02.09.2024

Bessere Beurteilung der koronaren Herzkrankheit möglich

Eine neuartige Methode der Computertomographie verbessert die Beurteilung der koronaren Herzkrankheit. So lassen sich Blutgefäße und Gefäßablagerungen genauer darstellen als bisher.

Bildquelle: Universitätsmedizin Mainz / Tilman Emrich. 3D-Rekonstruktionen einer Computertomographie des Herzens mit Verkalkungen der linken Herzkranzarterie. Die innovative Photon-Counting-Detektor CT ermöglicht eine höhere räumliche Auflösung (UHR, links) im Vergleich zur herkömmlichen CT (Standard, rechts). Dadurch kann der Grad der Gefäßeinengung besser beurteilt werden.

Eine neuartige Computertomographie (CT) mit einem sogenannten Photon-Counting-Detektor (PCD-CT) kann die Beurteilung der koronaren Herzerkrankung (KHK) verbessern. Durch die ultrahochauflösende PCD-CT lassen sich Blutgefäße und Gefäßablagerungen genauer darstellen als bisher. Über 50 Prozent der Patient:innen konnten einer Studie zufolge mithilfe der innovativen Diagnostikmethode in eine niedrigere Krankheitskategorie eingestuft werden (siehe Radiology, online seit 1.2.2024). Das berichten Forschende der Universitätsmedizin Mainz.  Die Technologie hat das Potenzial, die Patientenversorgung zu verbessern und Gesundheitskosten zu reduzieren. An der Universitätsmedizin Mainz wird das PCD-CT bereits routinemäßig bei Patient:innen mit schwerwiegenden Gefäßverkalkungen eingesetzt.

Die koronare Herzkrankheit (KHK) gehört zu den häufigsten Herzerkrankungen. Alleine in Deutschland sind mehr als fünf Millionen Menschen betroffen. In den meisten Fällen wird die KHK durch eine Verkalkung der Arterien, der sogenannten Arteriosklerose, verursacht. Durch die Ablagerungen verengen die Blutgefäße, die das Herz versorgen, stetig. Anfangs kommt es unter körperlicher Belastung zu Symptomen wie Brustschmerzen und Atemnot. Unbehandelt können sich aus den Ablagerungen Blutgerinnsel herauslösen, die das Gefäß vollständig verschließen und zu einem Herzinfarkt führen können.

Eine Herzuntersuchung mittels einer Computertomographie gehört zu den diagnostischen Verfahren, die eingesetzt werden, um eine koronare Herzerkrankung zu beurteilen. Diese Bildgebungsmethode stößt bisher jedoch insbesondere bei Betroffenen, bei denen die Ablagerungen bereits stark verkalkt sind, an ihre Grenzen. „Verkalkte Gefäßablagerungen haben eine höhere Dichte und erscheinen durch den sogenannten Calcium-Blooming-Effekt bei der Herz-CT als schwerwiegender, als sie es tatsächlich sind. Dies kann dazu führen, dass die Gefäßverengung, also die Stenose, überschätzt wird“, erklärt Dr. Tilman Emrich, Oberarzt in der Klinik und Poliklinik für diagnostische und interventionelle Radiologie der Universitätsmedizin Mainz und Assistenzprofessor für Radiologie an der Medical University of South Carolina in Charleston.

Eine neue Generation von Computertomographen, die sogenannten Photon-Counting-Detektor CTs (PCD-CT), haben im Vergleich zur konventionellen CT eine deutlich verbesserte Bildqualität. Darüber hinaus bieten sie eine bessere räumliche Auflösung. Sie trägt dazu bei, dass zwei benachbarte Strukturen wie das Gefäß und die Ablagerungen genauer unterschieden werden können. „Die neue Technologie könnte ein deutlicher Vorteil für Patientinnen und Patienten sein, deren Stenose durch den Blooming-Effekt überbewertet wurde. Durch die bessere Beurteilung der koronaren Herzerkrankung können sich die Empfehlungen für nachgelagerte Tests erheblich verändern. Dies kann potentiell unnötige invasive Eingriffe reduzieren sowie die Gesundheitskosten senken", so Emrich.

„Die innovative CT-Methode zeigt in unserer Studie ein deutliches Potenzial einen weiteren Schritt Richtung optimierter und patientenzentrierter Diagnostik und Behandlung der koronaren Herzerkrankung zu gehen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Bildgebungs- und klinisch-kardiologischen Experten zu fördern. Da es sich jedoch bei unserer Untersuchung um eine Simulationsstudie handelt, ist zunächst eine weitere Validierung der Ergebnisse in Vergleichsstudien erforderlich", betont Professorin Hell, Oberärztin am Zentrum für Kardiologie.

Bei der Computertomographie durchdringen energiegeladenen Teilchen aus Röntgenstrahlung das zu untersuchende Gewebe. Dabei verlieren die Teilchen Energie, abhängig davon, wie dicht oder durchlässig das Gewebe ist. Ein spezieller Detektor misst die restliche Teilchenenergie und wandelt sie in elektrische Signale um, aus denen ein Bild des Gewebes errechnet wird. Bisherige Detektoren brauchen einen zusätzlichen Umwandlungsschritt, um dieses elektrische Signal aus der gemessenen Energie zu generieren. Dabei fassen die Standard-Detektoren die Energie mehrerer Teilchen zusammen und es gehen Detailinformationen verloren. Der neuartige Photon-Counting-Detektor kann dagegen die einzelne Teilchenenergie direkt in ein elektrisches Signal umwandeln. Dadurch wird jedes Signal umgerechnet, so dass die CT-Bilder eine höhere räumliche Auflösung sowie eine bessere Qualität aufweisen.

Quelle: Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz