Neue Fortschritte bei MRTs, CT-Scans und Echokardiographie lüften die Geheimnisse des schlecht funktionierenden Herzens.
Imaging the Heart: Die neue Grenze
Von Jeanie Lerche Davis Medizinisch geprüft von Brunilda Nazario,?MD Aus dem Arztarchiv
Schmerzen in der Brust, Herzflattern, Herzinfarkt - das sind die Wegweiser für Herzprobleme. In der Vergangenheit konnten solche Symptome einen Belastungstest auf dem Laufband oder eine Herzkatheteruntersuchung zur Diagnose des Problems erforderlich machen.
Das ändert sich mit dem Aufkommen neuer bildgebender Verfahren: CT-Scans, MRT, 3-dimensionale Echokardiographie (3-D-Echo) und PET/CT.
"Es ist eine neue Ära, wir stehen gerade am Wendepunkt", sagt Robert M. Steiner, MD, FACC, Direktor der Herz- und Lungenbildgebung am Temple University Health System in Philadelphia.
Der herkömmliche Stresstest zeigt die Funktion des Herzens und seine Leistung unter Belastung, z. B. beim Gehen auf einem Laufband oder beim Treten auf einem stationären Fahrrad. Bei der Herzkatheteruntersuchung kann der Kardiologe die Klappen, Arterien und Kammern mit Hilfe von Kontrastmitteln und einem in die Leiste oder den Arm eingeführten Katheter untersuchen.
Aber mit der neuen Bildgebungstechnologie "können wir jetzt fast die gleichen Informationen erhalten wie mit den [älteren] Tests - und das auf viel weniger invasive Weise", erklärt Steiner dem Arzt.
"Alle diese neuen Tests untersuchen Funktion und Anatomie auf wunderbare Weise. Sie sind einfacher durchzuführen und oft auch kostengünstiger", sagt Steiner. "Und weil sie weniger invasiv sind, sind sie auch für den Patienten schonender."
Computertomographie-Angiographie (CTA)
Als Diagnoseinstrument für frühe Herzkrankheiten ist die CTA ein großer Fortschritt. "Die CTA ist eine bessere Technik, um kleine Verstopfungen in den Koronararterien zu finden", sagt Dr. Mario Garcia, Direktor der kardiovaskulären Bildgebung an der Cleveland Clinic Foundation. "Wenn Sie eine Verstopfung in den Arterien haben, ist die CTA die beste Methode, um sie zu finden.
Der CT-Scanner - der wie ein großer Donut aussieht - ist ein Röntgengerät. Dem Patienten wird ein Kontrastmittel in den Arm gespritzt, und während der Patient auf einem Tisch liegt, dreht sich der CT-Scanner und nimmt mehrere Bilder auf, die sehr detaillierte Bilder von Blutgefäßen und dem Herzen liefern.
Noch vor wenigen Jahren hätte die Diagnose eine Herzkatheteruntersuchung erfordert, die eine Stunde oder länger dauern kann, während der CT-Scanner nur fünf Minuten benötigt.
Ein Herzkatheter ist immer noch der bessere Test, um die Behandlung von Patienten mit schweren Herzerkrankungen zu bestimmen, sagt Glenn N. Levine, MD, Professor für Kardiologie am Baylor College of Medicine und Leiter des Herzkatheterlabors des Houston VA.
"Aber mit der CTA können wir signifikante Herz- und Arterienerkrankungen oder angeborene Anomalien ausschließen - und das in nur wenigen Minuten", erklärt Levine dem Arzt. "Mit der CTA können wir die Strukturen des Herzens und der Koronararterien in jeder beliebigen Dimension, einschließlich einer dreidimensionalen Ansicht, betrachten. Es ist ein sehr guter Test." Die Patienten haben im Vergleich zu einem Herzkatheter viel weniger Angst, sagt Steiner. "Das Risiko bei der CTA ist minimal. Und die Ergebnisse sind zu über 95 % genau."
