ArchivDeutsches Ärzteblatt46/2008Bildgebende Verfahren in der Kardiologie: Der Diagnosepfad des Patienten bestimmt die Technik

MEDIZINREPORT

Bildgebende Verfahren in der Kardiologie: Der Diagnosepfad des Patienten bestimmt die Technik

Dtsch Arztebl 2008; 105(46): A-2448 / B-2083 / C-2017

Zylka-Menhorn, Vera; Bischoff, Angelika

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Die kardiale Computer- und Kernspintomografie erlauben einen realitätsnahen Einblick in die Anatomie und Funktion des Herzens. Für Nichtradiologen ist es schwierig zu beurteilen, welchen Platz beide Modalitäten bei Verdacht auf eine koronare Herzkrankheit im klinischen Entscheidungsprozess einnehmen.

Es gibt heute kein strukturelles oder funktionelles Problem des Herzens mehr, das sich nicht bildgebend darstellen lässt. Meist sind für ein und dieselbe Fragestellung sogar mehrere Optionen verfügbar. „Ständig kommen neue Methoden oder Modifikationen hinzu, die für sich in Anspruch nehmen, noch besser zu sein als die vorherige. Deshalb müssen wir uns darauf fokussieren, welche Bildgebung wir brauchen, um die Diagnostik und das Outcome der Patienten wirklich zu verbessern“, sagte Prof. Dr. med. Peter Buser (Basel) bei dem Kongress der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie (ESC) in München, wo die effiziente und kostengerechte Integration der neuen bildgebenden Methoden in die Diagnostik kardiovaskulärer Krankheiten ein zentrales Thema war.

Alternativ oder zusätzlich zu den etablierten bildgebenden Untersuchungsmethoden der Stressechokardiografie und Myokardszintigrafie gehören zur technischen Vielfalt die Magnetresonanztomografie (Kardio-MRT), die Computertomografie (Kardio-CT) mit CT-Angiografie der Koronararterien (CTA) sowie die nuklearmedizinischen Verfahren der Positronenemissionstomografie (PET) und SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography). Doch welche Technik ist für welche kardiologische Fragestellung optimal?

Im Alltag von Klinik und Praxis präsentieren sich die (potenziellen) Herzpatienten unter zwei Aspekten: der symptomatische Patient, der den Arzt zur Abklärung seiner (pektanginösen) Beschwerden konsultiert, und der asymptomatische Patient mit Risikofaktoren (Diabetes, Hypercholesterinämie), der seine kardiale Gefährdung abschätzen lassen will. Im ersten Fall steht primär die Frage im Vordergrund, ob die Symptomatik auf eine hämodynamisch relevante Koronarstenose zurückgeführt werden kann. Im Gegensatz dazu muss bei asymptomatischen Personen zunächst abgeklärt werden, ob eine nicht stenosierende koronare Herzkrankheit (KHK) vorliegt, die ein erhöhtes koronares Risiko beinhaltet.

Um die Anwendung der verschiedenen Methoden evidenzbasiert zu empfehlen, wurden Leitlinien und Positionspapiere nationaler und internationaler Fachgesellschaften entwickelt – zumal die neuen Verfahren auch die ärztlichen Entscheidungen beeinflussen beziehungsweise verändern.

„Bei Verdacht auf eine stenosierende KHK müssen wir im Interesse des Patienten schnell wichtige Fragen klären: Weisen die Koronararterien signifikante Stenosen auf, und wo? Wird der Herzmuskel in Ruhe und unter Belastung ausreichend durchblutet? Welche Stenosen sind hämodynamisch relevant? Früher konnten diese Fragen nur per Koronarangiografie, Echokardiografie oder nuklearmedizinischer Diagnostik beantwortet werden. Heute kann zusätzlich die kontrastverstärkte CTA eingesetzt werden, um relevante Stenosen auszuschließen, die kardiovaskuläre MRT kann zur Beurteilung der Morphologie, Beschaffenheit des Gewebes und der Herzfunktion herangezogen werden“, sagt Priv.-Doz. Dr. med. Tim Süselbeck, Leitender Oberarzt der I. Medizinischen Klinik des Universitätsklinikums Mannheim, gegenüber dem Deutschen Ärzteblatt.

