Klinischer Stellenwert und Indikationen zur Magnetresonanztomografie des Herzens 2013: Ein interdisziplinäres Expertenstatement

Key words

cardiac - MR-imaging - heart

Einleitung

Diese Publikation befasst sich mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Magnetresonanztomografie (MRT) des Herzens. Die MRT wie die CT stellen heute bei bestimmten kardiologischen Fragestellungen die Untersuchungsmethode der ersten Wahl dar [1] [2] und tragen entscheidend zur Therapieplanung bei ([Tab. 1] adaptiert nach [3] [4]. Zu den Vorteilen der MRT zählen unter anderen: fehlende Invasivität und Strahlenexposition, beliebige Schichtführung, gleichzeitige Beurteilung kardialer und parakardialer Strukturen sowie die Integration von Anatomie, Morphologie/Gewebedifferenzierung (durch unterschiedliche Pulssequenzen bzw. Kontrastmittelgabe) und Funktion in einem Untersuchungsgang. Die MR-Untersuchung des Herzens ist bislang in Österreich nicht flächendeckend verfügbar, obwohl komplementäre Informationen gewonnen werden, die mit keiner anderen Methode erzielbar sind. Insbesondere bei diskrepanten oder unklaren Befunden kann mithilfe der MRT häufig die abschließende Diagnose gestellt bzw. bei bestimmten Fragestellungen auch prognostische Informationen geliefert werden. Im folgenden Beitrag werden die relevanten Indikationsgebiete dargestellt, auf physikalische Grundlagen und Details von Untersuchungsprotokollen wird nicht zuletzt wegen der kontinuierlichen technischen Weiterentwicklung bewusst verzichtet.

Tab. 1 MR-Indikationen (adaptiert nach [3] [4]).

Klasse 1: Klinisch relevante Informationen, meist Methode der 1. Wahl
Klasse 2: MR ist gleich wie andere bildgebende Verfahren; Alternative; Entscheidungshilfe
Klasse 3: MR primär nicht indiziert, da andere Verfahren besser
Klasse Inv (investigational): MR ist derzeit noch in Erprobung, zu wenig Daten vorhanden
KHK	Morphologie	Funktion	LE (Late Enhancement)	Perfusion
Nachweis KHK	3	2	1	1
chron. Infarkt	3	2	2	2
Postintervention	3	2	2	2
nach Bypass	3	2	2	2
Kardiomyopathie
HCMP, DCMP	1	1	1
RCMP	1	2	1
ARVD	1	1	1
Entzündung
Myokarditis	1	1	1
Perikarditis	1	1	1
konstr. Perikarditis	1	1	1
Perikarderguss	1	1	1
Raumforderung
Herz	1	1	1
Thrombus	1	2	1
Perikard	1	1	1
Klappen			Fluss
Stenose	3	2	3
Insuffizienz	3	2	1
paravalv. Abszess	Inv	3	Inv
Endokarditis	Inv	3	3
Aorta
Dissektion	2	2
Aneurysma	2	2
Isthmusstenose	2	2

Ausgewählte Indikationen zum Herz-MR. Die Nummern entsprechen den Indikationsklassen. In der Regel sollte vor einem Herz-MR eine Echokardiografie erfolgt sein und daraus die Indikation zur MR-Untersuchung des Herzens entstehen.

Diagnostik der koronaren Herzerkrankung (KHK)

Bei Patienten mit KHK können mittels MRT folgende Aspekte diagnostisch abgedeckt werden:

1. Myokardperfusion in Ruhe und unter pharmakologischer Belastung

2. Globale und regionale Wandbewegungsanalyse

3. Vitalität zur Indikationsstellung betreffend Revaskularisation

1. Myokardperfusion in Ruhe und unter pharmakologischer Belastung

Alternativ zur etablierten Myokardszintigrafie kann die Herz-MRT mittels Stressperfusion das Vorhandensein von ischämischen Myokardabschnitten bei signifikanten Koronarstenosen dokumentieren. Der Vorteil gegenüber der Szintigrafie liegt nicht nur in der räumlichen Auflösung und der Vermeidung der Strahlenbelastung, sondern auch in der kürzeren Untersuchungsdauer.

Grundlage der Ischämiediagnostik mittels MRT ist die Darstellung der Passage eines paramagnetischen Kontrastmittelbolus durch das Myokard unter gleichzeitiger Anwendung eines pharmakologischen Stressors (z. B. Adenosin oder Dipyridamol).

In der im Jahre 2012 veröffentlichen Metaanalyse [5] von 28 MRT-Studien (2970 Patienten), 10 Kontrastechostudien (795 Patienten) und 13 SPECT-Studien (1323 Patienten) war die Sensitivität und Spezifität der MRT verglichen mit der Koronarangiografie mit 91 % und 80 % signifikant besser als die der Echo- (87 % und 72 %) und SPECT-Studien (83 % und 77 %). Die Ergebnisse bestätigen die diagnostische Genauigkeit einer früheren Metaanalyse [6]. Adenosin als pharmakologisches Stress-Agens erzielt dabei eine gering höhere Sensitivität und Spezifität als Dipyridamol (90 % u. 81 % versus 86 % u. 77 %). Interessant ist, dass die visuelle Beurteilung keine Nachteile gegenüber einer semiquantitativen Datenanalyse bedeutet [5], die Sensitivität sogar höher ist (visuell: Sensitivität 91 %, Spezifität 79 % versus semiquantitativ: 82 bzw. 84 %). Während sich in der MR-IMPACT-II-Multicenterstudie [7] die Stressperfusion mittels MRT der Myokardszintigrafie hinsichtlich der Sensitivität auf Kosten der Spezifität überlegen zeigte, war in der CE-MARC-Studie [8] die Sensitivität der Stressperfusion mittels MRT signifikant besser als Myokardszintigrafie, während die Spezifität identisch war. Die diagnostische Genauigkeit der Adenosin-Stress-MRT wird in einer weiteren Arbeit [9] bestätigt, in der die MRT mit der Druckdrahtmessung (fractional flow reserve- FFR) während einer Koronarangiografie verglichen wird und eine Sensitivität und Spezifität von 91 bzw. 94 % aufweist.

