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Herzkatheterisierung

Von

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

Inhalt zuletzt geändert Sep 2017
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Quellen zum Thema

Die Herzkatheterisierung geschieht durch das Einführen eines Katheters über periphere Arterien oder Venen in die Herzkammern, die Pulmonalarterie und Koronararterien und -venen.

Eine Herzkatheteruntersuchung kann erfolgen, um verschiedene Tests durchzuführen, einschließlich

  • Angiographie

  • Intravaskuläre Ultrasonographie (IVUS)

  • Messung des Herzzeitvolumens (CO)

  • Detektion und Quantifizierung von Shunts

  • Endomyokardbiopsie

  • Messungen des myokardialen Stoffwechsels

Diese Untersuchungen bestimmen die Koronaranatomie, die Herzanatomie, Herzfunktion sowie pulmonale und arterielle Hämodynamiken, um eine Diagnose zu stellen und eine geeignete Behandlung zu finden.

Der Herzkatheter ist außerdem eine Grundlage für mehrere therapeutische Eingriffe (siehe Perkutane Koronare Interventionen)

Vorgehensweise

Die Patienten müssen 4–6 h vor der Herzkatheteruntersuchung nüchtern bleiben. Die meisten Patienten benötigen keine stationäre Behandlung über Nacht, sei denn es wird auch ein therapeutischer Eingriff durchgeführt.

Linksherzkatheteruntersuchung

Linke Herz-Katheterisierung wird am häufigsten verwendet, um zu beurteilen,

  • Herzanatomie

Linksherzkatheteruntersuchung wird auch verwendet, um Folgendes zu bewerten

  • Aortaler Blutdruck

  • Systemischer Gefäßwiderstand

  • Aortenklappenfunktion

  • Mitralklappenfunktion

  • Linksventrikulärer Druck und Funktion

Die Untersuchung wird über die Punktion der A. femoralis, der A. subclavia, der A. radialis oder der A. brachialis durchgeführt und ein Katheter wird in die Koronarostien oder über die Aortenklappe in den linken Ventrikel eingeführt.

Die Katheterisierung des linken Vorhofs (LA) und linken Ventrikels (LV) wird manchmal auch über eine transseptale Punktion während der Rechtsherzkatheteruntersuchung durchgeführt.

Rechtsherzkatheter

Rechtsherzkatheter wird am häufigsten verwendet, um Folgendes zu beurteilen,

PAOP entspricht etwa dem linksatrialen und links ventrikulärem enddiastolischen Druck. Bei schwerkranken Patienten wird der PCWP zur Bestimmung des Volumenstatus benutzt und kann bei simultaner Messung des HZV helfen, die Behandlung zu steuern.

Die Rechtsherzkatheterisierung ist auch für die Beurteilung von Herzfülldrücken, pulmonalem Gefäßwiderstand, Trikuspid- oder Pulmonalklappenfunktion, intrakardialen Shunts und rechtsventrikulärem Druck nützlich.

Die Messungen des Rechtsherzkatheters können bei der Diagnose einer Kardiomyopathie, konstriktiven Perikarditis und Herzbeuteltamponade helfen, wenn nichtinvasive Tests nicht diagnostisch sind. Und sie sind ein essentieller Teil der Beurteilung für eine Herztransplantation oder mechanische kardiale Unterstützung (z. B. Verwendung eines Herzunterstützungssystems)

Das Verfahren wird über die Punktion der V. femoralis, V. subclavia, V. jugularis interna oder über eine Kubitalvene durchgeführt. Ein Katheter wird durch die Trikuspidalklappe in die RA eingeführt, in den RV und über die Pulmonalklappe in die Pulmonalarterie.

Eine selektive Katheterisierung des Koronarsinus ist ebenfalls möglich.

Diagramm der Herzzyklus mit Druckkurven der Herzkammern, Herzgeräusche, Jugularvenenpulswelle und EKG.

