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Kardiale Bildgebungs-Tests

Von

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

Inhalt zuletzt geändert Sep 2017
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Quellen zum Thema

Standard-Imaging-Tests umfassen.

Die Standard-CT und -MRT können nur begrenzt eingesetzt werden, da das Herz konstant schlägt, schnellere CT- und Magnetresonanztechniken können jedoch verwertbare kardiale Bilder liefern. Manchmal wird Patienten ein Medikament (z. B. ein Beta-Blocker) gegeben, um die Herzfrequenz während des Imaging zu verlangsamen.

Beim EKG Gating wird die Bildaufzeichnung (oder Rekonstruktion) mit dem EKG synchronisiert (EKG-Gating) und Informationen aus mehreren Herzzyklen zur Verfügung gestellt, die verwendet werden können, um Einzelbilder ausgewählter Zeitpunkten im Herzzyklus zu erzeugen.

CT-Gating , das das EKG verwendet, um den Röntgenstrahl im gewünschten Bereich des Herzzyklus auszulösen, setzt den Patienten einer geringeren Bestrahlung aus als Gating, das die Informationen einfach nur aus dem gewünschten Teil des Herzzyklus rekonstruiert (Gated Rekonstruktion) und den Röntgenstrahl nicht unterbricht.

Röntgenthorax

Röntgenthoraxbilder sind häufig als erster Schritt in der kardialen Diagnostik sinnvoll. Posteroanteriore und laterale Aufnahmen liefern einen groben Überblick über Vorhof- und Ventrikelgröße und -form sowie die pulmonalen Gefäße, aber zusätzliche Test sind fast immer notwendig um Herzstrukturen und -form präzise zu charakterisieren.

CT

Die Spiral-CT kann zur Evaluation von Perikarditis, kongenitalen Herzkrankheiten (v. a. abnormen arteriovenösen Verbindungen), Krankheiten der großen Gefäße (z. B. Aortenaneurysma, Aortendissektion), Herztumoren, akuten Lungenembolien, chronischen pulmonalen thrombembolischen Krankheiten und arrhythmogener rechtsventrikulärer Dysplasie verwendet werden. Die CT erfordert jedoch Kontrastmittel, wodurch der Einsatz bei Patienten mit einer Niereninsuffizienz eingeschränkt sein könnte.

Elektronenstrahl-CT, vormals als ultraschnelles CT oder cine-CT bezeichnet, nutzt im Gegensatz zur herkömmlichen CT keine bewegliche Röntgenquelle und -ziel. Stattdessen wird die Richtung des Röntgenstrahls durch ein Magnetfeld geführt und durch eine Reihe stationärer Detektoren erkannt. Da mechanische Bewegung nicht erforderlich ist, können die Bilder in Sekundenbruchteilen erworben werden (und an einem bestimmten Punkt des Herzzyklus aufgezeichnet).

Kontrast CT zeigt normale Koronararterien

Die Elektronenstrahl-CT wird primär zur Detektion und Quantifizierung von Koronarkalk, einem frühen Zeichen der Arteriosklerose, genutzt. Allerdings ist die räumliche Auflösung schlecht und das Gerät kann nicht für nicht-kardiale Erkrankungen verwendet werden, wodurch neuere Standard-CT-Techniken bevorzugt für den kardialen Gebrauch eingesetzt werden.

Multidetektor-CT (MDCT)mit 64 Detektoren hat eine sehr schnelle Scan-Zeit. Einige fortschrittliche Maschinen können ein Bild aus einem einzigen Herzschlag erzeugen, obwohl die typische Akquisitionszeit 30 Sekunden ist. Dual-Source-CT verwendet 2 Röntgenquellen und 2 Multidetektorreihen an einem einzigen Portal, was die Scan-Zeit um die Hälfte reduziert. Beide Modalitäten scheinen dazu in der Lage zu sein, koronare Verkalkungen und den Durchfluss einschränkende (d. h. > 50% Stenose) koronare Obstruktionen zu identifizieren. Typischerweise wird ein i.v. Kontrastmittel verwendet, obwohl nichtinvasive Scans Koronararterienkalkbildung erkennen können.

MDCT wird derzeit vor allem bei Patienten mit unbestimmten Stress-Imaging-Testergebnissen als nichtinvasive Alternative zur Koronarangiographie eingesetzt. Der primäre Vorteil von MDCT scheint das Ausschließen einer klinisch signifikanten koronaren Gefäßerkrankung bei Patienten zu sein, die ein niedriges oder intermediäres Risiko für koronare Herzkrankheit haben. Auch kann die Strahlendosis erheblich sein, etwa 15 mSv (im Vergleich zu 0,1 mSv bei einer Röntgenthoraxaufnahme und 7 mSv bei Koronarangiographie), können neuere Bildgebungsprotokolle die Exposition auf 5 bis 10 mSv reduzieren.. Die Anwesenheit von Kalkplaques hoher Dichte erzeugt Bildartefakte, die bei der Interpretation stören.