Bei Patienten mit koronarer Dreigefäßerkrankung ist die MRT-Stress-Perfusion mittels Adenosin aufgrund der höheren räumlichen Auflösung der nuklearmedizinischen Technik überlegen, wie eine Studie mit angiografisch verifizierter Dreigefäßerkrankung zeigt [10]. Diese Arbeit belegt, dass eine signifikant höhere Anzahl an Myokardischämie-Arealen mittels MRT detektiert werden kann als mittels Myokardszintigrafie (84,6 versus 55,1 %, p < 0,001 in 3 Gefäßgebieten).

Standardisiert sollte neben der Stress-Perfusion eine Ruhe-Perfusion und eine „Late Enhancement“-Bildgebung durchgeführt werden, um wahre Perfusionsdefekte von möglichen Artefakten zu unterscheiden, was die Spezifität erhöht. Zusätzlich kann im Rahmen eines akuten Koronarsyndroms wie auch im Late Enhancement eine mikrovaskuläre Obstruktion in der Ruhe-Perfusionsstudie als subendokardiale dunkle Zone im pathologisch kontrastmittelverstärkten betroffenen Myokardareal dargestellt werden, was ein prognostischer Marker für zukünftige kardiale Ereignisse ist [11].

2. Funktionsanalyse

Die MRT ist der Goldstandard für die Ventrikelfunktionsanalyse. Die Berechnung der enddiastolischen und endsystolischen Volumina des rechten und linken Ventrikels erfolgt primär an aufeinanderfolgenden Kurzachsenschnitten, welche die Ventrikel komplett erfassen, wobei jede einzelne Schicht manuell oder semiautomatisch planimetriert wird. Zu beachten ist, dass die Papillarmuskeln dem Ventrikelvolumen hinzugerechnet werden. Durch zusätzliche epikardiale Konturierung ist für den linken Ventrikel eine Bestimmung der Muskelmasse zuverlässig möglich. Hervorzuheben ist die geringe Interobservervariabilität der Methode [12]. Globale und regionale Wandbewegungsstörungen können zuverlässig beurteilt und letztere dem etablierten 17-Segmente-Modell zugeordnet werden [13]. Die fokalen Wandbewegungsstörungen werden als Hypokinesie, Akinesie und Dyskinesie klassifiziert. Bei der Beurteilung subtiler dyssynchroner Wandbewegungsstörungen ist die Sonografie bei entsprechender Schallqualität der MRT überlegen.

Die MR-Untersuchung des Herzens liefert ergänzend morphologische und funktionelle Informationen bei Komplikationen der KHK wie zum Beispiel dem ischämischen VSD, Ventrikelaneurysma und intrakardialen Thromben.

3. Vitalitätsdiagnostik

Durch die MR-tomografische Abbildung des Myokards mindestens 5 min nach Kontrastmittelgabe mithilfe einer Inversion-Recovery-Sequenz (Late Enhancement – LE) kann fibrotisches Gewebe im Myokard dargestellt werden. Dem Ausmaß von postischämischen Narben kommt als prädiktiver Faktor für das Outcome nach Revaskularisation große Bedeutung zu. Mit zunehmender Transmuralität einer Infarktnarbe wird eine funktionelle Erholung nach Revaskularisation unwahrscheinlicher [14] [15].

Für die Vorhersage der Funktionsverbesserung nach Revaskularisationstherapie kann ergänzend zur Narbendarstellung mittels LE auch eine Stress-MRT unter Gabe von Low-dose-Dobutamin hilfreich sein. Dies trifft insbesondere für Narben mit einem transmuralen Ausmaß von kleiner 75 % zu [16] [17].

Eine zusätzliche Bedeutung hat die MRT des Herzens bei Patienten mit Herzinsuffizienz vor einer kardialen Resynchronisationstherapie (CRT-Schrittmachersystem) zur Verbesserung der linksventrikulären Auswurffraktion. Die Erfassung von Ausmaß und Lokalisation myokardialer Narben mittels LE ist für die Vorhersage des zu erwartenden Therapieerfolgs und die optimale Platzierung der linksventrikulären Schrittmachersonde bedeutend [18] [19].

Nicht ischämische Erkrankungen des Myokards

Kardiomyopathien

Kardiomyopathien sind eine heterogene Gruppe von Krankheiten des Herzmuskels, die mit mechanischen, strukturellen und/oder elektrischen Funktionsstörungen bei fehlender koronarer Herzerkrankung, Hypertonie, Herzklappenerkrankung und angeborenen Herzfehlern einhergehen und eine unangemessene Hypertrophie des Myokards oder eine Dilatation der Herzkammern verursachen. Ihre Ursachen sind vielfältig und häufig genetisch bedingt. Kardiomyopathien begrenzen sich entweder auf das Herz oder sind Teil einer allgemeinen Systemerkrankung [20]. Die MR-Untersuchung des Herzens bietet bei exzellentem Blut- und Weichteilkontrast eine Fülle von diagnostischen und prognostischen Informationen [21] [22].

