Brandenburgisches Ärzteblatt 11/2007 - Landesärztekammer ...

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MRT als bildgebendes Verfahren in der Kardiologie Dr. Michael Neuss*, Dr. Klaus Neumann # , PD Dr. Christian Butter* * Herzzentrum Brandenburg in Bernau – Kardiologie # Radiologische Praxis am Evangelisch Freikirchlichen Krankenhaus Bernau und Herzzentrum Brandenburg in Bernau Einführung Die technischen Fortschritte in der Magnetresonanztomographie (MRT) haben in der vergangenen Dekade zu einer verbesserten Einsetzbarkeit der Methode in der bildgebenden Diagnostik in der Kardiologie geführt. Probleme in der scharfen Abbildung des sich atemabhängig im Thorax bewegenden Herzen konnten durch die Einführung von schnellen Gradientensequenzen behoben werden. Durch die Verbesserung der EKG-Qualität sind inzwischen auch pharmakologische Belastungsuntersuchungen mit besserer Bildqualität als in der Stressechokardiographie möglich. Ziel dieser Arbeit soll es sein, dem mit dem Verfahren noch nicht vertrauten Leser eine Einführung in das Thema zu geben, die es erlaubt, den besonderen Stellenwert des Verfahrens im Vergleich zu anderen bildgebenden Verfahren in der Kardiologie zu bestimmen. MRT zur Ischämiediagnostik Die starke Verbreitung koronarinterventioneller und koronarchirurgischer Verfahren führt dazu, dass in kardiologischen Fachabteilungen ein immer größerer Anteil von Patienten mit einer komplexen Vorgeschichte anzutreffen ist. Viele dieser Patienten sind ein- oder zweifach voroperiert und haben sich bereits mehrfachen Koronarinterventionen unterzogen. Zur Planung des therapeutischen Procedere reicht bei diesen Patienten häufig der koronaranatomische Befund, wie er bei der Koronarangiographie erhoben wird, nicht mehr aus. Es wird ein Verfahren benötigt, das die Unterscheidung von Narbe und viablem Myokard erlaubt und Segmente mit induzierbarer Myokardischämie identifiziert. Grundsätzlich erfüllen andere etablierte bildgebende Verfahren diese Anforderungen, weisen aber bei dem in Frage kommenden Krankengut häufig Limitationen hinsichtlich der Bildqualität (Stress-Echo) oder der räumlichen Auflösung (SPECT, PET) auf. Das kardiale MRT erlaubt dagegen durch die Kombination unterschiedlicher Verfahren, die im Weiteren erläutert werden, bei den allermeisten Patienten mit komplexer Anamnese eine Planung des weiteren Vorgehens. Dabei kommen im Regelfall Verfahren zur Anwendung, die eine induzierbare Ischämie nach pharmakologischem Stress aufdecken in Kombination mit einem Sequenztyp zur Detektion von Narben, um so die Frage nach induzierbarer Ischämie und viablem Myokard in einer Untersuchung beantworten zu können. Wegen der beengten räumlichen Verhältnisse im Magneten und der Mitbewegung des Oberkörpers können im MRT ergometrische Belastungsuntersuchungen im Regelfall nicht durchgeführt werden. Es werden als pharmakologische Stressoren entweder Adenosin in einer Untersuchung der myokardialen Perfusion oder Dobutamin/Atropin wegen ihrer positiv chronotropen Wirkung eingesetzt. · Beim Dobutamin-Stress werden analog zur echokardiographischen Untersuchung zunächst in Ruhe alle myokardialen Segmente in einer cine-Sequenz in Atemanhaltetechnik abgebildet. Nach der Aufzeichnung der Bilder in Ruhe erfolgt die stufenweise Gabe von Dobutamin und, wenn erforderlich, auch Atropin bis zur Zielfrequenz. Auf jeder der Belastungsstufen werden cine-Sequenzen in den o.g. Orientierungen aufgezeichnet, dabei sinkt mit zunehmender Herzfrequenz die Dauer des Atemanhalters leicht ab. Während der Untersuchung werden die jeweils akquirierten Sequenzen kurz in einem Bildfenster abgespielt und können zwischen den einzelnen Stufen der Untersuchung erneut auf eine neu aufgetretene Kinetikstörung überprüft werden. Dies ist deshalb besonders wichtig, da die Sicherheit des Patienten und des Untersuchungsverfahrens von einer Unterbrechung der Untersuchung bei Induktion einer Ischämie abhängt und im Vergleich zum Stress-Echo beim Stress-MRT ein 12-Kanal EKG zur Überwachung des Patienten nicht zur Verfügung steht. Der Abbruch der Untersuchung erfolgt bei Erreichen der Zielfrequenz, Angina pectoris oder einer neu aufgetretenen Kinetikstörung. Die Auswertung der Untersuchung erfolgt mit Hilfe einer Auswertesoftware, die von den einzelnen Herstellern in Analogie zu den Auswertepaketen der Echokardiographie