Die Phasen des Herzzyklus sind die Vorhofsystole (a), die isometrische Kontraktion (b), die maximale Auswurfphase (c), die Phase der Auswurfreduktion (d), die protodiastolische Phase (e), die isometrische Relaxation (f), die Phase des schnellen Einstroms (g), die Diastase oder Phase der langsamen LV-Füllung (h). Zur besseren Darstellung wurden die Zeitintervalle zwischen den Klappenereignissen modifiziert und der Z-Punkt verlängert.

AO = Öffnung der Aortenklappe; AC = Verschluss der Aortenklappe; LV = linker Ventrikel; LA = linker Vorhof; RV = rechter Ventrikel; RA = rechter Vorhof; MO = Öffnung der Mitralklappe.

Diagramm der Herzzyklus mit Druckkurven der Herzkammern, Herzgeräusche, Jugularvenenpulswelle und EKG.

Spezifische Tests während der Herzkatheterisierung

Angiographie

Die Injektion von Röntgen-Kontrastmittel in die Koronararterien oder die Pulmonalarterien, die Aorta und die Herzkammern ist unter bestimmten Bedingungen sinnvoll. Die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) wird für sich nichtbewegende Arterien und für die Cineangiographie benutzt.

Die Koronarangiographie mittels Linksherzkatheter wird für die Darstellung der Koronararterienanatomie in verschiedensten klinischen Situationen verwendet, so z. B. bei Patienten mit Verdacht auf eine koronare atherosklerotische oder kongenitale Erkrankung, Klappenkrankheiten vor Klappenersatz und ungeklärter Herzinsuffizienz.

Eine Pulmonalangiographie über den Rechtsherzkatheter kann verwendet werden, um eine Lungenembolie zu diagnostizieren. Intraluminalfüllungsdefekte oder arterielle Gefäßabbrüche sind diagnostisch. Ein radioaktives Kontrastmittel wird normalerweise selektiv in eine oder beide Pulmonalarterien und deren Segmente gespritzt. Jedoch hat die Computertomographische Pulmonalangiographie (CTPA) hat den Rechtsherzkatheter zur Diagnose von Lungenembolien weitestgehend ersetzt.

Die Angiographie der Aorta über den Linksherzkatheter wird für die Darstellung der Aortenklappeninsuffizienz, einer Koarktation, eines offenen Ductus arteriosus und der Dissektion verwendet.

Die Ventrikulographie wird zur Darstellung der linksventrikulären Wandbewegung und des linksventrikulären Ausflusstraktes benutzt, wobei subvalvuläre, valvuläre und supravalvuläre Regionen eingeschlossen sind. Sie wird auch verwendet, um den Schweregrad der Mitralklappeninsuffizienz abzuschätzen und ihre Pathophysiologie zu bestimmen. Nachdem linksventrikuläre Masse und Volumen in einem monoplanen oder biplanen LV-Angiogramm bestimmt worden sind, können endsystolische und enddiastolische Volumen und Auswurffraktion berechnet werden.

Intravaskulärer Ultraschall (IVUS)

Miniaturisierte Ultraschallköpfe am Ende von Koronarkathetern können Bilder vom Gefäßlumen und der Gefäßwand liefern und den Blutfluss bestimmen. Die intravaskuläre Ultraschalluntersuchung wird zunehmend parallel zur Koronarangiographie eingesetzt.

Optische Kohärenztomographie (OCT)

Optische Kohärenztomographie ist ein optisches Analogon von intrakoronarer Ultraschallbildgebung, die die Amplitude des zurückgestreuten Lichts misst, um die Temperatur der koronaren Plaques zu bestimmen und kann helfen festzustellen, ob Läsionen mit hohem Risiko für zukünftige Rupturen vorhanden sind (was zu akutem Koronarsyndrom führt).

