
Nicht-invasive Diagnostik
Dank modernster Diagnostik können Krankheiten an Herz und Gefäßen heute gut erkannt werden, häufig noch bevor Beschwerden auftreten.
Überblick über verschiedene kardiologische Untersuchungsmethoden
Duplexsonografie
Die Duplexsonografie ist eine sehr aussagekräftige, für den Patienten indes schonende Methode zur Untersuchung der Blutgefäße. Sie ermöglicht die gleichzeitige Betrachtung der Beschaffenheit von Gefäßen und Gefäßwänden und der Blutfließgeschwindigkeit in Arterien und Venen.
Die Blutfließgeschwindigkeit erlaubt einer Aussage zu Verengung, Verschluss oder krankhafter Flussumkehr in den Gefäßen. Die Beschaffenheit der Gefäße und deren Wände gibt Hinweise auf die Ursache der Flussstörung (z. B. atherosklerotisch oder entzündlich bedingt).
Die Duplexsonografie wird u. a. eingesetzt bei Verdacht auf:
- Thrombosen (Blutgerinnsel) und Krampfaderleiden
- Atherosklerose (Arteriosklerose, Arterienverkalkung)
- Herzerkrankungen
- Durchblutungsstörungen
- Aneurysmen (Aussackungen der Arterien)
- Wachstumsstörung des Ungeborenen
Das Verfahren wird darüber hinaus bei der Therapiekontrolle, beispielsweise nach gefäßchirurgischen Eingriffen, eingesetzt.
Eine Duplexsonografie verläuft im Prinzip wie jede andere Ultraschalluntersuchung. Zunächst wird auf die zu untersuchende Körperregion ein Gel aufgetragen, damit die Luft zwischen Gerät und Haut die Ultraschallwellen nicht stört. Anschließend wird der Ultraschallkopf zur betroffenen Körperstelle geführt. Die Untersuchung wird mit nicht hörbaren Ultraschallwellen durchgeführt, die sich vom normalen Schall durch eine andere Schwingungsfrequenz unterscheiden und ungefährlich für den Menschen sind.
Mit der Duplexsonografie können die Blutgefäße (Venen und Arterien) der Beine, Arme, des Halses und des Bauchraums direkt untersucht werden. Dadurch ist es möglich geworden, zunehmend auf Röntgenuntersuchungen mit Kontrastmittel zu verzichten. Die ausbleibende Strahlenbelastung ist somit ein weiterer wichtiger Vorteil der Duplexsonografie gegenüber vielen anderen diagnostischen Verfahren.
Echokardiografie
Die Echokardiografie bezeichnet die Ultraschalluntersuchung des Herzens. Sie liefert wichtige und unverzichtbare Informationen über die Struktur und die Funktion des Herzens und der Herzklappen und gehört zu den wichtigsten nicht invasiven und somit schonenden Untersuchungsmethoden in der Kardiologie. Mit der Echokardiografie lassen sich Herzfehler eines Kindes bereits im Mutterleib erfassen.
Die Echokardiografie wird bei Verdacht auf Krankheiten des Herzmuskels, bei Durchblutungsstörungen des Herzens, bei angeborenen oder erworbenen Herzfehlern sowie bei Erkrankungen der Herzklappen und der zum Herzen führenden Gefäße eingesetzt.
Hauptanwendungsgebiete sind:
- Herzkranzgefäßerkrankungen
- Bluthochdruck
- Herzmuskelerkrankungen
- Herzklappenfehler
- Angeborene Herzfehler
- Erworbene Herzfehler
- Erkrankungen der Hauptschlagader
Eine Echokardiografie kann prinzipiell von „außen“ durch Aufsetzen eines Schallkopfs oder von „innen“ durch Einführen einer Echokardiografiesonde in die Speiseröhre durchgeführt werden.
