Aktuelle Forschungsschwerpunkte

Herz und Koronarien Darstellung im Computertomographen

Am Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie der Johann Wolfgang Goethe Universitätsklinik Frankfurt (Dir.: Prof. Dr. T. Vogl) werden seit Ende 1999 nicht-invasive Untersuchungen der Herzkranzgefäße mittels Mehrschicht Spiral-CT durchgeführt. Bis Ende 2003 wurden etwa 2100 Patienten untersucht, das entspricht ca 500 Untersuchungen/Jahr. Die Aufnahmen erfolgen mit Hilfe eines 16 Zeilen Spiral CT's, das eine simultane Akquisition von 16 x 0.75 mm Schichten pro 180° Röhrenumlauf ermöglicht. Dies entspricht der derzeit höchstmöglichen Ortsauflösung und erlaubt die Beurteilung von bis zu 0.8 mm großen Strukturen. Die Untersuchung wird auf dem Rücken liegend mit auf dem Brustkork aufgeklebten Elektroden durchgeführt. Ein während der Aufnahme digital aufgezeichnetes EKG-Signal ermöglicht im Anschluss an die Untersuchung eine Rekonstruktion von transversalen Schnittbildern durch das Herzen im quasi "eingefrorenen Zustand". Dadurch werden Artefakte durch die Herzbewegung reduziert und die Koronararterien können besser abgegrenzt werden. Die Dauer der Untersuchung beträgt etwa 10 Minuten, je nach Fragestellung variiert dabei die Anzahl der CT-Aufnahmen. So wird etwa beim Kalkscoring im Rahmen einer Vorsorgeuntersuchung lediglich eine native CT-Untersuchung benötigt, während zur Koronarangiographie, Bypassdarstellung sowie bei funktionellen und pathomorphologischen Fragestellungen zusätzlich eine kontrastmittelverstärkte Aufnahme angefertigt wird. Hierzu wird während der zweiten CT-Untersuchung über eine venöse Verweilkanüle ca 90 ml iodhaltiges Kontrastmittel appliziert. Kontraindikationen sind eine bekannte schwere Kontrastmittelallergie - bei leichteren Formen wie Hautjucken oder -rötung können durch einfache medikamentöse Vorbereitung mögliche Symptome bereits im Vorfeld vermieden werden - sowie die Einnahme bestimmter oraler Antidiabetika (Metformin) in Verbindung mit einer Niereninsuffizienz. Kontrastmittel darf ebenfalls nicht verabreicht werden bei Schilddrüsenfunktionsstörungen, Tumoren der Schilddrüse sowie einer geplanten Radiojodtherapie. Während jeder Aufnahme muss der Patient ca. 20 s die Luft anhalten. Insgesamt können mit der Herz-CT unterschiedliche Fragestellungen beantwortet werden, die nachfolgend im Einzelnen dargestellt werden.

 

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3D Darstellung eines Herzes

 

