Herz

, Volume 38, Issue 4, pp 350–358

Diagnostik und Therapie der chronischen Myokardischämie

Rolle der kardialen Magnetresonanztomographie

Authors

    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • I. Eitel
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • S. Desch
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • G. Fuernau
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • P. Lurz
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • G. Schuler
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
  • H. Thiele
    • Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Herzzentrum LeipzigUniversität Leipzig
Schwerpunkt

DOI: 10.1007/s00059-013-3803-5

Cite this article as:
de Waha, S., Eitel, I., Desch, S. et al. Herz (2013) 38: 350. doi:10.1007/s00059-013-3803-5
  • 232 Views

Zusammenfassung

Bei der Behandlung von Patienten mit chronischer koronarer Herzerkrankung reichen die therapeutischen Optionen von einem konservativen Regime mit optimaler medikamentöser Therapie über Revaskularisationsmaßnahmen wie der primären perkutanen Koronarintervention bis hin zur koronaren Bypass-Operation. Je nach zugrunde liegendem Patientenkollektiv können die verschiedenen Therapieansätze die Prognose und auch die Symptomatik signifikant verbessern und sind den anderen Strategien überlegen. Zur Wahl der optimalen Therapie und somit zur Prognoseverbesserung ist der Nachweis von myokardialer Ischämie sowie persistierender Vitalität von immanenter Bedeutung. Hierbei kann die kardiale Magnetresonanztomographie (MRT) einen wichtigen Beitrag leisten. Zur Ischämiediagnostik ist mittels Perfusions-Stress-MRT der Nachweis von Perfusionsdefiziten und somit hämodynamisch relevanten Koronarstenosen möglich, wohingegen durch Dobutamin-Stress-MRT der Nachweis von Kinetikstörungen unter Belastung erfolgen kann. Beide Verfahren sind anderen bildgebenden Techniken wie der Single-Photonenemissions-Computertomographie oder der Stressechokardiographie teilweise überlegen. Zur Vitalitätsdiagnostik kann einerseits mittels MRT die enddiastolische Wanddicke wie auch das Ausmaß der Transmuralität einer Narbe durch Delayed-Enhancement-Imaging beurteilt werden. Des Weiteren kann mittels Low-dose-Dobutamin-Stress-MRT auch die kontraktile Reserve visualisiert werden. Da das Delayed-Enhancement-Imaging aufgrund der hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung eine hohe Sensitivität und Spezifität erzielt und in Ruhe ohne medikamentösen Stress schnell durchführbar sowie leicht auswertbar ist, kann diese Technik nach derzeitiger Datenlage als bevorzugte Methode zur Vitalitätsdiagnostik empfohlen werden. In diesem Beitrag werden die verschieden MRT-Techniken zur Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik vorgestellt und deren Rolle zur Diagnose und Therapie der chronischen Myokardischämie diskutiert.

Schlüsselwörter

Koronare HerzerkrankungTherapieMagetresonanzomographieIschämiediagnostikVitalitätsdiagnostik

Diagnosis and therapy of chronic myocardial ischemia

Role of cardiac magnetic resonance imaging

Abstract

In patients with chronic coronary artery disease different therapeutic strategies, such as optimal medical therapy, revascularization by percutaneous coronary intervention or coronary artery bypass grafting have been shown to improve the prognosis and symptoms and yield proven superiority over other treatment strategies in different patient populations. Thus, individual assessment of cardiac function and structure is of paramount importance to choose the optimal therapeutic strategy and subsequently improve patient prognosis. In this setting cardiac magnetic resonance imaging (CMR) has been shown to provide important diagnostic information. Myocardial ischemia can be detected by either perfusion stress CMR demonstrating perfusion deficits indicative of hemodynamically relevant coronary artery stenosis or dobutamin stress CMR for objectifying wall motion abnormalities during stress. Both techniques are superior to single photon emission computerized tomography and stress echocardiography in specific patient populations. Myocardial viability can be assessed by means of end-diastolic wall thickness or delayed enhancement imaging which allows quantification of the transmural extent of scarring. Furthermore, low-dose dobutamin stress CMR can detect a contractile reserve. Delayed enhancement imaging leads to accurate results due to its high resolution, can be performed at rest requiring no stress within a short time period and is easy to analyze. Thus this technique can be recommended as the favored technique to assess myocardial viability. In the following article the CMR techniques for ischemia and viability testing will be presented and their role in diagnosis and therapy of chronic myocardial ischemia will be discussed.

