Myokardperfusionsbildgebung mit SPECT und PET

Definition und klinische Bedeutung

Die Myokardperfusionsbildgebung (MPI) mittels Single-Photon-Emissionscomputertomografie (SPECT) oder Positronenemissionstomografie (PET) ist ein nuklearmedizinisches Verfahren zur Beurteilung der regionalen myokardialen Durchblutung, der induzierbaren Ischämie, von Myokardnarben, der Ventrikelfunktion und unter ausgewählten Umständen der myokardialen Vitalität.

Beide Verfahren beruhen auf der intravenösen Gabe von Radiopharmaka, die vom Myokard aufgenommen werden. Die Verteilung des zurückgehaltenen Tracers liefert tomografische Informationen über die relative regionale Perfusion. Die Bildgebung erfolgt im Allgemeinen in Ruhe und unter körperlicher oder pharmakologischer Belastung und ermöglicht dadurch den Vergleich verschiedener myokardialer Durchblutungssituationen.

Die MPI wird hauptsächlich eingesetzt, um:

• eine belastungsinduzierte myokardiale Ischämie zu diagnostizieren und zu quantifizieren.

• Myokardnarben nachzuweisen und zu charakterisieren.

• das Risiko schwerwiegender unerwünschter kardiovaskulärer Ereignisse abzuschätzen.

• mittels EKG-getriggerter Aufnahmen linksventrikuläre Volumina, regionale Wandbewegung und Ejektionsfraktion zu beurteilen.

• mittels PET den myokardialen Blutfluss und die myokardiale Flussreserve zu quantifizieren.

• die myokardiale Vitalität zu beurteilen, insbesondere in Kombination mit einer Stoffwechselbildgebung.

• mithilfe geeigneter Radiopharmaka zur Beurteilung kardialer Entzündungen, einer infektiösen Endokarditis und einer kardialen Amyloidose beizutragen.

Die funktionelle Perfusionsbildgebung weist primär hämodynamisch relevante Erkrankungen nach. Eine nichtobstruktive koronare Atherosklerose ohne nachweisbare Ischämie kann daher unentdeckt bleiben, sofern nicht zusätzlich eine CT-basierte Beurteilung der Koronarkalzifizierung oder ein anderes anatomisches Verfahren durchgeführt wird.

Pathophysiologische Grundlagen

Die Belastungs-MPI beruht auf dem Prinzip, dass eine durchflusslimitierende koronare Erkrankung die Fähigkeit eines Myokardareals zur Steigerung der Durchblutung während körperlicher Belastung oder pharmakologischer Vasodilatation einschränkt. Relative Unterschiede in der regionalen Traceraufnahme unter Belastung werden mit Ruheaufnahmen oder mit einer normal perfundierten Referenzregion verglichen.

Eine belastungsinduzierte Verminderung der Traceraufnahme, die sich in Ruhe bessert, weist auf eine reversible Hypoperfusion hin und ist mit einer induzierbaren Ischämie vereinbar. Ein persistierender Defekt in Belastungs- und Ruheaufnahmen kann eine Narbe darstellen, wobei bei der Interpretation Abschwächungsartefakte und andere technische Faktoren berücksichtigt werden müssen.

Die Beurteilung der relativen Perfusion weist eine wichtige Einschränkung auf: Sie erfordert eine normal perfundierte Referenzregion. Bei einer diffusen koronaren Erkrankung, einer balancierten Mehrgefäßerkrankung oder einer global eingeschränkten mikrovaskulären Vasodilatation können regionale Unterschiede unterschätzt werden. PET begegnet dieser Einschränkung, da damit eine absolute Quantifizierung des myokardialen Blutflusses und die Berechnung der myokardialen Flussreserve möglich sind.

Die myokardiale Flussreserve ist das Verhältnis des myokardialen Blutflusses unter Belastung zum myokardialen Blutfluss in Ruhe. Sie liefert ein integriertes Maß, das durch epikardiale Stenosen, diffuse Atherosklerose und eine koronare mikrovaskuläre Dysfunktion beeinflusst wird. Ein erniedrigter Wert kann daher eine klinisch relevante vaskuläre Dysfunktion nachweisen, selbst wenn die regionalen Perfusionsbilder unauffällig erscheinen.

