Magnetresonanzangiographie und schnelles CT

2000
39. BAYERISCHER
INTERNISTEN-KONGRESS
© 2001 W. Zuckschwerdt Verlag München
1
Magnetresonanzangiographie und schnelles CT
Wolfgang Rudolf Bauer
Medizinische Klinik, Universität Würzburg
Einleitung
Grundlegend für die moderne kardiologische Diagnostik und Therapieentscheidung sind bildgebende Verfahren. Derzeit am bedeutendsten sind die Echokardiographie und die konventionelle Röntenkoronarangiographie. Die Echokardiographie erlaubt in kurzer Zeit eine
Abschätzung der lokalen und globalen
Kontraktion, sowie in ihrer Weiterentwicklung zur Farbdopplerechokardiographie die Beurteilung und Quantifizierung von Klappenvitien.Die Domäne der
konventionellen Angiographie ist die
Darstellung der Herzkranzgefäße, wobei
bei Vorliegen einer Engstelle das ursprünglich diagnostische Verfahren leicht
zur Intervention ausgebaut werden kann.
Trotz ihrer unbestreitbaren Erfolge haben
die derzeit verwendeten Bildgebungsverfahren doch auch spezifische Nachteile.So
ist die Aussage der Echokardiographie
sehr von der Schallbarkeit des Patienten
abhängig. Weiterhin ist die Quantifizierung der Kontraktion trotz standardisierter Schnittbilder immer noch sehr schwierig und vom Untersucher abhängig, und
die qualitative-visuelle Analyse der Kontraktion steht mindestens gleichberechtigt neben den quantitativen Verfahren.
Die oft schwierige Quantifizierung der
Kontraktion ist z. B. bei der Langzeitnachsorge von Patienten mit eingeschränkter
Pumpfunktion problematisch, da eine
Verbesserung oder Verschlechterung der
Pumpleistung insbesondere bei wechselnden Untersuchern schwer zu erfassen ist.
Die konventionelle Koronarangiographie
hat den Nachteil, dass zwar die Stenose als
mögliche Ursache der Angina pectoris
identifiziert werden kann, jedoch der Beweis, also der Nachweis einer Ischämie,
fehlt. Dies geschieht meist durch die Schilderung der Beschwerdesymptomatik und
durch das Belastungs EKG. Gerade in
Grenzfällen (z. B. bei positivem Belas-
tungs-EKG und fehlender Beschwerdesymptomatik oder bei Beschwerdesymptomatik und negativer Ergometrie) wird
die Limitation dieser Basisischämiediagnostik offenbar, was die hohe Rate von
unauffälligen Koronarangiographiebefunden erklärt. Ein weiterer Nachteil der
Ergometrie ist, dass eine Lokalisation der
Ischämie allenfalls nur bedingt möglich
ist, was aber gerade für die Therapieentscheidung bei Vorliegen von Mehrgefäßerkrankungen wichtig ist. Bildgebende
Verfahren zur Ischämiediagnostik wie
die Stress-Echokardiographie oder Myokardszintigraphie verlängern zwar den
Weg zur Therapie, sind aber häufig notwendig um eine Über- oder Untertherapie zu vermeiden. Wünschenswert wäre
daher ein bildgebendes Verfahren, dass
neben der Darstellung der Kranzgefäße in
gleicher Sitzung einen Ischämienachweis
liefern könnte.
Viele der Stärken aber auch der Schwächen der MR und CT Bildgebung ergeben
sich aus ihren physikalischen Grundlagen.
zum äußeren Feld, dann fangen sie an wie
schief stehende Kreisel zu präzedieren
(Präzessionsfrequenz=Resonanzfrequenz).
