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Herzdurchblutung: schonende Diagnostik

Myokardperfusion: Blutfluss in großen und kleinen Gefäßen

Die Blutversorgung des Herzmuskels erfolgt über die Herzkranzgefäße (Koronararterien), die aus der Hauptschlagader (Aorta) abgehen. Der Mensch hat 3 große Herzkranzgefäße, die die Vorderwand (LAD oder RIVA), die Seitenwand (LCX oder RCX) und die Hinterwand (RCA) versorgen. Da diese Arterien noch auf der Oberfläche des Herzmuskels (epikardial) liegen, bezeichnet man diese Gefäße und deren Untergefäße auch als epikardiale Blutgefäße. Die eigentliche Blutversorgung des Herzmuskels erfolgt von kleineren Gefäßästen, die in die Tiefe ziehen und schliesslich kleine Arterien (Arteriolen) und die Kapillaren die eigentlichen Endäste abgeben. Die Blutversorgung und vor allem die Sauerstoffabgabe an den Herzmuskel finden in den Kapillaren statt (s. Abb. links).

Wann treten Beschwerden auf?

Die Abb. links zeigt die Ausprägung von Symptomen oder klinischen Zeichen im Rahmen einer Belastungsuntersuchung. Ganz am Anfang (unten) steht die Durchblutungsstörung (Ischämie). Mit konventionellen Mitteln (Belastungs-EKG) können im Rahmen dieser sogenannten Ischämiekaskade erst sehr spät, also bei hoher Belastung Zeichen einer Durchblutungsstörung erkannt werden. Ganz spät treten erst Symptome wie Brustschmerz oder Luftnot auf. Das Belastungs-EKG ist ein sehr wichtiger Routine-Test für die Beurteilung der Belastbarkeit und auch ein wichtiges Instrument für die indirekte Beurteilung der Herz- Kreislauffunktion. Ein Belastungs-EKG ohne krankhaften Befund schließt aber eine Durchblutungsstörung nicht aus. Für die Diagnostik ideal ist ein Test, der Früh in der Ischämiekaskade ansetzt, also die Durchblutung und Durchblutungsreserve (CFR) unmittelbar misst. Bis vor wenigen Jahren konnte dies nur sehr aufwändig mittels nuklearmedizinischer Techniken durchgeführt werden (s. SPECT und PET). Heute stehen weitere Techniken zur Verfügung, mit denen direkt oder indirekt die Myokardperfusion gemessen werden kann.

Regulation der Myokardperfusion

Die Regulation der Herzmuskeldurchblutung (Myokardperfusion) in Ruhe und unter Belastung wird vor allen Dingen durch die Arteriolen, die als Widerstandsgefäße fungieren, umgesetzt. In Ruhe benötigt der Herzmuskel deutlich weniger Sauerstoff und somit eine geringere Durchblutung. Unter Belastung muss für eine ausreichende Sauerstoffversorgung die Durchblutung gesteigert werden. Ein gesundes Gefäßsystem kann die Durchblutung durch Erschlaffung der Widerstandsgefäße auf das 5-fache steigern. Diese Durchflusserhöhung wird auch als Koronare Flussreserve (CFR oder Koronarreserve) bezeichnet. Entstehen Engstellen (Stenosen) im Bereich der epikardialen Gefäße, ist bei gleichem Blutdruck (P1 s.u.) der Blutfluss schon in Ruhe geringer. Um die Durchblutung aufrecht zu erhalten, erschlaffen die Widerstandsgefäße  (R3) schon in Ruhe. Bei hochgradigen Stenosen (>90%ige Verengung) besteht daher schon unter Ruhebedingungen eine Minderdurchblutung. Bei geringer gradigen Engstellen (75-90%) ist die Ruhedurchblutung meist noch erhalten. Da aber die Widerstandsgefäße schon in Ruhe weitgestellt sind, kann keine Steigerung der Herzmuskeldurchblutung bei Belastung erfolgen (eingeschränkte Koronare Flussreserve). Die Folge sind die typischen Symptome der koronaren Herzerkrankung: Brustschmerz (z.B. Angina pectoris) oder Luftnot. In der Perfusionsuntersuchung sieht man das zuerst im Bereich der inneren Herzwandabschnitte (Endokard, R3). Dort kann die Durchblutung nicht mehr weiter gesteigert werden. Das Blut fliesst jetzt auch im Bereich R2. Dadurch fehlt Blut im Abschnitt R3. R2 "stiehlt" das Blut sozusagen von den Innenwand Arealen (steal-effekt). Auch im EKG sind Zeichen der Innenschicht-Durchblutungsstörung zu erkennen. 

