Bildgebung des überwinternden und betäubten Myokards

Gegenwärtige Ansätze zur Feststellung der Lebensfähigkeit des überwinternden Myokards

Bei der Beurteilung von Perfusion, Membranintegrität und Stoffwechsel können folgende Verfahren eingesetzt werden:

• Regionale Perfusionsprüfung: 201Tl-Szintigraphie, 99mTc-Sestamibi (MIBI), 99mTc-Tetrafosmin

• PET: 82Rb, 13NH3, 18FDG, 14C-Acetat

• MRI zur Beurteilung der regionalen Perfusion und Wandfunktion.

• Für die Beurteilung der regionalen Funktion kann Folgendes verwendet werden:

  • Verabreichung von Nitroglyzerin

  • Postextrasystolische Potenzierung (PESP)

  • Niedrig-Verabreichung von Katecholaminen in niedriger Dosis

  • Echokardiographie

  • Belastungstests

Der Einsatz der nuklearen Bildgebung zur Erkennung von Myokard im Winterschlaf beruht auf dem Nachweis der Membranintegrität und/oder der Stoffwechselaktivität innerhalb des Myokards im Winterschlaf. Die myokardiale Retention des Kaliumanalogons 201Tl kann mit Hilfe der Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) nachgewiesen werden. Im gesunden Myokard ist die Thalliumaufnahme anfänglich hoch, nimmt aber innerhalb von Stunden rasch ab.

Normale Thalliumaufnahmewerte bei Belastung und Thalliumdefekte, die sich auf den nach einer Verzögerung von 3 bis 4 Stunden aufgenommenen Bildern umverteilen, sind genaue Prädiktoren für ein lebensfähiges Myokard. Das Fehlen oder der Mangel an Thalliumaufnahme weist jedoch nicht unbedingt auf eine Myokardvernarbung hin, da ein stark ischämisches, aber lebensfähiges Myokard sowie eine Mischung aus Narben und lebensfähigem Myokard auch einen „irreversiblen Defekt“

Gibson und Mitarbeiter wiesen nach, dass sich bei 45 % der Segmente mit irreversiblem Defekt die Thalliumaufnahme nach CABG verbesserte. Etwa 25 % der präoperativ akinetischen und dyskinetischen Segmente (wie durch 201Tl-Defekte nachgewiesen) zeigten eine verbesserte Perfusion. Dieser Befund steht im Gegensatz zu den 75 % postoperativer Verbesserung in gesunden und hypokinetischen Segmenten.

Segmente, die sich wahrscheinlich verbessern, haben eine Thalliumaktivität, die mehr als 50 % der Aktivität des gesunden Myokards beträgt. Daher sind Standard-Umverteilungsbilder, die nach 3 bis 4 Stunden gewonnen werden, möglicherweise nicht hilfreich bei der Unterscheidung zwischen hibernierendem Myokard und vernarbtem Myokard. 45-75 % der persistierenden frühen Defekte weisen nach der Revaskularisation eine normale Perfusion auf.

Eine Wiederinjektion oder ein 24-Stunden-Thallium-Protokoll kann die Fehleinschätzung eines irreversiblen Defekts verringern. 31-52 % der Defekte zeigen eine verbesserte 201Tl-Aufnahme nach einer Tracer-Reinjektion nach Belastung mit einer geringeren 201Tl-Dosis (1 mCi). Einige Untersucher empfehlen, die Aufnahmen 24 Stunden nach der Injektion zu wiederholen. Eine kleine Anzahl von Segmenten (3-4 %) zeigt jedoch einen gewissen Grad an Reversibilität. (Siehe das Bild unten.)

Überwintertes und betäubtes Myokard. Vergleichende Häufigkeit der 4-Stunden-Reversibilität und der späten Reversibilität in 1047 Segmenten mit einem anfänglichen Belastungsperfusionsdefekt. Die P-Werte ergeben sich aus einem Vergleich des Prozentsatzes der Segmente, die sowohl bei der 4-Stunden- als auch bei der späten Bildgebung reversibel waren (43 %), mit dem Prozentsatz der Segmente, die nur bei der 4-Stunden-Bildgebung reversibel waren (27 %).

PET-Bildgebung

PET wird oft als Goldstandard für den Nachweis von lebensfähigem Myokard angesehen. In frühen Studien wurde versucht herauszufinden, ob Thallium unter Verwendung des Standard-Stress-Redistributionsprotokolls den Infarkt und/oder das Narbengewebe überbewertet. Die Studienergebnisse weisen eindeutig darauf hin, dass der oxidative Stoffwechsel im ischämischen und hibernierenden Myokard erhalten bleibt. Im ischämischen und hibernierenden Myokard verschiebt sich die regionale Substratnutzung von freien Fettsäuren zu Glukose.

