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DZHK-Studien: Strahlenfreie und nicht-invasive Diagnose der diastolischen Herzschwäche


Im Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) starten zwei neue Studien zur diastolischen Herzschwäche. Sie untersuchen, ob man diese Form der Herzschwäche mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) besser diagnostizieren und ihre Ursachen abklären kann.

Die diastolische Herzschwäche, die auch Heart failure with preserved ejecton fraction (HFpEF) genannt wird, ist ein Krankheitsbild, das auf den ersten Blick widersprüchlich wirkt. Die Patienten haben die Symptome einer systolischen Herzschwäche, leiden zum Beispiel unter Atemnot und Wasseransammlungen. Aber anders als bei der systolischen Herzschwäche ist die Pumpkraft ihres Herzens nicht beeinträchtigt. Problematisch bei HFpEF ist vielmehr, dass die linke Herzkammer steif ist und nicht adäquat mit Blut gefüllt wird. Daher leiten sich auch die Bezeichnungen diastolische und systolische Herzschwäche ab: Diastole bezeichnet die Phase, wenn das Herz sich ausdehnt und mit Blut füllt, Systole die Phase, wenn das Herz sich zusammenzieht und Blut auswirft.

Die unzureichende Füllung des Herzens ist mit den derzeit eingesetzten nicht-invasiven Methoden, wie einer Ultraschalluntersuchung, schwierig zu messen und wird oft erst spät erkannt. Invasive Methoden sind zwar exakter, aber teuer, belastend und sie lassen keine Rückschlüsse auf die Erkrankungsursachen zu.

Neuer Standard für die Diagnostik der HFpEF

Die multizentrische Studie DECIPHER HFpEF-DZHK12 unter Leitung von Professor Eike Nagel vom Universitätsklinikum Frankfurt hat das Ziel, die Magnetresonanztomographie (MRT) des Herzens als Standardmethode für die Diagnostik der HFpEF zu etablieren. Hierfür vergleicht die Studie die Daten der Herz-MRT mit den Ergebnissen des bisherigen Goldstandards in der Diagnostik der HFpEF, der invasiven Hämodynamik, bei der die Patienten mit einem Herzkatheter untersucht werden. Um ein umfassendes Bild über die Aussagekraft der Herz-MRT zu erlangen, vergleichen Nagel und seine Kollegen die MRT-Messungen auch mit den Ergebnissen aus Ultraschalluntersuchungen und Analysen von Gewebeproben des Herzmuskels.

Ein Krankheitsbild mit vielen Ursachen

Damit wollen die Wissenschaftler untersuchen, ob mithilfe der Herz-MRT abgeklärt werden kann, warum die Erkrankung entsteht. Denn das Problem, das einer diastolischen Herzschwäche zugrunde liegt, kann sehr unterschiedlich sein. So kommt dafür zum Beispiel eine Herzmuskelentzündung ebenso in Frage wie eine Verdickung des Herzmuskels oder eine verminderte Durchblutung durch Veränderungen kleinster Blutgefäße. In den letzten Jahren entwickelte MRT-Verfahren ermöglichen es, diese Parameter zu beurteilen und werden in der Studie erstmals in einer kombinierten Untersuchung zusammengeführt. Denn anders als bei einer Ultraschalluntersuchung kann man mit diesen neuen Verfahren im MRT nicht nur die Füllung der Herzkammer und den Durchfluss messen, sondern zum Beispiel auch sehen, ob der Herzmuskel entzündet ist, eine krankhafte Vermehrung des Bindegewebes vorliegt oder die kleinen Gefäße verändert sind.

„Erst wenn die Ursachen klar sind, kann man die Patienten auch gezielt medikamentös behandeln. Denn eine Entzündung des Herzmuskels wird ganz anders therapiert als eine Durchblutungsstörung“, erläutert Nagel. „Auch aussagekräftige therapeutische Studien sind erst möglich, wenn wir die verschiedenen Patienten-Untergruppen auseinanderhalten können.“ DECIPHER HFpEF-DZHK12 will hierfür die Basis legen. Sie ist die weltweit erste multizentrische Studie zur Diagnostik der HFpEF; an ihr beteiligen sich neben Frankfurt am Main auch die DZHK-Standorte Berlin, Heidelberg und Göttingen. Sollten die Ergebnisse positiv sein, würde die Studie zu einer Veränderung der Leitlinien für die Diagnostik der HFpEF führen.

