Fortschrittliche kardiale Bildgebung für die Therapieplanung bei Herzklappenerkrankungen

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• Revolution der multimodalen Bildgebung
• Kardio-CT als Standardverfahren
• Echokardiographie als Grundpfeiler
• Die wachsende Rolle der Kardio-MRT
• Verfahrensspezifische Bildgebungswege
• Die Zukunft von Simulation und Prädiktion
• Vollständiges Transkript

Revolution der multimodalen Bildgebung

Dr. Francesco Maisano, MD, betont, dass Innovationen in der diagnostischen Bildgebung Hand in Hand mit der Entwicklung neuer Medizinprodukte für Herzerkrankungen gehen. Er erläutert Dr. Anton Titov, MD, dass die moderne Herzmedizin auf einem integrierten, multimodalen Bildgebungsansatz basiert. Diese Strategie ist nicht nur grundlegend für die Planung komplexer Herzklappen- und Koronarinterventionen, sondern auch für die Durchführung der Eingriffe selbst – sei es bei offenen Herzoperationen oder perkutanen transkathetergestützten Verfahren.

Der klassische diagnostische Weg, der vorwiegend auf Echokardiographie und Angiographie setzte, wird zunehmend abgelöst. Heute durchlaufen Patienten häufig zwei oder drei verschiedene Bildgebungsmodalitäten, um präzise Behandlungsindikationen zu stellen und die optimale Strategie zu entwickeln. Dieser umfassende Ansatz ermöglicht es Ärzten, das passende Medizinprodukt für endovaskuläre Verfahren auszuwählen und selbst komplexeste offene Herzoperationen detailliert zu planen.

Kardio-CT als Standardverfahren

Die kardiale Computertomographie (CT) hat sich zum Standard in der Planung struktureller Herzinterventionen entwickelt. Dr. Francesco Maisano, MD, erklärt, dass in seiner Praxis bei jedem für einen Eingriff vorgesehenen Patienten eine Herz-CT durchgeführt wird. Er bezeichnet sie als „One-Stop-Shop“, der eine Fülle kritischer Informationen liefert – von detaillierter Koronaranatomie über Zugangspunkte bis zum Ausmaß von Verkalkungen.

Über ihren primären Zweck hinaus deckt die Kardio-CT oft unerwartete Befunde wie Tumore auf, die medizinische Aufmerksamkeit erfordern. Damit ist die Untersuchung ein unverzichtbarer Schritt für jeden Patienten, der für eine strukturelle Herzintervention infrage kommt. Die CT-Daten sind essenziell, um Schlüsselfragen zu beantworten – etwa zum Schweregrad einer Aortenstenose oder zur Entscheidung zwischen chirurgischem Aortenklappenersatz und transkathetergestützter Implantation (TAVI).

Echokardiographie als Grundpfeiler

Trotz des Aufkommens moderner Bildgebungsverfahren bleibt die Doppler-Echokardiographie der Grundpfeiler der Erstdiagnostik und des Screenings von Herzerkrankungen. Dr. Francesco Maisano, MD, hebt ihre anhaltende Bedeutung aufgrund von Einfachheit, breiter Verfügbarkeit und Bettseitentauglichkeit hervor. Die Echokardiographie dient als erster diagnostischer Schritt und liefert essentielle funktionelle und anatomische Daten zu Herzklappen und -kammern.

Die Technologie entwickelt sich stetig weiter und wird durch Integration von 3D-Bildgebung und prädiktiven Algorithmen jährlich anspruchsvoller. Für bestimmte Verfahren liefert die Echokardiographie alle notwendigen Daten. Die transösophageale Echokardiographie (TEE) ist besonders wichtig für die intraprozedurale Steuerung bei Mitralklappeninterventionen, da sie Echtzeitbilder für ein erfolgreiches Ergebnis bereitstellt.

Die wachsende Rolle der Kardio-MRT

Die kardiale Magnetresonanztomographie (MRT) etabliert sich als leistungsstarker funktioneller Diagnosetest in der Kardiologie. Dr. Francesco Maisano, MD, erläutert Dr. Anton Titov, MD, dass die Kardio-MRT besonders wertvoll für die Bestimmung des optimalen Behandlungszeitpunkts und die Klärung von Indikationen ist – vor allem bei komplexen Herzinsuffizienzpatienten. Ihre Fähigkeit, intrakardiale Flüssigkeitsströmungen und Dynamiken zu beurteilen, eröffnet neue Horizonte im Verständnis der kardialen Pathophysiologie.

