Ist Gadolinium mit Risiken für die Patienten behaftet?

KARDIALE MAGNETRESONANZTOMOGRAPHIE
Ist Gadolinium mit Risiken
für die Patienten behaftet?
Das MRT ist eine wesentliche Stütze der kardiologischen Diagnostik. Nach Hinweisen,
dass gadoliniumhaltige Kontrastmittel nach mehrmaligen Untersuchungen zu Ablagerungen
im Gehirn führen könnten, wird ihr Einsatz jedoch hinterfragt. Eine Zusammenfassung.
ie kardiale Magnetresonanztomographie
(Kardio-MRT) ist ein diagnostisches Verfahren von zunehmender Bedeutung. Die Technik ermöglicht nicht nur eine exzellente anatomische
Darstellung von kardialen und extrakardialen Strukturen, sondern erlaubt auch Aussagen über die kardiovaskuläre Funktion sowie (mittels „MappingVerfahren“) eine quantitative Gewebecharakterisierung. Inzwischen liegen auch valide Daten zur
prognostischen Wertigkeit des Kardio-MRT (1) vor.
Somit können bei einer einzigen Untersuchung
zahlreiche wichtige Informationen als „one-stopshop“ gewonnen werden. Dieser Artikel beleuchtet
die diagnostischen Vorteile des Verfahrens und
stellt die in der Diskussion stehenden Vorbehalte
gegenüber gadoliniumhaltigen Kontrastmitteln
vor.
D
Diagnostische Vorteile
● Das Kardio-MRT ist eine risikoarme, nichtinvasi-
●
●
●
●
erlaubt die genaue Bestimmung von Anatomie, Herzfunktion und Bewegungsabläufen – in
Ruhe sowie unter pharmakologischer Belastung.
Man erhält eine 3-D-Darstellung selbst komplizierter anatomischer Strukturen in jeder beliebigen Ebene. Dadurch ist eine exakte Vermessung
des Herzens möglich.
Gute Standardisierung der Untersuchungsabläufe
(geringere Untersucherabhängigkeit).
Hervorragende Reproduzierbarkeit der Schnittbilder und Messergebnisse im Vergleich zu anderen
Bildgebungsverfahren (z. B. Echokardiographie).
Hohe diagnostische Genauigkeit und prognostische Wertigkeit der Untersuchung.
Indikationen
Viele Herzerkrankungen benötigen eine genaue Darstellung der anatomischen Verhältnisse und/oder Veränderungen der Herzstrukturen. Besonders hervorzuheben ist, dass Schnittbilder in allen denkbaren
räumlichen Ebenen erstellt werden können. Dies erlaubt zum Beispiel die Differenzierung verschiedener Kardiomyopathien oder unklarer Herzmuskelver-
Foto: Sebastian Kelle, Henning Steen
ve Untersuchungsmethode ohne Belastung von
Röntgenstrahlen oder jodhaltigen Kontrastmitteln;
sie kann daher beliebig oft wiederholt werden.
● Sie
Großer, transmuraler Infarkt der Herzspitze (A) mit Nachweis eines apikalen Schalenthrombus (weißer Pfeil) mittels Vitalitätsnachweisen durch Kardio-MRT. Gadolinium lagert sich in fibrotischem Narbengewebe an und ruft ein starkes Signal hervor.
MRT-Adenosin-Stress-Perfusion (B) mit Nachweis eines belastungsinduzierten Perfusionsdefekts (weiße Pfeile). Durch das Anfluten
von Gadolinium kommt es zu einer Anhebung des Signals im gesunden Myokard, ein geringeres Signal (dunkles Areal: s. weiße Pfeile)
deutet auf eine myokardiale Ischämie hin.
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dickungen (hypertrophische Kardiomyopathie versus
hypertensive Herzerkrankung). Zudem sind Perikarderkrankungen, seltene Herztumoren sowie angeborene Herzerkrankungen von Kindern oder Erwachsenen gut zu erkennen.
Das Kardio-MRT spielt auch für die funktionellen
Untersuchungen des Herzens eine entscheidende Rolle. Durch neue Bildaufnahmetechniken können mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung bereits sehr
dezente Wandbewegungsstörungen erkannt werden.