Innovatives MRT-Verfahren im Test

Am DZHK-Standort Göttingen startet darüber hinaus eine Pilotstudie zu einer neuartigen Diagnostik der HFpEF, die noch einen Schritt weiter geht. Unter der Leitung von Privatdozent Dr. Dr. Andreas Schuster testen die Wissenschaftler, ob die neu entwickelte Echtzeit-MRT-Technologie geeignet ist, die HFpEF frühzeitig und sicher zu diagnostizieren. Diese wegweisende Technologie wurde von Professor Dr. Martin Uecker, Dr. Shuo Zhang und Professor Dr. Jens Frahm vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen entwickelt und steht zurzeit nur wenigen Zentren weltweit zur Verfügung. Sie ermöglicht es erstmals, MRT-Messungen am Herzen unter Belastung durchzuführen, da die Patienten bei der MRT-Untersuchung weiteratmen können und nicht, wie bisher, während der Messungen den Atem anhalten müssen. Möglich wird das durch eine bisher unerreichte Beschleunigung, bei der ganze Filme der Herzbewegung in ein bis zwei Herzschlägen aufgenommen werden. Mithilfe der Technologie wollen die Göttinger Wissenschaftler in ihrer Studie nun MRT-Parameter definieren, die eine hämodynamische rechtsventrikuläre Belastungsuntersuchung ersetzen können. Diese Belastungsuntersuchung wird mithilfe eines Herzkatheters durchgeführt und gehört zu den sensitivsten und spezifischsten diagnostischen Möglichkeiten bei HFpEF.

Herz-Stress gibt Aufschluss

„Wenn man körperlich arbeitet oder Sport treibt, schlägt das Herz schneller. Dadurch reduziert sich die Zeit für die Füllung des Herzens mit sauerstoffreichem Blut und eine eventuell bestehende Füllungsproblematik wird noch deutlicher“, erläutert Dr. Sören Backhaus vom Herzzentrum Göttingen das Konzept der Untersuchungen unter Stress. In der Studie müssen die Patienten für die Belastungsmessungen im MRT Fahrrad fahren. Dafür wird auf der Untersuchungsliege eine Art Hometrainer installiert, so dass die Patienten während der MRT im Liegen radeln können. Die Forscher messen dabei die Herzfrequenz, die 100 bis 110 Schläge pro Minute erreichen soll, um die Füllungsproblematik zu verdeutlichen. Die MRT-Untersuchung wird auch in Ruhe durchgeführt und mit den Ergebnissen aus der invasiven Hämodynamik, ebenfalls in Ruhe und unter Belastung, verglichen. Für die Patienten hätte die Belastungsuntersuchung im MRT den Vorteil, dass sie nicht invasiv ist, keine Strahlenbelastung verursacht und trotzdem hoch aufgelöste, detaillierte Bilder für eine präzise Diagnostik liefert.

„Wenn wir mit diesem Ansatz im MRT Parameter finden, mit denen wir eine HFpEF sicher und frühzeitig feststellen können, werden größere multizentrische Studien folgen, um unsere Ergebnisse zu validieren und das neue MRT-Verfahren in der Diagnostik der HFpEF zu etablieren“, blickt Schuster voraus.

Studientitel:

Validation of Cardiovascular Magnetic Resonance against Invasive haemodynamics in patients with Heart Failure with Preserved Ejection Fraction (Decipher HFpEF-DZHK12)

http://www.cardiac-imaging.org/decipher--hfpef.html

https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03251183

Studienleiter:

Prof. Dr. Eike Nagel, Institut für Experimentelle und Translationale Kardiovaskuläre Bildgebung, Universitätsklinikum Frankfurt

Studientitel:

Cardiovascular magnetic resonance real time exercise stress testing in heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF-stress-DZHK17)

Studienleiter:

PD Dr. Dr. Andreas Schuster, Universitätsmedizin Göttingen, Herzzentrum Göttingen

Kontakt:

Christine Vollgraf, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK), Tel.: 030 3465 529 02, presse(at)dzhk.de