Durch diese Präzession werden selber
elektromagnetische Strahlen ausgesendet, die dann als MR Signal empfangen
werden können. Die Signalstärke ist je
nach verwendeter Pulssequenz eine Funktion der Spindichte und der Relaxationszeiten, d.h. der Zeiten mit denen die
Längsmagnetisierung (T1) und die Quermagnetisierung (T2) wieder zum Gleichgewichtszustand zurückkehren.Vor allem
die Relaxationszeiten bedingen die Gewebekontraste, z. B. hat Blut schon nativ
längere Relaxationszeiten als das umgebende Gewebe. Die Relaxationszeiten
selber sind nun von biophysikalischen Parametern (z. B. vom Diffusionskoeffizienten, Oxygenierung),physiologischen Größen (Fluss und Perfusion) und vom Aufbau des MR-Experimentes abhängig, und
man kann sie weiterhin künstlich durch
Zugabe von MR-Kontrastmitteln verkürzen. Es ist nun die Kunst des MR-Physikers, durch Aufbau spezieller Pulssequenzen über die Signalintensität den interessierenden Parameter (z. B. die Durchblutung) zu messen.
Die übliche, d.h. 1H-Magnetresonanztomographie,basiert auf der Eigenschaft der
Wasserprotonen (1H), ein kernmagnetisches Moment zu haben. Werden diese
kleinen Magneten in ein äußeres Magnetfeld (in klinischen Geräten derzeit meist
1–2 Tesla) gebracht, so orientieren sie sich
parallel zu diesem (Gleichgewichtszustand). Strahlt man nun elektromagnetische Wellen mit der Resonanzfrequenz
ein, so beginnen sich die Kernmagnete zu
drehen. Je nach Dauer der Einstrahlung
(auch als Puls bezeichnet) kann man die
Kernmagnete z. B. senkrecht (90° bzw. π/2
Puls) oder antiparallel (180° bzw. π Puls)
zum äußeren Magnetfeld orientieren. Haben die kernmagnetischen Momente nach
einem Puls eine Komponente senkrecht
Zum Aufbau eines MR Bildes ist die
räumliche Zuordnung der Signalintensität essentiell. Eine Ortskodierung in einer Achse erreicht man z. B. indem man
dem äußeren Magnetfeld ein lineares
Gradientenmagnetfeld überlagert, d.h.
das MR Signal ist eine Überlagerung der
einzelnen Ortssignale, die bedingt durch
das Gradientenfeld mit verschiedenen
Frequenzen schwingen. Durch Rückrechnung (Fouriertransformation) kann
man aus dem Gesamtsignal die örtlichen
Signale berechnen. Entscheidend bei allen Ortskodierungen der MR-Bildgebung ist, dass man zunächst ein Bild in
einem Wellenvektorraum (k-Raum) erhält, aus dem dann durch Fouriertransformation das reale Bild errechnet wird.
Grundlagen der Magnetresonanz (MR)
und schnellen CT-Bildgebung
2
Abbildung 1: 3-D MR Koronarangiographie in Atemanhaltetechnik (25 s) der rechten Kranzarterie (links) im Vergleich mit dem konventionellen
Koronarangiogramm (rechts). In beiden Aufnahmen ist deutlich die Engstelle zu erkennen. Die MR-Aufnahmen wurden mit einem intravasalen
MR-Kontrastmittel (Clariscan der Fa. Nycomed) durchgeführt.
Die Grundlagen der CT basieren auf der
Absorption von Röntgenstrahlen im Gewebe, wobei der Röntgenstrahl das Objekt aus verschiedenen Richtungen
durchquert und daraus eine Absorptionskarte des Objektes errechnet wird. Entscheidend für die Herzbildgebung ist die
schnelle Erstellung einer solchen Karte,
d.h. das Problem besteht darin, die Röntgenstrahlen möglichst schnell aus unterschiedlichen Richtungen durch das Objekt zu schicken. Bei den schnellen CTTechniken unterscheidet man die Elektronenstrahltomographie und die schnelle mechanische CT. Bei dem ersten Verfahren wird der aus der Kathode austretende Elektronenstrahl durch Felder (also nichtmechanisch) auf unterschiedliche
Anoden (=Ort der Entstehung der Röntgenstrahlen) gelenkt, deren räumliche
Position dann die Richtung des austretenden Röntgenstrahls bestimmt. Bei
den mechanischen Verfahren handelt es
sich um konventionelle CT-Techniken,
d.h. der Ort der Röntgensrahlentstehung
wird mechanisch um das Objekt herumgefahren, wobei durch die weiterentwickelte Mechanik dies eben sehr schnell
geschieht.
