Koronar-CT: Technik, Strahlenexposition und Kontrastmittel

Zusammenfassung

Die Koronar-CT (Computertomografie der Koronararterien, Koronar-CT-Angiografie, CCTA) liefert nur dann verwertbare Bilder der Koronararterien, wenn das Herz während eines Sekundenbruchteils nahezu stillsteht. Das bestimmt die Vorbereitung. Die Herzfrequenz soll niedrig und regelmäßig sein, in der Regel unter 60 bis 65 Schlägen pro Minute, und die Patienten erhalten deshalb häufig Betablocker. Nitroglycerin als Spray unter die Zunge erweitert die Gefäße, sodass auch die kleineren Äste sichtbar werden. Die Untersuchung wird EKG-getriggert an einem CT mit mindestens 64 Detektorzeilen nach intravenöser Gabe von jodhaltigem Kontrastmittel durchgeführt [1,2,3]. Welche Patienten untersucht werden sollten, beschreibt der Artikel über Indikationen und Patientenselektion.

Die Strahlendosis ist deutlich gesunken. In einem internationalen Register 2017 lag die mediane Dosis bei 195 mGy·cm (DLP), etwa 2,7 mSv mit dem üblichen Umrechnungsfaktor, und damit 78 % niedriger als zehn Jahre zuvor, die Medianwerte der Kliniken reichten jedoch von 57 bis 2.090 mGy·cm [18]. Mit prospektiver EKG-Triggerung und guter Frequenzkontrolle lässt sich die Dosis bei selektierten Patienten unter 1 mSv senken [3,17]. Die diagnostische invasive Angiografie ergab in einem direkten Vergleich 8,5 mSv gegenüber 2,1 mSv für die Koronar-CT [19].

Das Kontrastmittel erfordert eine Kontrolle von Nierenfunktion, Metformin und früheren Reaktionen, und die ESC will, dass Nierenfunktion und Kontrastmittelallergie vor der Zuweisung beurteilt werden [1]. Das Risiko einer kontrastmittelinduzierten Nierenschädigung nach intravenösem Kontrastmittel wurde überschätzt, und das ACR verwendet eGFR 30 mL/min/1,73 m² als Grenze für die Prophylaxe mit intravenöser Kochsalzlösung [15,16]. Siehe auch Kontrastmittelnephropathie. Allergieähnliche Reaktionen treten bei 0,6 % auf, schwere bei 0,04 %. Eine frühere Reaktion auf jodhaltiges Kontrastmittel ist der stärkste Risikofaktor und erhöht das Risiko etwa um das Fünffache [15].

Die Zuweisung soll Rhythmus, Ruheherzfrequenz, Nierenfunktion, Kontrastmittelreaktionen, Metformin, PDE5-Hemmer, Asthma, frühere Stents und Schwangerschaft angeben, da sie darüber entscheiden, ob und wie die Untersuchung durchgeführt werden kann. Am schwierigsten sind Vorhofflimmern oder hohe Herzfrequenz, starke Verkalkung, kleine Stents und starkes Übergewicht, wo funktionelle Bildgebung oder ein modernes CT die bessere Wahl sein kann.

Hintergrund und Terminologie

Auf Englisch heißt die Untersuchung coronary computed tomography angiography (CCTA oder CTCA). Der Artikel behandelt die Untersuchung selbst: die Vorbereitung, was im Scanner geschieht und was sie an Strahlen- und Kontrastmittelbelastung kostet. Indikationen finden sich in einem eigenen Artikel, der Kalziumscore ohne Kontrastmittel im Artikel über den CAC-Score und die Befundung im Artikel über CAD-RADS. CT-FFR und Plaqueanalyse und Koronar-CT bei akutem Brustschmerz haben eigene Artikel in der Serie.

Die Koronararterien haben einen Durchmesser von wenigen Millimetern und bewegen sich im Herzzyklus stark. Die Aufnahmen werden daher in der Diastole angefertigt, wenn die Bewegung am geringsten ist, und eine niedrigere Herzfrequenz verlängert diese Phase und verringert die Artefakte [7]. Die ESC 2024 nennt als Voraussetzungen, dass die Herzfrequenz langsam und regelmäßig ist und der Patient den Atem anhalten kann, dass der Patient Medikamente zur Frequenzsenkung verträgt (meist orale oder intravenöse Betablockade) und dass das CT-Gerät mindestens 64 Detektorzeilen hat [1].

Die Technik hat sich in drei Richtungen entwickelt. Breitere Detektoren (256 bis 320 Zeilen) erfassen das ganze Herz in ein bis zwei Herzschlägen. Die Dual-Source-CT verwendet zwei Röhren und Detektoren und ermöglicht eine kurze Akquisitionszeit [3]. Die Photon-Counting-CT (photon-counting detector CT, PCD-CT) hat eine höhere räumliche Auflösung und wird im klinischen Betrieb und in der Forschung eingesetzt [27,28,29].

