Die Koronarangiographie, häufig auch als Herzkatheteruntersuchung bezeichnet, ist ein invasives Untersuchungsverfahren zur Darstellung der Herzkranzgefäße (Koronararterien). Mithilfe von Röntgenstrahlen und einem jodhaltigen Kontrastmittel können die Gefäße sichtbar gemacht und mögliche Engstellen oder Verschlüsse erkannt werden.

Die Untersuchung spielt eine zentrale Rolle bei der Diagnose und Therapie der koronaren Herzkrankheit (KHK). Bei dieser Erkrankung führen arteriosklerotische Veränderungen zu Ablagerungen in den Gefäßwänden, wodurch sich die Herzkranzgefäße zunehmend verengen. Infolgedessen wird der Herzmuskel unter Umständen nicht mehr ausreichend mit sauerstoffreichem Blut versorgt.

Ein wesentlicher Vorteil der Koronarangiographie besteht darin, dass sich auffällige Gefäßabschnitte unmittelbar und aus unterschiedlichen Blickwinkeln beurteilen lassen. Wenn eine behandlungsbedürftige Engstelle festgestellt wird, kann unter  direkt im Anschluss eine Behandlung erfolgen. Die diagnostische Untersuchung und die anschließende Therapie sind jedoch zwei unterschiedliche Schritte.

1. Was ist eine Koronarangiographie und wann wird sie durchgeführt?

Das Herz ist ein Muskel, der kontinuierlich arbeitet und dafür ständig mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden muss. Diese Versorgung übernehmen die Herzkranzgefäße, die unmittelbar oberhalb der Aortenklappe als erste Gefäße aus der Hauptschlagader (Aorta) entspringen und sich auf der Oberfläche des Herzens verzweigen.

Es lassen sich drei große Herzkranzgefäße unterscheiden:

• Vorderwandgefäß (Ramus interventricularis anterior, RIVA bzw. LAD): Es verläuft auf der Vorderseite des Herzens und versorgt insbesondere große Teile der Vorderwand und der Herzscheidewand.
• Seitenwandgefäß (Ramus circumflexus, RCX bzw. LCx): Es zieht um die linke Seite des Herzens und versorgt vor allem Anteile der Seitenwand sowie, abhängig vom individuellen Versorgungstyp, weitere Herzmuskelbereiche.
• Hinterwandgefäß (rechte Koronararterie, RCA): Die rechte Herzkranzarterie versorgt unter anderem Teile der rechten Herzkammer und bei den meisten Menschen wesentliche Anteile der Unter- beziehungsweise Hinterwand des Herzens.

Anatomisch entspringen dabei zunächst die linke und die rechte Koronararterie aus der Aorta. Die linke Koronararterie teilt sich nach einem kurzen gemeinsamen Hauptstamm in das Vorderwand- und das Seitenwandgefäß auf. Von den großen Koronararterien gehen zahlreiche kleinere Seitenäste ab, die sich netzartig über das Herz verteilen.

Durch arteriosklerotische Ablagerungen können sich diese Gefäße verengen. Solche Engstellen werden als Koronarstenosen bezeichnet. Sie können die Durchblutung des Herzmuskels einschränken und beispielsweise zu Brustenge (Angina pectoris), Luftnot oder einer verminderten körperlichen Belastbarkeit führen. Kommt es zum plötzlichen Verschluss eines Herzkranzgefäßes, kann ein Herzinfarkt entstehen.

Wann ist eine Koronarangiographie sinnvoll?

Eine invasive Koronarangiographie wird insbesondere dann durchgeführt, wenn der Verdacht auf eine relevante koronare Herzkrankheit besteht und die Untersuchung für die weitere Behandlung wichtige Konsequenzen haben kann.

Zu den wesentlichen Indikationen gehören:

• Akutes Koronarsyndrom und Herzinfarkt: Bei einem akuten Herzinfarkt oder ist die Koronarangiographie ein zentraler Bestandteil der dringlichen Diagnostik und gegebenenfalls der unmittelbar anschließenden Behandlung.
• Ausgeprägte oder trotz medikamentöser Behandlung anhaltende Beschwerden: Beispielsweise bei wiederkehrender Angina pectoris, wenn eine relevante koronare Herzkrankheit vermutet wird und eine invasive Abklärung sinnvoll erscheint.
• Hinweis auf eine ausgeprägte Durchblutungsstörung des Herzmuskels: Wenn vorausgegangene Untersuchungen, beispielsweise eine Stress-Echokardiographie, eine Stress-MRT oder eine Myokardszintigraphie, eine relevante belastungsabhängige Durchblutungsstörung gezeigt haben.
• Hochgradiger Verdacht auf eine relevante koronare Herzkrankheit: Insbesondere bei Patienten mit einer hohen klinischen Wahrscheinlichkeit für bedeutsame Koronarstenosen und einer entsprechenden therapeutischen Fragestellung.
• Bestimmte Formen der Herzschwäche: Wenn eine koronare Herzkrankheit als mögliche Ursache einer eingeschränkten Pumpfunktion abgeklärt werden soll.

