Kardiovaskuläre Bildgebung - Universitätsklinikum Münster

Westfälische Wilhelms-Universität Münster
05.06.2015
Kardiovaskuläre Bildgebung
–
Nicht-invasive Untersuchungsverfahren und ihre klinische
Anwendung im Vergleich
Univ.-Prof. Dr. med. Ali Yilmaz
Department für Kardiologie und Angiologie
Universitätsklinikum Münster
•
Diagnostische Möglichkeiten der kardialen
Magnetresonanztomographie (CMR)
•
Möglichkeiten der Ischämiediagnostik bei klinischem V.a.
eine stenosierende KHK
•
Klinische Bedeutung der kardialen Computertomographie
(Koronar-CT)
Definition des „akuten Koronarsyndroms“ (ACS):
ACS-Symptomatik:
akut auftretende Beschwerden wie
Thoraxschmerzen (länger als 10-20min),
Kurzatmigkeit, ggf. auch
Schweißausbruch, Übelkeit, Erbrechen,
u.v.a.m.
Festlegung der weiteren Strategie mittels 12-Kanal-EKG:
•
STEMI
= ACS-Symptomatik „mit“ STHebungen im EKG (und erhöhten
Herzenzymen)
ST
•
Non-STE-ACS = ACS-Symptomatik „ohne“ STHebungen
– NSTEMI = ACS-Symptomatik „ohne“ ST-Hebungen
im EKG und erhöhten Herzenzymen
– Instabile Angina pectoris (iAP) = ACSSymptomatik „ohne“ ST-Hebungen und „ohne“
Herzenzymerhöhung
Fallbeispiel Nr. 1
Fallvorstellung Nr. 1:
Anamnese / Vorgeschichte:
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56-jähriger Patient
Bereits am Vortag kurzzeitig heftiger Brustschmerz mit
Ausstrahlung in den Hals, dabei Unwohlsein
Am Folgetag erneut Brustschmerzen und daraufhin Vorstellung
beim HA
Einweisung ins KH mit V.a. Herzinfarkt aufgrund des Ruhe-EKGs
Kardiovaskuläre Risikofaktoren:
– Nikotinkonsum (30 pack-years)
– FA: Vater Myokardinfarkt mit 63J.
Aufnahme-EKG:
Koronarangiographie (Herzkatheter):
Linke Herzkranzarterie
Rechte Herzkranzarterie
RCA – nach PTCA
Diagnostische Möglichkeiten der kardialen
Magnetresonanztomographie:
Cine-CMR
Perfusion-CMR (stress)
CMR-angio
CMR-tagging
Perfusion-CMR (rest)
CMR-angio
Möglichkeiten der CMR-Bildgebung:
die Kontrast-Bildgebung (late enhancement gadolinium)
Ischämischer Herzmuskelschaden:
A
B
C
Durchschnittliche
Auflösung (in
plane) von
Kontrast-CMRAufnahmen:
Nicht-ischämischer Herzmuskelschaden:
A
B
C
1.8 x 1.8 mm
Kontrast-verstärkte CMR-Bildgebung
(„late gadolinium enhancement“, LGE):
Herz-MRT bei unserem Patienten:
3 Tage nach dem Infarktereignis
Wiedervorstellung nach 3 Monaten:
Anamnese:
• Keine AP-Beschwerden
• Jedoch Belastungsdyspnoe bei größeren Anstrengungen
(z.B. >2 Etagen Treppensteigen)
Körperliche Untersuchung:
• Bis auf leichte US-Ödeme unauffällig
Diagnostisches Vorgehen bei V.a. Herzinsuffizienz:
Auswahl des Untersuchungsverfahrens zur
weiteren ätiologischen Abklärung der Herzinsuffizienz:
Verlaufs-MRT nach 3 Monaten:
3 Tage nach dem Infarktereignis
3 Monate nach dem Infarktereignis
Fallbeispiel Nr. 2
Sie sind der diensthabende Internist
in der internistischen Notaufnahme ...