Warum Durchblutungsmessungen

Erkrankungen, die mit einer gestörten Durchblutung des Herzmuskels (Myokardperfusion) einhergehen sind schwerwiegend und haben unbehandelt häufig eine sehr schlechte Prognose. Die häufigsten Ursachen für eine gestörte Myokardperfusion sind:

  • Koronare Herzerkrankung
  • Arterielle Hypertonie
  • Diabetes mellitus

Ist die Grunderkrankung weit fortgeschritten und der Herzmuskel bereits geschädigt, kann dies mit relativ einfachen Mitteln erkannt werden. Meist zeigen sich Schädigungszeichen im EKG, in der Echokardiographie kann oft eine gestörte Pumpleistung festgestellt werden. Der Patient verspürt meist eine Leistungsminderung und häufig Luftnot in Ruhe oder bei Belastung. Durchblutungsmessungen können in diesem Krankheitsstadium genutzt werden, um festzustellen, ob noch intaktes Herzmuskelgewebe vorhanden ist (vitales Myokard). Diese Vitalitätstestung ist wichtig nach einem Herzinfarkt oder einer Herzmuskelentzündung. Sie gibt auch Aufschluss darüber, ob sich der Herzmuskel nach einem Herzinfarkt wieder erholen wird und ist für den behandelnden Arzt somit ein wichtiges Instrument.

Schwieriger ist es, wenn in Ruhe keine Schädigungszeichen (EKG, Echo etc.) zu erkennen sind. Dann kommt es darauf an, die Auswirkung einer Gefäßengstelle oder eines Verschlusses mit einem medizinischen Test zu erkennen. Kein Test ist zu 100% genau. Die neueren Technologien (z.B. MRT-Perfusion) und das Stress-Echo sind der einfachen Fahrrad-Ergometrie deutlich überlegen. Das Bild links zeigt eine Durchblutungsstörung im MRT.

➥ s. auch Adenosin-Perfusions MRT


 

 

Nuklear-Kardiologische Verfahren

Ähnlich wie bei der MRT-Diagnostik können auch nuklear-Kardiologische Verfahren wir die SPECT-UntersuchungSingle Photon Emission Computed Tomography Durchblutungstörungen darstellen. In Abhängigkeit von der Gewebedurchblutung wird ein Radio-Pharmakon nach intravenöse Injektion in die Herzmuskelzellen aufgenommen. Eine rotierende Gamma-Kamera kann ein 3D-Bild der beim radioaktiven Zerfall entstehenden Signale aufzeichnen. Die Untersuchung wird in Ruhe und unter Belastung-Bedingungen durchgeführt. Die Signale im Herzmuskel können dann visuell oder auch semi-quantitativ ausgewertet werden. Das Untersuchungsverfahren ist schon lange etabliert und verfügt daher über gute prognostische Aussagen. Einschränkungen bestehen in der eingeschränkten räumlichen Auflösung, der verhältnismäßig langen Untersuchungsdauer und der radioaktiven Belastung. Heute kann das SPECT- Verfahren mit einem niedrig-Dosis CT kombiniert werden. Somit können Durchblutungsstörungen direkt einem Versorgungsgebiet einer Kranzarterie zugeordnet werden (SPECT-CT).

Einen etwas anderen Weg geht die Positronenemissionstomographie (PETPositron Emission Tomography). Hier werden radioaktiv markierte Zucker (FDG) von der Zelle aufgenommen und stellen die Stoffwechselaktivität dar. Die Verfahren werden oft kombiniert. So können Areale, die minderdurchblutet aber noch vital sind z.B. von Narben unterschieden werden. 

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