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

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Kapitel 8. Diskussion

Das Spektrum der modernen Methoden der Echokardiographie reicht von der Stress-Echokardiographie über die dreidimensionale Echokardiographie und Gewebe-Doppler-Echokardiographie bis hin zur Kontrast-Echokardiographie und Gewebecharakterisierung mittels Backscatter-Analyse. Damit stehen einer Untersuchungsart mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, der komplexen Morphologie und Funktion des Herz-Kreislaufes diagnostisch gerecht zu werden. Neben der Bestimmung von Dimensionen, Hypertrophie und linksventrikulärer Ejektionsfraktion als entscheidende prognostische Parameter werden unter Ruhe- und Belastungsbedingungen sowohl die regionale Kontraktilität als auch die Mikroperfusion erfasst und für die Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik genutzt.

Regionale Kinetik und Stress-Echokardiographie

Der Nachweis der Heterogenität der regionalen linksventrikulären systolischen Funktion gelingt mittels Echokardiographie und Magnetresonanztomographie bei gesunden Probanden sowohl in Ruhe (15) als auch unter Belastung mittels Dobutamin. Dabei bilden morphologische und funktionelle Non-Uniformität des linken Ventrikels eine Einheit. Unterschiede in der regionalen linksventrikulären Architektur und bezüglich der regionalen Wandspannung könnten eine mögliche Erklärung dafür sein. Untersuchungen mittels Magnetresonanztomographie bei Gesunden konnten zeigen, daß die regionale Wanddicke und der zirkumferentielle Radius von der Basis in Richtung Apex abnehmen, der longitudinale Radius dagegen zunimmt. Die regionale Wandspannung nimmt von der Herzbasis zur Herzspitze zu, daraus resultiert eine höhere regionale Ejektionsfraktion an der Herzspitze. Die anteriore Wand ist dünner, zeigt aber die stärkste Wanddickenzunahme mit einer niedrigeren Ejektionsfraktion, die posteriore Wand ist dicker, zeigt einen größeren Radius, eine geringere Wanddickenzunahme, aber eine höhere Ejektionsfraktion (15). Andere Arbeitsgruppen bestätigten diese regional unterschiedlichen Anteile an der systolischen Gesamtfunktion mit aber zum Teil unterschiedlichen Ergebnissen. Die regionale systolische Wanddickenzunahme variiert zum Teil um den Faktor 5, reicht von 32-159% bei gesunden Probanden (108). Unter Ruhebedingungen konnte diese regionale


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Heterogenität mittels Echokardiographie von anderen Arbeitsgruppen bestätigt werden (84), systematische Untersuchungen anhand von Gesunden unter inotroper Stimulation fehlten bisher.

Rimmerman et al. konnten mittels M-Mode Echokardiographie einen positiven Anstieg der systolischen Wanddicke unter Dobutamin bei gesunden Probanden nachweisen, wobei der Anstieg posterior schneller als septal verlief (100). Experimentell zeigten Beker et al. anhand von Tierversuchen unter Pacing eine reduzierte Wanddickenzunahme bei Anstieg der Wanddicke ohne die Induktion einer Ischämie (13). Unsere eigenen Untersuchungen zeigten eine regional unterschiedliche Wanddickenzunahme unter Dobutamin bei kardiovaskulär Gesunden in der 2D-Echokardiographie. Im Vergleich zu anderen Wandabschnitten zeigte die inferiore Wand eine reduzierte Wanddickenzunahme, eine relative Hypokinesie. Es konnte eine inverse Korrelation zwischen enddiastolischer Wanddicke und Wanddickenzunahme unter positiv inotroper Stimulation beobachtet werden (17).

Für die Diagnosekriterien in der Stress-Echokardiographie sind diese Erkenntnisse von großer Bedeutung, da sie eine falsche Interpretation mit der Folge von hoher Sensitivität bei niedriger Spezifität bedingen können. Analysen der interinstitutionellen Variabilität der Stress-Echo Befundung zeigten den großen Einfluss der Ischämiekriterien (ausbleibende Hyperkontraktilität vs. neu induzierte Kinetikstörung) auf die diagnostische Genauigkeit und Interobserver-Variabilität (48). Die Übereinstimmung der Befundung betrug für das Gebiet des R. interventricularis anterior 78% und für das Gebiet der rechten Koronararterie zusammen mit dem R. circumflexus 74%. Die Übereinstimmung war am größten für das anteriore basale (>90%) Segment und am geringsten für das basale inferiore (<90%) Segment. Für die koronare Eingefäß-Erkrankung betrug die Übereinstimmung 61% und für die Zweigefäßerkrankung 68%. Die Variabilität der Befunde war ganz erheblich beeinflusst durch die Schallbarkeit und Abbildungsqualität der Aufnahmen, nur 43% der Befunde bei schlechter Bildqualität stimmten überein, dagegen stimmten die Befunde 100%ig überein, wenn die Abbildungsqualität sehr hoch war. Durch neue Techniken, z. B. Digitalisierung und second Harmonic Imaging lassen sich die diagnostische


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Genauigkeit und die Interobserver-Variabilität verbessern (39). In der Untersuchung von Franke et al. ließ sich die Sensitivität der Dobutamin Stress-Echokardiographie von 64% auf 92% bei unveränderter Spezifität von 75% durch den Einsatz von Second Harmonic Imaging verbessern.

Die Weiterentwicklung anderer Techniken wie der Kontrast-Echokardiographie mit Analyse der Wandbewegungsstörungen und der myokardialen Perfusion (113) sowie der Gewebe-Doppler Echokardiographie ermöglicht in der Zukunft eine weitere Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit, der Interobserver-Variabilität und der Quantifizierung von Koronarstenosen und Koronarreserve (26).

Pathophysiologischer Hintergrund der Gewebe-Doppler-Echokardiographie sind die unterschiedliche anatomische Architektur der Myokardfasern und deren zeitlich und örtlich unterschiedlicher Kontraktionsablauf. Epikardiale Fasern drehen sich helixartig von der Basis zur Herzspitze, während sich die endokardnahen Fasern in entgegengesetzter Richtung drehen. Die subendokardialen und epikardialen Fasern sind longitudinal ausgerichtet. Zuerst erfolgt eine isometrische Kontraktion in diesen Fasern. Danach findet eine überwiegend longitudinal gerichtete Kontraktion statt, gefolgt von einer zirkumferentiellen Faserverkürzung. Die Herzspitze ist relativ stationär und wird durch eine dünne Faserschicht gebildet.

