D) DEUTSCHE MEDIZINISCHE WOCHENSCHRIFT
Alle Manuskripte sind direkt an die Schriftleitung zu richten. Grundsätzlich werden nur solche Arbeiten angenommen, die vorher weder im Inland noch im Ausland veröffentlicht worden sind. Die Manuskripte dürfen auch nicht gleichzeitig anderen Blättern zum Abdruck angeboten werden. - Mit der Annahme des Maduskriptes erwirbt der Verlag für die Dauer der gesetzlichen Schutzfrist die ausschließliche Befugnis zur Wahrnehmung der Verwertungsrechre im Sinne der SS IS ff. des Urheberrechtsgeaetzes. Übersetzung, Nachdruck - auch von Abbildungen - Vervielfältigung auf fotomechanischem oder ähnlichem Wege oder im Magnetton-Verfahren, Vortrag, Funk- und Fernsehsendung sowie Speicherung in Datenverarbei-
tungsanlagen - auch auszugsweise - sind nur mit
schriftlicher Zustimmung des Verlages gestattet. - Für den persönlichen Gebrauch dürfen von Beiträgen oder
Teilen von diesen einzelne Kopien hergestellt werden. - Jede im Bereich eines gewerblichen Unternehmens hergestellte Kopie dient im Sinne von
S
54.
Abs. 2 UrhG gewerblichen Zwecken und ist ge-
bührenpflichtig. Die Gebühr beträgt DM ,40 je vervielfältigte Seite. Sie wird entrichtet entweder
durch Anbringen einer entsprechenden Wertmarke oder durch Bezahlung an die VG Wissenschaft GmbH.,
Frankfurt a. M., Großer Hirschgraben 17/21, von der
weitere Einzelheiten zu erfragen sind. - Die Auf-
nahme der Zeitschrift in Lesezirkel ist nicht gestattet. © Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1976 . Printed in Germany
Nr. 20 . Jahrgang 101
Stuttgart, 14. Mai 1976
Dtsch. med. Wschr. 101 (1976), 765-769
© Georg Thieme Verlag, Stuttgart
Wert und Einsatzmöglichkeit Th. Grumme, W. Meese und S. Lange Neurochirurgische Klinik (Leiter: Prof. Dr. Dr. R. Wüllenweber) und Radiologische Klinik (Kommissarischer Leiter: Prof. Dr. U. Haubold) der Freien Universität Berlin, Klinikum Charlottenburg
Aus eigenen Erfahrungen an 2000 computertomographischen Untersuchungen mit dem EMI-Scan geht hervor, daß diese neue Untersuchungstechnik eine wesentliche Bereicherung in der Diagnostik von Hirnerkrankungen darstellt. Von 250 Hirntumoren konnten 98°/o nachgewiesen werden. Die Differenzierung von Hirnmassenblutungen und Infarkten sowie von Kontusionsödemen und traumatischen intrazerebralen Blutungen ist möglich. Das Hirnödem in seinen verschiedenen Formen und Ausdehnungen läßt sich erstmals sichtbar machen. Postoperative Kontrollen und Verlaufsbeobachtungen bei Gefäßprozessen, malignen Tumoren und drainagepflichtigen Hydrocephali sind vereinfacht. Die Luftenzephalographie bleibt nur mehr speziellen Fragestellungen vorbehalten. Die Angiographie ist bei Gefäßprozessen als die Methode der Wahl anzusehen und muß stets bei Patienten mit raumfordernden Prozessen vor der Operation durchgeführt werden. Der englische Physiker G. N. Hounsfield (16, 17) entwickelte 1968/1973 die axiale Computertomographie, die von Ambrose (1.-3) 1973 in die klinische Diagnostik zerebraler Erkrankungen eingeführt wurde. Seitdem haben verschiedene Autoren des angloamerikanischen Schrifttums (1-4, 6, 8-10, 12, 18, 20-23, 25-36), aber auch aus Skandinavien (7, 11), der Schweiz (24) oder dem französischen Sprachraum (5) bewiesen, daß die Computertomographie eine sehr aussagekräftige Untersuchungsmethode auf dem Gebiet der Neuroradiologie ist. Auch aus Deutschland liegen verschiedene Veröffent-
lichungen über die Anwendung der Computertomographie vor (13-15, 19, 37).
Röntgenologische Grundlagen Die Computertomographie beruht auf der Röntgenstrahlenabsorptionsmessung durch Detektoren. Die Apparatur setzt sich aus einem
Transverse axial computerized tomography (EMI scan): value and indications The results of transverse axial computerized tomography by EMI scan (transverse CAT) in 2000 examinations are reviewed. The method was shown to enlarge significantly the diagnostic possibilities in cerebral disease. A correct identification of intracranial tumour was made in 98°/o of 250 cases. Cerebral haemorrhage, infarction and contusional oeuema could be differentiated. Various forms and extensions of cerebral oedema were visualized as never before. Postoperative changes and the course of vascular disease, tumour or hydrocephalus after shunt were demonstrated at an early stage. The indications for pneumo-encephalography have been reduced to a few very special situations. On the other hand, angiography is still of decisive value in vascular cerebral disease and should be performed before surgery in case of space-occupying lesions.
