Herz-CT

Die Computertomographie des Herzens oder Herz-CT wird routinemäßig durchgeführt, um Erkenntnisse über die Anatomie des Herzens oder der Herzkranzgefäße zu gewinnen, um eine koronare Herzkrankheit (KHK) zu erkennen oder zu diagnostizieren, um die Durchgängigkeit von koronaren Bypass-Transplantaten oder implantierten Koronarstents zu beurteilen oder um die Volumetrie und die Herzfunktion (einschließlich der Ejektionsfraktion) zu bewerten.

Technik

In der Regel wird eine koronare CT-Angiographie (cCTA) durchgeführt, da sie Daten über die koronare und kardiale Anatomie enthält. Dank der Innovationen der letzten zwei Jahrzehnte ermöglichen die neuen cCTA-Protokolle eine erhebliche Dosisreduzierung, wobei von mittleren Dosen im Submillisievert-Bereich berichtet wird. Jede Untersuchung muss jedoch je nach Patientenmerkmalen und klinischer Indikation auf den jeweiligen Patienten zugeschnitten werden.

Calcium-Scoring

Bei der Untersuchung des Herzens auf eine mögliche KHK wird in der Regel zunächst eine nicht verstärkte Calcium-Scoring-Sequenz durchgeführt, um eine Verkalkung der Koronararterien festzustellen. Mit dieser Niedrigdosis-Technik lassen sich Verkalkungen in den Koronararterien nachweisen. Obwohl diese Technik keine Informationen über potenzielle hämodynamisch relevante Stenosen liefert, kann auf der Grundlage dieser Daten ein Agatston-Score berechnet werden. Der berechnete Agatston-Score ermöglicht eine frühzeitige Risikostratifizierung von Patienten mit einem hohen Agatston-Score (>160), die ein erhöhtes Risiko für ein schwerwiegendes unerwünschtes kardiales Ereignis (MACE) haben 4.

Koronare CT-Angiographie

Im Gegensatz zu anderen CT-Angiographie-Untersuchungen erfordert die cCTA in der Regel eine recht hohe Flussrate für die Kontrastmittelinjektion, in der Regel zwischen 4-5 ml/s durch eine antekubitale Vene. Vor der Untersuchung werden in der Regel Betablocker und sublinguale Nitrate verabreicht, um die Herzfrequenz zu senken, Herzrhythmusstörungen zu vermeiden und die Herzkranzgefäße zu erweitern.

Um eine bessere Bildqualität und Dosisreduktion zu ermöglichen, wird die cCTA in der Regel EKG-getriggert, um die Scan-Sequenz an den Herzschlag des Patienten anzupassen.

Retrospektiv EKG-getriggerte cCTA-Protokolle

Dies ist eine etablierte und robuste Technik, die wie eine Standard-Spiral-CT-Akquisition funktioniert. Nach der Erkennung des Herzrhythmus deckt der Scan das gesamte Herz während mehrerer Herzzyklen ab. So werden Informationen aus verschiedenen Phasen des Herzzyklus gewonnen und können genutzt werden. Dies ist besonders nützlich für Cine-Sequenzen, die die Herzbewegung während des gesamten Herzzyklus zeigen. Derzeit können solche Cine-Sequenzen nur aus retrospektiv EKG-gesteuerten cCTA-Daten erzeugt werden.

Obwohl es mehrere dosisreduzierende Techniken für retrospektiv EKG-gesteuerte cCTA gibt (z.B. Röhrenmodulation), führen diese Protokolle immer noch zu einer höheren Strahlendosis als neu eingeführte prospektiv EKG-gesteuerte Protokolle. Sie behalten jedoch ihre klinische Relevanz bei Patienten mit Herzrhythmusstörungen und für die Volumetrie und Funktionsanalyse.

Prospektiv EKG-gesteuerte cCTA-Protokolle

Da die kardiale CT hauptsächlich zur Beurteilung der Anatomie der Koronararterien und nicht der funktionellen Anatomie durchgeführt wird, wurden in den letzten zwei Jahrzehnten mehrere Innovationen eingeführt, um die Strahlendosis der kardialen CT erheblich zu reduzieren.

Sequentielle Akquisition

Diese Technik (auch Step-and-Shoot-Modus genannt) basiert auf dem Prinzip, dass mehrere Bilder, die in verschiedenen Herzphasen und anatomischen Regionen des Herzens aufgenommen wurden, zur Rekonstruktion des gesamten Herzens kombiniert werden können.

