ArchivDÄ-TitelSupplement: PerspektivenSUPPLEMENT: Kardiologie 1/2020Bildgebung bei Verdacht auf KHK (1): Hilfestellung für die Praxis

SUPPLEMENT: Perspektiven der Kardiologie

Bildgebung bei Verdacht auf KHK (1): Hilfestellung für die Praxis

Büchel, Ronny R.

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Die Abklärung bei vermutetem chronischen Koronarsyndrom ist durch vielfältige Modalitäten der Herzbildgebung komplexer geworden. Umso wichtiger wird das Wissen um die Vor- und Nachteile der verschiedenen Techniken, um die Patienten individuell beraten zu können.

Ein substanzieller Teil der ambulanten ärztlichen Konsultationen wird durch anginöse Thoraxschmerzen bedingt. In vielen Fällen steht dann die Verdachtsdiagnose einer stabilen koronaren Herzkrankheit (KHK) im Raum, die gemäß den neuesten Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie (ESC) als chronisches Koronarsyndrom (CCS) bezeichnet wird (1). Das Spektrum der diesbezüglich verfügbaren invasiven sowie nichtinvasiven Abklärungsmöglichkeiten ist vielfältig und die Modalitäten haben teils massive technologische Fortschritte durchlaufen.

Zudem werden sie als „Hybridbildgebung“ mitunter kombiniert eingesetzt, sodass es ohne fundiertes Wissen um die Vor- und Nachteile dieser Methoden zunehmend schwieriger geworden ist, die optimale Abklärungsstrategie bei vermutetem CCS festzulegen. Vor dem Hintergrund steigender Gesundheitskosten sowie im Hinblick auf angemessene Anwendung und potenzielle Risiken ist aber die Wahl der richtigen Modalität oder ihrer Kombination zentral – gilt es doch, bei gegebener Fragestellung mittels der Diagnostik einen maximalen klinischen Benefit zu erreichen.

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Vortestwahrscheinlichkeit

Die Grundlage jeglicher Diagnostik beim CCS bildet die klinische Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer KHK. Diese ergibt sich aus der Vortestwahrscheinlichkeit (VTW) und modifizierenden Faktoren. Die VTW selber bildet eine noch wenig patientenspezifische Vorstufe zur Abschätzung der klinischen Wahrscheinlichkeit und lässt sich anhand weniger demografischer Merkmale und der Symptomatik ableiten (s. Tabelle 5 in den aktuellen Richtlinien der ESC [2]).

Spezifischere Faktoren, die schließlich die klinische Wahrscheinlichkeit abschätzen lassen, sind zum Beispiel die klassischen Risikofaktoren oder ein pathologisches Stress-Elektrokardiogramm (Stress-EKG). Ihr Vorhandensein erhöht die klinische Wahrscheinlichkeit, wohingegen ein unauffälliges Stress-EKG oder der fehlende Nachweis von Koronarkalk mittels Computertomografie (CT) die klinische Wahrscheinlichkeit ausgehend von der VTW verringert. Basierend auf dem Bayes’schen Prinzip hängt von der klinischen Wahrscheinlichkeit die diagnostische Wertigkeit der einzelnen Untersuchungsmodalitäten ab.

Ist sie sehr hoch – über 85 % –, muss von einem CCS ausgegangen werden. Liegt sie hingegen unter 15 %, erübrigen sich weiterführende diagnostische Maßnahmen; vielmehr müssen andere Ursachen gesucht werden. Die klinische Wahrscheinlichkeit ist dann so niedrig, dass kein Test bei Positivität die Nachtestwahrscheinlichkeit genügend stark erhöhen kann, um eine sichere Diagnose zu stellen.

Bei einer klinischen Wahrscheinlichkeit zwischen 15–85 % soll schließlich nichtinvasiv abgeklärt werden: Eine invasive diagnostische Abklärung mittels Koronarangiografie ist hier nicht sinnvoll und wird nicht empfohlen, da nur bei einem sehr kleinen Anteil der Patienten eine KHK vorliegt (3).

Als rein diagnostisches Mittel zur Abklärung einer KHK sollte die invasive Koronarangiografie heutzutage vor dem Hintergrund ihrer invasiven Natur, der Strahlenbelastung (4, 5) und schließlich auch aus Kostengründen nicht mehr eingesetzt werden. Vielmehr gilt es, diejenigen Patienten im Vorfeld zu identifizieren, die allenfalls von einer Revaskularisation profitieren können.

