Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. Georg V. Sabin Dienstort: Elisabeth-Krankenhaus Essen Abt. Kardiologie und Angiologie

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1 Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. Georg V. Sabin Dienstort: Elisabeth-Krankenhaus Essen Abt. Kardiologie und Angiologie Detektion stummer Myokardinfarkte bei Patienten mit Stenosen der Arteria carotis interna durch kardiale Magnetresonanztomographie Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum vorgelegt von Marek Lowitsch aus Essen 2010

2 Dekan: Referent: Koreferent: Prof. Dr. Gert Muhr Prof. Dr. Georg V. Sabin PD. Dr. Christoph Hanefeld Tag der Mündlichen Prüfung:

3 meiner Mutter

4 Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung 10 2 Material und Methoden Patienten EKG Ausschlusskriterien Magnetresonanztomographie Zerebrovaskuläres MRT-Protokoll Kardiales MRT-Protokoll 22 3 Statistische Analyse 32 4 Ergebnisse 33 5 Diskussion 44 6 Zusammenfassung 49 7 Literaturverzeichnis 50 8 Danksagung 59 9 Lebenslauf 60 4

5 Verzeichnis der Abkürzungen (alphabetisch sortiert) ACE ACC ACI AHA ASS CMR EDV EF EKG ESV FA FoV HWI IT KG KHK LGE LVM LVOT MI MR MRA MRT Angiotensin-Converting Enzyme American College of Cardiology Arteria carotis interna American Heart Association Acetylsalicylsäure Cardiovascular magnetic resonance Enddiastolisches Volumen Ejektionsfraktion Elektrokardiogramm endsystolisches Volumen Flip angel Field of View Hinterwandinfarkt Infarkttransmuralität Körpergewicht Koronare Herzkrankheit late gadolinium enhancement Linksventrikuläre Muskelmasse (Gramm) Linksventrikulärer Ausflusstrakt Myokardinfarkt Magnet-Resonanz MR-Angiographie Magnetresonanztomographie 5

6 NYHA SD SSFP TE TEI TI TIA TR VWI WBS WHO New York Heart Association Schichtdicke Steady-state free precission Time to echo (Echozeit) Transmuraler Enhancement Index Time to invert (Inversionszeit) Transitorische ischämische Attacke Time to repeat (Repetitionszeit) Vorderwandinfarkt Wandbewegungsstörungen World Health Organisation 6

7 Verzeichnis der Tabellen Seite Tabelle 1 15 Klinische Charakteristika (n=77) Tabelle 2 27 Sequenzparameter der Inversion Recovery SSFP-Sequenz Tabelle 3 41 Übersicht der CMR Resultate (n=77) Tabelle 4 42 Übersicht über die Ergebnisse der Infarktgeschichte und des EKG im Vergleich mit den Resultaten der Patienten mit ACI-Stenose im LGE-CMR (n=70) 7

8 Verzeichnis der Abbildungen Seite Abbildung 1 20 Mikroangiopathische Veränderungen und hämodynamische Läsionen links zerebral Abbildung 2 21 Zerebrovaskuläre Magnetresonanztomographie zeigt eine hochgradige ACI-Stenose links Abbildung 3 23 Bildplanung Kardiales MRT Teil 1 Abbildung 4 24 Bildplanung Kardiales MRT Teil 2 Abbildung 5 25 Bildplanung Kardiales MRT Teil 3 Abbildung 6 26 Bildplanung Kardiales MRT Teil 4 Abbildung 7 29 Volumetrie der Ventrikelfunktion Abbildung 8 30 Volumetrie der Infarktgröße (LGE) 8

9 Seite Abbildung Segment-Modell für die kardiale Bildgebung der American Heart Association (AHA) Abbildung Untersuchungszeiten der MRT-Protokolle Abbildung Übersicht über die Resultate der zerebralen MRT bei Patienten mit ACI-Stenosen (n=70) Abbildung jährige Frau mit asymptomatischem ACI- Verschluss bei Nachweis einer KHK und Q-Zacken im EKG. Im MRT Zeichen eines großen Myokardinfarktes mittels LGE. Abbildung jähriger Mann mit asymptomatischem ACI-Verschluss ohne Nachweis einer KHK oder Q-Zacken im EKG. Im MRT jedoch Zeichen eines stummen Myokardinfarktes mittels LGE. 9

