Arteriograph

Bei dem Arteriographen handelt es sich um klinisch und wissenschaftlich patentiertes Messsystem, welches zur Beurteilung verschiedener Messparameter des arteriellen Gefäßsystems eingesetzt werden kann. Das primäre Einsatzgebiet des Arteriographen liegt in der Darstellung der arteriellen Gefäßsteifigkeit (engl: arterial stiffness). Die arterielle Gefäßsteifigkeit selbst beschreibt sowohl die strukturellen als auch die funktionellen Eigenschaften des arteriellen Gefäßsystems. Zur präzisen Evaluierung des arteriellen Gefäßsystems sind verschiedene Parameter notwendig, die jeweils mit dem Arteriographen hochsensitiv beurteilt werden können (Sensitivität: Prozentsatz erkrankter Patienten, bei denen die Krankheit durch die Anwendung des Tests erkannt wird, d. h. ein positives Testresultat auftritt).

Zielsetzung der Messung mit dem Arteriographen

Die primäre Zielsetzung des Arteriographen ist die frühzeitige Erkennung und präzise Beurteilung von arterieller Gefäßsteifigkeit, um das Risiko kardiovaskulärer Erkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall besser einschätzen zu können. Durch die Messung der Pulswellengeschwindigkeit (engl. pulse wave velocity, kurz: PWV) und anderer relevanter Parameter wie des Augmentationsindex und des zentral-aortalen Blutdrucks bietet das Gerät eine detaillierte Analyse des Zustandes der arteriellen Gefäße. Dies ermöglicht es, therapeutische Maßnahmen einzuleiten oder anzupassen, bevor signifikante Endorganschäden entstehen.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Bestimmung der Pulswellengeschwindigkeit − die Pulswellengeschwindigkeit, die in Meter pro Sekunde angegeben wird, beschreibt die Geschwindigkeit, mit der die erzeugte Druckwelle das arterielle Gefäßsystem durchläuft. Im Vergleich zur Strömungsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der Pulswellen höher. Entscheidender Parameter für die Pulswellengeschwindigkeit ist die Elastizität des Gefäßes. Je starrer die Gefäßwand, desto schneller ist die Pulswelle. Somit stellt die Pulswellengeschwindigkeit einen entscheidenden Faktor in der Beurteilung der arteriellen Gefäßsteifigkeit dar, da eine vorliegende Arteriosklerose die Gefäßsteifigkeit signifikant ansteigen lässt. Die Pulswellengeschwindigkeit ist von entscheidender Bedeutung, da sie bei einer deutlichen Erhöhung der Geschwindigkeit mit einer vermehrten Mortalität (Sterblichkeit) der Patienten assoziiert ist. 
• Bestimmung des Augmentationsindex − der Augmentationsindex AIx stellt einen Parameter der Gefäßsteifigkeit dar, der sich aus der Differenz von zwei verschiedenen Parametern zusammensetzt, dem systolischen Blutdruck und dem diastolischen Blutdruck. Laut aktueller Studien kann die Bestimmung des Augmentationsindex zur verbesserten Beurteilung einer vorliegenden arteriellen Schädigung eingesetzt werden.
• Bestimmung des zentral-aortalen Blutdrucks − unter Verwendung des Arteriographen besteht auch die Möglichkeit, simultan den zentral-aortalen Blutdruck zu bestimmen, der ebenfalls einen Einfluss auf die Gefäßsteifigkeit hat. Ein erhöhter aortaler Blutdruck geht einem erhöhten Blutdruck in der Brachialisarterie (Oberarmarterie) voraus.
• Bestimmung des Knöchel-Arm-Index − der Knöchel-Arm-Index (Ankle-Brachial blood pressure Index, ABI) stellt den Quotienten aus den am Unterschenkel und am Oberarm gemessenen systolischen Blutdrücken dar. Die Ermittlung dieses Parameters erlaubt die Beurteilung einer vorliegenden peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK; krankhafte Verengung der Arterien von Armen und/oder Beinen). Mithilfe dieses Parameters ist es daher möglich, zusätzlich zur Gefäßsteifigkeit auch Aussagen zum Lumen (Öffnung) der Arterien machen zu können. Ein Quotient zwischen 0,9 und 1,2 gilt als physiologisch (gesund). Unterschreitet der Knöchel-Arm-Index jedoch diesen Wert, so ist von einer arteriellen Durchblutungsstörung auszugehen.
  Der Knöchel-Arm-Index korreliert relativ präzise mit der Stadieneinteilung der pAVK nach Fontaine. Sollte der Knöchel-Arm-Index einen Wert von unter 0,4 unterschreiten, so besteht eine akute Nekrosegefahr (vermehrter Untergang von Zellen) aufgrund der Sauerstoffunterversorgung. Auch Werte über 1,3 sind pathologisch, da sie auf eine Sklerose (Verkalkung) der Media (Arterienschicht) hinweisen, die beispielsweise im Rahmen eines Diabetes mellitus auftreten kann.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Es sind keinerlei Kontraindikationen bekannt.