Keywords

Coronary artery diseaseTherapyMagnetic resonance imagingIschemia testingViability testing

Einleitung

Die koronare Herzerkrankung (KHK) stellt die häufigste Todesursache in westlichen Ländern dar [1]. Ihre Manifestationen und Symptome zeigen eine breite Diversität und reichen vom plötzlichen Herztod über Ereignisse akuter myokardialer Ischämie bis hin zur Entwicklung einer progredienten Herzinsuffizienz. Eine Vielzahl der Patienten bleibt auch über einen langen Zeitraum hinweg asymptomatisch oder zeigt stabile Verläufe chronischer Myokardischämie mit relativ milder Klinik. Bei akuter myokardialer Ischämie ist die rasche Wiedereröffnung des akut verschlossenen Koronargefäßes das primäre Ziel, wohingegen bei chronischer Ischämie bei stabiler KHK verschiedene Therapiestrategien Anwendung finden. Diese beinhalten neben einer optimalen medikamentösen Therapie auch interventionelle oder chirurgische Revaskularisationsmaßnahmen wie die perkutane Koronarintervention (PCI) oder die koronar-arterielle Bypass-Operation (CABG; [2]). Innerhalb spezieller Patientenkollektive konnten alle diese Therapiestrategien zu einer Verbesserung des Outcomes und der Symptomatik führen und sind auch je nach zugrunde liegendem Kollektiv den anderen überlegen. Um die Prognose der Patienten mit chronischer KHK verbessern zu können, ist daher die Identifizierung der Patienten, welche von verschiedenen therapeutischen Maßnahmen profitieren, von immanenter Bedeutung. Die alleinige visuelle Beurteilung des Koronarstatus mittels invasiver Koronarangiographie tritt hierbei allerdings zunehmend in den Hintergrund. Entscheidend zur Wahl der optimalen Therapiestrategie bei stabiler KHK sind die Beurteilung der hämodynamischen Relevanz von Koronarstenosen im Sinne eines Ischämienachweises sowie eine Evaluierung der Vitalität des chronisch-ischämisch geschädigten Myokards bei eingeschränkter linksventrikulärer Funktion. Hierbei gewinnen bildgebende Verfahren wie die kardiale Magnetresonanztomographie (MRT) immer mehr an Bedeutung. Einerseits kann durch die kardiale MRT eine Ischämiediagnostik sowie andererseits auch eine Vitalitätsdiagnostik durchgeführt werden. Im Folgenden wird die Rolle der kardialen MRT zur Diagnostik und Therapie bei chronischer myokardialer Ischämie vorgestellt und diskutiert.

Ischämiediagnostik

Bei Patienten mit stabiler KHK ist der Nachweis bzw. der Ausschluss einer myokardialen Ischämie von immanenter Bedeutung zur Wahl der optimalen Therapiestrategie. Basierend auf Daten zur Single-Photonenemissions-Computertomographie (SPECT) konnte gezeigt werden, dass eine Revaskularisation unabhängig vom Verfahren (PCI oder CABG) nur nach Nachweis einer Ischämie von 10% oder mehr des linksventrikulären Myokards zu einer Prognoseverbesserung führt [3, 4]. Neben dem bildgebenden Nachweis myokardialer Ischämie konnte in der FAME-Studie auch die Bedeutung des Nachweises einer hämodynamischen Relevanz einer Stenose vor etwaiger Revaskularisation unterstrichen werden. Hier war eine PCI nur bei einer fraktionellen Flussreserve (FFR) von 0,8 oder darunter (= hämodynamisch relevante Stenose) mit einem besseren klinischen Outcome assoziiert, wohingegen bei hämodynamisch nicht relevanten Stenosen (FFR >0,8) eine optimale medikamentöse Therapie der interventionellen Strategie nicht unterlegen war.

Zur Ischämiediagnostik mittels MRT finden 2 Arten von Stress-Imaging ihre Anwendung: einerseits die Perfusions-Stress-MRT, andererseits die Dobutamin-Stress-MRT. Im Rahmen beider Verfahren wird eine körperliche Belastung durch Gabe eines Pharmakons simuliert. Die Perfusions-Stress-MRT ermöglicht die Visualisierung von Perfusionsdefiziten, wohingegen es das Ziel der Dobutamin-Stress-MRT ist, regionale Wandbewegungsstörungen unter Belastung nachzuweisen bzw. auszuschließen. Beide Verfahren unterscheiden sich bezüglich des verabreichten Pharmakons sowie der bildgebenden Technik und werden im Folgenden vorgestellt.

Perfusions-Stress-MRT

Im Rahmen der Perfusions-Stress-MRT wird die körperliche Belastung (Stress) durch Gabe einer vasodilatativ wirksamen Substanz simuliert (Tab. 1). Hierzu ist Adenosin die am häufigsten verabreichte Substanz. Das auch endogen synthetisierte Purinnukleosid Adenosin wirkt über A1-, A2A- und A2B- sowie A3-Rezeptoren [5]. Bei der Durchführung einer Perfusions-Stress-MRT steht die mittels Gabe von Adenosin getriggerte A2A- und A2B-abhängige Vasodilatation mit sekundärer Hyperämie im Vordergrund. Die üblichen Nebenwirkungen von Adenosin sind in aller Regel harmlos und bilden sich nach Beendigung der Gabe aufgrund der sehr kurzen Wirkdauer bei einer Halbwertszeit unter 10 s rasch zurück. Meist beschränkt sich eine unerwünschte Wirkung auf ein unspezifisches Flush-Gefühl oder Kopfschmerzen (beides indirekt durch die Vasodilatation bedingt) sowie Thoraxschmerzen (direkt über den A1-Nozizeptor getriggert). Im Gegensatz zur Bolusgabe von Adenosin, welche zur Differenzierung supraventrikulärer Herzrhythmusstörungen Anwendung findet, treten höhergradige AV-Blockierungen unter kontinuierlicher Gabe nur sehr selten auf. Auch die A1-induzierte Bronchokonstriktion verläuft bei Patienten ohne bekanntes Asthma bronchiale benigne. Trotz des akzeptablen Nebenwirkungsprofils von Adenosin steht seit 2010 auch der selektive A2A-Adenosinrezeptor-Agonist Regadenoson zur Verfügung, welcher besser verträglich ist und insbesondere auch bei Patienten mit bekannter chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) komplikationslos eingesetzt werden kann [6, 7]. Bezüglich der Vorbereitung der Patienten steht bei beiden Substanzen der Verzicht auf Methylxanthine (z. B. koffeinhaltige Substanzen wie Kaffee, Tee, Schokolade oder Theophyllin) innerhalb von 48 h vor geplanter Stress-Perfusions-MRT im Vordergrund.