Nicht jeder Verdacht auf eine koronare Herzkrankheit erfordert unmittelbar eine invasive Herzkatheteruntersuchung. Es stehen zunächst auch funktionelle Belastungsuntersuchungen und nicht-invasive Untersuchungen wie die Koronar-CT-Angiographie (Herz-CT) zur Verfügung.

2. Wie wird eine Koronarangiographie durchgeführt?

Die Koronarangiographie wird in einem speziell ausgestatteten Herzkatheterlabor durchgeführt. Dabei liegt der Patient auf einem Untersuchungstisch, über dem sich eine bewegliche Röntgenanlage befindet. Diese ermöglicht es, die Herzkranzgefäße während der Untersuchung aus unterschiedlichen Richtungen darzustellen.

Die Untersuchung erfolgt in der Regel unter örtlicher Betäubung der Punktionsstelle. Der Patient ist während der Untersuchung wach und kann mit dem Untersuchungsteam sprechen. Bei Bedarf können beruhigende Medikamente verabreicht werden.

Zugang über die Handgelenksarterie

Der heute bevorzugte Zugangsweg für eine Koronarangiographie ist die Arteria radialis am rechten Handgelenk.

Nach Desinfektion und örtlicher Betäubung wird die Arterie punktiert und eine kleine Gefäßschleuse eingeführt. Über diese kann der Untersucher einen dünnen, flexiblen Herzkatheter in das arterielle Gefäßsystem vorschieben.

Der Katheter wird über die Armarterie in die Hauptschlagader bis zum Ursprung der Herzkranzgefäße geführt. Er bewegt sich dabei innerhalb des arteriellen Gefäßsystems entgegen der normalen Blutflussrichtung.

Der Zugang über die Radialisarterie bietet gegenüber dem früher häufig verwendeten Zugang über die Leistenarterie mehrere Vorteile. Insbesondere treten schwerwiegende Blutungskomplikationen im Bereich der Punktionsstelle seltener auf. Zudem muss nach einer unkomplizierten Untersuchung keine Bettruhe eingehalten werden.

In bestimmten Situationen kann dennoch ein Zugang über die Arteria femoralis in der Leiste erforderlich oder sinnvoll sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Gefäßverhältnisse am Arm ungünstig sind oder besondere technische Anforderungen bestehen.

Darstellung der Herzkranzgefäße mit Kontrastmittel

Sobald der Herzkatheter die Hauptschlagader erreicht hat, wird seine Spitze gezielt am Ursprung der jeweiligen Herzkranzarterie positioniert. Man spricht dabei von einer selektiven Koronarangiographie.

Über den Katheter wird anschließend eine kleine Menge jodhaltiges Kontrastmittel direkt in das betreffende Herzkranzgefäß eingespritzt. Gleichzeitig zeichnet die Röntgenanlage eine kurze Bildsequenz auf, die den Verlauf des Kontrastmittels durch das Gefäßsystem sichtbar macht.

Auf diesen bewegten Röntgenbildern lässt sich erkennen, wie sich das Kontrastmittel innerhalb der Koronararterien verteilt und ob einzelne Gefäßabschnitte verengt oder vollständig verschlossen sind.

Da sich Herzkranzgefäße dreidimensional um das Herz herum verzweigen, werden die Aufnahmen aus verschiedenen Blickwinkeln angefertigt. Dadurch können Überlagerungen reduziert und auffällige Gefäßabschnitte genauer beurteilt werden.

Der Untersucher beurteilt unter anderem:

• Lokalisation einer Engstelle: In welchem Herzkranzgefäß und in welchem Gefäßabschnitt befindet sie sich?
• Ausmaß der Verengung: Wie stark ist der Gefäßdurchmesser im betroffenen Bereich vermindert?
• Anzahl der betroffenen Gefäße: Liegt eine Ein-, Zwei- oder Dreigefäßerkrankung vor?
• Beschaffenheit der Gefäßveränderungen: Handelt es sich beispielsweise um längere, stark verkalkte oder verzweigte Engstellen?
• Vollständige Gefäßverschlüsse: Bestehen Verschlüsse einzelner Herzkranzarterien, und sind gegebenenfalls Umgehungskreisläufe über andere Gefäße erkennbar?

Die eigentliche diagnostische Koronarangiographie dauert bei unkompliziertem Verlauf häufig etwa 15 Minuten. Je nach Gefäßanatomie und zusätzlichen Untersuchungen kann sie jedoch auch länger dauern.

Zusätzliche Untersuchungsverfahren zur Beurteilung von Engstellen

Nicht jede im Röntgenbild erkennbare Engstelle führt zwangsläufig zu einer relevanten Einschränkung der Durchblutung des Herzmuskels. Umgekehrt kann das tatsächliche Ausmaß einer Gefäßveränderung anhand der konventionellen Röntgenbilder manchmal nur eingeschränkt beurteilt werden.