erstellt worden ist. In einem nicht ausgewählten Patientenkollektiv mit mittlerer Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer KHK ist das Dobutamin-Stress MRT dem Dobutamin-Stress Echo hinsichtlich seiner diagnostischen Aussagekraft überlegen. · Grundsätzlich anders als im Dobutamin- Stress erfolgt die Stress-Untersuchung mit Fortbildung Adenosin. Das Protokoll entspricht in seiner Durchführung den etablierten Adenosin-Protokollen aus der Echokardiographie oder der Nuklearmedizin. Die intravenöse Applikation von Adenosin führt zu einer koronaren Vasodilatation und zu einer Umleitung des Blutflusses aus Bereichen distal von Stenosen in nicht stenosierte Areale. In der Phase maximaler Vasodilatation erfolgt die intravenöse Gabe eines Kontrastmittelbolus, der in der Folge in einer zeitlich hochaufgelösten Sequenz in seiner Passage durch rechten und linken Ventrikel und durch das Myokard verfolgt wird. Dabei ist der Anstieg der intramyokardialen Signalintensität in Segmenten mit Ischämie gegenüber normal perfundierten Segmenten verzögert und weniger stark ausgeprägt. In der Auswertung konkurriert eine rein visuelle Einschätzung mit einer quantitativen Auswertung, die in den Softwarepaketen der einzelnen Hersteller implementiert ist. Im Vergleich zum Dobutamin-Stress ist das Verfahren in der Durchführung schneller, erzeugt aber gegenüber dem Dobutamin- Stress durch die Verwendung von Adenosin und Kontrastmittel höhere Kosten und zeigt im Vergleich eine etwas niedrigere Sensitivität und vor allem Spezifität. Eine wichtige Frage, die sich häufig bei Patienten mit einer langen koronaren Krankengeschichte stellt, ist, ob es sinnvoll erscheint, ein bestimmtes oder bestimmte Herzkranzgefäße mit einem Ballonkatheter zu erweitern oder mit einem Bypass zu versorgen. Versorgt das Kranzgefäß eine komplette transmurale Narbe ohne jegliche Vitalität, kann die Verbesserung des Blutflusses in diesem Gefäß die Prognose nicht positiv beeinflussen. Das MRT erlaubt im Anschluss an eine Belastungsuntersuchung, und zwar unabhängig davon, ob diese mit Adenosin oder Dobutamin durchgeführt wurde, die Darstellung von Infarktnarben. Die Darstellung beruht auf der Tatsache, dass die handelsüblichen, T1-verkürzenden MR-Kontrastmittel extrazelluläre Kontrastmittel sind. Während im Myokard nur ein geringer Extrazellulärraum vorhanden ist, ist das Volumen des Extrazellulärraums in einer Narbe mit einem großen Anteil von Bindegewebe hoch. 15 – 20min nach der intravenösen Gabe eines T1-verkürzenden Kontrastmittels hat eine Verteilung des Kontrastmittels im Körper stattgefunden. Als Ergebnis dieser Verteilung ist die Konzentration des Kontrastmittels im normalen Myokard gering und in Infarktnarben mit ihrem großen Extrazellulärraum hoch. Durch spezielle Sequenz- Brandenburgisches Ärzteblatt 11/2007 · 17. Jahrgang 391
392 Fortbildung typen können die resultierenden Signalunterschiede noch verstärkt werden und führen zu einer weißen Darstellung des Narbengewebes, während das Myokard schwarz und das Blut grau zur Darstellung kommt (Abb. 1). Abb. 1: Kurzachsenschnitt durch den linken und rechten Ventrikel. Mit Hilfe von Kontrastmittel gelingt die Darstellung des Myokardinfarktes in der Seitenwand des linken Ventrikels. In Zusammenhang mit einer Stress-Untersuchung kann so zuverlässig viables (lebendes) von nicht viablem Myokard unterschieden werden und außerdem sicher entschieden werden, ob eine induzierbare Ischämie in einem Infarktrandgebiet mit Überlappung von Narbe und gesundem Myokard oder in einem Areal mit vollständig viablem Myokard auftritt. MRT nach Myokardinfarkt Regionale und globale Einschränkungen der linksventrikulären Funktion nach einem Myokardinfarkt können transient oder permanent sein. Während die globale und regionale Funktion echokardiographisch und mit Einschränkungen auch angiographisch beurteilt werden kann, erlaubt neben dem PET nur das MRT eine sichere Darstellung myokardialer Narben, d.h. irreversibel geschädigten Myokards. Wie oben beschrieben, beruht die Darstellung von Narben auf der lokal höheren Konzentration eines MR- Kontrastmittels in der Narbe im Vergleich zum normalen Myokard. Durch den Vergleich der Narbendarstellung mit dem lokalen Bewegungsmuster kann zuverlässig bestimmt werden, ob eine permanente oder transiente („stunning“ oder „hibernation“) Einschränkung