10 1 Einleitung Unverändert sind kardiovaskuläre Erkrankungen die häufigste Todesursache in den westlichen Industrienationen [9, 18, 22]. Darüber hinaus prognostiziert die World Health Organisation (WHO), dass kardiovaskuläre Erkrankungen sich in den nächsten zehn Jahren aufgrund der zunehmenden Industrialisierung der Entwicklungsländer (Schwellenländer) zu der weltweit führenden Todesursache entwickeln werden [3, 10, 40]. Verantwortlich sind die klassischen kardiovaskulären Risikofaktoren wie Geschlecht, hohes Alter, arterielle Hypertonie [16], Dyslipoproteinämie, Diabetes mellitus, Nikotinabusus und Übergewicht, die signifikant mit kardiovaskulären Ereignissen (Herzinfarkt, plötzlicher Herztod, Schlaganfall) assoziiert sind [1, 6, 19, 29]. Neben der erhöhten Mortalität und Morbidität sind kardiovaskuläre Erkrankungen aber auch mit einer hohen gesundheitsökonomischen Belastung verbunden. Bildgebende, klinische und pathologische Studien zeigen, dass die arteriosklerotische Erkrankung des Gefäßsystems multiterritorial auftritt: Der arteriosklerotische Befall eines arteriellen Stromgebietes ist im klinischen Alltag mit dem erhöhten Risiko von Ereignissen in anderen Stromgebieten des arteriellen Gefäßsystems verbunden. So weisen zum Beispiel 50% der Patienten mit symptomatischen hochgradigen Stenosen der Arteria carotis interna, die zur perkutanen Therapie (Stenting) vorgestellt werden, in präinterventionellen Koronarangiographien signifikante Stenosen der Koronararterien auf [11]. Der Schweregrad von Stenosen der Arteria carotis interna und das 10

11 Vorliegen bilateraler Stenosen erhöhen nicht nur das Risiko zerebraler, sondern auch kardialer Ereignisse [34]. In der Metaanalyse klinischer Studien über die Therapie symptomatischer Stenosen der Arteria carotis interna finden sich bei ca. 16% der Patienten Herzinfarkte in der Vorgeschichte [30]. Problematisch ist in diesem Zusammenhang der hohe Anteil klinisch stumm verlaufender Herzinfarkte, die erst im Rahmen von Routine-Elektrokardiogrammen als Infarkt-Q-Zacken auffallen. Man geht davon aus, dass ca. 25% der aufgrund von signifikanten Q-Zacken identifizierten Myokardinfarkte von Patient und Arzt nicht bemerkt wurden [15]. Aufgrund der niedrigen Sensitivität der EKG-Zeichen eines chronischen Myokardinfarktes (Q-Zacken) ist die Prävalenz stummer Myokardinfarkte (unrecognized / silent myocardial infarction) vermutlich wesentlich höher. Die kardiovaskulären Risikofaktoren arterielle Hypertonie und Diabetes mellitus sind mit einer besonderes hohen Prävalenz stummer Myokardinfarkte assoziiert [20]. Die 10-Jahres-Letalität stummer Myokardinfarkt ist mit 45 bis 55% vergleichbar oder sogar höher als bei Patienten mit klinisch apparentem Infarkt [14, 39]. Die kardiale Magnetresonanztomographie (CMR, cardiovascular magnetic resonance) hat in den letzten Jahren zunehmend klinische Verbreitung gefunden. [2, 35] Herausragendes Merkmal der CMR ist neben ihrer biologischen Verträglichkeit (Fehlen ionisierender Strahlung) die Kombination unterschiedlicher Pulssequenzen zu einem Untersuchungsprotokoll. So können zum Beispiel Spin-Echo-Sequenzen zur Beurteilung der kardialen Morphologie, Cine-Sequenzen [23] zur Analyse der Ventrikel- und 11

12 Herzklappenfunktion mit Perfusionsmessungen des Myokards [31] mit angiographischen Darstellungen des Gefäßsystems kombiniert werden. Nach intravenöser Injektion gadoliniumhaltiger Kontrastmittel kann mit Hilfe spezieller Gradientenecho-Sequenzen normales von pathologischem Myokard differenziert werden. Auf den entsprechenden MRT- Bildern stellt sich normales Myokard signalarm (dunkel) und pathologisch verändertes Myokard (Nekrose, Narbe, Fibrose) signalintensiv dar. Diese Signalverstärkung durch Kontrastmittelanreicherung im pathologischen Myokard wird als late gadolinium enhancement bezeichnet [33]. Gadoliniumhaltige Kontrastmittel sind extrazelluläre Kontrastmittel die nach wenigen Kreislaufpassagen vollständig in den Extrazellularraum diffundieren. Bei akuten und chronischen Myokardinfarkten können die Kontrastmittelmoleküle die betroffenen Myokardareale nur verzögert erreichen; sie finden aber ein durch Nekrose (akuter Infarkt) oder Narbe (chronischer Infarkt) vergrößerten Extrazellularraum vor. Hieraus resultiert eine im Vergleich zum gesunden Myokard verspätete aber erhöhte Kontrastmittelkonzentration im kranken Myokard. Nach Auswaschung des Kontrastmittels aus dem gesunden Myokard (10-20 Minuten nach Injektion) ist der Unterschied am ausgeprägtesten. Zusätzlich werden beim LGE-Imaging Sequenzen mit einem so genannten inversion recovery Präpuls verwendet, die das Signal aus dem gesunden Myokard minimieren. Dank der hohen räumlichen Auflösung der CMR von 1,4x1,6 mm in der Bildebene können mittels LGE auch kleine subendokardialen Narben detektiert werden die der Diagnostik 12

