Herz und Ko­ro­na­ri­en Dar­stel­lung im Mehr­zei­len-​Spi­ral-​Com­pu­ter­to­mo­gra­phen

Im In­sti­tut für Dia­gnos­ti­sche und In­ter­ven­tio­nel­le Ra­dio­lo­gie der Jo­hann Wolf­gang Goe­the Uni­ver­si­täts­kli­nik Frank­furt (Dir.: Prof. Dr. T. Vogl) wer­den seit En­de 1999 nicht-​in­va­si­ve Un­ter­su­chun­gen der Herz­kranz­ge­fä­ße mit­tels Mehr­schicht Spi­ral-​CT durch­ge­führt. Bis En­de 2003 wur­den et­wa 2100 Pa­ti­en­ten un­ter­sucht, das ent­spricht ca 500 Un­ter­su­chun­gen/Jahr. Die Auf­nah­men er­fol­gen mit Hil­fe ei­nes 16 Zei­len Spi­ral CT's, das ei­ne si­mul­ta­ne Ak­qui­si­ti­on von 16 x 0.75 mm Schich­ten pro 180° Röh­ren­um­lauf er­mög­licht. Dies ent­spricht der der­zeit höchst­mög­li­chen Orts­auf­lö­sung und er­laubt die Be­ur­tei­lung von bis zu 0.8 mm gro­ßen Struk­tu­ren. Die Un­ter­su­chung wird auf dem Rü­cken lie­gend mit auf dem Brust­kork auf­ge­kleb­ten Elek­tro­den durch­ge­führt. Ein wäh­rend der Auf­nah­me di­gi­tal auf­ge­zeich­ne­tes EKG-​Si­gnal er­mög­licht im An­schluss an die Un­ter­su­chung ei­ne Re­kon­struk­ti­on von trans­ver­sa­len Schnitt­bil­dern durch das Her­zen im qua­si "ein­ge­fro­re­nen Zu­stand". Da­durch wer­den Ar­te­fak­te durch die Herz­be­we­gung re­du­ziert und die Ko­ronar­ar­te­ri­en kön­nen bes­ser ab­ge­grenzt wer­den. Die Dau­er der Un­ter­su­chung be­trägt et­wa 10 Mi­nu­ten, je nach Fra­ge­stel­lung va­ri­iert da­bei die An­zahl der CT-​Auf­nah­men. So wird et­wa beim Kalksco­ring im Rah­men ei­ner Vor­sor­ge­un­ter­su­chung le­dig­lich ei­ne na­ti­ve CT-​Un­ter­su­chung be­nö­tigt, wäh­rend zur Ko­ron­aran­gio­gra­phie, By­pass­dar­stel­lung so­wie bei funk­tio­nel­len und pa­tho­mor­pho­lo­gi­schen Fra­ge­stel­lun­gen zu­sätz­lich ei­ne kon­trast­mit­tel­ver­stärk­te Auf­nah­me an­ge­fer­tigt wird. Hier­zu wird wäh­rend der zwei­ten CT-​Un­ter­su­chung über ei­ne ve­nö­se Ver­weil­ka­nü­le ca 90 ml iod­hal­ti­ges Kon­trast­mit­tel ap­pli­ziert. Kon­tra­in­di­ka­tio­nen sind ei­ne be­kann­te schwe­re Kon­trast­mit­tel­all­er­gie - bei leich­te­ren For­men wie Haut­ju­cken oder -​rö­tung kön­nen durch ein­fa­che me­di­ka­men­tö­se Vor­be­rei­tung mög­li­che Sym­pto­me be­reits im Vor­feld ver­mie­den wer­den - so­wie die Ein­nah­me be­stimm­ter ora­ler An­ti­dia­be­ti­ka (Met­for­min) in Ver­bin­dung mit ei­ner Nie­ren­in­suf­fi­zi­enz. Kon­trast­mit­tel darf eben­falls nicht ver­ab­reicht wer­den bei Schild­drü­sen­funk­ti­ons­stö­run­gen, Tu­mo­ren der Schild­drü­se so­wie ei­ner ge­plan­ten Ra­dio­jodthe­ra­pie. Wäh­rend je­der Auf­nah­me muss der Pa­ti­ent ca. 20 s die Luft an­hal­ten. Ins­ge­samt kön­nen mit der Herz-​CT un­ter­schied­li­che Fra­ge­stel­lun­gen be­ant­wor­tet wer­den, die nach­fol­gend im Ein­zel­nen dar­ge­stellt wer­den.

