Bei der diagnostischen Herzkatheteruntersuchung (HKU) handelt es sich um ein minimal-invasives diagnostisches Verfahren der Kardiologie und Radiologie, welches primär zur Beurteilung der myokardialen Anatomie (Herzmuskel) eingesetzt werden kann. Grundsätzlich lassen sich bei der Herzkatheteruntersuchung eine Linksherzkatheter- und Rechtsherzkatheteruntersuchung unterscheiden, bei der der jeweilige Ventrikel untersucht wird. Im Gegensatz zur Linksherzkatheteruntersuchung erfolgt die Rechtsherzkatheteruntersuchung jedoch relativ selten.

Zur Durchführung einer Herzkatheteruntersuchung stehen sowohl venöse als auch arterielle Gefäße der Leiste, (A. femoralis) der Ellenbeuge oder im Bereich des Handgelenks (distale A. radialis; engl. distal transradial access, dTRA) zur Verfügung, über die der Katheter eingeführt werden kann. Am Herzen liegt der Beurteilungsschwerpunkt auf der Untersuchung koronarer (Herzkranzgefäße), valvulärer (Herzklappen), myokardialer (Herzmuskel), endokardialer (Herzinnenschicht) und perikardialer (Herzbeutel) Funktionsstörungen.

Wesentlicher Vorteil einer Herzkatheteruntersuchung im Vergleich zur CT-Angiographie des Herzen (Verfahren, mit dessen Hilfe Blutgefäße im Körper dargestellt werden können; dabei wird ein Mehrzeilen-Computertomographie verwendet) ist die Möglichkeit gleichzeitig interventionell tätig zu werden, d. h. gleichzeitig ggf. stenotische Koronargefäße (verengte Herzkrankgefäße) per Ballondilatation oder Stent (Gefäßstütze) zu behandeln.

Nachfolgende Ausführungen betreffen die Linksherzkatheteruntersuchung mit Koronarangiographie.

Beurteilbare Strukturen

Bei einer diagnostischen Herzkatheteruntersuchung können folgende Strukturen des Herzens und des kardiovaskulären Systems beurteilt werden:

• Koronararterien: Aufsuchen und Bewertung von Stenosen, Plaques oder Anomalien der Herzkranzgefäße.
• Herzklappen: Beurteilung der Funktion und Struktur der Herzklappen zur Identifikation von Stenosen (Veränderungen) oder Insuffizienzen (Funktionsschwäche).
• Herzmuskel (Myokard): Untersuchung der Wandbewegung und -dicke zur Beurteilung von Narbengewebe, Hypertrophie oder anderen myokardialen Schädigungen.
• Herzinnenschicht (Endokard): Erkennung von endokardialen Erkrankungen wie Endokarditis (Herzbeutelentzündung).
• Herzbeutel (Perikard): Identifikation von perikardialen Erkrankungen, einschließlich Perikarditis (Herzbeutelentzündung) oder Perikardergüssen.
• Intrakardiale Drücke und Hämodynamik: Messung der Drücke in den verschiedenen Herzkammern und großen Gefäßen sowie Beurteilung der Pumpleistung des Herzens.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Stabile Angina pectoris ("Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend, der durch eine Durchblutungsstörung des Herzmuskels bedingt ist; der Schmerzcharakter der Anfälle ist immer gleich und die Beschwerden lassen durch entsprechende Gegenmaßnahmen (körperliche Ruhe, medikamentöse Therapie) nach) − Der Evidenzgrad für die Durchführung einer diagnostischen Herzkatheteruntersuchung ist abhängig von der Ausprägung der Angina pectoris.
  • Ein hoher Evidenzgrad liegt vor, wenn eine hochgradige stabile Angina pectoris CCS III und IV (von der Canadian Cardiovascular Society entworfene Klassifikation zur Schweregradeinteilung der stabilen Angina pectoris) trotz medikamentöser Therapie vorliegt. Auch bei Hochrisikopatienten nach erfolgreicher Reanimation liegt der höchste Evidenzgrad vor.
  • Ein geringerer Evidenzgrad liegt vor, wenn trotz eines CCS III oder IV eine Verbesserung bei medikamentöser Therapie auftritt oder bei einer Angina pectoris CCS I und II keine Verbesserung bei Medikamenteneinnahme erkennbar wird. Bei einem geringen CCS und einem geringen Risikoprofil ist die Evidenz am niedrigsten einzustufen.
• Instabile Angina pectoris (als instabile Angina pectoris (AP) bezeichnet man jede plötzliche Änderung des klinischen Bildes: erstmaliges Auftreten einer AP; AP in Ruhe; Zunahme der Anfallsdauer, Anfallshäufigkeit und Schmerzintensität bei unzureichender Medikamentenwirkung) − Bei dieser Form der Angina pectoris erfolgt nahezu immer eine Herzkatheteruntersuchung, es sei denn, es wird auf eine Revaskularisation verzichtet, da eine Verlängerung der Lebensdauer nicht realistisch ist.
• Akuter Infarkt (Myokardinfarkt/Herzinfarkt) − Bei Verdacht erfolgt die Katheteruntersuchung primär mit dem Ziel der Durchführung einer PTCA (Perkutane transluminale koronare Angioplastie; Verfahren zur Erweiterung oder Wiedereröffnung von verengten oder verschlossenen Arterien z. B. mittels Ballondilatation (Aufdehnung eines stenosierten Gefäßabschnittes mithilfe eines Ballonkatheters), Laser etc.).
• Nach Revaskularisation (Revaskularisierung; Wiedereröffnung von Gefäßen) − Die höchste Evidenz für die Durchführung einer diagnostischen Herzkatheteruntersuchung liegt vor, wenn der Patient innerhalb von neun Monaten nach PTCA Symptome zeigt oder der Patient auch bei fehlender Symptomatik zur Hochrisikopopulation zählt.
• Herzklappenfehler − Bei Vitien (Herzklappenfehler) wie einer Aortenstenose oder einer Mitralklappeninsuffizienz oder -stenose kann das Verfahren unter anderem zur Beurteilung der linksventrikulären Funktion eingesetzt werden.
• Herzinsuffizienz (Herzschwäche) − Bei nahezu jeder Herzinsuffizienz wird im Verlauf eine Herzkatheteruntersuchung durchgeführt.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Absolute Kontraindikationen

