Elastizität der Aorta, systolische und diastolische Ventrikelfunktion sowie myokardiale Vitalität nach Operation und Stentimplantation in den Aortenisthmus bei Patienten mit Aortenisthmusstenose

Abstract

Einleitung: Die Aortenisthmusstenose kann mittels Operation oder endovaskulärer Stentimplantation therapiert werden. Eine Analyse der aortalen Elastizitätsparameter sowie der Ventrikel und Vorhöfe lässt Rückschlüsse bezüglich der Langzeit-Veränderungen unter den verschiedenen Therapiemaßnahmen zu. Ziel dieser MRT-Studie war es, Patienten nach Operation bzw. Stenteinsatz auf Unterschiede bezüglich ihrer aortalen Bioelastizität und Ventrikelstruktur zu vergleichen. Methoden: 50 Patienten nach Behandlung einer Aortenisthmusstenose wurden in die Studie eingeschlossen und mittels 3-Tesla-MRT untersucht. Das durchschnittliche Patientenalter lag bei 20,52 ± 9,52 Jahren. Es wurde eine Volumetrie des linken und rechten Ventrikels (LVEDV, RVEDV, LVESV, RVESV) sowie des linken Atriums (LAmax, LAmin, LAac) durchgeführt. Zusätzlich wurden die ventrikulären und atrialen Funktionsparameter (LVSV, RVSV, LVEF, RVEF bzw. LAEFreserve, LAEFpassiv, LAEFcontractile) erhoben, wobei die diastolische Funktion anhand der atrialen Funktion rückgeschlossen wurde. Ebenso wurde die Dehnbarkeit der Aorta an sechs und die PWV an zwei spezifischen Positionen evaluiert. Zusätzlich wurde eine Untersuchung des Myokards mittels nativem T1-Mapping vor KM-Gabe durchgeführt. Bei 12 Patienten erfolgte das T1-Mapping einschließlich ECV-Messung zusätzlich nach KM-Gabe. Außerdem wurde bei 40 Patienten eine Echokardiographie vorgenommen. Ergebnisse: 18 Patienten nach interventioneller Stent-Therapie wurden mit 32 operierten Patienten verglichen. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede der beiden Patientenkollektive im Hinblick auf Volumetrie, Funktionsparameter, Dehnbarkeit, PWV und T1-Mapping. Die Dehnbarkeit der AoW korrelierte negativ mit jeweils Gewicht, BMI, BSA und dem Alter der Patienten (r = -0,53 bis -0,56; p<0.001). Die nativen T1-Relaxationszeiten korrelierten negativ mit Gewicht, BMI, BSA und Alter der Patienten (r=-0,58 bis -0,66; p<0.001). Die T1-Relaxationszeiten nach KM-Gabe korrelierten positiv mit der Dehnbarkeit (r=0,66; p<0,05) und negativ mit der PWV (r=-0,71; p<0,05). Fazit: Patienten mit Aortenisthmusstenose, die einer Operation zugeführt wurden, zeigten keine Unterschiede bezüglich der aortalen Elastizität zu denen, die mittels einer Stentimplantation behandelt wurden. Daher ist anzunehmen, dass andere Faktoren wie beispielsweise intrinsische aortale Wandveränderungen einen größeren Einfluss auf die Elastizität aufweisen als die Methode der Reparatur. Zusätzlich zeigten die T1-Daten eine Abhängigkeit vom Alter, sodass hier weitere Follow-up Studien zu empfehlen sind.

Background: Previous studies have shown impaired aortic bioelasticity and altered left ventricular mechanics in patients with aortic coarctation (CoA) even after successful CoA repair. However, only a few studies exist comparing patients after surgical and interventional CoA treatment. The aim of this cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging study was to assess aortic bioelasticity and LV properties in CoA patients who underwent endovascular stent implantation or surgical CoA repair.Methods: 50 patients (20.5 ± 9.5 years, 64% male) underwent 3-Tesla CMR. Eighteen patients were treated with endovascular stent implantation and 32 patients had surgical CoA repair. We performed volumetric analysis of both ventricles (LV, RV) and left atrium (LA) to measure biventricular end-diastolic and -systolic volumes (LVEDV, LVESV, RVEDV, RVESV), ejection fractions (LVEF, RVEF), left atrial volumes (LAmax, LAmin, LAac), and functional parameters (LAEFreserve, LAEFpassiv, LAEFcontractile). Furthermore, aortic distensibility at six specific aortic positions and aortic pulse wave velocity (PWV) at two locations were measured. Native T1 mapping was applied to examine LV myocardial tissue properties. In twelve patients additional post-contrast T1 mapping and ECV measurement was performed. Additional Echocardiography was performed in 40 patients. Results: CMR measurements of LV, RV and LA parameters did not significantly differ between the surgical and the stent group. There was also no significant difference for aortic distensibility, PWV nor native T1 relaxation times between both groups. Distensibility of aortic root correlated negatively with age, BMI, BSA and weight (r=-0.53 to r=-0.56; p<0.001). Native T1 relaxation times correlated negatively with age, weight, BSA and BMI (r=-0.58 to r=-0.66; p<0.001). The subgroup analysis revealed that lower post-contrast T1 values were associated with lower aortic arch distensibility and with higher aortic arch pulse wave velocity (r=0.66 to r=-0.71; p<0.05). Conclusions: CoA patients after surgical repair or endovascular stent implantation did not show significant difference of aortic elasticity. Thus, presumably other factors like intrinsic aortic wall abnormalities might have a greater impact on aortic wall elasticity than approach of repair. Interestingly, our data suggest that native T1 values are influenced by age so that an early follow up should be recommended.