Während die klinische Nutzung dieser fluiddynamischen Daten noch in den Kinderschuhen steckt, ist Dr. Francesco Maisano, MD, überzeugt, dass sie zu einem grundlegenden Baustein für die Planung künftiger Herztherapien werden wird. Die Kardio-MRT gewinnt an Bedeutung bei Patienten mit komplexen Erkrankungen wie Low-Flow-Low-Gradient-Aortenstenose oder funktioneller Mitral- und Trikuspidalinsuffizienz, bei denen über die reine Anatomie hinaus anspruchsvolle funktionelle Daten erforderlich sind.

Verfahrensspezifische Bildgebungswege

Jede kardiale Pathologie erfordert ein maßgeschneidertes multimodales Bildgebungspaket, das entwickelt wurde, um spezifische klinische Fragen zu beantworten. Dr. Francesco Maisano, MD, veranschaulicht dies am Vergleich von Mitral- und Trikuspidalklappeneingriffen. Obwohl beide atrioventrikuläre Klappen sind, unterscheiden sich ihre Bildgebungsprotokolle erheblich; eine CT-Untersuchung der Trikuspidalklappe erfordert eine andere Aufnahmezeit, um Kontrastmittel in den rechtsseitigen Herzkammern zu erfassen.

Die Wahl der intraprozeduralen Bildgebung variiert ebenfalls. Während die transösophageale Echokardiographie ideal für Mitralklappeneingriffe ist, ist ihr Nutzen für die Trikuspidalklappenbeurteilung begrenzt, was Ärzte veranlasst, Alternativen wie die intrakardiale Echokardiographie zu erwägen. Der diagnostische Weg ist bei unkomplizierter Aortenstenose einfacher und erfordert oft nur Echokardiographie und CT. Im Gegensatz dazu erfordert die Planung von Herzinsuffizienzoperationen oder Interventionen bei komplexen Klappenerkrankungen eine umfangreichere diagnostische Testbatterie, um ausreichende funktionelle Daten zu sammeln.

Die Zukunft von Simulation und Prädiktion

Das Feld der kardialen Bildgebung bewegt sich in Richtung prädiktiver Simulation, wodurch die Planungsphase ebenso kritisch wird wie der Eingriff selbst. Dr. Francesco Maisano, MD, beschreibt, wie Ärzte heute Simulatoren nutzen, um komplexe Verfahren zu proben und die Wirkung eines Implantats auf die kardiale Physiologie vorherzusagen, bevor der Patient den Operationssaal betritt.

Diese Technologie kann Ergebnisse wie Flussdynamiken nach Koronarangioplastie, die Kalziumverteilung nach TAVI oder das Risiko von Komplikationen wie paravalvulärem Leck oder Herzblock vorhersagen. Dr. Maisano berichtet Dr. Anton Titov, MD, dass der Einsatz von Finite-Elemente-Modellen und anderen fortschrittlichen Technologien die Improvisation in der Herzmedizin reduziert. Der Fokus liegt zunehmend auf sorgfältiger Planung, Standardisierung und letztlich auf der Bereitstellung wahrhaft personalisierter Medizin durch Auswahl der idealen Therapie für jeden einzelnen Patienten.

Vollständiges Transkript

Dr. Anton Titov, MD: Herzklappen- und Koronarinterventionen sind hochkomplex. Offene Herzoperationen und perkutane transkathetergestützte Verfahren werden manchmal kombiniert. Die richtige Behandlungsmethode muss für jeden Herzkranken individuell ausgewählt und angepasst werden. Welche diagnostischen Bildgebungsverfahren kommen heute zur Planung von Herzklappenbehandlungen zum Einsatz?

Dr. Francesco Maisano, MD: Zunächst einmal ist die diagnostische Bildgebung in der Entwicklung neuer Herztherapien ebenso wichtig wie die Entwicklung neuer Technologien und Geräte. Es gab eine parallele Entwicklung in der diagnostischen Bildgebung und der Therapieinnovation. Einerseits haben wir bei implantierbaren Devices innoviert, andererseits haben wir die diagnostische Bildgebung vorangetrieben und genutzt.

Die diagnostische Bildgebung ist grundlegend – nicht nur für die Planung der Herztherapie, sondern auch für die Durchführung von Eingriffen. Endovaskuläre strukturelle Interventionen werden bildgestützt durchgeführt.