Tab. 1

Wirkungen, mögliche Nebenwirkungen und Kontraindikationen von Adenosin versus Dobutamin

Adenosin

Dobutamin

Wirkung

Stimulation der Adenosinrezeptoren

Vasodilatation/Hyperämie

Nachweis von Perfusionsdefiziten

Stimulation der β-Rezeptoren

Zunahme der Kontraktilität

Nachweis von regionalen Wandbewegungsstörungen

Nebenwirkungen

Hypotension

Hypotension

Brustschmerz via A1-Rezeptor

Palpitationen

Reflextachykardie

Tachykardie

Tachyarrhythmie

Kammerflimmern und Kammerflattern (<0,1%)

AV-Block (I.°: 10%; >1.°: 5%)

Ischämische Wandbewegungsstörungen (Reduktion der EF; Anstieg des ESV)

Dyspnoe/Bronchokonstriktion

Dyspnoe/Tachypnoe

Absolute Kontraindikationen

Instabile Angina Pectoris/akuter Myokardinfarkt

Instabile Angina Pectoris/Akuter Myokardinfarkt

Höhergradige AV-Blockierungen

Ungenügend eingestellte arterielle Hypertonie

Asthma bronchiale (relativ COPD)

Schwere HOCM

Bekannte ventrikuläre Herzrhythmusstörungen

EF Ejektionsfraktion, ESV endsystolisches Volumen, COPD chronisch-obstruktive pulmonale Erkrankung, HOCM hypertrophe obstruktive Kardiomyopathie.

Die Perfusions-Stress-MRT basiert im Wesentlichen auf dem Vergleich der Kontrastmittelerstpassage nach Vasodilatation gegenüber dem Anfluten des Kontrastmittels in Ruhe. Es erfolgt die kontinuierliche Gabe von Adenosin (140 µg/kg/min) über 3–6 min. Nach Gabe von MR-Kontrastmittel wird das rasche Anfluten („first-pass-perfusion“) unter medikamentöser Belastung aufgezeichnet. Dies erfolgt auf zeitlich dynamischen Schnittbildern, die in Kurzachsenschnitten in der Enddiastole bei jedem Herzschlag akquiriert werden. In Ruhe bzw. ohne medikamentös induzierte Belastung wird erneut die Kontrastmittelerstpassage untersucht. Ein verzögerter Anstieg der Signalintensität in einem oder mehreren Segmenten unter Stress weist auf ein Perfusionsdefizit hin (Abb. 1; [8]). Bei ungenügender vasodilatatorischer Reserve bei signifikanter KHK ist dies dem Nachweis einer hämodynamischen Relevanz einer Koronarstenose gleichzusetzen.

https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00059-013-3803-5/MediaObjects/59_2013_3803_Fig1_HTML.jpg
Abb. 1

Nachweis eines Perfusionsdefizits (Pfeile) unter Stress (rechtes Bild) im Vergleich zur Aufnahme in Ruhe (linkes Bild)

Die Analyse der Perfusions-Stress-MRT erfolgt in der klinischen Routine meist durch eine visuelle Auswertung ohne weitere Quantifizierung des Perfusionsdefizits (dunkle Zone unter Belastung zu sehen: ja/nein = Perfusionsdefizit: ja/nein). Prinzipiell besteht auch die Möglichkeit der semiquantitativen oder der quantitativen Analyse [9, 10]. Aufgrund des hohen Zeitaufwands sowie der weiterhin trotz technischer Neuerungen bestehenden Anfälligkeit dieser Methodik findet dieses Verfahren überwiegend bei wissenschaftlichen Fragestellungen seine Anwendung. Zu beachten sind bei der Auswertung typische „Dark-rim“-Artefakte. Diese treten durch Suszeptibilitätseffekte insbesondere subendokardial im Septum auf und lassen sich am besten durch einen Vergleich der Bilder in Ruhe gegenüber Stress differenzieren. Die Identifizierung und Beurteilung der „Dark-rim“-Artefakte ist ein gutes Beispiel für die noch immer schwierige automatische Auswertung bzw. die Abhängigkeit der Ergebnisse von der individuellen Erfahrung des Untersuchers. Sollte auch nach Ausschluss von Artefakten der Nachweis eines Perfusionsdefizits erfolgen, kann dann mittels des klassischen Delayed-Enhancement-Imaging zwischen einer infarktbedingten und einer stenosebedingten Durchblutungsstörung unterschieden werden. Hierbei erfolgt der Nachweis/Ausschluss bzw. die Quantifizierung der Transmuralität einer infarktbedingten Narbe (siehe Abschnitt „Vitalitätsdiagnostik“). Die Kombination aus Perfusion mit anschließendem Delayed-Enhancement-Imaging erlaubt daher auch eine höhere diagnostische Genauigkeit und sollte daher im klinischen Alltag immer eingesetzt werden [11].