MR- und CT-Koronarangiographie
Die Bedeutung der konventionellen
Koronarangiographie und der Erfolg der
MR-Tomographie bei der Darstellung
der peripheren Arterien war und ist der
Antrieb die Herzkranzgefäße ebenfalls
mittels MRT darzustellen. Die Abbildung der Herzkranzgefäße stößt dabei
auf folgende spezifische Schwierigkeiten:
1. die Kranzgefäße sie sind sehr klein
(maximales Innenlumen nur wenige
Millimeter);
2. sie sind sehr gewunden, d.h. längere
Abschnitte erfasst man mit Ausnahme der rechten Kranzarterie nur sehr
schwer in einer Ebene, was die Anwendung 2-dimensionaler Verfahren
stark einschränkt;
3. sowohl die Exkursionen durch die
Herzbewegung als auch die Atembewegung im Größenverhältnis zu den
kleinen Kranzgefäßen erschweren
die artefaktfreie Bildgebung.
Die Darstellung der Kranzgefäße mittels
MRT kann auf verschiedene Weisen erfolgen.Am einfachsten ist die Bildgebung
auf der Basis des Inflow-Effektes. Durch
schnell wiederholte Pulssequenzen wird
das stationäre Myokard signalärmer
(magnetisch gesättigter), während das in
die Kranzgefäße einfließende Blut, das
nicht unter dem Einfluss der Pulssequenzen stand, noch im Gleichgewichtszustand ist, und somit signalreich auf dem
Bild zu sehen ist. Offensichtlich entscheidend für die Anwendung einer solchen
Technik ist die ausreichende räumliche
Trennung zwischen Bildschicht (bei 3DTechniken entspricht dem ein Bildvolu-
men) und Lokalisation des Blutes vor
Eintritt in die Bildschicht (linker Ventrikel und Lumen des Kranzgefäßes oberhalb der Bildschicht). Bei 2D-Verfahren
ist dies sicherlich gegeben, aber bei 3DTechniken, wo große Teile des linken
Ventrikels und der Kranzgefäße durch
die Pulssequenzen erfasst werden, stößt
man auf Schwierigkeiten. Helfen kann
man sich hier durch die Applikation von
MR-Kontrastmitteln, die die longitudinale Relaxationszeit (T1) im Blut so weit
verkürzen, dass trotz Einfluss der Pulssequenzen das Blut signalreich erscheint
(Abb. 1).
Der gewundene Verlauf der Kranzgefäße
erschwert, wie bereits oben erwähnt, die
Darstellung längerer Abschnitte mittels
2D-MR-Verfahren. Grundsätzlich kann
man aus übereinander gestapelten 2DSchichtbildern den 3D-Verlauf der
Kranzgefäße rekonstruieren. Das enge
Lumen der Kranzgefäße macht dieses
Verfahren jedoch sehr anfällig für Artefakte, so dass 3D-Verfahren anzustreben
sind (Abb. 1, 2). Um Artefakte durch die
Herzbewegung zu vermeiden ist eine
Triggerung der Bildgebung in der Diastole notwendig.Da jedoch auch in der Diastole das Herz nicht ganz stillsteht, muss
durch geeignete Abtastung des Wellenvektorraumes (k-Raum) eine optimale
Unterdrückung der Artefakte erfolgen.
Die Bewegung durch die Atmung kann
am einfachsten durch „Anhalten der
3
Abbildung 2: Prinzip der Elimination der Atembewegung mittels Navigatortechnik: Die Zwerchfellbewegung wird fortlaufend mit einem Navigator (links) eingezeichnet. Nur Pulssequenzen, die in eine bestimmte Phase der Zwerchfellbewegung fallen, werden für den Bildaufbau verwendet.