13 durch andere Verfahren wie der Myokardszintigraphie entgehen [36]. Die Infarktgröße (LGE) hat eine starke prognostische Bedeutung für kardiale Ereignisse im weiteren klinischen Verlauf [12, 26, 38]. Auch kleine subendokardiale Infarkte, die möglicherweise klinisch stumm verlaufen, sind mit einem erhöhtem kardialen Risiko verbunden. So zeigte eine aktuelle Studie bei 195 Patienten, die sich unter dem Verdacht einer Koronaren Herzerkrankung zur CMR vorstellten, nicht nur einen hohen Anteil an stummer Myokardinfarkte, sondern auch eine starke prognostische Bedeutung [17]. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Prävalenz stummer Myokardinfarkte bei Patienten mit Stenosen der Arteria carotis interna zu untersuchen. Hierzu wurde die präinterventionelle MR- Angiographie der Hals- und Kopfgefäße um ein kardiales MRT- Protokoll ergänzt und die Häufigkeit der klinischen Diagnose Myokardinfarkt aus EKG und Vorgeschichte mit der Häufigkeit infarkttypischen LGE im CMR verglichen. 13

14 2 Material und Methoden 2.1 Patienten Prospektiv wurden 77 konsekutive Patienten (47 Männer, 30 Frauen, mittleres Alter 68±7 Jahre, Jahre) mit duplexsonographisch gesicherter symptomatischer Stenose der Arteria carotis interna eingeschlossen. Als Teil des diagnostischen work-up vor operativer oder interventioneller Therapie der Carotisstenose war für diese Patienten ein MRT der Hals und Kopfgefäße und des Schädels vorgesehen. Die Definition der kardiovaskulären Risikofaktoren arterielle Hypertonie, Hyperlipidämie, Diabetes mellitus, Nikotinabusus und die familiäre Disposition für eine KHK erfolgte wie publiziert[5, 9, 22, 40]. Das Vorliegen einer Koronaren Herzerkrankung wurde definiert als mindestens 50% Diameterstenose in einer Koronarangiographie und / oder einer interventionellen oder operativen Myokardrevaskularisation in der Vorgeschichte des Patienten. Die weiteren demografischen Daten sind in Tabelle 1 zusammengefasst. 14

15 Tabelle 1: Klinische Charakteristika (n=77) Alter (Jahre) 68 ± 7 Geschlecht 47 männlich (61%) Arterielle Hypertonie 60 (78%) Diabetes mellitus 27 (35%) Hyperlipidämie 49 (64%) MI in der Vorgeschichte 6 (8%) EKG-Infarkt Q 6 (8%) EKG-ST-Strecken Senkung 3 (4%) EKG-LSB 3 (4%) KHK (koronarangiographisch 48 (62%) gesichert) TIA 7 (9%) Zerebraler Insult 16 (21%) ACI Stenose 85/154 ICA (55%) bilaterale ACI-Stenose 34 (44%) leichtgradige ACI-Stenose 18 (12%) mittelgradige ACI-Stenose 31 (20%) hochgradige ACI-Stenose 36 (23%) ACI-Verschluss 17(11%) ACI-Stenose mit 11/85 (16%) hämodynamischen Muster der zerebralen Läsion Territorialer zerebraler Infarkt 13/85 (19%) 15

16 2.1.1 EKG Im Mittel wurde 1,2±1,0 Tage vor der MRT ein 12-Kanal-EKG abgeleitet. Von der Studie ausgeschlossen wurden Patienten mit einem kardialen Ereignis oder einer Koronarintervention im Zeitraum zwischen EKG-Aufzeichnung und MRT-Untersuchung. Zeichen eines Akutereignisses (z.b. St-Streckenhebung bei akutem Myokardinfarkt im Oberflächen-EKG führten ebenfalls zu einem Studienausschluss. Alle EKG wurden von einem Facharzt für Kardiologie befundet und stumme Myokardinfarkte aufgrund des Vorliegens signifikanter Q-Zacken in Übereinstimmung mit den Minnesota code criteria diagnostiziert. Die Befundung der EKG erfolgte geblindet bezüglich der MRT-Befunde und der medizinischen Vorgeschichte[13]. Der klinische Referenzstandard für die Diagnose eines Myokardinfarktes ergab sich folglich aus der Kombination von Infarkt-EKG und Infarktvorgeschichte. 16