Was die Planung betrifft, haben wir gelernt, dass wir heute bei strukturellen Interventionen einen massiven Einsatz präprozeduraler Bildgebung haben. Insbesondere setzen wir viele CT-Untersuchungen ein. Die Herz-CT wird zur Standardpraxis. In meiner Praxis ist die kardiale CT nicht nur für endovaskuläre Verfahren, sondern auch für offene Herzoperationen Standard.

Bei jedem Patienten, den ich behandle, möchte ich aus mehreren Gründen eine Herz-CT haben. Erstens ist sie ein One-Stop-Shop für alle Informationen über Koronararterienzugang, -anatomie, -verkalkungen und vieles mehr. Zweitens zeigt die kardiale CT bei einer signifikanten Anzahl von Patienten unerwartete Befunde. Leicht finden wir manchmal Tumore oder andere Probleme, die medizinische Aufmerksamkeit erfordern.

Im Allgemeinen wird eine kardiale CT zu einem notwendigen Schritt für jeden Patienten, der für eine strukturelle Herzintervention infrage kommt. Aber offensichtlich bleibt die Doppler-Echokardiographie der Grundpfeiler unserer Entscheidungsfindung. Dieser diagnostische Test hat nach wie vor Bestand. Die Echokardiographie ist der erste Schritt zur Diagnose und zum Screening von Herzerkrankungen.

Die Echokardiographie ist sehr einfach durchzuführen. Sie ist weit verbreitet verfügbar und kann am Bett durchgeführt werden. Sie wird jedes Jahr anspruchsvoller, mit 3D-Technologien und allen Arten prädiktiver Algorithmen.

Die Kardio-MRT etabliert sich ebenfalls als interessanter Diagnosetest. Es ist ein funktioneller Test. Sie kann auch zur Bestimmung des richtigen Behandlungszeitpunkts und von Indikationen genutzt werden.

Im Allgemeinen sehen wir den Übergang vom klassischen diagnostischen Weg für Herzerkrankungen, der hauptsächlich auf Echokardiographie und Angiographie setzte. Wir bewegen uns hin zu einem integrierten multimodalen Bildgebungsansatz. Wir haben Patienten, die zwei oder drei verschiedene Bildgebungsmodalitäten durchlaufen, um die Behandlungsindikation festzulegen.

Wir entwickeln die Strategie, um das richtige Medizinprodukt im Fall endovaskulärer Herzverfahren auszuwählen. Selbst bei offenen Herzoperationen nutzen wir multimodale Bildgebung, um den Eingriff zu planen und vorzubereiten.

In einigen Fällen haben wir sogar Simulatoren der geplanten Intervention. Wir simulieren die Wirkung eines Implantats auf das Herz. Es gibt Simulatoren, bei denen man sich manchmal vor dem Eingriff für komplexe Herzverfahren trainieren kann.

Die kardiale Bildgebung ist ein unglaubliches Feld. Sie wird ebenso wichtig wie die Herzchirurgie selbst. Denn durch die Bildgebung können wir heute wirklich vorhersagen, was mit diesen Herztherapien passieren wird.

Der nächste Schritt wird die Anwendung von Finite-Elemente-Modellen und anderen Technologien sein, um die Wirkung eines Implantats auf die kardiale Physiologie und Struktur vorherzusagen. Stellen Sie sich vor, Sie können heute die Auswirkung einer Koronarangioplastie auf die Flussdynamik der Koronararterien vorhersagen. Oder Sie können vorhersagen, was mit einer Bypass-Operation an einer Läsion geschieht.

Sie können vorhersagen, wie sich das Kalzium nach einer TAVI-Implantation verteilen wird. Sie können vorhersagen, ob es zu einem AV-Block oder einem paravalvulären Leck kommen wird. All dies lässt sich mit aktuellen Bildgebungstechnologien simulieren.

Sie werden immer verfügbarer. Das bedeutet, dass unser Beruf immer weniger mit Improvisation und immer mehr mit Planung, Standardisierung und der Auswahl der idealen Therapie für den einzelnen Patienten zu tun hat. Das ist individualisierte Medizin, wahrhaft personalisierte Medizin für all diese strukturellen Herzinterventionen.

Dr. Anton Titov, MD: Das ist sehr wichtig! Selbstverständlich folgt die Computertomographie (CT) des Herzens auch der Echokardiographie, transthorakal versus transösophageal. Sie hilft, den Behandlungsprozess zu planen. Gibt es besondere Unterschiede bei den diagnostischen Tests für Patienten mit Mitral- oder Aortenklappeneingriffen im Vergleich zu denen, die eine Herzinsuffizienz-Operation oder andere Eingriffe benötigen? Gibt es einen bestimmten Planungsweg für verschiedene Patientengruppen?