Die 3D-MR-Angiographie wurde bei freier Atmung aufgenommen. Deutlich sind die multiplen Stenosierungen der rechten Kranzarterie sowohl
in der MR-, als auch korrespondierend in der konventionellen Angiographie zu erkennen. (Leihgabe: Dr. Warren Manning, BIDMC, Boston)
Luft“ für ungefähr 20–30 s beseitigt werden (Abb. 1). Es ist offensichtlich, dass
nicht jedem Patienten eine solches Atemanhalten zugemutet werden kann. Um
trotzdem die Atembewegung zu eliminieren bedient man sich eines Tricks. Die
Zerchfellbewegung wird als Marker der
Atembewegung kontinuierlich mittels eines Navigators aufgezeichnet und nur die
Bildgebungssequenzen, die immer in dieselbe Phase der Zwerchfell-/Atembewegung fallen, werden für den Bildaufbau
verwendet (Abb. 2).
Um die Güte der MR-Koronarangiographie zu beurteilen,ist ihr Vergleich mit der
konventionellen Angiographie notwendig.
Die bestehenden Studien zeigen ein sehr
heterogenes Bild bzgl. Sensitivität und
Spezifität bei der Detektion von Stenosen,
was sicherlich einer unterschiedlichen Patientenselektion zuzuordnen ist. Bevor
man eine Stenose detektieren kann, muss
das Kranzgefäß zunächst auf eine bestimmte Länge beurteilbar sein.Auch hier
zeigen sich Probleme der MR-Koronarangiographie (1). Am besten ist die rechte
Kranzarterie beurteilbar am schwersten
die Arteria circumflexa (Abb. 3). Sicherlich lassen sich mit der MR-Koronarangiographie im günstigen Fall Stenosen
sehr gut darstellen (Abb. 1, 2), grundsätzlich bestehen jedoch, bedingt durch physikalische Grundprinzipien (s.o.), folgende Probleme: die MRT stellt ein Kranzgefäß aufgrund seiner höheren intralumina-
len Signalintensität dar. Im Bereich von
Stenosen ist somit die Signalintensität gering, d.h. aufgrund des Untergrundrauschens ist gerade dieser interessierende Bereich häufig schwer zu beurteilen. Weiterhin kommt es im poststenotischen Bereich
häufig zu komplexen Strömungsverhältnissen, was ebenfalls die Bildqualität einschränken kann. Zusammenfassend lässt
sich sagen, dass die MR-Angiographie
derzeit die konventionelle Koronarangiographie noch nicht ersetzen kann.Verbesserungen der MR-Koronarangiographie
setzen vor allen neue Entwicklungen im
Bereich der Hardware (schnellere und robuste Gradientensysteme, höheres Signal/Rauschverhältnis) voraus.
Die schnelle CT-Koronarangiographie
beruht wie die konventionelle Röntgenangiographie auf der Absorption von
Röntgenquanten durch das mit Kontrastmittel versetzte Blut im Koronargefäß.
Im Gegensatz zur MR-Angiographie besteht damit das Problem also nicht in der
aktiven Detektion eines Signals aus dem
Kranzgefäß, sondern darin, sauber das
Absorptionsgebiet vom Rest abzutrennen, d.h. es handelt sich um ein geometrisch-röntgenoptisches Problem, was
sehr viel einfacher zu lösen ist. Dementsprechend fällt der Vergleich mit der konventionellen Koronarangiographie etwas
besser aus (Abb.3 (2)),aber auch mit dieser Methode ist ein Großteil der Gefäße
nicht zu analysieren (2). Es bleibt festzu-
stellen, dass die CT-Koronarangiographie die konventionelle Technik derzeit
noch nicht ersetzen kann, aber auch hier
birgt die Entwicklung neuer Hardware
noch ein großes Potential.