MRT

Die Standard-MRT ist nützlich, um die Regionen um das Herz zu untersuchen, speziell das Mediastinum und die großen Gefäße (z. B. um Aneurysmen, Dissektionen und Stenosen zu untersuchen). Mit einem EKG-getriggerten Datengewinn kann sich die Bildauflösung an die CT oder Echokardiographie annähern, deutlich die Myokardwanddicke und -bewegung bestimmen, das Kammervolumen, intraluminale Tumoren oder Thromben sowie Klappenöffnungen bestimmen.

Sequenzielle MRT -Untersuchungen nach Injektion eines paramagnetischen Kontrastmittels (Gadolinium-Diethylenetriaminpentaessigsäure [Gd-DTPA]) liefern eine höhere Auflösung bei myokardialen Durchblutungsmessungen, als dies bei der Radionuklidbildgebung der Fall ist. MRT wird in der Regel als das genaueste und zuverlässigste Maß für Ventrikelvolumina sowie Ejektionsfraktion betrachtet. Allerdings können Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion nach dem Gebrauch des Gadolinium-Kontrastmittels eine nephrogene systemische Fibrose entwickeln, eine potenziell lebensbedrohliche Erkrankung.

Werden Kontrastmittel beim MRT genutzt , kann 3-dimensionale Information über Infarktgröße und -lokation erlangt und Blutflußgeschwindigkeiten in den Herzkammern gemessen werden. Die MRT kann die Gewebevitalität erfassen, indem die kontraktile Antwort auf die inotrope Stimulation mit Dobutamin oder durch Verwendung eines Kontrastmittels untersucht wird (z. B. Gd-DTPA, das von Zellen mit intakter Zellmembran nicht aufgenommen wird). Die MRT unterscheidet eine Myokardnarbe von einer Entzündung mit Ödem. Bei Patienten mit Marfan-Syndrom sind MRT- Messungen der Ausdehnung der Aorta ascendens genauer als echokardiographische Messungen.

Die MR-Angiographie (MRA) wird genutzt, um das interessierende Blutvolumen zu bestimmen (z. B. Blutgefäße in der Brust oder im Abdomen); alle Blutflüsse können simultan bestimmt werden. Die MRA kann zur Detektion von Aneurysmen, Stenosen oder Verschlüssen der Kardotiden, der Koronarien, der Nierenarterien oder peripherer Arterien genutzt werden. Der Einsatz dieser Technik zur Erkennung von tiefen Beinvenenthrombosen wird derzeit untersucht.

Positronenemissionstomographie (PET)

Die PET kann myokardiale Perfusion und den Stoffwechsel zeigen und wird manchmal verwendet, um Myokardvitalität oder myokardiale Perfusion nach einer zweideutigen Single-Photon-Emissions-CT (SPECT)- Studie oder bei sehr adipösen Patienten zu beurteilen.

Perfusions-Agenten sind radioaktive Nuklide, die verwendet werden, um die Menge des Blutflusses der in eine bestimmten Region eintritt, zu verfolgen und sind daher nützlich bei der Demaskierung von Myokardperfusionsdefiziten, die im Ruhezustand nicht nachweisbar sind. Diese sind Kohlenstoff-11 (11C-)Kohlendioxyd, Sauerstoff-15 (15O-) Wasser, Stickstoff-13 (13N-)Ammoniak und Rubidium-82 (82Rb). Nur 82Rb benötigt keinen Cyclotron vor Ort.

Metabolische Mittel sind radioaktive Analoga von normalen biologischen Substanzen, die von den Zellen aufgenommen und metabolisiert werden. Diese umfassen:

  • Fluor-18(18F)-markierter Desoxyglukose durchgeführt.

  • 11C-Acetat

FDG weist die Zunahme des Glukosemetabolismus unter ischämischen Bedingungen nach und kann auf diese Weise ischämisches, aber noch vitales Myokard von Narbengewebe unterscheiden. Die Sensitivität ist höher als bei der myokardialen Durchblutungsbildgebung. Dadurch ist die FDG-Bildgebung möglicherweise hilfreich bei der Auswahl von Patienten für eine Revaskularisierung und für die Vermeidung dieser Verfahren, wenn nur Narbengewebe vorhanden ist. Dieser Nutzen könnte die höheren Kosten des PET rechtfertigen. Die Halbwertszeit des 18F ist lang genug (110 Minuten), sodass FDG oft nicht vor Ort produziert werden muss. Techniken, die es ermöglichen, die FDG-Bildgebung mit konventionellen SPECT-Kameras zu kombinieren, könnten dieses Bildgebungsverfahren breiter verfügbar machen. FDG wurde auch benutzt, um entzündliche kardiovaskuläre Erkrankungen (z. B. infizierte Schrittmacher Drähte, Aorten-Vaskulitis, Herzsarkoidose) zu erkennen.

Die Aufnahme von Carbon-11-Acetat scheint den gesamten Sauerstoffmetabolismus von Kardiomyozyten widerzuspiegeln. Die Aufnahme hängt nicht von möglicherweise variablen Parametern wie Blutglukosespiegeln ab, die die FDG-Verteilung beeinflussen können. Die 11C-Essigsäure-Bildgebung kann die postinterventionelle Erholung der Myokardfunktion besser voraussagen als die FDG-Bildgebung. Da jedoch die Halbwertszeit 20 Minuten beträgt, muss 11C vor Ort in einem Cyclotron produziert werden.

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