Ablauf der Untersuchung

1. Der Patient erhält eine Venenverweilkanüle, am besten 18 G in der Ellenbeuge, da das Kontrastmittel schnell injiziert werden soll. Schmalere oder längere Zugänge, zum Beispiel eine PICC-Line, können den Fluss begrenzen [23].
2. EKG-Elektroden werden angelegt, und Herzfrequenz und Blutdruck werden gemessen. Bei Bedarf wird eine Betablockade gegeben, oral etwa eine Stunde vorher oder intravenös vor Ort [5,6,7].
3. Nitroglycerin wird unter die Zunge gesprüht, etwa 3 bis 4 Minuten vor der Untersuchung [10].
4. Der Patient übt, den Atem jedes Mal bei gleicher Inspirationstiefe anzuhalten, da Unterschiede in der Zwerchfellposition die Planung des Scanbereichs verschlechtern [3].
5. Der Scanbereich wird auf einem Topogramm geplant. Eine eventuelle Kalziumscore-Serie kann zur Wahl von Start und Ende verwendet werden, mit etwa 10 mm Marge oberhalb und unterhalb der Koronararterien [3].
6. Kontrastmittel wird injiziert, und die Untersuchung wird gestartet, wenn das Kontrastmittel die Aorta erreicht hat, meist mit Bolus-Tracking [25]. Die Datenerfassung erfolgt während eines Atemanhaltens [3].
7. Anschließend wird der Patient beobachtet, laut Fachinformation (Produktresumé) des Kontrastmittels 30 Minuten lang [14].

Patientenvorbereitung: Herzfrequenz, Betablockade und Nitroglycerin

Warum die Herzfrequenz sowohl Bildqualität als auch Dosis bestimmt

Herzfrequenz und Regelmäßigkeit sind für viele Patienten die wichtigste Determinante sowohl der Bildqualität als auch der Strahlendosis [3,18]. Nahezu alle dosissparenden Techniken setzen eine stabile und niedrige Herzfrequenz voraus, unter 70 und am besten unter 60 Schläge pro Minute [3]. In einer Protokollserie hatten 0,9 % der Patienten mit einer Herzfrequenz bis 60 schwere Bewegungsartefakte, aber 50 % derjenigen mit einer Herzfrequenz über 70 [6]. Auch Patienten mit einer Ruheherzfrequenz von 50 bis 60 können durch einen Adrenalinschub bei der Kontrastmittelinjektion einen raschen Frequenzanstieg bekommen und benötigen dann oft eine moderate Betablockade [3].

Das Frequenzziel hängt von der Technik ab. Die prospektive axiale Akquisition erfordert meist eine Herzfrequenz unter 65, die High-Pitch-Akquisition mit Dual-Source-CT eine Herzfrequenz unter 60 [3]. Für Koronarstents nennt die SCCT eine strikte Frequenzkontrolle mit dem Ziel unter 60 [2].

Betablockade

Betablocker sind die erste Wahl zur kurzfristigen Frequenzsenkung vor der Koronar-CT [4]. Ein gängiges Vorgehen ist orales Metoprolol etwa eine Stunde vor der Untersuchung, mit intravenöser Nachgabe am Scanner, wenn die Herzfrequenz weiterhin zu hoch ist. In einer britischen Serie wurden 100 mg Metoprolol peroral 60 Minuten vor der Untersuchung gegeben, mit zusätzlichen intravenösen Boli von 5 mg (höchstens 15 mg), wenn die Herzfrequenz über 60 lag. Von 71 Patienten, die orales Metoprolol erhielten, erreichten 83 % eine Herzfrequenz von höchstens 65, und es wurden keine Nebenwirkungen beobachtet [6]. In einer niederländischen Serie hatten 16 % derjenigen, die eine Frequenzsenkung benötigten, eine Kontraindikation gegen Betablocker, und 27 % derjenigen, die die optimale orale Dosis erhielten, erreichten die Zielfrequenz dennoch nicht. Die Bildqualität war bei denen ohne optimale Betablockade schlechter [5].

Intravenöses Metoprolol hat keine zugelassene Indikation für die Koronar-CT. Die Fachinformation zu Seloken 1 mg/ml gibt für supraventrikuläre Tachyarrhythmien 5 mg an, verabreicht mit 1 bis 2 mg pro Minute, wiederholt im Abstand von 5 Minuten, meist 10 bis 15 mg und höchstens 20 mg [11]. Ein großes britisches Zentrum hat bei der Koronar-CT in 5-mg-Schritten im Abstand von 1 Minute unter EKG-Überwachung und bei verfügbarer Reanimationsausrüstung titriert. In ihrer retrospektiven Serie erhielten 1.871 von 3.098 Patienten intravenöses Metoprolol (mediane Dosis 15 mg, 2,5 bis 70 mg), 901 Patienten erhielten mehr als 15 mg, und ein Patient, der wegen einer Synkope abgeklärt wurde, erlitt eine Synkope [7]. In einer anderen Serie mit 662 Patienten betrug die mittlere Dosis 19 mg, die Herzfrequenz sank im Durchschnitt um 15 Schläge pro Minute, und es wurden keine Zwischenfälle berichtet [8]. Die Serien sind retrospektiv und stammen aus Zentren mit großer Erfahrung, und sie sind kein Grund, die Fachinformation ohne lokale Routine zu überschreiten.

