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Allgemeinarzt Nierenrisiko CO₂-Indikationen Protokoll Kosten Spezialist Einrichtungen
🩺 Für Ärzte, Gefäßchirurgen und interventionelle Radiologen

CO₂ as a contrast medium:
clinical guide for physicians

Wann CO₂-Angiographie statt iodiertem Kontrastmittel verwenden, wie Hochrisikopatienten identifiziert werden, praktische Protokolle und wirtschaftliche Auswirkungen für das Krankenhaus.

Für den Allgemeinarzt

Wenn Ihr Patient eine Angiographie benötigt: Was zu wissen ist und wie man ihn überweist

Der Allgemeinarzt erhält oft als erster die Klärungsanfragen des Patienten — und ist der Erste, der den Unterschied machen kann, indem er ihn an Einrichtungen überweist, die sicherere Techniken für die Nierenfunktion verwenden.


Präprozedurale Bewertung

Wer ist wirklich gefährdet, eine kontrastmittelinduzierte Nephropathie zu entwickeln?

Die kontrastmittelinduzierte Nephropathie (CI-AKI) bleibt eine der häufigsten iatrogenen Ursachen akuter Nierenschädigung im Krankenhaus. Die Identifikation von Risikopatienten vor dem Eingriff ist der effektivste Zeitpunkt zur Prävention.

1–5%
der Patienten mit gesunden Nieren entwickeln CI-AKI
25–30%
der Patienten mit CKD Stadium 3–4 + Diabetes
40–50%
der Patienten mit mehreren Hochrisikofaktoren
+3.5 days
durchschnittliche zusätzliche Aufenthaltsdauer für Patienten mit CI-AKI

Risikostratifizierung nach GFR

GFR (ml/min/1,73m²)CKD-StadiumCI-AKI-RisikoEmpfehlung
> 601–2LowIodiertes Kontrastmittel mit Standardvorsichtsmaßnahmen (Hydratation)
45–603aModerateCO₂ erwägen wenn verfügbar; IV-Hydratation empfohlen
30–453bHighCO₂ bevorzugen; wenn Iod verwendet, minimale wirksame Dosis
< 304–5Very highCO₂ empfohlen; Iod nur wenn nicht ersetzbar
Dialysis5DRenal: absentCO₂ bevorzugt zur Vermeidung systemischer Komplikationen

Zusätzliche Risikofaktoren

  • Diabetes mellitus — auch bei GFR > 60 erhöht es das Risiko deutlich
  • Periphere Arterienerkrankung — oft mit subklinischer CKD assoziiert
  • Laufendes Metformin — Laktatazidoserisiko; 48h vor Verwendung von iodiertem Kontrastmittel absetzen
  • NSAR und Diuretika — reduzieren die Nierenperfusion
  • Dehydratation — verstärkt nephrotoxische Schäden
  • Herzinsuffizienz — reduziert den basalen Nierenfluss
  • Alter > 70 Jahre — die Nierenfunktion nimmt physiologisch mit dem Alter ab
Die Hochrisiko-Trias: Diabetes + CKD Stadium 3b–4 + periphere Arterienerkrankung. Bei diesen Patienten sollte iodiertes Kontrastmittel vermieden werden, wann immer eine praktikable Alternative wie CO₂ existiert.
📚 Quellen und wissenschaftliche Referenzen

Auswahl aktueller klinischer Studien und systematischer Übersichtsarbeiten zur CO₂-Angiographie und kontrastmittelinduzierten Nephropathie.