In enger Zusammenarbeit haben die Mannheimer Radiologen und Kardiologen, angelehnt an die derzeitigen Empfehlungen nationaler und internationaler Fachgesellschaften, einen modernen Algorithmus zur KHK-Diagnose entwickelt (Grafik), den Priv.-Doz. Dr. med. Christian Fink, Geschäftsführender Oberarzt und Leiter des Funktionsbereichs kardiothorakale Bildgebung am Institut für Klinische Radiologie und Nuklearmedizin, wie folgt interpretiert: „Vor Einsatz bildgebender Verfahren bleibt die klinische Risikostratifizierung und Ischämiediagnostik die Basis des Diagnosealgorithmus der KHK. Da in Studien gezeigt wurde, dass bei Patienten mit einem hohen Risiko für eine stenosierende KHK (Risiko > 90 Prozent) eine negative CTA zu keiner signifikanten Senkung der Post-Test-Wahrscheinlichkeit führt, bleibt die invasive Koronarangiografie der Goldstandard für die diagnostische Strategie in dieser Gruppe. Zudem kann bei hoher Wahrscheinlichkeit für eine signifikante koronare Stenose diese durch Ballondilatation und Stentimplantation in einer einzigen Prozedur behandelt werden. Bei geringerem Risiko (Risiko < 10 Prozent) sollte konservativ weiterbehandelt werden, ein Einsatz der CTA erscheint auch vor dem Hintergrund der Strahlenexposition nicht gerechtfertigt. In der diagnostisch besonders anspruchsvollen Gruppe mit mittlerem Risiko, bei der das Risiko für eine stenosierende KHK zwischen zehn bis 90 Prozent beträgt, ist eine CTA aufgrund ihres hohen negativen prädiktiven Werts zum Ausschluss relevanter Verengungen angezeigt.“

Der Wert für das Risiko einer KHK ergibt sich aus der Krankengeschichte des Patienten, Alter, Geschlecht und den Ergebnissen eines Stresselektrokardiogramms, sofern es verwertbar ist.

Die einzelnen Techniken
Die nicht invasive Bildgebung der Koronararterien hat die CT übernommen. Zur Routineanwendung kam das (EKG-getriggerte) Verfahren mit der Einführung der 64-Zeilen-CTs, welche Aufnahmen des gesamten Herzens in fünf bis zehn Sekunden mit einer räumlichen Auflösung im Submillimeterbereich und einer zeitlichen Auflösung von unter 200 ms ermöglichen. Damit können nicht nur verkalkte und nicht verkalkte Plaques der Koronararterien nachgewiesen und quantifiziert (Koronarkalkmessung), sondern auch Koronarstenosen mit hohem negativen Vorhersagewert ausgeschlossen werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Durchgängigkeit beziehungsweise Stenosierung von koronararteriellen Bypassgefäßen und Stents zu beurteilen.

Lässt sich Koronarkalk nachweisen, dann korreliert er linear mit dem Ausmaß der Atherosklerose: so weist ein erhöhter Kalkscore (Agatston-Score > 100) auf das statistische Risiko für ein kardiales Ereignis innerhalb von zwei bis fünf Jahren hin. Deshalb hat die Bestimmung des Koronarkalks mittels CT mittlerweile einen festen Platz in der Risikostratifizierung der Patienten eingenommen (Tabelle). Seine Bestimmung ist indiziert bei symptomatischen Patienten mit nicht beurteilbarem oder normalem EKG und negativen Enzymen (IIb-B).

Zunehmende Beliebtheit erfährt auch die Koronarangiografie mit CT (CTA), bei der die interessierenden Gefäßregionen während schneller intravenöser Injektion eines jodhaltigen Kontrastmittels gescannt werden. Dabei ergibt sich eine Darstellung des Gefäßbaums in Schichten, aus denen mithilfe eines Computers eine dreidimensionale Darstellung gewonnen werden kann.

Die CT-Angiografie ermöglicht heute faszinierend klare Einblicke in die kardiale Anatomie insgesamt und die Koronararterien im Besonderen. Die Methode wird in der Praxis zunehmend in der KHK-Diagnostik eingesetzt, obwohl ihr exakter Platz im diagnostischen Ablauf noch nicht klar definiert ist. Dies geht einher mit dem Trend, dass etablierte Techniken der Koronardiagnostik bereits vorzeitig in den Hintergrund rücken. „Die Zahl der Koronarangiografien mit CT nimmt rasant zu“, bestätigt der Radiologie Prof. Dr. med. Jörg Barkhausen (Lübeck) – dies allerdings bisher ohne offizielle Leitlinie, wann die Untersuchung sinnvollerweise den herkömmlichen Verfahren vorzuziehen ist.