Bei Problemen in der echokardiografischen Bildgebung im Rahmen der Basisdiagnostik der Herzinsuffizienz sollte die MRT frühzeitig eingesetzt werden. Neben dem Nachweis und der Typisierung von Myokardschäden in der LE-Sequenz können mittels MRT auch inter- und intraventrikulären Leitungsstörungen in dynamischen Cinesequenzen dargestellt und eine Vorhersage betreffend Ansprechen auf eine kardiale Resynchronisationstherapie (CRT) getroffen werden. So konnte gezeigt werden, dass der Erfolg einer CRT und die Überlebenswahrscheinlichkeit der Patienten schlechter sind, je höher die Narbenbelastung des Myokards ist. Eine Positionierung der linksventrikulären Sonde im Narbengewebe erzielt keinen verbesserten hämodynamischen Effekt [23] [24].

Die MRT kann weiterhin vor einer diagnostischen Myokardbiopsie hilfreich bei der Wahl der Biopsiestelle sein [25]. Man unterscheidet morphologisch dilatative, hypertrophe, restriktive, arrhythmogene rechtsventrikuläre und unklassifizierte Kardiomyopathien. Eine weitere Einteilung erfolgt in familiär gehäufte (genetisch bedingte) und nicht familiäre (nicht genetisch bedingte) Formen [26].

Bei Kardiomyopathien sollten folgende Punkte im Befund besonders berücksichtigt werden:

1. Beurteilung der globalen und regionalen Funktion beider Ventrikel

2. Morphologische Beschreibung und Gewebscharakterisierung des Myokards

3. Beurteilung begleitender Pathologien (Perikarderguss, Fettinfiltrationen etc.)

Differenzialdiagnose dilatative Kardiomyopathie (CMP) versus ischämische CMP

Bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Pumpfunktion kommt der Differenzialdiagnose zwischen dilatativer Kardiomyopathie (CMP) und ischämischer CMP eine fundamentale Bedeutung im Hinblick auf das therapeutische Management zu [27]. Mittels Echokardiografie ist diese Unterscheidung in der Regel nicht möglich, da das Kriterium der regionalen Wandbewegungsstörung nicht auf ischämische Formen der CMP beschränkt ist. Durch Einsatz der kontrastmittelverstärkten MRT können umschriebene intramyokardiale Fibroseherde oder Striae dargestellt werden. Bei der dilatativen CMP treten diese gehäuft intramyokardial im Ventrikelseptum oder subepikardial auf, bei der ischämischen CMP sind diese typischerweise subendokardial bis transmural lokalisiert. Eine eindeutige Differenzierung hinsichtlich einer ischämischen oder nicht ischämischen (z. B. postinfektiös oder toxisch) Genese ist aber auch durch das Muster der Kontrastmittelanreicherung nicht immer möglich.

Charakterisierung der hypertrophen Kardiomyopathie (HCMP)

Die hypertrophe CMP ist eine genetisch bedingte Erkrankung der Actin- und Myosinfilamente und kann verschiedene Ausprägungsformen haben [28]. Die MRT erlaubt durch ihre dreidimensionale Erfassung beider Ventrikel in jeder beliebigen Schichtführung eine exakte Lokalisation der hypertrophierten Myokardareale und ist vor allem bei der Diagnose der apikalen HCMP der Echokardiografie deutlich überlegen. Ein variabel auftretendes LE-Muster ist fleckförmig, meist intramural in hypertrophierten Arealen oder im Ventrikelseptum und an der RV-Insertionsstelle im Septum [28]. In einigen Studien konnte auch ein Zusammenhang zwischen dem Nachweis einer pathologischen intramyokardialen Kontrastmittelanfärbung und der Prognose des Patienten gezeigt werden. Zusätzlich kann bei der hypertroph obstruktiven CMP eine Flussbeschleunigung in der Obstruktion visualisiert werden [29].

Diagnose der Non-compaction-Kardiomyopathie

Dies ist eine seltene Form einer CMP mit embryologisch bedingter fehlender Apposition der einzelnen Myokardschichten und konsekutiver Ausbildung tiefer Fissuren und Lakunen an der luminalen Seite des Myokards [30]. Besonders bei der apikalen Form können diese tiefen Lakunen sonografisch eine Pseudohypertrophie vortäuschen. Mittels MRT gelingt eine exakte anatomische Darstellung inklusive möglicher Thromben sowie die Differenzierung zwischen einer apikalen HCM, leichter apikaler Hypertrabekulierung (≤ 3 Trabekel) und Non-compaction-CMP. Das Verhältnis Non-compacted/compacted-Myokard ≥ 2,3:1 diastolisch im 4-Kammerblick besitzt für diese Erkrankung eine hohe Sensitivität (85 %) und Spezifität (99 %) [31]. Die MRT des Herzens ist in der Lage, Fibrosebezirke darzustellen [32].

Diagnose der stressassoziierten Kardiomyopathie (Tako-Tsubo)

Bei dieser unklassifizierten Herzmuskelerkrankung, die häufig nach emotionalen Stresssituationen und überwiegend bei Frauen auftritt, und sowohl im Beschwerdebild hinsichtlich der EKG-Veränderungen als auch der Laborwerte wie ein akuter Herzinfarkt imponiert, zeigt sich typischerweise eine aneurysmatische Auswölbung und Akinesie des Apex und in variablen Teilen der Vorderwand. In der Koronarangiografie finden sich keine signifikanten Koronarstenosen oder -verschlüsse. Mithilfe T2-gewichteter Sequenzen kann ein intramyokardiales Ödem dargestellt werden, ein ischämietypisches LE wird in der Regel nicht gefunden [33]. Neben der genauen Beschreibung der betroffenen linksventrikulären und selten auch rechtsventrikulären Myokardsegmente kann mit der MRT im Gegensatz zur Echokardiografie das Vorhandensein von thrombotischen Massen frühzeitig erfasst werden [34].

