Kardio-MRT

Die Kardio-Magnetresonanztomographie (Synonyme: kardiale Magnetresonanztomographie (cMRT), kardiale MRT, Kardio-MRT; Cardio-MRT; MRT-Kardio; MRT-Cardio) bezeichnet ein radiologisches Untersuchungsverfahren, bei dem mit Hilfe eines Magnetfeldes das Herz dargestellt wird.

Die Kardio-MRT liefert Echtzeitbilder und ermöglicht eine dreidimensionale Rekonstruktion des Herzens und seiner Umgebung. Mit dem Verfahren lassen sich die Anatomie des Herzens, die Funktion der Herzkammern und Schäden des Herzmuskels darstellen. Stärke der MRT ist die Funktionsbeurteilung des Myokards (Herzmuskel) und die Differenzierung von Myokardveränderungen. Das Verfahren gilt mittlerweile als Goldstandard für sämtliche Vitalitätsuntersuchungen am Herzen.

Diese spezielle Form der Magnetresonanztomographie (MRT) erfasst präzise das Ausmaß und den Ort von Durchblutungsstörungen und liefert Kardiologen klare Hinweise, ob und wie weiter behandelt werden sollte.

Die „hochdosierte 
"Dobutamin-Stress-MRT (DSMR) zeigt zum Beispiel, ob die Therapie einer Gefäßstenose mittels Herzkatheter (im Sinne der Therapie mittels Stents) in Frage kommt oder ob eine medikamentöse Therapie vorrangig verwendet werden soll. 
Der positive Vorhersagewert der DSMR zur Erkennung von koronaren Stenosen von über 50 Prozent ist hoch. Ein positiver DSMR-Befund, bei dem sich ein Durchblutungsdefekt zeigt, ist ein aussagekräftiger Prädiktor für künftige kardiale Ereignisse. Und aus einem negativen DSMR-Befund lässt sich ein niedriges Risiko für spätere kardiale Ereignisse ableiten.

Eine weitere Form des Stress-MRT bzw. Stress-Perfusion-MRT wird mittels Adenosin oder Regadenoson durchgeführt. Bei der Anwendung von Adenosin (Adenosin-Stress-MRT) handelt es sich um ein Off-Label-Use.

Die Kardio-MRT wird heute routinemäßig bei vielen Fragestellungen eingesetzt, da sie ein sehr aussagekräftiges diagnostisches Verfahren darstellt. 

Indikationen (Anwendungsgebiete)

  • Herzinsuffizienz (Herzschwäche) – zur Differenzierung einer Herzinsuffizienz (Klasse 1C-Empfehlung)
    • ggf. auch zur Diagnostik einer Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion (HFpEF) unter Kardio-MRT mit Ergometrie (Leistungstest) [5]
  • Herzvitien (Herzklappenfehler) mit Beurteilung des Schweregrades [First-line-Untersuchungsmethode]
  • Kardiale Raumforderungen
  • Kardiomyopathie (Herzmuskelerkrankung) – insbesondere auch die hypertrophe Kardiomyopathie (HCM), die Ursache des plötzlichen Herztodes bei Sportlern sein kann
  • Koronare Herzkrankheit (KHK; Herzkranzgefäßerkrankung) [Second-line-Untersuchungsmethode] – bei mittlerer Vortestwahrscheinlichkeit für eine KHK, wenn eine der folgenden EKG-Veränderungen vorliegt: Kammerrhythmus durch Schrittmacher oder Linksschenkelblock oder nicht aussagekräftige Ergometrie zur Früherkennung von Patienten mit einem erhöhten Infarktrisiko
  • MINOCA ("Myocardial Infarction with Non-Obstructive Coronary Arteries“; akuter Myokardinfarkt (Herzinfarkt) ohne Nachweis einer Koronarstenose ≥ 50 %) – zur endgültigen Diagnosestellung (DD Kardiomyopathie (Herzmuskelerkrankung), Myokardinfarkt (Herzinfarkt), Myokarditis (Herzmuskelentzündung) oder Normalbefund)
  • Myokardaktivität (nach Myokardinfarkt) – Aktivität des Herzmuskels; vor allem nach einem Herzinfarkt
  • Myokarditis (Herzmuskelentzündung) – zur Diagnostik bzw. Beurteilung der Krankheitsaktivität [First-line-Untersuchungsmethode]
  • Perikarderguss (Herzbeutelerguss)
  • Sarkoidose (Multisystemerkrankung) – zur prognostischen Beurteilung
  • Stabile Angina pectoris ("Brustenge"; plötzlich auftretender Schmerz in der Herzgegend mit inkonstanter Symptomatik) –  gehört zum Formenkreis der sog. "Koronaren Herzkrankheit" (KHK); stabile Angina pectoris liegt vor, wenn wenn in Ruhe Beschwerdefreiheit besteht und die Symptome belastungsinduziert auftreten 
  • Unklare Perikardverdickungen (Herzbeutelverdickungen)