17 2.1.2 Ausschlusskriterien - Patienten jünger als 18 Jahre - Metallische Implantate (z. B. Herzschrittmacher) - Allgemeine Kontraindikationen für eine MRT - Anaphylaktische oder anaphylaktoide Reaktionen auf Medikamente oder Kontrastmittel in der Vorgeschichte - hämodynamische Instabilität - mangelnde Compliance - Status nach operativer oder interventioneller Therapie einer ACI-Stenose - terminale Niereninsuffizienz - Instabile Angina pectoris - Klaustrophobie - Herzinsuffizienz NYHA IV Die Studie wurde in Übereinstimmung mit den Richtlinien der zuständigen Ethikkommission durchgeführt. Alle Patienten gaben nach ausführlicher Aufklärung ihr schriftliches Einverständnis ab. 17

18 2.2 Magnetresonanztomographie Alle MRT-Untersuchungen wurden an einem 1,5 Tesla MR- System (Magnetom Sonata, Siemens Healthcare, Erlangen) durchgeführt. Hierbei handelte es sich um ein Hochleistungsgradientensystem mit einer maximalen Slew-Rate von 200 mt/ms und einer maximalen Amplitude von 40 mt/m. Die Untersuchungen erfolgten in Rückenlage und Kopf voran, mit einer Phased-Array Oberflächenspule, zwei Wirbelsäulenspulen, einer Kopfspule und einer Phased-Array Halsspule. Zunächst erfolgte die MRT-Untersuchung von Schädel- und Gefäßen. Hierbei erhielten alle Patienten 0,2 mmol/kg/kg Gadodiamid (GE Healthcare Buchler, München) für die Angiographie. Im Anschluss wurde das fiberoptische EKG-System, die Oberflächenspule angelegt und die kardialen Sequenzen EKG-getriggert und in endinspiratorischer Atemanhalt akquiriert. Die Patientenposition blieb unverändert während des gesamten Untersuchungsablaufes. 18

19 2.2.1 Zerebrovaskuläres MRT-Protokoll Die axialen Bilder des gesamten Gehirns wurden unter Verwendung einer tir 2D sequence (TR 9000 ms, TE 122 ms, TI 2500 ms, FoV 173x230 mm, SD 6,0 mm), einer diffusionsgewichteten Sequenz (TR 2900 ms, TE 83 ms, FoV 230 x 230 mm, SD 6,0 mm, b Wert 0, 500, 1000), einer T2 gewichteten fast spin-echo 2D Sequenz (TR 4550 ms, TE 120 ms, FoV 173 x 230 mm, SD 6,0 mm) und einer T1 gewichteten spin-echo 2D Sequenz ( TR 500 ms, TE 12 ms, FoV 181 x 230 mm, SD 6,0 mm) angefertigt. Zusätzlich wurde eine kontrastverstärkte MR-Angiographie (koronar, TR 3,5 ms, TE 1,0 ms, FoV 200 x 320 ms, SD 1,0 mm) unter Verwendung eines Testbolus mit einer Injektionsdosis von 0,1 mmol/kg/körpergewicht durchgeführt. Alle Bilder wurden unabhängig voneinander durch zwei Neuroradiologen angesehen und unter folgenden Kriterien analysiert: Grad der Stenose (keine, leicht-, mittel-, hochgradige Stenose oder Verschluss), Grad der Mikroangiopathie (keine, leicht-, mittel- oder schwergradig) und Infarktcharakteristika (kein, hämodynamischer oder territorialer Infarkt) wurden beurteilt. Um eine Einteilung der Patienten bezüglich des Grads ihrer Arteriosklerose zu ermöglichen wurde jedem Stenosegrad eine Zahl zugeordnet (keine Stenose: 0, leichtgradige Stenose: 1, mittelgradige Stenose: 2, hochgradige Stenose: 3, Verschluss: 4), die Werte beider Seiten wurden addiert und das Ergebnis zu einer Klassifizierung zusammengefasst: Grad I (1-2), Grad II (3-4), Grad III (5-6) und Grad IV (7-8). 19

20 Dieses Vorgehen wurde gewählt, da die NASCET Kriterien in der MR Angiographie nicht anwendbar sind. Abbildung 1: Mikroangiopathische Veränderungen und hämodynamische Läsionen links zerebral. 20

