Bei der Koronarangiographie handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren der Radiologie und Kardiologie, welches zur Darstellung der Koronararterien (Arterien, die kranzförmig das Herz umgeben und den Herzmuskel mit Blut versorgen) mittels Kontrastmitteleinsatz als angiographische Methode zur Beurteilung einer koronaren Herzkrankheit (KHK) eingesetzt werden kann.

Die invasive Koronarangiographie erfolgt im Rahmen einer Herzkatheteruntersuchung über die rechte oder linke Arteria femoralis (Oberschenkelarterie) bzw. die rechte oder linke Arteria brachialis (Oberarmarterie). Sie ermöglicht die Erkennung von Stenosen (Verengungen) oder vollständigen Gefäßverschlüssen, die in gleicher Sitzung durch PTCA (Perkutane Transluminale Coronare Angioplastie; perkutane koronare Intervention, PCI; Verfahren zur Erweiterung von stenosierten (verengten) oder vollständig verschlossenen Koronarien (Arterien, die kranzförmig das Herz umgeben und den Herzmuskel mit Blut versorgen) (= Revaskularisation; Revaskularisierung)) und Stentimplantation (Einbringen und Entfalten eines Stents (Gefäßstütze) mithilfe eines Ballonkatheters) behandelt werden können.

Beurteilbare Strukturen

• Koronararterien: Die Untersuchung konzentriert sich auf die großen Arterien, die das Herz mit Blut versorgen (Herzkranzgefäße). Insbesondere werden die linke Koronararterie (LCA) und ihre Äste - der linke vordere absteigende Ast (LAD, "vorderes Blutgefäß") und der Circumflex-Ast (LCX, "umgreifendes Blutgefäß") - sowie die rechte Koronararterie (RCA, "rechtes Blutgefäß") betrachtet.
• Stenosen (Verengungen): Identifikation von Engstellen in den Koronararterien, einschließlich ihrer Position, Länge und dem Ausmaß der Einengung.
• Gefäßmorphologie: Neben Stenosen werden auch Aneurysmen (Gefäßaussackungen), Verkalkungen und Gefäßanomalien (ungewöhnliche Gefäßverläufe) beurteilt.
• Koronarthrombosen (Blutgerinnsel): Feststellung und Lokalisation von Blutgerinnseln innerhalb der Koronararterien.
• Koronarbypass- und Stentzustände: Bei Patienten mit vorangegangenen Bypass-Operationen oder Stent-Implantationen wird die Offenheit und der Zustand dieser Gefäßbrücken oder Stents überprüft.

Indikation (Anwendungsgebiete)

• Akutes Koronarsyndrom − Bei einem diagnostisch gesicherten oder einem diagnostisch wahrscheinlichen akuten Koronarsyndrom (ACS; acute coronary syndrome; Spektrum von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, das von der instabilen Angina pectoris (UA; "Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend; hier: Form der Angina pectoris, deren Symptomatik nicht konstant ist, sondern sich ändert) bis zu den beiden Hauptformen des Myokardinfarkts (Herzinfarkt), dem Nicht-ST-Hebungsinfarkt (NSTEMI) und dem ST-Hebungsinfarkt (STEMI), reicht) stellt die Koronarangiographie das Verfahren der Wahl zur Beurteilung des Blutflusses der Koronargefäße dar, mit, falls notwendig, parallel erfolgender therapeutischer Dilatation (Erweiterung) der Gefäßenge.
  Die Indikation für die Durchführung der Koronarangiographie bei akutem Koronarsyndrom liegt unter anderem bei einem Versagen der konservativen Symptomkontrolle und einer instabilen Angina pectoris sowie bei Hochrisikopatienten mit auffälligen Voruntersuchungen im Belastungs-EKG oder in der Stress-Echokardiographie vor. Von großer Bedeutung ist das Verfahren auch bei der Beurteilung von akuten und chronischen Verschlüssen von Koronararterien im Sinne eines Myokardinfarkts (Herzinfarkt) oder eines Verschlusses von Bypassgefäßen (Umgehungsgefäße) und Stentstenosen (Verschluss von Gefäßbrücken). Die Koronarangiographie ist jedoch keine "Screening"-Methode für eine koronare Herzkrankheit bei asymptomatischen Patienten.
• Patienten mit hochgradigem Verdacht auf eine stenosierende KHK nach nicht-invasiver Diagnostik, die nach der Beratung mit der Patienteninformation „Verdacht auf koronare Herzkrankheit: Benötige ich eine Herzkatheteruntersuchung (HKU)?“ zu einer Bypass-OP aus prognostischer Indikation bereit sind, soll eine invasive Koronarangiographie empfohlen werden [s. u. S 3-Leitlinie].
• Patienten mit hochgradigem Verdacht auf eine stenosierende KHK nach nicht-invasiver Diagnostik, bei denen die Symptomatik trotz optimaler konservativer Therapie persistiert (symptomatische Indikation), soll eine invasive Koronarangiographie angeboten werden [6].