High-Pitch-Spiralakquisition

Dual-Source-CT-Scanner ermöglichen eine lückenlose Akquisition mit einem Pitch von bis zu 3,4, der mit herkömmlichen Single-Source-CT-Scannern nicht erreicht werden kann. Eine Spiralaufnahme mit hoher Schrittweite kann in weniger als einer Sekunde durchgeführt werden, so dass Informationen aus einem einzigen Herzschlag gewonnen werden können. In Kombination mit iterativen Rekonstruktionstechniken ermöglicht die High-Pitch-Spiralakquisition eine kardiale CT mit Dosen im Submillisievert-Bereich.

Grenzen prospektiv EKG-gesteuerter Protokolle

Es ist zu beachten, dass alle prospektiv EKG-gesteuerten Protokolle anfälliger für eine Verschlechterung der Bildqualität aufgrund von Bewegungsartefakten sind. Daher sollte bei der Wahl eines solchen Protokolls die Herzfrequenz des Patienten idealerweise unter 65 Schlägen pro Minute (bpm) liegen. Bei der Spiralaufnahme mit hoher Steigung sollte die Herzfrequenz sogar unter 60 Schlägen pro Minute liegen. Der Preis für eine signifikante Dosisreduktion ist daher die begrenzte Patientenpopulation, auf die solche Protokolle angewandt werden können.

Nachbearbeitung

Aufgrund der meist gewundenen Anatomie der Koronararterien werden in der Regel gekrümmte multiplanare Rekonstruktionen (MPR) oder Maximalintensitätsprojektionen (MIP) erstellt, um die Beurteilung der Koronarlumina an einer speziellen Workstation zu ermöglichen. Auf diesen Bildern können Koronarstenosen beurteilt und die Lumenverkleinerung gemessen werden.

In zunehmendem Maße ermöglichen hochentwickelte Algorithmen und maschinelle Lerntechniken die Schätzung der fraktionellen Flussreserve 6.

Indikationen

• Nichtinvasive Beurteilung von Anomalien der Koronararterien und anderer thorakaler Gefäße
• symptomatische Patienten mit geringer/moderater Wahrscheinlichkeit einer koronaren Herzkrankheit (KHK)
  • normales oder nicht interpretierbares/nicht diagnostisches EKG

  .diagnostisches EKG

• normale oder zweideutige kardiale Biomarker
• moderates Risiko nichtakute symptomatische Patienten ohne bekannte Herzerkrankung (können möglicherweise trainieren)
• niedriges Risiko bei nicht akuten symptomatischen Patienten ohne bekannte Herzerkrankung (wenn der Patient nicht trainieren oder sich einem Stresstest unterziehen kann)

Bewertung der Durchgängigkeit eines koronaren Bypasses (CABG)

neu auftretende Herzinsuffizienz

• keine Vorgeschichte von KHK, niedrige/mittlere Wahrscheinlichkeit
• verringerte Auswurffraktion

präoperative Beurteilung der Koronararterien vor nichtkoronarer Herzoperation bei mittlerem KHK-Risiko

diskordante EKG- und Bildgebungsergebnisse nach Belastungsuntersuchungen

neue oder sich verschlimmernde Symptome bei vorheriger normaler Belastungsuntersuchung

präoperative Beurteilung für die Transkatheter-Aortenklappenimplantation (TAVI/TAVR)

Ihr Nutzen ist in einigen Situationen ungewiss:

• hochwahrscheinliche koronare Herzkrankheit
  • einschließlich nicht akuter symptomatischer Patienten ohne bekannte Herzkrankheit
• akute Brustschmerzen unklarer Ursache
• Evaluierung von Koronarstents >3 mm

Kontraindikationen

In einigen Situationen ist es nicht indiziert:

• bei akutem Herzinfarkt
• Screening von asymptomatischen Patienten mit niedrigem bis mittlerem KHK-Risikomittlerem KHK-Risiko
• Evaluierung von Koronarstents <3 mm
• Evaluierung von asymptomatischen Patienten nach CABG (<5 Jahre alt) und nach Stent (<2 Jahre alt)

Siehe auch

• Coronary Artery Disease – Reporting and Data System (CAD-RADS)