Abtastgerät mit Röntgenröhre und Szintillationszählern, einem Steuergerät, einem Computer mit Magnetplattenspeicher, einem Oszilloskop als Sichtgerät, einem Drucker und einem Fernschreiber zusammen. Ein fein eingeblendeter Röntgenstrahl durchsetzt den Schädel des Patienten in einer Reihe von 0,8 oder 1,3 cm breiten Schichten, wobei zwei nebeneinanderliegende Schnitte simultan abgeleitet werden. Die Intensitätsschwächung des Röntgenstrahles wird von dem Szintillationsdetektor gemessen. In einer Ebene werden 240 Meßpunkte abgeleitet. Röntgenröhre und die entgegengesetzt liegenden Bestrahlungsdetektoren werden nach Abtastung einer Ebene um 1° Grad gedreht, und der Meßvorgang wird wiederholt. Nach fünfminütiger Untersuchung ergeben sich aus 180 Meßvorgängen pro Schnittebene 43 200 Messungen. Der Computer errechnet hieraus die Absorptionswerte jedes Schnittes, die auf einer Matrix von 160 X 160 Kanälen, entsprechend 1,5 X 1,5 mm pro Kanal, auf
der Kathodenstrahiröhre als Bild sichtbar werden. Die Meßwerte können auch vom Zeilendrucker als numerischer Wert des Absorptionskoeffizienten ausgeschrieben werden. Die Absorptionswerte beziehen sich auf eine willkürliche Skala, die auf den während der Untersuchung auftretenden Extremen, nämlich Luft = - 500 Einhei+ 500 Einheiten, beruht. Gemäß dieser Skala finten, Knochen
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Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
766
Grumme u. a.: Kraniale Computertomographie
den sich für die verschiedenen intrakraniellen Strukturen unterschiedliche Werte: zum Beispiel Fettgewebe - 15, Wasser ± 0, Gehirnsubstanz + 12 bis + 18, geronnenes Blut + 30 bis + 40, intrakranielle Verkalkungen > 40. Die Röntgenstrahlenabsorption wird mit 0,50/o Fehlerbreite gemessen. In senkrechter Aufsicht zum Schnitt
beträgt die kleinste nachweisbare Fläche 3 X 3 mm, die Breite des Schnittes als dritte Dimension 8 oder 13 mm. Die Strahienbelastung an der Oberfläche liegt bei einem Abtastvorgang bei 1 bis 3 R, die Gonadenbelastung bei 1 mR; dies entspricht den bei der üblichen Schädel-Nativ-Aufnahme verabreichten Dosen.
Ableiningstechnik Der Patient liegt auf dem Untersuchungstisch und befindet sich mit seinem Kopf im Abtastgerät; eine Gummihaube, die mit Wasser gefüllt dem Kopf innig anliegt, dient zur Schwächung des Absorptionssprunges von Luft zum Schädelknochen, zur Fixierung des Patientenkopfes und Luftkompression im Haarbereich (Abbildung 1).
Deutsche Medizinische Wochenschrift
gekräftige Bildqualität. Kinder unter 4 Jahren, alle unruhigen Patienten bedürfen einer Intubationsnarkose. Bei raumfordernden intrakraniellen und intraorbitalen sowie akuten vaskulären Prozessen wird eine langsame, zumeist S Minuten dauernde intravenöse Kontrastmittelinjektion durchgeführt: 1 ml 60°/oiges Angiografin pro kg Körpergewicht.
Klinische Befunde Die bisherigen eigenen Erfahrungen stützen sich auf 2000 computertomographische Untersuchungen, die mit
dem EMI-Scan vom 1. Mai 1975 bis 31. Januar 1976 an 1800 Patienten durchgeführt wurden. Die Beurteilung der computertomographischen Befunde berücksichtigt einerseits die Form und Lage des Ventrikelsystems,
analog den Befunden bei der Luftenzephalographie, andererseits die Dichteveränderung des pathologischen
Abb. 2. Skizze der normalen Schichten (nach Müller et al. [24]).
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Prozesses. Die Standardebenen mit den entsprechenden Ventrikelanteilen sind in der Abbildung 2 schematisch
dargestellt. Die dichteverändernden pathologischen Pro-
zesse werden hinsichtlich ihrer Beurteilung stets im
Abb. 1. Patient auf dem Untersuchungstisch, Kopf in der »Headbox».
Vergleich zum normalen Hirngewebe gesehen. Wir unterscheiden vier Arten von dichteverändernden Läsionen: Veränderungen mit niedrigerer Dichte als normales Hirngewebe, Veränderungen mit höherer Dichte als normales Hirngewebe, Veränderungen mit teils niedrigerer, teils höherer Dichte als normales Hirngewebe,
Veränderungen mit gleicher Dichte wie normales Die Computertomographie wird in horizontaler Schnittführung durchgeführt, wobei die Orbito-meatal-Linie (äußerer Augenwinkel Meatus acusticus externus, sogenannte »deutsche Linie») als Basislinie herangezogen wird. Bei jedem Abtastvorgang wird eine 13 mm voneinander getrennte Doppelschicht, die auch wahlweise auf einen Abstand von 8 mm verändert werden kann, abgeleitet. Der gesamte intrakranielle Raum kann in drei, unter Umständen auch vier Doppelschichten von der Orbito-meatal-Linie aus in Horizontalebenen erfaßt werden. Die Dauer der gesamten Untersuchung beträgt knapp 30 Minuten. Die spezielle Diagnostik der hinteren Schädelgrube erfordert eine Kippung der »deutschen Linie« um 15-20° nach kranial. Die Untersuchungen der Orbita erfolgen parallel der Verbindungslinie zwischen äußerem Gehörgang und unterem Orbitalrand. Die ruhige Lage des Kopfes in der Gummihaube des Abtastgerätes ist die absolute Voraussetzung für die korrekte, diagnostisch aussa-
Hirngewebe. Hirntu moren
Von 250 Hirntumoren wurden 240 (96%) nativ schon nachgewiesen. Die zusätzliche Gabe von Kontrastmittel,
die zu einer Anhebung der Gewebsdichte in der Geschwulst führt, erlaubte die Darstellung weiterer sechs Tumoren. Die Nachweisrate der Hirntumoren beträgt insgesamt 98,4%. Bei den vier Hirngeschwülsten, die sich dem Nachweis entzogen, handelt es sich um einen Thalamustumor, zwei Metastasen in der hinteren Schädeigrube sowie eine 1 X 1 cm große Metastase rechts
parietal ohne jegliches begleitendes Odem. Die unterschiedliche Röntgendichte der Hirntumoren sowie ihr Verhalten nach Kontrastmittelinjektion erlauben folgende Einteilung:
Tumoren mit erhöhter Dichte: Meningeom (Abbildung 3'), Acusticusneurinom (Abbildung 4 b), Hypophysenadenom (Abbildung 4 a), Kraniopharyngeom, Spongioblastom, Gliome des Grades II, Verkalkungen
in Tumoren. Raumfordernde Prozesse mit erhöhter Dichte finden sich am häufigsten.
