Auswirkungen des Koronarsinusverschlusses auf Myokardischämie (Pilotstudie)

Hintergrund

Das Konzept der venösen Retroperfusion bei koronarer Herzkrankheit Die koronare Herzkrankheit (KHK) ist trotz Fortschritten bei medizinischen, interventionellen und chirurgischen Revaskularisationstherapien die Hauptursache für Morbidität und Mortalität in Industrieländern. Die verschiedenen Strategien, die auf die Wiederherstellung des koronaren Blutflusses und die anschließende Verbesserung der myokardialen Perfusion abzielen, haben zu erhöhten Überlebensraten von KHK-Patienten sowohl mit akutem Myokardinfarkt (AMI) als auch mit chronisch stabiler Erkrankung geführt. In beiden Situationen kann es jedoch vorkommen, dass therapeutische Standardansätze die Gewebedurchblutung nicht wiederherstellen: Erstens sind bis zu 20 % der Patienten mit chronischer KHK nicht für Standard-Revaskularisierungstherapien geeignet und können an refraktärer Angina pectoris und/oder chronischer Herzinsuffizienz leiden. Zweitens ist trotz der hohen Erfolgsraten der perkutanen Koronarintervention (PCI) bei der Wiederherstellung der Koronararteriendurchgängigkeit nach einem akuten Gefäßverschluss (AMI) der Blutfluss der infarktbezogenen Arterie oft immer noch deutlich beeinträchtigt (TIMI ≤ 2; No-Reflow-Phänomen). , mikrovaskuläre Obstruktion). Infolgedessen hat die seit langem verfolgte Strategie, die myokardiale Perfusion durch Umleitung von Blut aus dem Koronarvenensystem in eine ischämische Region (venöse Retroperfusion) zu steigern, in den letzten Jahren wieder an Aufmerksamkeit gewonnen. Bereits 1898 legten die experimentellen Arbeiten von Pratt nahe, dass die venöse Retroperfusion dem Myokard Nährstoffe zuführen könnte. Mitte des 20. Jahrhunderts folgten dem Konzept Herzchirurgen, die den koronaren venösen Bypass zur myokardialen Revaskularisation (CVBG; der bald durch sein arterielles Gegenstück CABG abgelöst wurde) einführten und diese Schutztechnik auch bei Klappenoperationen einsetzten. Vor mehr als 25 Jahren wurde die Okklusion des Koronarsinus (CSO) eingeführt, um eine Retroperfusion durch transiente Erhöhung des Koronarvenendrucks bereitzustellen. Seitdem wurden verschiedene Geräte mit CSO erfunden und in Tiermodellen und kleinen klinischen Studien evaluiert, z. intermittierender CSO (ICSO) und druckkontrollierter intermittierender CSO (PICSO; Miracor Medical Systems, Österreich) sowie einem Koronarsinus-Reduzierungsstent (Neovasc Medical, Israel). Zumindest die Systeme, die (P)ICSO verwenden, scheinen für die myokardiale Rettung wirksam zu sein; sie werden jedoch noch nicht in der klinischen Routine eingesetzt, möglicherweise aufgrund ihrer schwierigen Anwendung und möglicher Risiken (Nebenhöhlenschäden, Thrombosen, Stenosen, chronisches Myokardödem). Wichtig ist, dass die genauen zugrunde liegenden Mechanismen, durch die eine Retroperfusion aufgrund von CSO die myokardiale Ischämie reduzieren kann, noch nicht verstanden sind. Es wurde vorgeschlagen, dass neben der verstärkten Blutzufuhr in die ischämische Region die folgenden Mechanismen eine Rolle spielen könnten: eine funktionelle venöse Mikrozirkulation, weniger Blockade der Mikrozirkulation, „Auswaschen“ von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), verringertes Granulozyten-Trapping, und Verbesserung des zellulären/interstitiellen Ödems. Wichtig ist, dass es sehr wahrscheinlich ist, dass das Ausmaß der koronaren Kollateralen eine entscheidende Rolle für die Wirksamkeit von (P)ICSO spielt. Bisher hat sich jedoch nur eine begrenzte Anzahl experimenteller Studien mit dieser Frage befasst.

Koronare Kollateralkreisläufe Koronare Kollateralkreisläufe sind als "natürliche Bypässe" Anastomosen ohne dazwischenliegendes Kapillarbett zwischen Abschnitten derselben Koronararterie oder zwischen verschiedenen Koronararterien, die eine alternative Blutversorgung eines durch Ischämie gefährdeten Myokardareals darstellen. Bei Patienten mit CAD trägt ein gut entwickelter koronarer Kollateralkreislauf zur Verringerung der Infarktgröße, LV-Dysfunktion und Mortalität bei. Kollateralen des Herzens können quantitativ durch koronare Strömungsgeschwindigkeits- oder Druckmessungen beurteilt werden, die zum Goldstandard geworden sind. Die theoretische Grundlage dieses Verfahrens bezieht sich auf die Tatsache, dass Perfusionsdruck- (abzüglich des zentralvenösen "Gegen"-Drucks) oder Flussgeschwindigkeitssignale, die distal einer verschlossenen Stenose erhalten werden, von Kollateralen stammen. Die Messung des Aorten- und Koronardrucks oder der Strömungsgeschwindigkeit liefert die Grundlage für die Berechnung eines druck- oder geschwindigkeitsabgeleiteten Kollateralflussindex (CFI), die beide die Menge des Flusses über Kollateralen zum interessierenden Gefäßbereich als Bruchteil ausdrücken des Flusses durch das normalerweise durchgängige Gefäß CFI-Messungen haben sich im Hinblick auf die EKG-abgeleitete dichotome Kollateralbewertung, im Hinblick auf einander, aber auch auf die quantitative myokardiale Perfusionsbildgebung durch Kontrast-Echokardiographie während der Ballonokklusion als genau dokumentiert. Druck- und Doppler-abgeleitete koronare Kollateralmessungen gelten als Referenzmethode zur quantitativen klinischen Beurteilung des koronaren Kollateralflusses. Druck- und Doppler-abgeleitete koronare Kollateralmessungen gelten als Referenzmethode zur quantitativen klinischen Beurteilung des koronaren Kollateralflusses.

