Koronarkalkbestimmung: Prognostische Anwendung in der Praxis

Definition und Pathophysiologie

Die Bestimmung des Koronarkalks (coronary artery calcium, CAC) ist ein nichtinvasives Verfahren zum Nachweis und zur Quantifizierung verkalkter koronarer atherosklerotischer Plaques. Sie erfolgt mittels einer kontrastmittelfreien, elektrokardiografisch getriggerten Computertomografie (CT). Die Bildakquisition erfordert in der Regel nur eine einmalige Atemanhaltephase und keinen intravenösen Zugang, keine Prämedikation und keine spezielle Vorbereitung.

Die am weitesten verbreitete Quantifizierungsmethode ist der Agatston-Score, der sowohl die Fläche als auch die radiologische Dichte der Koronarverkalkung berücksichtigt. Der CAC fungiert daher primär als bildgebender Biomarker der koronaren atherosklerotischen Plaquelast und nicht als direktes Maß für eine Lumeneinengung.

Verkalkte Plaques rupturieren im Allgemeinen seltener als nicht verkalkte, lipidreiche Plaques. Der CAC dient dennoch als Marker des umfassenderen atherosklerotischen Prozesses einschließlich nicht verkalkter Plaques, die durch die Kalkbestimmung nicht direkt dargestellt werden. Im Gegensatz dazu kann die CT-Koronarangiografie (CCTA) sowohl verkalkte als auch nicht verkalkte Plaques charakterisieren und Stenosen beurteilen.

Eine wesentliche Limitation besteht darin, dass der CAC weder die gesamte Plaquelast noch den Stenosegrad direkt misst. Ein Patient kann trotz klinisch relevanter nicht verkalkter Plaques nur wenig oder keinen Kalk aufweisen, insbesondere im mittleren Lebensalter. Umgekehrt weist ein hoher CAC-Score auf eine erhebliche atherosklerotische Belastung hin, belegt jedoch für sich allein weder das Vorliegen noch die hämodynamische Relevanz einer bestimmten Stenose.

Klinische Bedeutung und Indikationen

Die CAC-Bestimmung ist in erster Linie ein Instrument zur Risikostratifizierung bei Personen ohne bekannte klinische koronare Herzkrankheit, insbesondere wenn konventionelle Risikoschätzungen im Bereich einer therapeutischen Entscheidungsschwelle eine Unsicherheit lassen. Sie kann das geschätzte kardiovaskuläre Risiko nach oben oder unten korrigieren und Entscheidungen zur lipidsenkenden Therapie sowie zur umfassenderen Prävention unterstützen.

Die Untersuchung ist besonders relevant, wenn die Entscheidung über den Beginn oder die Intensivierung einer Präventionstherapie unklar ist. Präventionsleitlinien unterstützen ihre Anwendung bei ausgewählten Personen mit intermediärem Risiko, nicht jedoch als universelles populationsbezogenes Screening. Sie kann außerdem bei ausgewählten Personen mit niedrigerem Risiko und positiver Familienanamnese für eine vorzeitige koronare Herzkrankheit erwogen werden.

Nebenbefunde eines Koronarkalks in einer aus anderer Indikation durchgeführten Thorax-CT können ebenfalls zur Risikobeurteilung beitragen. Wenn solche Befunde vorliegen, wird eine visuelle Einteilung der Koronarverkalkung in vier Kategorien – keine, geringgradige, mittelgradige oder ausgeprägte Verkalkung – empfohlen. Eine weiterführende Bildgebung allein aufgrund des Nachweises verkalkter Plaques bei einer asymptomatischen Person wird durch die hier beschriebenen verfügbaren Daten nicht gestützt.