Diagnose der restriktiven Kardiomyopathie

Im Rahmen seltener primärer/idiopathischer sowie sekundärer restriktiver Kardiomyopathien kommt es zu einer Versteifung des Myokards mit konsekutiver Füllungsbehinderung. Die häufigsten Formen der restriktiven CMP sind die infiltrativen Kardiomyopathien (Amyloidose), entzündlich-granulomatösen Kardiomyopathien (Sarkoidose), Speichererkrankungen (Hämochromatose, Morbus Fabry, Glykogenspeichererkrankungen), das Hypereosinophilie-Syndrom und die Endomyokardfibrose [35]. Auch Anthrazykline und andere chemotherapeutische Substanzen sowie die Strahlentherapie können den Herzmuskel schädigen. Bei den meisten sekundären Formen der restriktiven CMP finden sich in der MRT des Herzens unterschiedliche LE-Muster, die in der Differenzierung hilfreich sein können. So zeigt beispielsweise die kardiale Amyloidose ein inhomogenes und zeitlich variables LE-Muster, das damit pathognomonisch wird [36].

Von therapeutischer Konsequenz ist die Abgrenzung der restriktiven CMP von der Perikarditis constrictiva. Die MRT ist dabei durch den Nachweis eines intramyokardialen LE, die Abgrenzung des Perikards und der Beurteilung der Vorhofgröße hilfreich, sollte aber durch eine funktionelle Echo-Doppler-Untersuchung ergänzt werden [37].

Myokarditis

Die klinische Diagnose der Myokarditis ist schwierig, die Symptome der Patienten sind häufig uncharakteristisch. Die Konstellation der Laborbefunde (einschließlich Virusserologie), des EKG wie auch der Echokardiografie sind unspezifisch und daher auch in der Diagnostik nicht sehr hilfreich. Die MR-Untersuchung des Herzens hat die Myokarditis-Diagnostik maßgeblich erweitert [38]. Gekennzeichnet ist die Myokarditis durch ein Ödem des Myokards in T2-gewichteten Sequenzen und durch kontrastanreichernde Infiltrate in den LE-Sequenzen [39] [40]. Meist ist die laterale oder ventrale Wand des linken Ventrikels betroffen [41]. Die Infiltrate finden sich unabhängig von den vaskulären Territorien und liegen eher intramural und subepikardial, viel seltener subendokardial [42] [43]. Sind Veränderungen dieser Art im Septum sichtbar, sollte man auch an eine Sarkoidose denken.

Die Myokardbiopsie spielt einerseits bei der akut fulminanten Myokarditis zum Nachweis einer behandelbaren Ursache (z. B. giant cell oder eosinophile Form), andererseits beim Nachweis einer chronischen Myokarditis eine Rolle, die sich in der MRT des Herzens allenfalls durch die Messung der Signalintensitätsänderung in der T2-gewichteten bzw. T1-gewichteten Spinecho-Sequenz vor und nach Kontrastmittelgabe darstellen lässt [44]. Die Bestimmung des Quotienten der Signalintensitäten aus Myokard und Skelettmuskel haben sich aufgrund der notwendigen Erfassung standardisierter gerätespezifischer T1- und T2-Werte in der Routine nicht bewährt. Die ursprüngliche Hoffnung, die Effektivität einer Biopsie durch eine präinterventionelle MRT zu verbessern, hat sich in einer rezenten Studie nicht bestätigt. Im Wesentlichen wird der Erfolg der Biopsie durch die Zahl der biventrikulären Biopsate erhöht [45]. Die MRT des Herzens hat zudem einen prognostischen Stellenwert in der Verlaufskontrolle der Myokarditis [46].

Rechtsventrikuläre Myokarderkrankungen

Die arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie/Dysplasie (ARVC/D) ist eine seltene genetische Erkrankung, die mit einem progredienten Ersatz von Myozyten durch Fett- und Bindegewebe einhergeht.

Seit Einführung der MRT in die kardiale Bildgebung wurde die Methode primär zum Nachweis von pathologischem Fettgewebe innerhalb des Myokards verwendet [47]. Obwohl es dazu hervorragende pathologisch-anatomische Korrelationsstudien gibt, hat sich im klinischen Alltag gezeigt, dass bedingt durch inkonstante Bildqualität auf Spinechosequenzen und Fehlinterpretation von Artefakten die Sensitivität zur Erkennung von intramyokardialem Fettgewebe zwischen 22 % und 67 % liegt [48] [49] und dass eine erhebliche Interobservervariabilität vorliegt [50]. Des Weiteren gibt es verschiedene histologische Subtypen mit unterschiedlichem Anteil an Binde- und Fettgewebe. Aus diesen Gründen wurde in den rezenten Guidelines der SCMRI der Fettnachweis als Hauptkriterium für das Vorliegen einer ARVD gestrichen, dafür ist als weiteres Kriterium der Nachweis von Bindegewebe mittels später Kontrastmittelanreicherung unter Verwendung von Gadolinium (LE) eingeführt worden [51].

Auch andere Kriterien der ARVD wie umschriebene oder generalisierte Wandverdünnungen, dyskinetische Segmente (Aneurysmen) oder Erhöhung der rechtsventrikulären Füllungsvolumina mit reduzierter Auswurffraktion können mittels MRT exakt diagnostiziert werden. Entscheidend ist bei der regionalen Wandbewegungsanalyse, dass „Normvarianten“ der RV-Funktion berücksichtigt werden, um eine Überbefundung zu vermeiden. Dazu gehört ein „physiologisches“ endsystolisches Bulging eines dünnen, aber normokinetischen Wandabschnitts (typischerweise im Bereich des Moderatorbands) oder eine als „dyskinetisch“ imponierende Diaphragmalwand in der kurzen Achse bedingt durch die Bewegung der Ventilebene relativ zur Schnittebene (through-plane motion). Ein Ausschluss einer ARVD/C kann mittels MRT alleine nicht erfolgen. Zur endgültigen Diagnose sind die internationalen Task-Force-Kriterien anzuwenden [51].

