Herzkatheterisierung

Linke Herz-Katheterisierung wird am häufigsten verwendet, um zu beurteilen,

• Anatomie der Koronararterien und Vorliegen einer koronaren Herzerkrankung

Linksherzkatheteruntersuchung wird auch verwendet, um Folgendes zu bewerten

• Aortaler Blutdruck

• Aortenklappenfunktion

• Linksventrikulärer Druck und Funktion

• Mitralklappenfunktion

• Systemischer Gefäßwiderstand

Die Linksherzkatheterisierung erfolgt über eine Punktion der Arteria femoralis, subclavia, radialis oder brachialis, wobei ein Katheter in die Koronararterienostien und/oder über die Aortenklappe in den linken Ventrikel (LV) eingeführt wird.

Die Katheterisierung des linken Vorhofs (LA) und linken Ventrikels (LV) wird manchmal auch über eine transseptale Punktion während der Rechtsherzkatheteruntersuchung durchgeführt.

Die Rechtsherzkatheteruntersuchung wird in der Regel zur Messung folgender Punkte eingesetzt:

• Rechtsatrialer Druck

• Rechtsventrikulärer Druck

• Pulmonaler Arteriendruck

• Pulmonalarterieller Verschlussdruck (PAOP—siehe Abbildung Diagramm der Herzzyklus)

Die häufigsten Indikationen für eine Rechtsherzkatheteruntersuchung sind die Beurteilung der Hämodynamik, die Diagnose der pulmonalen Hypertonie, die Therapieplanung und die Beurteilung der Notwendigkeit einer Herztransplantation oder einer mechanischen Herzunterstützung (z. B. eines Herzunterstützungssystems).

PAOP entspricht etwa dem linksatrialen und links ventrikulärem enddiastolischen Druck. Bei schwerkranken Patienten wird der PCWP zur Bestimmung des Volumenstatus benutzt und kann bei simultaner Messung des HZV helfen, die Behandlung zu steuern.

Die Rechtsherzkatheterisierung ist auch für die Beurteilung von Herzfülldrücken, pulmonalem Gefäßwiderstand, Trikuspid- oder Pulmonalklappenfunktion, intrakardialen Shunts und rechtsventrikulärem Druck nützlich.

Messungen des rechten Herzdrucks können bei der Diagnose von Kardiomyopathie, konstriktiver Perikarditis und Herzbeuteltamponade helfen. wenn nichtinvasive Tests nicht diagnostisch sind und ein wesentlicher Teil der Beurteilung für Herztransplantation oder mechanische Herzunterstützung (z. B. Verwendung eines Ventrikel-Assist-Geräts) sind.

Das Verfahren wird über die Punktion der V. femoralis, V. subclavia, V. jugularis interna oder über eine Kubitalvene durchgeführt. Ein Katheter wird in den rechten Vorhof, durch die Trikuspidalklappe, in den rechten Ventrikel und über die Pulmonalklappe in die Pulmonalarterie eingeführt.

Eine selektive Katheterisierung des Koronarsinus ist ebenfalls möglich.

Die hämodynamische Untersuchung mittels Rechtsherzkatheter unter Belastung wird zunehmend als Teil der Abklärung von Dyspnoe unklarer Ätiologie durchgeführt. Der Test kann gleichzeitig mit einer kardiopulmonalen Belastungsuntersuchung, der sogenannten invasiven kardiopulmonalen Belastungsuntersuchung, durchgeführt werden. Dieses Verfahren gilt als Standard für die Diagnose der kardialen Belastungseinschränkung, ist aber derzeit nur in relativ wenigen Zentren verfügbar. Eine Rechtsherzkatheteruntersuchung sollte bei Patienten mit mittlerer Vortestwahrscheinlichkeit für Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion in Betracht gezogen werden, wenn die Diagnose nach einer ersten Untersuchung unsicher ist. Ein Anstieg des PAOP > 25 mmHg bestätigt die Diagnose, wenn die Patienten unabhängig von der linksventrikulären Auswurffraktion Anzeichen und Symptome einer Herzinsuffizienz aufweisen.

