchung sollte stets in zwei Ebenen in Bauch­lage bei neutralem Sprunggelenk am entspannten Patienten durchgeführt werden. Auf eine geringe Druckausübung mit dem Schallkopf ist zu achten, da ansonsten die Neogefäße abgedrückt werden und eine Flussdetektion unmöglich wird. Bei der dynamischen Untersuchung im Falle von Rupturen ist ein geringes Bewegungsausmaß ausreichend, um eine vollständige Ruptur von einer höhergradigen Partialruptur zu differenzieren. Die intratendinöse Neovaskularisationen werden üblicherweise nach dem modifizierten Öhberg Score quantifiziert. In gesundem Zustand sind ohne vorangehende sportliche Belastung und ohne die Gabe von Kontrastmittel keine intratendinösen Gefäße nachweisbar, da adulte Sehnen haupt­­sächlich durch Diffusion mit Nährstoffen versorgt werden.  Im Rahmen des Degenerationsprozesses, der ja in den meisten Fällen der schmerzhaften Tendinopahthie zu Grunde liegt, kommt es zum Einsprossen von Mikrogefäßen, die von freien Nervenendigungen begleitet werden und so für den Schmerz (mit)verantwortlich zu sein scheinen. Der Öhberg Score quantifiziert die Anzahl der Gefäße im Untersuchungsfeld 1+ (ein Gefäß, meist ventral der Sehne), 2+ (1?–?2  Gefäße in der Sehne), 3+ (3 Gefäße in der Sehne), 4+ (> 4 Gefäße in der Sehne). 

Therapieoptionen

In den vergangenen Jahren haben sich diverse Therapieoptionen etabliert, welche die minimalinvasive Induktion der Sehnenheilung sowie die Zerstörung der Neovascularisationen zum Ziel haben. Zu diesen Therapieoptionen zählen die perkutane Sklerosierung der Neogefäße mit Äthoxysklerol, das perkutane Needling der Sehne und die perkutane Tenotomie. Unter Ultraschallkontrolle ist die Zugangsmorbität dabei minimal, so dass eine lokale Anästhesie, falls überhaupt erforderlich, ausreichend ist und die Behandlung ambulant durchgeführt werden kann. Da größere randomisierte Studien bislang fehlen, ist die Evidenz bezüglich der besten Therapiemethode sowie konkreter Details (Häufigkeit der Anwendung, erforderlichen Dosierung, Applikationsformen, etc.) aktuell noch unzureichend. Alle Methoden haben jedoch in mehreren Studien vielversprechende Effekte bei geringen Komplikations­raten gezeigt, so dass sie beim Versagen der klassischen konservativen Therapie (Physiotherapie, exzentrisches Krafttraining, Heavy slow resistance Training, Stoßwellentherapie, etc.) eine sinnvolle Therapierergänzung darstellen. Auf klinische und technische Weiterentwicklungen auf diesem Sektor darf man auf alle Fälle gespannt sein.

Fazit

Die (Powerdoppler-)Sonografie ist aus der modernen Sportorthopädie nicht mehr wegzudenken. Sowohl in der Diagnostik von Akutverletzungen als auch bei den häufig vorkommenden Überlastungsbeschwerden der Sehnen stellt die Sonografie ein wertvolles Tool zur differentialdiagnostischen Abgrenzung dar. Auf die technischen Weitereentwicklungen und neue Einsatzgebiete, insbesondere der (Scherwellen-) Elastografie in den kommenden Jahren, darf man gespannt sein.

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Die Autoren

PD Dr. med. Anja Hirschmüller ist Fachärztin für Orthopädie und Unfallchirurgie und Expertin für Verletzungen und Überlastungsschäden von Sehnen und Bändern, sowie muskuloskelettale Ultraschalldiagnostik und ultraschallgesteuerte Interventionen. Sie ist seit 2007 leitende Verbands­ärztin der dt. Nationalmannschaft Paracycling und war 2008, 2012 und 2016 Teil des deutschen Ärzteteams bei den Paralympischen Spielen. Sie ist Mitglied der medizinischen Expertenkommission des DOSB und des Wissenschafts­rates der DGSP.

 

Dr. med. Lukas Weisskopf ist orthopädischer Chirurg und leitender Arzt des Altius Swiss Sportmed Center in Rheinfelden. Er ist Spezialist für Achillessehnen- und Patellarsehnenverletzungen und Mitglied der Achilles Tendon Study Group sowie Gründer des ersten Sehnenzentrum Schweiz. Er ist Verbandsarzt von Swiss Ice Hockey, Swiss Curling und Swiss Handball, Olympiaarzt­ in Vancouver 2010 und Sochi 2014. Vorstands­mitglied SGSM (schw. Gesellschaft für Sport­medizin), Mitglied des Medical Boards von Swiss Ice Hockey, Vize-Präsident der GOTS. 2015 wurde er von der GOTS zum Sportarzt des Jahres gewählt.

 

Zum Thema

Elastografie und Scherwellenelastografie sind interessante neue Ultraschall­techniken, mit deren Hilfe nun zusätzlich zu den Informationen über Struktur und Vaskularisation auch Informationen über die mechanischen Eigenschaften der Gewebe gewonnen werden können.

Bei der Elastografie geschieht dies anhand einer mechanischen „Palpation“ der Sehne durch den Untersucher, indem der Schallkopf mit vorgegebener Frequenz auf das zu untersuchende Gewebe ­gedrückt wird. Durch die Kompression  erntsteht eine Verschiebung („strain“) des Gewebes, die bei harten Geweben kleiner ist als bei weichen.

Bei der Scherwellenelastografie sendet der Schallkopf Wellen von höherer Intensität und längerer Dauer als die normalen Ultraschallwellen aus (50?–?800?µs verglichen mit 1.2?µs). Wenn die Wellen pausieren und sich das Gewebe relaxiert entsteht eine sog. „Scherwelle“, die mit den  Wellen verglichen wird, die durch einen ins Wasser fallenden Stein erzeugt werden. Diese Scherwellen durchdringen hartes Gewebe schneller als weiches. So kann mit Hilfe dieser Technik eine Quantifikation der Steifheit des Gewebes vorgenommen werden. Dies gelingt ins­besondere bei langen, oberflächlich liegenden Geweben wie der Achillessehne gut.

Einige jüngst veröffentlichte Studien zeigen vielversprechende erste Ergebnisse bei der Detektion früher Stadien einer Tendion­pathie (vgl z.?B. Dirrichs et al. 2017, ­Greenleaf and Urban 2016).

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