Kardiomyopathie nach Strahlentherapie: Früherkennung mit Kardio-MRT, PET-CT & Kardio-CT
Die Strahlentherapie (Radiotherapie) zählt zu den wichtigen Behandlungsoptionen in der Krebsmedizin (Onkologie) und kommt bei verschiedenen Tumorerkrankungen – unter anderem im Thoraxbereich (Brustkorb) – zum Einsatz. Sowohl bei Brust- als auch bei Lungenkrebs sowie Lymphomen trägt die Bestrahlung unter anderem zur Senkung des Rückfallrisikos und der Verbesserung der Prognose bei. Allerdings können durch die therapeutische Bestrahlung des Thorax das Herz Schaden nehmen und langfristig kardiovaskuläre Komplikationen auftreten.
Zu den schwerwiegenden Langzeitfolgen gehört die strahleninduzierte Kardiomyopathie. Dabei kommt es zu strukturellen Veränderungen des Herzmuskelgewebes (Myokard). Vernarbungsprozesse (Fibrosierungen) beeinträchtigen die Pumpfunktion des Herzens und begünstigen Störungen der Erregungsleitung, die sich als Arrhythmie bemerkbar machen. Mit der Magnetresonanztomographie (als Kardio-MRT), der Kombination von Positronen-Emissions-Tomographie und Computertomographie (PET-CT) und der Kardio-CT stehen nicht-invasive, bildgebende Verfahren zur Erkennung von Herzschäden zur Verfügung.
Wie entsteht eine Kardiomyopathie nach einer Strahlentherapie?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Durch die Bestrahlung werden nicht nur Tumorzellen, sondern auch gesundes Herzgewebe geschädigt.
- Gerade bei Lungen- oder Brustkrebs kann das Herz im Bestrahlungsfeld liegen.
- Eine Kardiomyopathie zeigt sich meist erst Jahre nach der Strahlentherapie.
Strahleninduzierte Kardiomyopathien sind Herzmuskelerkrankungen, die als Folge der Einwirkung von ionisierender Strahlung im Brustbereich auftreten. Die Strahlung schädigt jedoch nicht nur die Tumorzellen, sondern auch das gesunde Gewebe im Bestrahlungsfeld. Sobald das Herz bei einer Radiotherapie mit bestrahlt wird, steigt das Risiko des Auftretens kardiovaskulärer Komplikationen, zu denen unter anderem die Perikarditis (Herzbeutelentzündung), Veränderungen der Herzklappen, Koronarerkrankungen (betreffen die Herzkranzgefäße) und eben die Kardiomyopathie gehören.
Die Entstehung der strahlungsabhängigen Herzerkrankungen ist komplex und umfasst mehrere Faktoren, wie
- die Schädigung von Herzmuskelzellen durch freie Radikale,
- entzündliche Prozesse,
- die Veränderungen kleiner Blutgefäße im Herzmuskel (mikrovaskuläre Schädigung).
Es kommt zu einem Umbau des Herzmuskelgewebes, bei dem funktionelles Muskelgewebe durch Bindegewebe ersetzt wird. Dies resultiert in einer myokardialen Fibrose (Vernarbung) durch die sowohl die Fähigkeit zur Kontraktion (Pumpleistung) als auch die diastolische Funktion (Entspannung und Füllungsfähigkeit) des Herzens beeinträchtigt wird.
Betroffen sind davon besonders Patientinnen mit linksseitigem Mammakarzinom (Brustkrebs), da das Herz bei der Radiotherapie mit bestrahlt werden kann. Auch bei der Behandlung von Hodgkin-Lymphomen und Lungenkrebs liegt das Herz oft im Bestrahlungsfeld. Da sich die Erkrankung des Myokards meist erst mit einigen Jahren Abstand zur Strahlentherapie entwickelt, bedarf es einer langfristigen kardiologischen Nachsorge.
Das Risiko des Auftretens einer Kardiomyopathie infolge einer Strahlenbehandlung hängt von mehreren Faktoren ab. Die Strahlendosis spielt dabei eine wichtige Rolle. Bereits ab 15 Gray (Gy) erhöht sich das Risiko, wobei mit jeder Steigerung auch die Gefahr des Entstehens einer Kardiomyopathie zunimmt [1]. Zudem beeinflusst die mittlere Herzdosis, also die durchschnittliche Strahlenbelastung des gesamten Herzens, die Wahrscheinlichkeit einer Kardiomyopathie.
Welche Symptome treten bei strahlenbedingten Herzschäden auf?
