Herz 21: 136-141, (1996)

Stress-Echokardiographie vs. Myokardszintigraphie

Vergleichende Wertigkeit bei koronarer Herzerkrankung

S. Silber

München

Myokardszintigraphie und Stressechokardiographie sind etablierte Methoden in der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung. Während die Myokardszintigraphie vor allem über niedergelassene Nuklearmediziner und Radiologen, seltener über Kardiologen weite Verbreitung fand, war die Stressechokardiographie in Deutschland vor allem auf Kliniken begrenzt. So wurden an einem größeren Zentrum im Zeitraum zwischen November 1992 und Juni 1995 1000 Dobutamin-Stressechokardiographien durchgeführt [68]. Durch die Aufnahme der Stressechokardiographie in den EBM-Katalog ab 1.1.1996 ist zu erwarten, daß sie jetzt eine breitere Anwendung erfährt. Ziel der vorliegenden Übersichtsarbeit ist es, den Stellenwert, sowie die Vorteile bzw. Limitationen der beiden grundsätzlich alternativ einsetzbaren Methoden zusammenfassend darzustellen.

Stressechokardiographie:

Vorteile und Limitationen der Stressechokardiographie:

Der Vorteil des Verzichts auf Strahlenexposition kommt vor allem bei häufigen Folgeuntersuchungen zum Tragen. Die Stressechokardiographie ist für die meisten Kardiologen rascher und kontrollierbarer verfügbar als die Myokardszintigraphie. Im Vergleich zur Myokardszintigraphie werden zahlreiche zusätzliche Parameter erfaßt (systolische und diastolische Kammerfunktion, Klappenfunktion, Wanddicke, Vorhof- und Ventrikelgrößen, Beurteilung des Pulmonalarteriendruckes).

Limitiert ist die Stressechokardiographie nicht selten durch eine suboptimale Darstellbarkeit, insbesondere aufgrund ungenügender Endokardabgrenzung. Unter ergometrischen Bedingungen ist die Stressechokardiographie technisch schwieriger durchzuführen als die Myokardszintigraphie. Die Interpretation der Befunde ist wesentlich subjektiver als die der Myokardszintigramme und der individuelle Vergleich mit einem Normkollektiv schwieriger [8]. Die hierzu verwendeten zahlreichen Computerprogramme sind noch nicht ausreichend standardisiert und noch wenig klinisch geprüft. Kritisch ist hierbei die vollautomatische Computererkennung der Endokardgrenze. Die zur Durchführung der Stressechokardiographie erforderliche ärztliche Ausbildung ist festgelegt [52], eine digitale Bildverarbeitung [10] ist - zumindest für niedergelassene Ärzte - vorgeschrieben.

Stellenwert bei Verdacht auf koronarer Herzerkrankung:

Die aus 14 Studien für die mittels ergometrischer Belastung durchgeführte Stressechokardiographie berechnete Sensitivität zur Erkennung einer koronaren Herzerkrankung liegt bei 81% ± 10%, die Spezifität bei 87% ± 9%. [5, 14, 22, 28, 38, 40, 43, 50, 53, 54, 55, 56, 61, 66]. Unterteilt man die Sensitivität nach Erkennung von Stenosen einzelner Koronararterien, ergibt sich aus 5 Studien eine Sensitivität für den Ramus interventricularis anterior von 77% ± 10%, für den Ramus circumflexus von 50% ± 23% und für die rechte Kranzarterie von 75% ± 7% [5, 22, 38, 50, 54].
Für die Dipyridamol-Sressechokardiographie errechnete sich aus 13 Studien eine mittlere Sensitivität von 63% ± 11% und eine Spezifität von 95% ± 10% [1, 11, 17, 33, 34, 41, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 65]. Die aus 11 Studien für die Dobutamin-Stressechokardiographie ermittelte Sensitivität und Spezifität beträgt jeweils 83% ± 9% [12, 32, 34, 35, 36, 41, 42, 51, 57, 60, 64]. Das Arbutamin-Stressecho bietet die gleiche diagnostische Sicherheit wie das Belastungs-EKG [11].

