Stellenwert der Kalkbestimmung mit Elektronenstrahltomographie bei koronarer Herzkrankheit

Zusammenfassung

Zielsetzung: Koronarer Kalk ist Hinweis auf einen arteriosklerotischen Prozeß und kann mit Elektronenstrahltomographie sehr genau erfaßt werden. Der klinische Stellenwert unterscheidet sich je nachdem, ob das Kalkscreening bei Patienten mit schon bekannter koronarer Herzkrankheit oder bei asymptomatischen Patienten zur Primärprävention durchgeführt wird.

Methoden: Das Standardprotokoll der Elektronenstrahltomographie zum Kalknachweis umfaßt 30–40 Schichten à 3 mm, Scanzeit 100 ms, keine Überlappung der Schichten. Kontrastmittel wird nicht verwendet. Die Untersuchung kann in einer Atemanhaltephase durchgeführt werden. Der Kalkscore wird von den meisten Gruppen nach der Methode von Agatston bestimmt. Die Strahlenexposition beträgt ca. 0,8 mSv pro Untersuchung. Zum Vergleich wurde die Kalkbestimmung auch mit dem Spiral-CT (Somatom Plus 4), seit neuestem auch mit spezieller Software zur EKG-Triggerung durchgeführt.

Ergebnisse: Am Klinikum Großhadern wurden in dem einen Jahr nach Inbetriebnahme der EBT bei 1100 Patienten ein EBT des Herzens vorgenommen, bei 567 Patienten im direkten Vergleich zur Koronarangiographie (±3 Tage). In Übereinstimmung mit der Literatur findet sich eine Abhängigkeit des Kalkscores vom Alter und Geschlecht der Patienten. Schwere koronare Herzerkrankungen (Stenosen≥75%) sind mit signifikant mehr Kalk verbunden als KHK niedrigen Schweregrades. Eine Unterscheidung zwischen 1-, 2- und 3-Gefäß-Erkrankung mit dem Kalkscore gelingt nicht. Unter Verwendung eines alterskorrigierten Kalkscores werden 33% der Patienten mit signifikanter KHK nicht erfaßt, immerhin 8,1% der Patienten mit hochgradigen Stenosen weisen keinerlei Kalk (Score=0) auf. Es liegen nur wenige Studien zum Stellenwert der Kalkbestimmung bei asymptomatischen Patienten vor. Weiche Plaques können mit der EBT nicht erfaßt werden, offensichtlich kommen „harte” (=verkalkte) und weiche Plaques bei der überwiegenden Mehrzahl der Patienten gemeinsam vor. Spiral-CT der neuesten Generation erfaßt koronaren Kalk mit großer Präzision. Es besteht eine exzellente Korrelation zur EBT.

Diskussion: Der Nachweis von koronarem Kalk weist mit hoher Sicherheit auf eine koronare Herzkrankheit hin. Indikationsgebiete der EBT erstrecken sich auf Patienten mit bekannter koronarer Herzkrankheit (Kalkscore korreliert mit der Prognose), Patienten, bei denen eine konventionelle Belastungsuntersuchung nicht möglich ist (nicht belastbar, Linksschenkelblock), und Patienten mit atypischen Thoraxschmerzen. Das Fehlen von Koronarkalk schließt eine signifikante KHK jedoch nicht mit Sicherheit aus. Der Stellenwert für asymptomatische Patienten ist noch nicht definiert: randomisierte Studien sind noch erforderlich. Eine Indikation könnte bestehen bei Patienten mit bekannten Risikofaktoren, um die Gefährdung für ein kardiales Ereignis näher einzugrenzen und damit eine effizientere Primärprävention zur erreichen. Das Spiral-CT neuer Generation kann ebenfalls zur Kalkbestimmung herangezogen werden.

Summary

Purpose: Coronary calcium is a powerful indicator of arteriosclerosis and can be detected very precisely with electron beam tomography. The method can be applied in patients with known coronary artery disease or in asymptomatic patients at risk of arteriosclerotic disease.

Methods: The standard protocol of EBT consists of 30 to 40 slices of 3-mm thickness with a scan time of 100 ms, no overlap. No contrast medium is needed. The total scan can be performed within one breathhold. The calcium score is calculated as described by Agatston. Radiation exposure amounts to 0.8 mSv per total screen. We used spiral CT with and without ECG trigger as an alternative.

Results: At the University of Munich we performed an EBT scan of the heart in 1100 patients within the last year. In 567 patients coronary angiography was performed also (±3 days). Confirming previous reports in the literature, we found a correlation of the calcium score with the age and gender of the patients. Severe coronary artery disease (stenoses≥75%) was associated with significantly more calcium than less severe CAD. The calcium score did not discriminate between one-, two- and three-vessel disease. The site of calcification does not correlate with the localization of stenoses. Thirty-three percent of the patients with significant coronary artery disease showed a normal age-adjusted calcium score; a total of 8.1% of patients with severe stenoses did not reveal any coronary calcification (score=0). With asymptomatic patients there are only a few studies available. Soft plaques cannot be detected with EBT, but in most patients soft plaques occur together with hard plaques. Our results show that spiral CT of the newest generation may also be used for calcium screening. There was an excellent correlation of the calcium scores of EBT and spiral CT at all levels of calcification.

Discussion: Coronary calcium is a sensitive marker of coronary artery disease. In the clinical setting EBT is indicated in patients with known coronary artery disease (to evaluate prognosis), in patients who are unable to perform a stress test, and in patients with atypical chest pain. However, lack of calcification may be associated with severe stenoses in a minority of patients. The clinical value in asymptomatic patients needs to be defined: randomized studies are necessary. We see a possible indication in patients with known risk factors, in whom primary preventive strategies could be performed more selectively and cost-effectively.