Vor der Untersuchung

Für die Untersuchung mit dem Arteriographen sind keine speziellen Vorbereitungen durch den Patienten erforderlich. Es wird empfohlen, dass der Patient entspannt und ruhig ist und dass vor der Messung keine schweren körperlichen Aktivitäten stattgefunden haben, da diese den Blutdruck und die Pulswellengeschwindigkeit beeinflussen können. Patienten sollten vor der Untersuchung auch keine stimulierenden Substanzen wie Kaffee oder Nikotin konsumieren, da auch diese die Messergebnisse verfälschen können.

Das Verfahren

Der Arteriograph stellt ein nicht invasives Verfahren dar, dessen Sensitivität in Bezug auf die Bestimmung der Pulswellengeschwindigkeit, des zentral-aortalen Blutdrucks und des Augmentationsindex sowohl die vorhandenen nicht-invasiven als auch invasiven Verfahren übertrifft. Mithilfe des Arteriographen ist es möglich, einen Nachweis von ungünstigen Gefäßveränderungen bereits im Frühstadium nachzuweisen. Aufgrund der Erkennung im Frühstadium sind Gefäßveränderungen, die zu einer Versteifung der Arterien führen, teilweise reversibel (rückgängig zu machen).

Die Technik des Verfahrens stellt sich wie folgt dar:

• Zur Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit ist eine Differenzierung zwischen der initialen und der reflektierten Pulswelle notwendig, sodass die Bestimmung der Pulswellengeschwindigkeit in der Aorta präzise angegeben werden kann.
• Basierend auf der Berechnung lassen sich nun Aussagen über eine vorliegende Arteriosklerose und über die Endothelfunktion (Innenauskleidung der Gefäße) machen.
• Hieraus lässt sich jetzt das biologische Gefäßalter anhand einer Normkurve ablesen. Als Grenzwert für das Vorliegen eines Endorganschadens gelten 10 Meter pro Sekunde, da sich bei einem Vorliegen einer höheren Pulswellengeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten letaler (tödlicher) kardiovaskulärer Ereignisse erhöht.

Mögliche Befunde nach der Messung mit dem Arteriographen

• Normalbefund: Ein normaler ASI-Wert, eine Pulswellengeschwindigkeit innerhalb der normalen Grenzen und ein unauffälliger Augmentationsindex weisen auf ein gesundes arterielles System hin. Dies bedeutet ein geringeres Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse.
• Pathologische Befunde:
  • Erhöhte Pulswellengeschwindigkeit: Dies deutet auf eine erhöhte arterielle Steifigkeit hin, was wiederum ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen (Herz- und Gefäßkrankheiten) signalisieren kann. Besonders Werte über 10 m/s sind mit einem signifikant erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Ereignisse verbunden.
  • Erhöhter Augmentationsindex: Ein hoher AIx kann auf eine vorzeitige Gefäßalterung und Endotheldysfunktion (Funktionsstörung des Gefäßendothels) hindeuten, was ebenfalls mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko assoziiert ist.
  • Abnormer Knöchel-Arm-Index (ABI): Ein Wert unter 0,9 oder über 1,3 kann auf eine periphere arterielle Verschlusskrankheit hinweisen, die eine spezifische Behandlung erfordert.

Nach der Untersuchung

Im Anschluss an die Untersuchung sind keine Maßnahmen vom Patienten notwendig. In Abhängigkeit vom Untersuchungsergebnis müssen gegebenenfalls medikamentöse oder andere therapeutische Maßnahmen durchgeführt werden.

Mögliche Komplikationen

Da es sich bei der Arteriographie unter Verwendung des Arteriographen um ein nicht invasives Verfahren handelt, sind keine Komplikationen zu erwarten.

Weitere Hinweise

• Die Zunahme der Aortenpulswellengeschwindigkeit (aPWV) um eine Standardabweichung erhöhte das Risiko eines inzidenten Glaukoms um 36 % [5].

Literatur

1. Baulmann J, Weber T, Mortensen K: Messmethoden der Arteriellen Gefäßsteifigkeit. Journal für Hypertonie. 2010. 14:18-24
2. Weber T, Eber B, Zweiker R, Horn S, Sock S, Grüner P, Pichler M, Mayer G, Eisserer G, Magometschnigg D, Illyes M: Pulswellengeschwindigkeit zentraler Blutdruck und Augmentationsindex – "neue" Parameter zur Beschreibung eines Endorganschadens der arteriellen Strombahn bei Hypertonie. Pathophysiologie, Methodik prognostische Bedeutung Empfehlungen. Journal für Hypertonie. 2008;12(1),7-13
   
3. Klinke R: Lehrbuch der Physiologie. Georg Thieme Verlag 2005
4. Schmidt R: Physiologie des Menschen. Springer Verlag 2004
5. Beros AL et al.: Arterial Stiffness and Incident Glaucoma: A Large Population-Based Cohort Study American Journal of Ophthalmology ublished:May 14, 2024 doi:https://doi.org/10.1016/j.ajo.2024.05.015