Koronarkalk-Screening

Koronarkalk-Screening bezeichnet den Nachweis und die Quantifizierung von Herzkranzarterienverkalkungen. Vergleichbare Untersuchungen konnten bislang nur mit dem Elektonenstrahl-CT (EBCT) durchgeführt werden. Zahlreiche Untersuchungen und Studien der Vergangenheit konnten zeigen, daß die koronaren Kalzifikationen einen hohen prädiktiven Wert für die Wahrscheinlichkeit "koronare" Ereignisse besitzen. Dieses Verfahren wird daher vor allem bei asymptomatischen Patienten mit Risikofaktoren wie z. B. Diabetes mellitus, Hypertonie, familiärer Belastung und Hypercholesterinämie empfohlen. Wird bei diesen Patienten eine ausgeprägte Koronarsklerose festgestellt, so müssen weitere Maßnahmen zur Modifikation des Risikoprofils ergriffen werden. Das Resultat dieser präventiven Maßnahmen kann dann im Weiteren anhand von Verlaufskontrollen der koronaren Verkalkungen überwacht werden. Daneben kann bei Patienten mit atypischen Herzbeschwerden der einfache Ausschluß oder Nachweis von Koronarkalk wegweisend differential-diagnostische Informationen liefern. Technisch wird das Koronarkalkscreening ohne Gabe von Kontrastmittel durchgeführt. Damit handelt es sich um eine für den Patienten äußerst schonende und klinisch einfach einsetzbare Methode. Die verkalkten Plaques werden üblicherweise semiquantitativ nach dem Agatston Score bestimmt. Dieser Score berücksichtigt alle Areale mit Dichtewerten über 130 HU im Gebiet der Koronarien. Die Summe aller Werte ergibt den Gesamtscorewert und erlaubt eine sofortige Risikoabschätzung (Abb 1). Bei Werten < 10 ist das Risiko einer KHK nur gering , bei Werten < 100 besteht mit hoher Wahrscheinlichkeit eine KHK jedoch ohne höhergradige Stenosen, bei Werten < 400 sind höhergradiger Stenosen zumindest möglich und bei Werten > 400 wahrscheinlich. Endgültig lässt sich dies jedoch nur in Zusammenschau mit dem klinischen Befund sowie einer kontrastverstärkten CTA klären.

 

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Detaillierte Darstellung von Koronarkalk im Bereich der Koronarrarterien

 

Herz-CT Untersuchungen

Weitere Fragestellungen in der kardialen CT umfassen die Darstellung von Herztumoren, die Beurteilung von Koronarbypässen, von Herzklappenmorphologie und -funktion sowie die Beantwortung funktioneller Fragestellungen wie Auswurffsraktion, endsystolisches oder -diastolisches Ventrikelvolumen, postischämische postischämische Narbenbildung oder Wandbewegungs-störungen. Zwar ist hier meist die MRT Methode der Wahl, dies muss jedoch von Patient zu Patient individuell entschieden werden.

 

Dar­stel­lung des Her­zens. Ve­nen­by­pass auf die rech­te Herz­kran­zar­te­rie

 

CT-Koronarangiographie

Kalzifikationen der Koronarien sind Ausdruck einer fortgeschrittenen Artherosklerose. Die Quantifikation von Koronarkalk erlaubt Rückschlüsse auf das Ausmaß der koronaren Atherosklerose. Lipidreiche Plaques, oft die eigentlichen Verursacher ischämierelevanter Gefäß-verengungen, sind dagegen duch die Bestimmung der koronaren Verkalkungen allein nicht nachzuweisen. Bisher konnten diese Plaques nur indirekt mit der Katheterangiographie und dem IVUS diagnostiziert werden. Mit dem neuen Mehrschicht Spiral-CT gelingt es nun Herzkranzgefäße bis zu einem Durchmesser von ca. 1,0 mm reproduzierbar darzustellen. Neben einer sehr guten axialen und multiplanaren Darstellung des Gefäßverlaufes (Abb. 2) können aus den gewonnenen Datensätzen durch Volume Rendering Techniken auch sehr schöne 3-D Rekonstruktionen generiert werden .

 

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Multiplanare Reformation der linken Herzkranzarterie.

 

Unsere bisherigen klinische Erfahrungen bei über 250 Patienten zeigen im Vergleich mit dem Herzkatheter eine gute Übereinstimmung. Jedoch sollte die Indikation zum Herz-CT stets nur in enger Kooperation mit dem behandelnden Kardiologen/Hausarzt und nach vorhergehender sorgfältiger klinischer Untersuchung erfolgen.


Team:

Prof. Dr. med. Thomas J. Vogl

069 6301-7277

069 6301-7258

T.Vogl@em.uni-frankfurt.de

Dr. med. Moritz Albrecht

069 6301-86704

moritz.albrecht@kgu.de


 Division of Experimental Imaging (DEI)

Division of Experimental Imaging (DEI)
The Division of Experimental Imaging (DEI) at the Department of Diagnostic and Interventional Radiology at the Goethe University Hospital in Frankfurt, Germany is a research division focused on developing new imaging acquisition and post-processing techniques to ultimately improve imaging in clinical routine for our patients. Read more about us on our website...

 

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