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Die Krankheitszeichen ähneln denen anderer Kardiomyopathien bzw. einer Herzinsuffizienz.
- Atemnot bzw. Kurzatmigkeit (erst unter Belastung) ist ein ernstzunehmendes Symptom.
- Müdigkeit, Leistungsschwäche und Ödeme können ebenfalls auftreten.
Die Anzeichen einer strahleninduzierten Kardiomyopathie sind mit einigen anderen Herzerkrankungen vergleichbar und entwickeln sich meist schleichend. Im Anfangsstadium verläuft die Erkrankung häufig asymptomatisch, also ohne erkennbare klinische Zeichen. Wird eine kardiale Dysfunktion in diesem Stadium erkannt, handelt es sich oft um einen Zufallsbefund, der im Rahmen einer anderen Untersuchung gemacht wird.
Nimmt die Schädigung des Herzmuskels zu, treten die Beschwerden stärker auf und werden zunehmend zu einer Belastung im Alltag der Betroffenen. Ein Symptom ist Kurzatmigkeit (Atemnot, Dyspnoe), die zuerst nur bei Anstrengung spürbar ist. Allerdings werden beim Fortschreiten der Erkrankung auch Tätigkeiten wie das Treppensteigen oder die Gartenarbeit immer anstrengender. Irgendwann tritt das Krankheitszeichen auch in Ruhe auf.
Verminderte Leistungsfähigkeit ist ein weiteres Warnsignal. Betroffene sind schneller erschöpft und benötigen längere Pausen. Gerade in Kombination mit Beschwerden wie Brustschmerzen oder einem Engegefühl in der Brust muss an das Herz gedacht werden.
Weiterhin können bei einer strahlenbedingten Kardiomyopathie periphere Ödeme (Wassereinlagerungen in den Beinen), eine ausgeprägte Müdigkeit (Fatigue) und Herzrhythmusstörungen auftreten.
Die strahleninduzierte Kardiomyopathie zeigt sich klinisch häufig als restriktive Form mit erhaltener Ejektionsfraktion (Auswurfleistung), aber einer Beschränkung der Entspannungs- und Füllungsfähigkeit des Herzens. In der Untersuchung zeigen sich zwar oft normale Wandstärken, allerdings auch linksventrikuläre (die linke Herzkammer betreffend) Veränderungen und auffällige diastolische Parameter.
Anhand des klinischen Bildes ist die Erkrankung oft schwer von anderen kardiovaskulären Pathologien zu unterscheiden. Die Anamnese – mit der die zurückliegende Strahlentherapie erfasst werden kann – ist daher von Bedeutung, um einen Zusammenhang zwischen der früheren Behandlung und den Beschwerden herzustellen.
Kardio-CT zur Beurteilung koronarer Veränderungen
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Die Darstellung des Herzens ist sowohl mit als auch ohne Kontrastmittel möglich.
- Der Calcium-Score lässt sich ohne Kontrastmittel bestimmen.
- Die Verteilung des Kontrastmittels liefert Hinweise auf Stenosen in den Koronargefäßen.
Die kardiale Computertomographie (Kardio-CT) liefert als bildgebendes Verfahren unter anderem Informationen zur Quantifizierung von Verkalkungen in den Herzkranzgefäßen und kann zur Darstellung der Koronararterien angewendet werden. Die dabei gewonnenen Hinweise spielen für die Früherkennung und die Beurteilung strahleninduzierter Herzschäden eine Rolle.
Hintergrund: Im Zusammenhang mit Strahlentherapien kommt es häufig auch zu einer koronaren Herzkrankheit (KHK). Zudem tritt auch die Atherosklerose auf, die sich in einem höheren Risiko von Koronarverkalkungen gegenüber nicht bestrahlten Vergleichsgruppen äußert [2].
Die Koronarkalkmessung oder das Calcium-Scoring (Agatston-Score) erfolgt mit einer nicht-kontrastmittelverstärkten CT-Untersuchung und quantifiziert das Ausmaß von Kalkablagerungen in den Koronararterien. Der Score korreliert mit dem Ausmaß der koronaren Atherosklerose und weist auf das Risiko des Auftretens kardiovaskulärer Ereignisse hin (hohe Werte gelten in der Risikobeurteilung als kritisch).
Mit der CT-Koronarangiographie (CCTA) als kontrastmittelverstärkte Untersuchung sind detaillierte anatomische Darstellung der Herzkranzgefäße möglich. Die Aufnahmen visualisieren Engstellen (Stenosen), die im Zusammenhang mit einer Strahlentherapie ebenfalls häufiger auftreten [3]. Für die Untersuchung wird ein jodhaltiges Kontrastmittel intravenös verabreicht und dessen Verteilung aufgezeichnet.
