ArchivDeutsches Ärzteblatt17/2003Der arteriovenöse Kurzschluss in der Dura mater des Spinalkanals: Eine behandelbare, wenig bekannte Ursache einer Querschnittlähmung des älteren Patienten

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Der arteriovenöse Kurzschluss in der Dura mater des Spinalkanals: Eine behandelbare, wenig bekannte Ursache einer Querschnittlähmung des älteren Patienten

Dtsch Arztebl 2003; 100(17): A-1132 / B-949 / C-892

Thron, Armin; Mull, Michael; Gilsbach, Joachim

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LNSLNS Zusammenfassung
Ein arteriovenöser Kurzschluss in der Dura mater des Spinalkanals (so genannte spinale durale AV-Fistel) ist eine wichtige Ursache für eine sich meist langsam, aber immer progredient entwickelnde sensomotorische Querschnittlähmung. Unbehandelt mündet die Erkrankung in eine Paraplegie mit Blasen-und Mastdarmlähmung. Bei einem Durchschnittsalter von 60 Jahren sind Männer viermal häufiger betroffen als Frauen. Die Erkrankung ist mit fünf bis zehn Neuerkrankungen pro eine Million Einwohner pro Jahr selten, aufgrund der ernsten Prognose aber wichtig. Der Behandlungserfolg hängt von einer möglichst frühzeitigen Diagnosestellung ab. Ursächlich liegt eine vermutlich erworbene Fehlverbindung zwischen kleinen Arterien der harten Rückenmarkhaut und einer Oberflächenvene des Rückenmarks vor. Die daraus resultierende Arterialisierung der Rückenmarkvenen führt über eine kongestive Myelopathie zu einem chronisch venösen Stauungsinfarkt. Eine multisegmentale Rückenmarkläsion sowie erweiterte Oberflächengefäße des Rückenmarks in der Magnetresonanztomographie sind diagnostisch wegweisend. Die selektive spinale Angiographie muss die sehr kleine arteriovenöse Fehlverbindung im Spinalkanal lokalisieren, was Technik und Erfahrung eines spezialisierten Zentrums erfordert. Therapeutische Alternativen sind die mikrochirurgische Ausschaltung oder die endovaskuläre Embolisation des Fistelpunktes. Die prognostisch wichtige Frühdiagnose dieser Erkrankung wird durch das noch immer mangelnde Wissen bei Radiologen wie bei anderen in der Allgemeinversorgung tätigen Ärzten erschwert.

Schlüsselwörter: Myelopathie, Querschnittlähmung, Angiographie, spinale durale arteriovenöse Fistel

Summary
Arteriovenous Fistula of the Spinal Dura – a Rare Albeit Treatable Cause of Paraplegia
The spinal dural arteriovenous fistula is an important cause of a slowly progressive transverse lesion of the spinal cord mostly in elderly patients. The disease affects men in 80 per cent of the cases with an average age of 60 years. Only 5 to 10 new cases per year and per 1 million
inhabitants have to be expected. Although rare, the serious disease should not be missed.
Diagnosis can be made by MRI and spinal angiography. The result of treatment depends on early diagnosis. The arteriovenous shunt is located within the dural layer of the spinal canal. It connects branches of a radiculomeningeal artery with the veins of the spinal cord. Spinal cord
supplying vessels are not primarily involved.
Arterialization of the venous part of the spinal cord circulation results in a chronic congestive myelopathy or a venous infarction which can well be demonstrated by MR imaging. The role of selective spinal angiography is to detect and exactly localize the site of the av-shunt which is rather difficult in some cases. Therapeutic alternatives are effective embolization of the fistula with liquid agents or surgical disconnection.