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Absolute Kontraindikationen

• Keine therapeutische Konsequenz bei pathologischen Befunden − Bei einer fehlenden Bereitschaft des Patienten zu einer revaskularisierenden Therapie (Ballondilatation/Aufdehnung eines stenosierten Gefäßabschnittes mithilfe eines Ballonkatheters und Stentimplantation/Einsetzen von Gefäßbrücken oder Bypass-Operation/Operation zur Überbrückung von Herzkranzgefäßen z. B. durch Venen) oder Patienten mit Komorbiditäten (Begleiterkrankungen), bei denen das Risiko der Koronarangiographie größer ist als der Nutzen durch Sicherung der Diagnose ist, sollte keine Koronarangiographie durchgeführt werden.

Relative Kontraindikationen

• Erhöhter Serumkaliumspiegel − Eine Koronarangiographie sollte nicht erfolgen, wenn im Serum des Patienten ein stark erhöhter Kaliumwert gemessen wird.
• Erhöhter Digitalisspiegel − Die Einnahme von Digitalis kann bei Tachyarrythmien (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. Der Nutzen der Gabe von Acetylcystein (ACC) zur Reduktion einer Nierenschädigung ist jedoch umstritten.
• 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.
• Labordiagnostik − Insbesondere die Parameter Hämoglobin (Anämiediagnostik/Blutarmut), TSH (Schilddrüsenwert) und Kreatinin (Nierenwert) sollten bestimmt werden. Auch Entzündungsparameter (CRP) und Gerinnungsparameter (Quick, PTT) werden in der Regel gefordert.
• Prophylaxe einer Kontrastmittel-induzierten Nephropathie: Nach Gabe von Kaliumnitrat-Kapseln über fünf Tage nahm im Vergleich zu Placebo nicht nur die Häufigkeit von Kontrastmittel-induzierten Nephropathien um knapp 77 % ab – auch die Inzidenz von kardialen Ereignissen wurde signifikant reduziert. Die Autoren weisen darauf hin, dass sich eine äquivalente Menge an anorganischem Nitrat wohl auch über den Konsum von zwei kleine Fläschchen (sogenannte „Shots“) Rote-Bete-Saft zuführen lassen [7].
• Patientenvorbereitung: Orale Flüssigkeitszufuhr und eine moderate Nahrungsaufnahme (z. B. kleines Frühstück) sind erlaubt. Risikopatienten sollten eine vollständige Nahrungskarenz einzuhalten.

Das Verfahren

Die Koronarangiographie erfolgt im Rahmen einer Herzkatheteruntersuchung über die rechte oder linke Arteria femoralis (große Oberschenkelarterie), die rechte oder linke Arteria radialis (Armarterie) oder über die rechte oder linke Arteria brachialis (Oberarmarterie). Normalerweise wird die Punktion des jeweiligen Zugangsgefäßes mittels modifizierter „Seldingertechnik“ durchgeführt, bei der eine direkte Punktion der Arterie ohne Durchstechen der Gefäßhinterwand angewendet wird. Um eine größere Schädigung der Arterie zu verhindern, wird in das Zugangsgefäß in der Regel eine Schleuse eingebracht. Der radiologischen Darstellung der Koronargefäße mittels Kontrastmittel folgt ein befundabhängiges Vorgehen: Bei einem unauffälligen Befund erfolgt ein Rückzug des Katheters, bei hochgradiger Stenose über 70 % des Lumens (Gefäßinnenraum) der Koronararterie wird über einen Führungsdraht die Stenose durch einen aufblasbaren Ballon dilatiert (aufgedehnt; Ballondilatation) und es erfolgt eine Stenteinlage (Gefäßstütze). Eine solche Koronarintervention ist in weniger als der Hälfte der Koronarangiographien erforderlich.