21 Abbildung 2: Zerebrovaskuläre Magnetresonanztomographie zeigt eine hochgradige ACI-Stenose links 21

22 2.2.2 Kardiales MRT- Protokoll Begonnen wurde mit so genannten Localizer-Sequenzen zur Bestimmung der Herzposition und stufenweiser Entwicklung der mehrfach angulierten kardialen Standardbildebenen. Die Darstellung der ventrikulären Funktion erfolgte mittels segmentierter steady-state free precession (SSFP) Sequenzen (true FISP; TR = 3ms, TE = 1,5ms, FA = 60 ) in Läng sachsen und kontinuierlichen Kurzachsen-Orientierungen des linken Ventrikels. Um die Aufnahmezeit zu verkürzen wurden mittels shared-phase imaging drei Schichten in einem Atemanhalt akquiriert. Einzelheiten zur Planung der ventrikulären Funktionsanalyse zeigen die Abbildungen 3-6. Das LGE-Imaging erfolgte in korrespondierenden Kurzachsenorientierungen unter Nutzung des im Rahmen der Angiographie der Hals- und Kopfgefässe applizierten Kontrastmittels. Die Volumetrie der LGE- Areale wird in Abbildung 8 beschrieben. Verwendet wurde eine single-shot steady-state free precession (SSFP) Sequenz mit einem inversion recovery Prepuls (TR = 2;4 ms, TE = 1,1 ms, TI = ms, FA = 50 ). Die ge nauen Sequenzparameter sind in Tabelle 2 aufgeführt. Dadurch konnte der gesamte linke Ventrikel in kontinuierlichen Achsen in einem Atemanhalt dargestellt werden. 22

23 Abbildung 3: Bildplanung Kardiales MRT Teil 1 23

24 Abbildung 4: Bildplanung Kardiales MRT Teil 2 24

25 Abbildung 5: Bildplanung Kardiales MRT Teil 3 25

26 Abbildung 6: Bildplanung Kardiales MRT Teil 4 26

27 Tabelle 2: Sequenzparameter der Inversion Recovery SSFP- Sequenz Repetition Time,TR (ms) 2,4 Echo Time,TE (ms) 1,08 Flip angle ( ) 50 Field of View (mm) 340 Matrixgröße (mm x mm) 132 x 192 Pixelgröße (mm x mm) 2,4 x 1,8 Schichtdicke (mm) 8 Bandbreite (Hz/Pixel) 1180 Die Befundung erfolgte durch zwei unabhängige, geblindete Untersucher (Kardiologen / Radiologen) auf der Basis des 17- Segment Models der AHA / ACC [15]. In nicht eindeutigen Fällen wurde eine gemeinsame Begutachtung (consensus reading) vorgenommen. Für jedes Segment wurden gemäß dem standardisierten 17- Segment-Modell (siehe Abbildung 7) für die kardiale Bildgebung der American Heart Association (AHA) [11] folgende Punkte registriert : LGE o 0 = Kein LGE o 1 = 1-25 % Transmuralität o 2 = % Transmuralität o 3 = % Transmuralität o 4 = % Transmuralität 27

28 Wandbewegungsstörung des linken Ventrikels in den SSFP- Cine-Sequenzen o 0 = Ungestörte Kontraktion o 1 = Geringe Hypokinesie o 2 = Ausgeprägte Hypokinesie o 3 = Akinesie o 4 = Dyskinesie Die Analyse der linksventrikulären Funktion erfolgte offline an einer externen Arbeitsstation unter Verwendung semiautomatischer postprocessing Software (Argus, Siemens Healthcare, Erlangen) und der Scheibchensummations-Methode. Hierbei berechnet sich die linksventrikuläre Ejektionsfraktion aus den Volumina des linken Ventrikels nach der folgenden Formel [7]. EF = (EDV-ESV) : EDV EF Ejektionsfraktion EDV Enddiastolisches Volumen ESV Endsystolisches Volumen Die Analyse der Infarktgröße (LGE) erfolgt aus den kurzen Achsen der inversion recovery SSFP-Sequenz nach Kontrastmittelgabe unter Verwendung der Scheibchensummations-Methode nach schichtweiser manueller Planimetrie. 28

29 Abbildung 7: Volumetrie der Ventrikelfunktion 29

30 Abbildung 8: Volumetrie der Infarktgröße (LGE) 30

31 1. basal anterior 7. mid. anterior 13. apikal anterior 2. basal anteroseptal8. mid. anteroseptal 14. apikal septal 3. basal inferoseptal 9. mid. inferoseptal 15. apikal inferior 4. basal inferior 10. mid. inferior 16. apikal lateral 5. basal inferolateral11. mid. inferolateral 17. Apex 6. basal anterolateral12. mid. anterolateral Abbildung 9: 17-Segment-Modell für die kardiale Bildgebung der American Heart Association (AHA) [40] 31