Eine vollkommen andere Aussage enthält die CT-Koronarangiographie, wenn
sie ohne Kontrastmittel durchgeführt
wird. Die Absorption erfolgt dann vor allem durch den Koronarkalk. Dessen Ausmaß und Dichte ermöglicht die Bestimmung eines Scores, der mit dem Vorhandensein einer koronaren Herzerkrankung korreliert. Es wurde von einigen
Untersuchern vorgeschlagen, mittels des
Kalkscores Kollektive zu untersuchen
und daraus Risikogruppen zu identifizieren, sowie den Einfluss einer Therapie
(z. B. Reduktion des Risikos durch Cholesterinsynthesehemmer (3)) zu studieren.
Folgende Fakten müssen dabei berücksichtigt werden: der Score des Koronarkalks korreliert mit dem Lebensalter.
Der Nachweis eines pathologischen
Wertes (wobei die Definition eines Schwellwertes normal/pathologisch schon schwierig ist) sagt noch nichts darüber aus, ob
bei dem Patienten ein verengtes Kranzgefäß vorliegt. Es ist eher der umgekehrte Schluss gültig: liegt bei dem Patienten
ein normaler Kalkscore vor, dann ist das
Vorliegen einer Koronarstenose unwahrscheinlich, wobei normale Kalk-Scores
mit höherem Lebensalter immer seltener
sind.
4
Ob eine Therapieüberwachung mittels schnellem CT bei der doch vorhandenen Strahlenbelastung gerechtfertigt ist, bleibt auch kritisch
zu hinterfragen.
Ischämiediagnostik, Perfusionsmessung und Bestimmung der Vitalität mittels MRT
Eine der wichtigsten Fragen in der Diagnostik
der koronaren Herzerkrankungen, ist, ob bei
einem Patienten eine Ischämie als Ursache
seiner Beschwerden vorliegt, und wo sie loka60
proximal
distal
50
40
30
20
10
0
Hauptst.
LAD
CX
RCA
LAD
CX
RCA
35
30
25
20
15
10
5
0
Hauptst.
Abbildung 3: Anteil der Kranzgefäße, die bei einer
MR- (oben (1)) bzw. CT-Angiographie (unten (2))
nicht zu bewerten waren. Die Daten wurden modifiziert von (1, 2) übernommen.
Abbildung 4: MR-Perfusionsmessung mittels Firstpass-Technik. Nach Applikation eines Kontrastmittelbolus wird dieser in Abhängigkeit von der Herzdurchblutung in den Herzmuskel eingewaschen.
Durch die Anflutzeit und die Stärke der Signalanhebung lässt sich die Perfusion abschätzen. In diesem
Fall ist deutlich im posterioren Bereich eine Minderdurchblutung, wie sie z. B. bei einer Stenose der rechten Kranzarterie gegeben ist, zu sehen. (Leihgabe H.
Oswald, Deutsches Herzzentrum Berlin)
lisiert ist.Daraus kann dann abgeleitet werden, ob und wenn ja wo eine
Revaskularisation sinnvoll ist. Ähnlich wie in der Stress-Echokardiographie kann die mechanische Dysfunktion unter Ischämie induzierendem Stress (z. B. durch Gabe von
Dobutamin) mittels MR-Bildgebung studiert werden, wobei die im
Mittel bessere Bildqualität eine größere Sensitivität und Spezifität als
die Stress-Echokardiographie ergibt (4).
Eng mit der Ischämiediagnostik ist
die Messung der Durchblutung gekoppelt. Die derzeit in der Praxis am
meisten verwendete Methode besteht in der Applikation eines Kontrastmittelbolus. Dessen Anfluten
im Myokard (first pass) ist dann der
Perfusion proportional (Abb. 4).
Problematisch dabei ist, dass häufig
im Myokard nur sehr geringe Anstiege der Signalintensität gegeben
sind, und wiederholte Messungen,
welche die Ergebnisse stabilisieren
könnten, werden durch die extrazelluläre Penetration der derzeit zugelassenen Kontrastmittel erschwert.