Eine eigene Entität stellt die benigne rechtsventrikuläre Ausflusstrakttachykardie dar, bei der es meist belastungsinduziert zu anhaltenden steiltypischen linksschenkelblockartigen ventrikulären Tachykardien kommt, die in der Regel nicht zu Synkopen oder zum plötzlichen Herztod führen. Bei diesem seltenen Krankheitsbild konnten mittels MRT-Veränderungen im Bereich des rechten Ventrikels gefunden werden, die an milde Formen der ARVD erinnern [52].

Erkrankungen des Perikards

Charakterisierung von Perikardergüssen

Mittels MRT kann durch Anwendung unterschiedlicher Pulssequenzen eine Differenzierung zwischen serösen oder hämorrhagischen Ergüssen anhand der unterschiedlichen Signalintensitäten getroffen werden. Darüber hinaus ist eine Abschätzung des Ergussvolumens möglich. Speziell bei Patienten mit lokalisierten Ergüssen oder begleitenden Pathologien (abnorme Fettinfiltration oder perikardiale Tumore) ist die MRT der Echokardiografie deutlich überlegen, die aber die Diagnostik der ersten Wahl darstellt [53].

Perikarditis

Die MRT hat eine hohe Sensitivität bei der Diagnosestellung einer Perikarditis. Dabei helfen morphologische Kriterien wie Perikarddicke (> 3 mm), Perikarderguss (ev. lokalisiert) sowie eine Kontrastmittelanreicherung. Eine mögliche entzündliche Mitbeteiligung des Myokards lässt sich dadurch ebenfalls erfassen.

Konstriktive Perikarditis

Die konstriktive Perikarditis ist Folge eines chronischen Entzündungsprozesses, einer Herzoperation oder einer Radiatio und kann verkalkt oder nicht verkalkt in Erscheinung treten. Mittels MRT gelingt eine exakte Darstellung des verdickten Perikards (> 3 mm) sowie eine Quantifizierung der kleinen Ventrikelvolumina und der erhöhten Vorhofvolumina [54]. Typisch ist eine Veränderung der Ventrikelgeometrie mit gestrecktem Ventrikelseptum und Impression der freien rechtsventrikulären Vorderwand. Der Schweregrad der konsekutiven Einflussstauung kann durch Diameterbestimmung der beiden Hohlvenen abgeschätzt werden. Eine normale Perikarddicke (1 – 3 mm) schließt eine konstriktive Perikarditis aus. Mittels MRT-Tagging-Technik kann die relative Bewegungsdifferenz zwischen dem starren Perikard und dem hyperdynamen Myokard veranschaulicht werden. Ähnlich wie in der Echokardiografie kann mittels Real-Time-MRT in In- und Exspiration der typische Shift des interventrikulären Septums dargestellt werden.

Bei der kalzifizierten Perikarditis ist aufgrund des fehlenden MR-Signals von Kalk eine ergänzende Computertomografie sinnvoll, sofern nicht bereits die native Röntgenuntersuchung eine Perikardverkalkung nachgewiesen hat. Differenzialdiagnostisch können mittels MRT perikardiale Adhäsionen unterschieden werden, die je nach Ausprägungsgrad zu einer Behinderung der RV-Funktion führen können [53] .

Benigne Zysten

Perikardzysten treten typischerweise im Bereich beider Herz-Zwerchfellwinkel auf und zeigen einen Kontakt zu Perikard und/oder Diaphragma. Sie sind glatt begrenzt und weisen ein charakteristisches Signalverhalten auf (bei niedrigem Eiweißgehalt hypointens auf T1- und hyperintens auf T2-gewichteten Spinechosequenzen, starke Signalzunahme auf Inversionspulssequenzen) [55].

Herztumore

Die häufigsten intrakardialen Raumforderungen sind Thromben. Sie sind besonders im Apexbereich mittels Echokardiografie gelegentlich nicht darstellbar. Diese Thromben können mithilfe der MRT zuverlässig dargestellt werden. Das Signalverhalten kann einen Hinweis auf das Alter des Thrombus geben.

Primäre Herztumore sind mit 0,1 % aller Tumore sehr selten [56]. Der häufigste benigne Tumor ist das Myxom, welches meist im Bereich der Vorhöfe lokalisiert ist [57]. Charakteristischerweise sitzt das Vorhofmyxom gestielt am interatrialen Septum und prolabiert abhängig von der Größe und Mobilität diastolisch in oder durch die AV-Klappenebene. Morphologisch ist das Myxom glatt begrenzt mit inhomogenem Signalverhalten (regressive, zystische Areale) und zeigt nach Kontrastmittelgabe eine variable Signalzunahme.

Primär maligne Herztumore sind vor allem diverse Sarkome. Diese weisen ein infiltratives Wachstum mit begleitendem, hämorrhagischem Erguss auf. Je nach Vaskularisationsgrad kommt es nach KM-Gabe zu einer Anreicherung mit Signalanhebung. Der diagnostische Vorteil der MRT liegt vor allem in der gleichzeitigen Beurteilung der parakardialen Strukturen. Dies ist besonders hilfreich bei der Zuordnung von Metastasen.

Als tumorös imponieren gelegentlich die fokale HCMP, Sarkoidose, Amyloidose sowie anatomische Varianten (Crista terminalis etc.).

Der hohe Stellenwert der MRT des Herzens liegt in der Differenzierung, Lokalisierung und ggf. Operationsplanung echokardiografisch detektierter raumfordernder Läsionen.