Die Produktion des Glukoseproteintransporter-Proteins (GLUT) ist erhöht, wie von Schwaiger et al. gezeigt wurde, ebenso wie die Expression des myokardialen Glukosetransporter-Messenger-RNA-Proteins bei Patienten mit fortgeschrittener KHK. Die Glukoseverwertung wird wiederum von einer Reihe von Faktoren wie der Koronarperfusion, der Herzarbeit sowie Insulin- und Hormonwirkungen beeinflusst. FDG ist ein Glukoseanalogon, das im Myokard intrazellulär zu FDG-6-Phosphat phosphoryliert wird. Eine erhöhte Aufnahme von 18FDG im Verhältnis zur Perfusion oder zu einer Fehlanpassung des Flusses und des Stoffwechsels ist ein Hinweis auf ein überwinterndes Myokard, während angepasste Defekte auf Narbengewebe hinweisen; Werte dazwischen stellen gesundes, mit Fibrose vermischtes Myokardgewebe dar.

Die präoperative Messung des regionalen Flusses und der Aufnahme von 18FDG kann zur genauen Vorhersage der funktionellen Erholung nach einer Revaskularisierung bei Patienten mit eingeschränkter Herzkammerfunktion verwendet werden. Die mit PET-Bildern erzielte Vorhersagegenauigkeit ist mit einem positiven Vorhersagewert (PPV) von 80-87 % und einem negativen Vorhersagewert (NPV) von 82-100 % mit der von Thalliumbildern vergleichbar. Bei der quantitativen Analyse sind Thallium-Bilder nach dem Stress-Umverteilungs-Injektionsprotokoll mit den Standard-PET-Stoffwechselbildern vergleichbar, wie von Tamaki et al. bestätigt wurde.

Tabelle 1 zeigt die möglichen Beziehungen zwischen diesen Messungen.

Tabelle 1. Potenzielle Beziehung zwischen regionaler Wandbewegung, Blutfluss, und FDG-Aufnahme (Tabelle in einem neuen Fenster öffnen)

Bei einem PET-Perfusions-Stoffwechsel-Fehlanpassungsprotokoll können drei Muster der myokardialen Lebensfähigkeit auftretenMetabolismus-Mismatch-Protokoll auftreten. Das Muster der Perfusions-Stoffwechsel-Kongruenz zeigt entweder eine übereinstimmend reduzierte, fehlende oder regionale Myokardperfusion und FDG-Aufnahme. Bei schweren Fällen bedeutet dies einen transmuralen Infarkt und eine irreversible LV-Funktion. Ein Muster, bei dem ein leichter bis mäßiger Fluss mit dem Stoffwechsel übereinstimmt, deutet auf das Vorhandensein von sowohl lebensfähigem als auch nicht lebensfähigem Gewebe in einer bestimmten Myokardregion hin. Ist dagegen die regionale myokardiale FDG-Aufnahme im Vergleich zum Blutfluss unverhältnismäßig stark erhöht, wird dieses Muster als Perfusions-Metabolismus-Missverhältnis bezeichnet. Dieses Muster ähnelt sehr stark dem des überwinternden Myokards.

Im Vergleich zur Thallium-Bildgebung liefert die FDG-PET-Bildgebung bessere Ergebnisse bei der Unterscheidung von lebensfähigem Myokard und vernarbtem Myokard. Brunken et al. veröffentlichten Daten aus einem Vergleich von tomographischen Thalliumbildern mit PET-Bildern; 47 % der irreversiblen Thalliumdefekte wurden auf PET-Bildern als lebensfähig identifiziert.

Tamaki et al. bestätigten diese Ergebnisse anschließend in zwei Vergleichsstudien von SPECT und PET, in denen 38-42 % der irreversiblen Thalliumdefekte eine erhöhte FDG-Aufnahme aufwiesen, die auf lebensfähiges Myokard schließen ließ. Somit hat die konventionelle 201Tl-Belastungsbildgebung im Vergleich zur PET einen geringen prädiktiven Wert bei der Erkennung von lebensfähigem Myokard. Brunken et al. fanden vergleichbare Ergebnisse zwischen der Thallium-Aufnahme in Ruhe und den FDG-PET-Befunden. (Siehe nachstehendes Bild.)