Tests für kardiale Shunts

Die Messung des Sauerstoffehalts an aufeinander folgenden Punkten im Herz und den großen Gefäßen kann das Vorliegen, die Richtung und das Volumen von zentralen Shunts bestimmen. Die maximale normale Differenz des Sauerstoffgehalts zwischen den Strukturen ist wie folgt:

  • Die Lungenarterie und das rechte Ventrikel: 0,5 ml/dl

  • Der rechte Ventrikel und rechten Vorhof: 0,9 ml/dl

  • Der rechte Vorhof und die obere Hohlvene: 1,9 ml/ dl

Wenn der Sauerstoffgehalt in einer Herzkammer den Wert der proximal liegenden Herzkammer übersteigt, ist ein Links-rechts-Shunt auf dieser Ebene wahrscheinlich. Rechts-links-Shunts sind sehr verdächtig, wenn die LA-, LV- oder arterielle Sauerstoffsättigung niedrig ist (92%) und sich bei reiner Sauerstoffabe nicht verbessert (fraktionaler inspiratorischer l O2 = 1,0). Die linksventrikuläre und arterielle Sauerstoffentsättigung und zusätzlich erhöhter Sauerstoffgehalt in Blutproben, die unterhalb des Shunts auf der rechten Seite der Zirkulation gewonnen werden, sprechen für einen bidirektionalen Shunt.

Messung des Herzzeitvolumens und der Flussmessung

Das Herzzeitvolumen (HZV) ist das vom Herzen pro Minute ausgeworfene Blutvolumen (Normalwerte: 4–8 l/min). Die angewandten Techniken (siehe Tabelle: Herzzeitvolumengleichungen) CO zu berechnen sind.

  • Fick-Herzleistung -Technik

  • Indikatorverdünnungstechnik

  • Thermodilutionstechnik

Tabelle
icon

Herzzeitvolumengleichungen

Fick-Technik

equation

Zähler ist durch die Lunge absorbiertes O2 (ml/min).

Indikatorverdünnungstechnik

equation

Nenner ist die Summe der Farbstoffkonzentrationen (C) in jedem Zeitintervall (t).

Thermodilutionstechnik

equation

TB – TI ist der Unterschied zwischen Körper- und Injektattemperaturen; Injektat ist in der Regel Dextrose oder Salzlösung. Nenner ist die Summe der Temperaturveränderungen in jedem Zeitintervall (t).

SaO2 = arterielle O2-Sättigung (%); SvO2= gemischt-venöse O2-Sättigung (%), gemessen in der Lungenarterie.

Bei der Fick-Technik ist HZV proportional zum Sauerstoffverbrauch, geteilt durch die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz.

Verdünnungstechniken beruhen auf der Annahme, dass ein in den Blutkreislauf injizierter Indikator proportional zum HZV erscheint und verschwindet.

Üblicherweise wird das HZV im Verhältnis zum Körperoberflächenbereich (BSA) als Herzindex (CI, Cardiac Index) in l/min/m2 (d. h. CI = HZV/BSA; siehe Tabelle: Normwerte des Herzindex und damit verbundene Messungen) angegeben. Die BSA wird mit der DuBois-Körperlänge-Gewicht-Gleichung berechnet:

equation

Tabelle
icon

Normwerte des Herzindex und damit verbundene Messungen

Messung

Normwert

SD

Sauerstoffaufnahme

143 ml/min/m2*

14,3

Arteriovenöser Sauerstoffunterschied

4,1 dl

0,6

Herzindex

3,5 l/min/m2

0,7

Schlagvolumen-Index

46 ml/Schlag/m2

8,1

Totaler systemischer Widerstand

1130 Dyn-sec-cm-5

178

Totaler Lungenwiderstand

205 Dyn-sec-cm-5

51

Pulmonal-arteriolarer Widerstand

67 Dyn-sec-cm-5

23

*Variiert mit Body-Mass-Index.

SD = Standardabweichung.

Verändert nach Barratt-Boyes BG, Wood EH: Cardiac output and related measurements and pressure values in the right heart and associated vessels, together with an analysis of the hemodynamic response to the inhalation of high oxygen mixtures in healthy subjects. Journal of Laboratory and Clinical Medicine 51:72–90, 1958.

Endomyokardbiopsie

Eine endomykardiale Biopsie hilft bei der Bestimmung der Transplantatabstoßung und von Herzmuskelkrankheiten aufgrund von Infektionen oder Infiltraterkrankungen. Der Biopsiekatheter (Bioptom) kann in jede der beiden Herzkammern eingeführt werden, üblicherweise in die rechte Kammer. 3–5 Herzmuskelproben werden vom septalen Endokard entnommen. Die Hauptkomplikation einer endomyokardialen Biopsie, die Herzperforation,, tritt bei 0,3–0,5% der Patienten auf und kann ein Hämoperikard verursachen, das zur Herztamponade führen kann. Eine Verletzung der Trikuspidalklappe und der unterstützenden Chordae können auch auftreten, und zu Trikuspidalinsuffizienz führen.