Diagramm der Herzzyklus mit Druckkurven der Herzkammern, Herztöne, Jugularvenenpulswelle und EKG

Die Phasen des Herzzyklus sind die Vorhofsystole (a), die isometrische Kontraktion (b), die maximale Auswurfphase (c), die Phase der Auswurfreduktion (d), die protodiastolische Phase (e), die isometrische Relaxation (f), die Phase des schnellen Einstroms (g), die Diastase oder Phase der langsamen LV-Füllung (h). Zur besseren Darstellung wurden die Zeitintervalle zwischen den Klappenereignissen modifiziert und der Z-Punkt verlängert. In der jugularvenösen Pulskurve stellt die A-Welle die Vorhofkontraktion am Ende der Diastole dar, die C-Welle ist der Karotis-Impuls oder die Vorwölbung der Trikuspidalklappe in den rechten Vorhof in der frühen Systole, Die V-Welle ist der Druck- und Volumenanstieg bei der Füllung des rechten Vorhofs in der späten Systole und frühen Diastole, die X- und X'-Abfälle stellen die Bewegung des unteren Teils des rechten Vorhofs in Richtung des Ventrikels mit X' am Ende der Systole dar, und der Y-Abfall ist die Öffnung der Trikuspidalklappe und die Ventrikelfüllung in der Diastole. AO = Öffnung der Aortenklappe; AC = Verschluss der Aortenklappe; LV = linker Ventrikel; LA = linker Vorhof; RV = rechter Ventrikel; RA = rechter Vorhof; MO = Öffnung der Mitralklappe.

Die Injektion von Röntgen-Kontrastmittel in die Koronararterien oder die Pulmonalarterien, die Aorta und die Herzkammern ist unter bestimmten Bedingungen sinnvoll. Die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) wird für sich nichtbewegende Arterien und für die Cineangiographie benutzt.

Die Koronarangiographie mittels Linksherzkatheter wird für die Darstellung der Koronararterienanatomie in verschiedensten klinischen Situationen verwendet, so z. B. bei Patienten mit Verdacht auf eine koronare atherosklerotische oder kongenitale Erkrankung, Klappenkrankheiten vor Klappenersatz und ungeklärter Herzinsuffizienz.

Koronarangiographie

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Astier/BSIP/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Eine Pulmonalangiographie über den Rechtsherzkatheter kann verwendet werden, um eine Lungenembolie zu diagnostizieren. Intraluminalfüllungsdefekte oder arterielle Gefäßabbrüche sind diagnostisch. Ein radioaktives Kontrastmittel wird normalerweise selektiv in eine oder beide Pulmonalarterien und deren Segmente gespritzt. Die computertomographische Lungenangiographie (CTPA) hat die Rechtsherzkatheteruntersuchung zur Diagnose einer akuten Lungenembolie weitgehend ersetzt. Die Pulmonalangiographie mittels Rechtsherzkatheter wird weiterhin häufig verwendet, um einen Behandlungsplan bei Verdacht auf eine chronische thromboembolische Erkrankung zu bestimmen.

Die Angiographie der Aorta über den Linksherzkatheter wird für die Darstellung der Aortenklappeninsuffizienz, einer Koarktation, eines persistierenden Ductus arteriosus und der Dissektion verwendet.

Ventrikulographie (LV Gram)

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PETER MENZEL/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Die Ventrikulographie wird zur Darstellung der linksventrikulären Wandbewegung und des linksventrikulären Ausflusstraktes benutzt, wobei subvalvuläre, valvuläre und supravalvuläre Regionen eingeschlossen sind. Sie wird auch verwendet, um den Schweregrad der Mitralklappeninsuffizienz abzuschätzen und ihre Pathophysiologie zu bestimmen. Nachdem linksventrikuläre Masse und Volumen in einem monoplanen oder biplanen LV-Angiogramm bestimmt worden sind, können endsystolische und enddiastolische Volumen und Auswurffraktion berechnet werden.