Patient A
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47-jähriger männlicher Patient
morgens gg. 5h mit linksthorakalem
Druckschmerz (mit Ausstrahlung in den linken
Arm) aufgewacht
gg. 7h starke Zunahme der Beschwerden
daraufhin Vorstellung in unserer Notaufnahme
Aufnahme-EKG
Patient B
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34-jähriger männlicher Patient
morgens gg. 4h mit linksthorakalem
Druckschmerz (mit Ausstrahlung in die linke
Schulter) aufgewacht
Nach Vorstellung beim Hausarzt gg. 8h
Einweisung in unsere Notaufnahme
Aufnahme-EKG
Ergebnis der Koronarangiographie:
Patient A
Patient B
Rechte
Linke Koronararterie
Koronararterie (LCA)
(RCA)
Rechte
Linke Koronararterie
Koronararterie(LCA)
(RCA)
Genauere Betrachtung der Befunde:
Patient A
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•
•
•
47-jähriger männlicher Patient
morgens gg. 5h mit linksthorakalem
Druckschmerz (mit Ausstrahlung in den linken
Arm) aufgewacht
gg. 7h starke Zunahme der Beschwerden
daraufhin Vorstellung in unserer Notaufnahme
Patient B
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Weitere Befunde und Angaben:
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Hypercholesterinämie:
– LDL = 169 mg/dl
Ex-Nikotinkonsum
– (~20 packyears)
Familiäre KHK-Prädisposition:
– Vater 2x Myokardinfarkt (mit 54 und 65
Jahren)
34-jähriger männlicher Patient
morgens gg. 4h mit linksthorakalem
Druckschmerz (mit Ausstrahlung in die linke
Schulter) aufgewacht
Nach Vorstellung beim Hausarzt gg. 8h
Einweisung in unsere Notaufnahme
Weitere Befunde und Angaben:
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•
Vor 3d Beginn wässriger Durchfälle (6-8x pro
Tag), dabei krampfartige Bauchschmerzen
Mittlerweile bereits abklingende Durchfälle,
jedoch seither Abgeschlagenheit
Bis auf Nikotinkonsum (~10 Z. pro Tag) keine
weiteren CV-Risikofaktoren
Wichtige Differentialdiagnose bei ACS im
Anschluss an einen (a.e. viralen) Infekt:
MYOKARDITIS !!!
Pathophysiologie der Myokarditis:
Pathogen (v.a. kardiotrope Viren)
(Virus-) Infektion von Kardiomyozyten
Primäre Immunantwort
Myokardiale Inflammation
Elimination des Pathogens
(des V irus)
Verschwinden der
Inflammation
Rasche Erholung des
Herzmuskels
Ineffektive Immunantwort
Beginn einer
Autoimmunreaktion mit
Autoimmun-AK
Anhaltende / chronische
Schädigung des Herzmuskels
Mikroskopisches bzw. makroskopisches
Erscheinungsbild der Myokarditis:
Akute Myokarditis
Gesundes Herz
Dilatative Kardiomyopathie
Chronische Myokarditis
Klinische Manifestationsformen einer Myokarditis:
•
“Acute coronary syndrome-like”
► akutes Koronarsyndrom-ähnliche Präsentation
•
“New onset or worsening heart failure”
► Präsentation mit neu aufgetretener bzw. progredienter Herzinsuffizienz
•
“Chronic heart failure”
► Präsentation mit chronischer Herzinsuffizienz
•
“Life-threatening condition”
► Präsentation mit einer lebensbedrohlichen Symptomatik
A position statement of the European Society of Cardiology Working Group on
Myocardial and Pericardial Diseases 2013: Current state of knowledge on aetiology,
diagnosis, management and therapy of myocarditis. Eur Heart J 2013;34:2636-48.