Klappenerkrankungen

Während bei Klappenstenosen mittels Doppler-Sonografie und Herzkatheter Druckgradienten und Klappenöffnungsflächen exakt bestimmt werden können, stellt die Quantifizierung von Klappeninsuffizienzen nach wie vor eine diagnostische Herausforderung dar, da die meisten Methoden nur eine semiquantitative Beurteilung des Schweregrads erlauben. Die MRT hat auf diesem Gebiet das diagnostische Spektrum erweitert [58] [59] [60] und dient dazu, die Operationsindikation zu stellen oder zu festigen. Bei singulären Klappeninsuffizienzen kann aus dem Vergleich von links- und rechtsventrikulärem Schlagvolumen die Regurgitationsfraktion an der Herzklappe bestimmt werden. Exakter und vor allem, wenn mehrere Klappen insuffizient sind, kann durch Anwendung der Phasenkontrasttechnik in der Aorta ascendens und dem Pulmonalarterienhauptstamm die Differenz zwischen Vorwärtsschlagvolumen und Gesamtschlagvolumen aus der Volumetrie bestimmt werden [61] [62] [63] [64] [65]. Die Aortenklappenstenose ist keine primäre Indikation zur MRT, sondern nur bei unklaren oder diskrepanten echokardiografischen Befunden kann eine planimetrische Bestimmung der Aortenöffnungsfläche hilfreich sein [66]. Die Pulmonalklappenerkrankungen und deren Folgen lassen sich mittels kardialer MRT sehr gut abklären bzw. die Interventions-/Operationsindikation besser abschätzen als mit anderen Methoden.

Endokarditis

Die Echokardiografie (bevorzugt die transösophageale Untersuchung) ist gemeinsam mit klinischen und mikrobiologischen Befunden der Goldstandard in der Diagnose der Endokarditis. Die MRT spielt dabei eine untergeordnete Rolle. Eine myxomatös degenerierte Herzklappe kann in der MRT wie eine Endokarditis imponieren. Paravalvuläre Abszesse lassen sich mit der MRT erfassen, sind jedoch mittels CT des Herzens besser zu lokalisieren.

Kongenitale Vitien im Kindesalter

Angeborene Herzfehler finden sich in einer Inzidenz von knapp < 1 % aller Neugeborenen [67]. Dank der enormen medizinischen Fortschritte und der damit gestiegenen Lebenserwartung dieser Patienten hat sich die Relation zwischen Kindern und Erwachsenen mit angeborenen Herzfehlern verschoben [67] [68]. So sind mittlerweile 80 % der Patienten mit einer Fallot‘schen Tetralogie älter als 20 Jahre. Die Echokardiografie ist mit zunehmendem Alter der Patienten limitiert. Insbesondere bei Funktionsuntersuchungen des rechten Ventrikels hat sich die MRT des Herzens mittlerweile als Goldstandard etabliert [70].

Die MRT des Herzens ist der Echokardiografie bei folgenden Fragestellungen überlegen: rechtsventrikuläre Volumetrie und Auswurffraktion, Evaluierung des rechsventrikulären Ausflusstrakts und von pulmonal-arteriellen Conduits, Quantifizierung der Pulmonalklappeninsuffizienz durch Bestimmung der Regurgitationsfraktion der Pulmonalklappe, Erfassung von peripheren Pulmonalarterienstenosen und Aneurysmen, Anatomie der Abklärung von System- und Pulmonalvenenanomalien bzw. deren Varianten und Fehlmündungen, Darstellung von komplexen Anomalien des Aortenbogens bzw. arteriovenösen Malformationen und Kollateralen, bei intra- und extrakardialen Raumforderungen/Tumoren, Bestimmung der biventrikulären Muskelmassen, Detektion und Quantifizierung von Myokardfibrosen sowie bei Gewebecharakterisierung (Fett, Eisen etc.).

Bei vermuteten Koronaranomalien (z. B. im Rahmen von belastungsinduzierten Synkopen) sollte bei jungen Patienten aufgrund der fehlenden Strahlenexposition die MRT zur Anwendung kommen (Akquisition eines 3D-Datensatzes). Dies gilt auch für die Nachsorge bei Patienten mit Kawasaki-Syndrom.

Kongenitale Vitien im Erwachsenenalter

Seit Einführung der Herz-MRT stellen die kongenitalen Vitien ein Hauptindikationsgebiet dar. Besonders im Erwachsenenalter eignet sich die Methode zur Verlaufskontrolle bzw. zur Kontrolle von postoperativen Befunden und ersetzt – zusammen mit der Echokardiografie – in der Regel die Herzkatheteruntersuchung [71]. Dreidimensionale Analysen mithilfe der MRT erlauben eine exzellente Darstellung der oft komplexen postoperativen Anatomie.

Da mittels Spinechotechnik Vorhofseptumdefekte (ASD) übersehen oder überdiagnostiziert werden können, sind funktionelle Aufnahmen mit Gradientenechosequenzen erforderlich.

Die Beurteilung der rechtsventrikulären Morphologie, Funktions- und Volumenbestimmung ist eine Domäne der MRT. Die flusssensitiven Sequenzen erlauben eine Darstellung von Shuntflüssen und palliativ angelegten Gefäßverbindungen [72]. Ebenso kann ein Ventrikelseptumdefekt (VSD) nach Lokalisation klassifiziert werden (membranös, muskulär, supraapikal) und assoziierte Fehlbildungen (z. B. bikuspide Aortenklappe) können diagnostiziert werden.

Die Bestimmung von Shuntgrößen im Rahmen von fehlmündenden Lungenvenen, ASD, VSD, offenem Ductus Botalli und Koronarfisteln gelingt unter Verwendung der quantitativen Flussmessung mittels Phasenkontrasttechnik in Aorta und Pulmonalarterie. Daraus kann das Verhältnis von pulmonalem zu systemischem Blutfluss und damit die Shuntfraktion direkt bestimmt werden [72]. Im Falle einer begleitenden Pulmonalstenose mit systolischen Turbulenzen im Pulmonalishauptstamm kann eine Bestimmung des Blutflusses selektiv im linken und rechten Pulmonalgefäß erfolgen.