Eigene systematische Untersuchungen demonstrierten die hohe diagnostische Genauigkeit der Tissue Tracking Doppler Echokardiographie in der Erkennung von regionalen Kinetikstörungen bei Patienten nach transmuralem Myokardinfarkt in sehr guter Übereinstimmung zur Magnetresonanztomographie (Tagging-Technik), die hier als Referenzmethode gewählt wurde. Im ersten Abschnitt der Studie wurden die Normalwerte anhand gesunder Probanden erhoben, um diese dann mit der Patientengruppe zu vergleichen. Wir konnten einen physiologischen basal-apikalen Gradienten der Geschwindigkeits-Zeit-Integrale mit einer Abnahme in Richtung Apex nachweisen. Dies stimmt prinzipiell mit anderen Voruntersuchungen überein, die dies mittels Tissue Doppler Technik der vorhergehenden Generation für maximale und mittlere Geschwindigkeiten nachweisen konnten (82). Im Gegensatz zu vorgenannten Untersuchungen konnten wir allerdings keine Unterschiede zwischen den einzelnen Wänden nachweisen. Palmes et al. wiesen in ihrer Studie höhere diastolische und


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systolische Geschwindigkeiten für die laterale Wand im Vergleich zum Septum nach, dies wurde als Ausdruck einer höheren Compliance der Lateralwand interpretiert. Eine geringere maximale systolische und diastolische Geschwindigkeit im Septum lässt sich durch die unmittelbare Nachbarschaft zum rechten Ventrikel und der damit bedingten geringeren Compliance der septalen Segmente erklären. Dies hat aber, wie in unseren Untersuchungen gezeigt werden konnte, auf das holosystolische Integral der Geschwindigkeiten und damit auf die Gesamt-Longitudinalbewegung der linksventrikulären Segmente in Richtung zur Herzspitze offenbar keinen Einfluß. In der Erkennung von regionalen Kinetikstörungen bei Patienten nach Myokardinfarkt konnte eine erhöhte diagnostische Genauigkeit im Vergleich zum Harmonic Imaging nachgewiesen werden, was besonders für den unerfahrenen Untersucher von größerer praktischer Bedeutung ist. Kinetikgestörte Segmente zeigten ein reduziertes Geschwindigkeits-Zeit-Integral. Bei Patienten mit schwer eingeschränkter systolischer Funktion des linken Ventrikels (Ejektionsfraktion <35%) ergaben sich mittels Tissue Doppler Methode heterogene Verteilungsmuster der Geschwindigkeits-Zeit-Integrale, der basal-apikale Gradient der Longitudinalbewegung war vollständig aufgehoben, einzelne Wandabschnitte zeigten individuell sehr unterschiedliche Integralwerte.

Eine Limitation dieser Untersuchungsmethode stellt die eingeschränkte Aussagefähigkeit im Bereich der Herzspitze dar. Dies erklärt sich einerseits durch die Reduktion der eigentlichen anatomischen Herzspitze durch die transthorakale Anschalltechnik und andererseits durch die geringen Ausgangswerte der Integrale für die Herzspitze bei Gesunden. Deshalb lassen sich schwere Einschränkungen nicht mehr weiter quantitativ erfassen. Der physiologisch vorhandene epikardiale-endokardiale Geschwindigkeits-Gradient mit höheren Geschwindigkeiten endokardnah lässt sich mit dieser Technik nicht darstellen, hierbei werden nur Longitudinal-Integrale kodiert. Zur Darstellung transmuraler Geschwindigkeits-Gradienten bei Herzinsuffizienz ist die Tissue-Doppler-Technik mit der hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung prinzipiell gut geeignet. Sie ist von den Arbeitsgruppen von Sutherland und Wilkenshoff bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie untersucht worden (64, 121, 126).


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Die einzelnen Techniken der Gewebe-Doppler-Echokardiographie werden unterschiedlichen Fragestellungen und klinischen Problemen gerecht. Die pulsed-wave-Technik ermöglicht Messungen in einzelnen Myokardregionen mit Bestimmung von Maximalgeschwindigkeiten und die Farbdoppler-Technik gibt einen schnellen und guten Überblick über die regionale Kontraktilität mit der Möglichkeit der kontinuierlichen Messung und gleichzeitigen Bestimmung von der Bewegung des Myokards (Endokardeinwärtsbewegung) und der Bestimmung von quantitativen Werten als Farbscala quantitativ dargestellt (Longitudinalbewegung mittels Tissue Tracking Doppler Echokardiographie). Moderne Techniken erlauben heute neben der off-line Analyse quantitativer Daten auch schon die on-line Darstellung quantitativer Gewebe-Doppler-Daten.

Aufgrund des nachgewiesenen Zusammenhanges zwischen myokardialer Geschwindigkeit und myokardialer Perfusion stellt die Gewebe-Doppler Echokardiographie eine geeignete Methode zum quantitativen und objektiven Nachweis von Ischämiereaktionen, zum Nachweis von Vitalität und zur Stress-Echokardiographie dar. Die bisherige Beschränkung durch eine relativ aufwendige off-line Analyse könnte durch neue on-line Verfahren ausgeglichen werden. Erste Ergebnisse tierexperimenteller Untersuchungen und erste klinische Daten mittels konventioneller pw- und Farbdoppler-Technik liegen bereits vor. So konnten Derumeaux et al. (28) zeigen, daß eine Ischämie zur Reduktion der systolischen myokardialen Geschwindigkeit führt, es nach Revaskularisation zur Erholung der Geschwindigkeiten kommt, die aber nicht die Ausgangswerte erreichen. Die Geschwindigkeitsveränderungen waren subendokardial stärker ausgeprägt als epikardial. Dies konnte mittels Mikrosphären-Technik in Zusammenhang mit der unterschiedlichen transmuralen Perfusion gebracht werden. Erste Daten zur Stress-Echokardiographie ergaben eine höhere diagnostische Genauigkeit mit einer Sensitivität von 83% und einer Spezifität von 87% für das Kritierium eines reduzierten Geschwindigkeitsanstiegs (<90% Anstieg) unter Dobutaminbelastung (134). Vor einer routinemäßigen Anwendung dieser Techniken bedarf es aber noch weiterer kontrollierter Untersuchungen.

Ischämie- und Vitalitätsdiagnostik bei Herzinsuffizienz

Zu der Frage der prognostischen Relevanz eines Ischämienachweises kurz nach


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akutem Myokardinfarkt konnte durch die EPIC (Echo Persantine International Cooperative) Studie an einem großen Patientenkollektiv (über 1000 Patienten) mit einem multizentrischen, prospektiven Design die Bedeutung und Möglichkeiten der Stress-Echokardiographie verdeutlicht werden. Die Daten dokumentierten ein 1-Jahres Ereignis-Risiko (Re-Myokardinfarkt und Tod) von 2% bei Patienten mit einem negativen Stress Echo und zeigten eine Verdopplung des Risikos bei einem positiven Testergebnis und eine Vervierfachung des Risikos, wenn der Test schon nach der ersten Dipyridamoldosis positiv ausfällt. Dabei ist die Echokardiographie fähig, mehrere prognostische Faktoren gleichzeitig zu bestimmen. Patienten mit einer mittelgradig eingeschränkten linksventrikulären Ejektionsfraktion und einem positiven Ischämienachweis haben dann ein Ereignisrisiko von 11%. Die Stress-Echokardiographie kann direkt als Entscheidungshilfe für diese Patienten dienen. Wenn Patienten mit einem positiven Stress Test einer koronaren Revaskularisation unterzogen werden, lässt sich ihr Risiko um den Faktor 11 reduzieren, wohingegen Patienten mit einem negativen Stress Test, die einer operativen Koronar-Revaskularisation unterzogen wurden, einen Anstieg des kardialen Risikos um den Faktor 3 aufwiesen.