Überwinterndes und betäubtes Myokard. Das Balkendiagramm zeigt die Korrelation zwischen einer Verbesserung der regionalen Funktion nach einer koronaren Bypass-Operation und der präoperativen Thallium-201-Aufnahme in Untergruppen von 176 Segmenten mit schwerer Asynergie (schwere Hypokinese, Akinese und Dyskinese). Das Segment mit normaler oder leicht hypokinetischer Wandbewegung vor der Operation wurde von der Analyse ausgeschlossen.

Wenn diese Gemeinsamkeiten berücksichtigt werden, liefern beide Thallium-Protokolle zufriedenstellende Informationen. Die PET liefert Informationen über den regionalen Blutfluss, und die Stoffwechselfunktion wird unabhängig vom Fluss bewertet. Die höheren Kosten und die begrenzte Verfügbarkeit schließen eine breite Anwendung aus; die Genehmigung der Kostenübernahme durch die Health Care Financing Administration (HCFA) hat jedoch das Interesse an dieser Bildgebungstechnik neu geweckt.

Thallium-Szintigraphie

Die Thallium-Szintigraphie umfasst die Bildgebung der frühen Umverteilung unter Belastung, die Bildgebung der späten Umverteilung nach 8-24 Stunden, die Bildgebung der Reinjektion und die Bildgebung der Umverteilung in Ruhe.

Im überwinternden Myokard ist die anfängliche Aufnahme gering, steigt dann aber allmählich an; dieses Phänomen hängt mit der Umverteilung von 201Tl zusammen. Die regionale Thalliumaktivität bei der frühen (nach 3-4 Stunden) oder späten (nach 8-72 Stunden) Umverteilung nach der Belastung wurde verwendet, um die Verteilung lebensfähiger Myokardzellen und das Ausmaß der Myokardfibrose zu zeigen. Die Bestimmung des Schweregrads des Defekts der 201Tl-Aufnahme nach der Umverteilung ist ebenfalls wichtig.

Zur Beurteilung der Myokardfunktion und -lebensfähigkeit werden verschiedene Protokolle, einschließlich der Reinjektion, verwendet. Yang et al. und Kiat et al. führten späte Bildgebung bei 118 Patienten mit KHK durch. In den Studien wurde eine späte Umverteilung bei 53 % der Patienten beobachtet, aber nur bei 22 % der Segmente mit einem 4-stündigen irreversiblen Defekt wurde sie festgestellt. Eine mögliche Erklärung für die späte Umverteilung könnte darin bestehen, dass die anfängliche Thalliumaufnahme während der Belastung in bestimmten ischämischen Myokardregionen ausreichend reduziert ist, so dass sie auf den frühen 3-4-Stunden-Bildern weiterhin das Erscheinungsbild eines vernarbten Myokards nachahmt. Wenn also mehr Zeit für die Umverteilung zur Verfügung steht, lassen sich mehr lebensfähige Segmente von vernarbtem oder fibrotischem Myokard unterscheiden. Die späte Thalliumumverteilung ist, sofern vorhanden, ein genauer Indikator für lebensfähiges Myokard.

Kiat et al. zeigten, dass sich 95 % der Segmente mit später Umverteilung nach einer Revaskularisierung verbesserten. Das Fehlen einer Thallium-Umverteilung auf späten Bildern ist jedoch ein ungenauer Marker für Nicht-Lebensfähigkeit; 37 % der Segmente, die auf Bildern, die sowohl nach 3 bis 4 als auch nach 24 Stunden aufgenommen wurden, irreversibel blieben, verbesserten sich auch nach der Revaskularisation. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass auch nach der Aufnahme von späten Redistributionsbildern diese Maßnahme weiterhin zu einer Überschätzung der Häufigkeit und des Ausmaßes von myokardialem Narbengewebe führt.

Andererseits verbessert die Reinjektion von zusätzlichem Thallium unmittelbar nach der konventionellen 3-4-Stunden-Bildgebung die Erkennung von lebensfähigem Myokard in 31-49 % der Regionen, die auf den konventionellen Redistributionsbildern als irreversible Perfusionsdefekte interpretiert wurden. Die vorliegenden Daten deuten darauf hin, dass die Thallium-Reinjektion bei ansonsten irreversiblen Defekten zur Vorhersage einer Verbesserung der regionalen Funktion nach der Revaskularisierung verwendet werden kann, mit einem PPV von 80-87 % und einem NPV von 82-100 %. Somit verbessert die Thallium-Reinjektion die Erkennung von lebensfähigem Myokard, wie in mehreren Studien gezeigt wurde, selbst wenn eine regionale quantitative Analyse verwendet wird. (Siehe das Bild unten.)