Grundsätzlich ist unter diversen
Modellannahmen auch bei extrazellulären Kontrastmitteln eine quantitative Bestimmung der Perfusion
möglich, meist wird sie aber durch
einen leicht zu bestimmenden Parameter (z. B. mittlere Transitzeit des
Kontrastmittels, Spitzenwert der Signalintensität,Anstiegssteilheit der Signalintensität) qualitativ abgeschätzt. Perfusionsmessungen ohne Kontrastmittel basieren darauf, dass stationäre Spins in der
Abbildungsschicht anders markiert werden als die einfließenden Spins im Blut,
d. h.die Markierung wirkt wie ein instrinsisches Kontrastmittel. In Abhängigkeit
von der Durchblutung ändert sich dann
aufgrund des Durchmischens von stationären und einfließenden Spins die Relaxationszeit. Im Tierexperiment sind diese Techniken schon etabliert (5, 6) und
werden zur Beantwortung physiologischer und pathophysiologischer Fragestellungen herangezogen (6), am Menschen befinden sie sich noch in der Entwicklungsphase (7).
Einen ganz anderen Ansatz, eine potentielle Ischämie im Myokard zu detektieren, verfolgt die BOLD (blood oxygenation level dependent) Bildgebung.Sie beruht auf der Tatsache, dass desoxygeniertes Hämoglobin paramagnetisch ist, oxygeniertes jedoch nicht. Das führt dazu,
dass um Blutgefäße, die desoxygeniertes
Hämoglobin beinhalten, in Anwesenheit
eines äußeren Magnetfeldes Feldinhomogenitäten entstehen, welche die transversale Relaxation (T2, T2*) beschleunigen. Im Myokard enthalten bei normalen
arteriellem pO2 vor allem die Kapillaren,
bzw. deren venöse Schenkel mengenmäßig den größten Teil des Desoxyhämoglobin. Eine genaue quantitative Analy-
Abbildung 5: BOLD(blood oxygenation level dependent)-Bildgebung des linken Ventrikels
in der kurzen Herzachse. Bei beiden Patienten lag eine typische Angina pectoris sowie ein
positiver Ischämienachweis anteroseptal (Stress-Echokardiographie) vor. Bei beiden Bildern ist der anteroseptale Bereich dunkler, was einer erhöhten Menge von Desoxyhämoglobin entspricht. Ursächlich ist eine höhere funktionelle Kapillardichte, als kompensatorische Antwort auf eine vorgeschaltete Stenose. (Leihgabe C. Wacher, Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg)
5
se zeigt, dass die BOLD-induzierte transversale Relaxation eine Funktion der
Oxygenierung und der Kapillardichte ist
(8). Eine Steigerung der Perfusion ohne
gleichzeitige Zunahme der Herzarbeit,
wie sie z. B. nach Gabe von Dipyridamol
auftritt,verlängert die Relaxationszeiten,
da die Menge von Desoxyhämoglobin
absinkt. In Myokardarealen, die von einem stenosierten Gefäß versorgt werden,
war schon unter Basalbedingungen die
Relaxationszeit geringer (Abb.5 (9)).Ursächlich dürfte eine kompensatorisch
vermehrte Kapillarrekrutierung im poststenotischen Gefäßbett verantwortlich
sein, was eine Zunahme der Desoxyhämoglobinmenge im Gewebe bedeutet.
Das heißt, dass die BOLD-Bildgebung
die durch eine Stenose induzierte kompensatorische Autoregulation im Kapillarbett darstellen kann. Trotz dieses faszinierenden Potentials muss betont werden, dass die kardiale BOLD-Bildgebung, was die Anwendung am Menschen
betrifft, derzeit noch in den Kinderschuhen steckt, und in der nähren Zukunft
müssen noch Fehler, wie sie z. B. durch
Suszeptibilitätsartefakte entstehen, behoben werden.
Von großer Bedeutung für die Therapieentscheidung ist die Vitalitätsdiagnostik.