Die nuklearmedizinische Bildgebung kann auch die Vitalität beurteilen. Die Perfusionsbildgebung mittels SPECT und PET erfasst die durchblutungsabhängige Tracerretention, während die metabolische 18F-Fluordesoxyglukose-(18F-FDG)-PET den myokardialen Glukosestoffwechsel beurteilt. Areale mit verminderter Perfusion, aber erhaltener 18F-FDG-Aufnahme zeigen eine Perfusions-Stoffwechsel-Diskrepanz und können auf vitales, hibernierendes Myokard hinweisen.

Klinische Indikationen

Verdacht auf oder bekannte(s) chronische(s) Koronarsyndrom

Eine Belastungs-SPECT oder, sofern verfügbar, vorzugsweise eine PET-MPI wird bei Personen mit Verdacht auf ein chronisches Koronarsyndrom und einer mittleren oder hohen Vortestwahrscheinlichkeit für eine obstruktive koronare Herzkrankheit empfohlen, die in den zitierten Leitlinien als größer als 15 % und bis zu 85 % definiert ist.

Die Untersuchung kann eingesetzt werden, um:

• das Vorliegen einer Ischämie oder Narbe festzustellen.

• das Ausmaß der myokardialen Beteiligung zu quantifizieren.

• das Risiko schwerwiegender unerwünschter kardiovaskulärer Ereignisse abzuschätzen.

• bei Anwendung der PET den myokardialen Blutfluss zu quantifizieren.

Eine SPECT wird bei Verdacht auf ein chronisches Koronarsyndrom mit mittlerer oder hoher Vortestwahrscheinlichkeit oder bei bekanntem chronischem Koronarsyndrom empfohlen. Eine PET ist besonders wertvoll, wenn die Quantifizierung des absoluten Blutflusses klinisch wichtig ist oder die SPECT-Bildqualität voraussichtlich eingeschränkt sein wird.

Patienten mit unzureichender körperlicher Belastbarkeit

Die körperliche Belastung wird im Allgemeinen bevorzugt, da sie physiologische Informationen liefert, darunter Belastungsdauer, Symptome, hämodynamische Reaktion, funktionelle Leistungsfähigkeit und Verhalten der ST-Strecke. Eine submaximale Belastung vermindert die diagnostische Sensitivität und sollte vermieden werden, wenn die initiale Diagnostik einer koronaren Erkrankung das Ziel ist.

Eine pharmakologische Belastung ist eine Alternative, wenn körperliche Belastung nicht möglich oder nicht ausreichend ist. Häufig eingesetzt werden Vasodilatatoren wie Adenosin, Dipyridamol und Regadenoson. Dobutamin, ein β1-Rezeptor-Agonist, der Kontraktilität, Herzfrequenz, Blutdruck und myokardialen Sauerstoffbedarf steigert, ist eine weitere Option und kann eingesetzt werden, wenn eine Vasodilatatorbelastung ungeeignet ist, unter anderem bei ausgewählten Patienten mit chronischen Lungenerkrankungen.

Besondere Situationen zugunsten der PET

Eine PET-MPI ist besonders nützlich, wenn:

• eine vorausgegangene Belastungsbildgebung von schlechter Qualität, fraglich, nicht schlüssig oder durch ein Abschwächungsartefakt beeinträchtigt war.

• die bildgebenden Befunde nicht mit der klinischen Beurteilung oder der Koronarangiografie übereinstimmen.

• Adipositas, große Brüste oder Brustimplantate die Bildqualität voraussichtlich beeinträchtigen.

• ein diagnostischer Fehler besondere klinische Konsequenzen hätte, unter anderem bei Diabetes mellitus, chronischer Nierenerkrankung oder einer koronaren Hochrisikoerkrankung.

• wiederholte Strahlenexposition zu erwarten ist, insbesondere bei jüngeren Patienten mit gesicherter koronarer Herzkrankheit.

