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Radiologie 30. März 2006

Herz-MR ist keine "Knöpferldrucker-Technik"

Seit einigen Jahren sind die Möglichkeiten der Darstellung der Koronargefäße mittels Magnetresonanzangiographie (CMRA) im Gespräch. Die zunehmende Akzeptanz hängt vor allem mit der deutlich besseren Qualität der Abbildung und der kürzeren Akquisitionszeit zusammen. Prof. Mag. Dr. Erich Salomonowitz, Vorstand des Zentralen Institutes für Medizinische Radiologie, Diagnostik und Interventionelle Therapie am Schwerpunktkrankenhaus der Landeshauptstadt St. Pölten, betreibt in einem interdisziplinären Team Magnetresonanztomographie der Koronargefäße. Im Gespräch mit der ÄRZTE WOCHE gibt er Einblick in sein Spezialgebiet.

Was hat Sie objektiv zur Arbeit in einem interdisziplinären Team bewogen?

Salomonowitz: Ein Morbiditätsrisiko von 0,5 Prozent und eine hohe Rate an Normalbefunden (mehr als 30 Prozent!) der Koronarangiographie erzwingen entweder alternative oder - besser gesagt - vorbereitende und selektierende Techniken. Auch die Kosten des interventionellen Eingriffs sind hier zu bedenken. So bieten sich CT- oder MR-Abklärung der Kranzgefäße mit dem Ziel an, das Patientenkollektiv zur angiographischen Diagnostik entweder vorzuscreenen oder - so gut es geht - selektiv zu sieben, also jene Fälle herauszunehmen, die primär normal sind. Die nichtinvasive zuverlässige Beurteilung der Koronargefäße und deren Funktion ist eine wertvolle Bereicherung für die kardiovaskuläre Diagnostik!

Wie sieht Ihr Management zu dieser Zielvorstellung aus?

Salomonowitz: Im Herbst 1999 habe ich einen längeren Studienaufenthalt am Beth Israel Spital in Boston inszeniert und absolviert. Seitdem arbeite ich mit dieser Institution eng zusammen, und unsere Maschinen sind gekoppelt. Ich habe dann Pulsprogrammierkurse und einiges an Grundausbildung an der ETH in Zürich gemacht. Die Kooperationen erfolgen in Form einer direkten Kommunikation und in der Abarbeitung klinisch relevanter Fragestellungen. Die Aktivitäten sind über eine wissenschaftliche Zentrale bei Philips Best koordiniert.

Was sind Ihre persönlichen Interessen?
Wie haben Sie die Arbeitsgruppe gebildet?

Salomonowitz: Abgesehen vom klinischen Interesse besteht eine bewusst gesuchte intellektuelle Herausforderung. Es ist in St. Pölten gelungen, über die Jahre eine elitäre Arbeitsgruppe heranzubilden, und zwar in Form von - in alphabetischer Reihenfolge - Doz. Dr. Sebastian Globits, den ich gerne "Urgestein der MR des Herzens" nenne, weil er diese Technik seit vielen Jahren betreibt, Dr. Bernd Kaiser, ein Assistenzarzt, der sich schwerpunktmäßig mit Herz-MR beschäftigt, insbesondere mit Perfusion und Vitalität, Prim. Dr. Harald Mayr, dem Vorstand der Kardiologie in St. Pölten (III. Medizinische Abteilung), der auch von Anfang an dabei war, und Assistenzarzt Dr. Martin Mittendorfer, der über sein sportmedizinisches Interesse zur Herz-MR gefunden hat.
Die Applikation am Gerät hat jetzt hervorragende Performance, insbesondere sei die technische Assistenz durch Frau Ingeborg Brunthaler und Frau Doris Zauchinger hervorgehoben. Das Umfeld Radiologie unterstützt das gemischte interdisziplinäre Kernteam, das hier fundierte und liebevoll gepflegte Grundlagen für seine Arbeit findet. Das gesamte Radiologie-Institut ist nach ISO 9001:2000 qualitätszertifiziert. Die Kooperationsgruppe ist im ISO-System eingebettet. Ähnliche Arbeitsgruppen existieren in den Bereichen Kinder-Radiologie, Unfall-Radiologie, Neuro-Radiologie und Neuro-Intervention.

Wie viele Patienten untersuchen Sie jährlich?
Was sind die wesentlichen Indikationen?