So würde es z. B. wenig Sinn machen, avitales, also Narbengewebe, zu revaskularisieren. Hypokontraktiles aber vitales (hibernating) Myokard würde jedoch von
einer solchen Therapie profitieren. Die
MRT nutzt bei der Vitalitätsdiagnostik
die unterschiedliche Gewebetextur von
Narbe und Myokard aus. Im Narbengewebe ist der Extrazellulärraum größer als
im Myokard.Gewöhnliches Kontrastmittel wie Gd-DTPA hat nun die Eigenschaft
sich im Extrazellulärraum zu verteilen.
Appliziert man dieses Mittel, dann stellt
sich das Narbengewebe, also avitales Gewebe, aufgrund einer größeren Kontrastmittelanreicherung signalreich dar (Abb.
6).
Kardiovaskuläre Morphologie- und
Funktionsdiagnostik
Bezüglich der quantitativen Evaluation
geometrisch- mechanischer Parameter
des Herzens wie myokardiale Masse,ventrikuläres Volumen und Auswurffraktion
ist die MRT inzwischen der Goldstandard. Neben praktischen Anwendungen
ist dies auch für die klinische Forschung
vor Kontrastmittelgabe
nach Kontrastmittelgabe
Abbildung 6: Darstellung einer Narbe durch Kontrastmittelanreicherung. Im Gegensatz zum
Myokard ist in der Narbe der Extrazellulärraum vergrößert. Gewöhnliche MR Kontrastmittel
verteilen sich aber genau hier. Daher kommt es im Narbengewebe nach Applikation eines Kontrastmittels im Vergleich zum Myokard zur Mehranreicherung, was zu einer erhöhten Signalintensität führt. Damit lässt sich z. B. Narbengewebe von hypokontraktilem aber noch revitalisierbarem (hibernating) Myokard differenzieren. (Leihgabe Institut für Röntgendiagnostik der
Universität Würzburg))
von großem Interesse. Werden im Rahmen einer Medikamentenstudie diese
Parameter untersucht (z. B. Hypertrophieregression, Remodeling nach Myokardinfarkt etc.), so benötigt die MRT
deutlich weniger Patienten um signifikante Aussagen zu erreichen wie konventionelle Verfahren. Ähnlich wie die MRT
liefert auch die schnelle CT-Untersuchung gute Resultate bzgl. Morphologie
und mechanischer Funktion, allerdings
ist hier immer die Strahlenbelastung für
den Patienten mitzubedenken.
Sicherlich soll die MRT den Anwendungsbereich der Echokardiographie
nicht schmälern, und es hat wenig Sinn,
jeden Patienten zur Abschätzung seiner
Pumpfunktion und Ventrikelgröße einer
MR-Untersuchung zuzuführen. Die große Verfügbarkeit und die kurze Untersuchungsdauer der Echokardiographie
werden ihr den gebührenden Stellenwert
sichern. Die Anwendung der MRT bzgl.
der kardialen Geometrie und Mechanik
sollte derzeit in klinischen Studien und
speziellen oder unklaren Fällen (z. B.
schlechte Schallbarkeit, widersprüchliche Befunde) liegen. Für die Zukunft
liegt ihr Potential vor allem in der Kombination mit der Messung der kardialen
Durchblutung und ggf. MR-Koronarangiographie.
Für die Diagnostik der Aortendissektion
ist die MRT das genaueste Verfahren
(Sensitivität und Spezifität von 98%
(10)), da es im Gegensatz z. B. zur CT neben der morphologischen Information
auch noch den Fluss im Gefäß darstellen
kann, d.h. das wahre und das falsche Lumen können exakt differenziert werden.
Weiterhin kann die MRT auch die aus der
Aorta abgehenden Gefäße darstellen,
und somit ggf. das Ausmaß der Dissektion erfassen.Trotz dieser Vorteile ist aufgrund des Notfallcharkters der akuten
Aortendissektion, der damit verbundenen logistischen Probleme und der erschwerten Patientenzugänglichkeit während der MR-Untersuchung, die MRT im
allgemeinen nicht das Mittel der Wahl für
die Erstdiagnostik, sondern die transösophageale Echokardiographie. Es bleibt
abzuwarten, ob zukünftige kleinere (vielleicht mobile) MR-Einheiten, die dann
auf der Intensivstation die Untersuchung
erlauben, eine Alternative zur transösophagealen Echokardiographie werden.