Auch besteht die Möglichkeit der exakten Volumenbestimmung der Herzkammern sowie des Herzschlagvolumens als wesentlicher Bestandteil zur Beurteilung
der Herzfunktion. Typische Fragestellungen sind die
Ermittlung von regionalen Wandbewegungsstörungen
(Kontraktilität) in Ruhe, die inzwischen sogar wie in
der Echokardiographie quantifizierbar sind (StrainAnalyse). Dies ist insbesondere bei Patienten mit systolischer und diastolischer Herzinsuffizienz (HFpEF;
HFmrEF und HFrEF) zur initialen Diagnose sowie für
Follow-up-Untersuchungen wichtig und wird von den
aktualisierten Leitlinien der Europäischen Gesellschaft
für Kardiologie (ESC) empfohlen (2).
Die Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik ist die
Hauptindikation für eine Kardio-MRT-Untersuchung
(Abbildung) (3). Ein pharmakologisches Stress-MRT
kann mit hoher Genauigkeit Durchblutungsstörungen am Herzen nachweisen (1). Hierbei werden im
Wesentlichen zwei Medikamente während der Untersuchung verabreicht: Adenosin oder Dobutamin.
Bei unklaren Brustschmerzen/Luftnot kann mit
hoher Zuverlässigkeit (90–95 % Genauigkeit) geklärt werden, ob eine koronare Herzkrankheit (KHK)
zugrunde liegt. Nach PTCA/Stentimplantation oder
Bypass-OP kann ein Fortschreiten der Erkrankung
ermittelt werden.
Zur dynamischen Visualisierung der Myokardperfusion in Ruhe und unter pharmakologischen
Stressbedingungen wird ein gadoliniumhaltiges
Kontrastmittel (Gd-KM) venös verabreicht, welches
den Herzmuskel durchfließt und pro Herzschlag in
mehreren Ebenen dynamisch dargestellt werden
kann. Bereits seit Jahren belegt ist die anhand von
Spätaufnahmen („late enhancement“) zu beurteilende Ausdehnung von Infarktarealen (4) oder eines
ventrikulären Thrombus im Infarktareal als wichtige
Vorinformation vor geplanter Stentimplantation oder
Bypass-OP. Auch diese Darstellung erfolgt gestützt
mittels gadoliniumhaltigen Kontrastmittel (Gd-KM).
Doch nicht nur Vitalität oder Ischämie lassen sich
mittels Gd-KM detektieren. Auch die myokardiale
Inflammation bei der Myokarditis kann exzellent
akut und im Verlauf beurteilt werden. Hierbei kommt
es nicht zu subendokardialen, sondern eher zu epimyo- und intramyokardialen Kontrastmittelanreicherungen (infarkt-atypisches „late enhancement“).
Auch eine häufig begleitende perikardiale Mitreaktion kann so sicher mitbeurteilt werden.
Des Weiteren können valvuläre Fragestellungen
mittels „phasenselektiven“ Kardio-MRT auch ohne
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Gabe von Kontrastmitteln beantwortet werden. Hier
bietet sich die Möglichkeit, Daten zur Flussquantifizierung zu gewinnen und Flussgeschwindigkeit sowie volumetrische Flussraten zu erhalten. Die Beurteilung der Herzfunktion bei zugrundeliegender
Herzschwäche oder Herzklappenerkrankung wird
hierdurch in besonderem Maße verbessert. Typische
Fragestellungen sind die Beurteilungen von Klappeninsuffizienzen sowie die Bestimmung von Shuntvolumina bei zum Beispiel Vorhof- oder Ventrikelseptumdefekten.
Inzwischen ist das Kardio-MRT in 14 der 26 Leitlinien der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie
sowie in über 60 Empfehlungen aufgeführt: hierunter
39 Klasse-I- und 22 Klasse-IIa/b-Indikationen. Bei den
meisten dieser Indikationen ist die Abklärung einer fokalen oder diffusen myokardialen Fibrose oder die
Myokardperfusion eminenter Bestandteil der Untersuchung und erfordert derzeit die Gabe von Gd-KM.
Individuelle Abwägung
von Nutzen und Risiko
1984 wurden erstmals gadoliniumhaltige Kontrastmittel (Gd-KM) für die Magnetresonanztomographie
beschrieben (6). Seither werden sie milionenfach
jährlich in der klinischen Diagnostik eingesetzt und
sind Bestandteil fast jeder MRT-Untersuchung des
Herzens. gadoliniumhaltige Kontrastmittel sind außerordentlich gut verträglich, verursachen nur in seltenen Fällen (< 0,2 %) (pseudo)allergische Reaktionen und sind primär nicht nierenschädigend (7).