Key words: myelopathy, paraplegia, angiography, spinal dural arteriovenous fistula


Diese Arbeit richtet sich in erster Linie an Ärzte der Allgemeinversorgung und in der Rehabilitation tätige Fachkollegen, die mit der Diagnostik oder Behandlung von Patienten mit Rückenproblemen und Gangstörungen befasst sind. Angesichts der häufig unspezifischen Frühsymptome einer spinalen duralen arteriovenösen Fistel (AV-Fistel) erscheint es den Autoren um so vordringlicher, auf ein Krankheitsbild zu verweisen, das in den vergangenen 20 Jahren durch klinische Neuroradiologen intensiv bearbeitet und Neurologen und Neurochirurgen vertraut gemacht worden ist. Trotz zahlreicher fachspezifischer Publikationen (4, 5, 8, 9, 11, 12, 16, 18) muss immer wieder festgestellt werden, dass weiterhin mit Diagnosen wie Polyneuropathie, multiple Sklerose, Bandscheibenvorfall, enger Spinalkanal, Claudicatio intermittens, Cox- oder Gonarthrose oder gar Herzinsuffizienz ein Krankheitsbild beim älteren Patienten verschleppt wird, das unbehandelt über Monate bis wenige Jahre zur Gehunfähigkeit und zur Blasen-Mastdarm-Lähmung führt.
Krankheitsbild und Verlauf
Die Erstsymptome der Erkrankung sind unspezifisch. Sie bestehen in Muskelschwäche mit Um- oder Einknicken der Beine (30 Prozent), in Gefühlsstörungen mit Taubheit und Thermdysästhesien (35 Prozent). Seltener stehen Schmerzen des Rückens (20 Prozent), der Beine (5 Prozent) oder einzelner Muskeln (10 Prozent) zu Beginn der Erkrankung im Vordergrund (9). In diesem frühen Stadium ist die Erkrankung klinisch schwer einzuordnen, da objektivierbare neurologische Befunde fehlen können, sodass nicht selten auch an eine psychogene Störung gedacht wird (Textkasten 1). Nach anfänglich noch passageren neurologischen Ausfällen tritt im Verlauf von Monaten oder wenigen Jahren ein langsam zunehmendes sensomotorisches Querschnittsyndrom auf, das auch Potenz- und Sphinkterstörungen umfasst (4, 9). Die Patienten berichten über wechselnde, insgesamt aber zunehmende Taubheitsgefühle und schmerzhafte Dysästhesien in den Beinen, über eine Verkürzung der Gehstrecke, über erschwertes Treppensteigen, häufigeres Stolpern und Umknicken. Blasenentleerungsstörungen treten hinzu oder werden als deutlich zunehmend berichtet. Zum Zeitpunkt der Diagnose bestehen bei allen Patienten Paresen unterschiedlicher Schwere (100 Prozent), bei fast allen Sensibilitätsstörungen (90 Prozent) sowie Störungen der Blasen-Mastdarm-Funktion (75 Prozent) und bei jedem zweiten Rückenschmerzen (9). Neben der langsamen Progression gibt es Verläufe mit intermittierender und akuter Verschlechterung, bis hin zur plötzlichen Paraplegie. In den sehr viel selteneren Fällen, in denen die Erkrankung das zervikale Rückenmark betrifft, entwickeln sich eine Tetraparese und gegebenenfalls Atemstörungen (12).
Ätiologie und Pathogenese
Die arteriovenösen Fisteln der harten Rückenmarkhaut sind die häufigste Form einer arteriovenösen Fehlverbindung am Spinalkanal. Sie macht etwa 70 Prozent der Befunde aus, die früher als spinale Angiome zusammengefasst und sämtlich als angeborene Gefäßmissbildungen eingeschätzt wurden. Nach heutiger Kenntnis sind die angeborenen arteriovenösen Malformationen (AVM) aber sehr viel seltener und werden in der Regel bereits im Jugend- oder frühen Erwachsenenalter klinisch manifest. Im Gegensatz zu den duralen AV-Fisteln sind die Zuflüsse zu den angeborenen AVMs rückenmarkversorgende Arterien, ihre klinische Manifestation erfolgt in erster Linie als spinale Blutung (17).
