Quantitative Analyse der Herzmuskelperfusion (KAPSS)

Das Ziel der Studie ist es, die Aufnahme und Auswertung der Belastungsperfusion im Hinblick auf die Quantifizierung der Messergebnisse zu optimieren.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen bleiben die häufigste Todesursache bei Patienten in entwickelten Ländern. Eine der bedeutendsten Erkrankungen in dieser Gruppe ist die ischämische Herzkrankheit (KHK), ein Zustand, bei dem ein eingeschränkter Blutfluss durch die Koronararterien zu einer Myokardischämie führt.

Derzeit wird der Schwerpunkt auf nicht-invasive diagnostische Ansätze gelegt, um diesen Zustand zu erkennen. Eine solche Methode ist die Belastungs-Myokardperfusionsbildgebung.

Derzeit ist diese Untersuchung mittels Magnetresonanztomographie (MRT) hauptsächlich auf die qualitative Beurteilung beschränkt, bei der der Untersucher Perfusionsdefekte auf der Grundlage einer subjektiven visuellen Beurteilung des myokardialen Blutflusses bewertet, oder auf die semiquantitative Beurteilung, bei der der Blutfluss in einzelnen Myokardsegmenten anhand der Steigung von Signal-Zeit-Kurven bewertet wird. In dieser Studie werden Perfusionsdefekte in einzelnen Segmenten mittels quantitativer Analyse bewertet, d. h. direkte Berechnung des Blutflusses in Millilitern pro Gramm Myokardgewebe, und die Ergebnisse werden mit den oben genannten qualitativen und semiquantitativen Methoden, die derzeit in der klinischen Praxis verwendet werden, verglichen.

Im Gegensatz dazu bietet die quantitative Bewertung der Belastungsperfusion signifikante Vorteile, insbesondere die Möglichkeit einer objektiven Bewertung unabhängig vom untersuchenden Arzt, verbesserte diagnostische Genauigkeit und, wichtig, das Potenzial, Patienten mit diffusem Perfusionsdefizit in allen Gefäßterritorien zu diagnostizieren - zum Beispiel bei Patienten mit Dreigefäßerkrankung. Allerdings ist die vollständig quantifizierte Myokardperfusionsbeurteilung technisch anspruchsvoll und mit mehreren Einschränkungen verbunden. Die Untersuchung wird mit einem CE-gekennzeichneten Philips MRT-System durchgeführt, wobei verschiedene Frequenzen und Aufnahmemodule evaluiert werden.

Die folgenden quantitativen CMR-Perfusionsparameter werden analysiert:

Parameter Beschreibung Myokardialer Blutfluss (MBF) Blutfluss durch das Myokard, ausgedrückt in ml/min/g Gewebe. Gemessen für einzelne Myokardsegmente.

Myokardiale Perfusionsreserve (MPR) Verhältnis des MBF unter Belastung zum MBF in Ruhe: MPR = MBF_stress / MBF_rest, gibt die Perfusionsreserve an.

Arterielle Input-Funktion (AIF) Kontrastmittelkonzentration im linken Ventrikel oder der Aorta, dient als Referenz-Eingangssignal für die MBF-Berechnung.

Time to Peak (TTP) Zeit, die das myokardiale Signal benötigt, um nach Bolusgabe sein Maximum zu erreichen (Hinweis auf verzögerten Fluss).

Upslope Steigung der Anstiegsphase der Perfusionskurve - ein relatives Maß der Perfusion (wird oft in der semiquantitativen Analyse verwendet).

Peak Signal Intensity (PSI) Maximaler Signalwert nach Kontrastmittelankunft (seltener als eigenständiger Parameter verwendet).

Die Myokardperfusion wird nach dem standardmäßigen ESC-Perfusionsprotokoll durchgeführt, unter Verwendung eines Gadolinium-basierten Kontrastmittels (Gadovist) in einer Dosis von 0,1 mmol/kg (0,1 ml/kg), verabreicht mit 3-5 ml/s, gefolgt von 20 ml Kochsalzlösung. Das Kontrastmittel wird in zwei gleiche Dosen für die Belastungs- und Ruheperfusion aufgeteilt (0,05 ml/kg pro Perfusion). Als Stressoren werden Adenosin (kurze Infusion mit 140 µg/kg/min mittels Infusionspumpe) oder Regadenoson (400 µg intravenöser Bolus) verwendet.

Patienten mit relativen oder absoluten Kontraindikationen für Belastungstests werden von der Studie ausgeschlossen, einschließlich Patienten mit akutem Koronarsyndrom, lebensbedrohlichen Arrhythmien, schwerer COPD, AV-Block zweiten oder dritten Grades und Patienten mit Kontraindikationen für MRT (ferromagnetische Implantate, schwere Niereninsuffizienz, Schwangerschaft).

Das MRT-Protokoll überwacht den Kontrastmitteldurchgang durch das Myokard und die anschließende Auswaschung für mindestens eine Minute in ausgewählten Herzschichten (typischerweise drei parallele Kurzachsenschnitte von der Spitze bis zur Basis des linken Ventrikels). Während der Untersuchung werden grundlegende physiologische Parameter kontinuierlich überwacht, einschließlich EKG, Blutdruck, Sauerstoffsättigung (pO₂) und Atmung. Bei Bedarf kann die Belastungswirkung des verabrechten Agens durch Gabe von beispielsweise Aminophyllin sofort aufgehoben werden. Während der Aufnahme werden Änderungen der Kontrastmittelkonzentration (Signalintensität) im Zeitverlauf verfolgt. Eine gezielte Perfusionssequenz (Philips DYNs_BTFE_3sl) wird verwendet. Zur Quantifizierung wird diese Sequenz durch eine sehr kurze Markierungssequenz ergänzt, die quantitative Berechnungen ermöglicht, während die dynamischen und pharmakologischen Eigenschaften der Hauptperfusionssequenz unverändert bleiben. Nach der Untersuchung werden quantitative Parameter aus der Perfusionssequenz berechnet, um die erforderlichen Perfusionsmetriken zu erhalten.

Die Analyse der Hauptperfusionsparameter und anderer üblicher kardiovaskulärer Metriken erfolgt mit Philips IntelliSpace Portal und CVI42 Software.

Das Ziel des Projekts ist die Optimierung des Scan- und Auswertungsprozesses der Belastungsperfusions-MRT hin zu einer vollständigen Quantifizierung der Messergebnisse durch Zusammenarbeit zwischen der klinischen Einrichtung und dem MRT-Systemhersteller.