Hinweis: Kardio-MRT kann eine Visualisierung der koronaren Plaques erleichtern und in erfahrenen Zentren als strahlungsfreie Option für die nichtinvasive Koronarangiographie dienen [6].

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Für eine Kardio-MRT gelten die üblichen Kontraindikationen wie für jede MRT-Untersuchung:

  • Herzschrittmacher (mit Ausnahmen)
  • Mechanische künstliche Herzklappen (mit Ausnahmen)
  • ICD (implantierter Defibrillator)
  • Metallische Fremdkörper in gefährlicher Lokalisation (z. B. in direkter Nähe zu Gefäßen oder Augapfel)
  • Andere Implantate wie: Cochlear-/Okularimplantat, implantierte Infusionspumpen, Gefäßclips, Swan-Ganz-Katheter, epikardiale Drähte, Neurostimulatoren etc.

Bei hochgradiger Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) und bestehender Schwangerschaft sollte auf eine Kontrastmittelgabe verzichtet werden.

Das Verfahren

Die Magnetresonanztomographie zählt zu den nicht invasiven, das heißt nicht in den Körper eindringenden, bildgebenden Verfahren. Durch die Nutzung des Magnetfeldes werden im Körper Protonen (vor allem Wasserstoff) zur Kernspinresonanz angeregt. Dabei handelt es sich um eine Veränderung der Ausrichtung der Teilchen aufgrund des Magnetfeldes. Dieses wird als Signal über die Spulen, die um den Körper während der Untersuchung aufgestellt sind, aufgefangen und an den Computer geschickt, der aus den vielen Messungen, die während einer Untersuchung ablaufen, das genaue Bild der Körperregion errechnet. Bei diesen Bildern entstehen die Unterschiede in den Grautönen also durch die Verteilung der Wasserstoffteilchen.

Bei der MRT kann man verschiedene Aufnahmeverfahren unterscheiden, wie beispielsweise die T1- und T2-gewichteten Sequenzen. Die MRT bietet eine sehr gute Darstellung von Weichteilstrukturen. Zur noch besseren Differenzierung der Gewebearten kann ein Kontrastmittel verabreicht werden. So kann der Radiologe durch diese Untersuchung noch detailliertere Erkenntnisse über eventuell vorliegende Krankheitsprozesse erhalten.

Anatomie des Herzens

Bei der Kardio-MRT wird das Herz und seine Umgebung dargestellt. Dabei wird die Anatomie des Herzens, die Funktion der Herzkammern und eventuelle Schäden des Myokards (Herzmuskel) dargestellt. Aus den Datensätzen können u. a. sämtliche Volumetrie-Parameter des linken Ventrikels (LV; linke Herzkammer) gewonnen werden.

Physiologische Parameter

Physiologische Parameter wie Herzfrequenz in Ruhe und unter maximaler Belastung sowie Blutdruck in Ruhe und unter maximaler Belastung werden gemessen.