Die nach heutiger Einschätzung erworbene spinale durale AV-Fistel ist erst durch eine Untersuchung von Kendall und Logue aus dem Jahre 1977 (7) und etwas später von Merland et al. (10) als eigene Entität erkannt und mit ihren pathogenetischen Besonderheiten genauer beschrieben worden. Auch pathologisch-anatomisch konnte das Krankheitsbild, erstmals 1927 von Foix und Alajouanine (3) klinisch und histologisch beschrieben, lange Zeit nicht richtig eingeordnet werden, weil der Zusammenhang mit einem kleinen AV-Shunt in der Dura mater unentdeckt blieb. Dementsprechend wurde das Foix-Alajouanine-Syndrom zuletzt als angiodysgenetische nekrotisierende Myelopathie bezeichnet (6, 19). Die Autoren haben 1987 erstmals darauf hingewiesen (18), dass die von Foix und Alajouanine beschriebene Erkrankung klinisch und pathologisch-anatomisch deckungsgleich ist mit den Auswirkungen und Folgen von spinalen duralen AV-Fisteln.
Wie bei den schon länger in der neuroradiologischen Literatur bekannten duralen AV-Fisteln des Schädels bilden auch am Spinalkanal kleine Dura-Arterien die arterielle Seite des AV-Shunts. Während am Schädel die Einmündung überwiegend in die Sinus durae matris erfolgt, wird am Spinalkanal eine Rückenmarkvene an der Stelle durch den AV-Kurzschluss arterialisiert, wo sie die Dura durchquert, um (normalerweise) ihr Blut in den epiduralen Venenplexus weiterzugeben. Die Fehlverbindung ist also auf eine sehr kleine Stelle beschränkt und liegt in Nachbarschaft einer Wurzeltasche. Die Arterialisierung der Vene erfolgt entgegen der normalen venösen Stromrichtung rückenmarkwärts. Die Erhöhung des Venendrucks behindert die Drainage des Rückenmarks und vermindert den arteriovenösen Druckgradienten (4). Nach angiographischen Befunden ist für die Drucksteigerung im spinalen Venensystem neben dem Einstrom von arteriellem Blut auch eine zusätzliche venöse Ausflussstörungen am Duralschlauch verantwortlich zu machen, da das Blut meist erst im Becken- oder Halsbereich Anschluss an den epiduralen Venenplexus gewinnt (10, 15). Beides führt über eine multisegmentale venöse Kongestion und chronische Hypoxie zu einer Stauungsmyelopathie. Im Langzeitverlauf kommt es zur subakut/chronischen Infarzierung des Rückenmarks.
Die Ursache der Erkrankung ist unbekannt. Sie kann in allen Segmenthöhen auftreten, spart aber die mittlere und untere Zervikalregion meist aus (Grafik). Fisteln in Höhe des Foramen magnum beeinträchtigen die Drainage des Halsmarks (12). Gleiches wird bei duralen AV-Fisteln der hinteren Schädelgrube beobachtet, deren Blutfluss abwärts in die Rückenmarkvenen verläuft (20, 21).
Epidemiologie, Alters- und Geschlechtsverteilung
Genaue Zahlen über die Häufigkeit dieser Erkrankung gibt es nicht.
Nach der mehr als zwanzigjährigen Erfahrung der Autoren kann bei sehr sorgfältiger Berücksichtigung der spinalen duralen AV-Fistel in der Differenzialdiagnose langsam progredienter Querschnittsyndrome mit 5 bis 10 neu diagnostizierten Fällen pro 1 Million Einwohner pro Jahr gerechnet werden.
In den 122 fortlaufend erfassten Fällen des Krankenkollektivs der Autoren überwiegen die Männer gegenüber den Frauen im Verhältnis von 5 : 1, das Durchschnittsalter beträgt 60 Jahre. Die Grafik zeigt die topographische Verteilung der spinalangiographisch nachgewiesenen Fälle. Die diagnostisch größten Schwierigkeiten bereitet der Nachweis von Kurzschlüssen, die im unteren Lumbal- und im Sakralbereich lokalisiert sind und die in den diagnostischen Angiographien der 80er-Jahre noch größtenteils unentdeckt blieben. Auch an eine
Fistellokalisation in Höhe des kraniozervikalen Übergangs muss gedacht
werden. Das sehr seltene multiple Auftreten spinaler duraler AV-Fisteln wurde von den Autoren nur einmal und in der Literatur nur in wenigen Fällen beobachtet.