Eine Koronarangiographie zeigt das Vorhandensein und das Ausmaß von Stenosen, aber nicht die funktionelle Bedeutung der Läsion (d. h. wie viel Blut durch die Stenose fließt) oder, ob es wahrscheinlich ist, dass eine spezifische Läsion die Ursache der Symptome ist.

Extrem dünne Führungsdrähte mit Drucksensoren oder Doppler-Flusssensoren sind verfügbar. Die Daten von diesen Sensoren können verwendet werden, um den Blutfluss der koronaren Arterien zu schätzen, der als Teilstromreserve (FFR) ausgedrückt wird. Die FFR ist das Verhältnis des maximalen Flusses durch den stenotischen Bereich zum normalen maximalen Fluss, der während einer Hyperämie (am häufigsten mit Adenosin); eine FFR von < 0,75–0,8 werden als anormal angesehen. Es wurden neuere Verfahren zur Messung des koronaren Blutflusses entwickelt, darunter das momentane wellenfreie Verhältnis (iFR) und das diastolische hyperämiefreie Verhältnis (DFR). Diese Techniken haben den Vorteil, dass keine Hyperämie erforderlich ist. Sowohl iFR als auch DFR messen die Gradienten über eine Stenose während eines Zeitraums in der Diastole; ein iFR oder DFR von ≤ 0,89 gilt als anomal (1, 2).

Diese Durchflussschätzungen korrelieren gut mit der Notwendigkeit eines Eingriffs und dem Langzeitergebnis; Patienten mit Läsionen mit FFR > 0,8, iFR > 0,89 oder DFR > 0,89 scheinen nicht von der Implantation eines Stents zu profitieren. Diese Durchflussmessungen eignen sich am besten für mittelschwere Läsionen (40–70% Stenose) und für multiple Läsionen (um diejenigen zu identifizieren, die klinisch am bedeutsamsten sind).

Miniaturisierte Ultraschallköpfe am Ende von Koronarkathetern können Bilder vom Gefäßlumen und der Gefäßwand liefern und den Blutfluss bestimmen. Intravaskulärer Ultraschall wird zunehmend gleichzeitig mit der Koronarangiographie in verschiedenen klinischen Situationen eingesetzt, z. B. zur optimalen Stentplatzierung bei perkutanen Koronarinterventionen, zur Erkennung von kardialen Allotransplantat-Vaskulopathien nach Herztransplantationen und zur Identifizierung von Koronararteriendissektionen.

Optische Kohärenztomographie ist ein optisches Analogon von intrakoronarer Ultraschallbildgebung, die die Amplitude des zurückgestreuten Lichts misst, um die Temperatur der koronaren Plaques zu bestimmen und kann helfen festzustellen, ob Läsionen mit hohem Risiko für zukünftige Rupturen vorhanden sind (was zu akutem Koronarsyndrom führt). Anders als beim IVUS ist für die Bildgebung eine Kontrastmittelinjektion erforderlich. Die Indikationen und der geeignete Einsatz von OCT im Vergleich zu IVUS sind derzeit noch ungewiss.

Die Messung des Sauerstoffehalts an aufeinander folgenden Punkten im Herz und den großen Gefäßen kann das Vorliegen, die Richtung und das Volumen von zentralen Shunts bestimmen. Die maximale normale Differenz des Sauerstoffgehalts zwischen den Strukturen ist wie folgt:

• Die Lungenarterie und das rechte Ventrikel: 0,5 ml/dl (0,5 vol%)

• Der rechte Ventrikel und rechten Vorhof: 0,9 ml/dl (0,9 vol%)

• Der rechte Vorhof und die obere Hohlvene: 1,9 ml/dl (1,9 vol%)