Nach aktuellen Leitlinien liegen keine absoluten Kontraindikationen zur diagnostischen Herzkatheteruntersuchung vor.

Relative Kontraindikationen

• Erhöhter Serumkaliumspiegel − Eine Herzkatheteruntersuchung sollte nicht erfolgen, wenn im Serum des Patienten ein stark erhöhter Kaliumwert gemessen wird. Allerdings müssen Laborfehler oder Abnahmefehler ausgeschlossen werden.
• Erhöhter Digitalisspiegel − Die Einnahme von Digitalis kann bei Tachyarrhythmien (Kombination aus Arrhythmie (Herzrhythmusstörung) und Tachykardie (schneller Herzschlag)) angezeigt sein, muss jedoch streng überwacht werden. Bei einem deutlich erhöhten Digitalis-Serumspiegel sollte gegebenenfalls auf die Untersuchung verzichtet werden.
• Sepsis (Blutvergiftung) − Bei einer vorliegenden Sepsis ist das Komplikationsrisiko massiv erhöht, sodass eine Durchführung der Untersuchung präzise abgewogen werden muss.  
• Hypertone Krise − Bei einer massiven Erhöhung des Blutdrucks kann das Risiko der Untersuchung den Nutzen übertreffen, sodass das Verfahren nur in Einzelfällen genutzt werden kann.
• Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) − Bei einer Niereninsuffizienz kann durch die Kontrastmittelgabe die Nierenfunktion weiter reduziert werden. Durch die intravenöse Gabe von Flüssigkeit vor und nach der Untersuchung kann die Schädigung reduziert werden.
• Kontrastmittelallergie − Bei einer Allergie auf das Kontrastmittel ist das Risiko für einen anaphylaktischen Schock gegeben, aufgrund dessen sind spezielle Maßnahmen zur Durchführung notwendig.
• Gerinnungsstörungen − Bei angeborenen Blutungsstörungen oder bei Einnahme bestimmter gerinnungshemmender Medikamente darf die Untersuchung nicht oder nur mit Zeitverzögerung durchgeführt werden. 