Bei der transthorakalen Echokardiografie (TTE) wird der Ultraschallkopf auf den Brustkorb aufgesetzt. Der Patient liegt auf einer Liege auf der Seite und kann bei der Untersuchung zusehen. Der Arzt untersucht nun das Herz aus verschiedenen Perspektiven, um u. a. Hinweise auf die Größe der Herzhöhlen, die Dicke der Herzwände und die Funktion der Herzkammern sowie der Herzklappen zu gewinnen.
Für spezielle Fragestellungen ist es notwendig, das Herz über die Speiseröhre zu untersuchen. Bei der transösophagealen Echokardiografie (TEE), umgangssprachlich auch Schluckechokardiografie genannt, wird – ähnlich wie bei einer Magenspiegelung – eine Sonografiesonde, die mit einem kleinen Ultraschallkopf versehen ist, in die Speiseröhre vorgebracht. Modernste Technologie erlaubt dem untersuchenden Arzt, den Blickwinkel bei der Untersuchung frei zu wählen und das Herz dreidimensional darzustellen. Der Patient erhält eine örtliche Betäubung des Rachens, was das Einführen der Sonde erleichtert und angenehmer macht. Auf Wunsch wird eine leichte Schlafnarkose verabreicht.
Elektrokardiografie (EKG)
Damit der Herzmuskel gleichmäßig pumpen kann, benötigt er wiederkehrende elektrische Impulse. Diese haben ihren Ursprung im Sinusknoten, dem natürlichen Taktgeber im rechten Vorhof.
Jedes Zusammenziehen des Herzmuskels geht mit einer elektrischen Erregung einher. Sie folgt einem bestimmten Muster, das sich bei jedem Herzschlag wiederholt. Die dadurch entstehenden Spannungsänderungen können an der Körperoberfläche mit Elektroden gemessen werden. Das Elektrokardiografiegerät zeichnet die Signale auf und erzeugt eine Herzstromkurve: das Elektrokardiogramm oder kurz EKG.
Entwickelt wurde die Elektrokardiografie Ende des 19. Jahrhunderts vom niederländischen Arzt Willem Einthoven, der die theoretischen Grundlagen zum Lesen der „Herzschrift“ schuf. Für diese Leistung erhielt er 1924 den Medizinnobelpreis. Heute ist das Verfahren aus dem medizinischen Alltag nicht mehr wegzudenken.
Die Aufzeichnung der Erregungsbildung, -leitung und -rückbildung im Herzen liefert dem Arzt Hinweise auf verschiedenste Herzerkrankungen wie:
- Herzinfarkt
- koronare Herzerkrankung
- Herzinsuffizienz
- Herzrhythmusstörungen, beispielsweise Vorhofflimmern, zu langsamer Herzschlag (Bradykardie), zu schneller Herzschlag (Tachykardie), Herzstolpern (Extrasystolie) und Vorhofflattern
- Herzklappenerkrankungen
- Herzmuskelentzündung (Myokarditis)
- Herzbeutelentzündung (Perikarditis)
- Verdickungen der Herzwand
- abnorme Belastungen der rechten oder linken Herzhälfte
- bestimmte Störungen des Elektrolythaushalts, beispielsweise Kaliummangel
- Überdosierung einiger Medikamente
- manche Lungenerkrankungen, beispielsweise Lungenembolie
Das mit Abstand am häufigsten eingesetzte EKG-Verfahren ist das Ruhe-EKG, das meist im Liegen, manchmal auch im Sitzen durchgeführt wird. Die elektrischen Impulse werden mithilfe von Elektroden an Armen, Beinen und Brustkorb gemessen und dann vom EKG-Gerät als Kurve dargestellt. Das Ruhe-EKG ist auch ein Bestandteil bei der Vorbereitung auf Operationen sowie bei Routineuntersuchungen, wie z. B. Gesundheitschecks.
Durch ein Langzeit-EKG lässt sich der Herzrhythmus weit besser beurteilen. Hier wird das EKG über einen Zeitraum von 24 Stunden mit einem tragbaren Gerät gemessen und gespeichert.