Kontraindikationen laut Fachinformation für intravenöses Metoprolol sind unter anderem Sinusknotensyndrom, AV-Block II und III, instabile nicht kompensierte Herzinsuffizienz, symptomatische Bradykardie oder Hypotonie, systolischer Blutdruck unter 110 mmHg bei der Behandlung supraventrikulärer Tachyarrhythmien und schwere periphere Gefäßerkrankung mit drohender Gangrän. Intravenöses Verapamil darf nicht bei einem Patienten gegeben werden, der Betablocker erhält [11]. Bei Asthma oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankung ist gleichzeitig eine adäquate bronchodilatatorische Behandlung zu geben [11]. Das britische Zentrum schloss außerdem schwere Aortenstenose und eine PR-Zeit über 260 ms aus, behandelte gleichzeitiges Verapamil als absolute Kontraindikation und beurteilte Asthmatiker individuell [7]. Patienten, die bereits Betablocker einnehmen, müssen diese laut ACR vor der Kontrastmittelinjektion nicht absetzen [15].

Wenn eine Betablockade nicht möglich ist

Ivabradin (Procoralan) senkt die Herzfrequenz über den Sinusknoten ohne wesentliche Wirkung auf den Blutdruck. In einer Metaanalyse von acht randomisierten Studien mit 1.324 Patienten war Ivabradin wirksamer als Betablocker, um eine Herzfrequenz unter 65 zu erreichen (OR 5,0) [9]. Das Arzneimittel ist für diesen Zweck nicht zugelassen. Laut Fachinformation erfordert es Sinusrhythmus und ist kontraindiziert bei einer Ruheherzfrequenz unter 70 vor der Behandlung, bei Sinusknotensyndrom, bei AV-Block III, in der Schwangerschaft und in Kombination mit Verapamil oder Diltiazem [13]. Verapamil führte in einer kleinen Serie mit vier Patienten zu einem schlechten Frequenzansprechen [6].

Schrittmacherträger können eine Betablockade erhalten, wenn die Herzfrequenz über der unteren Grenze des Schrittmachers liegt und keine Schrittmacherspikes zu sehen sind. Sobald die Spikes sichtbar sind, lässt sich die Herzfrequenz nicht mehr medikamentös senken [23]. Bei anhaltend hoher Herzfrequenz kann retrospektives EKG-Gating oder ein Scanner mit kürzerer Akquisitionszeit diagnostische Bilder liefern, allerdings bei höherer Strahlendosis [3].

Nitroglycerin

Sublinguales Nitroglycerin erweitert die Koronararterien. Eine systematische Übersicht über neun Studien fand, dass ein bis zwei Sprühstöße (0,4 bis 0,8 mg) den Gefäßdurchmesser um 8 bis 30 % vergrößerten, die Zahl der beurteilbaren Segmente erhöhten, besonders distal und in Seitenästen, und Bildqualität und diagnostische Sicherheit verbesserten. Die Nebenwirkungen waren mild, meist Kopfschmerzen und Schwindel [10]. Die Halbwertszeit beträgt etwa 5 Minuten, und die Bildgebung gilt etwa 3 bis 4 Minuten nach der Dosis als optimal [10]. Die SCCT setzt Frequenzkontrolle und sublinguales Nitroglycerin auch für die CT-FFR voraus [2], was im Artikel über CT-FFR und Plaqueanalyse behandelt wird.

Die Anwendung bei der Koronar-CT liegt außerhalb der Indikation der Fachinformation für Glytrin 0,4 mg/Dosis, die Angina pectoris betrifft. Die Kontraindikationen gelten dennoch: gleichzeitige Behandlung mit Sildenafil, Tadalafil oder Vardenafil, gleichzeitige Behandlung mit Riociguat, systolischer Blutdruck unter 90 mmHg, Aortenstenose oder Mitralstenose, Angina bei hypertropher obstruktiver Kardiomyopathie, schwere Anämie, Hirnblutung oder Hirnverletzung sowie extreme Bradykardie [12]. Betablocker, Kalziumantagonisten und Diuretika können die Hypotonie verstärken [12].

Nitroglycerin kann den prozentualen Stenosegrad erhöhen, da gesunde Referenzsegmente sich stärker erweitern als erkrankte (im Durchschnitt 8 % in einer in der Übersicht referierten Angiografiestudie) [10].