Vor der Untersuchung

• Anamnese − Vor der Untersuchung muss eine Anamnese vorliegen, bei der insbesondere auf die Risikofaktoren, die Wahrscheinlichkeit für eine Blutung oder eine Thrombose und vorhandene Allergien eingegangen wird. Auch eine ausführliche Medikamentenanamnese ist unumgänglich.
• Kardiologische Diagnostik − Neben einem aktuellen Ruhe-EKG (Elektrokardiogramm) sollte bei einem geplanten Eingriff ein Belastungs-EKG oder ein Stress-Echokardiogramm erfolgen. In Abhängigkeit vom Krankheitsbild müssen weitere Voruntersuchungen erfolgen.
  Bei Patienten mit mittlerer Wahrscheinlichkeit für eine chronische KHK sollte gemäß der European Society of Cardiology (ESC) und der European Atherosclerosis Society (EAS) vor Untersuchung per Herzkatheter primär eine nicht-invasive Diagnostik durchgeführt werden. Dazu kommen nicht-invasive funktionelle Verfahren der Bildgebung in Einsatz, mit der die Myokardperfusion (Durchblutung des Herzmuskels) bewertet wird (siehe unter Koronare Herzkrankheit/Medizingerätediagnostik) [ESC-Leitlinie].
• Labordiagnostik − Insbesondere die Parameter Hämoglobin (Anämiediagnostik; Diagnostik zum Ausschluss einer Blutarmut), TSH ((Thyroidea stimulierendes Hormon; Schilddrüsenwert) und Kreatinin (Erhöhungen des Serum-Kreatinins sind oft Ausdruck einer Nierenschädigung) sollten bestimmt werden. Auch Entzündungsparameter (CRP) und Gerinnungsparameter (Quick, PTT) werden in der Regel gefordert.

Das Verfahren

Das Grundprinzip der Herzkatheteruntersuchung beruht auf dem Einbringen des Katheters mit einem Führungsdraht über einen Zugang (s. u.) in eine Arterie weitergehend über die Aorta (Hauptschlagader) bis zum Herzen. Über den Herzkatheter wird jodhaltiges Röntgenkontrastmittel direkt in die Koronararterie (Arterien, die kranzförmig das Herz umgeben und den Herzmuskel mit Blut versorgen) injiziert und mittels Röntgenstrahl-Durchleuchtung dargestellt.

Der Draht liegt im Inneren des Katheters und dient primär der Wegfindung des Katheters. Wichtig ist, dass die Spitze des Katheters gebogen ist, sodass der Katheter mithilfe des Drahts zum Herzen gleiten kann. Durch den Draht wird die Spitze begradigt, wenn der Draht im Inneren verbleibt. Über den Katheter kann Kontrastmittel in das Gefäß appliziert werden.

Meistens wird für den Herzkatheter der transfemorale Zugang über die Leiste bevorzugt. Der Zugang über die Arteria radialis vom Handgelenk aus ist jedoch mit einem geringeren Blutungsrisiko verbunden. In einer randomisierten Studie konnte nachgewiesen werden dass zudem auch die Zahl der Todesfälle in den ersten 30 Tagen nach dem Eingriff niedriger war [5].
Auch eine Metaanalyse zeigt die Vorteile des transradialen Zugangs: sowohl die Rate an schwerwiegenden kardialen Ereignissen (MACE; engl. "major adverse cardiac events") (relative Risikoreduktion 16 %) als auch die Gesamtsterblichkeit in der radialen Zugangsgruppe (1,55 % vs. 2,22 %, OR = 0,71, p = 0,001) war signifikant niedriger als in der femoralen Gruppe [5].

Wenn sich der Katheter an der Zielposition befindet, kann eine Darstellung der Hämodynamik, eine Druckmessung und die Bestimmung der elektrischen Funktion des Herzens durchgeführt werden.
Bei Vorliegen einer intermediären Stenose erfolgt die Messung der fraktionellen Flussreserve.

Messung der fraktionellen Flussreserve (FFR)

Die FFR gibt das Verhältnis des mittleren Blutdrucks distal der Stenose zum aortalen Mitteldruck an; gilt als Kennzahl, die eine Aussage darüber zulässt wie sehr eine Stenose den Blutfluss im Koronargefäß einschränkt; Goldstandard zur Analyse einer Koronarstenose; Messung üblicherweise mittels invasiver Koronarangiographie. 
Die Messung der FFR ist inzwischen CT-basiert möglich (= CT-FFR); der Wert kann für jeden beliebigen Abschnitt des Koronarsystems berechnet werden.