Funktionsparameter

Nachfolgend einige der wichtigsten Funktionsparameter:

Funktionsparameter Abkürzung Beschreibung  Normwerte in Ruhe
Linksventrikuläres enddiastolisches Volumen LV-EDV EDV = Blutvolumen, das am Ende der Diastole nach maximaler Füllung eines Ventrikels, d. h. nach Vorhofkontraktion und Schließen der Atrioventrikularklappen, in einer Herzkammer vorhanden ist  ca. 130-140 ml
Rechtsventrikuläres enddiastolisches Volumen RV-EDV  ca. 150-160 ml
Linksventrikuläres endsystolisches Volumen LV-ESV ESV = Blutvolumen, das am Ende der Systole nach maximaler Entleerung eines Ventrikels, d. h. nach vollständiger Kammerkontraktion, in eineHerzkammer vorhanden ist  ca. 50-60 ml
Rechtsventrikuläres
endsystolisches Volumen
RV-ESV  ca. 60-70 ml 

Linksventrikuläres 
Schlagvolumen (SV)

LV-SV Blutvolumen, das bei einem Herzschlag von der linken Herzkammer ausgeworfen wird ca. 70-100 ml
Linksventrikuläre Ejektionsfraktion LV-EF Prozentsatz des Blutvolumens, der von der linken Herzkammer während einer Herzaktion ausgeworfen wird in Bezug auf das Gesamtvolumen der entsprechenden Herzkammer ca.  60-70 %


Myokardtextur

Die Myokardtextur (Herzmuskelgewebe) wird untersucht. Normalbefunde sind: Kein Nachweis von Infarktnarben/regionalen Fibrosen des LV-Myokards; kein Nachweis von Perikarderguss (Herzbeutelerguss), normale Dicke des Perikards (Herzbeutel).

Das Ausmaß einer fokalen Fibrose kann ein Indiz für die Entstehung einer dilatative Kardiomyopathie (DCM) sein. Bei einer DCM besteht eine Erkrankung des Herzmuskels (Kardiomyopathie), die durch eine Vergrößerung der Ventrikel (Herzkammer (v.a. des linken Ventrikels) mit Kardiomegalie (Herzvergrößerung) und primärer Verminderung der systolischen Auswurfleistung (Ejektionsfraktion) gekennzeichnet ist.

Ein fibrotischer (bindegewebiger) Umbau im Herzmuskel („Remodeling“) zeigt sich durch ein verzögertes Auswaschen des Kontrastmittels in der MRT, dass als „Late Gadolinium Enhancement“ (LGE) bezeichnet wird.

Der Ödemnachweis (Nachweis der Wassereinlagerungen) bei Patienten mit Myokarditis (Herzmuskelentzündung) gibt Auskunft über die Krankheitsaktivität.

Epikardiale Fett (EAT) 

Das viszerale Fett des Herzens („epicardial adipose tissue“ [EAT]) kann mittels kardialer Magnetresonanztomographie (MRT) oder Computertomographie (CT) quantifiziert werden kann. Die Feststellung desselben dient zur Phänotypisierung der HF-pEF-Patienten.
Hinweis: Einen positiven Effekt auf das EAT-Volumen haben Lebensstilmodifikation, Statine, Metformin, Glucagon-like-peptide-1-Rezeptor-Agonisten und Dipeptidylpeptidase-4-Inhibitoren.

MR-Angiographie

Im Rahmen einer MR-Angiographie werden u, a, dargestellt: Aorta thorakalis ascendens (Hauptschlagader), der  Aortenbogen, die Aorta thorakalis  descendens, die Pumonalarterie (PA) (PA-Hautstamm und PA rechts und links) sowie die vier Pulmonalvenen (Lungenvenen).

Die Kardio-MRT stellt ebenso eine wertvolle Bereicherung der nicht-invasiven Diagnostik bei Herzvitien /Herzklappenfehler) dar.

Des Weiteren sind auch Aufnahmen unter Stress möglich, um Leistungseinschränkungen besser beurteilen zu können

Die Kontrastmittelgabe erfolgt über eine Armvene. Das dabei eingesetzte Kontrastmittel, Gadolinium (z. B. Gadoterat-Megulumin), ist im Vergleich zum Röntgenkontrastmittel wesentlich verträglicher. Nierenschädigungen stellen keine Kontraindikation gegen die Gabe von Gadolinium dar.