• eine quantitative Messung des myokardialen Blutflusses erforderlich ist.

• eine Mehrgefäßerkrankung oder eine diffuse Einschränkung des Blutflusses vermutet wird.

• bei bekannter koronarer Herzkrankheit eine spezifischere physiologische Beurteilung erforderlich ist.

• eine Transplantatvaskulopathie des Herzens vermutet wird.

Myokardiale Vitalität

Bei Patienten mit schwerer linksventrikulärer Dysfunktion und angiografisch nachgewiesener koronarer Erkrankung kann die Belastungsperfusionsbildgebung mit einer Stoffwechselbildgebung kombiniert werden, um vitales von nichtvitalem Myokard zu unterscheiden.

Die PET bietet einen umfassenden Ansatz durch die Kombination von Perfusion, quantitativer Flussmessung, Ventrikelfunktion und 18F-FDG-Stoffwechselbildgebung. Wenn eine PET nicht verfügbar ist, kann eine Thallium-201-SPECT als Alternative zur Vitalitätsbeurteilung eingesetzt werden, insbesondere bei ausgeprägter Hypoperfusion in Ruhe.

Weitere Anwendungen

Die nuklearmedizinische Bildgebung spielt außerdem eine Rolle bei:

• kardialer Amyloidose unter Verwendung knochensuchender technetiummarkierter Substanzen.

• myokardialen und vaskulären Entzündungen, einschließlich der 18F-FDG-PET.

• Verdacht auf eine infektiöse Endokarditis, insbesondere bei einer Prothesenklappenendokarditis, wenn die Echokardiografie nicht schlüssig ist.

• dem Nachweis septischer Embolien und entfernter infektiöser Herde bei infektiöser Endokarditis.

• der Beurteilung des Ansprechens auf eine antimikrobielle Therapie bei ausgewählten Patienten mit gesicherter infektiöser Endokarditis, die sich keinem indizierten chirurgischen Eingriff unterziehen können und weiterhin eine suppressive Antibiotikatherapie erhalten.

Klinische Präsentation und Symptome

Das Ausgangsmaterial konzentriert sich auf die bildgebende Beurteilung von Patienten mit Verdacht auf oder bekannter koronarer Erkrankung und nicht auf einen eigenständigen Symptomkomplex. Eine MPI kann bei Patienten mit Symptomen durchgeführt werden, die für eine myokardiale Ischämie verdächtig sind, einschließlich Patienten, die eine Belastungsuntersuchung auf diagnostischem Niveau nicht absolvieren können.

Bei Verdacht auf ein akutes Koronarsyndrom ist eine normale nuklearmedizinische Perfusionsuntersuchung bei einem Patienten mit geringgradiger Troponinerhöhung, ohne typische Symptome oder EKG-Veränderungen und mit mittlerem klinischem Risiko mit einer sehr niedrigen kurzfristigen kardialen Mortalität verbunden. Umgekehrt identifiziert eine auffällige Untersuchung eine Hochrisikogruppe; das Ausmaß der belastungsinduzierten Ischämie kann dabei helfen, die Notwendigkeit einer Koronarangiografie und einer möglichen Revaskularisation zu bestimmen.

Beurteilung und körperliche Untersuchung

Das Ausgangsmaterial enthält kein spezifisches Schema für die körperliche Untersuchung im Rahmen einer MPI. Die klinische Beurteilung vor der Untersuchung sollte daher primär unter folgenden Gesichtspunkten erfolgen:

• Wahrscheinlichkeit einer obstruktiven koronaren Erkrankung.

• Fähigkeit des Patienten, eine ausreichende körperliche Belastung zu erbringen.

• Vorliegen von Faktoren, die die Bildqualität beeinträchtigen können.

• Klinische Fragestellung: Ischämie, Narbe, Vitalität, Ventrikelfunktion, Flussquantifizierung, Entzündung, Infektion oder Amyloidose.

• Entscheidung, ob die Belastung körperlich oder pharmakologisch erfolgen sollte.

Eine Belastungsuntersuchung liefert zusätzlich Informationen über Symptome, Belastungsdauer, funktionellen Status, hämodynamische Reaktionen und ST-Strecken-Veränderungen.