Salomonowitz: Es werden etwa 300 Herz-Patienten jährlich untersucht. Wir haben jeden Donnerstag "Herz-Tag". Einzelne Protokolle umfassen Anatomie, Physiologie, alle Funktionsparameter, Perfusion (inklusive Stress!) und Vitalitätsbeurteilung. Die MR-Angiographie der Koronargefäße ist entweder ein Zusatzprotokoll, das interkurrent, rein morphologisch, oder als eigener Schwerpunkt mit Darstellung in Black-blood- und Bright-blood-Technik sowie dem Versuch einer quantitativen Flussanalyse in den Koronargefäß-Hauptstämmen gemessen wird.
Bezugnehmend auf die Herzkranzgefäße sind die wesentlichen Indikationen die Erfassung von Stenosen in den proximalen und mittleren Gefäßabschnitten, Darstellung von Koronaranomalien und eventuell Nachweis der Offenheit von aorto-koronaren Bypässen. Es muss hier betont werden, dass jedes einzelne Protokoll etwa eine Stunde Arbeit am Gerät und zwei Stunden Nachbearbeitung beansprucht. Die MR-Angiographie am Herzen und insbesondere der Koronargefäße ist ausgesprochen komplex.

Was ist eine Black-blood-, was ist eine Bright-blood-Akquisition?
Welche Techniken oder Kontrastmittel verwenden Sie?

Salomonowitz: Die Black-blood-Technik nutzt den Vorteil des negativen Kontrastes zwischen fließendem Blut (schwarz) und epikardialem Fettgewebe, das sich hell, also weiß, beziehungsweise Myokard, das sich grau darstellt. Wir sind ein Schwerpunktcenter für die Sammlung von Erfahrungen mit Blackblood-Technik und haben weltweit die größte Untersuchungsserie in Arbeit. Die Black-blood-Technik ist aber keine Alternative, sondern eine Ergänzung zur Bright-blood-CMRA und scheint besonders vielversprechend nach aorto-koronarer Bypassoperation beziehungsweise Zustand nach intrakoronarer Stent-Implantation zu sein, da Stents in den blutflusssensitiven GE-Sequenzen, wo sich die Äste hell darstellen, Suszeptibilitätsartefakte erzeugen.
Die Bright-blood-CMRA verwendet Schaltungen, wo die Gefäße signalreich dargestellt werden. Die Helligkeit entspricht dem Blutfluss. Gestörter Fluss, wie beispielsweise Turbulenzen, wird schwarz dargestellt. Das umgebende Gewebe ist bei diesen Akquisitionen von einem Prepuls abgesättigt.
Derzeit wird mit zusätzlicher intravenöser Kontrastmittelgabe erforscht, ob eine weitere Verbesserung des Kontrastes zwischen fließendem Blut und Myokard möglich ist. Derzeit aber erfolgt routinemäßig die gesamte Untersuchung ohne Anwendung eines Kontrastmittels. Dazu muss aber gesagt werden, dass Kontrastmittel in der MR lediglich Flüssigkeiten sind, die relaxationsbeschleunigende Substanzen für die so genannte T1-Wichtung enthalten, im speziellen Fall Gadolinium-Chelate, die lokal die Relaxivität erhöhen. Damit ergibt sich theoretisch ein stärkeres Signal im Blut. Diese Mittel sind aber nicht "Kontrastmittel" im eigentlichen und bisher bekannten Sinn. Auch ist die Verdünnung sehr hoch und somit keine Beeinträchtigung des Allgemeinzustandes des Patienten gegeben.

Was erfreut Sie als Radiologen an Ihrer Arbeit am Herzen besonders?

Salomonowitz: Ein besonderer Genuss sind die klinisch relevanten Aussagen der Untersuchungstechnik für den Patienten! Weiters empfinde ich die Begeisterung der Arbeitsgruppe und die vollständig neue Art einer interdisziplinären Kooperation, nämlich problemorientiert und nicht fachgruppenorientiert, als wichtig. Tatsächlich sind in der Herz-MR die Partner aufeinander angewiesen und die Beherrschung der Kooperationsregeln von kritischer Bedeutung. Diese lauten: Erstens - Wenn zwei nicht kooperieren, verlieren beide; zweitens - Lüge und betrüge nicht als Erster; drittens - In jeder nächsten Runde tue das, was dein Partner in der Vorrunde getan hat.
Bei strikter Beachtung dieser seit langem validierten Gesetze gelingt die Entkoppelung von der mikropolitischen Ebene auf eine freundschaftlich intellektuelle und patientenbetonte Basis. Insbesondere bin ich hier dem Engagement meines Freundes und Partners Globits dankbar verpflichtet, den ich deshalb auch persönlich benenne. Ohne ihn würde diese Arbeitsgruppe nicht die hohe Kompetenz erreicht haben, auf die wir jetzt so stolz sind.
Die dritte Quelle der Freude der Herz-MR ist nämlich die State-of-the-A rt-Darstellung aller erforderlichen Parameter mit klinisch relevanten Aussagen: Bezugnehmend auf die Koronargefäße beträgt die Sensitivität für signifikante Stenosen (>50%) in unserem Krankengut um die 80 Prozent, je nach Gefäßabschnitt.
Wenn wir von Freuden sprechen, muss ich aber auch darauf hinweisen, dass die Komplexität der Technik hohe zeitliche und persönlich-körperliche Anforderungen stellt. Man muss dazu bereit sein (willing and able), sonst ist die Methode dem Untergang geweiht. Die Herz-MR ist keine "Knöpferldrucker-Technik" und verlangt viel Geld und Wissen.