Ein systematisches Screening der Allgemeinbevölkerung auf kardiovaskuläre Risikofaktoren konnte bislang keine Verbesserung kardiovaskulärer Endpunkte zeigen, obwohl eine opportunistische Erfassung im Rahmen klinischer Kontakte die Erkennung von Risikofaktoren wie erhöhtem Blutdruck und Lipidanomalien verbessert. Der CAC sollte daher in die klinische Beurteilung und etablierte Risikoschätzsysteme integriert und nicht isoliert eingesetzt werden.

Untersuchungsdurchführung und technische Leistungsmerkmale

Eine moderne CAC-Untersuchung weist mehrere praktische Merkmale auf:

• Kontrastmittelfreie CT-Akquisition

• EKG-Triggerung

• Einmalige Atemanhaltephase

• Kein intravenöser Zugang

• Keine Prämedikation

• Keine spezielle Vorbereitung

• Strahlenexposition von etwa 1–1,5 mSv bei modernen Techniken

Die gesamte CAC-Belastung sollte anhand des Agatston-Scores angegeben werden. Ein vollständiger Befund sollte idealerweise Folgendes enthalten:

• Gesamter Agatston-Score

• Kalkscore jedes einzelnen Koronargefäßes

• Alters-, geschlechts- und rassenbezogenes Perzentil

• Vergleich mit dem erwarteten Score einer gleichaltrigen Person gleichen Geschlechts

Der CAC kann auch extrakoronare Befunde aufzeigen, darunter perikardiale oder aortale Verkalkungen, eine Verdickung des Perikards, Klappenverkalkungen und in einigen Fällen eine Fettlebererkrankung.

Interpretation des Agatston-Scores

Der Score sollte sowohl anhand seines Absolutwerts als auch im Verhältnis zu Alter und Geschlecht interpretiert werden. Ein Score, der für die demografische Gruppe des Patienten hoch ist, geht mit einem höheren Risiko einher, als derselbe absolute Score bei einer älteren Person vermuten ließe. Umgekehrt kann eine fehlende oder geringer als erwartete Verkalkung auf ein niedrigeres Risiko hinweisen, als anhand konventioneller Risikofaktoren prognostiziert wurde.

Häufig verwendete CAC-Kategorien

Eine alternative Klassifikation beschreibt Scores von 101–400 als mittelgradig und Scores über 400 als ausgedehnt. In diesem Rahmen ist ein Score über 400 mit einer hohen Wahrscheinlichkeit für mindestens eine signifikante Koronarstenose und einem erheblichen Risiko kardiovaskulärer Ereignisse im folgenden Jahrzehnt verbunden. Diese Kategorien sollten als Interpretationshilfen und nicht als direkte anatomische Definitionen einer obstruktiven Erkrankung verstanden werden.

CAC-Score von null

Ein CAC-Score von null ist bei geeigneten Personen mit einem sehr niedrigen kardiovaskulären Risiko verbunden und macht eine obstruktive koronare Erkrankung weniger wahrscheinlich. Er schließt jedoch nicht verkalkte Plaques aus und beseitigt nicht die Möglichkeit zukünftiger Ereignisse. Bei Patienten mittleren Alters kann der CAC trotz weicher, nicht verkalkter Plaques fehlen, einschließlich Läsionen, die klinische Ereignisse verursachen können.

Ein Score von null sollte daher im Kontext von Alter, Symptomen, Risikofaktoren und klinischer Fragestellung interpretiert werden. Als negatives Risikomerkmal ist er bei Personen ohne bekannte koronare Erkrankung am nützlichsten, wenn die Entscheidung über eine Präventionstherapie unklar ist.

Hohe CAC-Scores

Höhere CAC-Scores sind mit einem progressiv zunehmenden kardiovaskulären Risiko verbunden. In asymptomatischen Populationen wurde eine ausgeprägte Verkalkung – insbesondere bei Scores im Bereich von 300–1000 – mit einem Mortalitätsrisiko in Verbindung gebracht, das dem in Populationen mit Sekundärprävention ähnlich ist. Ein deutlich erhöhter Score sollte zu einer sorgfältigen Beachtung modifizierbarer Risikofaktoren und einer präventiven Behandlung führen.

