Magnetresonanztomographie und Fibrose (MRF)

AORTENKLAPPENKRANKHEIT UND VENTRIKULÄRE FUNKTION Die Aortenklappenerkrankung ist die häufigste Herzklappenerkrankung in Europa (46,4 %). Die Klappe kann stenotisch sein (Aortenstenose, AS) oder undicht sein (Aorteninsuffizienz, AR). Während vor allem ältere Patienten an AS leiden (eine stetig wachsende Gruppe aufgrund der wachsenden Bevölkerung über 60 Jahre), tritt AR bei jüngeren Personen (im Allgemeinen 20–60 Jahre) auf, die noch berufstätig sind und eine lange Lebenserwartung haben. Die derzeitige Behandlung ist der Aortenklappenersatz (AVR) und in Schweden ca. Jährlich werden 1800 AVR durchgeführt, Tendenz steigend. AVR ist ein Verfahren mit geringer Mortalität (1,7 %), dennoch liegen nur begrenzte Informationen über postoperative Morbidität, körperliche Leistungsfähigkeit und Lebensqualität vor.

Aktuelle Leitlinien schlagen eine Operation vor, wenn Patienten Symptome aufweisen und/oder eine Beeinträchtigung der LVF aufweisen (zunehmende LV-Durchmesser, abnehmende Ejektionsfraktion – EF). Hierbei handelt es sich jedoch um recht grobe Messungen, da sowohl die Symptome als auch die LV-Dilatation erst spät im natürlichen Krankheitsverlauf auftreten. Darüber hinaus haben wir zuvor festgestellt, dass Symptome und LVF nicht korrelieren, was die Suche nach genaueren Indikatoren rechtfertigt.

AS verursacht Druck und AR verursacht Volumenüberlastung, die der LV zunächst durch konzentrische oder exzentrische Hypertrophie ausgleicht. Mit fortschreitender Erkrankung treten sogar histologische Veränderungen auf, z.B. diffuse Fibrose. Es ist bekannt, dass regionale Fibrose nach einem Myokardinfarkt zu einer Beeinträchtigung der LVF führt. Allerdings liegen in der medizinischen Fachliteratur keine Informationen darüber vor, wie sich eine diffuse Myokardfibrose auf die LVF auswirkt und ob sie nach der Implantation einer Klappenprothese reversibel wäre.

Eine Herzoperation birgt immer Risiken für Komplikationen (z.B. (Sterblichkeit, Schlaganfall, postoperative Herzrhythmusstörungen, Infektionen etc.) und das Leben mit einer Herzklappenprothese ist nicht unbedingt unkompliziert. Unsere früheren Studien haben gezeigt, dass eine präoperative Beeinträchtigung des LVF irreversibel sein kann und, wie Gjertson zeigte, trotz Operation zu einer Herzinsuffizienz führen kann. Eine postoperative Herzinsuffizienz hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Langzeitprognose.

FIBROSE & HERZ-MAGNETISCHE RESONANZBILDUNG (cMRT) Gut definierte ischämische Narben, die zuverlässig auf der cMRT durch späte Gadoliniumanreicherung sichtbar gemacht werden, was sie zu einer nützlichen diagnostischen Modalität für die Lebensfähigkeit des Myokards in der klinischen Praxis macht. Derzeit sind In-vivo-Informationen zur diffusen Myokardfibrose begrenzt und die optimale Bildgebungsmethode für den klinischen Einsatz ist noch nicht etabliert.

BIOMARKER Biomarker für Myokardfibrose und ihre Verwendung als Diagnoseinstrument für Herzinsuffizienz sind in letzter Zeit auf dem Vormarsch. Ihr diagnostischer oder prädiktiver Wert für diffuse Myokardfibrose bei AS-Patienten ist jedoch noch nicht untersucht. Die vorliegende Studie untersucht diffuse Myokardfibrose prä- und postoperativ bei AS-Patienten und bietet so die Möglichkeit zu bewerten, ob Fibrose-Biomarker als diagnostische/prädiktive Marker für diffuse Myokardfibrose und/oder Myokardumbau beitragen können.

Basierend auf der Hypothese, dass Menge und Lage des fibrotischen Gewebes mit einer Beeinträchtigung der LVF bei schwerer Aortenklappenerkrankung zusammenhängen können. Unser Ziel ist es, spezielle Sequenzen (entwickelt in Linköping) der kardialen Magnetresonanztomographie (cMRT) als diagnostisches Instrument zu validieren und Informationen über die Reversibilität der Myokardfibrose zu erhalten.

Darüber hinaus planen wir, die körperliche Leistungsfähigkeit durch kardiopulmonale Belastungstests (CPET) prä- und postoperativ zu erfassen und den Zusammenhang zwischen körperlicher Leistungsfähigkeit, Fibrose und LVF zu untersuchen.

METHODEN Während der cMRT wird eine T1- und T2-Kartierung von drei ventrikulären Schichten durchgeführt, die in der Richtung der kurzen Achse gleichmäßig verteilt sind. Für eine erneute T1-Kartierung wird ein Gadolinium-Kontrast angegeben, der die Berechnung des Verteilungsvolumens ermöglicht, das als Zeichen einer Fibrose gewertet wird. Aus den Cine-Bildern werden Funktionsdaten berechnet. Strömungsbilder werden durch 2D-Phasenkontrastaufzeichnung der Strömungszeiten durch die Ebene im Strömungsbereich erzeugt und ergeben eine Schätzung des Schlagvolumens und des Herzzeitvolumens. In einer 4D-Phasenkontrastaufzeichnung kann der LV-Zufluss anhand von vier Flusskompartimenten sowie dem Vorhandensein oder Fehlen von Wirbeln im intraventrikulären Flussmuster charakterisiert werden.

3D-QALAS (3D-Quantifizierung unter Verwendung einer verschachtelten Look-Locker-Erfassungssequenz mit T2-Vorbereitungsimpuls) basiert auf einer 3D-Spoiled-Turbo-Field-Echo-Sequenz unter Verwendung von Inversion Recovery mit verschachtelter T2-Vorbereitung. Es ermöglicht eine schnelle Erfassung und liefert quantitative Informationen zu den T1- und T2-Relaxationszeiten im selben Scan bei vollständiger Abdeckung des LV.

NT-proBNP, HsTnT und Marker für Myokardfibrose sollen verwendet werden, um die Zusammenhänge zwischen diesen Parametern und der Fibrose im Herzmuskel zu beurteilen.

Intraoperativ sind standardisiert 5 Biopsien (1,2 mm) des LV zu entnehmen. Zur Überprüfung und Quantifizierung der Fibrose müssen die Proben gefärbt und mit einem Bildquantifizierungsprogramm analysiert werden.

CPET erfasst gleichzeitig Daten über das Herz-Kreislauf- und Atmungssystem unter Stress.