Trotz des Fortschrittes der medikamentösen Therapie und der Weiterentwicklung von Techniken zur Revaskularisation ist die Prognose der Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie, gekennzeichnet durch eine extensive Koronare Herzerkrankung und reduzierte linksventrikuläre Funktion, mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von 50-60% sehr ernst (14). Die chronische linksventrikuläre Dysfunktion bei diesen Patienten ist das Ergebnis einer Narbenbildung durch myokardiale Nekrose und einer chronischen Hibernation. Hibernation ist gekennzeichnet durch einen die Vitalität von Myokardregionen erhaltenen, residualen Blutflusses, der aber zu gering ist, um eine ausreichende kontraktile Funktion zu gewährleisten. Kommt es zu einer Restitution des Blutflusses, kann sich die kontraktile Funktion verbessern. Bei einigen Patienten wird aber auch das Bestehen von repetitivem Stunning als Mechanismus diskutiert, der für die kontraktile Dysfunktion verantwortlich ist. Aktuelle Untersuchungen konnten als möglichen pathophysiologischen Mechanismus des Hibernations eine reduzierte myokardiale adrenerge Rezeptordichte nachweisen (112).


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Bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz nimmt der Nachweis vitalen Myokards bezüglich der weiteren Prognose und der Entscheidung über eine Revaskularisationstherapie eine zunehmende Bedeutung ein (114). Solche diagnostische Methoden können Patienten selektieren, die von einer Revaskularisation profitieren.

Der Langzeitverlauf bei Patienten mit chronischer linksventrikulärer Dysfunktion wird durch klinische Faktoren, die Schwere der linksventrikulären Dysfunktion und wesentlich vom Vorhandensein ischämischen und/oder vitalen Myokards bestimmt. Patienten mit schwerer Herzinsuffzienz und positivem Nachweis von vitalem Myokard besitzen eine bessere perioperative und späte Überlebensrate (114), zeigen eine Verbesserung der regionalen und globalen linksventrikulären Funktion, eine bessere Belastbarkeit nach Revaskularisation und eine deutlichere symptomatische Verbesserung (14, 81, 110). Der Umfang der vitalen Myokardzonen bestimmt die weitere Prognose.

Bei diesen Patienten sind die diagnostischen Aussagen durch die Stress-Echokardiographie hinsichtlich Ischämie, Vitalität und globaler Ventrikelfunktion unter Belastung von besonderer Bedeutung für die weiteren therapeutischen Konsequenzen wie konservativ-medikamentöse Therapie, Revaskularisation oder Herztransplantation (1, 4, 14, 41, 56, 65, 6677, 79, 122, 123, 132, 133).

Der entscheidende Vorteil der Belastungs-Echokardiographie besteht in der Nichtinvasivität, dem geringen Nebenwirkungsrisiko und der Möglichkeit, gleichzeitig Aussagen über die hämodynamische Situation, die linksventrikuläre Funktion unter Belastungsbedingungen, über die koronare Flußreserve und zur Prognose der Erkrankung treffen zu können. Unter Beachtung der bekannten Indikationen, Kontraindikationen und Abbruchkriterien für die einzelnen Belastungsformen ergeben sich für Patienten mit einer deutlich reduzierten globalen linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF< 35%) kein erhöhtes Risiko und keine signifikant unterschiedliche Nebenwirkungsrate unter Belastung im Vergleich zu Patienten mit normaler Funktion (25, 30, 47, 91, 92, 132, 133). Eine umfangreiche Untersuchung an über 300 Patienten unter Einschluß von 44 Patienten mit einer LVEF<25% konnte zeigen, daß bei der Stress-Echokardiographie mit Dobutamin bis 40 µg/kg/min und Atropin bis 1 mg keine


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schweren Komplikationen wie Tod, Myokardinfarkt oder Kammerflimmern auftraten (25). Die Durchführbarkeit dieses Tests betrug insgesamt 97% und immerhin noch 89% in der Gruppe mit einer LVEF<25%. Als Nebenwirkungen traten Vorhofflimmern, nichtanhaltende ventrikuläre Tachykardien und Hypotonien auf, die zu keinen ernsten Komplikationen führten. Die gering erhöhte Auslösbarkeit von Tachyarrhythmien in der Gruppe mit einer LVEF < 25% (14% vs. 5%) korrelierte mit einer positiven Anamnese in Bezug auf tachyarrhythmische Herzrhythmusstörungen.

Im Mittelpunkt des Interesses steht die semiquantitative und quantitative Beurteilung der regionalen Wandbewegung. Die Bedeutung der Stress-Echokardiographie in der Diagnostik der koronaren Herzkrankheit hat nicht zuletzt dadurch zugenommen, daß die koronare Revaskularisation bei selektierten Patientengruppen mit reduzierter linksventrikulärer Funktion dann die Lebensqualität und die linksventrikuläre Funktion verbessert sowie das Überleben verlängert, wenn ein positiver Ischämie - und/oder Vitalitätsnachweis erbracht werden kann (1, 4, 24, 29, 30, 32, 66, 79, 89, 129, 133).

Der Nachweis myokardialer Vitalität erwies sich bei gering oder moderat erniedrigter systolischer Funktion (LVEF > 35%) bisher nicht als ein unabhängiger prognostischer Faktor. Die Entscheidung über eine koronare Revaskularisation wird hierbei durch die Klinik, die Koronaranatomie und den Ischämienachweis bestimmt (30, 92).

Im Gegensatz dazu scheinen bei deutlich erniedrigter linksventrikulärer Funktion (LVEF < 35%) schon Änderungen der regionalen systolischen Funktion geringen Ausmaßes und damit geringe Änderungen der globalen LVEF von prognostischer Bedeutung zu sein (129). Der Nachweis vitalen Myokards erwies sich bei konservativ-medikamentös behandelten Patienten als prognostisch ungünstig (29), hatte dagegen in anderen Studien einen positiven (79) oder keinen Effekt auf die Prognose der Erkrankung (136). Eine weitere Studie konnte zeigen, daß der Nachweis vitalen oder ischämischen Myokards eine negative prognostische Bedeutung hatte, die unabhängig vom Alter und dem Ausmaß der Reduktion der globalen LVEF war (133). In der Gruppe mit vitalem oder ischämischen Myokard traten bei konservativer Therapie häufiger kardiale Ereignisse (Tod, Herzinfarkt,


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instabile Angina) auf. Bei Patienten, die hingegen einer koronaren Revaskularisation unterzogen wurden, hatte der Vitalitätsnachweis einen positiven Einfluß auf die Prognose, die funktionelle Erholung des linken Ventrikels und auf die Verbesserung der klinischen Symptomatik (29, 79, 136).