Myokardszintigraphie:

Vorteile und Limitationen der Myokardszintigraphie:

Im Gegensatz zur Stressechokardiographie kann die Myokardszintigraphie bereits Perfusionsunterschiede erkennen, bevor eine Ischämie ausgelöst wird, d.h. bevor eine Wandbewegungsstörung auftritt. Perfusion und Vitalität kann in einer einzigen Untersuchung abgeklärt werden. Eine gute Darstellbarkeit ist praktisch bei allen Patienten gegeben. Moderne Geräte (mit z.B. zwei im 90°-Winkel angeordneten Detektoren) können die Aufnahmezeit halbieren, so daß die Patienten lediglich ca. 8 Minuten unter der Kamera liegen müssen.
Die Myokardszintigraphie ist wesentlich weniger von der Subjektivität des Untersuchers abhängig als die Stressechokardiographie und liefert exakt reproduzierbare und nachvollziehbare Schnitte (Abb. 1).



Abb. 1:
Vorteil der Myokardszintigraphie ist die exakt reproduzierbare Schnittführung in der kurzen Achse (oben), der vertikalen Längssachse (Mitte, entsprechend etwa dem echokardiographischen Zweikammerblick) und der horizontalen Längsachse (unten, etwa dem echokardiographischen Vierkammerblick entsprechend).

Fig. 1:

One advantage of myocardial scintigraphy is the exactly reproducible tomography in short axis (upper panels), in vertical long axis (middle panels, like the two chamber view in echocardiography) and in the horizontal long axis (lower panels, like the four chamber view in echocardiography).


Eine exakte Endokarddefinition - wie in der Stressechokardiographie - ist bei der Myokardszintigraphie nicht erforderlich. Die klinische Software ist in großen Studien geprüft, es existieren bereits extensive Daten zum Stellenwert in der Beurteilung von Diagnostik und Prognose bei koronarer Herzerkrankung. Einige validierte Compterprogramme sind in den USA von der FDA zugelassen (Ähnliche Zulassungen für klinische Software durch das Gesundheitsministerium gibt es in Deutschland nicht).
Für den Kardiologen ist die Myokardszintigraphie zeitsparend, aber nur begrenzt verfügbar. Kardiologen sind nicht oder nur gering auf diesem Gebiet ausgebildet.
Eingeschränkt ist die Aussage bei Patienten mit Linksschenkelblock, bei denen die anteroseptalen Segmente im Falle einer Perfusionsminderung nicht beurteilbar sind, die Zuverlässigkeit bleibt jedoch in den Inferolateralsegmenten erhalten. Die "Achillesferse" der Myokardszintigraphie sind die falsch positiven Befunde (niedrige Spezifität) als Folge der inhomogenen Strahlungsabschwächung durch Weichteile (Mamma-Abschwächung, Adipositas) [67]. Eine Lösung dieses der Physik inhärenten Problems schafft die Attenuationskorrektur mittels Transmissionsaufnahmen: Diese Technik - schon lange in der PET-Szintigraphie Standard - steht jetzt auch für die SPECT-Szintigraphie zur Verfügung [18,27]. Verwendet werden hierzu externe Ameritium- oder Gadoliniumquellen (Abb. 2). Vorteil: Die Steigerung der Spezifität erfolgt nicht auf Kosten der Sensitivität.

 

Abb. 2:
Die wohl größte Limitation der Myokardszintigraphie ist die Strahlungsabschwächung durch Weichteilgewebe (Mammae, Adipositas), die zu falsch positiven Befunden führen kann. Der in der oberen Reihe dargestellte falsch positive "Infarkt" bei einer Frau kann durch die heute verfügbare Attenuationskorrektur vermieden werden: die in der unteren Reihe dargestellten korrigierten Bilder zeigen einen Normalbefund (höhere Spezifität).

Fig. 2

One of the major limitations of myocardial scintigraphy is the attenuation of radiation by soft tissue (breasts, obese patients), possibly leading to erroneous findings. The report of a false positive "infarct" (upper panel) in this female patient may be avoided by today's available attenuation correction: the corrected pictures (lower panel) therefore show normal findings (increased specificity).