Nierenrisiko durch iodierte Kontrastmittel

  1. Mehran R, et al. A Simple Risk Score for Prediction of Contrast-Induced Nephropathy. J Am Coll Cardiol. 2004. PubMed →
  2. Weisbord SD, et al. Contrast-Associated Acute Kidney Injury. N Engl J Med. 2019. PubMed →
  3. Wittig T, et al. Acute Kidney Injury After Peripheral Interventions Using Carbon Dioxide Angiography — Risk Factors Beyond Iodinated Contrast Media. Life. 2025. PubMed →
  4. Uyanik SA, et al. The role of carbon dioxide angiography in reducing contrast-induced nephropathy in diabetic foot patients undergoing endovascular treatment. Turkish J Med Sci. 2025. PubMed →

CO₂ als Alternative zu iodierten Kontrastmitteln — systematische Übersichten und Meta-Analysen

  1. Wawer Matos Reimer RP, et al. Safety and evidence of CO₂ as a vascular contrast agent — systematic review by the ESUR Contrast Medium Safety Committee. European Radiology. 2025. PubMed →
  2. Shen G, et al. CO₂ angiography offers clinical advantages over iodinated contrast in endovascular aneurysm repair: a systematic review and meta-analysis. BMC Surgery. 2025. PubMed →
  3. Felici L, et al. Optimizing Endovascular Aortic Repair With Carbon Dioxide: A Systematic Review Toward Zero Contrast Use. Vascular and Endovascular Surgery. 2025. PubMed →
  4. Spath P, et al. Systematic Review of Renal Outcomes and Procedural Efficacy of CO₂ Digital Subtraction Angiography in Endovascular Aortic Repair. EJVES Vascular Forum. 2026. PubMed →

Prospektive klinische Studien — Null-Iod-Kontrast

  1. Chisci E, et al. Feasibility and Safety of Using Carbon Dioxide Exclusively in Regular Endovascular Aortic Aneurysm Repair: Results of a Multicentre, Prospective, Zero Iodine Contrast EVAR Study. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2025. PubMed →
  2. Falso R, et al. Total Iodine Contrast-Free Protocol in Complex Endovascular Aneurysm Repair. Journal of Endovascular Therapy. 2025. PubMed →
  3. Allievi S, et al. Towards Contrast Free EVAR: CO₂ Automated Angiography in Chronic Kidney Disease. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2023. PubMed →
  4. Busutti M, et al. Renal Benefits of CO₂ as a Contrast Media for EVAR Procedures: New Perspectives on 1 Year Outcomes. Journal of Endovascular Therapy. 2023. PubMed →

Laufende randomisierte Studien

  1. Saratzis A, et al. Preventing kidney injury using carbon dioxide (KID trial): trial protocol for a multicentre randomised controlled trial. BMJ Open. 2025. PubMed →

Klinische Indikationen

Wann und wie CO₂ in der klinischen Anfrage angeben

Der Allgemeinarzt kann in der diagnostischen Kette einen Unterschied machen, indem er in der klinischen Anfrage explizit die Notwendigkeit einer alternativen Technik zu iodiertem Kontrastmittel angibt.

📋 Wie die klinische Anfrage zu formulieren ist

  1. Nierenzustand angeben: "Patient mit CKD Stadium 3b (GFR: ___ ml/min) und Typ-2-Diabetes mellitus."
  2. Risiko melden: "Relative Kontraindikation für iodiertes Kontrastmittel aufgrund hohem CI-AKI-Risiko."
  3. Alternative anfordern: "CO₂-Angiographie wird als alternatives Kontrastmittel angefordert (wenn technisch für den angeforderten anatomischen Bereich anwendbar)."
  4. Daten beifügen: Aktuelle Kreatinin- und GFR-Werte, Medikamentenliste (Metformin, NSAR, Diuretika), Kontrastmittelreaktionsanamnese.