Ruhe- und Langzeit-EKG sind vollständig schmerzfrei, haben keine Nebenwirkungen und bergen somit keinerlei Risiken.
Bei manchen Herz-Kreislauf-Erkrankungentreten Störungen erst unter Belastung auf. Hier kann ein Belastungs-EKG hilfreich sein. Die Messung erfolgt unter dynamischer Belastung auf einem Ergometer (stationäres Fahrrad oder Laufband), wobei der Arzt sowohl die Herzstromkurve als auch den Blutdruck und Puls des Patienten beobachtet. Beim Belastungs-EKG sind ernsthafte Zwischenfälle zwar selten, können aber vorkommen. Deshalb überwacht der Arzt den Patienten bei der Untersuchung.
Dennoch liefert das EKG hinsichtlich der meisten Diagnosen nur Hinweise und darf nicht unabhängig vom klinischen Bild beurteilt werden. Lediglich bei Störungen des Herzrhythmus oder der Erregungsleitung ist aus dem EKG allein meist schon eine klare Diagnose zu stellen.
Magnetresonanztomographie (MRT)
Bei der Magnetresonanztomografie (MRT, auch Kernspintomografie genannt) werden mithilfe eines starken Magnetfeldes und Hochfrequenzimpulsen Bilder und Filmaufnahmen vom Inneren des Körpers erstellt. Die Magnetresonanztomografie arbeitet somit ohne Röntgenstrahlen und kann deshalb so oft wie nötig ohne Risiko für den Patienten wiederholt werden.
Prinzipiell ist die Untersuchung nahezu aller Körperregionen in beliebiger Schnittebene möglich. Aufgrund des hohen Weichteilkontrastes ist die Kernspintomografie besonders gut geeignet für die Darstellung des Gehirns, der Wirbelsäule und der Gelenke. Auch die Bauch- und Beckenorgane können mit speziellen Spulen sehr gut untersucht werden. Weiterhin können die Gefäße vom Kopf bis einschließlich zu den Beinen untersucht und Engstellen in diesen dargestellt werden. Lediglich lufthaltige Organe wie beispielsweise die Lunge eignen sich nur eingeschränkt für eine MRT-Untersuchung.
Die Magnetresonanztomografie des Herzens ist in der Lage, das schlagende Herz abzubilden, und gestattet so eine präzise Beurteilung der Anatomie, der Beschaffenheit und der Pumpleistung. Die Herz-MRT wird insbesondere eingesetzt zur
- Darstellung der Herzfunktion
- Darstellung der Herzdurchblutung
- Darstellung von Herzmuskelerkrankungen
- Beurteilung von Narbengewebe nach Herzinfarkten
- Beurteilung von angeborenen oder erworbenen Herzfehlern
Darüber hinaus kann durch eine sogenannte Stress-MRT-Untersuchung festgestellt werden, ob Durchblutungsstörungen des Herzmuskels durch verengte Herzkranzarterien vorliegen. Ähnlich wie bei anderen Belastungstests wird das Herz dabei einer kontrollierten Belastung ausgesetzt, allerdings wird diese nicht durch physische Anstrengung erzeugt, sondern durch Infusion eines Medikaments.
Je nach Fragestellung wird ein individueller Untersuchungsablauf festgelegt.
Anhand eines standardisierten Frage- und Informationsbogens wird der Patient durch den Arzt über die Untersuchung, die möglicherweise notwendige Kontrastmittelapplikation und die gelegentlich notwendige Gabe von Medikamenten aufgeklärt und hat die Möglichkeit, offene Fragen zu besprechen. Bestehen keine Kontraindikationen für die Untersuchung, wird eine Plastikkanüle für die Kontrastmittelinjektion in einer Armvene platziert. Vor Betreten des Scannerraums müssen alle metallischen bzw. ferromagnetischen Gegenstände abgelegt werden.
Der Patient wird auf einer beweglichen Liege in den im Volksmund als „Röhre“ bekannten Kernspintomografen gefahren und bleibt durch eine Kamera und ein Mikrofon mit dem Untersuchungspersonal in Kontakt.
