Normale Röntgenanatomie des Herzens

Die radiologische Untersuchung der Morphologie des Herzens und der großen Gefäße kann mit nicht-invasiven und invasiven Techniken durchgeführt werden. Zu den nicht-invasiven Methoden gehören: Röntgen und Fluoroskopie; Ultraschalluntersuchungen; Computertomographie; Magnetresonanztomographie; Szintigraphie und Emissionstomographie (Einzel- und Doppelphotonentomographie). Zu den invasiven Verfahren gehören: künstliche Kontrastierung des Herzens durch venöse Mittel – Angiokardiographie; künstliche Kontrastierung der linken Herzhöhlen durch arterielle Mittel – Ventrikulographie; der Koronararterien – Koronarangiographie und der Aorta – Aortographie.

Röntgentechniken – Radiographie, Fluoroskopie, Computertomographie – ermöglichen die höchstmögliche Bestimmung von Lage, Form und Größe des Herzens und der Hauptgefäße. Diese Organe befinden sich zwischen den Lungen, sodass sich ihr Schatten deutlich vom Hintergrund transparenter Lungenfelder abhebt.

Ein erfahrener Arzt beginnt eine Herzuntersuchung niemals mit der Analyse eines Bildes. Er wird zunächst den Besitzer des Herzens betrachten, da er weiß, wie stark Lage, Form und Größe des Herzens vom Körperbau des Patienten abhängen. Anschließend beurteilt er anhand der Bilder oder Röntgendaten Größe und Form des Brustkorbs, den Zustand der Lunge und die Höhe des Zwerchfells. Diese Faktoren beeinflussen auch die Qualität des Herzbildes. Es ist sehr wichtig, dass der Radiologe die Möglichkeit hat, die Lungenfelder zu untersuchen. Veränderungen wie arterielle oder venöse Stauungen und interstitielle Ödeme charakterisieren den Zustand des Lungenkreislaufs und helfen bei der Diagnose einer Reihe von Herzerkrankungen.

Das Herz ist ein komplex geformtes Organ. Röntgenaufnahmen, Fluoroskopie und Computertomographie liefern lediglich ein flaches, zweidimensionales Bild davon. Um sich ein Bild vom Herzen als dreidimensionales Gebilde zu machen, erfordert die Fluoroskopie ständige Patientendrehungen hinter dem Bildschirm, während die CT 8–10 oder mehr Schichten benötigt. Ihre Kombination ermöglicht die Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes des Objekts. An dieser Stelle sind zwei neu aufgetretene Umstände zu beachten, die den traditionellen Ansatz der radiologischen Herzuntersuchung verändert haben.

Erstens ist mit der Entwicklung der Ultraschallmethode, die über hervorragende Möglichkeiten zur Analyse der Herzfunktion verfügt, die Fluoroskopie als Methode zur Untersuchung der Herzaktivität praktisch verschwunden. Zweitens wurden ultraschnelle Computer-Röntgen- und Magnetresonanztomographen entwickelt, die eine dreidimensionale Rekonstruktion des Herzens ermöglichen. Ähnliche, aber weniger fortschrittliche Funktionen verfügen einige neue Modelle von Ultraschall- und Emissionstomographen. Dadurch hat der Arzt eine reale und nicht imaginäre Möglichkeit, wie bei der Fluoroskopie, das Herz als dreidimensionales Untersuchungsobjekt zu beurteilen.

Viele Jahrzehnte lang wurde die Herzradiographie in vier festen Projektionen durchgeführt: gerade, seitlich und zwei schräge – links und rechts. Aufgrund der Entwicklung der Ultraschalldiagnostik ist die Hauptprojektion der Herzradiographie heute eine – gerade anterior, bei der der Patient mit seinem Brustkorb an der Kassette liegt. Um eine Projektionsvergrößerung des Herzens zu vermeiden, wird seine Abbildung in großer Entfernung zwischen der Röhre und der Kassette durchgeführt (Teleradiographie). Gleichzeitig wird zur Erhöhung der Bildschärfe die Röntgenzeit auf ein Minimum reduziert – auf einige Millisekunden. Um sich jedoch ein Bild von der radiologischen Anatomie des Herzens und der großen Gefäße zu machen, ist eine Multiprojektionsanalyse der Bilder dieser Organe erforderlich, insbesondere da der Kliniker sehr häufig mit Brustbildern zu tun hat.

