Feinstarbeit

Harte Knochendiagnostik – die CT des Innenohrs

Das Innenohr, also Hörschnecke und Gleichgewichtsorgan, liegt in der härtesten menschlichen Knochenstruktur überhaupt, dem Felsenbein, das zudem eine äußerst komplexe Anatomie auf engstem Raum aufweist.

„Bei einer radiologischen Untersuchung des Innenohrs müssen nicht nur Bilder mit sehr hoher Auflösung akquiriert werden, sondern auch die Rekonstruktionen sehr sorgfältig durchgeführt werden, weil bereits kleine Abweichungen oder Verkippungen Pathologien vortäuschen oder verschleiern können“, betont PD Dr. Sophia Stöcklein, Bereichsleitung Kopf-/Halsmedizin an der Klinik und Poliklinik für Radiologie am Klinikum der Universität München.

portrait of sophia stöcklein
PD Dr. Sophia Stöcklein leitet den Bereich Kopf-/Halsmedizin an der Klinik und Poliklinik für Radiologie am Klinikum der Universität München.

Eine radiologische Untersuchung des Innenohrs ist primär indiziert bei Innenohr-Schwerhörigkeit (wenn also die Schallempfindung gestört ist), bei kombinierter Schwerhörigkeit (wenn sowohl Schallleitung als auch Schallempfindung gestört sind), bei rezidivierenden Hörstürzen und bei vestibulärer Unter- oder Übererregbarkeit. Hinter diesen Symptomen kann sich eine Reihe von Ursachen verbergen: angeborene Fehlbildungen des Innenohrs, die im Laufe des ersten Lebensjahres auffallen. Diese Fehlbildungen können genetische Ursachen haben, aber auch durch eine intrauterine Infektion, beispielsweise mit dem humanen Zytomegalievirus entstehen. Auch im Erwachsenenalter kann das Innenohr in Folge einer Infektionserkrankung – etwa einer Meningitis – geschädigt werden. Hinzu kommen traumatische und posttraumatische Veränderungen im Zuge eines Schädel-Hirn-Traumas z.B. bei Felsenbein-Querfraktur, bei der das Innenohr mitbetroffen ist, sowie Komplikationen von Erkrankungen der Schädelbasis im Rahmen von Metastasen oder angrenzenden Tumoren wie etwa Schwannomen der Hirnnerven.

Axial: CT-Darstellung eines Fazialisschwannoms mit engem Lagebezug zur Cochlea
Axial: CT-Darstellung eines Fazialisschwannoms mit engem Lagebezug zur Cochlea

Kombispiel beim Felsenbein – CT und MRT

Primäre Tumore des Innenohrs wie der Endolymphatische Sack-Tumor (ELST) sind selten. Häufiger treten Schwannome, gutartige und meist langsam wachsende Tumore des peripheren Nervensystems auf. Sie gehen von jenen Hirnnerven aus, die das Innenohr versorgen oder einen engen Lagebezug zu ihm haben. „Diese Nerven liegen zwar anatomisch etwas außerhalb des Innenohrs, Schwannome können aber bis in das Innenohr vorwachsen“, erklärt Stöcklein. 

An erster Stelle bei der radiologischen Untersuchung des Innenohrs steht die Computertomographie (CT). Trotz der benötigten hohen Auflösung ist eine Untersuchung mit entsprechenden Einstellungen im Niedrigdosisbereich möglich. Zum Einsatz kommt jedoch auch die Magnetresonanztomographie (MRT). „Ob wir CT, MRT oder CT mit ergänzender MRT veranlassen, hängt von der konkreten Fragestellung ab. Die CT ist vor allem dazu geeignet, mögliche knöcherne Destruktionen und eventuelle Verkalkungen besser einschätzen zu können“, erklärt Stöcklein. Die MRT hingegen verfüge über einen sehr viel höheren Weichteilkontrast: „Gerade im Bereich des Felsenbeins ist oft eine Kombination von CT und MRT nötig, um den besseren Weichteilkontrast der MRT zu nutzen.“ 

Neue Technik: die DVT

Die CT des Innenohrs ist auch unverzichtbarer Bestandteil der präoperativen Planung sowie der postoperativen Versorgung bei der Implantation eines Cochlea-Implantats. So wird kontrolliert, ob die Elektroden des Implantats richtig platziert sind, auch können mögliche Komplikationen, etwa eine Ossifikation im Labyrinth, zeitig erkannt werden.