Dr. Francesco Maisano, MD: Jede Pathologie hat ein unterschiedliches multimodales Bildgebungspaket. Es hängt von den Fragen ab, die Sie beantworten müssen. Nehmen wir das Beispiel eines Patienten, der sich einer Mitral- oder Trikuspidalklappenoperation unterzieht. Diese Klappen sehen sehr ähnlich aus. Es handelt sich um atrioventrikuläre Herzklappen.

Stellen Sie sich jedoch vor, dass das CT für die Mitralklappe nach einem anderen Protokoll durchgeführt wird als das für die Trikuspidalklappe. Der Zeitpunkt der Bildaufnahme ist unterschiedlich, weil Sie das Kontrastmittel in der rechten Herzkammer erfassen müssen. Auf der rechten Seite des Herzens, wenn wir ein CT für die Trikuspidalklappe durchführen wollen, müssen wir die Rechtsherzfunktion wirklich mit einer Rechtsherzkatheteruntersuchung messen.

Die Rechtsherzkatheteruntersuchung wird sehr selten für Mitralklappeneingriffe durchgeführt. Zum Beispiel wird die intraprozedurale Steuerung durch transösophageale Echokardiographie durchgeführt. Das ist perfekt für meine Arbeit. Es funktioniert nicht so gut für die Beurteilung der Trikuspidalklappe. Wir verwenden sie zwar noch, aber wir suchen nach Alternativen.

Wir erwägen zum Beispiel die intrakardiale Echokardiographie wegen der Bildqualität, die man von der transösophagealen Echokardiographie in dieser speziellen Anwendung erhält. Es hängt auch sehr vom geplanten Herzverfahren ab.

Es gibt einige Verfahren, die vollständig auf Echokardiographiedaten basieren. Für andere Herztherapien verlassen wir uns mehr auf die Durchleuchtung. In manchen Fällen verwenden wir sogar Fusionsbildgebung. Für die diagnostische Phase vor Herzinterventionen hängt es sehr von den Fragen ab, die wir stellen.

Nehmen wir an, Sie haben einen Patienten mit Aortenstenose, der einen Klappenersatz oder TAVI erhalten wird. Bei diesem Patienten stellen sich usually zwei Hauptfragen. Die erste Frage lautet: Ist die Aortenstenose schwerwiegend, ja oder nein? Die zweite Frage ist: Was soll ich tun? Operieren oder TAVI?

Diese beiden Fragen können durch Echokardiographie und eine Herz-CT beantwortet werden. Mit schnellen Antworten auf diese beiden großen Fragen lösen Sie 99 % der Probleme, die für die Entscheidung über die Behandlung eines Patienten mit Aortenklappenstenose nötig sind. Dann können Sie die Koronararterien überprüfen, usually durch ein CT und viele andere Tests. Letztendlich brauchen Sie nicht so viele Bildgebungsschritte.

Ganz anders ist die Situation bei Herzinsuffizienzpatienten, die strukturelle chirurgische Eingriffe benötigen. Das sind Patienten mit Trikuspidal- oder Mitralinsuffizienz, Low-Flow- oder Low-Gradienten-Aortenstenose. In diesen Fällen ist der diagnostische Weg anspruchsvoller.

Sie benötigen mehr diagnostische Untersuchungen und mehr funktionelle Daten. Auf diesem Gebiet ist die kardiale Magnetresonanztomographie (MRT) noch nicht gut etabliert, aber sie gewinnt an Bedeutung. Ich denke, wir fangen an zu lernen, was wir mit der kardialen MRT machen können. Die kardiale MRT konzentriert sich heute auch auf den intrakardialen Flüssigkeitsfluss und die Fluiddynamik, was ein aufstrebendes Feld ist.

Wir sehen diese Informationen, aber wir wissen noch nicht, was wir mit diesen Daten anfangen sollen. Wir sehen den Fluss, wie sich das Blut in der Kammer bewegt, wie die Pathologie diese Flussdynamik beeinflusst, aber wir wissen noch nicht, wie wir sie nutzen können. Ich bin mir ziemlich sicher, dass dies einer der grundlegenden Informationsbausteine sein wird, die wir für die Planung von Herztherapien anstreben.