Auf dem Röntgenbild in der direkten Projektion gibt das Herz einen gleichmäßig intensiven Schatten, der sich in der Mitte befindet, aber etwas asymmetrisch ist: Etwa 1/3 des Herzens wird rechts von der Mittellinie des Körpers projiziert und Vi - links von dieser Linie. Die Kontur des Herzschattens ragt manchmal 2-3 cm rechts von der rechten Kontur der Wirbelsäule hervor, die Kontur der Herzspitze links erreicht nicht die Medioklavikularlinie. Im Allgemeinen ähnelt der Schatten des Herzens einem schräg liegenden Oval. Bei Personen mit hypersthenischer Konstitution nimmt er eine eher horizontale Position ein, bei Asthenikern eine eher vertikale. Kranial geht das Bild des Herzens in den Schatten des Mediastinums über, das auf dieser Ebene hauptsächlich durch große Gefäße repräsentiert wird - die Aorta, die obere Hohlvene und die Pulmonalarterie. Zwischen den Konturen des Gefäßbündels und dem Herzoval bilden sich die sogenannten Herz-Kreislauf-Winkel - Kerben, die die Taille des Herzens bilden. Unten verschmilzt das Bild des Herzens mit dem Schatten der Bauchorgane. Die Winkel zwischen den Konturen von Herz und Zwerchfell werden als kardiophren bezeichnet.

Obwohl der Herzschatten auf Röntgenbildern absolut gleichmäßig ist, lassen sich die einzelnen Kammern mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit unterscheiden, insbesondere wenn der Arzt Röntgenaufnahmen in mehreren Projektionen, also aus unterschiedlichen Aufnahmewinkeln, anfertigen lässt. Tatsächlich haben die Konturen des Herzschattens, die normalerweise glatt und klar sind, die Form von Bögen. Jeder Bogen ist eine Spiegelung der Oberfläche des einen oder anderen Herzabschnitts, der auf der Kontur hervortritt.

Alle Bögen des Herzens und der Blutgefäße zeichnen sich durch ihre harmonische Rundung aus. Die Geradheit des Bogens oder eines seiner Abschnitte weist auf pathologische Veränderungen der Herzwand oder angrenzender Gewebe hin.

Form und Lage des menschlichen Herzens sind variabel. Sie werden durch die konstitutionellen Merkmale des Patienten, seine Position während der Untersuchung und die Atemphase bestimmt. Es gab eine Zeit, in der man das Herz sehr gerne per Röntgen vermaß. Heute beschränkt man sich meist auf die Bestimmung des kardiopulmonalen Koeffizienten – des Verhältnisses des Herzdurchmessers zum Brustkorbdurchmesser, der bei Erwachsenen normalerweise zwischen 0,4 und 0,5 schwankt (bei Hypersthenikern höher, bei Asthenikern niedriger). Die wichtigste Methode zur Bestimmung der Herzparameter ist Ultraschall. Damit lässt sich nicht nur die Größe der Herzkammern und -gefäße, sondern auch die Dicke ihrer Wände genau messen. Auch die Herzkammern können – und zwar in verschiedenen Phasen des Herzzyklus – mithilfe einer mit Elektrokardiographie synchronisierten Computertomographie, einer digitalen Ventrikulographie oder einer Szintigraphie vermessen werden.

Bei gesunden Menschen ist der Herzschatten im Röntgenbild gleichmäßig. In der Pathologie finden sich Kalkablagerungen in den Klappen und Faserringen der Klappenöffnungen, den Wänden der Herzkranzgefäße und der Aorta sowie im Perikard. In den letzten Jahren sind viele Patienten mit implantierten Klappen und Herzschrittmachern aufgetreten. Es ist zu beachten, dass all diese dichten Einschlüsse, sowohl natürliche als auch künstliche, durch Sonographie und Computertomographie deutlich erkennbar sind.

Die Computertomographie wird in liegender Patientenlage durchgeführt. Der Hauptabtastbereich wird so gewählt, dass seine Ebene durch die Mitte der Mitralklappe und die Herzspitze verläuft. Auf dem Tomogramm dieser Schicht sind beide Vorhöfe, beide Ventrikel sowie die Vorhof- und Ventrikelsepten dargestellt. Der Koronarfurchenraum, die Ansatzstelle des Papillarmuskels und die absteigende Aorta werden in diesem Bereich differenziert. Nachfolgende Bereiche werden sowohl in kranialer als auch in kaudaler Richtung angeordnet. Der Tomograph wird synchron zur EKG-Aufzeichnung eingeschaltet. Um ein klares Bild der Herzhöhlen zu erhalten, werden nach einer schnellen automatischen Kontrastmittelgabe Tomogramme erstellt. Aus den resultierenden Tomogrammen werden zwei Bilder ausgewählt, die in den Endphasen der Herzkontraktion aufgenommen wurden – ein systolisches und ein diastolisches. Durch ihren Vergleich auf dem Bildschirm lässt sich die regionale Kontraktionsfunktion des Myokards berechnen.

Die MRT eröffnet neue Perspektiven in der Erforschung der Herzmorphologie, insbesondere mit den neuesten Modellen ultraschneller Geräte. So ist es möglich, Herzkontraktionen in Echtzeit zu beobachten, Bilder in bestimmten Phasen des Herzzyklus aufzunehmen und natürlich auch Parameter der Herzfunktion zu ermitteln.