Messungen des Koronararteriendurchflusses

Eine Koronarangiographie zeigt das Vorhandensein und das Ausmaß von Stenosen, aber nicht die funktionelle Bedeutung der Läsion (d. h. wie viel Blut durch die Stenose fließt) oder, ob es wahrscheinlich ist, dass eine spezifische Läsion Symptome verursacht.

Extrem dünne Führungsdrähte mit Drucksensoren oder Doppler-Sensoren sind erhältlich. Die Daten von diesen Sensoren können verwendet werden, um den Blutfluss der koronaren Arterien zu schätzen, der als Teilstromreserve (FFR) ausgedrückt wird. FFR ist das Verhältnis von maximalem Durchfluss durch den stenotischen Bereich zum normalen maximalen Durchfluss. Ein FFR von < 0,75–0,8 wird als abnormal betrachtet.

Diese Durchflussschätzungen korrelieren gut mit der Interventionsnotwendigkeit und dem langfristigen Ergebnis. Läsionen mit FFR > 0,8 scheinen nicht von der Legung eines Stents zu profitieren. Diese Durchflussmessungen eignen sich am besten für mittelschwere Läsionen (40–70% Stenose) und für multiple Läsionen (um diejenigen zu identifizieren, die klinisch am bedeutsamsten sind).

Kontraindikationen der Herzkatheterisierung

Zu den relativen Kontraindikationen der Herzkatheterisierung gehören

  • Niereninsuffizienz

  • Koagulopathie

  • Fieber

  • Systemische Infektion

  • Unkontrollierte Arrhythmie oder Hypertonie

  • Unkompensierte Herzinsuffizienz

  • Kontrastmittelallergien bei Patienten, die keine angemessene Prämedikation erhalten haben

Komplikationen bei der Herzkatheterisierung

Die Inzidenz von Komplikationen nach Herzkatheterisierungen reicht von 0,8 bis 8%, abhängig von Patientenfaktoren, technischen Faktoren und der Erfahrung des Bedieners. Zu den Patientenfaktoren, die das Risiko von Komplikationen erhöhen, gehören

  • Mit zunehmendem Alter

  • Herzinsuffizienz

  • Herzklappenfehler

  • Periphere arterielle Verschlusskrankheit

  • COPD

  • Chronische Nierenerkrankungen

  • Insulinabhängiger Diabetes

Die meisten Komplikationen sind gering und können leicht behandelt werden. Ernsthafte Komplikationen (z. B. Herzstillstand, anaphylaktische Reaktionen, Schock, Krämpfe, Zyanose, Nephrotoxizität) sind selten. Die Mortalitätsrate liegt bei 0,1–0,2%. MIyokardinfarkt (0,1%) und Schlaganfall (0,1%) können zu einer signifikanten Morbidität führen. Die Inzidenz von Schlaganfällen ist höher bei Patienten > 80 Jahren.

Im allgemeinen beinhalten Komplikationen

  • Das Kontrastmittel

  • Effekte des Katheters

  • Die Zugangsstelle

Kontrastmittelkomplikationen

Die Injektion von Kontrastmittel ruft ein vorübergehendes Wärmegefühl im Körper bei vielen Patienten hervor. Tachykardien, ein leichter Abfall des systemischen Blutdrucks, ein Anstieg des Herzzeitvolumens, Übelkeit, Erbrechen und Husten können auftreten. Selten tritt auch eine Bradykardie ein, wenn große Mengen eines Kontrastmittels appliziert werden. Mit der Aufforderung zu husten wird häufig der normale Sinusrhythmus wieder erreicht.