EKG-Triggerung und Scannertypen

Das Herz bewegt sich zu schnell, um ungestört gescannt zu werden. Das CT wird daher mit dem EKG des Patienten gekoppelt, sodass die Bilder der richtigen Phase des Herzzyklus zugeordnet werden, entweder indem die Strahlung nur in der gewählten Phase eingeschaltet wird (prospektive Triggerung) oder indem kontinuierlich gescannt und die Phase nachträglich gewählt wird (retrospektives Gating) [3]. Die Technik wird nach Herzfrequenz, Rhythmus und Eigenschaften des Scanners gewählt.

Retrospektives Gating ist die erste Wahl bei hoher oder unregelmäßiger Herzfrequenz, da es weniger empfindlich gegenüber Arrhythmien ist und die Software Extrasystolen löschen und R-Marker anpassen kann [3]. Die prospektive Triggerung kann die Dosis im Vergleich zur retrospektiven um 77 bis 85 % senken, bei vergleichbarer Bildqualität bei stabiler niedriger Herzfrequenz [23]. Dual-Source-Scanner ergaben in einem Vergleich eine niedrigere Dosis als Single-Source-Scanner, 3,7 gegenüber 4,8 mSv [23].

Kontrastmittel

Wahl und Menge

Die Koronar-CT wird mit jodhaltigem, nichtionischem, niederosmolarem Kontrastmittel durchgeführt [15]. In Schweden ist unter anderem Iohexol (Omnipaque) in der Stärke 350 mg I/ml erhältlich, das für die intravasale Anwendung bei Computertomografie und Angiografie zugelassen ist [14]. Die Fachinformation enthält keine Dosierung speziell für die Koronar-CT. In der Literatur werden Konzentrationen von 300 bis 400 mg I/ml (meist 320 bis 400), Volumina von 50 bis 130 ml (meist 50 bis 100), Flussraten von mindestens 4 und bis zu 7 ml/s und eine Jodflussrate von 1,5 bis 2,0 g Jod pro Sekunde angegeben [23]. Es besteht kein Konsens über die beste Kombination aus Konzentration, Fluss, Volumen und Timing für verschiedene Körpergewichte, Herzfrequenzen und Herzzeitvolumina [23].

Eine niedrigere Röhrenspannung verstärkt den Gefäßkontrast und erlaubt eine Verringerung des Volumens, und die Kombination aus niedriger Spannung und niedrigem Kontrastmittelvolumen wird manchmal als double low bezeichnet [23]. Das Protokoll kann an den Patienten angepasst werden. Junge Patienten mit guter Nierenfunktion können eine höhere Jodkonzentration (350 bis 400 mg I/ml) erhalten, um die Strahlendosis senken zu können, während ältere und nierenkranke Patienten eine geringere Kontrastmittelbelastung erhalten sollten [23]. Bei Übergewichtigen steigt der Kontrastmittelbedarf nicht proportional zum Gewicht [23]. Als Beispiel beschreibt ein Zentrum Volumen = Scanzeit × 5 ml/s, in der Praxis 60 bis 80 ml Iopromid 370 mg I/ml, gefolgt von 40 ml Kochsalzlösung über eine 18-G-Kanüle in der Ellenbeuge und Bolus-Tracking in der Aorta descendens [25]. Das ist das Protokoll eines einzelnen Zentrums.

Venöser Zugang

Ein niedriger Injektionsfluss führt zu unzureichendem Gefäßkontrast. In einem illustrativen Fall aus einem Schweizer Zentrum ergab eine PICC-Line einen Fluss von etwa 3 ml/s bei einer Herzfrequenz von 87, mit unzureichendem Gefäßkontrast und einer Stenose, die nicht graduiert werden konnte. Bei der erneuten Untersuchung über eine 18-G-Kanüle in der Ellenbeuge, mit Betablockade (Herzfrequenz 72) und 5 ml/s, waren die Bilder bei gleichem Volumen, 50 ml, diagnostisch [23].

Nierenfunktion, Metformin und Schilddrüse

Nieren

Die ESC empfiehlt, Nierenfunktion und eine eventuelle Kontrastmittelallergie vor der Zuweisung zu beurteilen [1]. Das Risikobild bei intravenösem Kontrastmittel ist besser, als man früher annahm, da Studien keine Kontrollgruppen hatten und deshalb eine kontrastmittelinduzierte Nierenschädigung nicht von anderen Ursachen des akuten Nierenversagens unterscheiden konnten [16]. In vier großen propensity-adjustierten Studien (jeweils über 10.000 Patienten) war intravenöses Kontrastmittel bei stabiler eGFR von 45 oder mehr kein eigenständiger nephrotoxischer Risikofaktor, und bei eGFR 30 bis 44 war es entweder nicht nephrotoxisch oder nur selten [15]. Unter eGFR 30 ist das Bild unklar. Das ACR gibt an, dass, wenn überhaupt ein Schwellenwert verwendet wird, 30 mL/min/1,73 m² derjenige mit der größten Evidenz ist [15].