32 3 Statistische Analyse Kontinuierliche Variabeln wurden als Mittelwerte mit einer Standardabweichung, kategorische Variabeln als Summenwerte oder in Prozent dargestellt. Sensitivitäten, Spezifitäten, negative und positive prädiktive Werte wurden nach Standarddefinitionen berechnet. Kappa-Statistik wurde zur Berechnung der Übereinstimmung von Methoden und Observern verwendet. Mit einem Wilcoxon signed-rank Test wurde die Infarktgröße (LGE) in den Patientengruppen mit und ohne Infarkt-Q im EKG verglichen. Ein P-Wert kleiner 0,05 %, wurde als statistisch signifikant betrachtet. Die statistische Analyse wurde durchgeführt unter Verwendung von SPSS (Version ; SPSS, Chicago). 32

33 4 Ergebnisse Bei allen 77 Patienten konnte das kombinierte zerebrovaskulärkardiale MRT-Protokoll vollständig durchgeführt werden. Es traten keine Nebenwirkung auf, die Untersuchungen mussten nicht vorzeitig abgebrochen werden. Die Gesamtuntersuchungszeit betrug 43±6 Minuten, inklusive 11±3 Minuten für das kardiale MRT-Protokoll Zerebrovaskuläre MRT Untersuchungsdauer (min) Kardiale MRT Untersuchungsdauer (min) Gesamte Untersuchungsdauer (min) Abbildung 10: Untersuchungszeiten der MRT-Protokolle 33

34 60 Patienten (78%) hatten einen arteriellen Hypertonus und 27 (35%) litten an Diabetes mellitus. Klinisch imponierte bei 7 (9%) Patienten eine transitorisch ischämische Attacke und bei 16 (21 %) Patienten ein kompletter Schlaganfall. Bei 7 Patienten konnte die aufgrund der Vordiagnostik vermutete ACI-Stenose mit der MRA ausgeschlossen werden. Von 154 ACI zeigte sich bei 85 (55,2%) eine Stenose in der MR- Angiographie, wobei sich bei 17 (11%) Fällen ein Verschluss zeigte. Von 85 ACI-Stenosen, zeigte sich bei 36 (23,4%) eine schwergradige, bei 31 (20,1%) eine mittelgradige und bei 18 (11,7%) eine leichtgradige Stenose. 32 Patienten (44,7%) mit einer ACI-Stenose zeigten bilaterale Stenosen oder Gefäßverschlüsse. Bei 15 (21,4%) Patienten wurde der Schweregrad der Stenose als erstgradig, bei 36 (51,4%) Patienten als zweitgradig, bei 17 (24,3%) Patienten als drittgradig und bei zwei (2,9%) Patienten als eine viertgradige Carotisstenose beschrieben. Im zerebralen MRT wurden hochgradige mikroangiopathische Veränderungen bei 11 (15,7%) Patienten mit ACI-Stenose festgestellt, mittelgradige bei 24 (34,3%) und leichtgradige bei 10 (14,3%) der Patienten. Bei 25 (35,7%) Patienten konnten keine mikroangiopatischen Läsionen beobachtet werden (siehe Abbildung 11). 34

35 100% IV beides 90% 80% III schwer-gradig territorial 70% mittel-gradig hämodynamisch 60% 50% 40% II leicht-gradig 30% unauffällig 20% 10% I Unauffällig 0% Stenosegrad Mikroangiopathie zerebraler Infarkt Abbildung 11: Übersicht über die Resultate der zerebralen MRT bei Patienten mit ACI-Stenosen (n=70) Von 7 Patienten, die keine ACI-Stenose in der MRA aufwiesen, zeigten 2 (28,6%) moderate mikroangiopathische Veränderungen. Läsionen im Rahmen hämodynamischer Veränderungen wurden bei 11 (15,7%) Patienten mit ACI-Stenosen festgestellt, territoriale Infarkte bei 13 (18,6 %), und die Kombination aus sowohl hämodynamische Veränderungen als auch territorialem Infarkt, wurde bei einem Patienten gesehen. Von 7 Patienten ohne in der MRA gesicherte ACI-Stenose wies ein Patient hämodynamische Läsionen, ein anderer einen territorialen Infarkt und 5 (71,4%) keine Veränderungen auf. Von 70 Patienten mit ACI - Stenosen hatten 44 (63%) eine KHK in der Vorgeschichte, gesichert durch aktuelle oder zurückliegende Koronarangiographien. 35