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 (Verengung) bei:
  • nicht eindeutiger Klinik oder
  • bei nicht eindeutigem oder nicht vorliegendem Ischämienachweis (Nachweis der Minderdurchblutung des Gewebes).

Mögliche Befunde

Die Koronarangiographie kann eine Vielzahl von Befunden liefern, die für die Diagnose und Behandlung von Herzerkrankungen relevant sind:

• Koronare Herzkrankheit (KHK): Nachweis von Verengungen oder Verschlüssen in den Koronararterien, die eine Minderdurchblutung des Herzmuskels verursachen können.
• Aneurysmen: Aussackungen der Gefäßwand, die das Risiko von Gefäßrissen erhöhen können.
• Thrombosen: Blutgerinnsel in den Koronararterien, die zu einem Herzinfarkt führen können.
• Gefäßverkalkungen: Ablagerungen von Kalk in den Gefäßwänden, die auf eine fortgeschrittene KHK hinweisen.
• Stent- und Bypass-Durchgängigkeit: Bewertung der Funktionsfähigkeit von zuvor eingesetzten Stents oder durchgeführten Bypass-Operationen zur Umgehung von verengten oder verschlossenen Koronararterien.
• Gefäßanomalien: Ungewöhnliche Verläufe oder Strukturen der Koronararterien, die angeboren oder erworben sein können.

Diese Befunde sind entscheidend für die Planung weiterer therapeutischer Schritte, einschließlich Interventionen wie Stent-Implantationen oder Bypass-Operationen, und tragen wesentlich zu einer maßgeschneiderten Behandlung von Patienten mit Herzerkrankungen bei.

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 werden und eine definierte Zeit verbleiben muss.

Mögliche Komplikationen 

Frühkomplikationen

Frühkomplikationen treten während oder unmittelbar nach dem Eingriff auf und umfassen:

• Vaskuläre Komplikationen: Einschließlich Hämatome (Blutergüsse), Blutungen oder Pseudoaneurysmen (Pseudoaussackungen) an der Punktionsstelle. Arterielle Dissektionen (Aufreißen der Arterienwand) können ebenfalls auftreten, insbesondere an der Einführungsstelle der Katheter.
• Kontrastmittelinduzierte Nephropathie (Nierenerkrankung/Nierenschädigung): Eine akute Verschlechterung der Nierenfunktion infolge der Kontrastmittelexposition, besonders bei Patienten mit vorbestehender Nierenerkrankung.
• Arrhythmien: Durch die Manipulation im Herzen können verschiedene Arten von Herzrhythmusstörungen ausgelöst werden.
• Koronare Komplikationen (Herzkranzgefäße): Einschließlich Koronararteriendissektion, -spasmus oder -verschluss, die zu Myokardischämie (Minderdurchblutung des Herzmuskels) oder Infarkt (Herzinfarkt) führen können.
• Allergische Reaktionen auf das Kontrastmittel: Von milden Hautreaktionen bis zu schweren anaphylaktischen Reaktionen.
• Luftembolie: Selten, aber möglicherweise durch Einschluss von Luftblasen in den Katheter oder das Injektionssystem.

Spätkomplikationen

Spätkomplikationen entwickeln sich in den Tagen bis Wochen nach dem Eingriff und beinhalten:

