Borges, Adrian Constantin: „Die Echokardiographie in der Diagnostik der Herzinsuffizienz - Ischämie, Vitalität und Hämodynamik“

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Kapitel 3. Stress-Echokardiographie - Diagnostik von Ischämie und Vitalität

Die Stress-Echokardiographie ist eine Methode innerhalb der Echokardiographie, die einen besonderen Schwerpunkt auf funktionelle Aspekte in der Kardiologie legt. Mit hoher klinischer Zuverlässigkeit ist sie heute in der Lage, regionale myokardiale Ischämie und Vitalität zu diagnostizieren. Anliegen dieses Abschnittes ist es zu demonstrieren, inwieweit die pharmakologische Stress-Echokardiographie ihren Wert in der Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik besitzt und bei speziellen Patientengruppen eine prognostische Einschätzung erlaubt sowie hilfreich für die weitere Therapieplanung sein kann.

3.1 Dipyridamol und Dobutamin Stress-Echo

Die Anwendung der Dobutamin und Dipyridamol Stress-Echokardiographie in der Vitalitäts- und Ischämiediagnostik gilt aus heutiger Sicht als etabliert. Um dies zu erreichen, waren systematische Untersuchungen an verschiedenen Patientengruppen notwendig, die nicht nur die Stress-Echokardiographie in Rahmen von Multicenter-Studien umfasste, sondern auch die Verlaufsbeobachtung und Datenerfassung von Patienten über mehrere Monate.

Thallium-Myokardszintigraphie und pharmakologische Stress-Echokardiographie sind in der Lage, vitales Myokard nachzuweisen. Thallium wird bei intakter Membranfunktion als ein Kation aktiv intrazellulär aufgenommen und markiert auf diesem Weg vitales Myokardgewebe. Der Nachweis von Vitalität mittels pharmakologischer Stress Echokardiographie basiert auf der Stimulation einer kontraktilen Reserve des kinetikgestörten Myokards. Durch den unterschiedlichen Wirkmechanismus mit der Wirkung des Dobutamins auf Beta-1-Rezeptoren im niedrigen Dosisbereich und die Wirkung des Dipyridamols indirekt auf die A2-Rezeptoren sollte eine Kombination beider Substanzen sinnvoll sein, da auf unterschiedliche Weise die kontraktile Reserve potentiell erholungsfähigen Myokards detektiert werden kann. Dieser Effekt konnte in klinischen Studien anhand verschiedener Patientengruppen im Rahmen internationaler Multicenter-Studien nachgewiesen werden.

Bei Patienten mit ischämisch bedingter Herzinsuffizienz und erheblich reduzierter


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linksventrikulärer Ejektionsfraktion erwies sich der mittels pharmakologischer Stress-Echokardiographie geführte Nachweis vitalen Myokards als ein bedeutsamer prognostischer Faktor. Patienten mit dem Nachweis vitalen Myokards, die einer Revaskularisation unterzogen wurden, hatten eine bessere Prognose im Vergleich zu den Patienten ohne Nachweis vitalen Myokards. Die Kombination von Dipyridamol und Dobutamin in der Vitalitätsdiagnostik erhöht die diagnostische Genauigkeit, insbesondere die Spezifität ist im Vergleich zur Thallium-Myokardscintigraphie deutlich erhöht. Daraus ergibt als Schlussfolgerung folgendes Konzept: Bei leichter myokardialer Schädigung lässt sich entweder durch niedrige Dosis von Dobutamin oder Dipyridamol eine kontraktile Reserve nachweisen und diese Regionen zeigen nach Revaskularisation eine gute Erholung ihrer regionalen kontraktilen Funktion.

Bei Myokardregionen mit einer deutlich schwereren Schädigung ist nur durch eine kombinierte Gabe von Dipyridamol und Dobutamin eine kontraktile Reserve nachweisbar, dies ist dann bei anhaltender Störung auch nicht mehr möglich. Diese Segmente zeigen bei intakter Membranfunktion noch eine Thallium-Markierung. Eine Erholung der regionalen Kontraktilität nach Revaskularisation ist sehr unwahrscheinlich. Eine positive Bedeutung bezüglich des linksventrikulären Remodellings mit Verhinderung der Ausbildung eines Aneurysmas und weiterer Dilatation ist vorstellbar, jedoch in Studien nicht systematisch nachgewiesen.

In einer weiteren Untersuchung wurde im Rahmen einer multizentrischen Studie der prognostische Wert einer Stress-Echokardiographie nach akutem Myokardinfarkt bestimmt und deren Bedeutung in der weiteren Therapieplanung. Bei Patienten mit reduzierter linksventrikulärer Ejektionsfraktion ist der Nachweis vitalen Myokards von prognostischer Bedeutung (positiver Wert), bei normaler Ejektionsfraktion ist der Nachweis vitalen, ischämisch gefährdeten Myokards von negativer prognostischer Bedeutung. Zu der Frage der prognostischen Relevanz eines Ischämienachweises kurz nach akutem Myokardinfarkt konnten im Rahmen eigener Untersuchungen, durch die EPIC (Echo Persantine International Cooperative) Studie, in einem großen Patientenkollektiv in einem multizentrischen, prospektiven Design an über 1000 Patienten die Bedeutung und Möglichkeiten der Stress-Echokardiographie verdeutlicht werden.