Eine endgültige Aussage zur Bedeutung der Vitalitäsdiagnostik insbesondere bei Patienten mit gering eingeschränkter Ventrikelfunktion kann erst nach Vorliegen der Ergebnisse weiterer großer, prospektiver Multizenter-Studien getroffen werden.

Als Belastungsformen für die Vitalitätsdiagnostik bei Patienten mit eingeschränkter linksventrikulärer Funktion kommen in erster Linie die pharmakologische Belastung mit Dobutamin im Dosisbereich von 2,5- 10 µg/kg/min (1, 7, 24, 65, 93, 118, 132) und mit Dipyridamol in einer Dosierung von 0,28 mg/kg über 4 min (89, 90, 92) für die Praxis in Betracht. Für diese Streßprotokolle ist die diagnostische Genauigkeit ausreichend belegt, wobei umfangreichere Daten für Dobutamin vorliegen. Das Prinzip des Vitalitätsnachweises basiert auf dem positiven Nachweis einer kontraktilen Reserve in einem basal kontraktionsgestörten linksventrikulären Segment. Dobutamin wirkt als inotroper Stimulus direkt über den Beta-Rezeptor vermittelten sympathomimetischen Effekt am Myokard. Begrenzte Erfahrungen liegen für Isoproterenol (Beta-Rezeptor vermittelt) und für Enoximon (Phosphodiesterase-Hemmer, der zu einem intrazellulären cAMP-Anstieg führt) als weitere inotrope Stimuli vor (92).

Als Beispiel für einen vasodilatatorischen Stimulus führt Dipyridamol zur Adenosin- Akkumulation und über Adenosin-A2-Rezeptoren zur Relaxation der glatten Muskulatur an den koronaren Arteriolen und damit zu einem Flußanstieg. Andere vasodilatatorische Stimuli, wie Adenosin oder Nitrate, wirken auf ähnliche Weise. Der Anstieg der regionalen kontraktilen Funktion als Folge eines vasodilatatorischen Stimulus wurde als erstes von Gregg (42) beschrieben, wobei als Mechanismus einerseits der sog. „Mini-Starling“-Effekt diskutiert wird, bei dem die Vasodilatation die Sarkomerausgangsdehnung beeinflußt. Andererseits führen komplexe, adenosinvermittelte biochemische Prozesse über den Abbau toxischer Metabolite zur verbesserten regionalen Kinetik (92).


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Auch im Zustand des „hibernating myocardium“ besteht noch unterhalb der autoregulatorischen Reserve eine pharmakologisch stimulierbare vasodilatatorische Reserve. Dies wurde sowohl tierexperimentell als auch am Menschen nachgewiesen (88, 92). Längere Zeit bekannt sind die als positiver inotroper Stimulus wirkenden Effekte einer ergometrischen Belastung oder postextrasystolischen Potenzierung. Umfassende Erfahrungen in der Vitalitätsdiagnostik liegen aber nicht vor.

Vor dem Hintergrund der Kombination vasodilatatorischer und inotroper Stimuli bei gleichzeitig geringer Beeinflussung der hämodynamischen Situation wurden neue pharmakologische Stress-Protokolle entwickelt. Die Kombination von Dipyridamol (0,28 mg/kg über 4 min) und Dobutamin (5-10 µg/kg/min über jeweils 3 min) zeigte in den ersten Untersuchungen eine erhöhte Sensitivität bei gleichbleibender Spezifität in der Vitalitätsdiagnostik bei chronisch ischämischer Herzkrankheit und reduzierter linksventrikulärer Funktion (114, 115). In den eigenen Studien (sowohl in den Multicenter Studien als auch in den Subgruppen Analysen) zeigte sich die Kombination von niedrig dosiertem Dipyridamol plus low dose Dobutamin als sensitiver ohne Spezifitätsverlust im Vergleich zu den einzelnen Substanzen allein und vor allem im Vergleich zur Thallium-Myokardszintigraphie, die im Vergleich zu allem pharmakologischen Stress-Untersuchungen eine signifikant geringere Spezifität aufwies.

Die diagnostische Genauigkeit des Vitalitätsnachweises und der Vorhersage einer funktionellen Erholung eines kontraktionsgestörten Segments nach erfolgreicher Revaskularisation mittels Stress-Echokardiographie ist sehr hoch. Sie wird im Vergleich zur Positronen-Emissions-Tomographie oder Thallium-Ruhe-Szintigraphie in der Literatur mit einer Sensitivität zwischen 74-85% (vs 80-90% für SPECT) und einer Spezifität von 86-95% (vs 65-70% für SPECT) angegeben (1, 24, 92, 117,118, 133). Der Vorteil der Stress-Echokardiographie in der Vitalitätsdiagnostik - vor allem mittels Dobutamin - besteht somit gegenüber der Thallium-Myokardszintigraphie und der Positronen-Emissions-Tomographie neben dem geringeren technischen und finanziellen Aufwand in der signifikant höheren Spezifität bei vergleichbarer, nur wenig geringerer Sensitivität (11, 92, 132). Außerdem ist gleichzeitig während einer Untersuchung auch die Diagnostik


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ischämischen Myokards möglich (1).

Nachteile der SPECT bestehen in einer geringeren räumlichen Auflösung, Problemen bei adipösen Patienten, Überlagerungsartefakten und dem Unvermögen der Unterscheidung zwischen endokardnaher oder epikardnaher Vitalität.

Sowohl in der Ischämie- als auch in der Vitalitätsdiagnostik, aber auch in der Rejektionsdiagnostik hat die Analyse der zyklischen integrierten Backscatter-Analyse eine Bedeutung gespielt, aber aufgrund des technischen Aufwandes und der limitierten Anwendbarkeit sich in der Routinediagnostik noch nicht durchgesetzt. Tierexperimentelle und erste klinische Untersuchungen belegen aber den hohen diagnostischen Wert dieser Methode der Gewebecharakterisierung (92).

Die Magnetresonanztomographie (MRT) stellt eine exzellente Methode in der Diagnostik der Vitalität und von regionalen Kinetikstörungen dar. Erste Studienergebnisse zeigten, daß die MRT neben der Echokardiographie die einzige Methode ist, die aufgrund der hohen räumlichen Auflösung das transmurale Ausmaß einer Myokardnarbe bestimmen kann (14, 61). Grundlage für den Vitalitätsnachweis bei der MRT bildet das Hyperenhancement (late enhancement nach Gadolinium-Kontrastmittel) in dyssynergen Myokardarealen als Zeichen einer Avitalität (bedingt durch den verminderten Abstrom des interstitiell angereicherten Kontrastmittels im Narbengewebe). Die Mechanismen dieses Hyperenhancement sind noch nicht genau bekannt. Kim et al. (61) untersuchten dies systematisch in einer Studie anhand von 50 Patienten mit Koronarer Herzerkrankung vor geplanter Revaskularisation. Es konnte nachgewiesen werden, daß das transmurale Ausmaß des Hyperenhancements signifikant mit der Erholung der regionalen kontraktilen Funktion nach Revaskularisation zusammenhing (inverse Korrelation). Das bedeutet, je höher das transmurale Ausmaß des Hyperenhancement, desto geringer war die Verbesserung der Kontraktilität. Für akinetische und dyskinetische Segmente betrug der positive prädiktive Wert 88 % und der negative prädiktive Wert 89% bezüglich der Erholung der Kontraktilität für Segmente, für den cut-off Wert von 25% des transmuralen Ausmaßes eines Hyperenhancement (für alle kinetikgestörten


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Segmente waren die prädiktiven Werte 77% bzw. 79%). Diese Untersuchung wurde allerdings nur an Patienten mit moderat eingeschränkter EF durchgeführt, vergleichende Untersuchungen zu anderen Methoden (Stress-Echokardiographie oder Myokardszintigraphie) fehlen derzeit.