In 2 Metaanalysen zeigten sich für die Perfusions-Stress-MRT eine Sensitivität von 91 bzw. 89% und eine Spezifität von 81 bzw. 76% im Vergleich zum definierten Goldstandard der invasiven Koronarangiographie [12, 13]. Im Vergleich zur SPECT konnte in 3 bisher publizierten Studien eine bessere diagnostische Genauigkeit der Perfusions-Stress-MRT gezeigt werden, was vor allem auf die bessere räumliche Auflösung und die geringere Artefaktanfälligkeit zurückgeführt werden kann [14, 15, 16]. Durch neuere Techniken mit höherer Feldstärke (3,0 T vs. 1,5 T) mit konsekutiver höherer zeitlicher und räumlicher Auflösung kann eine weitere Verbesserung der diagnostischen Wertigkeit erwartet werden [17, 18, 19, 20]. Allerdings gewinnen bereits die gut validierten Ergebnisse der Standard-1,5-Tesla-Methodik insbesondere für die Einordnung der Perfusions-Stress-MRT als diagnostisches Mittel zur Wahl der optimalen Therapiestrategie zunehmend an Bedeutung für den klinischen Alltag.

Die Perfusions-Stress-MRT ist somit weder der Ischämiediagnostik mittels SPECT noch der invasiven FFR-Messung unterlegen und kann daher als zuverlässige Alternative zu beiden Methoden angesehen werden. Da zum Zeitpunkt der Erstellung der Revaskularisationsleitlinien der European Society of Cardiology (ESC) für die Perfusions-Stress-MRT noch keine adäquaten Prognosedaten publiziert waren und demgegenüber die SPECT neben der Stressechokardiographie einen gesicherten prognostischen Stellenwert hatte, wurde nur für die letzteren Verfahren eine Klasse-IA-Empfehlung für die nicht-invasive Ischämiediagnostik ausgesprochen [21]. Mittlerweile garantieren auch neuere Daten für eine negative Perfusions-Stress-MRT eine exzellente Prognose mit einer sehr geringen kumulativen Ereignisrate [22]. Somit werden in den deutschen Konsensusempfehlungen der großen nationalen Fachgesellschaften zum Einsatz von bildgebenden Verfahren im Bereich der Kardiologie Stressechokardiographie, SPECT-Myokardszintigraphie und Stress-MRT als vollkommen gleichberechtigte Verfahren gelistet [23]. Deren jeweilige spezifische Vor- und Nachteile können somit an die Erfordernisse des individuellen Patienten angepasst werden.

Dobutamin-Stress-MRT

Bei der Dobutamin-Stress-MRT wird die körperliche Belastung durch Gabe des Katecholamins Dobutamin simuliert (Tab. 1). Mittels Stimulation des kardialen β1-Rezeptors hat Dobutamin in niedriger Dosierung vor allem einen positiv-inotropen Effekt, wohingegen in höheren Dosierungen der positiv-chronotrope Effekt im Vordergrund steht. Durch die Zunahme der Kontraktilität und die begleitende Zunahme der Herzfrequenz werden somit die physiologischen Prozesse einer Zunahme des Herzzeitvolumens unter körperlicher Belastung simuliert. Zur Ischämiediagnostik wird eine Hochdosisbelastung durchgeführt, wobei Dobutamin von 10, 20, 30 bis maximal 40 µg/kg für 3 min pro Belastungsstufe je nach Anstieg der Herzfrequenz titriert wird. Die Zielherzfrequenz kann mittels der Formel „220 minus Lebensalter × 0,85“ ermittelt werden. Bei Nichterreichen der Zielherzfrequenz können gemäß etablierter Protokolle zur Dobutamin-Stressechokardiographie auch bis zu 2 mg Atropin zusätzlich gegeben werden [24]. Da der positive chronotrope Effekt des Dobutamins zur Belastung essenziell ist, sollte die Einnahme bradykardisierender Medikamente wie Betablocker 24–48 h vor der geplanten Untersuchung pausiert werden.