Der CAC legt jedoch nicht fest, ob eine invasive Angiografie oder eine Revaskularisation erforderlich ist. Ein hoher Score kann mit einer nichtobstruktiven Erkrankung einhergehen, während bei einer Person mit niedrigem Score dennoch eine nicht verkalkte obstruktive Plaque vorliegen kann.

Prognostische Anwendung

Der CAC verbessert die Diskriminierung und Reklassifizierung des kardiovaskulären Risikos über konventionelle Risikofaktoren und Risikoscores hinaus. Sein prognostischer Wert wurde über verschiedene ethnische und rassische Gruppen hinweg nachgewiesen; zudem sagt der CAC sowohl die Gesamtmortalität als auch kardiovaskuläre Ereignisse zuverlässig voraus.

Die Beziehung zwischen CAC-Belastung und Risiko ist abgestuft:

• Personen ohne nachweisbaren Kalk haben ein sehr niedriges geschätztes Risiko.

• Minimale und geringgradige Verkalkungen weisen auf eine koronare Atherosklerose hin, im Allgemeinen jedoch auf ein niedrigeres Risiko als eine mittelgradige oder ausgedehnte Erkrankung.

• Mittelgradige und ausgeprägte Verkalkungen identifizieren ein progressiv zunehmendes Risiko.

• Sehr hohe Scores können auf ein Risiko hinweisen, das dem einer manifesten atherosklerotischen kardiovaskulären Erkrankung vergleichbar ist.

Der CAC liefert somit einen direkten Nachweis einer subklinischen Atherosklerose, während konventionelle Scores das Risiko anhand biologischer und klinischer Risikofaktoren schätzen. Die Bildgebung kann die Risikoprognose verbessern und die Adhärenz zu lebensstilbezogenen und pharmakologischen Präventionsmaßnahmen erhöhen.

Der prognostische Wert des CAC ist nicht auf ein einzelnes Koronargefäß beschränkt. Die Gesamtbelastung ist wichtig, doch die gefäßspezifische Verteilung und demografische Perzentile liefern zusätzliche Informationen für die Interpretation.

Zusammenhang mit Plaquebiologie und koronaren Ereignissen

Der CAC erfasst verkalkte Plaques, jedoch nicht das gesamte Spektrum der koronaren Atherosklerose. Läsionen, die am ehesten akute Ereignisse auslösen, können nicht verkalkt und lipidreich sein und dünne fibröse Kappen aufweisen. Die CCTA kann solche Läsionen identifizieren und Merkmale darstellen, die mit einer erhöhten Plaquevulnerabilität verbunden sind, darunter:

• Plaques mit niedriger Dichte

• Positives Remodeling

• Fleckförmige Verkalkung

Eine diffuse Verkalkung oder durch CAC nachgewiesene Kalkplatten unterscheiden sich biologisch von diesen Hochrisikomerkmalen der Plaque. Daher sollte ein niedriger oder auf null liegender CAC-Score nicht als Beweis dafür interpretiert werden, dass die Koronararterien frei von klinisch relevanten Plaques sind.

Die CCTA zeigt außerdem, dass ein erheblicher Anteil koronarer Ereignisse bei Patienten ohne schwere obstruktive Erkrankung auftritt. Nichtobstruktive Plaques können daher wichtige prognostische und therapeutische Konsequenzen haben, selbst wenn die Stenose nicht hochgradig ist.

CAC bei symptomatischen Patienten

Der CAC wird primär zur Risikobeurteilung bei Personen ohne bekannte koronare Erkrankung eingesetzt, kann jedoch auch bei ausgewählten Patienten mit Symptomen und niedrigem klinischem Risiko eine Rolle spielen. Ein sehr niedriger CAC, insbesondere ein Score von null, macht eine obstruktive Erkrankung weniger wahrscheinlich und kann bei manchen Patienten mit stabilen Beschwerden eine weiterführende Abklärung entbehrlich machen.