Diagnostik
Die wichtigste Rolle in der Vorfelddiagnostik kommt heute unzweifelhaft der MRT zu (14). Die Indikation zur spinalen MRT ist bei klinischem Verdacht – auch bei zunehmendem Kostendruck – großzügig zu stellen, da sie nach der Erfahrung der Autoren in allen symptomatischen Fällen wegweisend ist. Eine Myelographie ist mit dieser Fragestellung nur noch in Ausnahmefällen indiziert, zum Beispiel bei Kontraindikationen für die MRT. Bei einer aus differenzialdiagnostischen Erwägungen durchgeführten Liquorpunktion ist bei Vorliegen einer spinalen duralen AV-Fistel mit einer allenfalls leichten Pleozytose und moderaten Eiweißerhöhung zu rechnen (8, 9). An die MRT schließt sich bei entsprechendem Verdacht die selektive spinale Angiographie an. Wegen der bisweilen plötzlichen Befundverschlechterung sollte auch diese Diagnostik ohne unnötigen Zeitverzug erfolgen.
Magnetresonanztomographie
Zu beachten sind Veränderungen am Rückenmark und an den an seiner Oberfläche und im Liquorraum verlaufenden Blutgefäßen. Beides ist fast immer gleichzeitig vorhanden (Abbildung 1a, b)
- Der innere Bereich des Rückenmarks ist in T1-Wichtung leicht hypo-, in T2-Wichtung deutlich hyperintens als Ausdruck eines zentromedullären Ödems beziehungsweise einer Mischung von Ödem und Nekrose. Es besteht aber kein liquorisointenses Signal wie bei einer Syringomyelie. Dem Ödem entsprechend zeigt sich in den früheren Erkankungsstadien auch eine Schwellung (Abbildung 1b). Eine irreguläre Kontrastanhebung in T1-Wichtung kann vorkommen (14) (Abbildung 1a). Sie sollte nicht sofort als Hinweis auf einen malignen Prozess fehlgedeutet werden, sondern bedeutet im Falle der spinalen duralen AV-Fistel das Vorliegen einer subakuten Infarzierung (Abbildung 1a). In fortgeschrittenen Stadien sowie als Therapiefolge nimmt die Schwellung wieder ab, und es resultiert ein atrophisches Mark.
- Die erweiterten Venen an der Rückenmarkoberfläche und im Liquor sind oft schon in den T2-Wichtungen als signalleere lineare oder geschlängelte Strukturen zu erkennen. Deutlicher stellen sie sich aber signalreich auf den kontrastangehobenen T1-gewichteten Aufnahmen dar, insbesondere wenn neuere Kontrastmittel in höherer Konzentration verwendet werden (Abbildung 1 a, Textkasten 2).
Angiographische Diagnostik und Lokalisation
Die endgültige Diagnose dieses Typs der spinalen Gefäßfehlbildung wird durch eine selektive spinale Angiographie (Abbildung 2) gestellt. Üblicherweise wird sie mit dem Nachweis der die Fehlverbindung versorgenden Arterie und der Darstellung der Nachbarsegmente beendet, da multiple Fisteln am Spinalkanal Raritäten sind. Übersichtsangiographien der Aorta sind häufig negativ, da nicht genügend Kontrastmittel in die kleinen spinalen Äste der Interkostal- und Lumbalarteien gelangt. Mittels MR-Angiographie können gelegentlich die arterialisierten Rückenmarkvenen erkannt werden. Sowohl die Position des duralen AV-Shunts als auch die Abgrenzung spezieller Formen von Rückenmarkangiomen gelingt aber nicht mit ausreichender Sicherheit. Die Zuflüsse zu solchen arteriovenösen Angiomen (Malformationen) sind rückenmarkversorgende Arterien. Es handelt sich dann um eine andere Diagnose, die eine gesonderte Behandlung erfordert.
Nach der Erfahrung der Autoren kann die Unterscheidung zwischen einer spinalen duralen AV-Fistel und dem fistulösen Typ eines AV-Angioms auf der Rückenmarkoberfläche selbst für einen mit der Interpretation selektiver spinaler Angiographien vertrauten Untersucher gelegentlich schwierig sein. Die AV-Fehlverbindung in der Dura ist nicht immer als Übergang von Arterie zu Vene erkennbar, und der erste arterialisierte Venenabschnitt innerhalb des Duraschlauchs kann sehr dünn sein. Da die radikulären Venen einen gleichartigen Haarnadelverlauf aufweisen, wie die radikulären Arterien (15), wird unter diesen Bedingungen das intradural zur Rückenmarkoberfläche verlaufende Gefäß leicht als Arterie missgedeutet und die gesamte Fehlbildung als perimedulläre fistulöse AVM verkannt.