Die nichtinvasive Bildgebung kann hier einen entscheidenden Beitrag leisten, indem der Einsatz der invasiven Koronarangiografie als therapeutische Modalität (nach Ausschöpfen aller medikamentösen Optionen) durch sie mitunter überhaupt erst legitimiert wird (6). Es kommen hierfür grundsätzlich 2 verschiedene Ansätze zum Tragen:

  • die anatomisch/morphologische Beurteilung der Koronarien mittels CT und
  • die direkte oder indirekte Beurteilung der Myokardperfusion mittels funktioneller Modalitäten.

CT-Koronarangiografie

Die CT-Koronarangiografie erlaubt eine sehr exakte morphologische Beurteilung der Koronarien mit hoher Sensitivität für die Detektion von verkalkten und nicht verkalkten Läsionen. Die exzellente Sensitivität führt in einer Population mit niedriger bis mittlerer klinischer Wahrscheinlichkeit zu einem sehr hohen negativen prädiktiven Wert, das heißt, die CT-Koronarangiografie erlaubt in diesen Fällen den sicheren Ausschluss einer KHK (Abbildung 2). Sie sollte vor allem dann eingesetzt werden, wenn das primäre Ziel der Ausschluss einer KHK ist.

Nichtinvasive Abklärung mittels CT-Koronarangiografie bei einer 66-jährigen Frau mit typischer Angina pectoris bei positiver Familienanamnese für kardiovaskuläre Ereignisse und Status nach Nikotinabusus
Abbildung 2
Nichtinvasive Abklärung mittels CT-Koronarangiografie bei einer 66-jährigen Frau mit typischer Angina pectoris bei positiver Familienanamnese für kardiovaskuläre Ereignisse und Status nach Nikotinabusus

Die Spezifität der CT-Koronarangiografie hingegen ist bestenfalls moderat, da bei Vorliegen von Koronarverkalkungen der wahre Stenosegrad systematisch überschätzt wird. Eine Stärke der Untersuchung ist die sehr niedrige Strahlenbelastung, die heutzutage im Bereich von 2–3 Millisievert (mSv) (7), mit modernsten Scannern routinemäßig auch unter 1 mSv liegt (8). Gleichzeitig sind nur sehr geringe Kontrastmittelmengen – im Bereich von 30–60 ml – nötig.

Neben dem Ausschluss einer KHK spielt die CT-Koronarangiografie zudem eine wichtige Rolle in der Risikostratifizierung: Sie erlaubt eine sichere Abgrenzung von Patienten mit gänzlich blanden Koronarien und damit sehr niedrigem Risiko gegenüber solchen mit nichtobstruktiven oder obstruktiven Koronarläsionen (1). Dies wiederum beeinflusst das weiterführende Therapiemanagement maßgeblich.

Wichtige Voraussetzung für die CT-Koronarangiografie ist die optimale Patientenvorbereitung: Eine niedrige Herzfrequenz während der Bildakquisition (ideal < 65/min) ist nötig für gute Bildqualität, kann aber häufig nur durch Einsatz von Betablockern erreicht werden.

Die CT-Koronarangiografie ist nicht geeignet bei Patienten mit gehäuften Extrasystolen, Tachyarrhythmien, schwer eingeschränkter Nierenfunktion oder bei bekannten schweren Allergien auf jodhaltige Kontrastmittel. Ebenso ist die Modalität für sich allein genommen nicht geeignet bei Patienten mit bekannter KHK und erfolgter Revaskularisation – es sei denn als Ergänzung zu einer funktionellen Abklärung im Sinne einer hybriden Bildgebung.

Dualität von Anatomie und Funktion

Die Definition der KHK über den Stenosegrad ist und bleibt problematisch, da die rein morphologisch bestimmte koronare Lumeneinengung meist keine Rückschlüsse auf ihre hämodynamische Relevanz erlaubt (9). Ob eine Stenose eine Ischämie verursacht, lässt sich bei einem Stenosegrad < 90 % schlicht nicht sicher vorhersagen (9). Konkret heißt das, dass im Fall einer nachgewiesenen Stenose ≥ 50 %, aber < 90 % ein funktioneller Test für die Evaluation der Ischämie notwendig ist.