36 Ein Myokardinfarkt in der Anamnese bestand bei 5 (7%) Patienten, im EKG wurde bei 5 (7%) Patienten eine Infarkt-Q- Zacke diagnostiziert. Auf der Grundlage des klinischen kombinierten Referenzstandardes aus EKG und Infarktvorgeschichte wurden 7 (10%) Patienten als Infarktpatienten klassifiziert. Ein infarkttypisches LGE fanden wir bei 29 (41%) Patienten: 9 Vorderwand- und 20 Hinterwandinfarkte. Die beiden voneinander unabhängig befundenden Ärzte erreichten bei 28 Patienten ein übereinstimmendes Ergebnis bezüglich der LGE. Es wurde lediglich bei einem Patienten eine gemeinsame Befundung (consensus reading) für ein einstimmiges Ergebnis benötigt. Das kappa value für die Übereinstimmung der beiden unabhängig befunden Fachärzte betrug in unserer Studie 0,97. Alle 5 Patienten mit Nachweis einer Q-Zacke im EKG waren LGE positiv. Dahingegen fanden sich bei 24 der 29 (83%) Patienten mit LGE keine infarkttypischen EKG-Veränderungen. Von 5 Patienten, die eine positive Myokardinfarkt-Vorgeschichte aufwiesen, hatte ein Patient kein LGE im MRT. Der Kappa-Test zeigte keinen Zusammenhang zwischen den LGE Resultaten und dem EKG (kappa = 0,196). Es konnte kein Zusammenhang mit einem positiven Myokardinfarkt in der Vorgeschichte (kappa = 0,129) festgestellt werden und auch nur ein minimaler Zusammenhang zwischen EKG und medizinischer Vorgeschichte (kappa = 0,205) darstellt werden. Die Übersicht über die Resultate von CMR, EKG und medizinischer Vorgeschichte sind in Tabelle 3 und 4 aufgeführt. 36

37 Fallbeispiel 1 Eine 65-jährige Frau mit asymptomatischem Verschluss der rechten Arteria carotis interna. Die medizinische Vorgeschichte ergab sowohl eine angiographisch gesicherte Koronare Herzkrankheit, als auch einen alten Myokardinfarkt bei Hyperlipidämie und arterieller Hypertonie. Das EKG zeigte Q- Zacken in den inferioren Ableitungen (III, avf). Die linksventrikuläre Funktion war in den SSFP-Sequenzen systolisch global mittelgradig eingeschränkt. Die kontrastverstärkte MRT zeigte ein ausgedehntes LGE in den inferioren bis inferolateralen myokardialen Segmenten 4, 5, 10, 11, 15 (siehe Pfeile), welches auf einen klinisch relevanten Myokardinfarkt hinweist (Abbildung 12). 37

38 Abbildung 12: 65-jährige Frau mit asymptomatischem ACI- Verschluss bei Nachweis einer KHK und Q-Zacken im EKG. Im MRT Zeichen eines großen Myokardinfarktes mittels LGE. 38

39 Fallbeispiel 2 Ein 64-jähriger Mann mit asymptomatischem Verschluss der linken Arteria carotis interna. In der Vorgeschichte wurde eine koronare Herzkrankheit weder angiograpisch gesichert, noch war ein vorausgegangener Myokardinfarkt anamnestisch bekannt. Kardiovaskuläre Risikofaktoren waren eine Hyperlipidämie und ein arterieller Hypertonus. Es gab keinen Nachweis von Q-Zacken in den inferioren EKG-Ableitungen (III, avf). Die linksventrikuläre Funktion war in der Cine-CMR nicht eingeschränkt. Das kontrastverstärkte MRT zeigte ein geringfügiges subendokardiales LGE im basalen inferioren myokardialen Segment (siehe Pfeile), welches auf einen klinisch stummen Myokardinfarkt hinweist (Abbildung 13). 39

40 Abbildung 13: 64-jähriger Mann mit asymptomatischem ACI- Verschluss ohne Nachweis einer KHK oder Q-Zacken im EKG. Im MRT jedoch Zeichen eines stummen Myokardinfarktes mittels LGE. 40

41 Tabelle 3: Übersicht der CMR Resultate (n=77) EF (%) 55 ± 13 EDV 89 ± 29 ESV 41 ± 23 LVM (gr) 30 ± 39 Infarktnachweis 31 (40%) VWI 10 (13%) HWI 21 (27%) Infarktmasse 9 ± 10 WBS leicht 23 (30%) WBS mittel 3 (4%) WBS schwer 5 (7%) WBS Akinesie 1 (1%) IT 0% 47 (61%) IT 1-25% 10 (13%) IT 26-50% 9 (12%) IT 51-75% 6 (8%) IT % 5 (7%) Gesamte Untersuchungszeit (min) 43 ± 6 Untersuchungszeit Herz (min) 11 ± 3 41

42 Tabelle 4: Übersicht über die Ergebnisse der Infarktgeschichte und des EKG im Vergleich mit den Resultaten der Patienten mit ACI-Stenose im LGE-CMR (n=70). LGE + LGE kappa Wert (n=29) (n=41) EKG Q-Zacke ,196 EKG Q-Zacke ,196 Vorgeschichte MI ,129 Vorgeschichte MI 4 1 0,129 + Klinischer ,205 Referenzstandard * - Klinischer Referenzstandard * ,205 Alle Zahlen sind absolute Patientenzahlen. * Für die Definition des klinischen Referenzstandards, siehe Methodikteil im Text. + = positiv - = negativ 42