Hibernating und Stunned Myocardium. Vergleich der Sestamibi-Aufnahme mit der 2-Fluor-2-Desoxy-D-Glucose (FDG)-Aufnahme in Ruhe. Dargestellt ist ein Missverhältnis zwischen verminderter Perfusion in der inferolateralen Wand und erhaltener Stoffwechselaktivität, die mit Lebensfähigkeit vereinbar ist.

Einige Labors begannen mit der Verwendung des Stress-Injektionsprotokolls anstelle der Stress-Umverteilungs-Injektion und stellten fest, dass 25 % der reversiblen Segmente fälschlicherweise als irreversible Defekte identifiziert wurden. Man vermutet, dass dieses Ergebnis auf das Phänomen der differenziellen Aufnahme zurückzuführen ist, d. h. auf eine geringe differenzielle Aufnahme von Thallium nach der Reinjektion, die den Anschein eines anhaltenden Defekts erweckt. Die Daten deuten also darauf hin, dass die Techniken der Stress-Rückverteilung und der Stress-Rückverteilung nach 24 Stunden vergleichbare Informationen zur Identifizierung des größten Teils des ischämischen, aber lebensfähigen Myokards liefern können.

Ragosta et al. waren die ersten, die berichteten, dass Thallium-Perfusionsdefekte auf Ruhebildern bei Patienten mit KHK auftreten können, ohne dass ein akuter ischämischer Prozess oder ein früherer Myokardinfarkt vorliegt. Die verfügbaren Daten deuten darauf hin, dass die Thallium-Redistributionsbildgebung in Ruhe das lebensfähige Myokard in den meisten reversiblen Regionen abbildet, aber in bis zu zwei Dritteln der irreversiblen Regionen zu einer Unterschätzung des lebensfähigen Myokards führen kann.

Die quantitative Analyse verbessert den Nachweis des lebensfähigen Myokards. Die Ergebnisse aus dem Vergleich von Stress-Redistribution-Reinjektion und Stress-Reinjektion-24-Stunden-Bildgebung können zur Beurteilung des Ausmaßes und der Schwere der myokardialen Ischämie und Lebensfähigkeit herangezogen werden. Wenn die klinische Frage die Lebensfähigkeit betrifft, ist die Bildgebung der Ruhe-Umverteilung oder der späten Umverteilung eine gute Alternative, um lebensfähiges von nicht lebensfähigem Myokard zu unterscheiden. Eine späte Umverteilung von201 Tl, das in Ruhe injiziert wurde, kommt gelegentlich vor; nur 3 % der Segmente mit anfänglichen Thalliumdefekten wurden bei späten Umverteilungsbildern, die 20-24 Stunden später gewonnen wurden, als lebensfähig eingestuft. Die späte Umverteilung verbesserte die Vorhersage der funktionellen Erholung nach einer Revaskularisierung nicht signifikant. Daher können die meisten klinisch relevanten Informationen mit der konventionellen frühzeitigen Umverteilungsbildgebung in Ruhe gewonnen werden.

Dobutamin-Echokardiographie

Mehrere Gruppen haben die Rolle der Dobutamin-Echokardiographie bei der Vorhersage der Ergebnisse nach Revaskularisierungsverfahren bei Patienten mit schwerer chronischer KHK und hibernierendem Myokardium untersucht. Bei dieser nichtinvasiven Technik wird eine progressiv ansteigende Dosis Dobutamin verwendet, die zunächst die regionale Funktion verbessert und dann durch Erhöhung des myokardialen Sauerstoffbedarfs bei Vorliegen einer Koronarstenose ischämische Wandbewegungsstörungen hervorruft (siehe Abbildung unten).

Überwinternden und betäubten Myokards. Muster des relativen Flusses und der 2-Fluor-2-Desoxy-D-Glukose (FDG)-Aufnahme während der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) in chronisch dysfunktionalem Myokard. A, Normaler Fluss und FDG-Aufnahme bei anteroseptaler und apikaler Dysfunktion (Pfeile), die auf eine chronische Betäubung zurückzuführen ist. B, Ungleichgewicht zwischen Perfusion und Metabolismus mit reduziertem Fluss und erhaltenem Metabolismus, wie bei einem überwinternden Myokard. C: Übereinstimmende Verringerung des Flusses und des Stoffwechsels im Einklang mit Vernarbung. (Nach Tillisch et al. N Engl J Med. 1986 Apr; 314: 884-8.)