ACR und National Kidney Foundation empfehlen eine intravenöse Kochsalzprophylaxe bei akutem Nierenversagen oder eGFR unter 30 ohne Erhaltungsdialyse, und dass eine Prophylaxe bei eGFR 30 bis 44 in besonderen Hochrisikofällen erwogen werden kann [15,16]. Typische Schemata beginnen 1 Stunde vor der Untersuchung und dauern 3 bis 12 Stunden danach an, zum Beispiel 1 bis 3 ml/kg und Stunde, und das Risiko einer Volumenüberlastung bei Herzinsuffizienz muss berücksichtigt werden. N-Acetylcystein wird nicht empfohlen [15]. Das ACR schlägt Kreatinin oder eGFR vor der Untersuchung bei bekannter Nierenerkrankung, früherem akutem Nierenversagen, Dialyse, Nierenchirurgie, Albuminurie und Metformin-Behandlung vor, aber nicht bei Patienten ohne einen dieser Risikofaktoren [15]. Hämodialysepatienten können Kontrastmittel ohne besondere Abstimmung mit der Dialyse erhalten [14]. Das Vorgehen wird im Artikel über Kontrastmittelnephropathie beschrieben.

Die ESC führt schwer eingeschränkte Nierenfunktion unter den Einschränkungen der Koronar-CT auf [1]. Bei eGFR unter 30 sollten die Indikation und die Alternativen, zum Beispiel eine funktionelle Untersuchung ohne jodhaltiges Kontrastmittel, gemeinsam mit der Radiologie entschieden werden.

Metformin

Laut ACR müssen Patienten mit Metformin und eGFR 30 oder mehr ohne akutes Nierenversagen weder Metformin absetzen noch die Nierenfunktion anschließend kontrollieren lassen, da jodhaltiges Kontrastmittel das Risiko einer Laktatazidose nicht an sich erhöht [15]. Die Fachinformation zu Omnipaque ist strenger [14]:

Der Unterschied zum ACR betrifft vor allem eGFR 30 bis 44. Die lokale Routine der Radiologie entscheidet, und die Zuweisung sollte eGFR und Datum der Probe angeben. Siehe auch medikamentöse Behandlung bei Typ-2-Diabetes.

Schilddrüse

Jodhaltiges Kontrastmittel kann in seltenen Fällen bei prädisponierten Patienten eine Hyperthyreose auslösen. Die Fachinformation empfiehlt, die Schilddrüsenfunktion vor der Untersuchung bei Verdacht auf latente Hyperthyreose (zum Beispiel Knotenstruma) und bei funktioneller Autonomie bei älteren Patienten abzuklären, besonders in Gebieten mit Jodmangel [14]. Laut ACR ist das Risiko niedrig und eine Hyperthyreose an sich kein Grund zu verzichten, aber jodhaltiges Kontrastmittel ist bei bestehender thyreotoxischer Krise zu vermeiden, und vor einer Radiojodtherapie oder Radiojodszintigrafie wird eine Pause von 3 bis 4 Wochen bei Hyperthyreose und 6 Wochen bei Hypothyreose vorgeschlagen [15]. Siehe Hyperthyreose.

Kontrastmittelreaktionen und Allergieprophylaxe

Allergieähnliche Reaktionen auf moderne jodhaltige Kontrastmittel treten bei 0,6 % der Untersuchten auf (0,04 % schwere). Nahezu alle lebensbedrohlichen Reaktionen ereignen sich innerhalb von 20 Minuten nach der Injektion [15]. Der stärkste Risikofaktor ist eine frühere allergieähnliche oder nicht klassifizierte Reaktion auf dieselbe Kontrastmittelklasse, die das Risiko etwa um das Fünffache erhöht. Andere Allergien ergeben eine zwei- bis dreifache Risikoerhöhung, und Schalentierallergie und Allergie gegen Povidon-Iod sind keine Risikofaktoren an sich [15].

Asthma, Herzerkrankung, Alter, Geschlecht und Betablocker ergeben nur ein mäßig erhöhtes Risiko, und das ACR empfiehlt weder, die Untersuchung allein aus diesen Gründen zu vermeiden, noch den Patienten allein deshalb zu prämedizieren [15]. Die Fachinformation zu Omnipaque warnt dagegen, dass Patienten unter Betablockern, besonders Asthmatiker, eine niedrigere Schwelle für Bronchospasmus und ein schlechteres Ansprechen auf Adrenalin und Beta-Agonisten haben können [14]. Da eine Betablockade vor der Koronar-CT häufig ist, sollte das Personal wissen, dass das Ansprechen auf Adrenalin unzureichend sein kann, siehe Anaphylaxie und akute allergische Reaktionen.