Tumoren mit erniedrigter Dichte: Astrozytom Grad I, Oligodendrogliom Grad I (Abbildung S a), vorwiegend zystische Tumoren, Epidermoid, Lipom.
Tumoren mit erniedrigter und erhöhter Dichte: Mit Ausnahme von Tumoren, die neben Zonen erniedrigter Dichte Verkalkungen aufweisen, wie das Ohgodendrogliom Grad I, gehören hierher schneller wachsende, zumeist maligne Hirntumoren. Das Glioblastom (Abbildung Sb) ist durch ein buntes Bild charakterisiert; neben einem sogenannten Ringtyp mit zentraler Nekrose
kann man einen mehr knollenartigen Tumortyp mit erheblichem perifokalem Odem und schließlich einen Mischtyp mit Zonen erhöhter und erniedrigter Dichte sowie einem ausgedehnten perifokalen Odem beobachten. Hirnmetastasen (Abbildung 6 a und b) weisen eben-
Grumme u. a.: Kraniate Computerromographie
767
zurückliegenden Schädel-Hirn-Traumen, zerebrale Traumatisierungen nach frischen und alten Schädelschüssen lassen sich darstellen. Gutachterliche Aussagen bei Schädel-Hirn-Verletzten werden erheblich erleichtert. Das Hirnödem
Die Computertomographie erlaubt
es
erstmals, das
Hirnödem verschiedenster Ursache sichtbar zu machen. Die Einlagerung von Flüssigkeit in Hirngewebe ist durch Dichteminderung gekennzeichnet. Das Hirnödem zeigt sich am ausgeprägtesten bei Ghioblastomen (Abbildung
S b), Metastasen (Abbildung 6 a und b) und Meningeomen (Abbildung 3). Das tumorbedingte Hirnödem beschränkt sich auf die nähere Umgebung der Hirngeschwülste, ist weitgehend an die weiße Substanz gebunden, hängt von der Größe und Malignität des Hirntumors ab und kann entsprechend der Lokalisation ein trichter- oder fingerförmiges Aussehen (Abbildung 3 und S b) annehmen. Bei Schädel-Hirn-Verletzungen finden sich Ödemzonen in der näheren Umgebung von Kontusionen oder kleineren Blutungen sowie periventrikulär. Das traumatisch bedingte maligne Odem hat einen diffusen Charakter, wodurch es zu einer fast völligen Kompression des Ventrikelsystems kommen kann (Abbildung 10 a und b).
so ein variables Bild auf und sind sehr oft durch die Multiplizität der Lokalisation charakterisiert. Das Perifokalödem ist häufig sehr ausgeprägt.
Blutungen in Hirngeschwülste lassen sich eindeutig nachweisen. Hirntumoren mit erniedrigter Dichte, wie das Astrozytorn Grad I, lassen sich mitunter schwer von den Veränderungen trennen, die durch das Hirnödem verursacht werden. Auch andere intrakranielle raumfordernde Prozesse, wie Hirnabszesse, Arachnoidalzysten, Pneumatocelen, lassen sich darstellen. Schädel-Hirn-Verletzungen
Den eigenen Erfahrungen liegen 150 neurotraumatologische Fälle zugruñde. Das Computertomogramm ermöglicht eine Unterscheidung zwischen einer Hirnkontusion mit Odem und einer akuten intrakraniellen Blutung. Die diagnostische Klärung epiduraler und akuter subduraler Hämatome (Abbildung 7 und 8 c) sowie von Blutungen in Kontusionsgebiete (Abbildung 9) gelingt ohne Schwierigkeiten, da koaguliertes Blut eine deutlich höhere Dichte als Hirngewebe aufweist; fließendes Blut läßt sich dagegen im Nativ-Scan nicht nachweisen. Die chronisch subduralen Hämatome (Abbildung 8 a und b) bieten ein recht unterschiedliches Bild; entsprechend dem Grad der Verflüssigung oder Koagulation finden sich Subduralhämatome mit niedriger, gleicher sowie niedriger und erhöhter Dichte. Bei dem letztgenannten gemischten Hämatomtyp führt die Rückenlagerung des Patienten während der Untersuchung zur Sedimentation der Hämatomflüssigkeit (Abbildung 8 b). In einigen Fällen gelingt es durch Kontrastmittelgabe, die Dichte-Erhöhung in der Hämatommembran nachzuweisen. Substanzdefekte nach länger * Abbildungen 3-14 siehe Tafeln Seite 783-785
Vaskuläre Prozesse
Die Differenzierung zwischen einer akuten intrazerebralen Massenblutung und einem mehr oder minder stark ausgeprägten Hirninfarkt gelingt immer. Die stärker erhöhte Dichte einer frischen Massenblutung hebt sich deutlich gegenüber der erniedrigten Dichte von Infarktzonen ab (Abbildung li a und b). Ausmaß, Lokalisation der Massenbiutung, möglicher Einbruch in das
Ventrikelsystem bestimmen die weiterführende Diagnostik und den operativen Eingriff. Nicht jeder Einbruch einer Massenbiutung in das Ventrikelsystem bedingt eine infauste Prognose. Sicher faßbare Zeichen verminderter Dichte bei akuten Gefäßverschlüssen lassen sich erst nach etwa 15 bis 18 Stunden nachweisen. Mitunter besteht in dieser Phase ein diffuses Hirnödem. Die Diagnostik im Spätstadium von Infarkten bereitet demgegenüber keine Schwierigkeiten (Abbildung 11 a, 12 a und 12 b). Da fließendes Blut mit Hirn isodens ist, lassen sich Angiome und Aneurysmen nur dann darstellen,
wenn sich Koagula in diesen Gefäßveränderungen befinden oder die Kontrastmittelgabe zu einer Dichteanhebung führt. Diffuse zerebrale Gefäßprozesse äußern sich häufig in einem im Computertomogramm sehr gut sichtbaren Hydrocephalus externus und internus. Die eigenen Erfahrungen gründen sich auf 240 Fälle.
Erkrankungen im Kindesalter
Krankhafte Veränderungen des Ventrikelsystems (Hydrocephalus, Porenzephalie, Septum-pellucidum-Zyste), Hirnmißbildungen, degenerative Entmarkungserkrankungen, subdurale Ergüsse lassen sich durch die Computertomographie diagnostizieren (Abbildung 13 a
und b). Die Kontrolle von Hydrocephali, die eines
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Nr. 20, 14. Mai 1976, 101. Jg.