Unerwünschte Nebenwirkungen von Dobutamin sind neben kurzen Phasen von tachykardem Vorhofflimmern (bei ca. 1% aller Patienten) auch seltener maligne Herzrhythmusstörungen (Häufigkeit ca. 0,1%), welche beide direkt durch die β-mimetische Wirkung bedingt sind. Auch eine transiente hypotone Kreislauflage kann auftreten, die einerseits durch die milde periphere vasodilatatorische Wirkung von Dobutamin, aber auch durch eine etwaige ischämiebedingte Abnahme der linksventrikulären Ejektionsfraktion erklärbar ist. Die häufigen Nebenwirkungen wie Palpitationen, Auftreten eines diffusen Wärmegefühls oder Tachypnoe zeigen jedoch keinerlei relevante klinische Auswirkungen. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit von 120 s sind die Wirkung von Dobutamin und somit auch dessen Nebenwirkungen in aller Regel nur von kurzer Dauer und bilden sich nach Beendigung der Gabe rasch zurück. Die Häufigkeit lebensbedrohlicher Komplikationen liegt daher um 0,1–0,3% und entspricht dem Nebenwirkungsprofil der anderen bildgebenden Verfahren unter medikamentösem Stress [25]. In jedem Fall sollte vor Dobutamin-Stress-MRT eine genaue Prüfung etwaiger Kontraindikationen (z. B. schlecht eingestellter arterieller Hypertonus, bekannte ventrikuläre Herzrhythmusstörungen etc.) erfolgen.

Das Ziel der Dobutamin-Stress-MRT ist der Nachweis bzw. der Ausschluss regionaler Wandbewegungsstörungen unter Belastung. Hierbei werden 2 Parameter beurteilt:
  • systolische endokardiale Einwärtsbewegung,

  • myokardiale Wanddicke.

Ohne relevante Ischämie nehmen beide Parameter unter physiologischen Bedingungen bei körperlicher Belastung zu, was einem Anstieg der Kontraktilität entspricht. Bei Vorhandensein einer myokardialen Ischämie kommt es in den betroffenen myokardialen Abschnitten nur zu einer inadäquaten Zunahme der Wanddicke bzw. der Einwärtsbewegung in der Systole (Abb. 2). Die Beurteilung der Kontraktilität (normal vs. hypokinetisch vs. akinetisch vs. dyskinetisch) erfolgt visuell in allen Segmenten unter jeder Belastungsstufe. Aufgrund der besseren Darstellbarkeit des Apex in der MRT im Vergleich zur Stressechokardiographie findet gemäß einem von der American Heart Association empfohlenen Schema ein 17-Segment-Modell für die Auswertung Anwendung [26]. Daher werden neben Kurzachsenschnitten auch zusätzlich Bilder in der langen Achse (Zwei- oder Vierkammerblick) generiert, was die vollständige Beurteilung der apikalen Wandabschnitte erlaubt.

https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00059-013-3803-5/MediaObjects/59_2013_3803_Fig2_HTML.jpg
Abb. 2

Fehlende adäquate Zunahme der Myokarddicke und der systolischen endokardialen Einwärtsbewegung (Pfeile) unter Dobutamingabe (rechtes Bild) im Vergleich zur Aufnahme in Ruhe (linkes Bild)

Prinzipiell sind ischämiebedingte regionale Wandbewegungsstörungen auch durch die Simulation körperlicher Belastung durch die Gabe der vasodilatativ wirksamen Substanzen Adenosin und Dipyridamol induzierbar. Im Vergleich zu Dipyridamol ist die Stress-MRT mittels Dobutamin allerdings bezüglich der diagnostischen Genauigkeit klar überlegen [27]. Adenosin zeigt im Vergleich zu Dobutamin eine geringere Sensitivität bei höherer Spezifität, da nur bei Patienten mit einem hohen Perfusionsdefizit auch regionale Kinetikstörungen induzierbar sind [28].

In einer Metaanalyse zeigte sich für die Dobutamin-Stress-MRT eine Sensitivität von 83% und eine Spezifität von 86% [12]. Im Vergleich zur Stressechokardiographie ergab sich bei guter Schallbarkeit kein Vorteil der Dobutamin-Stress-MRT, wobei bei moderater und schlechter Schallbarkeit die MRT der Stressechokardiographie klar überlegen war [29].

Neuere Daten zeigen auch für die Dobutamin-Stress-MRT eine sehr niedrige kumulative Ereignisrate bezüglicher harter klinischer Ereignisse bei Patienten ohne Nachweis von regionalen Kinetikstörungen [12, 30]. Somit kann der prognostische Wert der Dobutamin-Stress-MRT als gesichert angesehen werden. Da diese Daten zum Zeitpunkt der Erstellung der Revaskularisationsleitlinien der ESC noch nicht vorlagen, fanden sie auch noch keinen Eingang in die aktuellen Empfehlungen [21]. Allerdings wird die Dobutamin-Stress-MRT analog zur Perfusions-Stress-MRT in den deutschen Konsensusempfehlungen der nationalen Fachgesellschaften zum Einsatz von bildgebenden Verfahren im Bereich der Kardiologie bereits als gleichwertig zu den anderen bildgebenden Verfahren zur Ischämiediagnostik erachtet [23].