Die Grafik zeigt die Höhen- und Seitenverteilung der 122 spinalen duralen AV-Fisteln bei 121 Patienten des von den Autoren beobachteten Krankenkollektivs. Mehr als 75 Prozent der Fälle liegen im diagnostisch einfacher zugänglichen mittleren Thorakal- und oberen Lumbalbereich. Mit zunehmender spinalangiographischer Erfahrung innerhalb der letzten 15 Jahre wurde deutlich, dass die in den 80er-Jahren (15) noch zu circa 20 Prozent negative angiographische Suche nach der Fistelstelle vor allem auf Fisteln in angiographisch unerwarteten oder schwer darstellbaren Regionen zurückzuführen war. Das sind neben dem kraniozervikalen Übergang die oberen thorakalen Segmente (T3–5) und insbesondere die Segmente von L5 kaudalwärts, die von Ästen der Arteria iliaca interna (vor allem der Aa. iliolumbalis und sacralis) versorgt werden. Hier erfordert ein häufig geringer Fistelfluss eine möglichst selektive Sondierung der infrage kommenden Zuflüsse sowie eine ausreichend lange Angiographiesequenz. Die zusätzlich störende Darminhaltsüberlagerung kann durch eine gute Vorbereitung des Patienten sowie die primäre Anfertigung auch einer seitlichen Projektion vermieden werden.
Unter diesen Bedingungen hat sich in den vergangenen 15 Jahren
der Nachweis einer spinalen duralen AV-
Fistel in den klinisch und MR-tomographisch eindeutigen Fällen des Patientenkollektivs der Autoren auf 100 Prozent erhöhen lassen. Die aufwendige Suche in den Problemregionen erfordert allerdings oft eine zweite oder auch dritte Angiographiesitzung. Aus allem Gesagten wird deutlich, dass sowohl die Suche nach einer AV-Fistel als auch deren richtige Einordnung und Interpretation in dazu qualifizierten Zentren erfolgen sollte.
Die häufigsten Fehler in der klinischen Vorfelddiagnostik
- In einigen Fällen wird angenommen, dass die Beschwerden im Zusammenhang mit einer Polyneuropathie stehen. Da es sich ganz überwiegend um 50- bis 70-jährige Patienten handelt, werden die Gang- und Gefühlsstörungen häufig auf eine Polyneuropathie zurückgeführt, eine Diagnose, die bei den alten Patienten auch von elektrophysiologischen Befunden gestützt erscheint. Die Verlangsamung der sensiblen und motorischen Nervenleitgeschwindigkeiten ist aber fast nie so ausgeprägt, dass sie die gravierenden und zunehmenden neurologischen Störungen erklären könnte.
- Auch die bei älteren Patienten häufige spinale Stenose oder ein Bandscheibenvorfall werden als vermutete Ursache der neurologischen Störungen immer wieder fehlgedeutet. Eine sorgfältige Anamnese und Symptombewertung muss frühzeitig Zweifel an diesen Diagnosen erwecken (Textkasten 3).
Leider verzögern diese Fehleinschätzungen und Nebendiagnosen die weitergehende MRT-Diagnostik häufig über einen langen Zeitraum. Bei einigen Patienten sind zum Zeitpunkt der richtigen Diagnose die Nebenbefunde bereits ein- oder mehrfach operativ angegangen worden.
Die häufigsten radiologischen MRT-Fehlinterpretationen
Ist die Krankheit nicht bekannt, werden auch die beschriebenen MRT-
Befunde (Abbildungen 1 und 2, Textkasten 2) oft fehlgedeutet. Wenn die Erweiterung der auf der Oberfläche des Rückenmarks verlaufenden Venen nicht sehr ausgeprägt ist, wird eine Gefäßmissbildung beziehungsweise eine erworbene arteriovenöse Fehlverbindung erst gar nicht in Betracht gezogen.