3D Dar­stel­lung ei­nes Her­zes

Ko­ron­ar­kalk-​Scree­ning

Ko­ron­ar­kalk-​Scree­ning be­zeich­net den Nach­weis und die Quan­ti­fi­zie­rung von Herz­kran­zar­te­ri­en­ver­kal­kun­gen. Ver­gleich­ba­re Un­ter­su­chun­gen konn­ten bis­lang nur mit dem Elek­to­nen­strahl-​CT (EB­CT) durch­ge­führt wer­den. Zahl­rei­che Un­ter­su­chun­gen und Stu­di­en der Ver­gan­gen­heit konn­ten zei­gen, daß die ko­ro­n­a­ren Kal­zi­fi­ka­tio­nen ei­nen ho­hen prä­dik­ti­ven Wert für die Wahr­schein­lich­keit "ko­ro­n­a­re" Er­eig­nis­se be­sit­zen. Die­ses Ver­fah­ren wird da­her vor al­lem bei asym­pto­ma­ti­schen Pa­ti­en­ten mit Ri­si­ko­fak­to­ren wie z. B. Dia­be­tes mel­li­tus, Hy­per­to­nie, fa­mi­liä­rer Be­las­tung und Hy­per­cho­le­ste­rin­ämie emp­foh­len. Wird bei die­sen Pa­ti­en­ten ei­ne aus­ge­präg­te Ko­ron­arskle­ro­se fest­ge­stellt, so müs­sen wei­te­re Maß­nah­men zur Mo­di­fi­ka­ti­on des Ri­si­ko­pro­fils er­grif­fen wer­den. Das Re­sul­tat die­ser prä­ven­ti­ven Maß­nah­men kann dann im Wei­te­ren an­hand von Ver­laufs­kon­trol­len der ko­ro­n­a­ren Ver­kal­kun­gen über­wacht wer­den. Da­ne­ben kann bei Pa­ti­en­ten mit aty­pi­schen Herz­be­schwer­den der ein­fa­che Aus­schluß oder Nach­weis von Ko­ron­ar­kalk weg­wei­send dif­fe­ren­ti­al-​dia­gnos­ti­sche In­for­ma­tio­nen lie­fern. Tech­nisch wird das Ko­ron­ar­kalk­scree­ning oh­ne Ga­be von Kon­trast­mit­tel durch­ge­führt. Da­mit han­delt es sich um ei­ne für den Pa­ti­en­ten äu­ßerst scho­nen­de und kli­nisch ein­fach ein­setz­ba­re Me­tho­de. Die ver­kalk­ten Plaques wer­den üb­li­cher­wei­se se­mi­quan­ti­ta­tiv nach dem Agats­ton Score be­stimmt. Die­ser Score be­rück­sich­tigt al­le Area­le mit Dich­te­wer­ten über 130 HU im Ge­biet der Ko­ro­na­ri­en. Die Sum­me al­ler Wer­te er­gibt den Ge­samts­core­wert und er­laubt ei­ne so­for­ti­ge Ri­si­ko­ab­schät­zung (Abb 1). Bei Wer­ten < 10 ist das Ri­si­ko ei­ner KHK nur ge­ring , bei Wer­ten < 100 be­steht mit ho­her Wahr­schein­lich­keit ei­ne KHK je­doch oh­ne hö­her­gra­di­ge Ste­no­sen, bei Wer­ten < 400 sind hö­her­gra­di­ger Ste­no­sen zu­min­dest mög­lich und bei Wer­ten > 400 wahr­schein­lich. End­gül­tig lässt sich dies je­doch nur in Zu­sam­men­schau mit dem kli­ni­schen Be­fund so­wie ei­ner kon­trast­ver­stärk­ten CTA klä­ren.

De­tail­lier­te Dar­stel­lung von Ko­ron­ar­kalk im Be­reich rech­te Ko­ron­ar­rar­te­rie (RCA), lin­ker Haup­stamm (LM) so­wie Ra­mus in­ter­ven­tri­cu­la­ris an­te­ri­or (RI­VA). Auf­nah­me na­tiv, pro­spek­ti­ves EKG-​trig­ge­ring.

