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Myokardperfusion - Gewebedurchblutung des Herzmuskels

Die Blutversorgung des Herzmuskels erfolgt über die Herzkranzgefäße (Koronararterien), die aus der Hauptschlagader (Aorta) abgehen. Der Mensch hat 3 große Herzkranzgefäße, die die Vorderwand (LAD oder RIVA), die Seitenwand (LCX oder RCX) und die Hinterwand (RCA) versorgen. Da diese Arterien noch auf der Oberfläche des Herzmuskels (epikardial) liegen, bezeichnet man diese Gefäße und deren Untergefäße auch als epikardiale Blutgefäße. Die eigentliche Blutversorgung des Herzmuskels erfolgt von kleineren Gefäßästen, die in die Tiefe ziehen und schliesslich kleine Arterien (Arteriolen) und die Kapillaren die eigentlichen Endäste abgeben. Die Blutversorgung und vor allem die Sauerstoffabgabe an den Herzmuskel finden in den Kapillaren statt.

Regulation der Myokardperfusion

Die Regulation der Herzmuskeldurchblutung (Myokardperfusion) in Ruhe und unter Belastung wird vor allen Dingen durch die Arteriolen, die als Widerstandsgefäße fungieren, umgesetzt. In Ruhe benötigt der Herzmuskel deutlich weniger Sauerstoff und somit eine geringere Durchblutung. Unter Belastung muss für eine ausreichende Sauerstoffversorgung die Durchblutung gesteigert werden. Ein gesundes Gefäßsystem kann die Durchblutung durch Erschlaffung der Widerstandsgefäße auf das 5-fache steigern. Diese Durchflusserhöhung wird auch als Koronare Flussreserve (CFR oder Koronarreserve) bezeichnet. Entstehen Engstellen (Stenosen) im Bereich der epikardialen Gefäße, wird die Myokardperfusion gestört. Um die Durchblutung aufrecht zu erhalten, erschlaffen die Widerstandsgefäße schon in Ruhe. Bei hochgradigen Stenosen (>90%ige Verengung) besteht daher schon unter Ruhebedingungen eine Minderdurchblutung. Bei geringer gradigen Engstellen (75-90%) ist die Ruhedurchblutung meist noch erhalten. Da aber die Widerstandsgefäße schon in Ruhe weitgestellt sind, kann keine Steigerung der Herzmuskeldurchblutung bei Belastung erfolgen (eingeschränkte Koronare Flussreserve). Die Folge sind die typischen Symptome der koronaren Herzerkrankung: Brustschmerz (z.B. Angina pectoris) oder Luftnot.

Koronargefäße (Ausgusspräparat) Ruhedurchblutung bei hochgr. Stenose Belastung bei hochgr. Stenose

 

Myokardperfusionsmessung

am Herzmuskel die frühsten Zeichen einer gestörten Durchblutung erkennen

Erkrankungen, die mit einer gestörten Durchblutung des Herzmuskels einhergehen sind schwerwiegend und haben unbehandelt häufig eine sehr schlechte Prognose. Die häufigsten Ursachen für eine gestörte Myokardperfusion sind:

  • Koronare Herzerkrankung
  • Arterielle Hypertonie
  • Diabetes mellitus

Ist die Grunderkrankung weit fortgeschritten und der Herzmuskel bereits geschädigt, kann dies mit relativ einfachen Mitteln erkannt werden. Meist zeigen sich Schädigungszeichen im EKG, in der Echokardiographie kann oft eine gestörte Pumpleistung festgestellt werden. Der Patient verspürt meist eine Leistungsminderung und häufig Luftnot in Ruhe oder bei Belastung. Durchblutungsmessungen können in diesem Krankheitsstadium genutzt werden, um festzustellen, ob noch intaktes Herzmuskelgewebe vorhanden ist (vitales Myokard). Diese Vitalitätstestung ist wichtig nach einem Herzinfarkt oder einer Herzmuskelentzündung. Sie gibt auch Aufschluss darüber, ob sich der Herzmuskel nach einem Herzinfarkt wieder erholen wird und ist für den behandelnden Arzt somit ein wichtiges Instrument.