Erst kürzlich habe ein unabhängiges internationales Expertengremium, an dem alle betroffenen Fachrichtungen beteiligt waren, Kriterien für den optimalen CTA-Einsatz zusammengestellt. „Eine CT-Koronarangiografie wird unter anderem für angemessen gehalten, wenn ein Belastungstest nicht interpretierbar ist oder mehrdeutig ausfällt“, fasst Barkhausen zusammen. „Als zweckmäßiges Einsatzgebiet gilt auch die Definition des Koronarverlaufs bei Vorliegen von Koronaranomalien.“ Empfohlen werde die CTA auch bei akuten Brustschmerzen, bei denen eine Koronarstenose möglich erscheint, das EKG aber noch keine ausreichend sichere Antwort gebe: zum Beispiel, weil es nicht interpretierbar oder die körperliche Belastung bei einem Patienten nicht möglich sei.

Die Expertengruppe hat nach Aussage von Barkhausen auch klar definiert, wann eine Kardio-CT nicht angemessen ist: „Das ist immer dann der Fall, wenn ausgeprägte Symptome für oder bereits nachgewiesene Durchblutungsstörungen vorliegen.“ In solchen Fällen sollte in jedem Fall eine Angiografie durchgeführt werden, weil nur diese Methode auch die Möglichkeit der sofortigen Intervention bietet.

Sehr zuverlässig ist die CT-Angiografie mit einem negativ prädiktiven Wert von nahezu 100 Prozent, um eine koronare Herzkrankheit auszuschließen. Sie kann deshalb das Management von symptomatischen Patienten mit geringem KHK-Risiko erleichtern, weil sie eine genauere Risikostratifizierung ermöglicht und bei negativem Befund die Koronarangiografie überflüssig macht.

Doch die hämodynamische Relevanz einer bestehenden Koronarstenose lässt sich mit der CT-Angiografie nur unsicher beurteilen. Direkte Vergleiche mit nuklearmedizinischen Perfusionsdaten zeigen, dass etwa die Hälfte der mittels CTA als relevant eingestuften Läsionen (Einengung um mehr als 50 Prozent des Durchmessers) unter Belastung nicht zu einer Ischämie führe, wie Prof. Dr. med. Franck Arnold Flachskampf (Erlangen) mitteilte.

Je wahrscheinlicher bei einem Patienten mit Brustschmerzen eine KHK vorliegt, desto häufiger wird man sie auch in der CTA finden, dann aber mit dem CTA-Befund hinsichtlich der funktionellen Konsequenzen nicht viel klüger sein als vorher. Bei Patienten mit hoher KHK-Wahrscheinlichkeit bringt die CTA deshalb wohl keinen zusätzlichen Nutzen.

58-jähriger Patient mit mittlerem kardiovaskulärem Risiko ohne pektanginöse Beschwerden, aber mit positivem Belastungs-EKG. Die CT-Angiografie zeigt eine 50- bis 75-prozentige proximale LAD-Stenose mit einer nicht kalzifizierten Plaque. Das schwarz-weiße Bild ist eine „curved multiplanar reconstruction“ als Basis der ärztlichen Befundung. Fotos: Deutsches Herzzentrum München
58-jähriger Patient mit mittlerem kardiovaskulärem Risiko ohne pektanginöse Beschwerden, aber mit positivem Belastungs-EKG. Die CT-Angiografie zeigt eine 50- bis 75-prozentige proximale LAD-Stenose mit einer nicht kalzifizierten Plaque. Das schwarz-weiße Bild ist eine „curved multiplanar reconstruction“ als Basis der ärztlichen Befundung. Fotos: Deutsches Herzzentrum München
Damit verliert die Methode auch in der Notaufnahme an Attraktivität, wo sie eingesetzt werden könnte, um bei Patienten mit Brustschmerzen sofort eine KHK auszuschließen (und mit einem modifizierten Protokoll andere Ursachen für Brustschmerzen wie Lungenembolie oder Aortendissektion). Denn auch hier gilt, dass die CTA nur bei Patienten mit geringer und mittlerer KHK-Wahrscheinlichkeit Krankenhauszeit, weitere Untersuchungen und Kosten sparen dürfte.

Entscheidend im Hinblick auf eine Intervention ist die Ischämie bei Belastung. Aus Zehntausenden von Stressechokardiografien oder Stress-MRTs weiß man, dass Patienten ohne stressinduzierbare Ischämie eine sehr gute Prognose aufweisen, selbst wenn eine relevante Stenose angiografisch nachgewiesen wird. Es gibt keine Daten, die dafür sprechen, Patienten ohne induzierbare Ischämie zu revaskularisieren. Deshalb bleibt die CTA von fraglichem Nutzen bei Patienten, bei denen die KHK-Wahrscheinlichkeit hoch ist.