Echokardiographie
Bei einer Echokardiographie wird die Funktion des Herzmuskels und der Herzklappen mit Hilfe von Ultraschall - Hochfrequenz-Schallwellen - untersucht, die gleiche Technologie, mit der auch die Gesundheit des sich entwickelnden Babys überprüft wird. Bei einer Echokardiographie wird ein stabförmiges Gerät verwendet, das Ultraschallwellen gegen den Brustkorb sendet, um bewegte Bilder des Herzens zu erzeugen.
Die Fortschritte in der Echokardiographie haben dieses ohnehin schon hervorragende Medium noch weiter verbessert, erklärt Garcia. "Das Echo ist biologisch sehr sicher. Es benötigt kein Kontrastmittel, keine Strahlung - es kann also oft wiederholt werden. Und das Echo kann die Funktion des Herzmuskels und der Herzklappen besser beurteilen als jede andere Methode."
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Tragbares Echo: Dank der Echo-Geräte in Laptop-Größe ist die Technologie tragbarer als je zuvor, erklärt Garcia dem Arzt. "Wenn Sie Sanitäter sind, können Sie das Gerät in einem Hubschrauber oder Krankenwagen mitnehmen und viele Informationen erhalten, bevor der Patient im Krankenhaus ankommt. Das können wir mit anderen Geräten nicht. Wir können sogar im Weltraum mit den Astronauten Echoaufnahmen machen.
Tragbare Echogeräte werden in Sportprogrammen von High Schools und Colleges eingesetzt, sagt er. "Es gibt immer einen kleinen Prozentsatz von Sportstudenten, die einen plötzlichen Herztod erleiden, die aber zu jung sind, um eine Herzerkrankung entwickelt zu haben", sagt Garcia. "Wir können die Sportler untersuchen, bevor sie in den Leistungssport einsteigen. Es ist sehr kostengünstig."
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Dreidimensionales Echo: Mit dem 3-D-Echo kann der Kardiologe mehrere Ultraschallbilder des Herzinneren aufnehmen und sie dann zu einem vollständigen Bild des Herzens in Bewegung zusammensetzen, erklärt Steiner. "Es ermöglicht uns, die Anatomie des Herzens auf eine andere Art und Weise zu betrachten und alle Arten von speziellen Bildern zu erhalten, die wir vorher nicht bekommen konnten.
Das 3-D-Echo ermöglicht genauere Messungen der Herzmuskelfunktion und eine bessere Sicht auf die Herzklappen als bisher, erklärt Garcia dem Arzt. "Es ermöglicht auch eine automatische Messung der Herzmuskelfunktion. Anstatt mit dem Auge zu messen, können wir mit Hilfe einer Computeranalyse feststellen, wie stark der Herzmuskel kontrahiert und wie stark das Blut gepumpt wird."
Das Verfahren wird zur Beurteilung komplexer Herzklappen- oder angeborener Herzkrankheiten eingesetzt, fügt er hinzu. "Da es sich um eine neue Technologie handelt, sind wir noch dabei, ihre klinischen Anwendungen zu definieren.
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Intrakardiales Echo: Das Echo wird bei Herzkathetereingriffen eingesetzt, sagt Garcia. "Ein kleiner Schallkopf wird durch den Katheter geschoben", erklärt er dem Arzt. "Auf diese Weise können wir das Echo in das Herz leiten, um es während eines Eingriffs zu verwenden, z. B. beim Schließen von Löchern im Herzen, bei der Ablation von Herzrhythmusstörungen oder bei der Aufdehnung einer verengten Herzklappe. Dieser Ultraschall liefert ein genaueres Bild zur Überwachung des Eingriffs, während er durchgeführt wird."
MRI-Herz-Scans
Die Herz-MRT "bietet den Goldstandard für Herzfunktion und Anatomie mit einer unübertroffenen Bildqualität bei der Beurteilung der Herzstruktur und -funktion in bewegten Bildern in 3-D-Qualität", erklärt Levine dem Arzt.
Und die MRT des Herzens "zeigt uns mehr als die Echokardiographie oder ein Belastungstest", fügt Steiner hinzu. "Diese Tests haben ihre Vorteile, aber die MRT zeigt mehr in Bezug auf Form, Größe, Volumen und Funktion des Herzens. Wir können Herzklappenerkrankungen, Herzanomalien, Herztumore, Gerinnsel im Herzen erkennen - alles, was mit Anatomie und Funktion zu tun hat. Alle anderen Tests können Teile davon aufzeigen, aber die MRT zeigt potenziell alles."
