Detektion, Quantifizierung und morphologische Charakterisierung atherosklerotischer Läsionen der Koronargefäße mit der kardialen Mehrschicht-Spiral-Computertomographie

Der technische Fortschritt im Bereich der kardialen
Computertomographie ermöglicht durch die Einführung der
Mehrschicht-Spiral-CT (MSCT) und die damit verbundene verbesserte
zeitliche wie auch räumliche Auflösung neue Möglichkeiten in der
nicht invasiven Diagnostik der koronaren Herzerkrankung (KHK). Die
Grundlage dieser Erkrankung bilden atherosklerotische Veränderungen
der Herzkranzgefäße. Mit Hilfe der MSCT lässt sich diese auf zwei
unterschiedliche Arten darstellen. Zum einen kommt hierbei die
Detektion von Koronarkalk in einem nativen CT-Scan zum Einsatz.
Kalk spiegelt nicht nur das Vorhandensein von atherosklerotischen
Läsionen wieder, sondern die Menge an Verkalkung, quantifizierbar
in unterschiedlichen Scores (Agatston-Score, Kalkvolumen- und
Massescore) korreliert mit dem Ausmaß der koronaren Atherosklerose.
Allerdings müssen atherosklerotische Plaques nicht zwangsläufig
Kalkeinlagerungen aufweisen. Durch die zusätzliche Applikation
eines Kontrastmittels gelingt die Darstellung der Koronargefäße in
ihrem gesamten Verlauf sowie zudem von Wandveränderungen dieser
epikardialen Arterien. Eine beträchtliche Zahl von Studien an
kleineren Patientenkollektiven konnte zeigen, dass sich mit Hilfe
dieser Modalität mittel- bis höchstgradige Stenosen detektieren
lassen. In der vorliegenden Arbeit wurde der diagnostische
Stellenwert der kontrastmittelverstärkten MSCT-Angiographie (MSCTA)
zur morphologischen Differenzierung und Quantifizierung
atherosklerotischer Plaques der Herzkranzgefäße (Plaque-Imaging)
evaluiert. In einer Vergleichsstudie mit dem intravaskulären
Ultraschall, dem derzeitigen Goldstandard, an 46 konsekutiven
Patienten sollte die Sensitivität und Spezifität der
16-Zeilen-CT-Angiographie (Sensation 16, Siemens Medical Solutions,
Forchheim, Deutschland) bei der morphologischen Klassifizierung der
Plaques untersucht werden. Hierbei wurden mit der MSCTA in 62 von
80 (78%) 3-mm-Koronarsubsegmenten echoarme weiche Läsionen richtig
identifiziert. 87 von 112 (78%) Subsegmenten enthielten nach
CT-Analyse echoreiche fibröse Läsionen und in 150 von 158 (95%)
Subsegmenten konnten verkalkte Areale richtig detektiert werden. In
484 von 525 (92%) Gefäßabschnitten ließen sich atherosklerotische
Veränderungen richtig ausschließen. Vorraussetzung waren hierbei
eine minimale mittlere Dicke des Plaques von 1,5 mm und ein
minimaler mittlerer EEM-Durchmesser des analysierten Segments von
2,5 mm im intravaskulären Ultraschall (IVUS). Entsprechend der
verschiedenen Plaquemorphologien im IVUS konnten signifikant
unterschiedliche CT-Dichtewerte für echoarme weiche Läsionen von 49
± 22 Hounsfield-Einheiten (HU) bei einer Spannweite von 14 bis 82
HU, für echoreiche fibröse Areale von 91 ± 22 HU (Spannweite: 34
bis 125 HU) und für kalzifizierte Plaques von 391 ± 156 HU
(Spannweite: 162 bis 820 HU) berechnet werden. Damit zeigte sich
eine Dichtewert-Überlappung innerhalb der nicht kalzifizierten
Läsionen, die sich durch die Natur atherosklerotischer
Veränderungen als auch durch die Messunschärfe des IVUS erklären
lässt: demnach ist eine strikte Trennung zwischen echoarmen und
echoreichen Gewebeanteilen selbst mit dieser invasiven Modalität
nicht eindeutig möglich, vor allem unter dem Gesichtspunkt des
pathologischen Prozesses der Atherosklerose an sich, bei dem
unterschiedliche Stadien von Veränderungen nebeneinander und auch
innerhalb eines erkrankten Abschnitts existieren können. Basierend
auf diesen Erkenntnissen initiierten wir eine weitere Studie, die
eine hypothetische Variabilität hinsichtlich der vorherrschenden
Plaquemorphologie bei Patienten mit einer unterschiedlichen
Manifestation einer KHK herausarbeiten sollte. Dazu wurden 21
Patienten (18 Männer, 3 Frauen, mittleres Alter: 64,3 ± 8 Jahre)
mit einem akuten Myokardinfarkt (AMI) als Erstmanifestation in der
unmittelbaren Vorgeschichte (14 ± 5 Tage), sowie 19 Patienten (17
Männer, 2 Frauen, mittleres Alter: 68,5 ± 9 Jahre) mit einer
stabilen Angina pectoris-Symptomatik (SAP) eingeschlossen. Mit
Hilfe eines 4-Zeilen-Scanners (Volume Zoom, Siemens Medical
Solutions, Forchheim, Deutschland) ließen sich signifikante
Unterschiede beider Gruppen bezüglich der atherosklerotischen
Plaquelast einerseits und der vorherrschenden Morphologie
andererseits aufzeigen, die eine enge Korrelation zum klinischen
Beschwerdebild aufwiesen. So konnten wir in dem SAP-Kollektiv
insgesamt signifikant mehr Koronarkalk und verkalkte Plaquefläche
nachweisen (Kalkvolumenscore: 631,4 ± 676,3 vs. 322,4 ± 366,2 [p
< 0,04]; Fläche verkalkter Läsionen: 141,88 mm2 vs. 56,9 mm2 [p
< 0,003]). Die AMI-Patienten wiesen im Gegenzug insgesamt
weniger Plaquefläche auf, die von signifikant mehr nicht verkalkten
Läsionen eingenommen wurde (Gesamtplaquefläche: 121,2 mm2 vs.
187,88 mm2 [p < 0,005]; Fläche nicht verkalkter Areale: 26,7 mm2
vs. 7,3 mm2 [p < 0,001]). Damit konnten wir erstmalig, nicht
invasiv Unterschiede hinsichtlich der Plaquezusammensetzung und
–last bei Patientenkollektiven mit einer unterschiedlichen
klinischen Manifestation der koronaren Herzerkrankung bestätigen.
Zusammengenommen eröffnet die MSCTA als derzeit einzige nicht
invasive Methode, die Möglichkeit einer zuverlässigen Detektion
koronarer Plaques. Dies könnte sich nutzbringend bei der
Risikostratifizierung zukünftiger koronarer Ereignisse
asymptomatischer, wie auch symptomatischer Patienten einsetzten
lassen. Außerdem gestattet diese Modalität, zumindest theoretisch,
ein nicht invasives Follow-up der Plaqueprogression oder möglicher
Effekte medikamentöser Therapiestrategien. Größere Studien, vor
allem an Patientenkollektiven mit einer geringen
Pretest-Wahrscheinlichkeit für eine KHK müssen folgen, um den
klinischen Stellenwert dieses vielversprechenden Verfahrens in
prospektiven Ansätzen zu evaluieren.