Als Folge davon kann man sich vorstellen, dass am Ursprung der vorgeformten Kollateralkanäle im nicht-ischämischen Bereich das Blut aufgrund des regional verstärkten Gegendrucks von der nachgeschalteten Mikrozirkulation abgelenkt wird. An der Mündung der präformierten Kollateralen sind sowohl Perfusionsdruck als auch Gegendruck gering, was zu einem niedrigen Treibdruck führt, d. h. der notwendigen Bedingung, um Blut aus der kollateralversorgenden Region zu erhalten (begrenzt durch erhöhte Wandspannung bzw. durch ein extravaskuläres Gewebe). Druck über etwa 27 mmHg).

Diese theoretischen Überlegungen wurden bisher nur experimentell untersucht. Satoet al. führten bei Hunden nach Ligatur der linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) mit oder ohne Koronarsinusdruckerhöhung auf 30 mmHg regionale myokardiale Blutflussmessungen durch. In dieser Studie wurde der regionale myokardiale Blutfluss im kollateralisierten Bereich durch eine Erhöhung des Koronarsinusdrucks verstärkt, jedoch war dieser Effekt nur in der Peripherie der ischämischen Region vorhanden. Unter Verwendung eines sehr ähnlichen Modells (nämlich LAD-Okklusion bei Hunden und Erhöhung des Nebenhöhlendrucks über 30 mmHg durch CSO) stellten Ido et al. zeigten, dass CSO den subendokardialen, aber nicht den subepikardialen myokardialen Blutfluss in der ischämischen Region (d.h. Kollateralfluss). Interessanterweise normalisierte CSO auch den subepikardialen Blutfluss in der nicht-ischämischen Region, der durch den LAD-Verschluss erhöht wurde. Darüber hinaus wurden diese Wirkungen nach maximaler Vasodilatation mit Adenosin aufgehoben und der Blutfluss mit CSO wurde in der ischämischen Region verringert, was auf Kollateraldiebstahl hindeutet.17 Zusätzlich zu diesen Studien haben Toggart et al. zeigten Jahre zuvor in einem Schweinemodell, dass ICSO (Augmentation über 60 mmHg) den Druck distal einer okkludierten LAD erhöhte, aber weder den Blutfluss noch die linksventrikuläre Funktion verbesserte. Da Schweine keine vorgeformten Kollateralen haben, weist diese Studie auf eine entscheidende Rolle des Kollateralflusses für die therapeutische Wirksamkeit von ICSO hin. Bemerkenswerterweise sprechen die Ergebnisse dieser Studie auch gegen die vorgeschlagene „Washout“-Hypothese. Abschließend legen experimentelle Studien und pathophysiologische Überlegungen eine notwendige Rolle des Kollateralkreislaufs für die bei Tieren und Menschen beobachteten vorteilhaften Wirkungen des Koronarsinusverschlusses nahe; jedoch sind bisher keine klinischen Daten über die Wirkung von CSO auf die myokardiale Ischämie bei variierendem Kollateralfluss verfügbar.

Zielsetzung

Der Zweck dieser Studie bei Patienten mit chronisch stabiler KHK, die sich einer elektiven Koronarangiographie unterziehen, besteht darin, die Wirkung von CSO auf das Ausmaß der myokardialen Ischämie während eines kurzen Koronarverschlusses und den Einfluss des Kollateralkreislaufs auf diese Wirkung zu bestimmen.

Methoden

Studienprotokoll

• Diagnostische Koronarangiographie und LV-Angiographie
• Verabreichung von 5'000 Einheiten Heparin i.v. und 2 Sprühstöße Isosorbiddinitrat zum Einnehmen
• Aufnahme in die Studie, wenn es eine stenotische Läsion gibt, die für eine PCI geeignet ist
• Randomisierung für „CSO first“- oder „no CSO first“-Protokoll
• Einführen eines 6 French Swan-Ganz-Katheters mit Ballonspitze in den Koronarsinus
• Vorbereitung auf PCI der Koronarstenose, die für die Symptome des Patienten verantwortlich ist
• Installation eines intrakoronaren EKGs über einen PCI-Führungsdraht
• PCI mit einem Angioplastie-Führungsdraht mit Drucksensorspitze

CSO-Protokoll:

• 2-Minuten-Ballonverschluss der Koronararterien mit intrakoronarem EKG mit CSO
• CSO: 2-minütige Koronarsinus-Ballon-Okklusion
• Blutentnahme aus dem Koronarsinus
• 10-Minuten-Intervall nach dem ersten Ballonverschluss „kein CSO“-Protokoll:
• 2-Minuten-Ballonverschluss der Koronararterien mit intrakoronarem EKG ohne CSO
• [kein Koronarsinusverschluss]
• Blutentnahme aus dem Koronarsinus