Weitere ernste Reaktionen (siehe auch Röntgenkontrastmittel und Kontrastmittelreaktionen) umfassen

  • Allergische Kontrastmittelreaktionen

  • Kontrastmittelnephropathie

Allergische Reaktionen können Urtikaria und Konjunktivitis sein, die üblicherweise auf Diphenhydramin 50 mg i.v. ansprechen. Anaphlylaxie mit Bronchospasmus, Larynxödem und Dyspnoe sind seltene Reaktionen. Sie werden mit inhaliertem Salbutamol oder Epinephrin 0,3–0,4 ml s.c. behandelt. Der anaphylaktische Schock wird mit Adrenalin oder anderen unterstützenden Maßnahmen behandelt. Patienten mit zurückliegenden allergischen Reaktionen auf Kontrastmittel können eine Prämedikation mit Prednison (50 mg p.o. 13 h, 7 h und 1 h vor Injektion des Kontrastmittels) und Diphenhydramin (50 mg p.o. oder i.m. 1 Stunde vor der Injektion) erhalten. Wenn Patienten eine sofortige Bildgebung benötigen, sollte ihnen Diphenhydramin 50 mg p.o. oder i.v. 1 Stunde vor der Injektion von Kontrastmittel und Hydrokortison 200 mg i.v. alle 4 Stunden gegeben werden, bis die Bildgebung abgeschlossen ist.

Eine Kontrast-Nephropathie ist definiert als Beeinträchtigung der Nierenfunktion (Entweder eine 25% ige Erhöhung des Serum-Kreatinins gegenüber dem Grundwert oder ein Anstieg von 0,5 mg/dl des Absolutwerts) innerhalb von 48 bis 72 h der i.v. Verabreichung des Kontrastmittels. Bei Risikopatienten reduziert die Verwendung von niedrig-osmolarem oder isoosmolarem Kontrast und Kochsalzinfusion i.v. für 4 bis 6 Stunden vor der Angiographie und 6 bis 12 h danach dieses Risiko. Kürzlich wurde gezeigt, dass Statine, die 1 bis 2 Tage vor der Kontrastmittelgabe verabreicht wurden, die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung der Nierenfunktion verringern. Bei Patienten mit Risiko einer Nierenfunktionsstörung, Serumkreatinin 48 h nach Kontrastmittelinjektion.

Katheterassoziierte Komplikationen

Wenn die Katheterspitze das Ventrikelendokard berührt, treten häufig ventrikuläre Arrhythmien, aber selten Kammerflimmern auf. Wenn es auftritt, wird Gleichstromkardioversion (DC Kardiversion) verordnet.

Die Unterbrechung einer atherosklerotischen Plaque durch den Katheter kann eine Atheroembolie auslösen. Embolien aus der Aorta können zu Schlaganfall oder Nephropathie führen. Embolien aus den Koronararterien können Herzinfarkt verursachen.

Koronare Herzdissektion möglich.

Komplikationen der Zugangsseite

Zu den Gefäßkomplikationen gehören

  • Blutungen

  • Hämatom

  • Pseudoaneurysma

  • Arteriovenöse (AV) Fistel

  • Extremitäten-Ischämie

Blutungen können aus der Zugangsstelle auftreten und in der Regel mit Kompression zum Stillstand gebracht werden Leichte Prellungen und kleine Hämatome sind häufig und erfordern keine spezifische Untersuchung oder Behandlung.

Eine großer oder sich vergrößernder Klumpen sollte mit Ultraschall untersucht werden, um ein Hämatom von einem Pseudoaneurysma zu unterscheiden. Ein "bruit" an der Stelle (mit oder ohne Schmerzen) deutet auf eine AV-Fistel hin, die mit Ultraschall diagnostiziert werden kann. Hämatome lösen sich in der Regel mit der Zeit auf und bedürfen keiner spezifischen Therapie. Pseudoaneurysmen und AV-Fisteln lösen sich in der Regel mit Kompression; diejenigen, die fortbestehen, können eine chirurgische Reparatur benötigen.

Ein Zugang über die Arteria radialis ist in der Regel für den Patienten angenehmer und birgt ein viel geringeres Risiko von Hämatomen oder Pseudoaneurysma oder AV-Fistel im Vergleich mit dem Zugang über die Femoralarterie.

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