Grumme u. a.: Kraniale Computertomographie
Shunts bedurften, gestaltet sich einfach. Dabei hat sich gezeigt, daß das vorher hydrozephale Ventrikelsystem
bei intakter Drainage völlig kollabieren kann. Die Shuntpflichtigkeit eines Hydrocephalus ist oft an einer besonders auffälligen Erweiterung der Hinterhörner zu erkennen. Die Untersuchungen bei 400 Kindern erbrachten eine entscheidende Verbesserung in der Diagnostik zerebraler Erkrankungen.
Deutsche Medizinische Wochenschrift
thode der Wahl. Vor operativer Entfernung von Hirntumoren ist stets ein Angiogramm zu fordern. Die Computertomographie ersetzt in keiner Weise den neurologischen Untersuchungsbefund, sondern setzt ihn im Gegenteil voraus. Das computertomographische Ergebnis muß stets im Kontext mit allen klinischen und paraklinischen Befunden gesehen werden. Literatur
Orbita prozesse
Bei 42 Patienten wurde eine Untersuchung der Orbita durchgeführt. Das normale Orbitatomogramm (Abbildung 14 a) zeigt den Nervus opticus, teilweise auch die äußeren Augenmuskel; diese Strukturen heben sich vom retrobulbären Fettgewebe recht gut ab. Orbitatumoren (Abbildung 14 b) mit Exophthalmus können erst dann als gesichert angesehen werden, wenn sie sich direkt unter Umständen erst nach Kontrastmittelgabe - abbilden. Die Diagnostik am Auge selbst ermöglicht die Dar-
stellung der verlagerten Linse, größerer Aderhauttumoren und operativ implantierter Kunststoffe.
Beurteilung des Verfahrens Die kraniale Computertomographie mit der hochauflösenden 160 X 160-Matrix bedeutet eine richtunggebende diagnostische Verbesserung auf dem Gebiet der Neuroradiologie. Die Fachgebiete der Neurologie, Neurochirurgie, Neuropädiatrie, Psychiatrie, aber auch der Inneren Medizin, der vaskulären Chirurgie der Halsgefäße erhalten eine wesentliche diagnostische Bereicherung. Hirntumoren lassen sich in 98% nachweisen, ein Ergebnis, das bisher keiner anderen diagnostischen Unter-
suchungsmethode gelang. Die wichtige Trennung von Hirnmassenblutung und Infarkt oder von Kontusionsödem und traumatischer intrakranieller Blutung gelingt. Die verschiedenen Formen und Ausdehnungen des Hirn-
ödems können erstrnals direkt nachgewiesen werden. Verlaufsbeobachtungen in der postoperativen Phase, bei Metastasen, bei Gefäßprozessen und beim Hirnödem, Kontrollen von Hydrocephali sind wesentlich erleichtert, teilweise erstmals überhaupt möglich. Die Computertomographie belastet den Patienten nicht, wenn man die unter Umständen notwendige Narkose und die Kontrastmittelgabe nicht berücksichtigt. Die Strahlenbelastung ist gering. Die Stellung der klassischen neuroradiologischen Me-
thoden hat sich nach Einführung der Computertomographie etwas geändert. Die Luftenzephalographie sollte denjenigen Fällen vorbehalten bleiben, bei denen eine funktionelle Diagnostik der intrakraniellen Liquor-
wege notwendig ist, unklare Mittellinienprozesse vorliegen oder fragliche Befunde im Computertomogramm und der Angiographie in auffälligem Gegensatz zu neurologischen Ausfällen stehen. Beim Abwägen des Für und Wider der Luftenzephalographie sollte an die unangenehmen Nebenerscheinungen dieser Untersuchungs-
methode für den Patienten gedacht werden. Bei allen Gefäßerkrankungen bleibt die Angiographie die Me-
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Nr. 20, 14. Mai 1976, 101. Jg.
783 Zur Arbeit Grumme u. a. (Seite 765-769)
Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
Abb. 4a. Links parasellärcs Hypophysenadenom (nach Kontrastmit-
Abb. 4h. Rcchtsseitiges Acusticusneurinorn (nach Kontrastmitte!-
telgabe).
gabe).
Links fronto-teinporales Oligodendrogliom Grad! (nach Kontrastmittelgabe).
Abb. Sb. Rechtsseitiges G!iob!astorn (nach Kontrastniitrelgabc).
Abb. Sa.
Abb. 6a. Rechts parietale Me-
Abb. 6b. Links frontale Mela-
lanommetastase.
nommetastase, Kontrolle nach 3 Wochen;
rechts parieta!e
Me-
tastase nach ßestrahlung rückgebi!det.
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Abb. 3. Meningeom frontal mitbeiderseitigem trichterförmigen Ödem (nach Kontrastmittelgabe).
Abb. 7. Epidura!es Hämatom links pancta!, Hirnkontusion rechts frontal bei fronto-basaler Schädel-Hirn-Verletzung.
784 Zur Arbeit Grumme u. a, (Seite 765-769)
Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
suhdurales
Abb. 8h.
Abb. 9. Bifrontale Kontusionsblu-
Abb. lOa. Hirnödem, zugeschwollenes Ventrikelsystem.
tungen.
Hämatorn links parietal mit Sedimentation des Hämatominhaltes.
cerebri media links unter Ein-
Abb. lib. Intrazerebrale Masscnblutung links im Bereich der
beziehung der Stammganglien, 3 Monate alt.
Stammganglien einbruch.
Abb. lia. Verschlu1 der Arteria
flTlit
Ventrikel-
Abb. Sc. Akutes subdurales Hämatom rechts fronto-temporoparietal.
Abb. lob. Kontrolle lo Tage später, Ventrikelsystern entfaltet.
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Chronisch
Chronisch subdurales Hämatom rechts temporo-parietal, isodens mit Hirngewebe. Abb. 8a.
785 Zur Arbeit Grumme u. a. (Seite 765-769)
der Arteria cerebri posterior links, 5 Wochen
Abb. 12a. Verscblu alt.