Deshalb scheint die MRT eine neue vielversprechende Methode bezüglich der Fragestellung der Vitalität zu sein. Der Wert ist aber noch in großen, Methoden-vergleichenden Studien zu erbringen. Die MRT besitzt weitere Limitationen durch die eingeschränkte Geräteverfügbarkeit, die hohe Geräte- und Kontrastmittelkosten, eine Ortsgebundenheit und durch die Kontraindikation bei Patienten mit Schrittmachern, AICD und Klaustrophobie.

Wissenschaftliche Studien beschäftigen sich mit weiteren Möglichkeiten der Vitalitätsdiagnostik mittels Kontrast-Echokardiographie mit und ohne pharmakologische Belastung (36, 37, 40, 44, 50, 102), mit der Gewebecharakterisierung anhand der Backscatter-Analyse (92) und der Bestimmung epi-endokardialer Geschwindigkeits-Gradienten mittels „Tissue Doppler“- Echokardiographie (121) unter pharmakologischer Belastung. Weitere Untersuchungen mittels Doppler Messungen bei transösophagealer Echokardiographie bei Patienten mit eingeschränkter systolischer Funktion nach großen Vorderwandinfarkten zeigten, daß bei einer Zunahme der Flußgeschwindigkeit im Ramus interventricularis anterior unter Dipyridamol Rückschlüsse auf die Vitalität in den betroffenen Regionen getroffen werden können (50, 69). Diese Untersuchungen sind jedoch derzeit noch ohne klinisch-praktische Relevanz und bedürfen der weiteren wissenschaftlichen Validierung.

Auch in der Beurteilung der globalen Leistungsfähigkeit bei der chronischen Herzinsuffizienz und der Einschätzung kongestiver Herzerkrankungen nicht-ischämischer Ursache finden sowohl die konventionelle Stress-Echokardiographie als auch die Stress-Dopplerechokardiographie ihre Anwendung. Mittels konventioneller Dobutamin-Stress-Echokardiographie kann die Unterscheidung zwischen normalen und toxisch geschädigten Herzen durch den Nachweis einer reduzierten Wanddickenzunahme und reduzierten Verkürzungsfraktion unter Belastung mit hoher Sensitivität getroffen werden (62). Dies könnte für Verlaufsbeobachtungen bei Patienten unter potentiell kardiotoxischer


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zytostatischer Chemotherapie eine zunehmende Bedeutung gewinnen.

Die belastungsechokardiographisch bestimmte kontraktile Reserve des linken Ventrikels ist ein sensitiverer Parameter zur Beurteilung der Belastbarkeit und Prognose als die Ruhefunktion. Der Sphärizitäts-Index (Quotient aus Länge und Breite des linken Ventrikels im Vierkammer-Blick) korreliert eng mit der globalen linksventrikulären Funktion. Die Änderung unter Belastung stellt ein zuverlässiges und praktikables Maß der Belastungsfähigkeit dar. Je kleiner der Sphärizitäts-Index, desto geringer ist die Belastbarkeit (62). Doppler-Messungen des aortalen Flusses mit Bestimmung der maximalen Aortenfluß-Akzeleration (27), der maximalen systolischen aortalen Geschwindigkeit und des Geschwindigkeit-Zeit-Integrals unter ergometrischer Belastung und unter dem Einfluß verschiedener Pharmaka zeigten eine gute Übereinstimmung zwischen den invasiv ermittelten und mittels cw-Doppler bestimmten Parametern und eine enge Korrelation zur globalen systolischen Funktion und Belastbarkeit (45, 102, 122). Die Kalkulation der sog. linksventrikulären Ejektionskraft aus der Doppler-echokardiographisch bestimmten Akzeleration und der bewegten Blutmasse zeigte ebenfalls eine gute Übereinstimmung zu den invasiv gewonnenen Daten und zur globalen Funktion mit relativer Nachlastunabhängigkeit (51). Aber auch einfache Messungen der Bewegung der Mitralklappenebene im M-Mode ist ein korrelierendes Maß der systolischen Funktion des linken Ventrikels.

Anhand der dynamischen Mitralregurgitation konnte bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz der Einfluß von ergometrischer Belastung, Nitraten und Dobutamin auf die globale Funktion gezeigt werden. Die dynamische Mitralregurgitation stellt damit eine wichtige Determinante der hämodynamischen Situation dar (60). Das Regurgitationsvolumen wurde aus dem Doppler-echokardiographisch bestimmten totalen Schlagvolumen (bestimmt mittels Area-Längs-Methode aus dem Vierkammer-Blick) und dem Vorwärts-Schlagvolumen (bestimmt mittels pw-Doppler-Messung am Aortenklappenring) kalkuliert (60).

Die Bestimmung der diastolischen transmitralen und transtrikuspidalen Geschwindigkeitsprofile und Doppler-Fluß-Messungen in den Lungenvenen unter ergometrischer Belastung liefert bei Patienten mit dilatiertem und kontraktionsgestörten linken Ventrikel multifaktoriell beeinflußte Konstellationen,


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deren endgültige praktische Relevanz noch diskrepant diskutiert wird (10, 122).

Die diagnostische Bedeutung der Stress-Echokardiographie bei Patienten mit schwerer kongestiver Herzinsuffizienz reicht somit von der regionalen Vitalitäts- und Ischämiediagnostik bis hin zur Bestimmung der globalen hämodynamischen Situation sowie der Prognose der Erkrankung und ist insbesondere für Verlaufsbeobachtungen gut geeignet.

Die Kontrast-Echokardiographie mittels lungengängiger Mikrobläschen-haltiger Kontrastmittel findet Anwendung in der Kontrastierung des linken Ventrikels zur verbesserten Erkennung der Endokardgrenze und genaueren Quantifizierung der globalen und regionalen systolischen Funktion des linken Ventrikels in Ruhe und unter Belastung (Stress-Echokardiographie) und in der Verstärkung von Doppler Signalen, insbesondere bei der Mitralinsuffizienz und bei der Darstellung des Lungenvenenflusses. Zusätzlich ergibt sich die prinzipielle Möglichkeit einer Myokardkontrastierung und damit der myokardialen Perfusion.