Der Goldstandard: die Endomyokardbiopsie (EMB)
Linksventrikuläre EMB
Rechtsventrikuläre EMB
Gesundes Myokard
EMB-Ergebnis bei Patient B:
CD68+ Makrophagen
CD3+ T-Ly mphozyten
Patient B
Tr ichrome
► Diagnose Patient B: histologisch und immunhistochemisch akute Myokarditis
Nachteile und Limitationen der EMB:
„Sampling error“
Komplikationsrisiko
Ätiologische Zuordnung aufgrund des LGE-Verteilungsmusters:
Ischämisch
Nicht-ischämisch
• idiopathische DCM
(“midwall-striae” in bis zu 30%)
• Myokarditis
• hypertrophe Kardiomyopathie
• rechtsventrikuläre Druckerhöhung
(z.B. bei angeborener
Herzerkrankung oder pulmonaler
Hypertonie)
• Sarkoidose
• Myokarditis
• Anderson-Fabry
• Chagas
• Sonstige
infiltrative
Erkrankungen
Etablierte CMR-Verfahren zur Untersuchung einer Myokarditis:
Ergebnis der CMR-Untersuchungen bei den Patienten A und B:
Patient A = akuter Myokardinfarkt
Patient B = akute Myokarditis
•
Diagnostische Möglichkeiten der kardialen
Magnetresonanztomographie (CMR)
•
Möglichkeiten der Ischämiediagnostik bei klinischem V.a.
eine stenosierende KHK
•
Klinische Bedeutung der kardialen Computertomographie
(Koronar-CT)
Einteilung der Angina pectoris:
Schwere und
Ausmaß der
koronaren
Atherosklerose
Angina pectoris aufgrund
obstruktiver KHK
Vasospastische
Angina pectoris /
Mikrovaskuläre Prinzmetal-AP
Dysfunktion /
Cardiac
Syndrome X /
„Prinzmetal X“
Typische
Angina pectoris
Atypische
Angina pectoris
Myokardischämie bei obstruktiver KHK:
Kajander et al, Circulation 2010;122:603-613:
“Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography Imaging Accurately Detects Anatomically
and Functionally Significant Coronary Artery Disease“
“A 57-year-old man with chest pain during exertion. CT reconstructions show significant stenoses in the
LAD. Hybrid volume rendered image demonstrate reduced myocardial stress perfusion only in the area
supplied by the LAD. “
Myokardischämie ohne obstruktive KHK:
Kajander et al, Circulation 2010;122:603-613:
“Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography Imaging Accurately Detects Anatomically
and Functionally Significant Coronary Artery Disease“
“A 63-year-old man with positive family history. Good performance, atypical chest pain, and 2-mm ST
depression in the ECG at the exercise test. In hybrid images, stress myocardial perfusion was reduced
in most regions (green and blue). However, both CT and ICA showed normal coronary arteries,
indicating possible microvascular disease.”
Die Ischämiekaskade:
Myokardszintigraphie
DobutaminStressCMR
AdenosinPerfusionsCMR
Relaxationsstörung
StressEchokardiographie
Kontraktilitätsstörung
Stoffwechselstörung
Perfusionsstörung
Belastungsdauer und -intensität
Ergometrie
ST-Streckenveränderungen im EKG
Angina
pectoris
Beurteilung der diagnostischen Wertigkeit eines Testverfahrens:
Testergebnis
Krank
Nicht krank
Pos. Testergebnis
Richtig positiv (A)
Falsch positiv (B)
Neg. Testergebnis
Falsch negativ (C)
Richtig negativ (D)
Sensitivität = A / (A+C)
Spezifität = D / (B+D)
Diagnostische Aussagekraft im Vergleich:
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Neue ESC-Leitlinien …
Diagnostischer Algorithmus gemäß ESC-Leitlinien (I):
Bestimmung der KHK-Prätestwahrscheinlichkeit:
Montalescot et al: ESC guidelines 2013: management of stable coronary artery disease.
Diagnostischer Algorithmus gemäß ESC-Leitlinien (II):
Auswahl des Untersuchungsverfahrens:
Montalescot et al: ESC guidelines 2013: management of stable coronary artery disease.