In den letzten Jahren gab es allerdings im Zusammenhang mit der Gabe von Gd-KM Beobachtungen,
die beim individuellen Patienten eine Abwägung des
Nutzens und des Risikos für die Kontrastmittelgabe
erforderlich machen. Dies sind das Auftreten einer
nephrogenen systemischen Fibrose (NSF) sowie die
potentielle zerebrale Ablagerung von Gadolinium in
bestimmten Hirnbereichen. Während derzeit eine
NSF durch die Nutzung hochstabiler (z. B. makrozyklischer) Gadoliniumchelate und geringerer Dosierungen insbesondere bei Patienten mit höhergradiger
Niereninsuffizienz seit einigen Jahren nahezu weltweit nicht mehr auftritt (8), sind Gadoliniumablagerungen im Hirn bisher noch weniger untersucht (19).
Gd-KM werden in Chelaten verabreicht, die das
(toxische) Gadolinium in einer stabilen Form einbinden, so dass es unverändert ausgeschieden werden
kann. Schon in frühen Studien wurde gezeigt, dass
ein minimaler Anteil (circa 1 %) von Gd im Körper
zurückbleibt (19). Die genaue Lokalisation und Form
ist jedoch weitgehend unbekannt, in frühen Studien
wurde eine Anreicherung in den Knochen berichtet
(9, 10).
Eine Anreicherung im Gehirn sollte bei intakter
Chelatstruktur und Blut-Hirn-Schranke wegen der
Größe des Chelats eigentlich ausgeschlossen sein.
Bei Patienten mit Hirntumoren oder multipler Sklerose ist die Blut-Hirn-Schranke nicht mehr intakt,
was die Nutzung von Gd-KM zur Darstellung der
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Läsionen erlaubt. Insbesondere bei diesen Patientengruppen wurde nun berichtet, dass bei einigen Patienten nach repetitiver und kurzfristiger Gd-KMGabe zur Verlaufskontrolle eine Signalintensitätszunahme im Hirn, insbesondere im Nucleus dentatus,
Globus pallidus und dem Pons beobachtet werden
kann (11, 19). Dies entspricht auch dem Ergebnis
von Tierversuchen (12, 13), in denen auch ein Übergang von Gd in den Liquor gezeigt werden konnte
(14). Auch in humanen Autopsien konnte Gd im Gehirn nachgewiesen werden (15, 16).
Insgesamt scheinen mehrere Faktoren eine Rolle
zu spielen, auch wenn eine abschließende Bewertung
noch aussteht (19):
● Ablagerungen von Gd im Hirn können auch bei
normaler Nierenfunktion beobachtet werden (15,
17).
● Patienten mit multipler Sklerose zeigen einen stärkeren Signalanstieg im Gehirn als Patienten mit
Tumoren (11).
● Gd-KM auf linearer Chelatbasis zeigen einen signifikanten Signalanstieg, dieser ist für Gd-KM auf
makrozyklischer Chelatbasis bislang nicht nachgewiesen (12, 13, 18).
● Im Tierversuch konnte auch bei großen Dosen jenseits der klinisch eingesetzten Konzentration makrozyklischer Kontrastmittel Gd im Gehirn nachgewiesen werden. Hierbei scheinen alle cerebralen
Regionen betroffen zu sein (12).
● Des Weiteren scheint es eine lineare Beziehung
zwischen der Anzahl der Kontrastmittelapplikationen und der Signalanreicherung zu geben (11, 16).
Interessanterweise sind diese Kontrastmittelablagerungen bisher weder mit einer Schädigung noch einer nachteiligen Auswirkung auf die Gesundheit verknüpft. Es wurden auch bislang in keinem Fall Anzeichen oder Symptome einer potenziellen Gesundheitsschädigung beobachtet, so dass derzeit die MRT
mit Kontrastmittel weiterhin als für die Patienten sicher einzustufen ist. Deshalb wurde auch von der
amerikanischen Gesundheitsbehörde (FDA) keine
Veränderung der Packungsbeilagen bei den verschiedenen Gd-Kontrastmitteln vorgenommen, sondern
zunächst Forschungsgruppen eingerichtet, die das
Phänomen der zerebralen Anreicherung und die
möglichen pathophysiologischen Konsequenzen näher untersuchen sollen (19).