Das Ansprechen auf Dobutamin ist jedoch schwer zu interpretieren, da es von verschiedenen Faktoren abhängt, wie z. B. dem Umfang des lebensfähigen Myokards, dem Schweregrad der Koronarstenose, die für das überwinternde Myokard verantwortlich ist, und der Kollateralkreislauf. Die kontraktile Reaktion des lebensfähigen Myokards auf Dobutamin hängt wiederum von mehreren Faktoren ab.

Zu den Faktoren, die die kontraktile Reserve im überwinternden Myokard beeinflussen, gehören die folgenden:

• Ausmaß der interstitiellen Fibrose (Narbengewebe) im Myokard

• Sarkoplasmatisches Retikulum Funktion

• MBF in Ruhe

• CFR

Während der Dobutamin-Infusion, Ventrikelfunktion in Ruhe 1 der folgenden Reaktionen :

• Biphasische Reaktion mit Verbesserung der Wandbewegung bei niedrigen Dosen und Verschlechterung bei hohen Dosen (siehe Abbildung unten)

  Überwintertes und betäubtes Myokard. Die Positronen-Emissions-Tomographie zeigt die metabolische Lebensfähigkeit im Myokard mit persistierenden 24-Stunden-Thallium-201-Defekten, die mit der Einzelphotonen-Emissions-CT beobachtet wurden. (Adaptiert von Brunken et al. Circulation. 1992 Nov; 86: 1357-69.)

• Anhaltende Verbesserung der Wandbewegung bei niedrigen Dosen, mit weiterer Verbesserung bei höheren Dosen

• Verschlechterung der Wandbewegung in Ruhe ohne jegliche Verbesserung

• Keine Veränderung der Wandbewegung während der Dobutamin-Echokardiographie

Perrone-Filardi et al. untersuchten 18 Patienten mit chronischer KHK, die sich einer Revaskularisierung unterzogen, mit 2-dimensionaler Echokardiographie und inotroper Stimulation (Dobutamin). Während der Dobutamin-Infusion kam es in keinem der 79 hypoperfundierten dysfunktionalen Segmente zu einer weiteren Funktionsverschlechterung, während sich 46 (58 %) der dysfunktionalen Segmente funktionell um mindestens eine Score-Stufe verbesserten. Eine funktionelle Verbesserung wurde bei 35 der hypokinetischen Segmente beobachtet, die normokinetisch wurden; von 11 akinetischen Segmenten wurden 4 hypokinetisch und 7 normokinetisch. Die verbleibenden 33 dysfunktionalen, hypoperfundierten Segmente zeigten keine funktionelle Erholung. Von 48 hypoperfundierten dysfunktionalen Segmenten mit verbesserter Funktion nach der Revaskularisation verbesserten sich 42 (87 %) auch während der Dobutamin-Infusion, während sich 27 von 31 Segmenten mit unveränderter Funktion nach der Revaskularisation während der Infusion nicht verbesserten.

Die Sensitivität und Spezifität der Dobutamin-Infusionstechnik bei der Identifizierung dysfunktionaler Segmente, die in der Lage sind, ihre Funktion nach der Revaskularisation wiederherzustellen, betrug 88 % bzw. 87 %. Von 46 dysfunktionalen Segmenten, die sich während der Dobutamin-Infusion verbesserten, verbesserten sich 42 nach der Revaskularisation, im Gegensatz zu 6 (18 %) von 33 Segmenten, die sich während der Infusion nicht veränderten. Die positive und negative Genauigkeit bei der Vorhersage einer Funktionsverbesserung in dysfunktionalen, hypoperfundierten Segmenten nach der Revaskularisierung betrug somit 91 % bzw. 82 %. Die Daten deuten darauf hin, dass die meisten hypoperfundierten und dysfunktionalen Segmente in der Lage sind, ihre Funktion durch inotrope Stimulation zu verbessern. Diese Myokardsegmente verfügen trotz eines erhöhten myokardialen Sauerstoffbedarfs während der inotropen Stimulation über eine funktionelle und vasodilatatorische Reserve. Bemerkenswert ist, dass die Dobutamin-Technik eine geringere Sensitivität für die Vorhersage der Ergebnisse in Segmenten hat, die präoperativ akinetisch sind.