Stellenwert bei Verdacht auf koronare Herzerkrankung:

Für die Myokardszintigraphie mit Thallium-201 ergibt sich für die früher häufiger durchgeführte planare Technik in einer Zusammenstellung an über 5000 Patienten eine mittlere Sensitivität von 83% bei einer Spezifität von 88% [15, 59]. Die Sensitivität bei Patienten mit abgelaufenem Myokardinfarkt ist größer als die bei Patienten ohne Infarkt [62, 63].
Im Laufe der vergangenen 10 Jahre hat die SPECT-Technologie (Abb. 1) allmählich die planare Myokardszintigraphie ersetzt. Bei zusätzlicher quantitativer Analyse ergab sich in 9 Studien eine Sensitivität von 92% bei einer Spezifität von 78% [30]. Hierbei ist die Erkennung von Patienten mit einer Mehrgefäßerkrankung mit 94% höher als die von Patienten mit einer Eingefäßerkrankung von 83% [30]. Unterteilt nach den Versorgungsgebieten der einzelnen Koronararterien fand sich für den Ramus interventricularis anterior eine Sensitivität von 79%, für den Ramus circumflexus von 70% und für die rechte Kranzarterie von 85% bei einer Spezifität von jeweils 84%, 81% und 82% [30].
Die Verwendung des 99m-Technetium-Perfusionsmarkers (Sesta)-MIBI ergab trotz anderen physikalischen Eigenschaften und unterschiedlichen zellulären Aufnahmemechanismen bzw. unterschiedlicher Kinetik, Ergebnisse, die mit der Thallium-Szintigraphie vergleichbar sind [9, 16].

Vergleich von Stressechokardiographie und Myokardszintigraphie bei denselben Patienten

Vergleich bei Verdacht auf koronare Herzerkrankung

Ein an den selben Patienten durchgeführter Vergleich beider Methoden geht aus den Tabellen 1 und 2 hervor: In 6 Studien an 361 Patienten betrug die mittlere Sensitivität der Stressechokardiographie bei ergometrischer Belastung 80% (Tab. 1). Die Sensitivität der Myokardszintigraphie lag mit 87% höher. Dagegen war die Spezifität der Myokardszintigraphie mit 86% etwas niedriger als die der Stressechokardiographie mit 89% (Tab. 1). Aus diesem Grunde bevorzugen einige Autoren bei Frauen die Stressechokardiographie [37].
Der Vergleich beider Methoden bei pharmakologischer Belastung ist aus Tab. 2 ersichtlich: Bei 583 Patienten ergab sich eine mittlere Sensitivität für die Stressechokardiographie mit Dobutamin von 79% und für die Myokardszintigraphie von 83%. Im Gegensatz hierzu war die Spezifität der Dobutamin-Echokardiographie mit 84% höher als die der Dobutamin-Myokardszintigraphie mit 80%. Die Ergebnisse für Adenosin können ebenfalls Tabelle 2 entnommen werden, auch für das Arbutamin-Thallium liegen erste Ergebnisse vor [26].
Obwohl die Anzahl der an den gleichen Patienten durchgeführten Studien relativ gering ist, wird ersichtlich, daß die Stressechokardiographie sowohl bei ergometrischer als auch bei pharmakologischer Belastung im Vergleich zur Myokardszintigraphie eine geringere Sensitivität aber eine höhere Spezifität aufweist. Mit Spannung werden Vergleichsstudien erwartet, in denen die Stressechokardiographie an der attenuationskorrigierten, d.h. spezifischeren - SPECT-Myokardszintigraphie gemessen wird.

 

Autoren Lit.zitat Pat.anzahl Echo Szinti Echo Szinti
Amanullah et al.

4

27

 82% 95% 80% 100%
Galanti et al.

20

53

 93% 100% 96% 92%
Hecht et al.

23

71

 90% 92% 80% 85%
Maurer u. Nanda

40

23

 70% 74% 92% 92%
Pozzoli et al.

50

75

 71% 84% 96% 88%
Quinones et al.

53

112

 74% 74% 88% 81%
MITTELWERTE  

361

 80% 87% 89% 86%



Tabelle 1:
Stressechokardiographie versus Myokardszintigraphie bei denselben Patienten mit ergometrischer Belastung.

Table 1:

Stresschocardiography versus myocardial scintigraphy in the same patients undergoing physical exercise.

 

Autoren Lit.zitat Pat.anzahl Echo Szinti Echo Szinti Substanz
Amanullah et al.

3

40

 74% 94% 100% 100% Adenosin
Forster et al.