Zusammenfassung
Bezüglich der Koronardarstellung haben
weder MRT noch schnelles CT die Qualität der konventionelle Koronarangiographie, jedoch werden zukünftige technische Entwicklungen noch Verbesserungen bringen. Die Risikostratifizierung anhand des Koronarkalks mittels CT wird
nur bei einer sehr kleinen Patientenzahl
anwendbar sein. Das Potential der MRT
liegt vor allem in der Ischämie- und Perfusionsdiagnostik.Schon mit den jetzt vorhandenen Methoden würde sich bei ausreichender Verfügbarkeit die MRT sinnvoll einsetzen lassen. Ein großer Vorteil
der MRT ist, dass viele Parameter mit
6
einem Gerät untersucht werden können.
So könnte in einem zukünftigen Szenario
eine Funktions- , Ischämie-, Perfusionsund Vitalitätsdiagnostik ggf. kombiniert
mit einer MR Koronarangiographie in
einer Sitzung erfolgen. Eine interventionelle Diagnostik bzw. Therapie würde
dann wesentlich gezielter erfolgen.
3.
4.
5.
Literatur
1.
2.
Regenfus M, Ropers D, Achenbach S et
al.: Noninvasive detection of coronary artery stenosis using contrast-enhanced
three-dimensional breath-hold magnetic
resonance coronary angiography. J Am
Coll Cardiol. 36(1):44, 2000
Achenbach S, Moshage W, Ropers D:Value of electron-beam computed tomography for the noninvasive detection of highgrade coronary-artery stenoses and occlusions. N Engl J Med. 31;339(27):1964, 1998
6.
Callister TQ, Raggi P, Cooil B et al.: Effect
of HMG-Coa reductase inhibition on coronary artery disease as assessed by electron beam computed tomography. N Engl.
J Med 339(31): 1972, 1998
Nagel E, Lehmkuhl HB, Bocksch W et al.:
Noninvasive diagnosis of ischemia-induced wall motion abnormalities with the
use of high-dose dobutamine stress MRI:
comparison with dobutamine stress echocardiography. Circulation. 99(6):763, 1999
Bauer WR, Roder F, Hiller K-H et al.:The
effect of perfusion on T1 after slice selective spin inversion in the isolated cardioplegic rat heart: measurement of a lower
bound of intracapillary-extravascular water proton exchange. Magn Res Med 38
(6): 917, 1997
Waller C, Belle V, Rommel E et al.:Assessment of myocardial perfusion and intracapillary blood volume in intact rats at rest
and coronary dilation: combination of a
non contrast agent and contrast agent dependent NMR-imaging technique. Radiology 215:189, 2000
7.
Wacker CM, Bock M, Hartlep AW et al.:
Noninvasive assessment of myocardial
oxygenation and perfusion in humans
without exogenous contrast agents using
T2* and T1. Magn Res Med 41(4): 686,
1999
8. Bauer WR, Nadler W, Bock M et al.: Theory of the BOLD effect in the capillary region: an analytical approach for the determination of T2* in the capillary network of
myocardium. Magn Res Med 41, 51, 1999
9. Wacker CM, Bock M, Harlep AW et al.:
BOLD MRI in 10 patients with coronary
artery disease: evidence for imaging of
capillary recruitment in myocardium supplied by a stenotic artery. MAG*MA 8: 48,
1999
10. Nienhaber CA, Kodolitsch Y, Nicolas V et
al.: Definitive diagnosis of thoacic aortic
dissection: The emerging role of noninvasive imaging modalities. NEngl J Med
328:1, 1993
Anschrift des Verfassers:
Dr. med. W. R. Bauer
Medizinische Klinik
Universität Würzburg
Josef-Schneider-Str. 2
97080 Würzburg