Im Fall einer isolierten Pulmonalinsuffizienz kann einerseits aus der volumetrischen Differenz von links- und rechtsventrikulärem Schlagvolumen oder durch direkte Flussbestimmung im Pulmonalishauptstamm eine Regurgitationsfraktion bestimmt werden. Dies ist bei Patienten nach Totalkorrektur eines Morbus Fallot von besonderer klinischer Bedeutung [73].

Abgangsanomalien der Koronargefäße können eine hohe klinische Relevanz haben und können mittels MR-Angiografie (Akquisition eines 3D-Datensatzes) dargestellt werden.

Pathologien der Aorta

Aneurysmen und Dissektionen

Bei klinisch stabilen Patienten stellt die MRT der Aorta eine Alternative zur CT-Angiografie bei der Abklärung, aber auch bei der Therapiekontrolle von Patienten mit Aortenaneurysmen und Aortendissektionen dar. Durch Kombination von anatomischen Bildern (Spinecho-Sequenzen mit und ohne Fettsättigung) mit flusssensitiven Sequenzen und kontrastverstärkter 3D-MR-Angiografie können mittels MRT alle relevanten Befunde (Aortendurchmesser, Wandbeschaffenheit, Thromben sowie Blutfluss im wahren und falschen Lumen) [74] [75] erhoben werden. Auch eine Stentgraftplanung zur Behandlung eines Aortenaneurysmas ist mit hochauflösenden, kontrastmittelverstärkten 3D-Sequenzen mit multiplanaren Reformationen möglich. Bei der Abklärung von thorakalen Aortenpathologien, wie zum Beispiel bei der Abklärung eines Aneurysmas des Sinus Valsalvae, können assoziierte Klappenvitien mittels Gradientenecho nicht nur dargestellt, sondern durch Verwendung flusssensitiver Sequenzen auch quantifiziert werden.

Kongenitale Aortenerkrankungen

Aufgrund der Möglichkeit, anatomische und funktionelle Informationen nicht-invasiv in einer Untersuchung zu erfassen, spielt die MRT in der Abklärung angeborener Erkrankungen des Aortenbogens, welche im Erwachsenenalter einer Echokardiografie nur eingeschränkt zugänglich sind, eine tragende Rolle. Durch Kombination von anatomischer und funktioneller Bildgebung mittels MRT kann eine Aortenisthmusstenose diagnostiziert und die hämodynamische Relevanz quantifiziert werden. Der Kollateralfluss kann durch Zunahme des aortalen Blutvolumens von proximal nach distal mittels quantitativer Flussmessung bestimmt werden [76]. Zur Verlaufskontrolle von Patienten nach operativer Sanierung einer Aortenisthmusstenose ist die MRT die Methode der ersten Wahl. Demgegenüber ist nach Ballondilatation und Stentimplantation wegen möglicher MRT-Artefakte die CT vorzuziehen.

3Tesla-MRT in der Herzbildgebung

Viele Anwendungen der Herz-MRT weisen technisch bedingt relativ geringe Signal- und Kontrast-zu-Rausch-Verhältnisse (SNR und CNR) auf, sodass die Durchführung der Herzbildgebung bei 3 T anstelle der etablierteren 1,5 T sehr vielversprechend erscheint [77] [78].

Die zunehmende Magnetfeldstärke bringt aber auch Effekte wie einen stärkeren magnetohydrodynamischen Effekt im EKG, geänderte magnetische Relaxationszeiten, geänderten “Chemical Shift“, vermehrte Inhomogenitäten des anregenden Hochfrequenzfelds, höhere spezifische Absorptionsraten (SAR) bei gleichen Sequenzparametern und schlussendlich größere Magnetfeldinhomogenitäten mit sich [77] [78]. Besonders drastisch ist diese Situation bei der Steady-State-Free-Precession-Sequenz (SSFP), für deren Anwendung bei 3 T verbesserte Shim-Prozeduren [79] [80] und/oder eine über Scouting zu bestimmende Optimierung der Resonanzfrequenz [81] verwendet werden müssen, um Banding-Artefakte zu vermeiden.

Die Datenlage bzgl. einer möglichen Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit der kardialen MRT bei 3 T ist sehr limitiert. Während die Gewinnung funktioneller Parameter ähnliche Ergebnisse bei 1,5 und 3 T liefert [82] [84], scheinen sich Vorteile von 3 T vor allem bei kontrastmittelunterstützten Techniken (Angiografien, Vitalitätsdiagnostik und Perfusion) abzuzeichnen. So konnte beispielsweise bei 3 T im direkten Patienten- und Feldstärkevergleich eine erhöhte Sensitivität, Genauigkeit und Spezifizität der Adenosin-Stress-Perfusion zum Nachweis von hämodynamisch relevanten Koronarstenosen bei Verdacht auf koronare Herzkrankheit gefunden werden [85]. Dies wird jedoch in einer aktuellen Metaanalyse [86] drastisch relativiert.

Berücksichtigt man schlussendlich noch die Tatsache, dass kardiale Implantate, sofern sie vorab getestet wurden, typischerweise ähnliche Sicherheitseigenschaften bei 1,5 und 3 T aufweisen [87], so lässt sich zusammenfassend wohl ein großes Potenzial der 3T-Herzbildgebung erkennen. Es bleibt abzuwarten, ob die Vorteile von 3 T gegenüber 1,5 T in der Herzbildgebung auch so eindeutig und bedeutend wie etwa bei der Neuro- oder Muskuloskelettal-Radiologie sein werden.