Abb. 13b. Gchurtsrraurna mit Hydrocephalus, Porenzephalie und links temporo-parietaler Hirnblutung.
Abb. 12b. Tcilverschluß der Artcria cerebri anterior rechts, angiographisch besriitigt.
Abb. 14a. Normale Orbita.
Abb. 13a. Kindlicher Hydrocephalus.
Abb. 14b. Mcningeom der Orbita rechts (nach Kon trastmittelgabe).
Zur Arbeit Kügler u. a. (Seite 779-782)
Generalisierte Herpes-simplex-Virus-Infektion unter dem Bild eines »akuten Abdomens«
Abb. 1. Intraoperariver Situs: stark geschwollcne Leber, bedeckt mit disseni inierten Leberzeilnekrosen.
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Kraniale Computertomographic (EMI-Scan)
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Dtsch. med. Wschr. 101 (1976), 765-769
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Wert und Einsatzmöglichkeit Th. Grumme, W. Meese und S. Lange Neurochirurgische Klinik (Leiter: Prof. Dr. Dr. R. Wüllenweber) und Radiologische Klinik (Kommissarischer Leiter: Prof. Dr. U. Haubold) der Freien Universität Berlin, Klinikum Charlottenburg
Aus eigenen Erfahrungen an 2000 computertomographischen Untersuchungen mit dem EMI-Scan geht hervor, daß diese neue Untersuchungstechnik eine wesentliche Bereicherung in der Diagnostik von Hirnerkrankungen darstellt. Von 250 Hirntumoren konnten 98°/o nachgewiesen werden. Die Differenzierung von Hirnmassenblutungen und Infarkten sowie von Kontusionsödemen und traumatischen intrazerebralen Blutungen ist möglich. Das Hirnödem in seinen verschiedenen Formen und Ausdehnungen läßt sich erstmals sichtbar machen. Postoperative Kontrollen und Verlaufsbeobachtungen bei Gefäßprozessen, malignen Tumoren und drainagepflichtigen Hydrocephali sind vereinfacht. Die Luftenzephalographie bleibt nur mehr speziellen Fragestellungen vorbehalten. Die Angiographie ist bei Gefäßprozessen als die Methode der Wahl anzusehen und muß stets bei Patienten mit raumfordernden Prozessen vor der Operation durchgeführt werden. Der englische Physiker G. N. Hounsfield (16, 17) entwickelte 1968/1973 die axiale Computertomographie, die von Ambrose (1.-3) 1973 in die klinische Diagnostik zerebraler Erkrankungen eingeführt wurde. Seitdem haben verschiedene Autoren des angloamerikanischen Schrifttums (1-4, 6, 8-10, 12, 18, 20-23, 25-36), aber auch aus Skandinavien (7, 11), der Schweiz (24) oder dem französischen Sprachraum (5) bewiesen, daß die Computertomographie eine sehr aussagekräftige Untersuchungsmethode auf dem Gebiet der Neuroradiologie ist. Auch aus Deutschland liegen verschiedene Veröffent-
lichungen über die Anwendung der Computertomographie vor (13-15, 19, 37).
Röntgenologische Grundlagen Die Computertomographie beruht auf der Röntgenstrahlenabsorptionsmessung durch Detektoren. Die Apparatur setzt sich aus einem
Transverse axial computerized tomography (EMI scan): value and indications The results of transverse axial computerized tomography by EMI scan (transverse CAT) in 2000 examinations are reviewed. The method was shown to enlarge significantly the diagnostic possibilities in cerebral disease. A correct identification of intracranial tumour was made in 98°/o of 250 cases. Cerebral haemorrhage, infarction and contusional oeuema could be differentiated. Various forms and extensions of cerebral oedema were visualized as never before. Postoperative changes and the course of vascular disease, tumour or hydrocephalus after shunt were demonstrated at an early stage. The indications for pneumo-encephalography have been reduced to a few very special situations. On the other hand, angiography is still of decisive value in vascular cerebral disease and should be performed before surgery in case of space-occupying lesions.
Abtastgerät mit Röntgenröhre und Szintillationszählern, einem Steuergerät, einem Computer mit Magnetplattenspeicher, einem Oszilloskop als Sichtgerät, einem Drucker und einem Fernschreiber zusammen. Ein fein eingeblendeter Röntgenstrahl durchsetzt den Schädel des Patienten in einer Reihe von 0,8 oder 1,3 cm breiten Schichten, wobei zwei nebeneinanderliegende Schnitte simultan abgeleitet werden. Die Intensitätsschwächung des Röntgenstrahles wird von dem Szintillationsdetektor gemessen. In einer Ebene werden 240 Meßpunkte abgeleitet. Röntgenröhre und die entgegengesetzt liegenden Bestrahlungsdetektoren werden nach Abtastung einer Ebene um 1° Grad gedreht, und der Meßvorgang wird wiederholt. Nach fünfminütiger Untersuchung ergeben sich aus 180 Meßvorgängen pro Schnittebene 43 200 Messungen. Der Computer errechnet hieraus die Absorptionswerte jedes Schnittes, die auf einer Matrix von 160 X 160 Kanälen, entsprechend 1,5 X 1,5 mm pro Kanal, auf
der Kathodenstrahiröhre als Bild sichtbar werden. Die Meßwerte können auch vom Zeilendrucker als numerischer Wert des Absorptionskoeffizienten ausgeschrieben werden. Die Absorptionswerte beziehen sich auf eine willkürliche Skala, die auf den während der Untersuchung auftretenden Extremen, nämlich Luft = - 500 Einhei+ 500 Einheiten, beruht. Gemäß dieser Skala finten, Knochen
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Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
766
Grumme u. a.: Kraniale Computertomographie
den sich für die verschiedenen intrakraniellen Strukturen unterschiedliche Werte: zum Beispiel Fettgewebe - 15, Wasser ± 0, Gehirnsubstanz + 12 bis + 18, geronnenes Blut + 30 bis + 40, intrakranielle Verkalkungen > 40. Die Röntgenstrahlenabsorption wird mit 0,50/o Fehlerbreite gemessen. In senkrechter Aufsicht zum Schnitt
beträgt die kleinste nachweisbare Fläche 3 X 3 mm, die Breite des Schnittes als dritte Dimension 8 oder 13 mm. Die Strahienbelastung an der Oberfläche liegt bei einem Abtastvorgang bei 1 bis 3 R, die Gonadenbelastung bei 1 mR; dies entspricht den bei der üblichen Schädel-Nativ-Aufnahme verabreichten Dosen.