19

105

 75% 83% 89% 89% Dobutamin
Gunalp et al.

21

27

 84% 94% 88% 88% Dobutamin
Marwick et al.

36

97

 85% 80% 82% 74% Dobutamin
Marwick et al.

36

97

 58% 86% 87% 71% Adenosin
Marwick et al.

36

217

 72% 76% 83% 67% Dobutamin
MITTELWERTE  

446

 79% 83% 84% 80% Dobutamin
MITTELWERTE  

137

 66% 90% 94% 86% Adenosin


Tabelle 2:
Stressechokardiographie versus Myokardszintigraphie bei denselben Patienten mit pharmakologischer Belastung.

Table 2:

Stresschocardiography versus myocardial scintigraphy in the same patients undergoing pharmacologic stress.



Vergleich bei der Vitalitätsdiagnostik

Die Unterscheidung zwischen vitalem, aber nicht funktionierendem Myokard ("Winterschlaf") und avitalem Gewebe ist von großer Bedeutung, da Patienten mit "Winterschlafmyokard" gefährdeter sind und von einer Revaskularisation profitieren [58]. Für diese Differenzialdiagnose akinetischer bzw. dyskinetischer Segmente gilt heute die Reinjektionstechnik bzw. die Spätaufnahme nach Ruhe-Szintigraphie mit Thallium-201 als Standard, zumal in der Vitalitätsdiagnostik das Thallium dem Technetium-MIBI überlegen ist [16]. In Spezialfällen ergibt sich die Indikation zur PET-Szintigraphie mit 18-Fluor-Deoxy-Glucose (FDG). Die PET-Szintigraphie mit FDG hat heute einen festen Stellenwert in der Praxis der Vitalitätsdiagnostik [58].
Vergleiche zwischen Dobutamin-Stressecho und Thallium-Szintigraphie zeigten eine ähnliche Sensitivität für die nach einer Revaskularisation einsetzende Funktionsverbesserung (82%-86% vs 86%-94%), bei allerdings größerer Streuung der Spezifität des Thalliums (64%-94%) im Vergleich zu Dobutamin (86%) [2, 25, 39]. Zur Erkennung von Periinfarktischämien fand sich für das Dobutamin-Stressecho eine im Vergleich zur Perfusionsszintigraphie geringere Empfindlichkeit [24]. In der frühen Postinfarktphase war das Dobutamin-Stressecho zur Vorhersage einer funktionellen Verbesserung weniger sensitiv aber spezifischer als das Thallium-Szintigramm [29]. Eine gewisse Mindestwanddicke vorausgesetzt, kann die Dobutamin-induzierte Verbesserung der Wandbewegung Segmente mit über 50%-igem Gehalt an vitalen Myozyten identifizieren [7]. Ob die Funktionsverbesserung nach einer Revaskularisation durch die transösophageal durchgeführte Dobutamin-Stressechokardiographie exakter vorhergesagt werden kann als durch die FDG-PET-Szintigraphie, bleibt an einem größeren Patientengut zu überprüfen [6].

Fazit:

Die ergometrische Belastung ist und bleibt der erste (und logische) Schritt in der Diagnostik bei "Verdacht auf koronare Herzerkrankung". Die pharmakologische Belastung wird bei Patienten, die man nicht adäquat belasten kann, insbesondere im Rahmen einer OP-Vorbereitung, bevorzugt eingesetzt [31]. Hierbei sind Stressechokardiographie und Myokardszintigraphie grundsätzlich als gleichwertig anzusehen, obschon die Standardisierung der Stressechokardiographie noch weiter verbessert werden muß. In der Vitalitätsdiagnostik ist die PET-Szintigraphie mit Beurteilung der Glucoseaufnahme gesicherter Goldstandard, allerdings liegen für die Dobutamin-Stressechokardiographie bei gleicher Fragestellung erste, vielversprechende Ergebnisse vor. In Anbetracht des für den Kardiologen größeren Zeitaufwandes für die Stressechokardiographie stellt sich die Frage nach der individuellen Kosten-/Nutzenanalyse.


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Autor:
Priv. Doz. Dr. med. S. Silber
Herzkatheterlabor der
Kardiologischen Gemeinschaftspraxis in der Klinik Dr. Müller
Am Isarkanal 36
81379 München
ssilber@med.de