Wenn bei symptomatischen Patienten ohne bekannte koronare Erkrankung eine diagnostische Untersuchung indiziert ist, wird im Allgemeinen die CCTA gegenüber der alleinigen CAC-Bestimmung bevorzugt, wenn das klinische Ziel in der Beurteilung des Vorliegens und Ausmaßes der Erkrankung besteht. Die CCTA kann Folgendes beurteilen:

• Nicht verkalkte und verkalkte Plaques

• Koronarstenosen

• Plaquezusammensetzung

• Ventrikelfunktion

Die CCTA ist besonders bei Patienten mit intermediärem bis hohem Risiko und stabilen thorakalen Beschwerden ohne bekannte koronare Erkrankung sowie als Erstuntersuchung bei geeigneten symptomatischen Patienten von Nutzen. Bei Erwachsenen unter 65 Jahren und bei geringerer Wahrscheinlichkeit einer obstruktiven Erkrankung bietet sie Vorteile gegenüber funktionellen Untersuchungen.

Die alleinige CAC-Bestimmung ist unzureichend, wenn sich die klinische Fragestellung auf den Stenosegrad oder eine läsionsspezifische Ischämie bezieht.

Vergleich mit der CT-Koronarangiografie

Die CCTA weist einen hohen negativen Vorhersagewert zum Ausschluss einer signifikanten koronaren Erkrankung auf und kann Patienten ohne Plaques oder Stenosen identifizieren. Sie kann außerdem die anschließende invasive Diagnostik und Präventionstherapie steuern. Bei Läsionen mit unklarer hämodynamischer Bedeutung kann die aus der CT abgeleitete fraktionelle Flussreserve läsionsspezifische physiologische Informationen liefern; ein unauffälliges Ergebnis kann helfen, eine unnötige invasive Angiografie zu vermeiden.

Biomarker und Laborbefunde

Der CAC ist selbst ein bildgebender Biomarker und kein Bluttest. Das vorgegebene Material nennt zusätzliche kardiovaskuläre Risikomarker, darunter:

• Persistierend erhöhtes hochsensitives C-reaktives Protein: >2 mg/L

• Erhöhtes Lipoprotein(a): >50 mg/dL oder >105 nmol/L

Diese Marker können zur Gesamtbeurteilung des Risikos beitragen, der CAC sollte jedoch zusammen mit dem vollständigen kardiovaskulären Risikoprofil und nicht als Ersatz für die klinische und labormedizinische Untersuchung interpretiert werden.

Risikoberechnungsalgorithmen wie SCORE2 und SCORE2-OP sind für Personen ohne manifeste klinische atherosklerotische kardiovaskuläre Erkrankung vorgesehen, die keine lipidsenkende Therapie erhalten. Sie sollten nicht zur Risikoschätzung bei Patienten mit bestehender ASCVD oder zur erneuten Risikobewertung anhand von Lipidmessungen verwendet werden, die nach Beginn einer lipidsenkenden Behandlung erhoben wurden.

Behandlung entsprechend den CAC-Befunden

Allgemeine Prinzipien

CAC-Befunde sollten die Intensität und Klarheit der Präventionsmaßnahmen beeinflussen und nicht automatisch eine invasive Abklärung auslösen. Die Behandlung sollte Folgendes berücksichtigen:

• Lipidsenkende Therapie

• Ernährung

• Körperliche Aktivität

• Raucherentwöhnung

• Blutdruck und andere modifizierbare Risikofaktoren

• Adhärenz zur Präventionsbehandlung

Das Vorliegen eines CAC kann die Motivation zu lebensstilbezogenen und pharmakologischen Maßnahmen verbessern, insbesondere bei Patienten, die trotz bestehender Risikofaktoren zuvor wenig motiviert waren.