Vitalitätsdiagnostik

Basierend auf pathophysiologischen Grundkonzepten erscheint eine Revaskularisation nur bei trotz chronischer Ischämie erhaltener Restvitalität des Myokards sinnvoll. Des Weiteren können auch Myokardareale mit eingeschränkter Kontraktilität basierend auf dem Modell des „hibernating myocardium“ nach Optimierung der Perfusion wieder ihre Funktion verbessern. Daher wird insbesondere bei Patienten mit bereits eingeschränkter linksventrikulärer Pumpfunktion und somit hochwahrscheinlich regionaler myokardialer Avitalität vor geplanter Revaskularisation eine Vitalitätsdiagnostik in den Leitlinien der ESC empfohlen [2]. Diese Indikation ist vor dem Hintergrund der Vitalitätssubstudie des STICH-Trials trotz zahlreicher Limitationen der Studie in Diskussion. Hier konnte die Evaluierung der myokardialen Vitalität mittels SPECT oder Stressechokardiographie nicht die Patienten identifizieren, welche von einer CABG im Vergleich zur alleinigen optimalen medikamentösen Therapie profitieren [31]. Demgegenüber stehen die Ergebnisse zweier Metaanalysen, welche Daten von mehr als 5300 Patienten mit eingeschränkter linksventrikulärer Pumpfunktion und mittels SPECT oder Stressechokardiographie erfolgter Vitalitätsdiagnostik analysierten. Beide Studien zeigten eine signifikante Prognoseverbesserung durch Revaskularisationsmaßnahmen bei Patienten mit vitalem Myokard im Vergleich zu einem konservativen Therapieregime. Demgegenüber war bei fehlendem Nachweis von vitalem Myokard die alleinige optimale medikamentöse Therapie dem interventionellen oder chirurgischen Prozedere nicht unterlegen [32, 33]. In Zusammenschau der vorliegenden Daten sowie der zugrunde liegenden pathophysiologischen Modelle erscheint trotz der Vitalitätssubstudie des STICH-Trials eine Vitalitätsdiagnostik bei Patienten mit eingeschränkter linksventrikulärer Pumpfunktion zur Wahl der optimalen Reperfusionsstrategie sinnvoll. Diese gewinnt auch vor dem Hintergrund einer Mehrgefäß-KHK und somit Entscheidung zur PCI einer Läsion versus CABG mehrerer Gefäße an Bedeutung.

Eine Vitalitätsdiagnostik mittels MRT kann einerseits durch Beurteilung der enddiastolischen Wanddicke oder durch Delayed-Enhancement-Imaging mit Quantifizierung des Narbenareals als auch durch Beurteilung der kontraktilen Reserve durch ein Dobutamin-Stress-MRT mit Low-dose-Regime erfolgen. Der große Vorteil der ersten beiden Techniken ist neben der einfachen Durchführbarkeit auch die Möglichkeit, diese Untersuchungen in Ruhe ohne Belastung durchzuführen. Die Dobutamin-Stress-MRT kann allerdings in Sonderfällen zusätzliche Information liefern. Beide Techniken werden im Folgenden vorgestellt.

Beurteilung der enddiastolischen Wanddicke

Die einfachste und schnellste MRT-Technik zur Vitalitätsdiagnostik stellt die Beurteilung der enddiastolischen Wanddicke dar. Hierzu müssen zusätzlich zu den traditionellen Kontraindikationen einer MRT-Untersuchung, wie z. B. das Vorhandensein metallischer Implantate, keinerlei weitere ausschließende Aspekte berücksichtigt werden, da lediglich klassische Funktionsaufnahmen mittels Cine-Imaging generiert werden. Es erfolgt enddiastolisch die Beurteilung der Wanddicke in den Kurzachsenschnitten, wobei ein Wert unter 5,5 mm auf avitales Myokard hinweist (Abb. 3). Sollte der Nachweis einer Wanddicke von weniger als 5,5 mm erfolgen, hat eine nachfolgende Dobutamin-Stress-MRT keinen zusätzlichen diagnostischen Wert [34]. Da allerdings auch avitales Myokard bei einer Wanddicke von 5,5 mm oder mehr vorliegen kann und eine Wanddicke unter 5,5 mm nur bei massiver länger andauernder Ischämie zu erwarten ist sowie häufig mehr als eine myokardiale Region beurteilt werden soll, kann diese Methode bei guter Sensitivität nur eine geringe Spezifität erzielen. Somit muss häufig eine weitere Vitalitätsdiagnostik bei ungenügend beantworteter Fragestellung erfolgen. Eine zusätzliche Beurteilung der enddiastolischen Wanddicke im Rahmen der anderen MRT-Techniken zur Vitalitätsdiagnostik, die im Folgenden vorgestellt werden, ist allerdings in jedem Fall sinnvoll und erhöht wiederum die diagnostische Genauigkeit der anderen Verfahren [35].

https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00059-013-3803-5/MediaObjects/59_2013_3803_Fig3_HTML.jpg
Abb. 3

Nachweis einer Wanddicke unter 5,5 mm am Ende der Diastole (Pfeile)

Delayed-Enhancement-Imaging

Zur Durchführung des Delayed-Enhancement-Imaging steht die Gabe des Kontrastmittels Gadolinium im Vordergrund. Hierbei ist die einzige speziell zu beachtende Kontraindikation eine eingeschränkte Nierenfunktion, da bei einer glomerulären Filtrationsrate unter 30 ml/min die Gefahr der Entwicklung einer systemischen nephrogenen Fibrose besteht. Der pathophysiologische Mechanismus ist im Wesentlichen unklar [36]. In seltenen Fällen kann Gadolinium auch allergische Reaktionen auslösen, welche allerdings kaum schwere Verläufe mit echter Anaphylaxie zeigen (<0,01%; [37]).