Erst mit der Entwicklung von Kontrastmitteln der 3. Generation und Echokardiographiegeräten mit Harmonic-Imaging Technik und Harmonic Power Doppler ist die Möglichkeit der Darstellung myokardialer Perfusion nach intravenöser Kontrast-Applikation und transthorakaler Anschallung möglich und klinisch praktikabel geworden. Die ersten suffizienten Kontrastierungen des Myokards konnten nach intrakoronarer Applikation oder Injektion in die Aortenwurzel erreicht werden. Weitere Entwicklungen in Form von „getriggerten“ oder „intermittierendem Imaging“ ermöglichten eine ausreichende Kontrastierung des Myokards auch nach intervenöser Kontrastgabe. Durch die Einführung und Verwendung geringerer akustischer Energien, die die Mikrobläschen im Kontrastmittel nicht mehr zerstörten (Mechanischer Index 0.1-0.2), gelang die „real-time“ Darstellung der Myokardperfusion mit gleichzeitiger Darstellung des Kontraktionsablaufes. Verschiedene Methoden wie „Pulse inversion Doppler“ oder „Power Modulation“, unterschiedliche Weiterverarbeitungsmodalitäten oder Ansätze in der Quantifizierung wie Videodensitrometrie oder Backscatter-Analyse sind Ausdruck eines bisher noch nicht standardisierten und uneinheitlichen Verfahrens und zeigen die noch nicht beendete Suche nach der optimalen Technik (73, 78).


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Erste klinische Studien untersuchten die Validität der Technik im Nachweis von Perfusionsstörungen in Ruhe und unter Belastung mittels Vasodilatatoren-Stress (46), unter Dobutamin (96) und bei ergometrischer Belastung (113) im Vergleich zur Myokardszintigraphie. Die erreichte Sensitivität betrug zwischen 78-87% und die Spezifität zwischen 90-100%. Durch die Analyse der Videodensitrometrie und Ermittlung der Zeit-Intensitätskurven gelingt es, den myokardialen Blutfluss zu quantifizieren und Koronarstenosen vor dem Auftreten von Wandbewegungsstörungen zu detektieren. Auch beim Vorliegen einer Kardiomyopathie gelingt es mit Hilfe der Kontrast Echokardiographie in einer ersten Studie mittels Power Doppler real-time Perfusion imaging die ischämische Genese zu diagnostizieren (120). Sowohl mittels real-time als auch mittels getriggerter Kontrast-Echokardiographie gelingt die Quantifizierung einer Koronarstenose und die Bestimmung eines transmuralen Perfusionsgradienten (73).

Sowohl nach akutem Myokardinfarkt als auch bei chronisch hibernierendem Myokard mit reduzierter linksventrikulärer Funktion basiert der Nachweis vitalen Myokards mittels Kontrast-Echokardiographie auf der Demonstration einer intakten Mikroperfusion. In eigenen Untersuchungen (19) konnte die Durchführbarkeit und gute diagnostische Genauigkeit der intravenösen Kontrast-Echokardiographie bei Patienten nach akutem Myokardinfarkt innerhalb von 24-48 h nach akuter perkutaner Koronarrevaskularisation im Vergleich zur pharmakologischen Stress Echokardiographie (Kombination aus niedrig dosiertem Dipyridamol und Dobutamin) und zur Myokardszintigraphie nachgewiesen werden. Es ergab sich für die Kontrast-Echokardiographie die höchste Sensitivität (96%) im Vergleich zur SPECT (77%), aber eine geringere Spezifität (58% vs 93%). Die Übereinstimmung in der Einschätzung der einzelnen Segmente zwischen beiden Methoden betrug 69%. Die pharmakologische Stress Echokardiographie konnte mit etwas geringerer Sensitivität eine Voraussage der funktionellen Erholung treffen. Diese Ergebnisse bestätigen die ersten Erfahrungen im Nachweis von Stunning nach intrakoronarer Kontrast-Applikation (2, 105). Sakuma et al. zeigten eine Sensitivität von 91% für die Kontrast-Echokardiographie, verglichen mit 68% mittels SPECT bei allerdings wesentlich geringerer Spezifität (14% vs 75%). In unserer Studie zeigte es sich, daß nicht alle Segmente mit homogener


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myokardialer Kontrastierung eine erhaltene kontraktile Reserve aufwiesen und auch nicht alle eine Verbesserung der kontraktilen Funktion. Als mögliche Erklärungen dafür können (1) die zeitliche Dyskordanz zwischen myokardialer und mikrovaskulärer Schädigung; (2) die bestehende Hyperämie in der Postinfarktphase nach Revaskularisation, die tierexperimentell zu einer Unterschätzung des Infarktareals in den ersten 24 h führte und durch die Gabe eines Vasodilatators (Dipyridamol oder Adenosin) demaskiert werden kann und (3) das Bestehen des Infarktareals aus Inseln vitalen und nekrotischen Myokards sein.

In einer weiteren Studie wurde mittels intrakoronarer Kontrast-Applikation und Backscatter-Analyse die Vitalität im Vergleich zum nach 3 Tagen durchgeführten Dobutamin Stress Echo bestimmt, wobei sich eine Sensitivität vom Dobutamin Stress von 91% und eine Spezifität von 78% ergab, die homogene Myokardkontrastierung ergab eine Sensitivität von 82% und eine Spezifität von 73% (54). Der Vorteil bestand somit in einer schnelleren, schon im Katheterlabor verfügbaren Vitalitätsdiagnostik bei etwa gleicher diagnostischer Genauigkeit.

Die Kontrast-Echokardiographie bei akutem Myokardinfarkt nach Thrombolyse zeigte auch bei Patienten mit TIMI III Fluß im Infarktgefäß und regredienter ST-Elevation im EKG Regionen mit Perfusionsdefekten als Ausdruck der Diskrepanz zwischen dem makrovaskulären und mikrovaskulären Fluß (no-reflow Phänomen), (71). Andere Studien ergaben bei Patienten nach Akut-PTCA eine grobe Übereinstimmung zwischen Regredienz der ST-Elevation und myokardialer Kontrastierung (106). Die Kontrast-Echokardiographie kann zur klinisch praktikablen Methode zur Bestimmung vom Ausmaß einer erfolgreichen Revaskularisation und frühen Risikoabschätzung werden.

Sakuma et al. (105) bestimmten den optimalen Untersuchungszeitraum für Stunning durch eine intrakoronare Kontrast-Applikation unter Papaverin. Die Erholung der Kontraktilität innerhalb von 6 Monaten war das Vitalitätskriterium nach Revaskularisation. Sie zeigten, daß es am Tag 2 nach Revaskularisation am besten ist, die mikrovaskuläre Integrität nachzuweisen, so wie es auch in unserer Studie durchgeführt wurde.


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Mittels intravenöser getriggerter Kontrast-Echokardiographie bestimmten Lepper et al. (67) die „Area at risk“ vor Revaskularisation und die “no-reflow“ Region 24 h nach Revaskularisation. Sie korrelierten die Befunde mit der invasiv ermittelten koronaren Flußreserve und zeigten einen guten Vorhersagewert bezüglich der Erholung der regionalen kontraktilen Funktion innerhalb von 4 Wochen. Eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Kontrast-Echokardiographie mittels Power-Doppler und SPECT nach intravenöser Applikation konnten Rocchi et al. erreichen, die eine Sensitivität von 82% und einer Spezifität von 95% für die Kontrast-Echokardiographie nachwiesen (101).