Während der Untersuchung treten deutlich hörbare Klopfgeräusche auf, die durch das An- und Abschalten magnetischer Gradienten entstehen. Diese Geräusche werden manchmal als unangenehm laut empfunden, sind aber völlig harmlos. Um die Untersuchung angenehmer zu gestalten, erhält der Patient einen Gehörschutz. Alle Patienten bekommen eine Klingel in die Hand, mit der sie sich jederzeit melden können.
Aufgrund der Enge und Länge der MRT-Röhre kann die Untersuchung für Patienten mit Platzangst problematisch bis unmöglich werden. Es besteht die Möglichkeit einer medikamentösen Beruhigung unter Überwachung. Da die Verkehrstauglichkeit im Anschluss eingeschränkt ist, sollte in diesem Fall eine Begleitperson mitgebracht werden.
Aufgrund des starken Magnetfeldes und der während der Untersuchung entstehenden elektrischen Ströme dürfen Patienten mit Herzschrittmachern, Nervenstimulatoren, Insulinpumpen und Innenohrimplantaten (Cochleaimplantaten) nicht in der MRT-Röhre untersucht werden. Auch Patienten mit Granatsplittern, insbesondere in Augennähe, sollten nur in Ausnahmefällen mittels MRT untersucht werden.
Osteosynthesematerial und Gelenkprothesen bestehen in der Regel aus Titan und stellen meist kein Untersuchungshindernis dar, allerdings sollte dies mit den zuständigen Radiologen vor der Magnetresonanztomografie abgeklärt werden. Auch die meisten neuen Herzklappen sind MRT-tauglich, dies muss allerdings vom Hersteller bestätigt werden. Patienten nach einer Stenteinlage im Bereich der Herzkranzgefäße und anderen Arterien sollten etwa vier bis sechs Wochen nicht mittels MRT untersucht werden.
Computertomografie
Die Computertomografie (CT) ist ein auf Röntgenstrahlen basierendes Diagnoseverfahren, das sich, beginnend in den 1970er Jahren, mittlerweile zu einem entscheidenden Bestandteil des radiologischen Untersuchungsspektrums entwickelt hat.
Sie ermöglicht eine detaillierte Darstellung aller Körperregionen in allen Ebenen innerhalb weniger Sekunden – mit einer Detailauflösung von unter einem Millimeter. Im Gegensatz zur herkömmlichen Röntgenaufnahme bietet die CT in nahezu allen Bereichen ihrer Anwendung eine höhere Aussagekraft als vergleichbare Röntgenbilder, ist aber im Gegenzug mit einer höheren Strahlenexposition verbunden.
Innerhalb des Computertomografen befindet sich ein von außen nicht sichtbares rotierendes System aus sich gegenüberliegender Röntgenröhre und Detektor. Hierdurch wird der Patient während der Untersuchung aus mehreren Richtungen meist spiralförmig „abgetastet“. Aus den gewonnenen Daten berechnet der Computer zunächst Querschnittsbilder des Patienten. Auf diese können je nach Fragestellung verschiedene Darstellungsverfahren angewandt werden, z. B. gekrümmte Schichten entlang einer Gefäßachse, 3D- und 4D-Darstellung des Herzens, 3D-Darstellung von Lungenrundherden mit Volumenbestimmung, 3D-Darstellung der Gefäße etc.
Als eines der wichtigsten Untersuchungsverfahren der Radiologie ist die CT-Diagnostik in vielen Bereichen zum Standard geworden; sie kommt im wahrsten Wortsinn von Kopf bis Fuß zum Einsatz.
Im Bereich der Herz- und Gefäßerkrankungen lassen sich mittlerweile nahezu alle Gefäßregionen in ausgezeichneter Qualität sehr schnell darstellen. Damit sind eine exakte und schnelle Diagnosestellung von beispielsweise Engstellen (Stenosen) und eine detaillierte Therapieplanung möglich. Ebenso wird die CT zur Verlaufskontrolle nach Therapien, z. B. der Ausschaltung von Aneurysmen, verwandt.