Perfusionanalyse

Nach Injektion des Kontrastmittels kann ggf. eine verlangsamte oder fehlende Verteilung im Herzmuskel, die auf eine bedrohliche Ischämie hinweisen würde, nachgewiesen werden. Falls mehr als 6 % des Herzmuskels nicht ausreichend perfundiert (durchblutet) werden, sollte nach den aktuellen Leitlinien eine perkutane koronare Intervention (PCI) durchgeführt werden.

Bei der perkutanen koronaren Intervention bzw. perkutane Koronarintervention (Abkürzung PCI; Synonym: Perkutane transluminale koronare Angioplastie, PTCA; engl.: percutaneous transluminal coronary angioplasty) handelt es sich um ein therapeutisches Verfahren der Kardiologie (Lehre vom Herzen). Es dient der Erweiterung von stenosierten (verengten) oder vollständig verschlossenen Koronarien (Arterien, die kranzförmig das Herz umgeben und den Herzmuskel mit Blut versorgen) (= Revaskularisation; Revaskularisierung).

Stress-MRT des Herzens 

Die Dobutamin-Stress-MRT zeigt ein niedriges Risiko an, wenn keine dysfunktionellen Segmente (Wandbewegungsstörungen) nachweisbar sind.

Die Stress-Perfusion-MRT mittels Adenosin (Adenosin-Stress-MRT) (max. 6 Minuten Dauer)/Regadesonon zeigt ein niedriges Risiko an, wenn keine Zeichen einer Ischämie (Minderdurchblutung) nachweisbar sind.

Man befindet sich während der Untersuchung in einem abgeschlossenen Raum, in dem ein starkes Magnetfeld herrscht.

Da das MRT-Gerät relativ laut ist, werden dem Patienten Kopfhörer aufgesetzt.

Durch die um die zu untersuchende Region liegenden Spulen kann es zur Klaustrophobie (Raumangst) kommen. Neuere offene Geräte stehen in einigen Krankenhäusern/Praxen schon zur Verfügung.

Dauer der Untersuchungen:

  • Kardio-MRT: 30 bis 45 Minuten
  • Stress-Perfusions-MRT: 20 bis 30 Minuten
  • Dobutamin-MRT: 40 bis 60 Minuten

Die Kardio-MRT stellt ein sehr präzises diagnostisches Verfahren dar, mit dem heute schon viele Erkrankungen nachgewiesen werden können. Ein Ende des Fortschrittes in diesem Bereich ist noch nicht sichtbar. 

Mögliche Komplikationen

Ferromagnetische Metallkörper (auch metallisches Make-Up oder Tätowierungen) können zur lokalen Wärmeentwicklung führen und möglicherweise Parästhesie-ähnliche Empfindungen (Kribbeln) auslösen.

Durch eine Kontrastmittelgabe können allergische Reaktionen (bis hin zum lebensbedrohlichen, jedoch nur sehr seltenen anaphylaktischen Schock) auftreten. Die Gabe eines Gadolinium-haltigen Kontrastmittels kann außerdem in seltenen Fällen eine nephrogene systemische Fibrose auslösen.