Afridi et al. fanden ähnliche Ergebnisse. Sie stellten fest, dass die biphasische Reaktion während der Dobutamininfusion der beste Prädiktor für eine Verbesserung ist. Die präinterventionelle Identifizierung einer verbesserten systolischen Wandverdickung mit inotroper Stimulation (niedrig dosiertes Dobutamin) in der Echokardiographie ist eine bevorzugte Methode. Lebensfähige Myokardsegmente verdicken sich als Reaktion auf Dobutamin. Mit zunehmender Dobutamindosis kommt es zu einer Verschlechterung der funktionellen Wandverdickung, und Akinese und fehlende Synergie führen zu der so genannten biphasischen Reaktion. Diese hat einen PPV (positiven prädiktiven Wert) von 83 % und einen NPV von 81 %. Der Befund einer biphasischen Reaktion hatte den höchsten Vorhersagewert für die Genesung. Sie kamen zu dem Schluss, dass eine niedrig- und hochdosierte Dobutamininfusion am besten geeignet ist, um die Notwendigkeit einer optimalen Beurteilung der Myokardvitalität zu beurteilen.

Das wichtigste Ergebnis aller Studien ist, dass die echokardiographische Erfassung der kontraktilen Reserve während einer niedrigdosierten Dobutamininfusion ein starker Prädiktor für die LV-Funktion nach einer koronaren Revaskularisation ist.

Scognamiglio et al. zeigten, dass die postextrasystolische Potenzierung (PESP) eine weitere empfindliche Methode zur Vorhersage des Ergebnisses nach einer Revaskularisation ist. Die Spezifität der beiden Methoden ist die gleiche. Die PESP hat gegenüber der Dobutamin-Infusion den Vorteil, dass sie eine maximale Kontraktilität erreicht, ohne eine Ischämie zu verursachen.

Tabelle 2 zeigt die Sensitivitäten und Spezifitäten der verschiedenen Techniken.

Tabelle 2. Sensitivität und Spezifität der verschiedenen Methoden beim Nachweis von hibernierendem Myokard in verschiedenen Studien (Tabelle in einem neuen Fenster öffnen)

Rolle von Technetium-99m

Tc-99m-MIBI wird nur geringfügig umverteilt, und es wird nicht von nekrotischem Myokard aufgenommen. Außerdem hat 99mTc eine kürzere Halbwertszeit (6 Stunden) als Thallium (2,8 Tage). Daher haben einige behauptet, dass die Verwendung von 99mTc-MIBI zu einer Unterschätzung des lebensfähigen Myokards führt. Wenn jedoch die Myokardperfusionsszintigraphie in Ruhe mit 99mTc-MIBI mit einer Nitroglycerin-Gabe vor der Injektion kombiniert wird, kann sie ebenso wirksam sein wie die Umverteilung mit 201Tl.

Die Vorhersage der funktionellen Erholung basiert auf der semiquantitativen Analyse der restlichen MIBI-Aufnahme in dysfunktionalen Segmenten im Vergleich zu entfernten Bereichen mit hoher Aufnahme. Ein Uptake von 50-60 % wird als Schwellenwert für lebensfähiges Gewebe verwendet. Udelson et al. verglichen die regionalen Aktivitäten von 201Tl und 99mTc-MIBI nach Injektion im Ruhezustand. Sie stellten fest, dass die quantitative Analyse der regionalen Aktivitäten von 201Tl und 99mTc-MIBI nach Injektionen im Ruhezustand zur Unterscheidung zwischen lebensfähigem und nicht lebensfähigem Myokard verwendet werden kann und dass die beiden Substanzen bei der Vorhersage der Erholung von Wandbewegungsanomalien nach einer Revaskularisierung vergleichbar sind.

Andere Studien haben eine viel geringere Korrelation zwischen dem Vorhandensein eines schweren Technetiumdefekts und der FDG-Aufnahme gezeigt. Die Hinzunahme eines EKG-Gatings und die Bewertung der regionalen Wandverdickung wurden ebenfalls als Techniken vorgeschlagen, um die Erkennung von lebensfähigem Myokard zu verbessern (siehe Abbildung unten). Infolgedessen wird Thallium zur Bestimmung der Lebensfähigkeit des Myokards gegenüber Technetium bevorzugt.

Überwintertes und betäubtes Myokard. Die Positronen-Emissions-Tomographie zeigt die metabolische Lebensfähigkeit im Myokard mit persistierenden 24-Stunden-Thallium-201-Defekten, die mit der Einzelphotonen-Emissions-CT beobachtet wurden. (Adaptiert von Brunken et al. Circulation. 1992 Nov; 86: 1357-69.)