Als primäre Modalitäten aber sind die funktionellen Tests überdies natürlich auch dann erste Wahl, wenn deutliche Koronarverkalkungen zu erwarten sind oder wenn die klinische Wahrscheinlichkeit zwischen 50–85 % liegt.

Stress-Elektrokardiogramm

Das Stress-EKG ist in der kardiologischen Praxis eine der am häufigsten eingesetzten nichtinvasiven Modalitäten, insbesondere aufgrund der guten Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und der fehlenden Strahlenbelastung. Im Rahmen der KHK-Abklärung ist seine diagnostische Wertigkeit aber im besten Fall moderat. Die aktuellen Richtlinien der ESC empfehlen den Einsatz des reinen Stress-EKGs nur noch dann, wenn keine alternativen bildgebenden funktionellen Tests verfügbar sind – und auch dann nur mit einer Klasse-IIb-Empfehlung. Hingegen spielt die Untersuchung insofern eine Rolle in der initialen Diagnostik, als dass sie die klinische Wahrscheinlichkeit ausgehend von der VTW modifiziert (2). Unbestritten bleibt die prognostische Wertigkeit des Stress-EKGs (10).

Stress-Echokardiografie

Die Stress-Echokardiografie ist wie das Stress-EKG gut verfügbar und geht nicht mit einer Strahlenbelastung einher. Sie beruht auf der Detektion von ischämiebedingten linksventrikulären Wandbewegungsstörungen, die allerdings ebenfalls spät in der Ischämiekaskade auftreten. Ihre Stärke liegt daher in einer hohen Spezifität, wohingegen die Sensitivität eher niedriger ist als bei den nachfolgend beschriebenen Perfusionsabklärungen. Voraussetzung ist ein möglichst optimales Schallfenster und damit eine gute Bildqualität. Letztere ist neben der Untersucherabhängigkeit die Hauptlimitation dieser Modalität, da auch unter Verwendung von Kontrastmittel die Qualität ungenügend bleiben kann. Weiter können Arrhythmien, aber auch der Linksschenkelblock die Beurteilung erschweren.

Magnetresonanztomografie

Die Magnetresonanztomografie (MRT) des Herzens ist aufgrund ihrer Eigenschaft, Weichteilgewebe mit hohem Kontrast und mit guter räumlicher Auflösung darstellen zu können, prädestiniert für die Untersuchung des Herzens. Insbesondere für die Evaluation der systolischen Funktion stellt sie den Goldstandard dar.

Auch myokardiale Fibroseareale (z. B. nach zuvor aufgetretenem Myokardinfarkt, aber vor allem bei verschiedensten infiltrativen oder inflammatorischen Kardiomyopathien) sind nach Applikation von gadoliniumhaltigen Kontrastmitteln gut detektierbar. Schließlich bietet die Herz-MRT mittels der „First-pass“-Untersuchung eine Möglichkeit zur direkten Beurteilung der Myokardperfusion (Abbildung 3).

Nichtinvasive Abklärung mittels Herz-MRT bei einem 53-jährigen Patienten mit atypischer Angina pectoris
Abbildung 3
Nichtinvasive Abklärung mittels Herz-MRT bei einem 53-jährigen Patienten mit atypischer Angina pectoris

Zu beachten ist, dass, bedingt durch technische Limitierungen, das linksventrikuläre Myokard in der Routine hierbei lediglich in 3–4 Schichten abgebildet wird, sodass die Perfusion vor allem apikal/periapikal nicht immer mitbeurteilt werden kann, was mitunter die exakte Bestimmung der Ischämielast erschweren kann.

Nachdem die MRT lange als völlig unbedenklich erachtet wurde, haben sich zwischenzeitlich Hinweise darauf gehäuft, dass auch mit dieser Untersuchung potenzielle Risiken einhergehen: So wurde gezeigt, dass sich gewisse gadoliniumhaltige Kontrastmittel in zerebralen Strukturen anreichern. Die Bedeutung dieser Anreicherung ist bislang unklar. Trotzdem wurden im Zuge dessen die Zulassungen für lineare gadoliniumhaltige Kontrastmittel zwischenzeitlich sistiert.

Ebenso unklar sind die potenziellen Auswirkungen von DNA-Schäden, die nach Herz-MRT-Untersuchungen nachgewiesen werden konnten (11). Die Indikation für eine Herz-MRT sollte daher wie bei Untersuchungen mit ionisierenden Strahlen gut begründet sein.