Zu berücksichtigen ist auch die nicht unerhebliche Strahlenbelastung durch die CTA, die nach aktuellen Daten aus spezialisierten Zentren zwischen 6 und 11 mSv liegt. Dazu kommt die Kontrastmittelexposition. Wenn die Technik immer breiter eingesetzt werde, auch von weniger Erfahrenen, sei zu erwarten, dass die Qualität hinsichtlich Genauigkeit und Strahlenbelastung unter diesen Stand zurückfalle, gab Flachskampf zu bedenken.

Die MRT ist der Goldstandard für die Funktionsanalyse
Auch die Zahl von kardialen Magnetresonanzuntersuchungen (Kardio-MR) nehme zu, beobachtet der Kardiologe Prof. Dr. med. Udo Sechtem (Stuttgart): „Ihr Wert liegt nicht in der Darstellung funktioneller Störungen.“ Bei Verdacht auf Erkrankungen der Herzkranzgefäße ist Kardio-MR daher nur zum Nachweis von Durchblutungsstörungen bei Patienten angezeigt, bei denen herkömmliche Untersuchungsmethoden keine ausreichende Antwort bieten.

Die MRT des Herzens ist jetzt der Goldstandard für die regionale und globale Funktionsanalyse. Mit der Flussmessung können Stenose- und Insuffizienzgrade sowie Shuntvolumina quantifiziert werden, und die Perfusionsanalyse ermöglicht die Messung der kardialen Durchblutung. Sowohl die regionale Funktionsanalyse als auch die Perfusionsmessung können nicht nur in Ruhe, sondern auch unter pharmakologischer Belastung mit Dobutamin beziehungsweise Adenosin durchgeführt werden. Beide Methoden werden daher zur Bestimmung der myokardialen Perfusionsreserve und damit zur Diagnostik hämodynamisch relevanter Koronarstenosen eingesetzt.

Ist fehlender Koronarkalk ein sicherer KHK-Ausschluß?
Eine Bereicherung der kardialen Diagnostik erzielt die MRT durch eine Kontrastverstärkung des Myokards. In Spätaufnahmen – 15 Minuten nach Kontrastmittelgabe („spätes Enhancement“) – sind dann nur mittels MRT sowohl frische als auch abgelaufene Myokardinfarkte direkt sichtbar. In experimentellen Studien konnte gezeigt werden, dass die kontrastmittelanreichernden Areale exakt den Narbenarealen nach Infarkt entsprechen. Als Ursache werden Änderungen der Kontrastmittelkinetik und die Vergrößerung des Extrazellulärraums angesehen. Das Phänomen des späten Enhancements ist jedoch nicht nur auf Ischämien beschränkt, sondern zeigt sich auch bei entzündlichen oder fibrotischen Veränderungen des Myokards (Myokarditiden und Kardiomyopathien). Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Methode klinisch noch nicht hinreichend evaluiert.

Nach Ansicht von Dr. Fabio Esteves (Atlanta) ist die PET wahrscheinlich die zuverlässigste nicht invasive Methode, um eine koronare Herzkrankheit bei allen Patienten mit Brustschmerzen auszuschließen – aber auch eine sehr teure. Esteves stellte in München eine Studie vor, bei der 206 Patienten mit geringerer bis mittlerer KHK-Wahrscheinlichkeit zum einen mittels PET, zum anderen mittels CT (ohne Kontrastmittel) auf Koronarkalk untersucht wurden. Bei 99 der Patienten (48 Prozent) war kein Kalzium in den Koronarien nachzuweisen. Nur einer dieser Patienten hatte ein pathologisches PET-Ergebnis. Mit einem vorgeschalteten CT, das kostenmäßig relativ günstig ist, könnte somit ein teurer PET-Scan bei jedem zweiten Patienten entfallen. Doch diese Ergebnisse müssten erst in größeren Studien bestätigt werden, meint Esteves, bevor das Fehlen von Koronarkalk wirklich zum KHK-Ausschluss herangezogen werden könne.

Als Zukunft der nicht invasiven kardialen Bildgebung betrachtet Dr. Raymond J. Gibbons (Mayo-Clinic) die Kombination von strukturellen und funktionellen bildgebenden Verfahren. Dies habe mehrere Vorteile: Sie verbessere die Erkennung der nicht obstruktiven koronaren Herzkrankheit, die Diagnostik von Mehrgefäßerkrankungen und mikrovaskulären Veränderungen. Außerdem lasse sich die klinische Relevanz einer Ischämie besser quantifizieren.