43 Für eine positive Q-Zacke im EKG bei vorhandenem LGE ergeben sich folgende Werte: o Sensitivität: 17% o Spezifität: 100% o positiv prädiktiver Wert: 100% o negativ prädiktiver Wert: 63% Betrachtet man den kombinierten Referenzstandard aus EKG und Infarktanamnese ergeben sich die folgenden Werte für die diagnostische Genauigkeit: o Sensitivität : 21% o Spezitifität: 98% o Positiv prädiktiver Wert: 86% o Negativ prädiktiver Wert: 64% Bei Patienten ohne Q-Welle im EKG (n=24) lag die Infarktgröße der linksventrikulären Masse bei 6,9±5,6%. Im Vergleich dazu lag die Infarktgröße bei Patienten mit Q-Welle im EKG (n=5) bei der linksventrikulären Masse bei 18.0±7,0% (p<0,01). Für den TEI brachten die Gruppen mit und ohne Q-Welle keine signifikanten Unterschiede. Q-Zacken wurden festgestellt bei 1 Patient mit TEI 0-25%, 2 Patienten mit TEI 26-50%, 2 Patienten mit TEI 51-75% und 1 Patient mit TEI von %. 43

44 5 Diskussion Die vorliegende Arbeit zeigt eine hohe Prävalenz von klinisch stummen Myokardinfarkten diagnostiziert durch late gadolinum enhancement in einem Kollektiv von Patienten mit Stenosen der Arteria carotis interna. So wurde bei 70 Patienten mit einer ACI- Stenose ein Myokardinfarkt lediglich bei 5 Patienten durch ein EKG diagnostiziert, während im Vergleich dazu 29 (41%) Patienten ein infarkttypisches LGE aufwiesen. Bekannt ist, dass Patienten mit einer Arteria carotis interna Stenose ein erhöhtes Risiko für Myokardinfarkte und plötzlichen Herztod auf der Basis einer KHK aufweisen. Patienten mit einem stummen Myokardinfarkt wiederum haben ein höheres Risiko für einen plötzlichen Herztod im Vergleich zu Patienten mit einem symptomatischen Myokardinfarkt. Die Diagnose eines Myokardinfarktes basiert auf typischen Beschwerden, EKG-Veränderungen und der Aktivierung kardialer Biomarker ( Herzenzyme ) [20]. Auch in der Akutphase eines Myokardinfarktes ist die Enzymaktivierung zum Teil nur flüchtig, so dass einige Infarkte in dieser Situation in der klinischen Routine unbemerkt bleiben [4, 24]. Für die klinische Diagnose eines chronischen Myokardinfarktes sind die Q-Zacken im EKG das entscheidende Kriterium. Die Ausbildung von Q-Zacken jedoch kann schon in der Frühphase fehlen oder anfänglich präsente Q-Zacken verschwinden wieder im Verlauf [20, 39]. Auf diese Weise wird beim Routine-EKG eine beträchtliche Anzahl an Myokardinfarkten wegen der geringen Sensitivität und Spezifität der Methode nicht bzw. falsch negativ 44

45 diagnostiziert. Mit LGE als bildgebenden Referenzstandard für die Detektion kleiner Myokardnarben konnten wir zeigen, dass: 1. das Hinzufügen eines kardialen MR (CMR) zum supraaortalen MR-Angiographie Protokoll möglich ist und bei einer durchschnittlich nur 11 Minuten längeren Untersuchungszeit im Scanner von den Patienten gut toleriert wird. 2. im Vergleich zu früheren, auf klinischen Daten beruhenden Studien, LGE eine größere Anzahl von Patienten mit einer ACI-Stenose erfasst, die als zusätzlichen Risikofaktor einen MI aufwiesen. In der vorliegenden Arbeit fanden wir Myokardinfarkte (LGE) bei 41% der Patienten. 3. das LGE sowohl signifikant mehr Myokardinfarkte als EKG (7%), die medizinische Vorgeschichte (7%) alleine und die Kombination von EKG und medizinischer Vorgeschichte (10%) detektiert. In Vergleichsstudien von EKG und CMR erwies sich das Infarktvolumen (LGE) als ein besserer Prädiktor für das Auftreten von Q-Zacken im Oberflächen-EKG als die transmurale Ausdehnung der Infarktnarbe [14, 34]. Auch in unserer Studie blieben hauptsächlich kleine Infarktnarben vom EKG unentdeckt. Ein Zusammenhang mit der Infarkttransmuralität zeigte sich nicht. Die prognostische Bedeutung auch kleiner, klinisch stummer und nur über den Weg des LGE-CMR diagnostizierbarer Myokardinfarkte ist bekannt. Eine zusätzliche Risikostratifizierung 45