Die Herz-MRT ist nicht geeignet bei Patienten mit Arrhythmien, Klaustrophobie, eingeschränkter Kooperationsfähigkeit, Allergien gegen gadoliniumhaltige Kontrastmittel und schwer eingeschränkter Nierenfunktion.

Einzelphotonen-Emissions-Computertomografie

Die Beurteilung der Myokardperfusion mittels Einzelphotonen-Emissions-Computertomografie (SPECT) beruht auf dem Prinzip der perfusionsabhängigen Aufnahme von sogenannten Tracern (meist gekoppelt an das Radionuklid 99mTechnetium) in viable Myozyten und der nachfolgenden Detektion der beim Zerfall des Radionuklids ausgesendeten Gammastrahlung (Abbildung 1). Ein gewichtiger Vorteil der Myokardperfusions-SPECT liegt in der Möglichkeit, verschiedene Stressmethoden anzuwenden: Physikalische Belastung ist genauso möglich wie pharmakologische Belastung mit Dobutamin oder Stimulation mittels Vasodilatatoren (Regadenoson, Adenosin oder Dypiridamol). Lediglich mit Ausnahme von schwangeren Frauen lassen sich mit dieser Methode praktisch alle Patienten vollumfänglich abklären.

Nichtinvasive Abklärung mittels Myokardperfusions-SPECT bei einem 50-jährigen Patienten mit typischer Angina pectoris
Abbildung 1
Nichtinvasive Abklärung mittels Myokardperfusions-SPECT bei einem 50-jährigen Patienten mit typischer Angina pectoris

Eine weitere Stärke der Methode ist die jahrzehntelange Erfahrung und die sehr robuste Datenlage hinsichtlich ihrer diagnostischen und prognostischen Wertigkeit (12). Die SPECT erlaubt eine dreidimensionale Abklärung der Perfusion des gesamten linksventrikulären Myokards, womit eine sehr akkurate Bestimmung der Ischämielast möglich ist.

Die Strahlenbelastung für eine komplette Perfusionsabklärung in Ruhe und unter Belastung/Stimulation mittels SPECT liegt im europaweiten Mittel bei 8–9 mSv. Mit modernen Geräten (mit Cadmiumzinktellurid-basierten Detektoren) sind routinemäßig 5 mSv üblich.

Positronenemissionstomografie

Die Positronenemissionstomografie (PET) basiert auf ähnlichen Prinzipien wie die SPECT, bietet aber eine deutlich höhere räumliche Auflösung bei niedrigerer Strahlenbelastung im Bereich von 1–3 mSv. Größter Vorteil der PET ist aber die Möglichkeit einer absoluten Quantifizierung des myokardialen Blutflusses (in ml Blut pro Myokardmasse und Zeit): Anders als bei der SPECT oder auch der MRT, wo die Detektion einer Minderperfusion immer an das Vorhandensein eines (mutmaßlich) normal perfundierten Referenzareals gebunden ist (relative Perfusionsabklärung), erlaubt die PET dank Flussquantifizierung auch eine Detektion von globalen und diffusen Störungen der Myokardperfusion – zum Beispiel bei Mikrozirkulationsstörungen oder bei ausgeglichenen Ischämieverhältnissen bei koronarer Mehrgefäßerkrankung.

Diese Eigenschaft ist neben der exzellenten Bildqualität wohl der Grund für die hohe diagnostische Wertigkeit, die diejenige der anderen Perfusionsabklärungen übersteigt (13). Allerdings ist die Myokardperfusions-PET auch eine technisch anspruchsvolle Untersuchung mit noch eingeschränkter Verfügbarkeit.