Ableiningstechnik Der Patient liegt auf dem Untersuchungstisch und befindet sich mit seinem Kopf im Abtastgerät; eine Gummihaube, die mit Wasser gefüllt dem Kopf innig anliegt, dient zur Schwächung des Absorptionssprunges von Luft zum Schädelknochen, zur Fixierung des Patientenkopfes und Luftkompression im Haarbereich (Abbildung 1).
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gekräftige Bildqualität. Kinder unter 4 Jahren, alle unruhigen Patienten bedürfen einer Intubationsnarkose. Bei raumfordernden intrakraniellen und intraorbitalen sowie akuten vaskulären Prozessen wird eine langsame, zumeist S Minuten dauernde intravenöse Kontrastmittelinjektion durchgeführt: 1 ml 60°/oiges Angiografin pro kg Körpergewicht.
Klinische Befunde Die bisherigen eigenen Erfahrungen stützen sich auf 2000 computertomographische Untersuchungen, die mit
dem EMI-Scan vom 1. Mai 1975 bis 31. Januar 1976 an 1800 Patienten durchgeführt wurden. Die Beurteilung der computertomographischen Befunde berücksichtigt einerseits die Form und Lage des Ventrikelsystems,
analog den Befunden bei der Luftenzephalographie, andererseits die Dichteveränderung des pathologischen
Abb. 2. Skizze der normalen Schichten (nach Müller et al. [24]).
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Prozesses. Die Standardebenen mit den entsprechenden Ventrikelanteilen sind in der Abbildung 2 schematisch
dargestellt. Die dichteverändernden pathologischen Pro-
zesse werden hinsichtlich ihrer Beurteilung stets im
Abb. 1. Patient auf dem Untersuchungstisch, Kopf in der »Headbox».
Vergleich zum normalen Hirngewebe gesehen. Wir unterscheiden vier Arten von dichteverändernden Läsionen: Veränderungen mit niedrigerer Dichte als normales Hirngewebe, Veränderungen mit höherer Dichte als normales Hirngewebe, Veränderungen mit teils niedrigerer, teils höherer Dichte als normales Hirngewebe,
Veränderungen mit gleicher Dichte wie normales Die Computertomographie wird in horizontaler Schnittführung durchgeführt, wobei die Orbito-meatal-Linie (äußerer Augenwinkel Meatus acusticus externus, sogenannte »deutsche Linie») als Basislinie herangezogen wird. Bei jedem Abtastvorgang wird eine 13 mm voneinander getrennte Doppelschicht, die auch wahlweise auf einen Abstand von 8 mm verändert werden kann, abgeleitet. Der gesamte intrakranielle Raum kann in drei, unter Umständen auch vier Doppelschichten von der Orbito-meatal-Linie aus in Horizontalebenen erfaßt werden. Die Dauer der gesamten Untersuchung beträgt knapp 30 Minuten. Die spezielle Diagnostik der hinteren Schädelgrube erfordert eine Kippung der »deutschen Linie« um 15-20° nach kranial. Die Untersuchungen der Orbita erfolgen parallel der Verbindungslinie zwischen äußerem Gehörgang und unterem Orbitalrand. Die ruhige Lage des Kopfes in der Gummihaube des Abtastgerätes ist die absolute Voraussetzung für die korrekte, diagnostisch aussa-
Hirngewebe. Hirntu moren
Von 250 Hirntumoren wurden 240 (96%) nativ schon nachgewiesen. Die zusätzliche Gabe von Kontrastmittel,
die zu einer Anhebung der Gewebsdichte in der Geschwulst führt, erlaubte die Darstellung weiterer sechs Tumoren. Die Nachweisrate der Hirntumoren beträgt insgesamt 98,4%. Bei den vier Hirngeschwülsten, die sich dem Nachweis entzogen, handelt es sich um einen Thalamustumor, zwei Metastasen in der hinteren Schädeigrube sowie eine 1 X 1 cm große Metastase rechts
parietal ohne jegliches begleitendes Odem. Die unterschiedliche Röntgendichte der Hirntumoren sowie ihr Verhalten nach Kontrastmittelinjektion erlauben folgende Einteilung:
Tumoren mit erhöhter Dichte: Meningeom (Abbildung 3'), Acusticusneurinom (Abbildung 4 b), Hypophysenadenom (Abbildung 4 a), Kraniopharyngeom, Spongioblastom, Gliome des Grades II, Verkalkungen
in Tumoren. Raumfordernde Prozesse mit erhöhter Dichte finden sich am häufigsten.
Tumoren mit erniedrigter Dichte: Astrozytom Grad I, Oligodendrogliom Grad I (Abbildung S a), vorwiegend zystische Tumoren, Epidermoid, Lipom.