Eine CT-Untersuchung des Herzens kann bei einer Vielzahl von Fragestellungen wichtige diagnostische Hinweise liefern, z. B. zum Ausschluss einer Verengung der Herzkranzgefäße bei nicht eindeutiger Symptomatik und inkonklusiven Voruntersuchungen, zur Bypassbeurteilung nach einer Operation, zur Beurteilung anatomischer Normvarianten oder von kardialen Tumoren und Thromben ebenso wie zur Beurteilung von Herzbeutelerkrankungen und Erkrankungen der Brustschlagader (Aorta).
Für die meisten Fragestellungen ist es erforderlich, ein intravenöses Kontrastmittel zu verwenden. Neben der besseren Abgrenzbarkeit von Gefäßen und Organen ermöglicht der zeitliche Verlauf der Kontrastmittelanreicherung in Organen oftmals erst die exakte Diagnosestellung. Ob eine Kontrastmittelgabe notwendig ist, entscheidet der Radiologe, der anhand der Fragestellung einen individuellen Untersuchungsablauf festlegt.
Anhand eines standardisierten Frage- und Informationsbogens wird der Patient durch den Arzt über die Untersuchung und die Kontrastmittelapplikation aufgeklärt und hat die Möglichkeit, offene Fragen mit dem Radiologen zu besprechen. Bestehen keine Kontraindikationen für die Untersuchung, wird eine Plastikkanüle für die Kontrastmittelinjektion in einer Armvene platziert.
Im Anschluss wird auf dem Untersuchungstisch zunächst ein Übersichtsbild des Patienten erstellt. Mithilfe dieses Übersichtsbildes wird innerhalb kürzester Zeit die weitere Untersuchung geplant. Kurz vor dem Scan wird dann das Kontrastmittel in die Armvene injiziert. Bei der Untersuchung des Brust- und/oder Bauchraums muss der Patient für wenige Sekunden die Luft anhalten. Ein häufig berichtetes Phänomen während der Kontrastmittelinjektion ist ein ausgeprägtes Wärmegefühl, oftmals im Unterleib, das nach wenigen Sekunden wieder vergeht. Damit einhergehend kann auch ein metallischer Geschmack im Mund auftreten. Beides ist normal und stellt keinen Anlass zur Beunruhigung dar.
In den meisten Fällen ist die Untersuchung damit für den Patienten bereits beendet. Um eine gleichbleibend hohe Qualität in der Befundung zu erhalten, werden die Untersuchungen mit Voraufnahmen verglichen, denn oftmals ist eine Interpretation der Bilder im Verlauf weit aussagekräftiger als die alleinige Momentaufnahme. Zudem werden bei einer Untersuchung mehrere hundert Bilder generiert und anschließend an einer 3D-Workstation nachverarbeitet. Deswegen werden die Ergebnisse in der Regel nicht im unmittelbaren Anschluss an die Untersuchung mitgeteilt, sondern der fertige Befund wird dem Patienten bzw. seinem behandelnden Arzt schnellstmöglich zugesandt.
Stressechokardiografie
Die Stressechokardiografie, das sogenannte Stressecho, ist eine Ultraschalluntersuchung des Herzens unter Belastung. Diese erfolgt meist durch körperliche Anstrengung des Patienten, alternativ durch verabreichte Medikamente.
Das Stressecho wird vornehmlich zur Überprüfung der Herzmuskeldurchblutung und zum Nachweis oder Ausschluss einer Durchblutungsstörung der Herzmuskulatur bei koronarer Herzkrankheit angewandt.
Zu Beginn der Untersuchung wird ein Ruhe-EKG aufgezeichnet und der Blutdruck gemessen. Darüber hinaus wird eine Ultraschalluntersuchung durchgeführt.