• Restenose: Die Wiederverengung der behandelten Arterie, insbesondere nach Angioplastie ohne Stentimplantation.
• Stent-Thrombose: Ein seltenes, aber ernstes Ereignis, das typischerweise innerhalb der ersten Monate nach einer Stentimplantation auftritt und zu einem akuten Myokardinfarkt (Herzinfarkt) führen kann.
• Infektionen: An der Punktionsstelle oder systemische Infektionen, obwohl sehr selten.
• Spätfolgen der Strahlenexposition: Zu den langfristigen Risiken gehört das erhöhte Risiko für die Entwicklung von Krebs, besonders relevant bei wiederholten Prozeduren.
• Post-Katheterisierungs-Syndrom: Eine Entzündungsreaktion, die Schmerzen und Unwohlsein an der Punktionsstelle umfasst.
• Cholesterinembolie-Syndrom: Verschluss kleiner Arterien durch Einschwemmung (Embolie) von Cholesterin-Kristallen aus aufgebrochenen (ulzerierten) arteriosklerotischen Plaques (krankhafte Ablagerungen an den Gefäßwänden)

Weitere Hinweise

• Nach Koronarangiographien kommt es häufiger als vermutet zu Verletzungen der Kardiomyozyten: Mittels hochsensitiver Messung des kardialen Troponins (hs-cTnT) konnte bei 13, 5 % der Patienten eine Myokardschädigung nach der Angiographie festgestellt werden [5].
• Die Zahl der rein diagnostischen Koronarangiographien kann mittels Abschätzung der fraktionellen Flussreserve (FFR = Kennzahl, die eine Aussage darüber zulässt, wie sehr eine Stenose (Engstelle) den Blutfluss im Koronargefäß (Herzkranzgefäß) einschränkt; Goldstandard zur Analyse einer Koronarstenose) durch Mehrschicht-CT-Aufnahmen (FFR-CT) stark reduziert werden [4].
  Die FFR gibt das Verhältnis des mittleren Blutdrucks distal der Stenose (Verengung) zum aortalen Mitteldruck an.
• Eine Kardio-MRT Untersuchung bei NSTEMI-Patienten nach Koronarangiographie konnte nachweisen, dass es den interventionellen Kardiologen bei 37 Prozent der Patienten mit NSTEMI-typischer Symptomatik und Troponinverlauf nicht gelungen ist, per Koronarangiographie ein Infarktgefäß sicher zu identifizieren; bei 6 von 10 dieser Patienten konnte die Kardio-MRT das Gefäß nachweisen; bei 2 weiteren von 10 der Patienten ohne koronarangiographischen Nachweis eines Infarktgefäßes, konnte die MRT eine nicht ischämische, kardiale Diagnose stellen, die die Symptome und den Troponinverlauf erklären konnten [6].
• Kontrastmittelinduzierte Nephropathie: jeweils fünftägige Gabe von Kaliumnitrat (12 mmol/744 mg Nitrat pro Tag)/äquivalente Menge an anorganischem Nitrat über den Konsum von zwei kleinen Fläschchen (sogenannte „Shots“) Rote-Bete-Saft (s. u. "Vor der Untersuchung)

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. Kurz K, Katus HA, Giannitsis E: Ischämiediagnostik. Herz. 2004. 29:575-581
   
3. Herold G: Innere Medizin 2014. Gerd Herold Verlag 2013
4. Douglas PS: Outcomes of FFRCT diagnostic strategy versus usual care in suspected coronary artery disease: results from the PLATFORM study. ESC 2015; Abstract 5995; 1. September 2015; Hot Line VI
   
5. Kreutzinger P et al.: Incidence and predictors of cardiomyocyte injury in elective coronary angiography. The American Journal of Medicine 2016; online 4. Januar. doi: 10.1016/j.amjmed.2015.12.010
6. Heitner JF et al.: Identifying the Infarct-Related Artery in Patients With Non–ST-Segment–Elevation Myocardial Infarction Insights From Cardiac Magnetic Resonance Imaging Cardiovascular Interventions. 2019;12 https://doi.org/10.1161/CIRCINTERVENTIONS.118.007305Circulation
7. Jones D et al.: NITRATE-CIN-Studie: Inorganic nitrate benefits contrast-induced nephropathy after coronary angiography for acute coronary syndromes: the NITRATE-CIN trial Pressekonferenz und „Hot Line 8“-Sitzung beim Kongress der European Society of Cardiology (ESC) 2023, 25. – 28. August 2023, Amsterdam

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. S3-Leitlinie: Nationale VersorgungsLeitlinie Chronische KHK. (AWMF-Registernummer: nvl-004), September 2022 Langfassung