Eine Prämedikation mit Kortikosteroid und Antihistaminikum kann bei früherer allergieähnlicher Reaktion auf jodhaltiges Kontrastmittel erwogen werden, verhindert aber nicht alle Reaktionen [14,15]. Die Schemata des ACR für die elektive Prämedikation sind Prednison 50 mg per os 13, 7 und 1 Stunde vor der Untersuchung, eventuell ergänzt durch Diphenhydramin 50 mg eine Stunde vorher, oder Methylprednisolon 32 mg per os 12 und 2 Stunden vorher [15]. Schemata, die kürzer als 4 bis 5 Stunden sind, haben sich nicht als wirksam erwiesen [15]. Nach Prämedikation aufgrund einer früheren Reaktion lag die Durchbruchrate bei 2,1 %, das 3- bis 4-Fache des allgemeinen Niveaus, und die Zahl der Patienten, die prämediziert werden müssen, um eine Reaktion zu verhindern, ist hoch (69 für eine beliebige Reaktion und 569 für eine schwere Reaktion in einer Studie) [15]. Das Schema richtet sich nach der lokalen Routine der Radiologie, und die Zuweisung sollte Art und Schweregrad der Reaktion beschreiben, damit die Prämedikation rechtzeitig geplant werden kann.

Stillen kann laut Fachinformation wie gewohnt fortgesetzt werden. Das ACR gibt an, dass weniger als 1 % der Kontrastmitteldosis in die Muttermilch übergeht und dass weniger als 1 % dessen, was das Kind aufnimmt, resorbiert wird, und dass die Mutter wählen kann, 12 bis 24 Stunden nicht zu stillen, wenn sie besorgt ist [14,15].

Strahlendosis

Was die Dosis ist

Die Strahlendosis wird als CTDIvol (mGy) und Dosis-Längen-Produkt, DLP (mGy·cm), angegeben. Die effektive Dosis in mSv wird geschätzt, indem das DLP mit einem Umrechnungsfaktor multipliziert wird, üblicherweise 0,014 mSv pro mGy·cm für den Thorax. Der Faktor unterschätzt vermutlich die Dosis bei der Herz-CT, und die effektive Dosis ist mit einer Unsicherheit von etwa 40 % behaftet [3]. Andere Faktoren kommen vor, und eine Übersicht verwendete 0,026 mSv pro mGy·cm [23]. Die effektive Dosis dient dem Vergleich von Untersuchungen, nicht der Angabe des Risikos eines einzelnen Individuums [3].

Wie viel ist das

Ein Medianwert um 2,7 mSv liegt nahe an der durchschnittlichen Strahlendosis eines Schweden während eines Jahres, doch die Hintergrunddaten stammen aus dem Jahr 2007 und sind ein grober Vergleich. Die Dosis wird von Körpergewicht, Herzfrequenz, Sinusrhythmus, Röhrenspannung, iterativer Rekonstruktion und Protokollwahl bestimmt, und die Autoren des Registers betonen den Bedarf an Schulung und Protokollanpassung in jeder Einheit [18].

Das Risiko

Das Risiko ist stochastisch und wird mit Modellen berechnet, die eine Proportionalität zwischen Dosis und Risiko annehmen, was im mSv-Bereich umstritten ist [3]. Eine Modellstudie mit BEIR VII schätzte für die 64-Schicht-CT mit den damaligen Protokollen das lebenslange Krebsrisiko auf 1 von 143 für eine 20-jährige Frau und 1 von 3.261 für einen 80-jährigen Mann. Mit EKG-gesteuerter Röhrenstrommodulation lauteten die Zahlen 1 von 219 und 1 von 5.017, und für 60-jährige Frauen und Männer 1 von 715 beziehungsweise 1 von 1.911. Die kombinierte Herz- und Aortenuntersuchung ergab ein höheres Risiko [20]. Die Dosen sind seither deutlich gesunken [18], doch das Muster besteht fort: Das Risiko ist größer für Jüngere, für Frauen aufgrund des Brustgewebes und für kleinere Patienten [3,20]. Bei Kindern kann das Risiko bis zu viermal höher sein als bei Erwachsenen, und bei Älteren zehnmal niedriger oder mehr als bei Jüngeren [23].

In der Praxis spricht das dafür, dosissparende Technik besonders bei jungen Patienten und Frauen einzusetzen und eine strahlungsfreie Alternative zu wählen, wenn sie dieselbe Antwort liefert. Die ESC nennt Strahlung, besonders bei jungen Frauen, als Einschränkung [1]. Brustschutz verringert die Dosis an der Brust, erhöht aber das Rauschen und kann Streifenartefakte verursachen, wenn der Röhrenstrom nach dem EKG moduliert wird, und die SCCT gibt an, dass der Einsatz sorgfältig abgewogen werden soll [3].

So wird die Dosis gesenkt

Eine Kalziumscore-Serie vor der Kontrastmitteluntersuchung ist eine zusätzliche Exposition. Sie kann zur Planung des Scanbereichs verwendet werden [3] und liefert den Kalziumscore selbst, der im Artikel über den CAC-Score beschrieben wird.