Im nächsten Schritt wird das Herz belastet, z. B. durch körperliche Bewegung des Patienten auf einem Fahrradergometer oder durch die Verabreichung von Medikamenten, die das Herz schneller und kräftiger schlagen lassen. Die Belastung wird stufenweise erhöht.
Da ein unzureichend durchbluteter Herzmuskelabschnitt seine Funktion unter Belastung nicht dem Bedarf gemäß steigern kann, kommt es zu Wandbewegungsstörungen im Herzmuskel oder der Herzwand, die mittels Ultraschall dargestellt werden können. Es können Rückschlüsse auf den Schweregrad einer Durchblutungsstörung gezogen werden, und die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen, wie z. B. die Durchführung einer Herzkatheteruntersuchung, kann abgeschätzt werden.
Szintigrafie des Herzens (Myokardszintigrafie)
Die Myokardszintigrafie ist eine nuklearmedizinische Untersuchung des Herzmuskels (medizinisch: Myokard). Sie misst die Durchblutung des Herzmuskels und der Herzkranzgefäße unter Belastung und in Ruhe.
Die Myokardszintigrafie kann insbesondere dann weiterhelfen, wenn vorangegangene Untersuchungen (EKG, Belastungs-EKG, Echokardiografie) zwar einen Verdacht, aber keinen fassbaren Hinweis auf Durchblutungsstörungen bzw. eine koronare Herzerkrankung erbracht haben.
Die Untersuchung beinhaltet eine Phase unter Belastung und eine in Ruhe. Zu Beginn tritt der Patient wie bei einem Belastungs-EKG in die Pedale eines stationären Fahrradergometers. Ist keine körperliche Belastung möglich, wird die Belastungssituation durch ein Medikament erzeugt. Dabei ist der Patient über EKG-Elektroden und eine Blutdruckmanschette mit Messgeräten verbunden. Der Widerstand des Ergometers wird Schritt für Schritt bis an die individuelle Leistungsgrenze des Patienten gesteigert.
Ist diese erreicht, injiziert der Arzt über eine Kanüle in der Armvene eine schwach radioaktive Substanz (Radiotracer), die mit dem Blutstrom in den Herzmuskel gelangt und sich dort für etwa vier Stunden anlagert – jedoch nur in gesundem Gewebe. Die radioaktive Strahlung, die für sehr kurze Zeit vom Herzmuskelgewebe ausgeht, wird nun durch eine spezielle sogenannte Gammakamera gemessen. Hierzu liegt der Patient flach auf einer Liege und hebt beide Arme über den Kopf. Die Kamera fährt langsam und berührungsfrei um den Oberkörper herum und macht Aufnahmen. Das entstehende Bild, das Szintigramm, zeigt die Verteilung der radioaktiven Substanz im Herzen.
In einem zweiten Schritt wird, diesmal in Ruhe, eine erneute Myokardszintigrafie durchgeführt. Vergleicht man die Messergebnisse, lassen sich Durchblutungsstörungen, die unter Belastung auftreten, von solchen unterscheiden, die bereits in Ruhe vorhanden sind.
Die Gammakamera liefert dreidimensionale Bilder des Herzmuskels, wodurch eine genaue Beurteilung der Durchblutung in den einzelnen Regionen ermöglicht wird. So können beispielsweise bei schweren Koronargefäßerkrankungen, die mit schmerzhaften Durchblutungsstörungen (Angina pectoris) einhergehen, diejenigen Muskelabschnitte identifiziert werden, die die Beschwerden verursachen. Durch diese Informationen kann in schwierigen Fällen eine deutliche Qualitätsverbesserung für die nachfolgenden Therapieschritte erzielt werden.
Da Narbengewebe, wie es ein Herzinfarkt hinterlässt, keinen Radiotracer aufnimmt, gibt die Myokardszintigrafie auch Aufschluss darüber, ob früher einmal ein Herzinfarkt stattgefunden und welche Schäden er wo am Herzmuskel verursacht hat.