Vergleich der Modalitäten und Empfehlungen

  • Jede der beschriebenen Abklärungsmodalitäten bringt offensichtliche, aber sehr unterschiedliche Vor- und Nachteile mit sich. Jede birgt mitunter aber auch potenzielle Risiken.
  • Gleichzeitig erfolgt die Abklärung bei stabilen Thoraxschmerzen meist hochelektiv.
  • Umso wichtiger ist daher die optimale Wahl der Untersuchungsmodalität – nicht nur um einen möglichst großen Ertrag im Hinblick auf diagnostische und prognostische Wertigkeit zu erzielen, sondern auch im Sinne einer Risikominimierung.
  • In der wissenschaftlichen Literatur werden immer wieder gerne Vergleiche hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit der verschiedenen Modalitäten gezogen. Angesichts der Eigenheiten der Modalitäten greift der reine Vergleich von Sensitivität und Spezifität allerdings zu kurz und erweist sich als wenig hilfreich für generell gültige Empfehlungen. Dies kommt auch in den aktuellen Leitlinien der ESC zum Ausdruck, die zwar zur Abklärung bei vermuteter KHK wenn immer möglich einen bildgebenden Test empfehlen, aber sich nicht darauf festlegen, welcher es sein soll (2).
  • Unbestritten ist, dass der negative prädiktive Wert der CT-Koronarangiografie bei niedriger klinischer Wahrscheinlichkeit derart hoch ist, dass sie sich ideal eignet zum Ausschluss der KHK.
  • Gleichzeitig scheint die Flussquantifizierung mittels PET ein entscheidender Vorteil zu sein (14).
  • Hingegen ist, mit Ausnahme des Stress-EKG, die diagnostische Wertigkeit der übrigen, oben genannten Modalitäten in geübten Händen wahrscheinlich etwa vergleichbar.
Empfehlung zum Abklärungsalgorithmus bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit
Grafik
Empfehlung zum Abklärungsalgorithmus bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit

Fazit

  • Aufgrund der Eigenheiten der bildgebenden Modalitäten, der Vielzahl von patientenspezifischen Gegebenheiten, die es miteinzubeziehen gilt, aber auch aufgrund der rasanten technischen Entwicklung gestaltet sich die Wahl der optimalen Modalität insbesondere für Primärversorger, aber auch für Kardiologen nicht immer einfach.
  • Der Algorithmus in der Grafik stellt den Versuch dar, basierend auf der klinischen Wahrscheinlichkeit eine Wegleitung hin zur Wahl der initialen Bildgebung in der Abklärung bei vermuteter KHK zu geben.
  • Der Algorithmus stellt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, zumal nicht selten eine Kombination von verschiedenen Modalitäten in Form von hybrider Bildgebung, zum Beispiel als SPECT/CT, PET/CT oder PET/MR in Betracht gezogen werden muss.
  • Auch kann daraus nicht abgeleitet werden, welche weiteren diagnostischen und allenfalls therapeutischen Schritte nach erfolgter Erstdiagnostik nötig sein können.
  • Es bleibt daher schlussendlich oft der multimodale kardiale Imaging-Experte, der als Ansprechperson dienen kann. Er oder sie wird im Idealfall alle bildgebenden Modalitäten mit großer Expertise beherrschen oder zumindest uneingeschränkt Zugriff darauf haben, um möglichst objektiv und unvoreingenommen eine diagnostische Strategie zu empfehlen, die optimal auf den Patienten und dessen Fragestellung zugeschnitten ist.

DOI: 10.3238/PersKardio.2020.04.10.01

Priv.-Doz. Dr. med. Ronny R. Büchel

Klinik für Nuklearmedizin, Herzbildgebung, Universitätsspital Zürich

Interessenkonflikt: Der Autor erhielt Reisekosten- und Kongressgebührenerstattungen von den Firmen GE Healthcare und Amgen sowie Vortragshonorare und Gelder für klinische Studien von GE Healthcare.

Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit1520

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Nichtinvasive Abklärung mittels Myokardperfusions-SPECT bei einem 50-jährigen Patienten mit typischer Angina pectoris
Abbildung 1
Nichtinvasive Abklärung mittels Myokardperfusions-SPECT bei einem 50-jährigen Patienten mit typischer Angina pectoris
Nichtinvasive Abklärung mittels CT-Koronarangiografie bei einer 66-jährigen Frau mit typischer Angina pectoris bei positiver Familienanamnese für kardiovaskuläre Ereignisse und Status nach Nikotinabusus
Abbildung 2
Nichtinvasive Abklärung mittels CT-Koronarangiografie bei einer 66-jährigen Frau mit typischer Angina pectoris bei positiver Familienanamnese für kardiovaskuläre Ereignisse und Status nach Nikotinabusus
Nichtinvasive Abklärung mittels Herz-MRT bei einem 53-jährigen Patienten mit atypischer Angina pectoris
Abbildung 3
Nichtinvasive Abklärung mittels Herz-MRT bei einem 53-jährigen Patienten mit atypischer Angina pectoris
Empfehlung zum Abklärungsalgorithmus bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit
Grafik
Empfehlung zum Abklärungsalgorithmus bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit
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