Wo CO₂ indiziert ist und wo nicht

Anatomischer BereichCO₂ indiziert?Anmerkungen
Arterien der unteren Extremitäten✓ Erste WahlHauptindikation, exzellente Bildqualität
Abdominale Aorta / EVAR✓ IndiquéeWeit verbreitet in Null-Kontrast-Protokollen
Nierenarterien✓ IndiquéeBesonders nützlich gerade bei nephropathischen Patienten
Viszerale Arterien✓ Mit VorsichtWachsende Nutzung, abhängig von Zentrumserfahrung
Dialysefisteln✓ IndiquéeHervorragende Alternative für Dialysepatienten
Koronararterien✗ Nicht indiziertRisiko zerebraler Gasembolie oberhalb des Zwerchfells
Zerebrale Gefäße / Karotiden✗ Nicht indiziertKontraindiziert oberhalb des Zwerchfells

Praktisches Management

Was vor und nach dem Eingriff zu tun ist

Vor dem Eingriff — Checkliste für den Allgemeinarzt

  • Aktuelle Kreatinin- und GFR-Werte anfordern (innerhalb 3 Monate, vorzugsweise 30 Tage)
  • Metformin 48h vor dem Eingriff absetzen (wenn iodiertes Kontrastmittel verwendet wird); nach 48h mit stabilem GFR wiederaufnehmen
  • Vorübergehendes Absetzen von NSAR und Diuretika in Absprache mit dem Spezialisten erwägen
  • Sicherstellen, dass der Patient am Untersuchungstag angemessen hydriert ist
  • Allergievorgeschichte erheben: frühere Kontrastmittelreaktionen, Jodallergien
  • Renales Risikoprofil in der klinischen Anfrage angeben und CO₂ explizit anfordern wenn indiziert

Nach dem Eingriff — Monitoring

  • Kontroll-Kreatinin und -GFR 24–48h nach dem Eingriff anfordern (wenn iodiertes Kontrastmittel verwendet wurde)
  • Wenn Kreatinin > 0,3 mg/dL oder > 50% vom Ausgangswert steigt: nephrologische Konsultation
  • Metformin nur nach Bestätigung der stabilen Nierenfunktion wiederaufnehmen
  • Diurese in den 24h nach der Untersuchung überwachen

Kommunikation mit dem Patienten

Wie man CO₂ einem besorgten Patienten erklärt

Die häufigste Sorge des Patienten ist, dass CO₂ „experimentell" oder „gefährlich" sei. Einige nützliche Phrasen zur Beruhigung:

"Ist Gas in den Venen nicht gefährlich?"
CO₂ ist ein Gas, das natürlich vom Körper in Mengen produziert wird, die weit über denen liegen, die in der Angiographie verwendet werden. Es wird schnell über die Lungen eliminiert, einfach durch Atmen. Mit modernen automatisierten Injektionssystemen ist das Verfahren sicher und kontrolliert. Über 30 Jahre klinische Anwendung und robuste wissenschaftliche Literatur bestätigen seine Sicherheit.
"Ist das eine neue Technik? Ich bevorzuge das übliche Kontrastmittel"
Die CO₂-Angiographie wird seit über 30 Jahren in der Medizin eingesetzt und von den führenden internationalen Leitlinien für interventionelle Radiologie und Gefäßchirurgie für Patienten mit hohem Nierenrisiko empfohlen. Es ist nicht experimentell — es ist der Behandlungsstandard für nephropathische Patienten in spezialisierten Zentren.
"Werden die Bilder mit Gas weniger klar sein?"
Mit modernen automatisierten digitalen Injektionssystemen ist die mit CO₂ erzielbare Bildqualität für Eingriffe an unteren Extremitäten und Aorta klinisch adäquat. In einigen Fällen kann es in Kombination mit kleinen Dosen iodierten Kontrastmittels (Technik „CO₂-first") verwendet werden, um die Qualität weiter zu optimieren und gleichzeitig eine signifikante Reduktion der nephrotoxischen Belastung beizubehalten.
💡 Sie können den Patienten auf die Seite für Patienten dieser Website verweisen, für eine einfache, vollständige Erklärung vor der Untersuchung.
Für den Gefäßchirurgen und interventionellen Radiologen

CO₂-Angiographie: von der Technik zur Protokollstandardisierung

CO₂ als Kontrastmittel ist keine Nische mehr: Es ist der empfohlene Behandlungsstandard für nephropathische Patienten und stellt einen klinischen und Reputationsvorteil für Zentren dar, die es systematisch einsetzen.