Der goldene Standard der Vitalität in fast allen Untersuchungen ist die Erholung der Funktion von primär kinetikgestörten Regionen. Es fehlen derzeit systematische Untersuchungen zur Frage, ob nicht als vital klassifizierte Regionen ohne funktionelle Erholung im Verlauf durch einen positiven Effekt bezüglich eines linksventrikulären Remodellings auch einen prognostisch günstigen Einfluß besitzen. Klinisch bedeutsam ist es vorherzusagen, ob sich aus einem großen kinetikgestörten Areal ein Aneurysma entwickelt oder sich eine linksventrikuläre Dilatation ergibt. Für diese Aussage scheinen sich die sehr sensitiven Methoden wie PET, SPECT, MRT oder Kontrast-Echokardiographie besser zu eignen im Vergleich zu Methoden, die auf dem Nachweis einer kontraktilen Reserve basieren.

Auch bei Patienten mit chronisch hochgradig reduzierter linksventrikulärer Funktion (EF< 35%) gelingt der Nachweis von Hibernation. Shimoni et al. gelang bei diesen Patienten (n=20) nach Bypass Operation eine Vorhersage der Erholung der regionalen kontraktilen Funktion mit einer Sensitivität von bis zu 94% und mit einer Spezifität von 55% in der quantitativen Analyse. In der qualitativen Analyse betrugen Sensitivität bzw. Spezifität 81% bzw. 49% (113).

Intensiv werden auch die Möglichkeiten der nichtinvasiven Bestimmung der Koronaren Flussreserve mittels Kontrast-Echokardiographie über die Verstärkung der Doppler-Signale von epikardialen Gefäße oder direkt der myokardialen Flussreserve über die Bestimmung des myokardialen Flussvolumens unter Vasodilatatoren erforscht (44).


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Mit der Kontrast-Echokardiographie steht eine Methode zur Verfügung, die zu verschiedensten Problemen Aussagen treffen kann: Morphologie und regionale kontraktile Funktion, Perfusion in Ruhe und unter Belastung (Ischämie, Vitalität und koronare Flussreserve). Der endgültiger Wert muß noch in großen klinischen Studien untersucht werden und es gibt derzeit keine Standardisierung bezüglich Technik, Quantifizierung und Kontrast-Applikation.

Die dreidimensionale Echokardiographie ermöglicht die plastische und räumliche Darstellung des Herzens und eine bessere topographische Zuordnung im Vergleich zur zweidimensionalen Echokardiographie. Prinzipiell können die Daten, die notwendig für eine dreidimensionale Bilderstellung sind, aus transthorakalen und transösophagealen Ableitungen gewonnen werden. Auf Grund der in der Regel besseren Schallbarkeit auf transösophagealen Weg wurden verschiedene Techniken der transösophagealen dreidimensionalen Echokardiographie erarbeitet. Die Akquisition der zweidimensionalen Schnittbilder wird unter Registrierung des jeweiligen Herzzyklus und der Atemlage durch parallele, rotierende oder fächerartige (longitudinale oder transversale) Schnittführung vorgenommen. Als für die meisten Fragestellungen geeignet hat sich die Anwendung einer multiplanen Sonde bewährt, die durch einen Adapter gesteuert eine rotierende Bewegung in einem 180° Sektor ausübt und ein räumlicher Datensatz erstellt wird. Prinzipiell möglich ist auch eine transthorakale Datenakquisition durch einen normalen Schallkopf, wobei ebenfalls von einem Adapter gesteuert eine rotierende Bewegung um die eigene Achse ausgeübt wird und dabei Schnittbilder digital gespeichert werden.

Besonders bei komplizierten pathologischen Veränderungen erleichtert die dreidimensionale Darstellung eine Einschätzung des jeweiligen Krankheitsbildes. Sie ermöglicht bei vielen angeborenen Vitien erst eine ausreichende bildliche Vorstellung und liefert eine Hilfe in der weiteren Therapieplanung. Herzchirurgische Zugangswege und Operationsplanung können mit Hilfe dieser dreidimensionalen dynamischen Bilder simuliert bzw. vorgenommen werden.

In einer eigenen Studie anhand konsekutiver Patienten mit seltenen Krankheitsbildern (Herztumoren und komplizierte angeborene Vitien) konnte die Überlegenheit der 3D Echokardiographie gegenüber der 2D Echokardiographie


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demonstriert werden. Die Volumetrie der Herzhöhlen, die Bestimmung von Ejektionsfraktion und die Berechnung der linksventrikulären Masse, von Klappenöffnungsflächen oder intrakardialen Raumforderungen ist besonders bei pathologisch veränderten Zuständen und damit in geometrisch komplizierter Weise mit hoher diagnostischer Sicherheit möglich (85). Wir konnten ebenfalls im Vergleich zu hämodymamischen Messungen mittels Swan-Ganz-Katheter eine gute Übereinstimmung der 3D Echokardiographie mit den invasiven hämodynamischen Daten nachweisen. Dies ist insbesondere bei Patienten mit Herzinsuffizienz und kompliziert veränderter Ventrikelgeometrie im Rahmen von Therapiestudien von großer praktischer Bedeutung. Dabei kann der Nachweis der positiven Veränderung von Hämodynamik und Ventrikelgeometrie erbracht werden.

Heute gelingt es bereits in real-time, transthorakale 3D echokardiographische Daten zur Determination der linksventrikulären Funktion zu bestimmen (76). Gewebe-Doppler Daten, Farbdoppler-Informationen bei Mitralinsuffizienz, 3D Echokardiographie mit Kontrastmitteln zur verbesserten Endokardabgrenzung, Stress 3D Echokardiographie und 3D myokardiale Kontrast-Echokardiographie zur besseren Kalkulation von ischämischem Gewebe belegen das Bemühen zur Verknüpfung einzelner Methoden, um der Komplexität aus Morphologie und Funktion gerecht werden zu können.

Mit der Entwicklung der Computertechnik wird die weitere Verbindung und die Darstellung vieler einzeln gewonnener Informationen auch in der Echokardiographie verbessert werden.

Trotz rasanter Verbesserung der nichtinvasiven Diagnostik werden auch heute noch einzelne Zusammenhänge zwischen Funktion und Aufbau von Gefäßwänden bei unterschiedlichen Erkrankungen durch die direkte Untersuchung auf invasivem Weg, durch die intravasale Ultraschalluntersuchung erst erkennbar, auch wenn die MRT zunehmend Erfolge in der Darstellung von Gefäßwandveränderungen kleinster Gefäße zu verzeichnen hat (21, 61). Auf dem Gebiet der Koronararterien ist der intravasale Ultraschall für viele Fragestellungen noch nicht zu ersetzen und stellt damit für andere Methode der goldene Standard dar.