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In einer kleineren Studie untersuchten wir einen anderen interessanten Aspekt der Dipyridamol Stress-Echokardiographie: Die Auslösung einer myokardialer Ischämie bewirkt Veränderungen des autonomen Nervensystems mit Veränderungen der Herzfrequenzvariabilität sowie der RR- und QT-Variabilität, die sich mit Hilfe von hochauflösender und Average-Technik darstellen lassen und somit Unterschiede zwischen den Patienten mit und ohne Ischämiereaktion demonstrieren.

Picano E, Lattanzi F, Sicari R, Silvestri O, Polimenio S, Pingitore A, Petix N, Margaria F, Magaia O, Mathias W Jr, Lowenstein J, Minardi G, Coletta C, Borges A. Role of stress echocardiography in risk stratification early after an acute myocardial infarction. Eur Heart J 1997; 18: 78-86
Sicari R, Varga A, Picano E, Borges AC, Gimelli A, Marzullo P. Comparison of combination of dipyridamole and dobutamine echocardiography with thallium scintigraphy to improve viability detection. Am J Cardiol 1999; 83: 6-10.
Theres H, Romberg D, Leuthold T, Borges AC, Stangl K, Baumann G. Autonomic effects of dipyridamole stress testing on frequence distribution of RR and QT interval variability. Pacing Clin Electrophysiol 1998; 21: 2401-2406.
Sicari R, Ripoli A, Picano E, Borges AC, Varga A, Mathias W. The prognostic value of myocardial viability recognized by low dose dipyridamole echocardiography in patients with chronic ischemic left ventricular dysfunction. Eur Heart J 2001; 22: 803-804.


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3.2 Stress-Echo vor Hochrisiko-Koronarangioplastie

Für eine Subpopulation von Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie bestanden aus verschiedenen Gründen (operationstechnisch, altersbedingt, reduzierter Allgemeinzustand oder schwerwiegende Begleiterkrankungen) nur sehr eingeschränkte oder keine operativen Revaskularisationsmöglichkeiten. Die Entwicklung von perkutanen Herz-Lungen-Assist Systemen ermöglichte es, diese Patienten einer perkutanen Koronar-Angioplastie Methode zu unterziehen. Die Stress-Echokardiographie bildet dabei in der Zukunft einen diagnostischen Baustein in der komplizierten Entscheidungsfindung zwischen konservativer oder operativer Therapie in Form von Herz-Transplantation oder Implantation eines Assist-Systems bzw. perkutanen Revaskularisationsmöglichkeiten.

In sehr enger Kooperation mit der Klinik für Herzchirurgie der Charité erfolgte die systematische Therapie einer solchen Patientengruppe im Rahmen einer prospektiven Untersuchung. Die Patienten wurden einer pharmakologischen Stress-Echokardiographie und einer Thallium-Myokardszintigraphie unterzogen. Außerdem wurden funktionelle Untersuchungen in Form der Spiroergometrie durchgeführt, um ein objektives Maß der funktionellen Veränderungen der Herz-Kreislaufsituation der Patienten zu erhalten.

Dabei ergab sich für die Stress-Echokardiographie in kombinierter niedrig dosierter Form mittels Dipyridamol und Dobutamin eine sehr spezifische Nachweismöglichkeit vitalen Myokards bei „hibernating“- Myokard. Die relativ niedrige Sensitivität der alleinigen Dobutamin- bzw. alleinigen Dipyridamol Stress-Echokardiographie konnte durch die Kombination beider Pharmaka in einem Test ausgeglichen werden.

Waldenberger FR, Borges A, Schubel J, Baumann G, Konertz W. Haemodynamic changes in patients undergoing high-risk PTCA under protection of transfemoral heart-lung machine support with centrifugal pumps. Int J Artif Organs 1998; 21: 809-813.

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Borges AC, Waldenberger FR, Wolf C, Reindl I, Habedank D, Haisjakel H, Kox WJ, Konertz W, Baumann G, Kleber FX. Percutaneous high-risk angioplasty with prophylactic cardiopulmonary support. Z Kardiol 1996; 85: 21-28.
Borges AC, Richter WS, Witzel M, Witzel C, Grohmann A, Baumann G. Combined dipyridamole and dobutamine echocardiography in myocardial hibernation: Comparison with thallium uptake in patients after percutaneous transluminal revascularization under circulatory support. J Am Soc Echocardiogr 2001; 14: 1057-1064.

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