Radiopharmaka

SPECT-Substanzen

Technetium-99m (99mTc)-Sestamibi und 99mTc-Tetrofosmin sind die wichtigsten SPECT-Perfusionstracer. Sie emittieren 140-keV-Gammastrahlen und haben eine physikalische Halbwertszeit von ungefähr 6 Stunden. Nach intravenöser Injektion gelangen sie proportional zum Blutfluss in die Kardiomyozyten und werden innerhalb von ungefähr 60–90 Sekunden mit den Mitochondrien assoziiert. Sie zeigen eine minimale Umverteilung, sodass die Bildgebung um mehrere Stunden verzögert werden kann und sowohl bei körperlicher als auch bei pharmakologischer Belastung eingesetzt werden kann.

Thallium-201 hat eine längere physikalische Halbwertszeit von ungefähr 72–73 Stunden und emittiert Photonen niedrigerer Energie. Es gelangt über die Na+/K+-ATPase-Pumpe in die Kardiomyozyten und verteilt sich im Zeitverlauf um. Obwohl die Umverteilung die Vitalitätsbeurteilung unterstützen kann, bedeutet die höhere Strahlenexposition, dass Thallium-201 nicht mehr routinemäßig für die Perfusionsbildgebung empfohlen wird. Es bleibt eine Alternative zur Vitalitätsbeurteilung, wenn PET oder CMR nicht verfügbar sind.

PET-Substanzen

Zu den häufig verwendeten PET-Perfusionstracern gehören 13N-Ammoniak, 15O-Wasser und Rubidium-82. Aufgrund ihrer kurzen Halbwertszeiten von Sekunden bis Minuten müssen sie im Allgemeinen zeitnah zur Bildgebung hergestellt oder vorbereitet werden. Die PET-Perfusion wird daher meist mit einer pharmakologischen Belastung kombiniert, obwohl mit länger lebenden Substanzen wie 13N-Ammoniak auch eine körperliche Belastung möglich ist.

18F-Flurpiridaz ist ein neuerer 18F-markierter PET-Perfusionstracer, der an den mitochondrialen Komplex I bindet und eine rasche myokardiale Aufnahme aufweist. Seine Halbwertszeit von ungefähr 110 Minuten ermöglicht die Verteilung als Einzeldosen und den Einsatz bei körperlicher Belastung. In der zitierten Phase-III-Studie zeigte es zum Nachweis einer obstruktiven koronaren Erkrankung eine höhere Sensitivität als SPECT und eine nicht unterlegene Spezifität sowie eine bessere Bildqualität und eine geringere Strahlenexposition als die verglichenen SPECT-Protokolle.

SPECT-Myokardperfusionsbildgebung

Prinzipien der Akquisition

Die SPECT bildet die regionale myokardiale Tracerretention ab, die die relative regionale myokardiale Durchblutung widerspiegelt. Die Bildgebung erfolgt in Ruhe und unter Belastung mittels körperlicher Belastung oder pharmakologischer Substanzen.

Je nach klinischer Fragestellung, Patientenmerkmalen und lokaler Praxis können Stress-only-, Eintages- oder Zweitagesprotokolle verwendet werden. Technetium-markierte Substanzen werden aufgrund ihrer Bildqualität, Verfügbarkeit und geringeren Strahlenbelastung im Vergleich zu Thallium-201 bevorzugt.

Neuere Detektorsysteme aus Cadmium-Zink-Tellurid können die Akquisitionszeit und die Strahlenexposition reduzieren und gleichzeitig die diagnostische Genauigkeit verbessern. Einige fortschrittliche SPECT-Systeme können auch den myokardialen Blutfluss quantifizieren.

Befundinterpretation

Wichtige SPECT-Befunde sind:

• Reversible Perfusionsdefekte als Hinweis auf eine induzierbare Ischämie.

• Fixierte Defekte als Hinweis auf eine Narbe oder persistierende Hypoperfusion.

• Größe und Ausprägung der Perfusionsstörung.

• Eine vorübergehende ischämische Dilatation.