Lipidsenkende Therapie

Der CAC kann den Beginn oder die Intensivierung einer lipidsenkenden Therapie unterstützen, wenn das geschätzte Risiko nahe einer therapeutischen Schwelle liegt. Das Ausmaß der LDL-Cholesterinsenkung richtet sich weiterhin nach dem gesamten kardiovaskulären Risiko des Patienten und dem Ausgangswert des unbehandelten LDL-Cholesterins.

Bei Patienten, die bereits Statine erhalten, sollte der CAC vorsichtig interpretiert werden. Eine Statintherapie kann lipidreiche Plaques reduzieren und gleichzeitig deren Umwandlung in verkalkte Plaques fördern; daher weist ein Anstieg des CAC während der Behandlung nicht zwangsläufig auf ein Therapieversagen oder eine Plaquedestabilisierung hin.

Antithrombotische Therapie

Der CAC kann möglicherweise Entscheidungen über die Gabe von ASS zur Primärprävention unterstützen, randomisierte Evidenz fehlt jedoch. Der CAC sollte nicht allein aufgrund des Scores als unabhängige Indikation für eine antithrombotische Behandlung betrachtet werden.

Revaskularisation und invasive Diagnostik

Die CAC-Bestimmung allein sollte keine Revaskularisationsentscheidung bestimmen. Bei stabiler koronarer Erkrankung bedeutet das Vorliegen einer Ischämie nicht zwangsläufig, dass eine initiale Revaskularisationsstrategie gegenüber einer medikamentösen Behandlung zu besseren Ergebnissen führt. Die Entscheidung für eine invasive Angiografie oder Revaskularisation sollte von der klinischen Präsentation, den anatomischen Befunden, den Symptomen und der relevanten diagnostischen Beurteilung abhängen.

Bei Patienten mit Symptomen kann die CCTA das Ausmaß der Erkrankung besser definieren und die invasive Angiografie steuern. Bei ausgewählten Patienten mit stabiler Angina kann die CCTA vor Einleitung einer medikamentösen Strategie auch eine signifikante Hauptstammerkrankung ausschließen.

Wiederholungsuntersuchungen und Verlaufskontrolle

Eine routinemäßige Wiederholung der CAC-Bestimmung hat nach Beginn einer lipidsenkenden Therapie nur eine minimale, wenn überhaupt eine Bedeutung. Dies liegt teilweise daran, dass Statine bei gleichzeitiger Plaquestabilisierung die Koronarverkalkung erhöhen können, wodurch serielle Veränderungen des Scores als Ausdruck des Therapieansprechens schwer zu interpretieren sind.

Die Verlaufskontrolle sollte sich stattdessen auf Folgendes konzentrieren:

• Umsetzung und Adhärenz der Präventionsbehandlung

• Kontrolle modifizierbarer Risikofaktoren

• Erneute Beurteilung klinischer Symptome

• Geeignete Anwendung etablierter Risikoschätzverfahren bei geeigneten unbehandelten Personen

• Weiterführende anatomische oder funktionelle Untersuchungen nur bei entsprechender Symptomatik oder klinischer Indikation

Ein zufällig in einer früheren, nicht getriggerten Thorax-CT entdeckter CAC-Befund sollte in die kardiovaskuläre Risikobeurteilung und Präventionsbehandlung einbezogen werden. Wenn keine formale Quantifizierung verfügbar ist, wird eine visuelle Einteilung in keine, geringgradige, mittelgradige oder ausgeprägte Verkalkung empfohlen.

Leitlinienempfehlungen

Die für asymptomatische Personen vorgegebenen Empfehlungen sind nachfolgend zusammengefasst.

Die grundsätzliche Position der Leitlinien lautet, dass der CAC nützlich ist, wenn weiterhin Unsicherheit über das kardiovaskuläre Risiko oder die Rolle einer lipidsenkenden Therapie besteht, jedoch nicht als breit angelegter Screeningtest für die Allgemeinbevölkerung empfohlen wird.