Besteht in diesem Fall in der MRT (T2-Wichtung) nur eine Signalanhebung im Rückenmark ohne pathologische Kontrastmittelaufnahme, sind die Syringomyelie, der Rückenmarkinfarkt, die Querschnittmyelitis und das Stiftgliom die wichtigsten Differenzialdiagnosen und häufigsten Fehldeutungen. Allerdings scheidet die Syringomyelie aus, da sie als wassergefüllter Raum ein anderes Signalverhalten in T1-Wichtung hat. Der Rückenmarkinfarkt unterscheidet sich durch das perakute bis subakute Auftreten der Symptome. Problematischer kann die Abgrenzung zwischen spinaler dura-
ler AV-Fistel und Querschnittmyelitis oder Stiftgliom sein. Falls die Liquordiagnostik keine Klärung bringt, muss die Verdachtsdiagnose AV-Fistel durch Angiographie bestätigt oder ausgeräumt werden.
Besteht neben der Signalanhebung in T2-Wichtung auch eine Schrankenstörung mit Kontrastmittelaufnahme im T1-gewichteten Bild, dann wird häufig in erster Linie das spinale Glioblastom in Betracht gezogen. Unter dieser Annahme sind einige Patienten einer bioptischen Klärung zugeführt worden (Textkasten 4).
Behandlung
Eine konservative Behandlung gibt es nicht. Alternativen sind die Embolisation der Fehlverbindung oder die operative Ausschaltung. Vor einer Embolisation ist zu gewährleisten, dass der zu sondierende Ramus spinalis nicht auch einen Zufluss zum Rückenmark abgibt. Die Embolisation ist nur erfolgreich, wenn es gelingt, mit flüssigem Embolisat (zum Beispiel Histoacryl) den ganzen Fistelbereich oder das sich an die Fistel intradural anschließende proximale Venensegment zu verschließen. Literaturangaben über die technische und klinische Erfolgsrate der Embolisation reichen von 25 Prozent (2) bis zu 66 Prozent der behandelten Fälle (13). Die Autoren der letztgenannten neueren Arbeit kommen bei 27 Fällen und unsystematischer Nachbeobachtung auf eine technische Durchführbarkeit von 75 Prozent. Davon schienen 90 Prozent initial erfolgreich zu sein, was sich jedoch durch 15 Prozent Rezidive weiter reduzierte. Deshalb sind angiographische Kontrollen zur Sicherung des Behandlungserfolges nach Embolisation zwingend. Aus den genannten Gründen halten die Autoren die operative Diskonnektion für das häufig einfachere und vor allem zuverlässigere Verfahren (4, 5). Hierbei können die Zuflüsse unberührt bleiben, es genügt die Unterbindung der das Fistelblut aufnehmenden Vene an der Innenseite der Dura. (Abbildung 3) Sie ist, mit Ausnahme des Sakralbereichs, bei guter angiographischer Dokumentation problemlos zu identifizieren.
Prognose
Unbehandelt ist die Prognose schlecht (1, 8, 15, 16). Die Erkrankung mündet fast immer in eine irreversible Paraplegie, bei den sehr seltenen zervikalen Stauungsmyelopathien in eine Tetraplegie (12).
Nach Ausschaltung der Fistel kann zumindest mit einer Stabilisierung des klinischen Befundes gerechnet werden. Die motorischen Lähmungen zeigen die beste Rückbildungstendenz mit deutlicher Besserung bei 66 Prozent der Patienten nach einem Jahr (1). Demgegenüber sind Verbesserungen der Sensibilität nur bei etwa 33 Prozent der Patienten zu beobachten, in Einzelfällen getrübt durch neu auftretende unangenehme Dysästhesien. Die schlechteste Prognose haben auch nach erfolgreicher Behandlung bereits bestehende Potenz- und Sphinkterstörungen.

Manuskript eingereicht: 5. 12. 2002, revidierte Fassung angenommen: 28. 1. 2003

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2003; 100: A 1132–1137 [Heft 17]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit1703 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Armin Thron
Abteilung Neuroradiologie
Klinik für Radiologische Diagnostik
Universitätsklinikum
Pauwelsstraße 30, 52074 Aachen
E-Mail: thron@rad.rwth-aachen.de
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