Analyse der myokardialen Funktionsreserve, des aortopulmonalen Kollateralflusses und des ventrikulo-arteriellen Couplings bei Patienten mit Fontan-Zirkulation mittels Belastungsuntersuchung in der kardiovaskulären Magnetresonanztomographie

Abstract

Zielsetzung: Bei Fontan-Patienten wurde ein ineffizientes ventrikulo-arterielles (V-A) Coupling beschrieben, welches zu einer Verschlechterung der Hämodynamik führen kann. Weiterhin ist häufig ein unterschiedlich stark ausgeprägter Aortopulmonaler Kollateralfluss (APCF) vorhanden, der zu einer erhöhten Volumenbelastung des singulären Ventrikels führt. Das Ziel dieser Studie war schließlich, Veränderungen des V-A Couplings und des APCF während einer Belastungsuntersuchung im MRT darzustellen und zu beschreiben. Material und Methodik: In dieser prospektiven, nicht randomisierten klinischen Studie wurden 18 Fontan-Patienten (mittleres Alter 24 ± 3 Jahre, vier weiblich) und 14 gesunde Probanden (mittleres Alter 23 ± 4 Jahre, fünf weiblich, p = 0,17) im kardiovaskulären MRT mittels MR-kompatiblem Liegend-Fahrrad-Ergometer untersucht. Kurz-Achsen Volumetrie des singulären Ventrikels und 2D Flussmessungen in der Aorta ascendens (AAo), der Vena cava inferior (IVC) und der Vena cava superior (SVC) wurden unter der Verwendung von Echtzeit-Cine- und Phasenkontrastsequenzen unter Ruhebedingungen (Baseline) und Belastungen von 15, 30, 45, und 60 Watt durchgeführt. Weiterhin wurden die arterielle Elastance Ea (endsystolischer Druck/Schlagvolumen), ventrikuläre Elastance Ees (endsystolischer Druck/endsystolisches Volumen) und V-A Coupling (Ea/Ees) berechnet. APCF wurde durch AAo – (SVC +IVC) ermittelt. Ergebnisse: Die Ea war nicht unterschiedlich zwischen den beiden Gruppen und blieb während der Belastung unverändert. Die Ees hingegen war während der Belastung in der Gruppe der Fontan-Patienten signifikant niedriger (Fontan-Patienten: 1,1 ± 0,5 vs. 1,5 ± 0,8 und Probanden: 1,2 ± 0,4 vs. 2,2 ± 1,0 mmHg/ml/m2, p = 0,04). Trotz signifikanter Verbesserung des V-A Couplings bei Fontan-Patienten während zunehmender Belastung, war es im Vergleich zu gesunden Probanden beeinträchtigt (0,5 ± 0,2 vs. 0,3 ± 0,1, p = 0,001). Außerdem wurde ein verminderter Anstieg der Herzfrequenz und des Herzzeitvolumens in der Gruppe der Fontan-Patienten beobachtet. Der absolute APCF änderte sich in der Gruppe der Fontan-Patienten nicht während der Belastungsuntersuchung (0,7 ± 0,5 vs. 0,8 ± 0,7 l/min/m2, p = 0,82). Schlussfolgerung: Bereits unter Ruhebedingungen zeigten die Fontan-Patienten ein ineffizientes V-A Coupling was sich während zunehmender Belastung wegen einer eingeschränkten Steigerung der ventrikulären Kontraktilität weiter verschlechterte. Dahingegen blieb der APCF unverändert. Diese Ergebnisse demonstrieren den Einfluss einer eingeschränkten kardialen Funktionsreserve des singulären Ventrikels ohne eine weitere Volumenbelastung während der Untersuchung.