Rechtsventrikuläre Funktion bei pulmonaler Hypertonie - Diagnostik und klinische Relevanz

Abstract

Der rechte Ventrikel (RV) spielt für die Prognose der PH eine bedeutende Rolle. Die rechtsventrikuläre Funktion wurde in den letzten Jahrzehnten unterschätzt, auch und gerade aufgrund der Annahme, sie habe lediglich eine Konduitfunktion, welche dazu dient, den Blutfluss von den Venen in die Lungenarterien zu gewährleisten. Aus dieser vereinfachten Annahme resultierte eine deutliche Unterbewertung der rechtskardialen Funktion. Offensichtlich ist, dass die kontraktile Funktion des rechten Ventrikels Voraussetzung für eine Adaptation an jegliche Erhöhung des Lungenwiderstandes und für eine Herzzeitvolumensteigerung bei körperlicher Belastung ist. Die pulmonale Hypertonie (PH) stellt eine Erkrankung dar, bei der die rechtskardiale Funktion zur Überwindung der erhöhten Nachlast von besonderer Bedeutung ist. Um die dadurch auftretende Wandspannung zu senken, kommt es zunächst zu einer kompensatorischen Hypertrophie und Steigerung der rechtsventrikuläre Elastizität (Ees; Maß der lastunabhängigen Kontraktilität). Letzteres dient auch insbesondere dazu, das Verhältnis aus Ees und Ea (pulmonalarterielle Elastizität; zusammenfassendes Maß der Nachlast) in der kompensierten Phase im Gleichgewicht zu halten. Übersteigt die Ea die Ees wesentlich, kommt es zur RV-pulmonalarteriellen Entkopplung mit RV-Dilatation, erhöhtem RV-Volumen, reduzierter RVAuswurfleistung und systemischem Rückstau. Daraus ergibt sich, dass die Messung der kontraktilen Funktion des RV im Verlauf der PH unverzichtbar ist. Konventionelle Messungen der RV-Funktion wie echokardiografische Parameter und MRTabgeleitete Funktionsparameter, als auch indirekt abgeleitete Parameter aus dem Rechtsherzkatheter, sind nachlastabhängig und repräsentieren nicht die intrinsische lastunabhängige Kontraktilität des rechten Ventrikels. Adaptiert an den linken Ventrikel wurden Katheter, die Druck und Volumen zur gleichen Zeit zur Erstellung von Druck-Volumen-Schleifen messen, auch für den rechten Ventrikel verwendet, um die lastunabhängige Kontraktilität und die diastolische Steifheit (Eed; enddiastolische Elastizität) zu messen. Über eine sogenannte Single-beat-Methode, basierend auf einem einzelnen Herzschlag, oder eine Multi-beat-Methode, basierend auf einer Vorlastreduktion und Erfassungen mehrerer Druck-Volumen-Schleifen, können die Kontraktilität und diastolische Funktion aus den Druck-Volumen-Beziehungen berechnet werden. Da diese Katheter in der Messung aufwendig und teuer sind, wurden Surrogate beschrieben, die die komplexe Messung ersetzen sollen. Vereinfachte Parameter, abgeleitet aus dem Rechtsherzkatheter, dem Druck-Volumen-Katheter, MRT oder Echokardiografie, wurden empfohlen. Dabei sind diese Messungen bislang nicht mit dem Goldstandard validiert worden. Bezüglich dieser Validierung der vorgeschlagenen Methoden mit dem Goldstandard, der Erfassung mehrerer Druck-Volumen-Schleifen mittels Multi-Beat Methode, konnten wir zeigen, dass • der Ersatz des endsystolischen Druckes (ESP) durch pulmonalarteriellen Mitteldruck (mPAP), wie von vielen Arbeitsgruppen verwendet, zu falschen Werten der Kontraktilität führt, da der mPAP den ESP gerade in hohen Druckbereichen unterschätzt. • die in der Echokardiografie vorgeschlagene TAPSE/PASP-Ratio (Tricuspidal Annular Plane Excursion/pulmonalarterieller systolischer Druck) mit der Prognose bei PAH assoziiert ist, mit der in der Single-beat-Methode gemessenen Ees/Ea-Ratio korreliert und unter den vorgeschlagenen Surrogat-Parametern der Echokardiografie die besten Vorhersagen der RV-pulmonalarteriellen Kopplung erlaubt. Die TAPSE/PASP-Ratio erlaubt zudem hämodynamische Charakterisierung und Prognoseabschätzung bei PH im Kontext chronischer Lungenerkrankungen. • die Single-beat-Methode, mittels Druck-Volumen-Katheter gemessen, die beste Surrogat-Methode zur Berechnung der Ees/Ea-Ratio im Vergleich zu verschiedenen aus Echokardiografie und MRT abgeleiteten Parametern darstellt, validiert an der Multi-Beat Ees/Ea. Weiterhin ist es von enormer Wichtigkeit, nichtinvasive Methoden der kardialen Deformationsmessung (Strain im sogenannten Feature-Tracking) mit Parametern der RVpulmonalarteriellen Kopplung zu vergleichen um neue nicht-invasive Parameter der Erfassung der diastolischen Funktion zu eruieren. Wir konnten zeigen, dass • der globale longitudinale Strain (GLS) mit Ees/Ea assoziiert ist. • das Verhältnis von GLS zu EDV(BSA) (körperoberflächenbezogenes RV enddiastolisches Volumen) ein sehr guter Parameter ist, die diastolische Steifheit (Eed) nichtinvasiv vorherzusagen. Der Punkt, an dem die Nachlast (Ea) die rechtsventrikuläre Elastizität (Ees) wesentlich übersteigt und sich eine RV-pulmonalarterielle Entkopplung einstellt, ist bislang an Publikationsergebnisse des LV angelehnt worden und für den rechten Ventrikel nicht bekannt. Unsere Ergebnisse haben diesen Punkt erstmalig definiert und belegen, dass • die RV-arterielle Entkopplung bei einem Ees/Ea-Wert unterhalb von 0,805 beginnt, mit der Folge einer RV-Dilatation und Reduktion der RV-EF. • Ees/Ea-Werte unterhalb von 0,7 mit einer schlechten klinischen Prognose verbunden sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass die diastolische Steifheit entscheidend den Rückfluss des venösen Blutes aus dem RV in die Venen vorantreibt. Allerding war bislang die Funktion des rechten Vorhofs (RA) vernachlässigt worden. Wir konnten hinsichtlich dieser Aspekte der RV-Funktion bei PH zeigen, dass • die diastolische RV-Steifheit (Eed) bei PH-Patienten mit erhöhter ventilatorischer Ineffizienz assoziiert ist. • die aktive RA-Funktion entscheidend von der diastolischen Funktion des RV abhängt und eine Einschränkung dieser Funktion zu einem vermehrten systemischen Rückstau führt. Zusammenfassend bestätigt die vorliegende Arbeit die Bedeutung der systolischen und diastolischen Funktion der RA-RV Achse bei PH. Die Erweiterung des Arsenals zur präzisen (invasiven) wie auch zur non-invasiven Erfassung dieser Achse kann in Zukunft genutzt werden, um spezifisch auf die RVFunktion zielende Therapieansätze zu entwickeln.