Nukleare Bildgebung auf dem Vormarsch
Langsam dringt auch die nukleare Bildgebung vom präklinischen in den klinischen Bereich vor. Sie ermöglicht Einblicke in spezifische Krankheitsmechanismen, indem sie spezifische zelluläre oder subzelluläre Prozesse visualisiert, die schon vor morphologischen oder funktionellen Veränderungen ablaufen. Deshalb kann die nukleare Bildgebung die Früherkennung bestimmter Krankheiten erleichtern und eine spezifische Therapie entsprechend individuellen biologischen Faktoren identifizieren. Sonden für multiple molekulare Signalwege, die im Myozytenmetabolismus, im Zelltod, in der Neurotransmission und anderen Prozessen eine Rolle spielten, kämen dem klinischen Einsatz immer näher, wie Prof. Frank M. Bengel (Baltimore) berichtete.

Molekulare Sonden können mit verschiedenen bildgebenden Verfahren sichtbar gemacht werden. Am meisten versprechen nukleare Verfahren, insbesondere die PET, weil sie mit hoher Sensitivität kleinste Mengen radioaktiver molekularer Sonden im Organismus aufspüren kann. Besonders interessante Aussichten bieten Hybridsysteme, die PET mit CT verbinden, um die molekularen Signale noch besser lokalisieren zu können.

Anwendungen im frühen Stadium der klinischen Entwicklung für die nukleare Bildgebung sind die Früherkennung rupturgefährdeter Plaques, die Identifizierung eines erhöhten Risikos für eine Herzinsuffizienz oder für ventrikuläre Arrhythmien und das Monitoring neuer Therapien wie Stammzelltherapie oder Gentransfer.
Dr. med. Vera Zylka-Menhorn,
Dr. med. Angelika Bischoff


Fazit
- Die Koronarangiografie spielt weiterhin eine zentrale Rolle in der bildgebenden Diagnose der KHK.
- Daneben existieren verschiedene nichtinvasive Schnittbildverfahren (MRT, CT, SPECT, PET), die für die Diagnostik der KHK eingesetzt werden können.
- Die modernen bildgebenden Verfahren, wie Kardio-MR und Kardio-CT, haben bereits einen festen Platz in der nicht invasiven kardiologischen Diagnostik bei Verdacht auf KHK eingenommen.
- Das Perfusions-MR ist eine sensitive Methode in der Ischämiediagnostik ohne Strahlenexposition als Alternative zur Stressechokardiografie oder Myokardszintigrafie.
- Das Kardio-CT kann das Vorliegen einer > 50-prozentigen Koronarstenose mit hoher Sicherheit ausschließen und somit einerseits die klassische Stufendiagnostik abkürzen, andererseits auch Herzkatheter einsparen.
- Ziel einer effektiven KHK-Primärprävention ist es, Patienten mit einem hohen Risiko für ein koronares Ereignis zu identifizieren, um sie gezielt einer ASS- und Statintherapie zuzuführen.
- Hier ist in den meisten Fällen der koronare Kalkscore als unabhängiger Risikomarker den klassischen kardiovaskulären Risikofaktoren beziehungsweise Risikoscores überlegen und leitlinienorientiert.
- Somit hilft das Kardio-CT einerseits, die in der Primärprävention erforderliche intensive Risikoreduktion gezielt den Hochrisikopatienten zukommen zu lassen, andererseits aber auch „überflüssige“ Herzkatheter, „überflüssige“ Statintherapien und potenziell schädliche ASS-Gaben zu vermeiden.
58-jähriger Patient mit mittlerem kardiovaskulärem Risiko ohne pektanginöse Beschwerden, aber mit positivem Belastungs-EKG. Die CT-Angiografie zeigt eine 50- bis 75-prozentige proximale LAD-Stenose mit einer nicht kalzifizierten Plaque. Das schwarz-weiße Bild ist eine „curved multiplanar reconstruction“ als Basis der ärztlichen Befundung. Fotos: Deutsches Herzzentrum München
58-jähriger Patient mit mittlerem kardiovaskulärem Risiko ohne pektanginöse Beschwerden, aber mit positivem Belastungs-EKG. Die CT-Angiografie zeigt eine 50- bis 75-prozentige proximale LAD-Stenose mit einer nicht kalzifizierten Plaque. Das schwarz-weiße Bild ist eine „curved multiplanar reconstruction“ als Basis der ärztlichen Befundung. Fotos: Deutsches Herzzentrum München
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58-jähriger Patient mit mittlerem kardiovaskulärem Risiko ohne pektanginöse Beschwerden, aber mit positivem Belastungs-EKG. Die CT-Angiografie zeigt eine 50- bis 75-prozentige proximale LAD-Stenose mit einer nicht kalzifizierten Plaque. Das schwarz-weiße Bild ist eine „curved multiplanar reconstruction“ als Basis der ärztlichen Befundung. Fotos: Deutsches Herzzentrum München

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