Deshalb stehen ergänzende invasive Untersuchungsverfahren zur Verfügung.

Druckdrahtmessung (FFR und iFR)

Mit einem speziellen Messdraht, die in das Herzkranzgefäß eingeführt wird, kann der Druck vor und hinter einer Engstelle verglichen werden.

Mithilfe der fraktionellen Flussreserve (FFR) oder bestimmter Ruhe-Druckindizes wie der iFR lässt sich beurteilen, ob eine Engstelle die Durchblutung des Herzmuskels in relevantem Ausmaß beeinträchtigt.

Diese Messungen sind insbesondere bei mittelgradigen Engstellen hilfreich, deren funktionelle Bedeutung anhand der Röntgenbilder allein nicht sicher einzuschätzen ist.

Intravaskulärer Ultraschall (IVUS)

Beim intravaskulären Ultraschall wird ein besonders dünner Ultraschallkatheter in die Herzkranzarterie eingeführt. Dadurch können Querschnittsbilder des Gefäßes von innen erstellt werden.

Der IVUS ermöglicht eine detaillierte Beurteilung der Gefäßwand, des Gefäßdurchmessers und der Ausdehnung arteriosklerotischer Ablagerungen. Insbesondere bei komplexen Gefäßveränderungen kann diese zusätzliche Bildgebung wichtige Informationen liefern.

Optische Kohärenztomographie (OCT)

Die optische Kohärenztomographie verwendet statt Ultraschall Infrarotlicht, um hochauflösende Querschnittsbilder aus dem Inneren der Herzkranzgefäße zu erzeugen.

Mit diesem Verfahren lassen sich insbesondere oberflächennahe Strukturen der Gefäßwand und bestimmte Eigenschaften arteriosklerotischer Ablagerungen sehr detailliert darstellen.

Während Druckdrahtmessungen vor allem die funktionelle Bedeutung einer Engstelle beurteilen, liefern IVUS und OCT zusätzliche Informationen über die Anatomie und Beschaffenheit des Gefäßes.

Was passiert, wenn eine relevante Engstelle festgestellt wird?

Wird während der Koronarangiographie eine behandlungsbedürftige Engstelle festgestellt, kann unter geeigneten Voraussetzungen unmittelbar eine kathetergestützte Behandlung erfolgen.

Dazu gehören insbesondere die Ballondilatation (PTCA) und die Implantation eines Koronarstents. Ob eine solche Behandlung direkt durchgeführt wird, hängt unter anderem von der klinischen Situation, der Gefäßanatomie und der zuvor besprochenen Behandlungsstrategie ab.

Nicht jede festgestellte Engstelle muss mit einem Stent versorgt werden. Je nach Befund können eine medikamentöse Behandlung oder bei komplexen Gefäßerkrankungen auch eine koronare Bypassoperation die geeignetere Vorgehensweise sein.

3. Welche Risiken hat eine Koronarangiographie?

Die Koronarangiographie ist ein etabliertes Untersuchungsverfahren, das in spezialisierten Herzkatheterlaboren sehr häufig durchgeführt wird. Dennoch handelt es sich um eine invasive Untersuchung, bei der mögliche Risiken und der zu erwartende diagnostische Nutzen sorgfältig gegeneinander abgewogen werden müssen.

Zu den häufigeren möglichen Komplikationen gehören Blutergüsse oder Nachblutungen im Bereich der Punktionsstelle. Beim Zugang über die Handgelenksarterie kann es außerdem zu einem Verschluss der Radialisarterie kommen, der aufgrund der zusätzlichen Blutversorgung der Hand häufig ohne Beschwerden bleibt. Seltener können Verletzungen oder Verschlüsse größerer Blutgefäße auftreten.

Da während der Untersuchung jodhaltiges Kontrastmittel verwendet wird, müssen mögliche Unverträglichkeitsreaktionen berücksichtigt werden. Bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion besteht zudem ein erhöhtes Risiko für eine Verschlechterung der Nierenfunktion im zeitlichen Zusammenhang mit der Kontrastmittelgabe. Deshalb werden insbesondere bei entsprechenden Risikofaktoren die Nierenwerte vor der Untersuchung kontrolliert und die Kontrastmittelmenge möglichst gering gehalten.

Die Darstellung der Herzkranzgefäße erfolgt unter Verwendung von Röntgenstrahlung. Die Strahlenbelastung hängt von der Untersuchungsdauer und der Komplexität des Befundes ab. Durch moderne Röntgenanlagen und eine angepasste Untersuchungstechnik wird versucht, die Strahlenexposition möglichst niedrig zu halten.

Während der Untersuchung können vorübergehend Herzrhythmusstörungen auftreten. Sehr selten sind schwerwiegende Komplikationen wie ein Herzinfarkt, ein Schlaganfall oder eine größere Gefäßverletzung möglich. Das individuelle Risiko hängt unter anderem vom allgemeinen Gesundheitszustand, den Begleiterkrankungen und der Dringlichkeit der Untersuchung ab.