Weitere Hinweise

  • Nach aktueller Datenlage gibt es keine hinreichenden Daten dafür, dass eine kardiale Magnetresonanztomographie zu einer erhöhten Rate von DNA-Doppelstrangbrüchen führt [1].
  • In einer Studie führten CT- und MRT-Aufnahmen im Rahmen der interventionellen Kardiologie in 43,1 % der Fälle zu nicht-kardialen Inzidentalomen (zufällig gefundene Raumforderung (Tumor) bei einem bildgebenden Verfahren, ohne Vorliegen einer klinischen Symptomatik; am häufigsten Nierenzysten bei 16,3 %, Lungenrundherde bei 13,3 %; bei 1,6 % wurde Krebs neu entdeckt) [2].
  • Die MAGnet-Studie mit Patienten mit stabiler Angina pectoris, die ein mittleres bis hohes KHK-Risiko aufwiesen, wurde eine Aufteilung in zwei Gruppen randomisiert vorgenommen: Adenosin-Stress-MRT oder Koronarangiographie (Darstellung der Koronararterien (Arterien, die kranzförmig das Herz umgeben und den Herzmuskel mit Blut versorgen) mittels Kontrastmitteleinsatz).
    Es konnte nachweisen werden, dass nur 28,1 Prozent der Patienten in der Adenosin-Stress-MRT-Gruppe eine Revaskularisation benötigten. Dabei wurde eine sofortige Koronarangiographie durchgeführt, wenn mindestens 10 % des Myokards (Herzmuskel) eine Hinweise für belastungsabhängige Ischämie (Minderdurchblutung) zeigten.
    Nach einer Nachbeobachtungszeit von einem Jahr wurde der primäre Endpunkt, ein Komposit aus kardialem Tod und nicht-tödlichem Myokardinfarkt, in der Koronarangiographie-Gruppe bei 3, 1 % der Patienten und in der MRT-Gruppe bei 4, 2 % der Patienten erreicht. Der Unterschied war nicht signifikant. Bei den Endpunktereignissen in der nach Beobachtungszeit handelt es sich ausschließlich um nicht-tödliche Myokardinfarkte (Herzinfarkte) [3].
  • MR-INFORM-Studie: In einer Multicenterstudie wurde die diagnostische Koronarangiographie mit Bestimmung der fraktionellen Flussreserve (FFR-Gruppe mit einer Perfusionanalyse mit MRT (MRT-Gruppe) verglichen. Primärer Endpunkt war das Auftreten von Tod, HMyokardinfarkt oder einer Revaskularisierung des Zielgefäßes innerhalb eines Jahres. Dieser trat in der MRT-Gruppe bei 15 von 421 Patienten (3,6 %) und in der FFR-Gruppe bei 16 von 430 Patienten (3,7 %) auf und lag unterhalb der vor Studienbeginn festgelegten nicht-Unterlegenheit-Marge. Fazit: MRT kann den Herzkatheter bei Patienten mit stabiler Angina pectoris in der Diagnostik ersetzen [4].

Literatur

  1. Brand M, Ellmann S, Sommer M, May MS et al.: Influence of cardiac MR imaging on DNA double-strand breaks in human blood lymphocytes. Radiology 2015 277:406-412. doi.org/10.1148/radiol.2015150555
  2. Moss AJ et al.: The updated NICE guidelines: cardiac CT as the first-line test for coronary artery disease. Curr Cardiovasc Imaging Rep 2017;10(5):15. doi: 10.1007/s12410-017-9412-6. Epub 2017 Mar 27.
  3. Buckert D et al.: Comparing Cardiac Magnetic Resonance–Guided Versus Angiography-Guided Treatment of Patients With Stable Coronary Artery Disease. JACC: Cardiovascular Imaging 2018; 11:987-96 doi: 10.1016/j.jcmg.2018.05.007
  4. Nagel E et al.: Magnetic Resonance Perfusion or Fractional Flow Reserve in Coronary Disease N Engl J Med 2019; 380:2418-2428 doi: 10.1056/NEJMoa1716734
  5. Backhaus S et al.: Exercixe-Stress Real-time Cardiac Magnetic Resonance Imaging for Non-Invasive Characterisation of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: The HFpEF Stress Trial. Circulation 2021; doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.051542
  6. Mézquita AJV, Biavati F, Falk V, Alkadhi H, Hajhosseiny R, Maurovich-Horvat P, Manka R, Kozerke S, Stuber M, Derlin T, Channon KM, Išgum I, Coenen A, Foellmer B, Dey D, Volleberg RHJA, Meinel FG, Dweck MR, Piek JJ, van de Hoef T, Landmesser U, Guagliumi G, Giannopoulos AA, Botnar RM, Khamis R, Williams MC, Newby DE, Dewey M. Clinical quantitative coronary artery stenosis and coronary atherosclerosis imaging: a Consensus Statement from the Quantitative Cardiovascular Imaging Study Group. Nat Rev Cardiol. 2023 Jun 5. https://doi.org/10.1038/s41569-023-00880-4

     
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