• Eine belastungsbedingte Abnahme der Ejektionsfraktion.

• Linksventrikuläre Volumina und regionale Wandbewegungsstörungen aus den getriggerten Aufnahmen.

• Koronararterienkalzium, sofern die begleitende CT eine Kalziumbeurteilung ermöglicht.

Eine unauffällige Ruheuntersuchung nach Tracerinjektion während aktiver Brustschmerzen besitzt einen hohen negativen Vorhersagewert für eine myokardiale Ischämie als Ursache der Beschwerden.

Limitationen

Die SPECT ist auf eine normal perfundierte Referenzregion angewiesen. Dies kann die Sensitivität bei einer balancierten Mehrgefäßerkrankung und einer diffusen Einschränkung der mikrovaskulären Vasodilatation vermindern. Zudem liefert die SPECT im Allgemeinen relative und nicht routinemäßig absolute Messungen des myokardialen Blutflusses.

Funktionelle Untersuchungen können im Allgemeinen eine nichtobstruktive koronare Atherosklerose übersehen, wenn diese nicht mit einer nachweisbaren Ischämie einhergeht. Eine zusätzliche Kalziumquantifizierung oder anatomische Bildgebung kann daher wichtige ergänzende klinische Informationen liefern.

PET-Myokardperfusionsbildgebung

Akquisition und Belastung

Die PET-Perfusionsbildgebung erfolgt im Allgemeinen in Ruhe und unter pharmakologischer Belastung mit einem Vasodilatator oder in ausgewählten Protokollen mit Dobutamin. Die PET ist schneller als die SPECT, jedoch teurer und weniger weit verbreitet. Eine körperliche Belastung ist mit vielen kurzlebigen PET-Tracern technisch schwierig.

Eine PET/CT umfasst routinemäßig eine niedrig dosierte, kontrastmittelfreie CT zur Abschwächungskorrektur. Die CT-Komponente kann auch die Bestimmung des Koronarkalks ermöglichen. Eine CT-Koronarangiografie kann an Hybridsystemen durchgeführt werden, eine routinemäßige Kombination von PET- oder SPECT-MPI mit einer CT-Koronarangiografie wird wegen der höheren Strahlenbelastung jedoch nicht empfohlen. Bei komplexen Fällen kann eine sequenzielle Diagnostik sinnvoll sein.

Relative Perfusion

Die PET erzeugt relative Perfusionsbilder analog zur SPECT, im Allgemeinen jedoch mit höherer räumlicher und Kontrastauflösung sowie geringerer Strahlenexposition. Die relative Perfusion weist regionale Unterschiede der Tracerretention unter Belastung und in Ruhe nach.

Quantitativer myokardialer Blutfluss

Die besondere Stärke der PET ist die Möglichkeit, den absoluten myokardialen Blutfluss zu quantifizieren, einschließlich:

• myokardialer Blutfluss in Ruhe.

• hyperämischem beziehungsweise belastungsbedingtem myokardialem Blutfluss.

• myokardialer Flussreserve.

• relativer myokardialer Flussreserve.

Bei der dynamischen PET-Akquisition wird die Passage des Tracers durch den Blutpool und das Myokard verfolgt. Die Kompartimentanalyse verwendet eine arterielle Inputfunktion und myokardiale Zeit-Aktivitäts-Kurven mit Korrekturen für Tracerextraktion, Zerfall und begrenzte räumliche Auflösung.

Die myokardiale Flussreserve wird aus den Ruhe- und Belastungsflussmessungen berechnet. Sie liefert diagnostische und prognostische Informationen über die relative Perfusionsbildgebung hinaus und ist besonders bei Verdacht auf eine diffuse koronare Erkrankung, eine Mehrgefäßerkrankung und eine mikrovaskuläre Dysfunktion nützlich.

Eine niedrige myokardiale Flussreserve kann unabhängig eine Mortalität vorhersagen und Patienten identifizieren, die über das Ausmaß der visuell beurteilten Ischämie hinaus einen Überlebensvorteil durch eine frühzeitige Revaskularisation mittels perkutaner Koronarintervention oder koronarer Bypassoperation haben.