Warum systematisieren

Das Problem: kontrastmittelinduzierte AKI bei endovaskulären Patienten

Patienten, die mit peripherer Arterienerkrankung in den Angiographiesaal kommen, sind oft dieselben, die das höchste Risikoprofil für CI-AKI aufweisen: älter, diabetisch, mit subklinischer oder manifester CKD. Es ist der perfekte Sturm.

~30%
der PAD-Patienten haben CKD Stadium 3 oder höher
50–70%
dieser Patienten haben auch Diabetes mellitus
+40%
1-Jahres-Mortalität bei Patienten, die CI-AKI entwickeln
100+
Einrichtungen in Italien bereits mit CO₂-Technologie ausgestattet
Medizinisch-rechtliche Verantwortung: Bei einem Patienten mit dokumentierter CKD, für den eine Alternative zu iodiertem Kontrastmittel existiert (CO₂), setzt die Verwendung letzterem ohne Dokumentation der klinischen Gründe den Arzt einem Haftungsrisiko aus.

Betriebsprotokoll

Wie man ein CO₂-Protokoll im eigenen Zentrum strukturiert

Phase 1 — Patientenauswahl

  1. Präprozedurales GFR überprüfen (kritischer Schwellenwert: < 45 ml/min → CO₂ bevorzugt)
  2. Kontrastmittelallergien und Metformineinnahme erheben
  3. Anatomischen Bereich beurteilen: unterhalb des Zwerchfells → CO₂ indiziert
  4. Wahl in der Einwilligungserklärung dokumentieren

Phase 2 — Injektionstechnik

  1. Automatisiertes digitales Injektionssystem — manuelle Dosierung eliminieren; gewährleistet präzise Kontrolle von Volumen, Druck und Injektionsgeschwindigkeit
  2. Zertifizierte medizinische CO₂-Quelle (Reinheit > 99,9%)
  3. Typische Volumina: 20–60 ml pro Injektion, mit angemessenen Pausen zwischen Injektionen für pulmonale Clearance
  4. Patientenpositionierung: Trendelenburg-Position zur Verbesserung der Bildqualität für untere Extremitäten
  5. Bildaufnahme: DSA (Digitale Subtraktionsangiographie) mit für CO₂ optimierten Protokollen

Phase 3 — Hybrider Ansatz (CO₂-first)

  1. Gesamtes Verfahren mit CO₂ als primärem Medium durchführen
  2. Iodiertes Kontrastmittel nur für kritische Phasen mit maximaler Auflösungsanforderung verwenden (z.B. Angioplastie in kritischem Bereich)
  3. Ziel: Gesamtdosis iodierten Kontrastmittels um > 70% gegenüber Standardprotokoll reduzieren
  4. Gesamtdosis des verwendeten iodierten Kontrastmittels für jeden Fall dokumentieren

Absolute Kontraindikationen für CO₂

  • Eingriffe oberhalb des Zwerchfells (Koronaren, Karotiden, Vertebrales, Aortenbogen)
  • Intrakardialer oder intrapulmonaler Rechts-Links-Shunt (Risiko systemischer Embolie)
  • Schwere pulmonale Hypertonie

Wirtschaftliche Auswirkungen

Kosten und Nutzen für das Krankenhaus: das Value-based-Healthcare-Argument

Die kontrastmittelinduzierte Nephropathie ist nicht nur ein klinisches Problem — es ist ein bedeutendes wirtschaftliches Problem für jede Krankenhauseinrichtung, die eine Value-based-Healthcare-Logik anwendet.