Wegen der Kontrastmittelgabe sind schwere Nierenfunktionsstörungen eine Kontraindikation für die CCTA. Weitere Kontraindikationen sind Kontrastmittelallergien sowie sehr hohe oder stark unregelmäßige Herzfrequenzen, die eine ausreichende Bildqualität verhindern. Für die Untersuchung kann daher eine medikamentöse Senkung der Herzfrequenz mittels Betablocker erfolgen.
Die Kardio-CT eignet sich neben der Erstdiagnose auch zur Verlaufskontrolle, da Veränderungen im zeitlichen Verlauf gut erfasst werden. Zeigen sich bei dem Patienten steigende Calcium-Scores oder neue Stenosen, kann therapeutisch mit einer intensivierten medikamentösen Prophylaxe oder interventionellen Maßnahmen reagiert werden.
Kardio-MRT zur Früherkennung myokardialer Fibrose
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Die MRT-Untersuchung am Herzen zeichnet sich durch eine hochauflösende Abbildung von Weichgewebe aus.
- Anhand der Kontrastmittelverteilung lässt sich Narbengewebe erkennen.
- Im Rahmen der Untersuchung lassen sich auch Gewebeeigenschaften wie Ödeme erkennen.
Die kardiale MRT (Kardio-MRT) ist ein wichtiges bildgebendes Verfahren zur Früherkennung strahleninduzierter Herzschäden. Mit der Methode ist die Darstellung von Weichgewebe in hoher Auflösung möglich, sodass Herzmuskel nicht-invasiv untersucht werden kann. Im Kontext der strahleninduzierten Kardiomyopathie ist vor allem die Eigenschaft der Kardio-MRT relevant, die fibrotischen Veränderungen im Myokard – also die charakteristischen Vernarbungsprozesse – darstellen zu können.
Für das Verfahren wird das sogenannte „Late Gadolinium Enhancement (LGE)“ genutzt. Beobachtet wird die Verteilung eines gadoliniumhaltigen Kontrastmittels, das dem Patienten intravenös verabreicht wird. In fibrotischem Gewebe entsteht nach einigen Minuten ein spezifisches Verteilungsmuster.
Anhand dieses Verteilungsmusters ist es Radiologen möglich, die Kardiomyopathie von anderen Differenzialdiagnosen, wie einer Myokarditis (Entzündung des Herzmuskels) oder einer koronaren Ursache, zu trennen. Es zeigt sich typischerweise eine fleckige, diffus verteilte Fibrose, die nicht dem Versorgungsgebiet einer einzelnen Koronararterie folgt. Dies unterscheidet sie zum Beispiel von infarktbedingten Narben, die oft an der Herzinnenwand (subendokardial) lokalisiert sind und sich vom Innenraum zur Außenwand (transmural) erstrecken. Die strahleninduzierte Vernarbung tritt auch in der mittleren Muskelschicht oder an der Herzaußenwand (epikardial) auf.
Über die Darstellung des Narbengewebes hinaus lassen sich mit der Kardio-MRT weitere wichtige Informationen gewinnen. Die Messung der linksventrikulären Ejektionsfraktion und der Wandbewegungen – besonders im Hinblick auf die Strain-Bildgebung (Verformungsanalyse, es lassen sich bereits subklinische Funktionsstörungen erkennen) – unterstützt die Befundung teilweise schon in einem frühen Stadium, noch bevor die Auswurfleistung beeinträchtigt ist.
Zusätzlich liefern T1- und T2-Mapping-Sequenzen (auch ohne Kontrastmittelgabe) Informationen über die Gewebezusammensetzung. Es können sich Hinweise auf Entzündungsprozesse oder Ödeme ergeben – Informationen, die zur objektiven Beurteilung von Gewebeveränderungen und zur Verlaufskontrolle herangezogen werden können. Damit ist das Verfahren vor allem im Zusammenhang mit differenzialdiagnostischen Fragestellungen relevant oder wenn Kontraindikationen (zum Beispiel eine schwere Niereninsuffizienz oder Unverträglichkeit eines Röntgenkontrastmittels) die CT-basierten Verfahren ausschließen.
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PET-CT und PET-MRT zur Beurteilung von metabolischer Aktivität und Entzündungsprozessen
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- In der Hybrid-Bildgebung sind funktionelle und strukturelle Aspekte zu erkennen.
- Anhand des Glukosestoffwechsels lassen sich Entzündungen visualisieren.