Limitationen

Zu den Limitationen der PET gehören:

• Eingeschränkte Verfügbarkeit.

• Höhere Kosten.

• Methodische Variabilität, insbesondere bei den Schwellenwerten zur Definition pathologischer quantitativer Messwerte.

• Erschwerte Durchführung einer körperlichen Belastung.

• Abhängigkeit von einer geeigneten Herstellung oder Versorgung mit Radiopharmaka.

EKG-getriggerte Bildgebung und Ventrikelfunktion

SPECT- und PET-Daten können EKG-getriggert akquiriert werden. Der Herzzyklus wird üblicherweise in 8–16 Bilder unterteilt. Die getriggerte Bildgebung ermöglicht die Beurteilung von:

• regionaler Wandbewegung.

• linksventrikulärem enddiastolischem und endsystolischem Volumen.

• linksventrikulärer Ejektionsfraktion.

• ventrikulärer Dyssynchronie mithilfe spezieller Software.

Die Ejektionsfraktion wird aus dem Verhältnis zwischen enddiastolischem und endsystolischem Volumen abgeleitet:

Ejektionsfraktion = (linksventrikuläres enddiastolisches Volumen − linksventrikuläres endsystolisches Volumen) ÷ linksventrikuläres enddiastolisches Volumen × 100

Die getriggerte Perfusionsbildgebung integriert somit Perfusion und Ventrikelfunktion in einer einzigen Untersuchung. Das Ausmaß der Narbe, der Schweregrad der belastungsinduzierten Ischämie, die Ventrikeldilatation und eine verminderte Ejektionsfraktion sind wesentliche Prognosefaktoren.

Hybride CT-Bildgebung

Abschwächungskorrektur

Die CT zur Abschwächungskorrektur ist eine niedrig dosierte, kontrastmittelfreie, nicht getriggerte Thoraxaufnahme bei freier Atmung. Sie korrigiert die durch überlagernde Weichteile verursachte inhomogene Abschwächung und verbessert die Interpretation von SPECT- oder PET-Bildern.

Koronarkalkquantifizierung

Eine dedizierte CT zur Kalziumquantifizierung ist kontrastmittelfrei und prospektiv EKG-getriggert; sie wird üblicherweise während eines inspiratorischen Atemanhalte-Manövers akquiriert. Bei einigen Systemen kann der Koronarkalk auch anhand der CT zur Abschwächungskorrektur beurteilt werden.

Die Koronarkalkquantifizierung liefert Informationen über sowohl nichtobstruktive als auch obstruktive koronare Atherosklerose, auch bei Patienten, deren Perfusionsuntersuchung keine durchflusslimitierende Erkrankung zeigt. Bei Personen, die sich einer SPECT- oder PET-MPI unterziehen, wird empfohlen, den Koronarkalk anhand der zur Abschwächungskorrektur verwendeten nativen CT zu messen, um die Erkennung einer koronaren Erkrankung zu verbessern.

CT-Koronarangiografie

Die CT-Koronarangiografie ist prospektiv EKG-getriggert, verwendet jodhaltiges Kontrastmittel und wird während eines inspiratorischen Atemanhalte-Manövers durchgeführt. Sie kann in ausgewählten komplexen Fällen mit PET oder SPECT kombiniert werden; von einer routinemäßigen Kombination wird wegen der damit verbundenen Strahlenbelastung jedoch abgeraten.

Weitere nuklearmedizinische Anwendungen

Infektiöse Endokarditis

Eine 18F-FDG-PET/CT und eine Leukozyten-SPECT/CT werden bei Verdacht auf eine Prothesenklappenendokarditis empfohlen, wenn die Echokardiografie nicht schlüssig ist.

Die 18F-FDG-PET/CT ist besonders nützlich zum Nachweis einer Prothesenklappeninfektion, periprothetischer Komplikationen, septischer Embolien, mykotischer Aneurysmen außerhalb des Gehirns und der Eintrittspforte der Infektion. Eine Ganzkörperbildgebung kann Läsionen in Milz, Lunge, Nieren, Wirbelsäulenstrukturen, Muskeln, Gelenken und Leber nachweisen.