Als Alternative zur CT kommt hier auch die digitale Volumentomographie (DVT) in Frage, ein relativ neues Röntgenverfahren, bei dem ein dreidimensionales Strahlenbündel in Kombination mit einem flächigen Detektor verwendet wird. Während bei einer CT des Innenohrs immer das gesamte Felsenbein untersucht wird, kann mittels DVT nur das Innenohr mit einer sehr hohen Auflösung – und einer noch geringeren Strahlenbelastung – untersucht werden.

Axial: CT- und T2-gewichtete MRT-Darstellung einer angeborenen...
Axial: CT- und T2-gewichtete MRT-Darstellung einer angeborenen Innenohrfehlbildung mit fehlender Differenzierung der Innenohrstrukturen in Cochlea und Vestibulum („common cavity“) bei einem 1-jährigen Jungen mit Innenohrschwerhörigkeit

Die CT sieht Schwerhörigkeit nicht immer

Trotz aller Technik lassen sich nicht immer morphologische Veränderungen der knöchernen Strukturen oder der Weichgewebestrukturen ermitteln, die auf eine Ursache der Störung im Innenohr hindeuten. „Bei der angeborenen Schwerhörigkeit kommen wir nur in 50 – 60 Prozent der Fälle zu einem Bildbefund, der diese erklärt“, räumt Stöcklein ein. Defekte im Hörepithel oder in der Reissner-Membran etwa können in der Bildgebung nicht dargestellt werden.

Die Münchner Radiologin macht sich auch Gedanken über mögliche Anwendungen von Künstlicher Intelligenz (KI) bei der radiologischen Untersuchung des Innenohrs: „Auch in diesem Bereich wird die KI sicher Einzug halten, obwohl das Felsenbein für die KI eine ziemliche Herausforderung darstellt.“ Das Felsenbein weise eine hohe anatomische Komplexität sowie eine gewisse Variabilität auf: „Man kann sich vorstellen, wie schwierig es bei so vielen physiologischen Varianten für einen Algorithmus ist, Pathologien zu erkennen.“ Für machbar – und hilfreich – hält sie eine automatische, KI-gestützte Segmentierung von Cochlea, Vestibulum und dem dazugehörigen Lymphraum in 3D-Daten aus CT und MRT. „Aber das wäre weniger ein diagnostisches Tool, sondern eine Hilfe zur besseren Veranschaulichung der Pathologie in der interdisziplinären Diskussion mit den Klinikern“, so Stöcklein abschließend.


Profil:

PD Dr. Sophia Stöcklein studierte Medizin in Heidelberg und München und absolvierte ihre Weiterbildung zur Radiologin am Klinikum der Universität München. Seit 2018 leitet sei dort als Oberärztin die Bereiche MRT und Kopf/Hals-Bildgebung. Im Rahmen ihrer wissenschaftlichen Ausbildung war Stöcklein nach der Promotion für zwei Jahre als DFG-Forschungsstipendiatin am Center for Brain Science der Harvard Universität und des Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital. 2016 habilitierte sie zum Thema “Functional Connectivity Networks in the Human Brain: Reliability, Inter-Individual Differences and Alterations in Neuropsychiatric Disease”. 2017 erhielt die Radiologin den Walter-Friedrich-Preis der Deutschen Röntgengesellschaft.

24.01.2020

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