Wenn der Sauerstoffgehalt in einer Herzkammer den Wert der proximal liegenden Herzkammer übersteigt, ist ein Links-rechts-Shunt auf dieser Ebene wahrscheinlich. Rechts-links-Shunts sind sehr verdächtig, wenn die LA-, LV- oder arterielle Sauerstoffsättigung niedrig ist (≤92%) und sich bei reiner Sauerstoffabe nicht verbessert (fraktionaler inspiratorischer l O2 = 1,0). Die linksventrikuläre und arterielle Sauerstoffentsättigung und zusätzlich erhöhter Sauerstoffgehalt in Blutproben, die unterhalb des Shunts auf der rechten Seite der Zirkulation gewonnen werden, sprechen für einen bidirektionalen Shunt.

Das Herzzeitvolumen (HZV) ist das vom Herzen pro Minute ausgeworfene Blutvolumen (Normalwerte: 4–8 l/Minute). Die angewandten Techniken (siehe Tabelle Herzzeitvolumengleichungen) CO zu berechnen sind.

• Fick-Herzleistung -Technik

• Indikatorverdünnungstechnik

• Thermodilutionstechnik

Bei der Fick-Technik ist HZV proportional zum Sauerstoffverbrauch, geteilt durch die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz.

Verdünnungstechniken beruhen auf der Annahme, dass ein in den Blutkreislauf injizierter Indikator proportional zum HZV erscheint und verschwindet.

Üblicherweise wird das HZV im Verhältnis zum Körperoberflächenbereich (BSA) als Herzindex (CI, Cardiac Index) in l/Minute/m² (d. h. CI = HZV/BSA; siehe Tabelle Normalwerte für den Herzindex und verwandte Messgrößen) angegeben. Die BSA wird mit der DuBois-Körperlänge-Gewicht-Gleichung berechnet:

Klinischer Rechner

Herzleistung "MultiCalc"

Klinischer Rechner

Herzminutenvolumen (Cardiac Output)

Klinischer Rechner

Körperoberfläche (Du Bois-Methode)

Eine endomykardiale Biopsie hilft bei der Bestimmung der Transplantatabstoßung und von Herzmuskelkrankheiten aufgrund von Infektionen oder Infiltraterkrankungen. Der Biopsiekatheter (Bioptom) kann in jede der beiden Herzkammern eingeführt werden, üblicherweise in die rechte Kammer. 3–5 Herzmuskelproben werden vom septalen Endokard entnommen. Die Hauptkomplikation einer endomyokardialen Biopsie, die Herzperforation, tritt bei 0,3–0,5% der Patienten auf und kann ein Hämoperikard verursachen, das zur Herztamponade führen kann. Eine Verletzung der Trikuspidalklappe und der unterstützenden Chordae können auch auftreten, und zu Trikuspidalinsuffizienz führen.

1. 1. Gotberg M, Christiansen EH, Gudmundsdottir IJ, et al: Instantaneous wave-free ratio versus fractional flow reserve to guide PCI. New Engl J Med 376:1813–1823, 2017. doi: 10.1056/NEJMoa1616540

2. 2. Johnson NP, Li W, Chen X, et al: Diastolic pressure ratio: new approach and validation vs. the instantaneous wave-free ratio. Eur Heart J 40:2585–2594, 2019.

Die Injektion von Kontrastmittel ruft ein vorübergehendes Wärmegefühl im Körper bei vielen Patienten hervor. Tachykardien, ein leichter Abfall des systemischen Blutdrucks, ein Anstieg des Herzzeitvolumens, Übelkeit, Erbrechen und Husten können auftreten. Selten tritt auch eine Bradykardie ein, wenn große Mengen eines Kontrastmittels appliziert werden. Mit der Aufforderung zu husten wird häufig der normale Sinusrhythmus wieder erreicht.