Bei einer Endokarditis der nativen Klappen ist die Leistungsfähigkeit weniger günstig, da die Sensitivität trotz hoher Spezifität niedrig ist. Ein negativer Scan schließt daher eine Infektion der nativen Klappe nicht aus. Die Leukozyten-SPECT/CT bietet eine Alternative, wenn eine PET/CT nicht verfügbar ist oder nur begrenzte lokale Erfahrung besteht.

Die Kombination der PET mit einer CT-Angiografie kann metabolische und anatomische Informationen in einer einzigen Untersuchung liefern und bei komplexen angeborenen Herzfehlern oder im Bereich von Aortenprothesen besonders hilfreich sein.

Kardiale Amyloidose

Knochensuchende technetiummarkierte Tracer, darunter 99mTc-PYP, 99mTc-HMDP und 99mTc-DPD, werden zur Beurteilung einer kardialen Amyloidose eingesetzt. Diese Untersuchungen sind bei einer Transthyretin-Amyloidose häufiger positiv, können jedoch auch bei einer Leichtkettenamyloidose eine mäßige Positivität zeigen.

Kardiale Sarkoidose und Entzündung

Die 18F-FDG-PET kann die Diagnostik, Prognosebeurteilung und Behandlung der kardialen Sarkoidose unterstützen. Bei einer kardialen Sarkoidose kann ein heterogenes myokardiales Aufnahmemuster auftreten, im Gegensatz zu der bei dilatativer Kardiomyopathie und gesunden Personen beschriebenen diffusen Aufnahme. Nach erfolgreicher immunsuppressiver Behandlung kann sich die myokardiale 18F-FDG-Aufnahme normalisieren.

Biomarker und Laborbefunde

Das Ausgangsmaterial enthält kein spezifisches Labor- oder Biomarkerprotokoll für die MPI. Es beschreibt jedoch den Zusammenhang zwischen einer geringgradigen Erhöhung des kardialen Troponins und PET-Befunden.

Bei Patienten ohne typische Symptome oder diagnostische EKG-Veränderungen kann eine geringgradige Troponinerhöhung auf heterogene Mechanismen zurückzuführen sein. Eine beeinträchtigte globale myokardiale Flussreserve ohne obstruktive koronare Erkrankung wurde mit einer Troponinerhöhung in Verbindung gebracht, was einen möglichen Zusammenhang zwischen chronischer mikrovaskulärer Ischämie, diffuser Atherosklerose und myokardialer Schädigung unterstützt.

Die quantitative PET-Flussmessung kann daher bei Patienten mit mittlerem bis hohem Risiko und geringgradiger Troponinerhöhung über konventionelle klinische Marker hinaus prognostische Informationen liefern.

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen

Ansätze des maschinellen Lernens wurden untersucht für:

• die Vorhersage einer obstruktiven koronaren Erkrankung anhand einer schnellen myokardialen Perfusions-SPECT.

• die Steuerung prognostisch sicherer Stress-only-SPECT-Protokolle.

• die Kombination klinischer Daten mit myokardialen Perfusionsdaten zur Verbesserung der prognostischen Beurteilung.

Das Ausgangsmaterial benennt diese Anwendungen, liefert jedoch keine ausreichenden Informationen zur Definition einer routinemäßigen klinischen Implementierungsstrategie.

Leitlinienempfehlungen

Die zitierten europäischen Leitlinienempfehlungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Prognose und Risikostratifizierung

Die MPI liefert robuste prognostische Informationen. Das Risiko wird durch die kombinierte Belastung aus folgenden Faktoren bestimmt:

• belastungsinduzierte Ischämie.

• Myokardnarbe.

• linksventrikuläre Dilatation.

• verminderte Ejektionsfraktion.

• regionale und globale Perfusionsstörungen.

• quantitativer myokardialer Blutfluss und Flussreserve bei Anwendung der PET.

