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Radiologie 30. März 2006

"Sie können hirn-, aber nicht herzlos leben!"

Prof. Dr. Rainer Rienmüller ist Ordinarius an der Universitätsklinik für Radiologie und am Zentralröntgeninstitut des LKH Graz. Der Wilhelm-Conrad-Röntgen-Preisträger und Ehrenmitglied zahlreicher Röntgengesellschaften in ganz Europa gilt als profunder Kenner der bildgebenden Verfahren in der Kardiologie.
Es wundert nicht, dass es Rienmüller gerade nach Graz verschlagen hat, denn dort liegt das Referenzzentrum Interdisciplinary Cardiac Imaging Centre [(IC) für Österreich. Im Grazer LKH wurden seit jeher innovative Technologien als solche erkannt und genutzt. Bereits zwei Jahre nach Röntgens Entdeckung wurde in der Stadt an der Mur das erste Röntgengerät betrieben. Im Gespräch mit der ÄRZTE WOCHE gibt Rienmüller Einblick in den reichen Erfahrungsschatz seiner Abteilung.

Was bedeutet der Begriff der Viability in der radiologischen Kardiologie?

Rienmüller: Die Viability, zu Deutsch Myokardvitalität, definiert sich als Aussage über das Vorhandensein lebender Herzmuskelzellen nach einem ischämischen Ereignis. Nach einem Herzinfarkt treten zumeist regionale Wandbewegungsstörungen infolge avitaler Myokardzellen oder infolge vitalen, jedoch aktuell nicht kontrahierenden Myokardgewebes auf.
Eine kontraktile Dysfunktion lässt sich also sowohl in vitalen als auch in avitalen Arealen feststellen. Verschiedene Mechanismen sind dafür verantwortlich. Zu-nächst muss eine chronische Minderperfusion die Myozyten zwar nicht absterben lassen, kann sie
jedoch um ihre Kontraktilität bringen. Andererseits können sich die Zellen auch nach suffizienter Reperfusion bis zu vier Wochen in einer Art Dämmerzustand befinden.
Die Unterscheidung, ob sich im untersuchten Herzareal vitale oder avitale Myozyten finden, ist eine klinisch wichtige Frage. Ihre Beantwortung stellt fest, ob und welche Behandlung für dieses Muskelgebiet nach einem ischämischen Ereignis erfolgversprechend ist. Gibt es im ischämischen Gebiet noch lebendige Myozyten, so erscheint eine Revaskularisation mit Gefäßdehnung und eventuell Stenten oder eine koronare Bypassoperation sinnvoll.
Im komplett nekrotischen Gewebe ist der Schaden natürlich irreversibel, und interventionell-therapeutische Maßnahmen sind daher nicht zielführend. Aufgrund des Eingriffsrisikos können sie für den Patienten zum Nachteil gereichen, von Mehraufwand und Kosten ganz zu schweigen. Salopp gesagt: Da kann der beste interventionelle Kardiologe bzw. Herzchirurg nichts mehr holen.

Welche radiologischen Möglichkeiten gibt es, vitale Herzmuskelzellen von toten zu differenzieren?

Rienmüller: Eine direkte Untersuchung gibt es nicht. Für effiziente Untersuchungen am schlagenden Herzen muss der Diagnostiker daher zu neuen, technischen Hilfsmitteln greifen. Neue Entwicklungen in der Magnetresonanztomografie (MRT) machen dies möglich. Während in der Anfangszeit der kardialen MRT Aufnahmezeiten noch bis zu Minuten dauerten, sind neuerdings Aufnahmen von bis zu fünf Schichten während eines Herzschlags möglich. Zusätzlich bietet das MRT eine hervorragende Darstellung des gesamten Herzens und der großen Gefäße.
Zur Vitalitätsprüfung werden nach Injektion eines MR-Kontrastmittels die Spätbilder nach cirka 15 bis 20 Minuten beurteilt. Diffundiert das Kontrastmittel durch die zerfallende Membran der avitalen Myozyten, so bleibt es sozusagen liegen.
Das nekrotische Gewebe wird weiß, während gesundes Myokard signalarm, also dunkler erscheint. Die Ausdehnung der Kontrastmittelaufnahme zeigt also das Ausmaß der Narbenzone beziehungsweise der Nekrose - dies ermöglicht prognostische Beurteilungen einer Funktionserholung.

Heißt dies, dass der Therapeut sofort nach dem Myokardinfarkt die daraus entstandene Narbe und deren Ausdehnung beurteilen kann?

Rienmüller: Leider gibt es da noch einige Probleme, denn die Kontrasterhöhung, auch spätes Enhancement genannt, weist nicht nur den akuten Infarkt, sondern auch zurückliegende ischämische Ereignisse nach, da das Kontrastmittel auch innerhalb fibrösen Gewebes länger angereichert bleibt. Somit kann nicht mit hundertprozentiger Sicherheit ausgeschlossen werden, ob es sich nicht auch um ein subklinisches, länger zurück-liegendes ischämisches Ereignis handelt.
Weiters wird die Aussagekraft der MRT z.B. von der (Ladungs)Affinität des Kontrastmittels zu anderen biochemischen Substanzen beeinträchtigt. Und obwohl dieses Verfahren für die Zukunft durchaus vielversprechend ist, kämpft es zusätzlich mit dem Problem der räumlichen und zeitlichen Auflösung, denn die sind aufgrund des schwachen MR-Signals des Gewebes begrenzt und liegen noch weit entfernt vom Auflösungsvermögen eines histologischen Bildes. Das heißt, dass fleckige Gebiete, also Areale, in denen sowohl gesunde als auch avitale Zellen nebeneinander existieren, zu einem falschen Befund führen können und der Kardiologe auf einen Bypass verzichtet, obwohl diese Herzbezirke noch zu retten wären.