Limitationen und praktische Fallstricke

Der CAC ist kein Stenosetest

Ein hoher Score weist auf eine atherosklerotische Belastung hin, belegt jedoch nicht den Schweregrad der Lumeneinengung. Umgekehrt kann ein niedriger Score nicht verkalkte Plaques oder signifikante Stenosen nicht ausschließen, insbesondere bei jüngeren Patienten.

Nicht verkalkte Plaques können übersehen werden

Der CAC erfasst ausschließlich verkalkte Plaques. Er kann lipidreiche, nicht verkalkte Läsionen übersehen, die akute koronare Ereignisse verursachen können. Eine CCTA ist erforderlich, wenn die Plaquezusammensetzung oder der Stenosegrad beurteilt werden müssen.

Alter und Geschlecht sind relevant

Derselbe absolute Score kann bei verschiedenen Patienten deutlich unterschiedliche Perzentilränge repräsentieren. Befunde sollten daher alters-, geschlechts- und rassenbezogene Perzentile enthalten und angeben, ob der Score für die demografische Gruppe des jeweiligen Patienten höher oder niedriger als erwartet ist.

Eine Statintherapie erschwert die serielle Interpretation

Statine können durch die Reduktion lipidreicher Plaques und die Zunahme der Verkalkung zur Plaquestabilisierung beitragen. Eine Progression des CAC nach Beginn der Behandlung sollte daher nicht vereinfachend als Verschlechterung der Atherosklerose interpretiert werden.

Strahlung und Ressourcen

Obwohl die moderne Strahlenexposition mit etwa 1–1,5 mSv niedrig ist, sollten Verfügbarkeit, Kosteneffektivität und der lokale Versorgungskontext vor der Einführung groß angelegter CAC-Untersuchungen berücksichtigt werden.

Zufallsbefunde

CAC-Untersuchungen können nichtkoronare Auffälligkeiten zeigen, darunter aortale oder valvuläre Verkalkungen, perikardiale Veränderungen oder eine Fettlebererkrankung. Diese Befunde können eine gesonderte klinische Beurteilung erfordern.

Prognose und klinische Verlaufskontrolle

Der CAC ermöglicht eine abgestufte Einschätzung des zukünftigen kardiovaskulären Risikos und ist besonders bei asymptomatischen Personen wertvoll, deren konventionelle Risikoschätzung unsicher ist. Ein Score von null identifiziert im Allgemeinen einen Zustand mit sehr niedrigem Risiko, während eine ausgeprägte oder extreme Verkalkung auf einen deutlich höheren Risikostatus hinweist, der in manchen Fällen mit einer Sekundärprävention vergleichbar ist.

Der Score sollte zur Präzisierung der Präventionsbehandlung und nicht als Ersatz für die klinische Beurteilung eingesetzt werden. Die Langzeitbehandlung wird durch die Kombination aus CAC-Belastung, Alter, Geschlecht, etablierten Risikofaktoren, Symptomen, Lipidprofil, Blutdruck, Raucherstatus, Diabetesstatus sowie dem Vorliegen oder Fehlen einer klinischen ASCVD bestimmt.

Nachdem ein CAC-Befund in die präventive Entscheidungsfindung einbezogen wurde, sollte die Verlaufskontrolle auf einer nachhaltigen Modifikation der Risikofaktoren und der Therapieadhärenz liegen. Wiederholte CAC-Untersuchungen sind nach Beginn einer lipidsenkenden Therapie im Allgemeinen nur von begrenztem Nutzen. Neue oder sich verändernde Symptome sollten eine erneute Abklärung anhand eines geeigneten diagnostischen Pfads auslösen, häufig einschließlich CCTA oder funktioneller Untersuchung und nicht lediglich einer erneuten Kalkbestimmung.