Eine normale oder risikoarme Ruhe-/Belastungs-MPI ist mit einem niedrigen jährlichen Risiko schwerwiegender unerwünschter kardiovaskulärer Ereignisse verbunden, wobei das zitierte Material betont, dass diese Aussage nicht für alle Populationen gleichermaßen gilt. Patienten mit Diabetes mellitus, chronischer Nierenerkrankung, höherem Lebensalter, Hypertonie, Adipositas oder anderen Komorbiditäten können trotz visuell unauffälliger Perfusion weiterhin ein erhöhtes Risiko aufweisen.

Bei Patienten mit höherem Risiko kann eine erhaltene myokardiale PET-Flussreserve Personen mit tatsächlich niedrigem Risiko identifizieren, während eine deutlich verminderte Flussreserve ein zusätzliches, aus der relativen Perfusion allein nicht ersichtliches Risiko anzeigt.

Das mit einer auffälligen Untersuchung verbundene Risiko steigt mit Ausmaß und Schweregrad des Perfusionsdefekts. Fixierte Defekte sind insbesondere bei begleitender Ventrikeldilatation und verminderter Ejektionsfraktion mit dem Herztod assoziiert. Reversible Defekte stehen stärker mit einem nachfolgenden nichttödlichen Myokardinfarkt in Zusammenhang. Die Kombination aus ausgedehnter Narbe, ungünstigem ventrikulärem Remodeling und verminderter Ejektionsfraktion stellt das Muster mit dem höchsten Risiko dar.

Bei Patienten mit Verdacht auf ein akutes Koronarsyndrom sind risikoarme, intermediäre und hochriskante Perfusionsbefunde mit zunehmend höheren Risiken für Tod und Myokardinfarkt verbunden. Das Ausmaß der verbleibenden belastungsinduzierten Ischämie kann Entscheidungen über eine Koronarangiografie und Revaskularisation unterstützen.

Verlaufskontrolle und Konsequenzen für das Management

Die Ergebnisse der MPI sollten zusammen mit den Symptomen, dem klinischen Risiko, der Ventrikelfunktion, der Koronarkalkbelastung und, sofern verfügbar, den quantitativen PET-Flussmessungen interpretiert werden.

Eine normale oder risikoarme Untersuchung kann bei insgesamt niedrigem Risiko und passendem klinischem Kontext ein konservatives Management unterstützen. Eine auffällige Untersuchung, insbesondere mit ausgedehnter Ischämie, Narbe, Ventrikeldilatation, verminderter Ejektionsfraktion oder stark eingeschränkter myokardialer Flussreserve, identifiziert Patienten, bei denen eine weitere anatomische Beurteilung und die Erwägung einer Revaskularisation erforderlich sein können.

Die myokardiale PET-Flussreserve kann zusätzliche Verlaufsinformationen bei Patienten liefern, deren relative Perfusionsbilder normal sind, deren klinisches Risiko jedoch weiterhin hoch ist. Sie ist insbesondere bei Diabetes mellitus, chronischer Nierenerkrankung, diffuser Atherosklerose, Verdacht auf eine mikrovaskuläre Dysfunktion und bekannter koronarer Erkrankung mit Bedarf an einer spezifischeren physiologischen Beurteilung relevant.

Bei Patienten mit infektiöser Endokarditis, die nicht operiert werden können und eine langfristige suppressive Antibiotikatherapie benötigen, kann eine serielle 18F-FDG-PET/CT zur Überwachung des Ansprechens auf die antimikrobielle Therapie eingesetzt werden. Bei kardialer Sarkoidose kann eine Normalisierung der myokardialen 18F-FDG-Aufnahme mit einem erfolgreichen Ansprechen auf die immunsuppressive Behandlung einhergehen.

Das Ausgangsmaterial legt keine festen Intervalle für wiederholte MPI-Untersuchungen und keinen einheitlichen Überwachungsplan fest. Die Verlaufskontrolle sollte daher entsprechend der klinischen Fragestellung, dem Schweregrad und Ausmaß der bildgebenden Auffälligkeiten, der Ventrikelfunktion, den quantitativen Flussbefunden und dem weiteren klinischen Verlauf individuell festgelegt werden.