Bei der MRT kommt keine Strahlung zum Einsatz, allerdings werden starke Magnete verwendet, um Bilder zu erzeugen, so dass bestimmte Personen nicht an einer MRT teilnehmen können, z. B. Träger von Herzschrittmachern oder Defibrillatoren. Das Kontrastmittel ist nicht jodhaltig, so dass es keine Allergieprobleme gibt.
Bei der MRT-Untersuchung muss sich der Patient auf einen gepolsterten Tisch innerhalb der MRT-Röhre legen, was bei manchen Menschen Platzangst auslöst (ein Beruhigungsmittel kann hier Abhilfe schaffen). Offene MRT-Scanner wurden entwickelt, um das Problem der Klaustrophobie zu lösen, aber für Herzoperationen ist dies keine Option, sagt Steiner.
"Wir können keine offene MRT für das Herz verwenden, weil es sich bewegt. Wenn Patienten unter Klaustrophobie leiden, können sie andere Untersuchungen durchführen lassen - Echokardiographie, nukleare Stresstests oder CTA", sagt Steiner.
PET/CT-Herz-Scans
Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) - kombiniert mit CTA - "ist die Zukunft", sagt Steiner dem Arzt. "Wir werden die kombinierten Vorteile von PET und CTA haben, entweder in einem zusammengesetzten Bild oder in nebeneinanderliegenden Bildern."
PET-Scans sind eine Form der Nuklearmedizin - "nuklear" ist die geringe Dosis an radioaktivem Material, die Ihnen vor der Untersuchung injiziert wird (die Strahlenbelastung ist ähnlich hoch wie bei einer normalen Röntgenuntersuchung). Wie bei der CTA werden auch bei der PET die Bilder mit einem Donut-ähnlichen Gerät aufgenommen.
Mit PET können der Kardiologe und der Radiologe biologische Funktionen wie den Blutfluss oder den Glukosestoffwechsel des Herzens untersuchen, erklärt Steiner. "PET zeigt jedoch nicht die Form oder das Volumen des Herzens", fügt er hinzu. "CTA und MRT zeigen uns das."
Unter Kardiologen gibt es eine Debatte darüber, ob PET/CTA für die Herzdiagnose geeignet ist, sagt Garcia. "PET hat sich bei der Krebsdiagnose als sehr nützlich erwiesen. PET zeigt, ob der Tumor aktiv ist oder nicht, ob er viel Blut verbraucht. Die CTA zeigt, wo sich der Tumor befindet. Aber wir haben nicht so oft mit Krebserkrankungen des Herzens zu tun".
In der Kardiologie ist Garcia der Ansicht, dass PET/CTA unter ganz bestimmten Umständen hilfreich sein kann, etwa wenn wir wissen, dass eine Verstopfung vorliegt, aber nicht sicher sind, wie stark sie ist. Aber in den meisten Fällen können uns das die anderen Tests sagen".
Garcia ist auch über die Sicherheit besorgt. "Es gibt Argumente, dass wir zu viel Strahlung abgeben, wenn wir beide [Tests] gleichzeitig durchführen", sagt er.
PET/CTA "befindet sich in der Entwicklung", erklärt Levine dem Arzt. "Sie hat das Potenzial, sowohl die Anatomie als auch die Funktion des Herzens zu beurteilen und kann ein diagnostisches Hilfsmittel sein, wenn beide Tests kombiniert werden. Aber im Moment ist nur eine Minderheit der Krankenhäuser in der Lage, es zu verwenden".
Medicare übernimmt jetzt die Kosten für PET/CTA, fügt Steiner hinzu. "Jedes dieser Instrumente hat Vor- und Nachteile. Wir wollen für jeden Patienten das Richtige tun und den besten Ansatz wählen."
Garcia merkt an, dass ältere Tests mit der Zeit vielleicht weniger oder auf andere Weise eingesetzt werden. "Wir sind noch dabei, das Potenzial dieser neuen Technologie kennenzulernen", sagt er.