Herz-​CT Un­ter­su­chun­gen

Wei­te­re Fra­ge­stel­lun­gen in der kar­dia­len CT um­fas­sen die Dar­stel­lung von Herz­tu­mo­ren, die Be­ur­tei­lung von Ko­ron­ar­by­päs­sen, von Herz­klap­pen­mor­pho­lo­gie und -​funk­ti­on so­wie die Be­ant­wor­tung funk­tio­nel­ler Fra­ge­stel­lun­gen wie Aus­wurffs­rak­ti­on, end­sys­to­li­sches oder -​di­asto­li­sches Ven­tri­kel­vo­lu­men, pos­ti­schä­mi­sche pos­ti­schä­mi­sche Nar­ben­bil­dung oder Wand­be­we­gungs-​stö­run­gen. Zwar ist hier meist die MRT Me­tho­de der Wahl, dies muss je­doch von Pa­ti­ent zu Pa­ti­ent in­di­vi­du­ell ent­schie­den wer­den.

Abb.3 3-D Dar­­­stel­­lung des Her­zens. Ve­­nen­­by­pass auf die rech­­te Her­z­kran­zar­­te­rie

CT-​Ko­ron­aran­gio­gra­phie

Kal­zi­fi­ka­tio­nen der Ko­ro­na­ri­en sind Aus­druck ei­ner fort­ge­schrit­te­nen Art­he­ro­skle­ro­se. Die Quan­ti­fi­ka­ti­on von Ko­ron­ar­kalk er­laubt Rück­schlüs­se auf das Aus­maß der ko­ro­n­a­ren Athe­ro­skle­ro­se. Li­pid­rei­che Plaques, oft die ei­gent­li­chen Ver­ur­sa­cher ischä­mie­r­ele­van­ter Ge­fäß-​ver­en­gun­gen, sind da­ge­gen duch die Be­stim­mung der ko­ro­n­a­ren Ver­kal­kun­gen al­lein nicht nach­zu­wei­sen. Bis­her konn­ten die­se Plaques nur in­di­rekt mit der Ka­the­ter­an­gio­gra­phie und dem IVUS dia­gnos­ti­ziert wer­den. Mit dem neu­en Mehr­schicht Spi­ral-​CT ge­lingt es nun Herz­kranz­ge­fä­ße bis zu ei­nem Durch­mes­ser von ca. 1,0 mm re­pro­du­zier­bar dar­zu­stel­len. Ne­ben ei­ner sehr gu­ten axia­len und mul­ti­pla­na­ren Dar­stel­lung des Ge­fäß­ver­lau­fes (Abb. 2) kön­nen aus den ge­won­ne­nen Da­ten­sät­zen durch Vo­lu­me Ren­de­ring Tech­ni­ken auch sehr schö­ne 3-D Re­kon­struk­tio­nen ge­ne­riert wer­den .

Abb.2 Mul­ti­pla­na­re Re­for­ma­ti­on der lin­ken Herz­kran­zar­te­rie. Sehr schö­ne Dar­stel­lung der ein­zel­nen Septa­läs­te so­wie ei­ner ca. 70% Ste­no­sie­rung im pro­xi­ma­len Ge­fäß­ab­schnitt (wei­ßer Pfeil).

Un­se­re bis­he­ri­gen kli­ni­sche Er­fah­run­gen bei über 250 Pa­ti­en­ten zei­gen im Ver­gleich mit dem Herz­ka­the­ter ei­ne gu­te Über­ein­stim­mung. Je­doch soll­te die In­di­ka­ti­on zum Herz-​CT stets nur in en­ger Ko­ope­ra­ti­on mit dem be­han­deln­den Kar­dio­lo­gen/Haus­arzt und nach vor­her­ge­hen­der sorg­fäl­ti­ger kli­ni­scher Un­ter­su­chung er­fol­gen.

Division of Experimental Imaging (DEI)

The Division of Experimental Imaging (DEI) at the Department of Diagnostic and Interventional Radiology at the Goethe University Hospital in Frankfurt, Germany is a research division focused on developing new imaging acquisition and post-processing techniques to ultimately improve imaging in clinical routine for our patients. Read more about us on our website...