Indikation

• Angiographisch mittelgradige Stenose bei:
  • nicht eindeutiger Klinik oder
  • bei nicht eindeutigem oder nicht vorliegendem Ischämienachweis.

Beachte: Die FAME-Studie hat bestätigt, dass Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit (KHK) und Stenosen mit einer FFR > 0,8 nicht von einer perkutanen koronaren Intervention (PCI) profitieren [4].

Der Beinhebetest (Passive Leg Raise, PLR) ist zum Erkennen oder Ausschließen einer okkulten Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) geeignet: Die Diagnose HFpEF (Heart Failure with Preserved Ejection Fraction (HFPEF), früher als diastolische Herzinsuffizienz bezeichnet) kann sicher bei einem Lungenkapillaren-Verschlussdruck (PCWP) im PLR von mindestens 19 mmHg gestellt werden; bei Werten unter 11 mmHg sicher ausgeschlossen werden [7].

Für eine Herzkatheteruntersuchung ist gewöhnlich keine Narkose erforderlich, bei Bedarf kann ein Sedativum (Beruhigungsmittel) verabreicht werden.

Mögliche Befunde

Mögliche Befunde einer Herzkatheteruntersuchung umfassen:

• Koronare Herzkrankheit (KHK): Nachweis von Verengungen oder Verschlüssen der Koronararterien, die eine Minderdurchblutung des Herzmuskels verursachen.
• Herzklappenerkrankungen: Diagnose von Klappenstenosen oder -insuffizienzen, die den Blutfluss innerhalb des Herzens beeinträchtigen.
• Myokardiale Erkrankungen: Identifikation von Bereichen mit verminderter Kontraktilität, die auf eine frühere Myokardischämie (Minderversorgung des Herzmuskels mit Sauerstoff) oder einen Myokardinfarkt (Herzinfarkt) hinweisen.
• Endokardiale und perikardiale Erkrankungen: Nachweis von Strukturveränderungen oder Flüssigkeitsansammlungen, die die Herzfunktion beeinflussen.
• Hämodynamische Störungen: Bewertung von abnormalen Druckverhältnissen und Flussmustern im Herzen und in den großen Gefäßen.

Nach der Untersuchung

Im Anschluss an die Untersuchung müssen der Führungsdraht und der Katheter entfernt werden, sodass nachfolgend die Punktionsstelle mithilfe eines Druckverbandes verschlossen werden kann. Beim Zugang über ein arterielles Gefäß liegt ein großer Druck vor, weshalb der Verband beschwert wird und ca. 6(-12) Zeit verbleiben muss. Das Heben schwerer Lasten sollte in den nächsten 2-3 Tagen vermieden werden.

Mögliche Komplikationen 

• Schwerwiegende (lebensbedrohliche oder tödliche) Komplikationen − als schwerwiegende Komplikationen werden Tod, Myokardinfarkt (Herzinfarkt) und Apoplex (Schlaganfall) als sogenannte MACCE (major adverse cardiac and cerebrovascular events) zusammengefasst. Die Häufigkeit für diese MACCE liegt in unselektionierten (ohne präzise Definierung von Patientengruppen) Registern bei 0,63 % bis 0,3 %, darunter für Tod bei 0,05 % bis 0,10 %, für Myokardinfarkt bei 0,05 % bis 0,06 % und für Schlaganfall/TIA (transitorische ischämische Attacke) bei 0,03 % [1].
• Mäßig schwere Komplikationen − zu dieser Gruppe von Komplikationen gehören der koronare Gefäßverschluss (Luft oder Thrombus), die Linksherzdekompensation, periphere Gefäßkomplikationen, transfusionsbedürftige Einblutungen, Lungenembolien und anaphylaktischer Schock.
• Kontrastmittelinduzierte Nephropathie – Nierenschädigung durch das Kontrastmittel, besonders bei vorbestehender Niereninsuffizienz.
• Allergische Reaktionen – Auf das Kontrastmittel, von leichten bis zu schweren anaphylaktischen Reaktionen.