Bildqualität und Artefakte

• Bewegungsartefakte werden durch hohe oder unregelmäßige Herzfrequenz und unzureichendes Atemanhalten verursacht. Ihnen wird mit Betablockade, Multiphasen-Rekonstruktion und Anpassung der Rekonstruktionsphase begegnet [26].
• Banding-Artefakte entstehen, wenn sich die Herzfrequenz während der Untersuchung ändert, besonders bei hoher Herzfrequenz und Arrhythmie. Sie werden durch kürzere Scanzeit vermieden, das heißt durch breiten Detektor oder High-Pitch-Spirale bei der Dual-Source-CT [26].
• Blooming und Strahlaufhärtung um Kalkplaques und Stents können eine überschätzte Stenose und dunkle Areale ergeben, die einer Stenose ähneln. Ein scharfer Rekonstruktionskern, iterative Rekonstruktion, höhere Röhrenspannung, ein angepasstes Kontrastmittelprotokoll und virtuelle monoenergetische Bilder verringern das Problem [26].
• Verschiebungsartefakte (Stufenartefakte) können bei prospektiver axialer Akquisition auftreten, wenn sich das Herz zwischen den Schritten verlagert [3].

Nicht diagnostische Segmente werden in CAD-RADS mit dem Modifikator N gekennzeichnet [26], siehe CAD-RADS. Im Register 2017 waren 1,9 % der Untersuchungen nicht diagnostisch [18].

Besondere Situationen

Vorhofflimmern und unregelmäßiger Rhythmus

In einer Metaanalyse war die Koronar-CT bei Vorhofflimmern treffsicher, mit einer Sensitivität pro Patient von 94 %, einer Spezifität von 91 % und einem negativen prädiktiven Wert von 97,5 % gegenüber der invasiven Angiografie. Die Dosis war jedoch im Durchschnitt 4,03 mSv höher als bei Sinusrhythmus [24]. Retrospektives Gating ist bei unregelmäßigem Rhythmus traditionell die erste Wahl [3]. Absolutes Phasen-Gating, bei dem die Untersuchung eine feste Zeit nach der R-Zacke gestartet wird (häufig etwa 300 ms, in der Systole) statt bei einem Prozentsatz des R-R-Intervalls, senkte die Dosis um 64 % (2,6 gegenüber 7,4 mSv) in einer retrospektiven gematchten Studie aus einem Zentrum mit 280 Patienten, ohne schlechtere diagnostische Sicherheit [25]. Der Vergleich betrifft das eigene frühere Protokoll eines Zentrums und sollte mit Vorsicht interpretiert werden. Der Rhythmus selbst wird im Artikel über Vorhofflimmern beschrieben, und die gewohnte Frequenzbehandlung des Patienten soll aus der Zuweisung hervorgehen.

Stent und Bypass

Die SCCT hält die Untersuchung von Stents bei Symptomen für geeignet, wenn der Stentdurchmesser 3,0 mm oder mehr beträgt. Maßnahmen, die die Sicherheit verbessern, sind strikte Frequenzkontrolle unter 60, iterative Rekonstruktion, scharfer Rekonstruktionskern und monoenergetische Rekonstruktionen [2]. In einer Metaanalyse von 35 Studien mit 4.131 Stents betrug die Sensitivität für In-Stent-Restenose 90 % und die Spezifität 94 %. Die Treffsicherheit sank bei einer Strut-Dicke von 100 μm oder mehr, einem Durchmesser unter 3,0 mm, einer Herzfrequenz von 65 oder mehr und Bifurkationsstents, und bis zu 11 % der Stents konnten nicht evaluierbar sein [2]. Eine Röhrenspannung von mindestens 100 kV und sehr dünne Schichten verbessern die Beurteilung [2]. Siehe PCI zur Stentbehandlung.

Starke Verkalkung

Die ESC verweist auf starke Verkalkung bei Älteren als den problematischsten Fall, bei dem funktionelle Testung besser geeignet sein kann [1]. In der bevölkerungsbasierten SCAPIS-Studie, die mit energieintegrierender CT durchgeführt wurde, hatten 78 % der Teilnehmer volle diagnostische Bildqualität in den elf proximalen und mittleren Segmenten, aber nur 26 % derjenigen mit Agatston über 400. In der schwedischen Re-Untersuchung mit Photon-Counting-CT lagen die entsprechenden Zahlen bei 90 % und 77 %, trotz höherer Verkalkungslast [28]. Protokoll und Altersverteilung unterschieden sich zwischen den Studien. Ultrahochauflösende Photon-Counting-CT verringerte das Blooming in einer Studie mit 62 Patienten mit Agatston über 600 (Median 2.423) und ergab eine Sensitivität von 92 bis 100 % und eine Spezifität von 83 bis 100 % bei Agatston über 3.000, mit invasiver Angiografie als Referenz [27]. Die Studien sind klein und stammen aus einzelnen Zentren.

Übergewicht

Bei starkem Übergewicht sind höhere Röhrenspannung und höherer Röhrenstrom erforderlich, und 135 bis 140 kV können erwogen werden [3,23]. Höhere Exposition bedeutet nicht notwendigerweise höheres Risiko, da große Patienten bei gleicher Exposition in strahlenempfindlichen Organen weniger Dosis aufnehmen als kleine [3]. Der Kontrastmittelbedarf steigt, aber nicht proportional zum Gewicht [23].