Direktkosten eines CI-AKI-Falls

  • +3–5 zusätzliche Krankenhaustage pro Patient, der CI-AKI entwickelt
  • Zusätzliche Aufenthaltskosten: 800–1.200 €/Tag auf Normalstation
  • Notfalldialyse (in schweren Fällen): 400–600 € pro Sitzung, oft wiederholt
  • 30-Tage-Wiederaufnahmen: häufig bei Patienten mit post-prozeduraler CI-AKI
  • Auswirkung auf DRGs: post-prozedurale Komplikationen reduzieren die Aufenthaltsmargen
💡 Geschätzte Einsparungen: Ein Zentrum mit 200 Angiographien/Jahr bei Hochrisikopatienten, das die CI-AKI-Inzidenz durch systematischen CO₂-Einsatz von 25% auf 5% reduziert, vermeidet ca. 40 CI-AKI-Fälle/Jahr — mit möglichen Einsparungen von 120.000–200.000 € jährlich allein durch vermiedene Krankenhausaufenthalte.

Die Kosten von CO₂ im Vergleich zu iodiertem Kontrastmittel

Die Kosten von medizinischem CO₂-Gas sind pro Eingriff deutlich niedriger als die von iodiertem Kontrastmittel. Die Hauptinvestition liegt im automatisierten Injektionssystem, das sich angesichts der Kosten vermiedener Komplikationen schnell amortisiert.


Häufige klinische Fragen

Klinische FAQ für den Spezialisten

Ist die Bildqualität mit CO₂ für komplexe Eingriffe ausreichend?
Mit modernen automatisierten digitalen Injektionssystemen und optimierten DSA-Protokollen ist die diagnostische Qualität für die überwiegende Mehrheit der Eingriffe an unteren Extremitäten und Aorta klinisch adäquat. CO₂ hat andere physikalische Eigenschaften als iodiertes Kontrastmittel: kompressible Gase erzeugen andere Artefakte, die eine Anpassung der Aufnahmetechnik erfordern, beeinträchtigen aber die Diagnose nicht. Für die kritischsten Phasen eines Eingriffs ist es immer möglich, mit einer kleinen Dosis iodierten Kontrastmittels zu ergänzen (hybrider CO₂-first-Ansatz).
Wie geht man mit einem dialysepflichtigen Patienten um, der eine Angiographie benötigt?
Beim Dialysepatienten ist die Sorge um CI-AKI bereits gegenstandslos (die Nieren funktionieren nicht), aber die Verwendung von iodiertem Kontrastmittel bleibt nicht empfehlenswert, da es die Restfunktion der Nieren schädigen, das Flüssigkeitsmanagement erschweren und in einigen Fällen das Dialysefistelmanagement komplizieren kann. CO₂ ist die ideale Wahl — insbesondere für die Angiographie arteriovenöser Fisteln, wo es exzellente Bildqualität bietet.
Wie geht man mit einem Fall um, bei dem CO₂ allein nicht ausreicht?
  • Hybride CO₂-first-Technik: CO₂ für die gesamte diagnostische Phase und nur kleine Dosen iodierten Kontrastmittels für die kritische interventionelle Phase verwenden
  • Patientenpositionierung (Trendelenburg) optimieren, um CO₂-Bildqualität zu verbessern
  • CO₂-spezifische DSA-Nachbearbeitungssoftware verwenden
  • In wirklich komplexen Fällen: Risiko-Nutzen-Verhältnis mit dem Nephrologen besprechen und Wahl dokumentieren
Wie viele ml CO₂ können insgesamt pro Sitzung injiziert werden?
Es gibt keine standardisierte absolute Grenze, da CO₂ schnell über die Lungen eliminiert wird. Übliche klinische Praxis sieht Injektionen von je 20–60 ml vor, mit 1–2-minütigen Pausen zwischen den Injektionen für pulmonale Clearance. Digitale automatisierte Injektionssysteme verfolgen Volumina in Echtzeit und können operatorkonfigurierbare Sicherheitsgrenzen setzen.

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