- Spezielle Tracer zeigen auch das Durchblutungsgeschehen im Gewebe.
Anders als die Kardio-MRT ist die PET-CT eine Kombination aus funktioneller und struktureller Bildgebung. CT und MRT liefern anatomische Informationen und können die Koronarverkalkungen (CT) oder Narbengewebe (MRT unter Einsatz von LGE) darstellen. Die PET-Komponente erlaubt Einblicke in die metabolische Aktivität des Myokards und kann zum Beispiel entzündliche Prozesse visualisieren. Dazu wird als Radiopharmakon Fluordesoxyglukose (FDG, ein radioaktiv markiertes Glukoseanalogon) verwendet. Dieses reichert sich in stoffwechselaktiven Zellen an und ermöglicht die Darstellung des Glukosemetabolismus. Eine erhöhte FDG-Aufnahme deutet auf aktive Entzündungsprozesse hin, die der fibrotischen Umwandlung vorausgehen bzw. sie begleiten können.
Zu den Einsatzgebieten dieser Untersuchungsmethode gehört die Differenzialdiagnostik. So lassen sich zum Beispiel aus einer Messung der FDG-Aufnahme und des Blutflusses wichtige Rückschlüsse ziehen. Entzündungszeichen und eine aktive Perfusion weisen eher auf eine aktive Myokarditis hin.
Bereiche ohne Blutfluss und metabolische Aktivität entsprechen hingegen dem Bild, das sich bei Narbengewebe zeigt. Mithilfe bestimmter Tracer (radioaktiv markierte Stoffe) ist im Rahmen der PET die Durchblutung messbar. So lassen sich koronare Perfusionsstörungen erkennen, wenn durch die Bestrahlung auch die Koronararterien geschädigt wurden [4].
Allerdings hat die PET-CT den Nachteil, mit einer Strahlenexposition verbunden zu sein, auch wenn moderne Geräte und Untersuchungsprotokolle auf eine Dosisoptimierung ausgelegt sind. Bei der Verwendung von Röntgenkontrastmittel kann das Verfahren für bestimmte Patientengruppen ausgeschlossen sein. Eine mögliche Alternative ist die PET-MRT, die in der MRT-Komponente strahlungsfrei ist und die kumulative Strahlenexposition minimiert.
Screening-Strategien und klinisches Management
Wichtige Fakten auf einen Blick:
- Nach der Strahlentherapie ist eine kardiale Nachsorge erforderlich.
- Umfang und Beginn der Untersuchungen hängen unter anderem von der angewendeten Strahlendosis ab.
- Im Rahmen der Nachsorge müssen auch kardiale Risikofaktoren kontrolliert werden.
Wegen des großen zeitlichen Abstands zwischen der Strahlenbehandlung und dem Auftreten von Herzerkrankungen ist eine langfristige kardiologische Überwachung besonders wichtig. Um die Entwicklung einer Kardiomyopathie frühzeitig zu erkennen, bedarf es einer Screening-Strategie, die entsprechend dem individuellen Risikoprofil (basierend auf den Therapiebedingungen) in den Jahren nach der Strahlentherapie regelmäßige kardiologische Untersuchungen vorsieht [5].
Diese Untersuchungen umfassen neben einer ausführlichen Anamnese und körperlichen Untersuchung auch das Elektrokardiogramm (EKG) und die Echokardiographie (Herzultraschall). Bei auffälligen Befunden oder hohem Risiko stehen funktionelle Belastungstests, Kardio-CT und -MRT und andere bildgebende Verfahren für die Untersuchung zur Verfügung.
In welchem Rahmen Nachsorgeuntersuchungen angesetzt werden, richtet sich unter anderem nach der während der Therapie verabreichten Strahlendosis, dem Alter bei der Bestrahlung sowie zusätzlichen Risikofaktoren und den initialen Befunden. Ein zentraler Aspekt des klinischen Managements ist die konsequente Kontrolle kardiovaskulärer Risikofaktoren. Dazu gehören unter anderem
- Bluthochdruck,
- Diabetes,
- Dyslipidämie und
- Nikotinabhängigkeit bzw. schädlicher Gebrauch von Tabak.
Bei einer nachgewiesenen strahleninduzierten Kardiomyopathie erfolgt die Behandlung nach den allgemeinen Richtlinien der Herzinsuffizienztherapie. Dies umfasst unter anderem den Einsatz von Diuretika, ACE-Hemmern sowie Angiotensin-Rezeptor-Blockern und Betablockern. Bei schweren Funktionseinschränkungen mit reduzierter Ejektionsfraktion kann auch eine Geräteimplantation (Schrittmacher, Defibrillator, kardiale Resynchronisationstherapie) erforderlich sein.