Ebenso hat sich gezeigt, dass eine niedrig dosierte Dobutamin-Infusion mit 99mTc-MIBI-SPECT eine bessere Genauigkeit bei der Vorhersage der funktionellen Erholung bietet als eine Ruhe-SPECT. Ein optimales Viabilitäts-SPECT-Protokoll besteht daher aus einer 201Tl-Ruhebildgebung, gefolgt von einer Nitroglycerin-unterstützten, niedrig dosierten Dobutamin-99mTc-MIBI gated SPECT.

In dem Bemühen, den Einfluss der SPECT-Abschwächungskorrektur auf die Quantifizierung des überwinternden Myokards anhand von Perfusions-SPECT und 18F-FDG-PET zu bewerten, untersuchten die Forscher 20 Patienten, die sich in Ruhe einer 99mTc-Tetrofosmin-Perfusions-SPECT/CT und 18F-FDG-PET/CT unterzogen. Die Perfusionsbilder wurden ohne Abschwächungskorrektur (NC), mit Abschwächungskorrektur auf der Grundlage des CT aus der SPECT/CT (AC_SPECT) und mit Abschwächungskorrektur auf der Grundlage des CT aus der PET/CT (AC_PET) rekonstruiert. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass die AC von SPECT-Perfusionsscans mit einer von PET/CT-Scans abgeleiteten Abschwächungskarte möglich ist. Wenn AC nicht verfügbar ist, sollten Perfusionsscans mit NC-Normdatenbanken verglichen werden, um das Gesamtperfusionsdefizit (TPD), Hibernation und Mismatch zu bewerten.

Bewertung der regionalen Perfusion mit Perfusions-MRT

Aufgrund der nicht-invasiven Natur der MRT ist die cine-MRT (cMRI) des Herzens eine ausgezeichnete Methode zur Bewertung der regionalen Wandbewegung, wenn sie verfügbar ist. Baer und Mitarbeiter berichteten über die Ergebnisse bei 35 Patienten mit Myokardinfarkt und regionaler Akinese oder Dyskinese, die sich einer Ruhe- und Dobutamin-MRT sowie einer FDG-Analyse unterzogen. In dieser Studie wurden quantitative und funktionelle MRT-Parameter (enddiastolische Wanddicke in Ruhe bzw. Dobutamin-induzierte systolische Wandverdickung) als Marker für die Lebensfähigkeit des Myokards untersucht und mit der entsprechenden18 FDG-Aufnahme verglichen, die mittels PET ermittelt wurde.

Ein Vergleich der segmentalen MRT- und FDG-PET-Ergebnisse zeigte, dass die Dobutamin-induzierte Wandverdickung ein besserer Prädiktor für die restliche Stoffwechselaktivität war (Sensitivität, 81 %; Spezifität, 95 %; PPV, 96 %) als die enddiastolische Wanddicke (Sensitivität, 72 %; Spezifität, 89 %; PPV, 91 %). Unter Berücksichtigung beider Parameter verbesserte sich die Gesamtsensitivität der MRT auf 88 % für die mit FDG-PET ermittelte Stoffwechselaktivität, ohne dass die Spezifität (87 %) oder der PPV (92 %) wesentlich abnahmen.

Pearlman et al. verwendeten ein Schweinemodell zur Messung der Wandbewegung und Wandverdickung während des Herzzyklus. Sie verwendeten ein serielles Motion Assessment by Reference Tracking System (SMART), um die Herzbewegung zu analysieren. Es erhöhte den Kontrast zwischen den ischämischen und normalen Werten für die Wandbewegung und die Verdickung. Es ist doppelt so empfindlich bei der Erkennung von Anomalien der Wandbewegung und -verdickung und somit nützlich bei der Unterscheidung von ischämischem und normalem Myokard. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, um das System für die klinische Bewertung zu validieren (siehe Abbildung unten).

Winterschlafendes und betäubtes Myokard. Langachsige Bilder für die serielle Bewegungsanalyse durch Referenz-Tracking (SMART). A, End-Diastole. B, Spitzensystole. Der weiße Punkt markiert die Scharnierpunkte der Mitralklappe (obere Paare) und den Apex (untere Einzelpunkte). Die gepunktete Linie markiert die Position der kurzachsigen Bildebene, die das maximale Perfusionsdefizit in der Diastole zeigt. Die gestrichelte Linie in B zeigt, wohin sich die entsprechende Gewebeebene verschoben hat, wie auf der Grundlage der SMART-Befunde ermittelt. (Verwendet mit Genehmigung von Justin D Pearlman.)