Tumoren mit erniedrigter und erhöhter Dichte: Mit Ausnahme von Tumoren, die neben Zonen erniedrigter Dichte Verkalkungen aufweisen, wie das Ohgodendrogliom Grad I, gehören hierher schneller wachsende, zumeist maligne Hirntumoren. Das Glioblastom (Abbildung Sb) ist durch ein buntes Bild charakterisiert; neben einem sogenannten Ringtyp mit zentraler Nekrose
kann man einen mehr knollenartigen Tumortyp mit erheblichem perifokalem Odem und schließlich einen Mischtyp mit Zonen erhöhter und erniedrigter Dichte sowie einem ausgedehnten perifokalen Odem beobachten. Hirnmetastasen (Abbildung 6 a und b) weisen eben-
Grumme u. a.: Kraniate Computerromographie
767
zurückliegenden Schädel-Hirn-Traumen, zerebrale Traumatisierungen nach frischen und alten Schädelschüssen lassen sich darstellen. Gutachterliche Aussagen bei Schädel-Hirn-Verletzten werden erheblich erleichtert. Das Hirnödem
Die Computertomographie erlaubt
es
erstmals, das
Hirnödem verschiedenster Ursache sichtbar zu machen. Die Einlagerung von Flüssigkeit in Hirngewebe ist durch Dichteminderung gekennzeichnet. Das Hirnödem zeigt sich am ausgeprägtesten bei Ghioblastomen (Abbildung
S b), Metastasen (Abbildung 6 a und b) und Meningeomen (Abbildung 3). Das tumorbedingte Hirnödem beschränkt sich auf die nähere Umgebung der Hirngeschwülste, ist weitgehend an die weiße Substanz gebunden, hängt von der Größe und Malignität des Hirntumors ab und kann entsprechend der Lokalisation ein trichter- oder fingerförmiges Aussehen (Abbildung 3 und S b) annehmen. Bei Schädel-Hirn-Verletzungen finden sich Ödemzonen in der näheren Umgebung von Kontusionen oder kleineren Blutungen sowie periventrikulär. Das traumatisch bedingte maligne Odem hat einen diffusen Charakter, wodurch es zu einer fast völligen Kompression des Ventrikelsystems kommen kann (Abbildung 10 a und b).
so ein variables Bild auf und sind sehr oft durch die Multiplizität der Lokalisation charakterisiert. Das Perifokalödem ist häufig sehr ausgeprägt.
Blutungen in Hirngeschwülste lassen sich eindeutig nachweisen. Hirntumoren mit erniedrigter Dichte, wie das Astrozytorn Grad I, lassen sich mitunter schwer von den Veränderungen trennen, die durch das Hirnödem verursacht werden. Auch andere intrakranielle raumfordernde Prozesse, wie Hirnabszesse, Arachnoidalzysten, Pneumatocelen, lassen sich darstellen. Schädel-Hirn-Verletzungen
Den eigenen Erfahrungen liegen 150 neurotraumatologische Fälle zugruñde. Das Computertomogramm ermöglicht eine Unterscheidung zwischen einer Hirnkontusion mit Odem und einer akuten intrakraniellen Blutung. Die diagnostische Klärung epiduraler und akuter subduraler Hämatome (Abbildung 7 und 8 c) sowie von Blutungen in Kontusionsgebiete (Abbildung 9) gelingt ohne Schwierigkeiten, da koaguliertes Blut eine deutlich höhere Dichte als Hirngewebe aufweist; fließendes Blut läßt sich dagegen im Nativ-Scan nicht nachweisen. Die chronisch subduralen Hämatome (Abbildung 8 a und b) bieten ein recht unterschiedliches Bild; entsprechend dem Grad der Verflüssigung oder Koagulation finden sich Subduralhämatome mit niedriger, gleicher sowie niedriger und erhöhter Dichte. Bei dem letztgenannten gemischten Hämatomtyp führt die Rückenlagerung des Patienten während der Untersuchung zur Sedimentation der Hämatomflüssigkeit (Abbildung 8 b). In einigen Fällen gelingt es durch Kontrastmittelgabe, die Dichte-Erhöhung in der Hämatommembran nachzuweisen. Substanzdefekte nach länger * Abbildungen 3-14 siehe Tafeln Seite 783-785
Vaskuläre Prozesse
Die Differenzierung zwischen einer akuten intrazerebralen Massenblutung und einem mehr oder minder stark ausgeprägten Hirninfarkt gelingt immer. Die stärker erhöhte Dichte einer frischen Massenblutung hebt sich deutlich gegenüber der erniedrigten Dichte von Infarktzonen ab (Abbildung li a und b). Ausmaß, Lokalisation der Massenbiutung, möglicher Einbruch in das
Ventrikelsystem bestimmen die weiterführende Diagnostik und den operativen Eingriff. Nicht jeder Einbruch einer Massenbiutung in das Ventrikelsystem bedingt eine infauste Prognose. Sicher faßbare Zeichen verminderter Dichte bei akuten Gefäßverschlüssen lassen sich erst nach etwa 15 bis 18 Stunden nachweisen. Mitunter besteht in dieser Phase ein diffuses Hirnödem. Die Diagnostik im Spätstadium von Infarkten bereitet demgegenüber keine Schwierigkeiten (Abbildung 11 a, 12 a und 12 b). Da fließendes Blut mit Hirn isodens ist, lassen sich Angiome und Aneurysmen nur dann darstellen,
wenn sich Koagula in diesen Gefäßveränderungen befinden oder die Kontrastmittelgabe zu einer Dichteanhebung führt. Diffuse zerebrale Gefäßprozesse äußern sich häufig in einem im Computertomogramm sehr gut sichtbaren Hydrocephalus externus und internus. Die eigenen Erfahrungen gründen sich auf 240 Fälle.
Erkrankungen im Kindesalter
Krankhafte Veränderungen des Ventrikelsystems (Hydrocephalus, Porenzephalie, Septum-pellucidum-Zyste), Hirnmißbildungen, degenerative Entmarkungserkrankungen, subdurale Ergüsse lassen sich durch die Computertomographie diagnostizieren (Abbildung 13 a
und b). Die Kontrolle von Hydrocephali, die eines
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Nr. 20, 14. Mai 1976, 101. Jg.
Grumme u. a.: Kraniale Computertomographie
Shunts bedurften, gestaltet sich einfach. Dabei hat sich gezeigt, daß das vorher hydrozephale Ventrikelsystem
bei intakter Drainage völlig kollabieren kann. Die Shuntpflichtigkeit eines Hydrocephalus ist oft an einer besonders auffälligen Erweiterung der Hinterhörner zu erkennen. Die Untersuchungen bei 400 Kindern erbrachten eine entscheidende Verbesserung in der Diagnostik zerebraler Erkrankungen.