Weitere ernste Reaktionen (siehe auch Röntgenkontrastmittel und Kontrastmittelreaktionen) umfassen

• Allergische Kontrastmittelreaktionen

• Kontrastmittelinduzierte Nierenschäden

Zu den allergischen Reaktionen auf Röntgenkontrastmittel gehören Urtikaria und Konjunktivitis, die in der Regel auf Diphenhydramin 50 mg i.v. ansprechen. Anaphylaxie und anaphylaktoide Reaktionen mit Bronchospasmus, Larynxödem und Dyspnoe sind seltene Reaktionen mit einer ungefähren Häufigkeit von etwa 1/5000 Tests (1). Diese Reaktionen sollten sofort mit Adrenalin behandelt werden. Patienten, die in der Anamnese allergisch auf Kontrastmittel reagiert haben, können mit oralem Prednison (oder parenteralem Hydrokortison, wenn die Studie dringend ist) und Diphenhydramin vorbehandelt werden.

Die kontrastmittelinduzierte Nierenschädigung ist definiert als Beeinträchtigung der Nierenfunktion (entweder ein Anstieg des Serumkreatinins um 25% gegenüber dem Ausgangswert oder ein Anstieg des absoluten Werts um 0,5 mg/dl [44 Mikromol/l]) innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach einer intravenösen Kontrastmittelverabreichung, die nachweislich durch das Kontrastmittel und nicht durch andere Ursachen verursacht wurde. Bei Risikopatienten wird dieses Risiko durch die Verwendung der niedrigstmöglichen Dosis von niedrig- oder iso-osmolarem Kontrastmittel, die Vermeidung mehrfacher Kontrastmitteluntersuchungen innerhalb kurzer Zeit und die Infusion von insgesamt 10 bis 15 ml/kg normaler Kochsalzlösung IV beginnend 4 bis 6 Stunden vor der Angiographie und 6 bis 12 Stunden danach erheblich reduziert. Bei Patienten mit Risiko einer Nierenfunktionsstörung, Serumkreatinin 48 h nach Kontrastmittelinjektion.

1. 1. Wang CL, Cohan RH, Ellis JH, et al: Frequency, outcome, and appropriateness of treatment of nonionic iodinated contrast media reactions. AJR Am J Roentgenol 191:409–415, 2008. doi: 10.2214/AJR.07.3421

Wenn die Katheterspitze das Ventrikelendokard berührt, treten häufig ventrikuläre Arrhythmien, aber selten Kammerflimmern auf. Wenn es auftritt, wird Gleichstrom-Kardioversion (DC Kardiversion) verordnet.

Die Unterbrechung einer atherosklerotischen Plaque durch den Katheter kann eine Atheroembolie auslösen. Embolien aus der Aorta können zu Schlaganfall oder Nephropathie führen. Embolien von proximalen zu distalen Koronararterien können einen Myokardinfarkt verursachen.

Auch die Dissektion der Koronararterien ist möglich.

Zu den Gefäßkomplikationen gehören

• Blutungen

• Hämatom

• Pseudoaneurysma

• Arteriovenöse (AV) Fistel

• Extremitäten-Ischämie

Blutungen können aus der Zugangsstelle auftreten und in der Regel mit Kompression zum Stillstand gebracht werden Leichte Prellungen und kleine Hämatome sind häufig und erfordern keine spezifische Untersuchung oder Behandlung.

Eine großer oder sich vergrößernder Klumpen sollte mit Ultraschall untersucht werden, um ein Hämatom von einem Pseudoaneurysma zu unterscheiden. Ein "bruit" an der Stelle (mit oder ohne Schmerzen) deutet auf eine AV-Fistel hin, die mit Ultraschall diagnostiziert werden kann. Hämatome lösen sich in der Regel mit der Zeit auf und bedürfen keiner spezifischen Therapie. Pseudoaneurysmen und AV-Fisteln lösen sich in der Regel mit Kompression; diejenigen, die fortbestehen, können eine chirurgische Reparatur benötigen.

Ein Zugang über die Arteria radialis ist in der Regel für den Patienten angenehmer und birgt ein viel geringeres Risiko von Hämatomen oder Pseudoaneurysma oder AV-Fistel im Vergleich mit dem Zugang über die Femoralarterie.