Kim et al. berichteten über die Ergebnisse der verzögerten Gadoliniumanreicherung mit Gated-MRT zur Diagnose von hibernierendem Myokard. PPV und NPV lagen bei 71 % bzw. 79 % für kinetische und dyskinetische Segmente, ansonsten aber bei 88 % und 89 %.

Gadolinium-basierte Kontrastmittel wurden mit der Entwicklung einer nephrogenen systemischen Fibrose (NSF) oder einer nephrogenen fibrosierenden Dermopathie (NFD) in Verbindung gebracht. Weitere Informationen finden Sie unter Nephrogene Fibrosierende Dermopathie. Die Krankheit tritt bei Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Nierenerkrankung auf, nachdem sie ein Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis zur Verbesserung von MRT- oder MRA-Scans erhalten haben. NSF/NFD ist eine schwächende und manchmal tödliche Krankheit. Zu den Merkmalen gehören rote oder dunkle Flecken auf der Haut, Brennen, Juckreiz, Schwellung, Verhärtung und Straffung der Haut, gelbe Flecken auf dem Weißen der Augen, Gelenksteifheit mit Schwierigkeiten beim Bewegen oder Aufrichten der Arme, Hände, Beine oder Füße, Schmerzen tief in den Hüftknochen oder Rippen und Muskelschwäche. Weitere Informationen finden Sie in den FDA-Informationen über Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis oder bei Medscape.

Zusammenfassung

Bax et al. führten eine Meta-Analyse verschiedener Perfusionsbildgebungs- und Echokardiographietechniken und ihrer Nützlichkeit bei der Vorhersage der myokardialen Lebensfähigkeit durch (siehe das Bild unten). Die Daten zeigten, dass die Sensitivität bei der Vorhersage einer verbesserten regionalen kontraktilen Funktion nach einer Revaskularisierung für alle untersuchten Techniken hoch war; die Spezifität variierte jedoch stark und war bei der 201Tl-Stress-Redistributions- und 201Tl-Ruhe-Redistributions-Bildgebung am geringsten.

Die Spezifität war bei der Low-Dose-Dobutamin-Echokardiographie (LDDE) am höchsten. Andere Daten deuten darauf hin, dass die Dobutamin-MRT mit SMART-Tagging (Serial Motion Assessment Reference Tracking) und/oder Point-Trajectory-Assessment am genauesten ist, da sie eine bessere endokardiale Definition, eine höhere Auflösung und eine Korrektur von Tethering bietet. Das Verfahren befindet sich noch in der Entwicklung und ist nicht allgemein verfügbar. Der negative Vorhersagewert war bei MRT oder FDG-PET am höchsten.

Vorläufige Daten deuten darauf hin, dass die SMART-MRT möglicherweise genauer ist. Somit unterstützen die verfügbaren Daten die Verwendung der LDDE als erste Technik der Wahl für die Vorhersage der regionalen funktionellen Erholung bei Patienten mit chronischer ischämischer LV-Dysfunktion.

Überwinterndes und betäubtes Myokard. Kurzachsige Bilder für die serielle Bewegungsanalyse durch Referenz-Tracking (SMART). A, Ende der Diastole. B, Gleicher Pegel bei maximaler Systole. C, Verfolgte Ebene in der Spitzensystole. Die weißen Punkte markieren die Übergänge zwischen dem rechten und dem linken Ventrikel. Die gestrichelten Linien markieren die Position der Radiale durch das Zentrum des maximalen Perfusionsdefizits in der Diastole. Die gestrichelte Linie in C zeigt, wohin sich das entsprechende Radial, wie auf der Grundlage der SMART-Befunde bewertet, bewegt hat.

Empfängereigenschaften bewerten die Leistung der verschiedenen Tests im Hinblick auf den Kompromiss zwischen Sensitivität und Spezifität. Die nützlichsten Methoden haben eine hohe Fläche unter der Kurve des wahr-positiven Anteils (Sensitivität) gegenüber dem falsch-positiven Anteil (1-Spezifität) (z.B. .90-1.0). ROC-Daten haben gezeigt, dass mit FDG-PET, Dobutamin-Echokardiographie und Nitroglycerin-verstärkter 99mTc-MIBI-Bildgebung das rettungsfähige Myokard recht gut erkannt werden kann.