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thode der Wahl. Vor operativer Entfernung von Hirntumoren ist stets ein Angiogramm zu fordern. Die Computertomographie ersetzt in keiner Weise den neurologischen Untersuchungsbefund, sondern setzt ihn im Gegenteil voraus. Das computertomographische Ergebnis muß stets im Kontext mit allen klinischen und paraklinischen Befunden gesehen werden. Literatur
Orbita prozesse
Bei 42 Patienten wurde eine Untersuchung der Orbita durchgeführt. Das normale Orbitatomogramm (Abbildung 14 a) zeigt den Nervus opticus, teilweise auch die äußeren Augenmuskel; diese Strukturen heben sich vom retrobulbären Fettgewebe recht gut ab. Orbitatumoren (Abbildung 14 b) mit Exophthalmus können erst dann als gesichert angesehen werden, wenn sie sich direkt unter Umständen erst nach Kontrastmittelgabe - abbilden. Die Diagnostik am Auge selbst ermöglicht die Dar-
stellung der verlagerten Linse, größerer Aderhauttumoren und operativ implantierter Kunststoffe.
Beurteilung des Verfahrens Die kraniale Computertomographie mit der hochauflösenden 160 X 160-Matrix bedeutet eine richtunggebende diagnostische Verbesserung auf dem Gebiet der Neuroradiologie. Die Fachgebiete der Neurologie, Neurochirurgie, Neuropädiatrie, Psychiatrie, aber auch der Inneren Medizin, der vaskulären Chirurgie der Halsgefäße erhalten eine wesentliche diagnostische Bereicherung. Hirntumoren lassen sich in 98% nachweisen, ein Ergebnis, das bisher keiner anderen diagnostischen Unter-
suchungsmethode gelang. Die wichtige Trennung von Hirnmassenblutung und Infarkt oder von Kontusionsödem und traumatischer intrakranieller Blutung gelingt. Die verschiedenen Formen und Ausdehnungen des Hirn-
ödems können erstrnals direkt nachgewiesen werden. Verlaufsbeobachtungen in der postoperativen Phase, bei Metastasen, bei Gefäßprozessen und beim Hirnödem, Kontrollen von Hydrocephali sind wesentlich erleichtert, teilweise erstmals überhaupt möglich. Die Computertomographie belastet den Patienten nicht, wenn man die unter Umständen notwendige Narkose und die Kontrastmittelgabe nicht berücksichtigt. Die Strahlenbelastung ist gering. Die Stellung der klassischen neuroradiologischen Me-
thoden hat sich nach Einführung der Computertomographie etwas geändert. Die Luftenzephalographie sollte denjenigen Fällen vorbehalten bleiben, bei denen eine funktionelle Diagnostik der intrakraniellen Liquor-
wege notwendig ist, unklare Mittellinienprozesse vorliegen oder fragliche Befunde im Computertomogramm und der Angiographie in auffälligem Gegensatz zu neurologischen Ausfällen stehen. Beim Abwägen des Für und Wider der Luftenzephalographie sollte an die unangenehmen Nebenerscheinungen dieser Untersuchungs-
methode für den Patienten gedacht werden. Bei allen Gefäßerkrankungen bleibt die Angiographie die Me-
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Prof. Dr. Th. Grumme, Dr. W. Meese Neurochirurgische Klinik Ass.-Prof. Dr. S. Lange Radiologische Klinik Klinikum Charlottenburg der Freien Universität 1000 Berlin 19, Spandauer Damm 130
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Nr. 20, 14. Mai 1976, 101. Jg.
783 Zur Arbeit Grumme u. a. (Seite 765-769)
Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
Abb. 4a. Links parasellärcs Hypophysenadenom (nach Kontrastmit-
Abb. 4h. Rcchtsseitiges Acusticusneurinorn (nach Kontrastmitte!-
telgabe).
gabe).
Links fronto-teinporales Oligodendrogliom Grad! (nach Kontrastmittelgabe).
Abb. Sb. Rechtsseitiges G!iob!astorn (nach Kontrastniitrelgabc).
Abb. Sa.
Abb. 6a. Rechts parietale Me-
Abb. 6b. Links frontale Mela-
lanommetastase.
nommetastase, Kontrolle nach 3 Wochen;
rechts parieta!e
Me-
tastase nach ßestrahlung rückgebi!det.
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Abb. 3. Meningeom frontal mitbeiderseitigem trichterförmigen Ödem (nach Kontrastmittelgabe).
Abb. 7. Epidura!es Hämatom links pancta!, Hirnkontusion rechts frontal bei fronto-basaler Schädel-Hirn-Verletzung.
784 Zur Arbeit Grumme u. a, (Seite 765-769)
Kraniale Computertomographie (EMI-Scan)
suhdurales
Abb. 8h.
Abb. 9. Bifrontale Kontusionsblu-
Abb. lOa. Hirnödem, zugeschwollenes Ventrikelsystem.
tungen.
Hämatorn links parietal mit Sedimentation des Hämatominhaltes.
cerebri media links unter Ein-
Abb. lib. Intrazerebrale Masscnblutung links im Bereich der
beziehung der Stammganglien, 3 Monate alt.
Stammganglien einbruch.
Abb. lia. Verschlu1 der Arteria
flTlit
Ventrikel-
Abb. Sc. Akutes subdurales Hämatom rechts fronto-temporoparietal.
Abb. lob. Kontrolle lo Tage später, Ventrikelsystern entfaltet.
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Chronisch
Chronisch subdurales Hämatom rechts temporo-parietal, isodens mit Hirngewebe. Abb. 8a.
785 Zur Arbeit Grumme u. a. (Seite 765-769)
der Arteria cerebri posterior links, 5 Wochen
Abb. 12a. Verscblu alt.
Abb. 13b. Gchurtsrraurna mit Hydrocephalus, Porenzephalie und links temporo-parietaler Hirnblutung.
Abb. 12b. Tcilverschluß der Artcria cerebri anterior rechts, angiographisch besriitigt.
Abb. 14a. Normale Orbita.
Abb. 13a. Kindlicher Hydrocephalus.
Abb. 14b. Mcningeom der Orbita rechts (nach Kon trastmittelgabe).
Zur Arbeit Kügler u. a. (Seite 779-782)
Generalisierte Herpes-simplex-Virus-Infektion unter dem Bild eines »akuten Abdomens«
Abb. 1. Intraoperariver Situs: stark geschwollcne Leber, bedeckt mit disseni inierten Leberzeilnekrosen.
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Kraniale Computertomographic (EMI-Scan)