Sicherheitsaspekte und Kontraindikationen der MRT

Generell gelten für eine MRT des Herzens dieselben Ausschlusskriterien und Kontraindikationen wie für jede andere MR-Untersuchung ([Tab. 2]). Die heute implantierten Klappen, Stents, Stentgrafts und anderen herzspezifischen Implantate wie Coils oder Occluder sind im Allgemeinen MR-tauglich bzw. nach neuer Nomenklatur (bedingt) MR-sicher, in der Regel sogar unmittelbar nach Implantation, und stellen keine Kontraindikation gegen eine MRT dar. Subkutan implantierte Cardio-Rekorder sind ebenfalls bedingt MR-sicher, die relevanten Daten sollten jedoch vorher ausgelesen werden und spezifische Anweisungen des Herstellers müssen befolgt werden.

Tab. 2 Kontraindikationen für eine Herz-MRT.

absolute Kontraindikationen Defibrillatoren, Herzschrittmacher und stillgelegte Elektroden (Ausnahme siehe Text) Neurostimulatoren implantierte Pumpen ferromagnetische Fremdkörper an kritischen Organen wie Gehirn, Rückenmark, Augen Hautklammern nach Operation, Vollgips Starr-Edwards-Herzklappe Swan-Ganz-Katheter, Hirndrucksonde, Harnkatheter mit Temperatursonde HAS-Schulterprothese Zahnprothetik mit Magnetfixierung

relative Kontraindikationen Implantate jeder Art, wenn diese nicht als „sicher“ eingestuft sind (Pass, Website der Firma des Implantats), www.mri-safety.com, www.mrcomp.com [92].

Im Gegensatz dazu stellen Herzschrittmacher und vor allem ICD-Systeme prinzipiell primäre Kontraindikationen dar. Es ist nicht nur eine passagere und ggf. dauerhafte Funktionsstörung möglich, sondern es kann auch zu Spontanentladungen und zu Sondenerwärmung kommen. Bei niedrigen Feldstärken bis 1,5 Tesla ist unter kardiologischer Assistenz eine allgemeine MR-Untersuchung bei liegendem Herzschrittmacher möglich [88] [89] [90], jedoch als Routineverfahren abzulehnen.

Mittlerweile werden spezielle Herzschrittmacher- und Defibrillatorsysteme ohne Verwendung ferromagnetischer Materialien angeboten, welche als bedingt MR-sicher eingestuft sind und bei Einhaltung von bestimmten Vorgaben (Sicherheitsmaßnahmen, Umprogrammierung, energieadaptierte MR-Sequenzen) keine Kontraindikation darstellen [91].

Kontrastmittelallergie und Niereninsuffizienz sind relative Kontraindikationen, die teilweise medikamentös gut beherrschbar sind. Hier sind die Leitlinien der European Society of Urologic Radiology (www.esur.org) in der aktuellen Version zu beachten.

Patientenvorbereitung

Grundsätzlich sind die allgemeinen Richtlinien bezüglich Patientensicherheit und Kontrastmittelsicherheit in der MRT wie bei allen anderen MRT-Untersuchungen anzuwenden. Speziell sollten die Patienten auf die lange Untersuchungsdauer (ca. 50 min) und Sequenzen in Atemanhaltetechnik vorbereitet werden. Etwaige sprachliche Barrieren sind zu beachten. Bei pharmakologischer Stressuntersuchung sollten zwei venöse Zugänge vorhanden sein und die Patienten über die speziellen Vorkehrungen (Adenosin: Koffeinkarenz; Dobutamin: keine Beta-Blocker) aufgeklärt werden. Bei Patienten mit Klaustrophobie helfen teilweise Spiegelkonstruktionen oder eine alternative Lagerungstechnik. Eventuell ist die Anwesenheit einer Begleitperson im Untersuchungsraum hilfreich. Kinder dürfen ab dem 14. Lebensjahr selbstständig der Untersuchung zustimmen oder diese ablehnen (Teilrechtsfähigkeit).

Zuweisung

Da die MRT des Herzens ein breites diagnostisches Spektrum bietet, sind eine klare Zuweisungsdiagnose und eine gezielte bzw. klinisch relevante Fragestellung notwendig. Die Zuweisung kann durch alle Fachbereiche erfolgen, nach entsprechender Konsultation des die MRT durchführenden Arztes zur Überprüfung der sinnvollen Indikation. Vorhandene kardiologische Vorbefunde (insbesondere eine Echokardiografie) und aktuelle Laborbefunde, insbesondere Kreatininwerte und glomeruläre Filtrationsrate vor Kontrastmittelgabe, sind beizulegen. Etwaige Kontraindikationen sind im Vorfeld abzuklären.

Zusammenfassung

Die MR-Untersuchung des Herzens hat sich als ergänzendes diagnostisches Verfahren etabliert und dient bei bestimmten Fragestellungen als Entscheidungshilfe im oberen Bereich der kardiologischen Diagnoseleiter. Mittels MRT können bei fast allen kardialen Erkrankungen relevante Zusatzinformationen gewonnen werden. Bei der Diagnostik der Myokarditis stellt die MRT die Methode der Wahl aller bildgebenden Verfahren dar. Die MRT hat bei der Vitalitätsdiagnostik einen zentralen Stellenwert zur Entscheidung betreffend Revaskularisation. Darüber hinaus kann mittels MRT eine sinnvolle Ischämiediagnostik angeboten werden. Im Rahmen der Abklärung von Kardiomyopathien kann die MRT wesentliche Informationen zur Genese liefern.

Eine weitere Verbreitung der Methode kann durch eine Standardisierung der Untersuchungsprotokolle, durch interdisziplinär abgestimmte Leitlinien zum Einsatz der MRT bei Erkrankungen des Herzens und durch qualifizierte Weiterbildung junger Ärzte erreicht werden.

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