Schwangerschaft und junge Patienten

Strahlung bei der Untersuchung junger Frauen ist eine der von der ESC aufgeführten Einschränkungen [1]. Laut Fachinformation des Kontrastmittels soll Strahlenexposition während der Schwangerschaft nach Möglichkeit vermieden werden, und der Nutzen ist sorgfältig gegen die Risiken abzuwägen [14]. Eine Schwangerschaft sollte deshalb vor der Untersuchung bei Frauen im gebärfähigen Alter ausgeschlossen werden, und Stressechokardiografie oder Stress-MRT sind strahlungsfreie Alternativen.

Aortenstenose

Aortenstenose ist laut Fachinformation für Nitroglycerin eine Kontraindikation [12], und schwere Aortenstenose wurde in der großen britischen Serie mit intravenöser Betablockade ausgeschlossen [7].

Häufige Fehler und wie man sie vermeidet

Checkliste für Zuweiser

Allgemeinärzte können laut ESC den ersten Schritt der Abklärung übernehmen [1], und die Zuweisung entscheidet dann, ob die Untersuchung durchgeführt werden kann.

Alternativen, wenn die Koronar-CT nicht geeignet ist

Die ESC nennt als Einschränkungen schwer eingeschränkte Nierenfunktion, dokumentierte Kontrastmittelallergie, Tachyarrhythmie, die nicht auf Betablockade anspricht, und Strahlung, besonders bei jungen Frauen [1]. Bei starker Verkalkung bei Älteren kann funktionelle Testung besser geeignet sein [1]. Alternativen sind Stressechokardiografie, Stress-MRT, SPECT und PET. Bei hoher klinischer Wahrscheinlichkeit für eine obstruktive Erkrankung sinkt der positive prädiktive Wert der Koronar-CT, und funktionelle Bildgebung oder invasive Angiografie kommen häufiger in Betracht [1], siehe stabile Angina pectoris.

Nach der Untersuchung

Der Patient wird laut Fachinformation 30 Minuten nach der Kontrastmittelinjektion beobachtet, da die meisten schweren Reaktionen dann auftreten [14], und nach intravenösem Metoprolol wurden Patienten in einer großen Serie mindestens 20 Minuten beobachtet [7]. Kopfschmerzen, Gesichtsrötung und Schwindel nach Nitroglycerin sind häufig und gehen vorüber [10,12]. Die Fachinformation des Kontrastmittels gibt an, dass vor und nach der Untersuchung eine ausreichende Hydrierung sicherzustellen ist, besonders bei Diabetes, eingeschränkter Nierenfunktion und bei Älteren [14]. Abgesetztes Metformin wird nach 48 Stunden wieder angesetzt, wenn sich die Nierenfunktion nicht verschlechtert hat [14]. Der Befund wird nach CAD-RADS berichtet.

Häufige Fragen

Wie hoch ist die Strahlendosis einer Koronar-CT?

Die Mediandosis lag in einem internationalen Register 2017 bei 195 mGy·cm, etwa 2,7 mSv, mit großer Variation zwischen den Kliniken. Die prospektive Triggerung bei niedriger und stabiler Herzfrequenz ergibt Angaben zufolge 1 bis 6 mSv, und die Dosis kann bei selektierten Patienten unter 1 mSv liegen [3,17,18]. Die diagnostische invasive Angiografie ergab in einer Vergleichsstudie 8,5 mSv [19].

Muss man vor einer Koronar-CT Metformin absetzen?

Laut ACR ist das bei eGFR 30 oder mehr ohne akutes Nierenversagen nicht nötig [15]. Die Fachinformation zu Omnipaque gibt eine Pause von 48 Stunden vorher bei eGFR 30 bis 44 an und die gewohnte Behandlung ab eGFR 45 bei intravenösem Kontrastmittel, und Metformin ist bei eGFR unter 30 kontraindiziert [14]. Die Routine der Radiologie entscheidet.

Warum erhält man vor der Untersuchung Betablocker und Nitroglycerin?

Die Betablockade senkt und stabilisiert die Herzfrequenz, sodass das Herz für einen kurzen Moment stillsteht, und Nitroglycerin erweitert die Koronararterien, sodass die kleinen Äste sichtbar werden [4,10]. Ohne sie werden die Bilder häufiger bewegungsunscharf und die Dosis höher [3].

Kann man bei Vorhofflimmern eine Koronar-CT durchführen?

Ja, mit hoher Treffsicherheit in einer Metaanalyse (Sensitivität 94 %, negativer prädiktiver Wert 97,5 %), doch die Dosis ist im Durchschnitt höher und die Bilder sind schwieriger zu beurteilen. Retrospektives Gating ist traditionell die erste Wahl, und absolutes Phasen-Gating senkte die Dosis in einer Studie aus einem Zentrum [3,24,25].

Quellen

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