Für welchen Anwendungsbereich ist die Diagnostik der Koronargefäße mittels Magnetresonanztomographie besonders interessant?

Salomonowitz: Die Abklärung auf Vorliegen einer signifikanten Stenose in den proximalen zwei Drittel der Gefäßstrecke, die postinterventionelle Kontrolle und die Option der Flussmessung und der indirekten Bestimmung der Koronar-Reserve sind die wichtigsten Applikationen. In zweiter Linie suchen wir Koronargefäßanomalien. Die Untersuchung ist gefahrlos und erfolgt ohne Anwendung ionisierender Strahlung. Das Einzige, was der Patient mitbringen muss, ist eine gewisse Ruhe, weil er eine Stunde still liegt. Es gelten die üblichen Kontraindikationen zur Magnetresonanz, sonst ist die Untersuchung jedem zumutbar. Ich bin selbst viele Male als Proband gelegen.

Was wird die Herz-MR am Gebiet der Koronargefäße in der nächsten Zukunft bringen?

Salomonowitz: Ich möchte diese Frage lediglich aus der Sicht meines Institutes beantworten. Wir sind kein Forschungslabor, sondern arbeiten klinisch am Patienten, also mit validierten Protokollen. Es fehlt der Experimentalstatus. Trotzdem wage ich, einige eigene Entwicklungen anzudeuten.
Da ist einmal die verbesserte Untersuchungsplanung, eventuell ergänzt durch Untersuchung durch 3D-Akquisition, in Atemstillstand. Das Gros der Koronaranatomie wird jetzt mittels Navigatortechnik erstellt, wo über einen Puls am Zwerchfell in immer der gleichen Atemlage die Abbildung erfolgt. Neue starke Gradientensysteme erlauben, einen ganzen Gefäßverlauf in einer Atemanhaltephase abzubilden.
Ein zweiter Schwerpunkt wird aber auch in der Verbesserung der Navigatortechnik durch Zuordnung gewisser Akquisitionsprofile in den zentralen K-Raum und weniger wichtiger Profile nach peripher liegen, woraus eine schärfere Bildgebung resultiert.
Ein dritter Schwerpunkt findet sich in der Spiralakquisition im K-Raum. Dies verspricht eine Beschleunigung des Ablaufs.
Viertens wird die Zukunft eine neue Denkweise in der Abklärung der Herzkranzgefäße erfordern, denn die MR-Bildgebung wird sich mit Sicherheit weiterhin am Goldstandard der Katheter-Angiographie orientieren müssen und kann mit seiner digitalen Matrix in der räumlichen Auflösung nicht mithalten. Die digitale Darstellung der Koronargefäße ist durch den kleinen Gefäßdurchmesser, die starke Schlängelung, die topographische Nähe zu epikardialem Fettgewebe und durch Bewegungs- und Atemartefakte limitiert. Die Auflösungsmatrix beträgt derzeit maximal 1.024-mal 1.024 Pixel.
Deshalb wird die MR Wege gehen müssen, die im Katheterlabor nicht möglich sind, doch andererseits diese Arbeit ideal ergänzen. Dies scheint vor allem in der quantitativen Flussanalyse im Koronargefäß nativ und auch mit Stress gegeben, mit dem Ziel, die Koronar-Reserve zu bestimmen. Dies wäre ein funktioneller Parameter von größter Bedeutung. Hier sind Bewegungsalgorithmen bekannt, die dem flusssensitiven Volumen folgen. Meines Erachtens ist die Bestimmung der Koronarflusskurve an der Schwelle zum klinischen Einsatz. Aufgrund der fehlenden Strahlenbelastung und der Vermeidung jeglicher Komplikationen einer invasiven Untersuchungstechnik eignet sich dann diese Methode im Besonderen für Screening-Untersuchungen und Verlaufskontrollen.
Ein weiterer, fünfter Schwerpunkt könnte in der Darstellung der Gefäßwand zur Detektion der Plaquemorphologie und zur Differenzierung von weichen und harten Plaque liegen, in einem ähnlichen Ansatz, wie seinerzeit die Erstellung des Agatston-Scores. Auch diese Methode ist so vielversprechend, dass eine baldige klinische Anwendung in Aussicht gestellt werden kann. Sechstens - last but not least - werden laufend Softwarepakete zur Evaluierung der 3D-Datensätze vorgestellt und verbessert, wodurch die Gefäßstrecken des Volumens ausgespannt oder multiplanar reformatiert werden. Die kardiovaskuläre Applikation ist vieler Orts in Verwendung. Was heute mühsam erarbeitet wird, kann morgen auf Mausklick erfolgen. Ich bin überzeugt, dass wir den richtigen Weg gehen, Schritt für Schritt, etwas langsam, vielleicht, in der Empfindung des Eiligen, aber wir bewegen uns.

Herbert Hauser, Ärzte Woche 2/2001

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