Significance of Late Gadolinium Enhancement in Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging (CMR)

Abstract

Cardiovascular magnetic resonance imaging (CMR) permits optimal differentiation between normal and diseased myocardium with the use of gadoliniumbased contrast agents and special magnetic resonance pulse sequences. Imaging is performed 10–20 min after contrast agent application to produce so-called late gadolinium enhancement (LGE) images which depict diseased myocardium with excellent reproducibility. Areas showing LGE correspond to zones of myocyte necrosis or myocardial fibrosis as shown by comparison with histopathology. Typical patterns of hyperenhancement exist in ischemic heart disease but also in dilated cardiomyopathy, hypertrophic cardiomyopathy and other inflammatory or infiltrative myocardial disease and are described in this article. LGE-CMR is helpful to distinguish advanced ischemic heart disease from nonischemic dilated cardiomyopathy. In ischemic heart disease LGE can also predict the functional recovery after revascularization procedures by directly showing the remaining viable myocardium. LGE may also become useful to predict malignant arrhythmias in patients with ischemic heart disease or nonischemic cardiomyopathy. This may lead in future to an increased role of LGE-CMR as a prognostic tool.

Zusammenfassung

Mit speziellen Magnetresonanzsequenzen (s. Abbildung 2) und Gadolinium-(Gd-)basierten Kontrastmitteln kann das sog. Late Gadolinium Enhancement (LGE) dargestellt werden (s. Abbildung 1). Eine relative Anreicherung von Gd und damit ein LGE entsteht, wenn im Rahmen einer akuten Nekrose myokardiale Zellmembranen rupturiert sind und damit das Verteilungsvolumen von Gd zunimmt. Zugrunde liegen kann aber auch bei chonischen Prozessen ein Rahmen des fibrotischen Umbaus vergrößerter extrazellulärer Raum im Myokard (s. Abbildung 3). Die verschiedenen myokardialen Erkrankungen führen zu unterschiedlicher, typischer Ausprägung von LGE (s. Abbildungen 5 bis 10). Aufgrund dieser krankheitstypischen Bilder kann LGE-CMR bei der Differentialdiagnose bei Patienten mit unklaren kardialen Krankheitsbildern, Herzinsuffizienz, Kardiomyopathien, Speichererkrankungen oder Myokarditis sehr nützlich sein. Zuverlässig kann z. B. eine fortgeschrittene ischämische Herzerkrankung von dilatativen Kardiomyopathien nichtischämischer Genese unterschieden werden. Die LGE-CMR bietet auch zunehmend Möglichkeiten zur individuellen Prognoseabschätzung. Anhand des transmuralen Ausmaßes von Infarkten lässt sich der von einer revaskularisierenden Maßnahme zu erwartende Gewinn abschätzen. Zunehmendes Interesse gilt der weiteren Charakterisierung des mit Ausmaß, Verteilung und Homogenität von LGE-Arealen (und damit von myokardialen Narben) verknüpften Risikos für das Auftreten maligner Rhythmusstörungen. Entsprechende Studien gibt es sowohl für ischämische als auch für dilatative und hypertrophe Kardiomyopathien. Eingang in die gültigen Leitlinien für entsprechende therapeutische Maßnahmen wie Implantation automatischer Kardioverter-Defibrillatoren haben diese Daten bisher noch nicht gefunden.