Ultraschalluntersuchungen in verschiedenen Ebenen und mit unterschiedlichen Sensorpositionen ermöglichen die Darstellung der Herzstrukturen auf dem Display: Ventrikel und Vorhöfe, Klappen, Papillarmuskeln, Sehnen; darüber hinaus können zusätzliche pathologische intrakardiale Formationen identifiziert werden. Wie bereits erwähnt, ist ein wichtiger Vorteil der Sonographie die Möglichkeit, mit ihrer Hilfe alle Parameter der Herzstrukturen zu beurteilen.

Mithilfe der Doppler-Echokardiographie können Richtung und Geschwindigkeit der Blutbewegung in den Herzhöhlen aufgezeichnet und Bereiche mit turbulenten Wirbeln an den Stellen identifiziert werden, an denen Hindernisse für den normalen Blutfluss auftreten.

Invasive Methoden zur Untersuchung von Herz und Blutgefäßen sind mit einer künstlichen Kontrastierung ihrer Hohlräume verbunden. Diese Methoden werden sowohl zur Untersuchung der Morphologie des Herzens als auch zur Untersuchung der zentralen Hämodynamik verwendet. Während der Angiokardiographie werden 20–40 ml einer röntgendichten Substanz mit einer automatischen Spritze durch einen Gefäßkatheter in eine der Hohlvenen oder in den rechten Vorhof injiziert. Bereits während der Einführung des Kontrastmittels beginnt die Videoaufzeichnung auf Film oder Magnetträger. Während der gesamten Untersuchung, die 5–7 Sekunden dauert, füllt das Kontrastmittel durchgehend die rechten Herzkammern, das Lungenarteriensystem und die Lungenvenen, die linken Herzkammern und die Aorta. Aufgrund der Verdünnung des Kontrastmittels in der Lunge ist das Bild der linken Herzkammern und der Aorta jedoch undeutlich. Daher wird die Angiokardiographie hauptsächlich zur Untersuchung der rechten Herzkammern und des Lungenkreislaufs verwendet. Mit seiner Hilfe ist es möglich, eine krankhafte Verbindung (Shunt) zwischen den Herzkammern, eine Gefäßanomalie, eine erworbene oder angeborene Behinderung des Blutflusses festzustellen.

Zur detaillierten Analyse des Zustands der Herzkammern wird ein Kontrastmittel direkt in die Kammern injiziert. Die Untersuchung der linken Herzkammer (Linksventrikulographie) erfolgt in der rechten schrägen anterioren Projektion in einem Winkel von 30°. Das Kontrastmittel in einer Menge von 40 ml wird automatisch mit einer Geschwindigkeit von 20 ml/s injiziert. Während der Kontrastmittelinjektion wird eine Bildserie gestartet. Die Aufnahme wird einige Zeit nach Beendigung der Kontrastmittelinjektion fortgesetzt, bis das Kontrastmittel vollständig aus der Kammer ausgewaschen ist. Aus der Serie werden zwei Bilder ausgewählt, die in der endsystolischen und enddiastolischen Phase der Herzkontraktion aufgenommen wurden. Durch den Vergleich dieser Bilder wird nicht nur die Morphologie der Herzkammer, sondern auch die Kontraktilität des Herzmuskels bestimmt. Diese Methode kann sowohl diffuse Funktionsstörungen des Herzmuskels, beispielsweise bei Kardiosklerose oder Myokardiopathie, als auch lokale Asynergiezonen, wie sie bei einem Myokardinfarkt auftreten, aufdecken.

Zur Untersuchung der Koronararterien wird ein Kontrastmittel direkt in die linken und rechten Koronararterien injiziert (selektive Koronarangiographie). Die in verschiedenen Projektionen aufgenommenen Bilder dienen der Untersuchung der Lage der Arterien und ihrer Hauptäste, der Form, Konturen und des Lumens jedes Arterienzweigs sowie des Vorhandenseins von Anastomosen zwischen dem linken und rechten Koronararteriensystem. Es ist zu beachten, dass die Koronarangiographie in den allermeisten Fällen nicht so sehr zur Diagnose eines Myokardinfarkts durchgeführt wird, sondern als erster diagnostischer Schritt eines interventionellen Eingriffs – der Koronarangioplastie.

In letzter Zeit wird die digitale Subtraktionsangiographie (DSA) zunehmend zur Untersuchung von Herz- und Blutgefäßen unter künstlichem Kontrastmittel eingesetzt. Wie im vorherigen Kapitel erwähnt, ermöglicht die computerbasierte DSA ein isoliertes Bild des Gefäßbetts ohne Schatten von Knochen und umgebendem Weichteilgewebe. Bei entsprechenden finanziellen Möglichkeiten wird die DSA die konventionelle analoge Angiographie irgendwann vollständig ersetzen.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]