Zum Delayed-Enhancement-Imaging werden etwa 10–15 min nach Gabe des Kontrastmittels (z. B. Gadolinium mit 0,1–0,2 mmol/kg Körpergewicht) in Ruhe T1-gewichtete Sequenzen generiert. Da im vitalen, nicht ischämisch geschädigten Myokard Gadolinium rasch nach extrazellulär ausgewaschen wird, erscheint das Myokard dunkel und somit nicht erhellt („enhanced“). Liegt eine ischämische Schädigung im Sinne von Narbengewebe vor, persistiert Gadolinium länger im Gewebe, was zu einer Änderung der magnetischen Eigenschaften führt. Daher kommt das fibrotisch umgebaute avitale Gewebe im Vergleich zum vitalen Myokard heller zur Darstellung („hyperenhancement“). Zur weiteren Analyse werden die T1-gewichteten Sequenzen neben Längsachsenschnitten in der kurzen Achse über den gesamten linken Ventrikel überschneidend generiert. Somit kann auch eine genaue Beurteilung des gesamten Ventrikels ohne Lücke („no gap“) erfolgen. Aufgrund der hohen räumlichen Auflösung kann das Ausmaß der Narbe im Verhältnis zur gesamten Dicke der linksventrikulären Wand quantifiziert werden (1–25% vs. >25–50% vs. >50–75% vs. >75% Transmuralität). Eine über 50%ige Transmuralität ist mit einer deutlichen Abnahme der Wahrscheinlichkeit für eine funktionelle Erholung nach Revaskularisation assoziiert, und es wird von avitalem Myokard ausgegangen (Abb. 4). Demgegenüber konnte bei einer Transmuralität unter 50% unabhängig vom Schweregrad einer Wandbewegungsstörung auch bei akinetischen und sogar dyskinetischen Arealen eine Verbesserung der Kontraktilität beobachtet werden [38, 39].

https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00059-013-3803-5/MediaObjects/59_2013_3803_Fig4_HTML.jpg
Abb. 4

Nachweis einer Narbe mit über 50%iger Transmuralität (Pfeile) und somit avitalem Myokard mittels Delayed-Enhancement-Imaging

Zu beachten ist, dass nach akutem Myokardinfarkt die Transmuralität einer Narbe innerhalb der ersten 6 Monate eine rückläufige Tendenz zeigen kann. Daher sollte die Vitalitätsdiagnostik mittels Delayed-Enhancement-Imaging nur bei Patienten mit chronischer Ischämie bzw. älterem abgelaufenen Myokardinfarkt erfolgen. Neben einer genauen Anamnese und laborchemischen Untersuchungen kann in Einzelfällen mittels T2-gewichteter Sequenzen auch eine Differenzierung zwischen chronischen und akuten Myokardinfarkten erfolgen [40].

Bezüglich der Vorhersagbarkeit einer funktionellen Erholung nach Revaskularisation zeigt die Vitalitätsdiagnostik mittels Delayed-Enhancement-Imaging im Vergleich zur SPECT eine höhere Sensitivität und Spezifität, was auch durch die höhere räumliche Auflösung erklärbar erscheint [39]. Erstere erlaubt, wie oben beschrieben, eine Quantifizierung der Narbe, wohingegen das SPECT oder andere nuklearmedizinische Verfahren wie die Positronenemissionstomographie nur das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein metabolisch aktiver Myozyten in einem bestimmten Abschnitt des Myokards nachweisen können. Weitere Vorteile der Methode im Vergleich zu den anderen bildgebenden Verfahren zur Vitalitätsdiagnostik inklusive Dobutamin-Stress-MRT oder Stressechokardiographie sind die sehr schnelle Durchführbarkeit und die Einfachheit der Auswertung. In Zusammenschau wurde daher das Delayed-Enhancement-Imaging in den deutschen Konsensusempfehlungen der nationalen Fachgesellschaften zum Einsatz von bildgebenden Verfahren im Bereich der Kardiologie als die Methode der Wahl zur Vitalitätsdiagnostik gewertet [23]. Bei intermediärer Transmuralität kann eine Dobutamin-Stress-MRT allerdings einen zusätzlichen prognostischen Wert haben [41, 42].

Dobutamin-Stress-MRT

Zur Vitalitätsdiagnostik mittels Dobutamin-Stress-MRT erfolgt analog zur Durchführung einer Stressechokardiographie die Gabe von Dobutamin gemäß eines Low-dose-Protokolls (5–10 µg/kg Körpergewicht). Die bereits beschriebenen Nebenwirkungen von Dobutamin (Tab. 1) zeigen einen dosisabhängigen Effekt und treten daher im Rahmen der Stress-Dobutamin-MRT zur Vitalitätsdiagnostik seltener auf.