Weitere Hinweise

• Eine Kardio-Computertomographie (Kardio-CT) konnte in einer randomisierten Studie sechs von sieben Herzkatheteruntersuchungen bei Patienten mit Brustschmerzen oder atypischer Angina pectoris (Brustenge, Herzschmerz) vermieden, ohne dass in den ersten drei Jahren danach häufiger zu kardiovaskulären Erkrankungen kam. Es gab keinen signifikanten Unterschied für ein MACE-Ereignis ("major adverse cardiovascular event"; hier definiert als Apoplex (Schlaganfall), Myokardinfarkt (Herzinfarkt), Herztod, instabile Angina pectoris oder Revasku­larisierung) im Vergleich zwischen der Kardio-CT-Gruppe und der Patienten mit Herzkatheteruntersuchung [6].
• Normaler Herzkatheterbefund trotz Angina pectoris ("Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend) und nachgewiesener Myokardischämie (Minderversorgung des Herzmuskels): dieser Befund wird häufig fälschlicherweise mit "Ausschluss einer koronaren Herzerkrankung"eingestuft, obwohl der Patient unter INOCA (engl. „Ischemia with No Obstructive Coronary Arteries; Synonym: IOCA (engl. ischemia and no obstructive coronary artery disease; „nicht obstruktive KHK) ) leidet. Es handelt sich dabei um eine mikrovaskulär bedingte Angina pectoris, die keinesfalls als eine guartige Erkrankung zu bezeichnen ist.  Sie kann wie eine obstruktive Koronare Herzkrankheit (Herzkranzgefäßerkrankung) mit häufigen Auftreten kardiovaskulärer Ereignisse (Herz- und  Gefäßereignisse) einhergehen.

Literatur

1. Hamm CW, Albrecht A, Bonzel T, Kelm M, Lange H, Schächinger V, Terres W, Voelker W: Leitlinie: Diagnostische Herzkatheteruntersuchung. Clin Res Cardiol. 2008. 97:475-512. doi 10.1007/s00392-008-0686-1
2. Schächinger V. et al.: Arbeitsanweisung in Herzkatheterlabor und Hybridoperationssaal. Kardiologe 2015 · 9:29–34. doi 10.1007/s12181-014-0632-6
3. Kurz K, Katus HA, Giannitsis E: Ischämiediagnostik. Herz. 2004. 29:575-581
4. Tonino PA et.: FAME Study Investigators: Fractional flow reserve versus Angiography for Guiding Percutaneous Coronary Intervention. January 15, 2009 N Engl J Med 2009; 360:213-224 doi: 10.1056/NEJMoa0807611
5. Valgimigli M et al.: Radial versus femoral access in patients with acute coronary syndromes undergoing invasive management: a randomized multicentre trial. Lancet 2015 Jun 20;385(9986):2465-76. doi: 10.1016/S0140-6736(15)60292-6. Epub 2015 Mar 16.
6. Dewey M et al.: Evaluation of computed tomography in patients with atypical angina or chest pain clinically referred for invasive coronary angiography: randomised controlled trial. BMJ 2016;355:i5441 
7. Van de Bovenkamp AA et al.: The Value of Passive Leg Raise During Right Heart Catheterization in Diagnosing Heart Failure With Preserved Ejection Fraction. Circ Heart Fail 2022;15:e008935. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.121.008935

Leitlinien

1. Hamm CW, Albrecht A, Bonzel T, Kelm M, Lange H, Schächinger V, Terres W, Voelker W: Leitlinie: Diagnostische Herzkatheteruntersuchung. Clin Res Cardiol. 2008. 97:475-512. doi 10.1007/s00392-008-0686-1
2. S1-Leitlinie: Hygieneanforderungen bei invasiven Untersuchungen Behandlungen im Herzkatheterlabor. (AWMF-Registernummer: 029 - 017), August 2013. Arbeitskreis "Krankenhaus- & Praxishygiene" der AWMF
3. Schächinger V. et al.: Arbeitsanweisung in Herzkatheterlabor und Hybridoperationssaal. Kardiologe 2015 · 9:29–34. doi 10.1007/s12181-014-0632-6
4. Knuuti J, Wijns W, Saraste A et al.: 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes: The Task Force for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal, ehz425, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz425 Published: 31 August 2019