Kardiologische Interventionen und interventionelle Gefäßdiagnostiken gehören zu den großen technischen Wunderwerken der modernen Medizin. Was alles mit Plastikschläuchen auf kleinstem Raum möglich ist, ist phänomenal. Längst geht es nicht mehr nur um die Darstellung der Koronargefäße mit Röntgenkontrastmittel. Es gibt Katheter, die den Blutfluss messen können. Es gibt solche, die innerhalb der Koronargefäße per Ultraschall die Gefäßwände analysieren und solche, die ähnliches mit Hilfe von Infrarotlicht machen – von den ganzen interventionellen Systemen mit ihren Ballons, Rotoren und beschichteten Drahtgeflechtimplantaten gar nicht zu reden.
Allerdings verändert sich die Versorgung von Patient:innen mit koronarer Herzerkrankung (KHK) gerade grundlegend, und das liegt am Siegeszug der Koronar-CT. Sie stellt die Herzkranzgefäße nicht-invasiv dar. Nichtinvasivität ist in der Regel ein Gewinn, doch reduziert sie in diesem Fall die Optionen zusätzlicher invasiver Diagnostik über die reine Angiographie hinaus. Man kann eben nicht mal eben einen weiteren Katheter vorschieben, um den Fluss zu messen, oder eine Ultraschallsonde einführen, wenn man bei einer atherosklerotischen Gefäßveränderung zweifelt, wie relevant sie wirklich ist.
KI informiert über Koronarfluss und Eigenschaften von Plaques
Hier setzen bildbasierte KI-Tools an, die als Ausgangsmaterial den nicht-invasiv generierten CT-Angiographie-Film nutzen. Beim Kongress der European Society of Cardiology in München gab die Schweizer Kardiologin Dr. Sarah Bär vom Universitätsklinikum in Bern einen Überblick über diese Tools. Viele von ihnen sind nicht mehr experimentell, sondern in Europa und/oder den USA bereits zugelassen.
So erlaubt es die KI-gestützte quantitative Koronar-CT (AI-QCT), atherosklerotische Plaques präzise zu vermessen, etwas, wofür bisher der intravaskuläre Ultraschall bzw. die infrarotbasierte OCT nötig waren. Vergleichsstudien mit u.a. der IVUS-Diagnostik sprächen dafür, dass Hochrisikoplaques mit der AI-QCT im Vorfeld einer perkutanen Koronarintervention nicht-invasiv erkannt werden könnten, so Bär in München. Ein anderes Beispiel sind die KI-basierte QCPA-Diagnostik und ähnliche Verfahren, die eine Abschätzung der koronaren Flussreserve ermöglicht und damit das bewerkstelligt, was bisher die invasive Messung der fraktionellen Flussreserve mit Druckdrahtkatheter leistete.
Gute CT-Maschinen sind nötig
Trainiert wurden diese und andere FDA-zugelassene Tools mit vielen Millionen von CT-Datensätzen. Waren die Berechnungen anfangs noch recht zeitaufwändig, so geht das bei vielen Tools mittlerweile ruckzuck, oft innerhalb von 10 Minuten. Zwei Dingen sollte man sich allerdings bewusst sein. Schon die Koronar-CT allein braucht relativ gute CT-Geräte. Wenn anspruchsvolle KI-Anwendungen über die CT-Datensätze laufen sollen, dann geht an modernen High-End-Maschinen kein Weg mehr vorbei. Extrem spannend in diesem Kontext ist die neue Photon-Counting-CT, die bei der Bildqualität in einer neuen Liga spielt. Sie ist bisher aber nur punktuell verfügbar.
Das Zweite, worauf bei all diesen Methoden immer geachtet werden muss, ist, wie sie validiert wurden. Es besteht bei dem mittlerweile sehr umfangreichen Armamentarium der Koronargefäß- und Ischämiediagnostiken die Gefahr, dass sich die diversen Methoden gewissermaßen im Kreis validieren. Am Ende lässt sich dieses methodische Problem aber dadurch neutralisieren, dass unterschiedliche Herangehensweisen in kontrollierten Studien mit klinischen Endpunkten gegeneinander getestet werden.
AIR-STEMI Studie: Eindrucksvoller Nutzen in heiklem Szenario
Eine derartige Studie mit etwas anderem Fokus wurde in München vorgestellt, die AIR-STEMI Studie. Diese Studie war im akuten Myokardinfarkt bei Personen mit einer KHK an mehreren Koronargefäßen angesiedelt. Bei diesen Patient:innen muss gemäß Leitlinie noch während des ersten stationären Aufenthalts nicht nur das Infarktgefäß saniert werden, sondern auch andere relevante Engstellen an anderen Koronargefäßen. Um diese anderen Engstellen zu bewerten, würde man gerne Flussmessungen und/oder Ultraschallmessungen machen, doch das ist im akuten Herzinfarkt etwas heikel.
Die AIR-STEMI Studie hat die Stenosen jetzt per funktioneller Koronarangiographie bewertet. Das erfolgte in diesem Fall nicht auf Basis eines CT-Films, sondern auf Basis der wegen des akuten Infarkts ohnehin erforderlichen, invasiven Angiographie. Die zusätzlichen Engstellen an den Nicht-Infarkt-Gefäßen wurden über dieses KI-gestützte Verfahren ausgemessen, und über weitere perkutane Interventionen wurde auf dieser informierten Basis entschieden.
Die Ergebnisse, die Prof. Simone Biscaglia vom Universitätsklinikum Ferrara, Italien, beim ESC Kongress in München vorstellte, waren extrem eindrucksvoll. Das bildbasierte KI-Verfahren war dem Standardvorgehen, bei dem der Angiographie-Film rein visuell beurteilt wird, in allen Belangen überlegen. Nicht nur gab es 38,4 % weniger perkutane Interventionen, weil visuell verdächtige Läsionen durch die funktionelle Messung aussortiert wurden. Es wurde auch ein Fünftel weniger Kontrastmittel benötigt. Primäre klinische Endpunktereignisse – Tod, Myokardinfarkt, Schlaganfall/TIA und ischämiebedingter Revaskularisation – wurden über 18 Monate um 38 % reduziert, getragen durch weniger Myokardinfarkte und Revaskularisationen. Und auch bei der Sicherheit gab es kräftige Vorteile: Den Unterschied machte hier vor allem das kontrastmittelassoziierte akute Nierenversagen, dessen Auftreten fast halbiert wurde.