Fazit: Moderne Bildgebung ermöglicht Früherkennung strahleninduzierter Herzschäden
Mit der Strahlentherapie wird das Ziel verfolgt, maligne Zellen zu zerstören. Dabei wird jedoch auch gesundes Gewebe in Mitleidenschaft gezogen. Gerade bei einer Bestrahlung in Herznähe besteht die Gefahr, dass es nach Jahren zu einer Kardiomyopathie kommt. Deren Symptome sind mit denen anderer Herzerkrankungen vergleichbar. Da sich klinische Zeichen aber oft erst spät erkennen lassen, ist eine rechtzeitige Vorsorge von entscheidender Bedeutung. Diesbezüglich können neben dem EKG auch verschiedene radiologische Verfahren – wie die Kardio-CT oder PET-gestützte Untersuchungen – zum Einsatz kommen.
FAQ zur strahleninduzierten Kardiomyopathie: Die wichtigsten Fragen und Antworten
Erkrankt jeder ehemalige Krebspatient an einer Kardiomyopathie?
Nein, nicht bei jedem Patient entwickelt sich eine Kardiomyopathie. Das individuelle Risiko nach einer thorakalen Bestrahlung hängt stark von der Strahlendosis, der konkreten Exposition des Herzens gegenüber Strahlung, dem Alter bei Behandlung und weiteren Risikofaktoren ab. Gerade bei einer strengen Überwachung und einem angepassten Risikomanagement lassen sich Veränderungen frühzeitig erkennen.
Welche Patienten haben das höchste Risiko für das Auftreten von strahleninduzierten Herzschäden?
Besonders gefährdet sind Patienten, die höhere Strahlendosen erhalten haben. Weitere Risikofaktoren sind ein junges Alter bei Bestrahlung, Behandlungen auf der linken Seite sowie parallel zur Bestrahlung durchgeführte kardiotoxische Chemotherapien und bereits vorhandene kardiovaskuläre Erkrankungen.
Können strahleninduzierte Herzschäden geheilt werden?
Fibrotische Veränderungen des Herzmuskels sind in der Regel irreversibel, da das Narbengewebe nicht wieder in funktionsfähiges Muskelgewebe umgewandelt werden kann. Allerdings lassen sich durch frühe Erkennung und konsequente Behandlung das Fortschreiten verlangsamen und die Herzfunktion stabilisieren.
[1] Gent DG, Rebecca D. The 2022 European Society of Cardiology Cardio-oncology Guidelines in Focus. Eur Cardiol. 2023 Apr 21;18:e16. doi: 10.15420/ecr.2022.63. PMID: 37405348; PMCID: PMC10316349.
[2] van Nimwegen FA, Schaapveld M, Cutter DJ, Janus CP, Krol AD, Hauptmann M, Kooijman K, Roesink J, van der Maazen R, Darby SC, Aleman BM, van Leeuwen FE. Radiation Dose-Response Relationship for Risk of Coronary Heart Disease in Survivors of Hodgkin Lymphoma. J Clin Oncol. 2016 Jan 20;34(3):235-43. doi: 10.1200/JCO.2015.63.4444. Epub 2015 Nov 16. PMID: 26573075.
[3] Heidenreich PA, Schnittger I, Strauss HW, Vagelos RH, Lee BK, Mariscal CS, Tate DJ, Horning SJ, Hoppe RT, Hancock SL. Screening for coronary artery disease after mediastinal irradiation for Hodgkin’s disease. J Clin Oncol. 2007 Jan 1;25(1):43-9. doi: 10.1200/JCO.2006.07.0805. Erratum in: J Clin Oncol. 2007 Apr 20;25(12):1635. PMID: 17194904.
[4] Yang EH, Marmagkiolis K, Balanescu DV, Hakeem A, Donisan T, Finch W, Virmani R, Herrman J, Cilingiroglu M, Grines CL, Toutouzas K, Iliescu C. Radiation-Induced Vascular Disease-A State-of-the-Art Review. Front Cardiovasc Med. 2021 Mar 30;8:652761. doi: 10.3389/fcvm.2021.652761. PMID: 33860001; PMCID: PMC8042773.
[5] Zhang, S.C., Gasho, J.O., Eno, C. et al. Early cardio-oncology intervention in thoracic radiotherapy: prospective single-arm pilot study. Commun Med 5, 43 (2025). https://doi.org/10.1038/s43856-025-00761-6