Myokardperfusion (links MRT) rechts Myokardperfusions-Echokardiographie. Die dunkle Zone markiert die Durchblutungsstörung (sog. subendokardiale Perfusionsdefekt)

Viel schwieriger ist es, leichtere Erkrankungsformen oder sogar Frühstadien dieser Erkrankungen festzustellen. In Ruhe sind meist keine Zeichen erkennbar, Beschwerden oder klinisch fassbare Zeichen entstehen bei Belastung. Abbildung (ttt) zeigt die Ausprägung von Symptomen oder klinischen Zeichen im Rahmen einer Belastungsuntersuchung. Ganz am Anfang steht die Durchblutungsstörung. Mit konventionellen Mitteln (Belastungs-EKG) können im Rahmen dieser sogenannten Ischämiekaskade erst sehr spät, also bei hoher Belastung Zeichen einer Durchblutungsstörung erkannt werden. Ganz spät treten erst Symptome wie Brustschmerz oder Luftnot auf. Das Belastungs-EKG ist ein sehr wichtiger Routine-Test für die Beurteilung der Belastbarkeit und auch ein wichtiges Instrument für die indirekte Beurteilung der Herz- Kreislauffunktion. Ein Belastungs-EKG ohne krankhaften Befund schließt aber eine Durchblutungsstörung nicht aus. Für die Diagnostik ideal ist ein Test, der Früh in der Ischämiekaskade ansetzt, also die Durchblutung und Durchblutungsreserve (CFR) unmittelbar misst. Bis vor wenigen Jahren konnte dies nur sehr aufwändig mittels nuklearmedizinischer Techniken durchgeführt werden (s. SPECT und PET). Diese Testung ist jedoch strahlenbelastend, zeitaufwändig und verhältnismässig ungenau (Sensitivität 60-80%). Heute stehen neuere Techniken zur Verfügung, mit denen direkt oder indirekt die Myokardperfusion gemessen werden kann:

  • Kontrast-Echokardiographie
  • Herz-MRT
  • Druckdraht-Messung
  • Doppler-Flussmessung
Ischämiekaskade: Mit zunehmender Belastung kommt es zu Veränderungen im Herzmuskel. An deren Ende steht der Brustschmerz (angina pectoris). Moderne Untersuchungsverfahren vermögen diese Veränderungen sehr viel früher zu detektieren, als das Belastungs-EKG (rechts).

Echokardiographische Messung von Myokardperfusion und Wandbewegung

Die Echokardiographie ist heute die wichtigste Bildgebungsmethode in der kardiologischen Routinediagnostik. Sie verschafft dem Kardiologen einen schnellen Einblick über die Beschaffenheit und Funktion von Herzmuskel, Herzklappen und den großen Herzgefäßen. Zur Beurteilung der Myokardperfusion können echokardiographisch direkte und indirekte Verfahren eingesetzt werden. Die indirekten Verfahren basieren auf der Analyse der regionalen Wandbewegung, also der Verdickung des Herzmuskels im Rahmen der Pumparbeit. Beurteilt werden die globale Pumpleistung und die regionale Pumpleistung. Ist die globale oder regionale Pumpleistung oder Wandverdickung schon in Ruhe gestört, kann das ein Hinweis auf eine akute oder chronische Durchblutungsstörung sein. Weitere Hinweise ergeben sich aus der Wandbeschaffenheit. Moderne Echokardiographiegeräte erlauben häufig die Darstellung von Narbengewebe. Zur weitergehenden Beurteilung ist aber häufig eine Belastungsuntersuchung (Stressechokardiographie) notwendig.

Myokardkontrastechokardiographie: Die Messung der Wiederanflutungskinetik von Ultraschallkontrastmittel erlaubt die Analyse der Gewebeperfusion. Myokardkontrastechokardiographie: der sog. flash-frame (links oben) zerstört das Kontrastmittel, die Wiederanflutung ist auf den konsekutiven Bildern zu sehen. Normal füllt sich das Gewebe innerhalb von 5 Herzzyklen.