Pharmakologische Stress-Protokolle:
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Beispiel Adenosin-Perfusions-CMR:
Cine-CMR
Prior to PCI
Stress-perfusion
Rest-perfusion
post PCI
Diagnostische Aussagekraft des Adenosin-Stress-CMR:
Nandalur et al.,
JACC 2007:1343-53:
Purpose: Evaluation of
stress-CMR in the
diagnosis of CAD
Meta-analysis with 24
datasets (1516
patients) using
perfusion imaging
from 1990 to 2007
Overall sensitivity
= 91%
Reference standard:
X-ray coronary
angiography (stenosis
>50%)
Overall specificity
= 81%
Beispiel Dobutamin-Stress-CMR:
Erfassung von induzierten
Wandbewegungsstörungen:
midventricular
apical
Diagnostische Aussagekraft des Dobutamin-Stress-CMR:
Nandalur et al.,
JACC 2007:1343-53:
Purpose: Evaluation of
stress-CMR in the
diagnosis of CAD
Meta-analysis with 14
datasets (754
patients) using stressinduced wall motion
abnormalities imaging
from 1990 to 2007
Reference standard:
X-ray coronary
angiography (stenosis
>50%)
Overall sensitivity
= 83%
Overall specificity
= 86%
Multi-parametrische CMR-Bildgebung vs. SPECT:
Multi-parametrische CMR-Bildgebung vs. SPECT:
METHODS:
•
752 pts. with suspected AP and at least one
cardiovascular risk factor
•
Procedures: CMR, SPECT, and invasive x-ray coronary
angiography
•
CMR consisted of rest and adenosine stress perfusion,
cine imaging, late gadolinium enhancement, and MR
coronary angiography.
•
Gated adenosine stress and rest SPECT using 99mTc
tetrofosmin.
•
Primary outcome = diagnostic accuracy of CMR for
significant CAD.
Greenwood et al, Lancet 2012;379:453-460
Multi-parametrische CMR-Bildgebung vs. SPECT:
RESULTS:
Multiparametric
CMR
SPECT
Sensitivity
86.5 %
66.5 %*
Specificity
83.4 %
82.5 %
Positive
predictive value
77.2 %
71.4 %
Negative
predictive value
90.5 %
79.1 %*
Greenwood et al, Lancet 2012;379:453-460
•
Diagnostische Möglichkeiten der kardialen
Magnetresonanztomographie (CMR)
•
Möglichkeiten der Ischämiediagnostik bei klinischem V.a.
eine stenosierende KHK
•
Klinische Bedeutung der kardialen Computertomographie
(Koronar-CT)
Stellenwert des Koronar-CTs gemäß der ESC-Leitlinien:
Beispiel für ein Koronar-CT:
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Beispiel für eine Stenose im Koronar-CT:
Optimale Auflösung (in plane) von Koronar-CT-Aufnahmen:
0.4 x 0.4 mm
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Limitationen des Koronar-CTs:
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Diagnostische Aussagekraft des Koronar-CTs:
Zamorano et al, The ESC Textbook of Cardiovascular Imaging 2010.
Richtige Indikationen für ein Koronar-CT:
Montalescot et al: ESC guidelines 2013: management of stable coronary artery disease.
Zusammenfassung:
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•
Die kardiale Magnetresonanztomographie (CMR) ermöglicht die Untersuchung von
funktionellen und morphologischen Herzparametern in einem einzigen
Untersuchungsgang.
Insbesondere Kontrast-verstärkte CMR-Aufnahmen ermöglichen die Detektion von
kleinsten strukturellen Myokardveränderungen sowie anhand des Verteilungsmusters
eine ätiopathologische Zuordnung.
Bei klinischem V.a. eine stenosierende KHK sollte zunächst die KHKPrätestwahrscheinlichkeit (PTW) ermittelt werden.
– Bei einer KHK-PTW von 15-65% ist eine Ergometrie zu rechtfertigen.
– Bei einer KHK-PTW von 66-85% sollten unmittelbar nicht-invasive
Bildgebungsverfahren wie ein Stress-Echo, ein Stress-MRT oder eine
Myokardszintigraphie zur Anwendung kommen.
Die Auswahl des richtigen nicht-invasiven Verfahrens für eine Ischämiediagnostik
hängt u.a. vom Zustand des Patienten und von der lokalen Expertise vor Ort ab.
Stress-MRT-Untersuchungen ermöglichen ohne nachteilige Belastung des Patienten
und mit einer sehr hohen diagnostischen Genauigkeit die Detektion einer
stenosierenden KHK.
Das Koronar-CT stellt eine elegante und nicht-invasive Möglichkeit zur Darstellung der
Koronarien und Beurteilung von Koronarstenosen dar, ist jedoch primär als
Ausschlussverfahren für Patienten mit einer KHK-PTW von 15-50% indiziert.

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