● Insbesondere
●
●
●
bei jüngeren Patienten, Patienten
mit möglichweise gestörter Blut-Hirn-Schranke
(Hirntumor, multiple Sklerose, Diabetes 20)
und Patienten, bei denen vorhersehbar mehrere
kontrastmittelgestützte MRT-Untersuchungen
zur Verlaufskontrolle durchgeführt werden,
sollten möglichst stabile Kontrastmittel genutzt
werden.
Es muss weiterhin die Menge, Art und Dosis des
verwendeten Gd-Kontrastmittels genauestens dokumentiert werden.
Die vorliegenden Daten begründen keine bevorzugte Anwendung von alternativen Techniken in
der Herz-MRT, die eine geringere diagnostische
Genauigkeit oder ionisierende Strahlung verwenden.
Die Gabe möglichst geringer und möglichst stabiler Kontrastmittel für Forschungszwecke ist in
wissenschaftlich begründeten Protokollen nach
wie vor vertretbar. Dies betrifft auch die Untersuchung von gesunden Probanden.
Fazit
Insgesamt ist individuell bei jedem Patienten die
Gabe von gadoliniumhaltigen MRT-Kontrastmitteln
kritisch zu hinterfragen. Bei den meisten Patienten
ist die Gabe von Gd-Kontrastmitteln unbedenklich
und essenzieller Bestandteil der kardialen MRT-Untersuchung, da bestimmte Fragestellungen nur so
mit hoher diagnostischer und prognostischer Genauigkeit zu klären sind. Bei zu untersuchenden Patienten sollte die aktuelle Nierenfunktion bekannt sein,
die minimal notwendige Gadolinium-Dosis verwendet sowie auf kurzfristige, repetitive Gaben von Gadolinium-Kontrastmitteln insbesondere bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion verzichtet
werden.
Aktuell besteht der Bedarf einer weiteren Abklärung der Effekte von Gadolinium mit Hilfe von Studien, die durch die Fachgesellschaften initiiert werden. In Zukunft ist zu erwarten, dass durch neue
quantitative MRT-Methoden möglicherweise die Gabe von Gadolinium eventuell reduziert oder sogar
ganz darauf verzichtet werden kann. Bei unklaren
Fragestellungen sollte die kardiale MRT-Untersuchung in einem zertifizierten Zentrum für Kardio▄
MRT durchgeführt werden.
DOI: 10.3238/PersKardio.2016.10.14.04
Die Kontrastmittelgabe ist bei
jedem kritisch zu hinterfragen
Aufgrund der bisher vorliegenden Daten geben die
Deutsche Gesellschaft für Kardiologie, Herz- und
Kreislaufforschung und die Deutsche Röntgengesellschaft folgende Handlungsempfehlungen (19):
● Grundsätzlich ist die Kontrastmittelgabe nach wie
vor immer erst nach einer Nutzen-Risiko-Analyse
durchzuführen.
● Grundsätzlich sollten immer möglichst niedrige
Dosen gadoliniumhaltiger Kontrastmittel gegeben
werden („as low as reasonable achievable“).
24
Priv.-Doz. Dr. med. Sebastian Kelle
Oberarzt Kardiovaskuläre MRT und Leiter MRI-Core-Lab,
Klinik für Innere Medizin/Kardiologie, Deutsches Herzzentrum Berlin
Priv.-Doz. Dr. med. Henning Steen
Leitender Arzt der Abteilung für Kardiovaskuläre MRT am
Marienkrankenhaus Hamburg
Interessenkonflikt: Autor Kelle erhielt Vortragshonorare von Philips
Healthcare. Autor Steen erklärt, dass kein Interessenkonflikt vorliegt.
@
Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit4116
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KARDIALE MAGNETRESONANZTOMOGRAPHIE
Ist Gadolinium mit Risiken
für die Patienten behaftet?
Das MRT ist eine wesentliche Stütze der kardiologischen Diagnostik. Nach Hinweisen,
dass gadoliniumhaltige Kontrastmittel nach mehrmaligen Untersuchungen zu Ablagerungen
im Gehirn führen könnten, wird ihr Einsatz jedoch hinterfragt. Eine Zusammenfassung.
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