Ziel der Dobutamin-Stress-MRT zur Vitalitätsdiagnostik ist die Objektivierung der kontraktilen Reserve. Durch den positiv-inotropen Effekt von Dobutamin in niedriger Dosierung wird unter physiologischen Bedingungen eine Zunahme der Kontraktilität hervorgerufen. Bei noch vitalem Myokard kommt es daher zu einer deutlichen Zunahme der Wanddicke in der Systole. Demgegenüber zeigt avitales Gewebe eine persistierende Wandbewegungsstörung unter Belastung bzw. keine adäquate Zunahme der Kontraktilität. Wie auch bei der Dobutamin-Stress-MRT zur Ischämiediagnostik erfolgt die Auswertung anhand eines standardisierten 17-Segment-Modells [26]. Es erfolgt eine Einteilung in 0 = normal (Zunahme der Wanddicke >50%), 1 = hypokinetisch (Zunahme der Wanddicke ≤50%) und 2 = akinetisch (keine Zunahme der Wanddicke). Eine positive Reaktion auf Dobutamin und somit Vitalität wird angenommen, wenn das analysierte Segment sich um mindestens einen Punkt verbessert (Akinesie zu Hypokinesie oder Hypokinesie zu normaler Funktion). Gemäß dem Konzept des „hibernating myocardium“ zeigt chronisch-ischämisches Myokard bei erhaltener Vitalität einen typischen biphasischen Verlauf unter Dosissteigerung der Gabe von Dobutamin mit Zunahme der Kontraktilität unter Low-dose-Dobutamin (Vitalität) und erneuter Verschlechterung der Kinetik unter High-dose-Dobutamin (Ischämie).

Im Vergleich zu den anderen bildgebenden Verfahren zur Vitalitätsdiagnostik mittels nuklearmedizinischer Verfahren kann die Dobutamin-Stress-MRT als gleichwertig angesehen werden [43]. Ein zusätzlicher prognostischer Wert ergibt sich vor allem für Patienten mit intermediärer Ausdehnung einer Narbe im Delayed-Enhancement-Imaging [41, 42]. Im Vergleich zur Stressechokardiographie erscheint die Dobutamin-Stress-MRT bei schlechter Schallbarkeit wiederum eine höhere diagnostische Genauigkeit zu liefern [44].

Gemäß der deutschen Konsensusempfehlungen der nationalen Fachgesellschaften zum Einsatz von bildgebenden Verfahren im Bereich der Kardiologie kann daher die Dobutamin-Stress-MRT zum Vitalitätsnachweis auch empfohlen werden, insbesondere wenn eine glomeruläre Filtrationsrate unter 30 ml/min vorliegt und somit das Delayed-Enhancement-Imaging kontraindiziert ist [23].

Grundsätzliche Vor- und Nachteile der MRT

Bei einer Vielzahl der Patienten kann aufgrund von metallischen Implantaten keine MRT durchgeführt werden. Dies ist insbesondere bei Patienten mit hochgradig eingeschränkter linksventrikulärer Pumpfunktion und somit häufig erfolgter Implantation eines internen Kardiodefibrillators eine häufige Limitation. Des Weiteren ist Gadolinium bei einer deutlich reduzierten glomerulären Filtrationsrate aufgrund des Risikos, eine nephrogene systemische Fibrose zu entwickeln, nicht zugelassen. Da KHK und chronische Niereninsuffizienz eine hohe Koinzidenz zeigen, ist hiervon auch wiederum ein relevanter Anteil der Patienten betroffen. Natürlich ist auch eine starke Adipositas oder eine ausgeprägte Klaustrophobie problematisch. Des Weiteren sind das Vorhandensein von Vorhofflimmern sowie die individuelle Mitarbeit des Patienten (Atemmanöver) häufig ausschlaggebend für die finale Bildqualität. Schlussendlich kann auch der relativ hohe finanzielle Aufwand der kardialen MRT nicht völlig in den Hintergrund treten. Besonders im Vergleich zur Stressechokardiographie werden signifikant mehr Ressourcen verbraucht. Der zusätzliche Wert der kardialen MRT sollte also je nach Patient auch diesbezüglich vor jeder Untersuchung gründlich bedacht werden.

Die Vorteile der MRT liegen vor allem in einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung sowie in der häufig exzellenten Bildqualität und der guten Reproduzierbarkeit. Des Weiteren kann eine MRT ohne weitere ionisierende Strahlung durchgeführt werden. Häufig können auch innerhalb einer Untersuchung verschiedene Aspekte der kardialen Funktion, Struktur und Perfusion beurteilt werden.

Schlussfolgerungen

Die kardiale MRT bietet die Möglichkeit einer validen Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik bei Patienten mit stabiler KHK. Basierend auf den spezifischen Vor- und Nachteilen der verschiedenen bildgebenden Verfahren sowie der zugrunde liegenden Fragestellung kann die optimale diagnostische Technik gewählt werden. In jedem Fall sollte auch die methodenspezifische lokale Erfahrung eines Zentrums eine besondere Berücksichtigung finden.

Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor gibt für sich und seine Koautoren an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Copyright information

© Urban & Vogel 2013