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Wir haben uns mit einer bisher wenig untersuchten Fragestellung auf dem Gebiet der Herzinsuffizienz beschäftigt: Welche Zusammenhänge bestehen zwischen Herzinsuffizienz, pulmonaler Hypertonie und der Wandstruktur und Wandfunktion der pulmonalen Gefäßbahn.

Andere Strukturveränderungen können sowohl bei sekundärer als auch bei primärer pulmonaler Hypertonie in Form von Wandverdickungen, Lumenreduktion, pathologischen Wandstrukturen und Einschränkung der systolisch-diastolischen Pulsatilität beschrieben werden. Die Bestimmung der Pulsatilität und Schlußfolgerungen zur Compliance der Gefäßwand unter Vasodilatatoren und die quantitative Erfassung von Wandverdickungen besitzen potentielle prognostische Bedeutung und wurden von einigen Gruppen systematisch untersucht (20, 86). Systematische Untersuchungen vor Herz- und Lungentransplantationen zur Beantwortung dieser interessanten und klinisch relevanten Fragestellung fehlen derzeit noch.

Es konnten derzeit bei Patienten mit pulmonaler Hypertonie im Vergleich zu einem Normalkollektiv verschiedene Befunde beschrieben werden, wie Wanddickenzunahme, Inhomogenität des Wandaufbaus, erhöhte Gefäßsteifigkeit und Plaques. Nach eigenen Untersuchungen korrelieren diese Veränderungen bei sekundärer pulmonaler Hypertonie nicht mit den hämodynamischen Veränderungen (Druck, pulmonalvaskulärer Widerstand). Bei der primären pulmonalen Hypertonie läßt sich eine Korrelation dagegen zum pulmonalvaskulären Widerstand nachweisen: die relative Wanddicke nimmt mit dem Widerstand zu (r=0,86, p<0,05; n=11) und die Pulsatilität nimmt mit den Widerstand ab (r=0,78; p<0,05; n=11).

Bei der Angioplastie von erworbenen oder kongenitalen Pulmonalarterienstenosen (z. B. beim Williams-Syndrom) konnte IVUS ähnlich wie bei der Angioplastie von Stenosen von Koronarartreien als Guidance und Therapiekontrolle eingesetzt werden (99). So wurden die Lumenquerschnittsfläche vor und nach Ballon-Angioplastie und die genaue Position des Ballons IVUS-gestützt bestimmt. Damit wurde eine bessere hämodynamische Beeinflußbarkeit erreicht. Exzentrische Wandverdickungen konnten zuverlässiger als mit der Angiographie lokalisiert werden und die Durchleuchtungszeit wurde erheblich


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reduziert (99).

Bei der medikamentösen Testung bei pulmonaler Hypertonie wurde der IVUS zur genauen Bestimmung der Veränderung der Lumenquerschnittsfläche und der Veränderung der Pulsatilität verwendet (20). Hier zeigten sich zum Teil kontroverse Verhaltensweisen bei Patienten mit sekundärer pulmonaler Hypertonie, die in eigenen Untersuchungen keine Veränderungen des Lumenquerschnitts oder der Pulsatilität der großen Gefäße (Leitungsgefäße bis zum Querschnittsdiameter von 4 mm) unter medikamentöser Testung mittels Acetylcholin und Nitroprussid-Natrium zeigten (20). In anderen Studien veränderten sich Pulsatilität und/oder Gefäßquerschnittsflächen, die nicht durch Änderungen von Druck und Widerstand vorausgesagt werden konnten (86, 97). Bei IVUS-nachgewiesenen morphologischen Veränderungen der großen und mittelgroßen Pulmonalarterien (bis 2-3 mm Durchmesser) konnte mittels Doppler-Draht-gestützter Flußvolumenmessungen eine intakte Endothelfunktion mit Vasodilatation der peripheren Widerstandsgefäße unter Acetylcholin nachgewiesen werden (20).

Die IVUS-kontrollierte Auflösung von Thromben unter Thrombolyse bei pulmonalarterieller Embolie korrelierte mit der Hämodynamik. Bei einer durchschnittlichen Auflösungszeit von 60 min unter Urokinase erwies sich die IVUS-Kontrolle als weniger belastend und aufwendig im Vergleich zur Angiographie mit Kontrastmittel (99).

Auf Grund der hohen Schallfrequenz (15-30 MHz) besitzt diese Technik zwar eine sehr große Auflösung, ist aber in der Eindringtiefe begrenzt (5-20 mm), so daß die großen Pulmonalarterienäste nicht immer vollständig dargestellt werden können. Die stabile zentrale Lage des IVUS-Katheters ist ebenfalls in großen Gefäßen schwierig zu erreichen. In Abhängigkeit vom Diameter des IVUS-Katheters können Gefäße minimal bis etwa 2-3,5 mm Durchmesser untersucht werden.

Auf Grund des hohen Anteils elastischer Fasern in der Gefäßwand der Pulmonalarterien erscheint diese nicht dreischichtig wie bei den Koronararterien, sondern als echogener, homogener Ring. Die Unterscheidung zwischen Intimahyperplasien und Mediahypertrophie ist nicht möglich, die Abgrenzung zu


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thrombotischen Auflagerungen oft kompliziert. Auf Grund der meist lufthaltigen Umgebung der Pulmonalarterien ist es nicht immer möglich, die Außenwand des Gefäßes zuverlässig abzugrenzen und damit die Wanddicke zu bestimmen. In eigenen Untersuchungen gelang es, in 88% der Patienten die Wanddicke zu messen (20). Andere Autoren konnten in ihren Studien keine zuverlässigen Messungen der Wanddicke durchführen (86). Als weitere wichtige Limitationen sind die relativ hohen Kosten und die Invasivität dieses Verfahrens zu erwähnen. Kosteneffizienz-Studien fehlen und größere Untersuchungen über den Vorteil und das Ausmaß des Informationsgewinns im Vergleich zu den konventionellen Verfahren für die klinische Praxis liegen ebenfalls nicht vor. Deshalb ist diese Methodik nur einzelnen Fragestellungen vorbehalten.

Insgesamt wird die Echokardiographie weiterhin, auch bedingt durch die Entwicklungen auf dem Gebiet der Kontrast-Echokardiographie und der Gewebe-Doppler-Echokardiographie, die zentrale, nichtinvasive Diagnostikmethode in der Kardiologie sein. Die Echokardiographie ist heute in der Lage, morphologische und funktionelle Zusammenhänge und Veränderungen in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, reproduzierbar und quantitativ, breit verfügbar, ortsungebunden, zeit- und kosteneffizient darzustellen. Es gelingt die Darstellung von Ischämie, Vitalität, Koronarreserve, Gefäßarchitektur und -funktion und die Ableitung wichtiger prognostischer Informationen. Die Echokardiographie bleibt auch weiterhin ein Verfahren, das sich exzellent zur Verlaufbeobachtung bei den Patienten mit Koronarer Herzkrankheit und Herzinsuffizienz eignet.


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