der Funktion vorliegt. Dabei erlaubt das MR wegen seiner höheren Auflösung im Unterschied zum PET auch die sichere Bestimmung der Transmuralität von Myokardinfarktnarben und bei nicht transmuralen Infarkten eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit einer funktionellen Erholung. Da in Deutschland die Mehrzahl der Patienten mit einem akuten Myokardinfarkt einer reperfundierenden Therapie zugeführt wird, kommt es in vielen Fällen nicht mehr zu einem transmuralen, sondern nur noch zu einem nicht transmuralen Infarkt in großen Brandenburgisches Ärzteblatt 11/2007 · 17. Jahrgang Arealen mit nur transienter Dysfunktion. Bei solchen Patienten mit akut stark eingeschränkter LV-Funktion liefert das MR zuverlässige Informationen, ob der Patient hinsichtlich seines Infarktes in eine Hoch-Risiko- Gruppe gehört, oder ob die Chance funktioneller Restitution gegeben ist. Zusätzliche prognostische Information liefert dabei das Phänomen der so genannten mikrovaskulären Obstruktion (Abb 2a), bei der eine Obstruktion kleiner Blutgefäße im MRT zu Kontrastmittelaussparungen in Narbenarealen führt und gleichzeitig eine schlechte Prognose anzeigt. Als Nebeneffekt der sicheren Darstellung von gesundem Myokard und Narbengewebe liefert das MRT von allen bildgebenden Verfahren die zuverlässigste Darstellung linksventrikulärer Thromben (Abb 2b), besonders im Apex und in Aneurysmata, die echokardiographisch im Nahfeldbereich liegen. Abb. 2a: Kurzachsenschnitt durch den linken und rechten Ventrikel. Im Narbengebiet zeigt der schwarze Bereich eine mikrovaskuläre Obstruktion. Abb. 2b: 2-Kammer Blick des linken Ventrikels. In der Spitze des linken Ventrikels findet sich eine Infarktnarbe und ein großer Thrombus. MRT bei Klapperkrankungen Während die Quantifizierung stenosierender Klappenerkrankungen echokardiographisch zuverlässig gelingt, bestehen Schwierigkeiten bei der echokardiographischen Quantifizierung von Insuffizienzvitien im Übergang einer mittel-hochgradigen Klappeninsuffizienz. Diese Schwierigkeiten treten auf bei exzentrischen Insuffizienzjets, die im Fall einer Mitralklappeninsuffizienz an der Vorhofwand entlang laufen und so die Quantifizierung behindern. Bei einer Aortenklappeninsuffizienz tritt das gleiche Pro- blem bei exzentrischen Jets auf das anteriore Mitralsegel auf, die Quantifizierung ist zusätzlich erschwert bei paravalvulären Insuffizienzjets nach Klappenersatz, wo in vielen Fällen eine zuverlässige Quantifizierung echokardiographisch nicht gelingt. In all diesen Fällen kann das kardiale MRT durch die Verwendung flussgewichteter Sequenzen einen wertvollen Beitrag leisten. Im Fall einer Aortenklappeninsuffizienz wird eine Flussmessung in der Aorta ascendens durchgeführt, die Auswertung der Geschwindigkeits-Zeitkurve (Abb. 3) liefert den antegraden und den retrograden Fluss und damit eine auch im Verlauf zuverlässige Quantifizierung einer Aortenklappeninsuffizienz. Im Fall einer Mitralklappeninsuffizienz wird das Schlagvolumen des linken Ventrikels durch die Planimetrie von Kurzachsen nach Simpson in der Diastole und Systole bestimmt. Durch eine Flussmessung in der Aorta ascendens kann gemessen werden, welcher Anteil des Schlagvolumens tatsächlich durch die Aorta den linken Ventrikel verlässt, die Differenz wird als Regurgitationsfraktion bei einer Mitralklappeninsuffizienz in den linken Vorhof ausgeworfen. Alternativ kann auch durch eine Flussmessung in der Pulmonalarterie das rechtsventrikuläre Schlagvolumen bestimmt werden. Ohne ein begleitendes Shuntvitium ist dann die Differenz zwischen rechtsventrikulärem und linksventrikulärem Schlagvolumen das Regurgitationsvolumen über der Mitralklappe. Abb. 3: Ergebnis einer Flussmessung in der Aorta ascendens. Der Flussanteil unter der Nulllinie zeigt die Aorteninsuffizienz. Während die Bestimmung des Schweregrades von Insuffizienzvitien im MRT damit genauer ist als in der Echokardiographie, handelt es sich insgesamt um sich ergänzende Untersuchungsverfahren, da in der Echokardiographie die Beurteilung der Klappenmorphologie wegen der höheren zeitlichen und räumlichen Auflösung des Verfahrens zuverlässiger gelingt. MRT bei Shuntvitien Durch die Verwendung flussgewichteter Sequenzen ist das MRT zu dem Referenzverfahren für die nicht-invasive Quantifizierung
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