Beurteilung des Zusammenhangs zwischen zerebralem Blutfluss und Herzfrequenz

Hintergrund: Der zerebrale Blutfluss (CBF) wird durch mehrere überlappende Autoregulationssysteme über einen weiten Blutdruckbereich hinweg auf einem relativ konstanten Niveau gehalten. Dies stellt eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Gehirns sicher und ist für die weitere Gehirnfunktion und das Bewusstsein von entscheidender Bedeutung. Bei Patienten mit reduziertem CBF treten Symptome einer Präsynkope auf (z. B. Benommenheit, Schwindel, Konzentrationsschwierigkeiten) und kann ohnmächtig werden. Bei Patienten mit posturalem Tachykardie-Syndrom (POTS) sind diese orthostatischen Symptome ein chronisches Problem, aber die zugrunde liegende Pathophysiologie ist kaum verstanden – es gibt sowohl Hinweise für als auch gegen eine beeinträchtigte zerebrale Autoregulation bei POTS-Patienten.

Frühere Studien haben gezeigt, dass eine erhöhte Herzleistung den CBF unabhängig vom mittleren Blutdruck verbessert. Dies ist von besonderem Interesse für POTS-Patienten, die sowohl in Ruhe als auch in der Orthostase eine verminderte Herzleistung aufweisen. Dies ist zum Teil auf eine kleinere Herzgröße und ein verringertes Blutvolumen zurückzuführen, die hohe Herzfrequenzen erforderlich machen, um die Herzleistung aufrechtzuerhalten. Der Zusammenhang zwischen Herzzeitvolumen und CBF wurde bei POTS-Patienten nicht untersucht. Angesichts der charakteristischen orthostatischen Tachykardie, die bei diesen Patienten beobachtet wird, sind auch die Auswirkungen der Herzfrequenz auf den CBF von Interesse. Der Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und CBF wurde unseres Wissens nicht untersucht.

Die chronischen orthostatischen Symptome bei POTS-Patienten sind weitgehend ungeklärt, trugen aber zentral zu einer deutlich verminderten Lebensqualität bei. Es wird angenommen, dass diese Symptome teilweise durch Veränderungen des CBF verursacht werden. Obwohl es für POTS keine „Heilung“ gibt, würde eine Linderung der orthostatischen Symptome wahrscheinlich die Fähigkeit der Patienten verbessern, sich an Aktivitäten des täglichen Lebens zu beteiligen, und möglicherweise die allgemeine Krankheitslast verringern. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es wichtig, ein besseres Verständnis der hämodynamischen Determinanten von CBF zu erlangen.

Ziele: Beurteilung des Zusammenhangs zwischen Herzfrequenz und CBF der mittleren Hirnarterie (MCA). Darüber hinaus sollen die hämodynamischen Determinanten der MCA-CBF-Geschwindigkeit besser verstanden werden, indem die Beziehungen zwischen Herzfrequenz, Schlagvolumen, Pulsdruck und MCA-CBF-Geschwindigkeit untersucht werden.

Methoden: Dies wird eine offene Einzelgruppenstudie an ansonsten gesunden Patienten sein, bei denen vor geplanten Ablationen wegen supraventrikulärer Tachykardie elektive Elektrophysiologiestudien geplant sind. Die Studie findet statt, während der Teilnehmer auf dem Behandlungstisch des Elektrophysiologielabors liegt und ein temporärer Stimulationskatheter bereits im oberen rechten Vorhof platziert ist. Vor Beginn des Studienprotokolls wird der Teilnehmer mit nicht-invasiven (a) Hautelektroden ausgestattet, um die Herzfrequenz kontinuierlich zu überwachen und ein Elektrokardiogramm aufzuzeichnen; (b) eine Volumenklemmen-Fingermanschette zur Überwachung des Blutdrucks von Schlag zu Schlag, kalibriert mit intermittierenden Messungen der Armmanschette; und (c) ein transkranielles Dopplersystem zur Aufzeichnung der CBF-Geschwindigkeit. Schätzungen des Schlagvolumens, des Herzzeitvolumens und des systemischen Gefäßwiderstands werden mithilfe einer Modelflow-basierten Wellenformanalyse der kontinuierlichen Blutdruckwellenform erhalten. Während der Erfassung von CBF und hämodynamischen Reaktionen wird ein klinisch standardmäßiges SNRT-Protokoll (Sinus Node Recovery Time) durchgeführt. Die Stimulation erfolgt in Zyklen von 600 ms (100 Schlägen pro Minute), 500 ms (120 Schlägen pro Minute), 400 ms (150 Schlägen pro Minute) und 350 ms (171 Schlägen pro Minute) für jeweils 60 Sekunden, mit einer Ruhezeit von mindestens 60 Sekunden zwischen den Stimulationsläufen . Nach diesen Stimulationsläufen ist die Erfassung der Studiendaten abgeschlossen und die zusätzlichen Blutdruckmanschetten und transkraniellen Dopplersonden werden vom Teilnehmer entfernt, damit die klinische Elektrophysiologie-Studie wie geplant fortgesetzt werden kann. Die Forscher schätzen, dass diese Studie die Gesamtdauer des Eingriffs nicht um mehr als 10–15 Minuten verlängern wird.

In dieser explorativen „Proof of Concept“-Studie planen die Forscher die Aufnahme von 20 Teilnehmern.