Gibt es Alternativen?

Rienmüller: Interessant wäre es, bei diesen Patienten die globale und regionale Myokardperfusion in absoluten Werten in vivo zu messen, denn in diesen Arealen ist die Durchblutung vermindert. Zu diesem Zweck wurde von Margulis und Boyd die Elektronenstrahltomografie (EBCT) entwickelt. Diese entwickelte sich zu einem hervorragenden CT-Verfahren, mit dem letztlich Koronargefäße mit sehr hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung untersucht werden können.
Im Gegensatz zur normalen CT gibt es keine rotierende Röhre. Dies wirkt sich in einer extrem kurzen Expositionszeit von unter 50 msec und einer außerordentlichen Bildqualität aus. So können bis zu sechs Bilder innerhalb eines Herzzyklus erzeugt werden. Der Unterschied zwischen EBCT und CT besteht darin, dass bei Ersteren der Patiententisch das einzige bewegte Element ist. Dadurch sind Einschränkungen, hervorgerufen durch die Fliehkraft, wie bei der herkömmlichen CT ausgeschlossen. Die Scangeschwindigkeit ist daher zehnmal schneller, wobei die Bilder der beiden Systeme sich ähneln. Besonders vorteilhaft zeigt sich diese Scangeschwindigkeit bei Aufnahmen am kranken Herzen mit hohen Herzfrequenzen bzw. Herzrhythmusstörungen. Bei der Multidetektor-Spiral-Computertomografie (MDCT) muss beispielsweise ein Bild aus mehreren Aufnahmen zusammengestückelt werden, was sich natürlich auf die Bildqualität auswirkt.

Welche Bedeutung hat die EBCT für die Herzdiagnostik?

Rienmüller: Wir können in Graz ohne invasiven Eingriff die Ausmaße einer Herzkrankheit bzw. koronaren Herzkrankheit (KHK) bestimmen. Die EBCT bietet uns letztlich die Möglichkeit einer umfassenden Beurteilung von Morphologie und Funktion des Herzens bis hin zur Messung der Myokardperfusion.
Doch der größte Vorteil der Methode liegt in der nicht invasiven Beurteilung der Koronarien, ihrer Verkalkungen sowie Verengungsgrade. Viele Kardiologen definieren eine KHK fälschlicherweise erst bei Vorliegen einer Verengung der Gefäße, doch die Krankheit beginnt viel früher und bleibt klinisch bloß lange unentdeckt. Hier zeigt sich auch der Nachteil der Angiographie, die nur eine Lumenverengung, nicht aber die vorausgehende Atherosklerose bestimmt. Die EBCT ist sehr sensitiv bezüglich Plaques, auch bei sonst angiographisch unauffälligen Herzkranzgefäßen.
Dieses Plaque-Imaging gibt uns ein Mittel in die Hand, um eine bessere Frühdiagnose zu erzielen und die Plaques in der Gefäßwand aufzuspüren, die für viele unerwartete Infarkte ursächlich sind. Natürlich gibt es leider auch hier wenige Fehlerquellen. So können atherosklerotische Plaques, die keine Verkalkungen enthalten, in der EBCT übersehen werden. Dieser Plaquetyp findet sich häufig bei Patienten mit instabilem Koronarsyndrom. Es genügt jedoch nicht, nur die Koronarplaques darzustellen, es ist auch unbedingt notwendig, ihren Einfluss auf die Herzmuskeldurchblutung zu bestimmen, um frühzeitig - bevor es zu einer irreversiblen Myokardschädigung kommt - eine Minderperfusion zu erkennen und durch Lebensstilanpassung und medikamentös behandeln zu können.

In Graz feiern Sie mit der One-stop-shop-Methode gute Erfolge.
Was hat es damit auf sich?

Rienmüller: Wir wollen den Patienten rasch, bequem, unkompliziert und ohne Wartezeiten kardial durchchecken. Dies geschieht innerhalb von vier Schritten. Zuerst wird mittels EBCT nach atherosklerotischen Veränderungen gesucht. Der zweite Blick gilt der Messung der Durchblutung des linken Myokards in ml/100g/min mithilfe einer jodhaltigen Injektion. Im dritten Schritt werden die linksventrikulären Funktionsparameter und somit die kardiale Pumpleistung unter die Lupe genommen. Dazu zählen das enddiastolische Volumen, Auswurffraktion, Herzzeitvolumen und Muskelmasse. Zuletzt werden mit einem Kontrastmittel die Koronargefäße nochmals auf Verschlüsse, Weichteilplaques, Stenosen und Konturunregelmäßigkeiten (Minimal Changes) überprüft.
Die Untersuchungszeit liegt unter 30 Minuten. Die gesamte Belastungsdosis für den Patienten geht in der Regel über 10 mSv nicht hinaus. Die daraus gewonnen Erkenntnisse geben eine umfassende Information über alle relevanten kardialen Strukturen und deren Funktionsparameter einschließlich der Koronargefäße, der Koronarsklerose und der Herzmuskeldurchblutung. In Graz können wir mittlerweile stolz auf unsere Datenbank mit über 3.000 Patienten mit je 60 Parametern verweisen.

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