CT-Körperzusammensetzung als Prädiktor für den Erfolg der Bewegungstherapie bei peripherer arterieller Verschlusskrankheit (COMPOSE-PAD)

HINTERGRUND Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) betrifft weltweit etwa 236 Millionen Erwachsene. Die Claudicatio intermittens – belastungsabhängige ischämische Schmerzen in den unteren Extremitäten, die in Ruhe abklingen – ist ihre häufigste symptomatische Form. Drei internationale Leitlinien aus dem Jahr 2024 (ACC/AHA, ESC, ESVS) empfehlen einstimmig die überwachte Bewegungstherapie (SET) als Erstlinientherapie vor einer Revaskularisation. Zwei Cochrane-Systematische Übersichtsarbeiten bestätigen, dass SET die maximale Gehstrecke und die Lebensqualität im Vergleich zu ausschließlich häuslichem Training und Gehberatung signifikant verbessert. Trotz Wirksamkeit auf Bevölkerungsebene ist das individuelle Ansprechen sehr heterogen: etwa 40 % der Patienten erreichen innerhalb von drei Monaten nach Beginn der SET keine bedeutende funktionelle Verbesserung oder benötigen eine Revaskularisation. Konventionelle Prädiktoren – Knöchel-Arm-Index und Claudicatio-Basisgehstrecke – sagen das Ausmaß des SET-Ansprechens nicht zuverlässig voraus. Es existiert kein validiertes metabolisches Instrument vor Therapiebeginn, um Patienten zu identifizieren, denen das biologische Substrat für aerobe Adaptation fehlt.

RATIONALE Chronische Ischämie der unteren Extremitäten verursacht eine fortschreitende Skelettmuskel-Remodellierung – einschließlich intramuskulärer Lipidinfiltration, Fasertyp-Verlagerung hin zu Typ-IIx-Fasern und mitochondrialer Dysfunktion –, die direkt die aerobe Anpassungsfähigkeit einschränkt, auf die SET angewiesen ist. Die CT-abgeleitete Skelettmuskel-Dämpfung (Hounsfield-Einheiten, HU) quantifiziert intramuskuläres Lipid mit ausgezeichneter Reproduzierbarkeit (Variationskoeffizient <1 %). Die Analyse einer einzelnen CT-Schicht auf Höhe des L3-Wirbelkörpers liefert Schätzungen der Ganzkörper-Körperzusammensetzung, die mit DXA korrelieren (r = 0,86–0,94), und ist ein validiertes systemisches metabolisches Phänotypisierungsinstrument – es spiegelt die gesamte metabolische Reserve wider, nicht die ischämiespezifische Myopathologie der unteren Extremitäten. Viszerales Fettgewebe (VAT) ist ein unabhängiges pro-inflammatorisches und endokrines Kompartiment, das die aerobe Trainingsanpassung durch systemische Mechanismen beeinträchtigt. Die CT-Angiographie (CTA) wird routinemäßig bei symptomatischen pAVK-Patienten durchgeführt, die für eine Revaskularisation evaluiert werden; die Extraktion der L3-Körperzusammensetzung aus bestehender CTA verursacht keine zusätzliche Belastung für den Patienten. Die Forschungsgruppe hat zuvor gezeigt, dass L3-CT-Körperzusammensetzungsparameter mit derselben Methodik das Gesamtüberleben nach transkatheter Aortenklappenimplantation vorhersagen (Pekar et al., Sci Rep 2024; Kantor et al., Cor Vasa 2025).

STUDIENZIELE Primär: Zu bestimmen, ob die aus bestehender diagnostischer CTA opportunistisch extrahierte L3-CT-abgeleitete Skelettmuskeldichte und VAT-Fläche unabhängig den kombinierten SET-Behandlungserfolg nach drei Monaten bei Patienten mit Claudicatio intermittens Fontaine IIa-IIb vorhersagen.

Drei ko-primäre Hypothesen:

H1: Niedrigere Skelettmuskeldichte (HU) sagt unabhängig SET-Behandlungsversagen voraus.

H2: Höhere VAT-Fläche (cm²) sagt unabhängig SET-Behandlungsversagen voraus. H3: Der Phänotyp der sarkopenen Adipositas (gleichzeitiges Auftreten von niedriger Muskel­dichte und erhöhtem VAT) ist mit den niedrigsten SET-Behandlungserfolgsraten über vier Körperzusammensetzungs-Phänotypgruppen assoziiert.

STUDIENDESIGN Prospektive, monozentrische Beobachtungskohortenstudie. Februar 2023 – Dezember 2026. Komplexes kardiovaskuläres Zentrum, Krankenhaus AGEL Třinec-Podlesí, Třinec, Tschechische Republik. Ethische Genehmigung: EK 314/22. Berichtet gemäß STROBE- und TRIPOD-Richtlinien; SPIRIT-2013-Checkliste als ergänzende Datei bereitgestellt.

INTERVENTION (Standardversorgung, nicht studienzugewiesen) 36 überwachte Bewegungssitzungen (3×/Woche × 12 Wochen), gemäß AHA-Wissenschaftserklärung 2019 zu optimalen Trainingsprogrammen für pAVK. Jede Sitzung: 60 Minuten (45 min strukturiertes Training + 15 min Patientenschulung). Laufbandtraining bei 3,2 km/h, Gehen bis Claudicatio-Stufe 3 auf einer Vier-Punkte-Skala, Ruhe bis Stufe 1, fünf bis sechs Zyklen pro Sitzung. Progression: Geschwindigkeit +0,3 km/h alle zwei Wochen (Wochen 1–4, Maximum 4,0 km/h); Steigung +1 % alle zwei Wochen (Wochen 5–8, Maximum 3 %). Krafttraining ab Woche 5 (2 Sätze × 10 Wiederholungen, steigernd auf 5 Sätze bei ~70 % des Einwiederholungsmaximums, große Muskelgruppen der unteren Extremitäten). Ausreichende Adhärenz definiert als ≥30 von 36 Sitzungen.

CT-KÖRPERZUSAMMENSETZUNG L3-axiale CT-Schicht; AutoMATiCA U-Net neuronale Netzwerk-Segmentierung; ~350 ms/Scan.

• Skelettmuskel: -29 bis +150 HU innerhalb der Muskelfaszien-Maske
• VAT: -150 bis -50 HU innerhalb der Peritonealhöhlen-Maske
• SAT: -190 bis -30 HU außerhalb der Bauchwand
• IMAT: -190 bis -30 HU innerhalb der Muskelfaszien, außerhalb individueller Muskelgrenzen Basislinie (T0) aus bestehender diagnostischer CTA; Wiederholungs-CT nach 3 Monaten (T1) für explorative Analyse.

PRIMÄRER ENDPUNKT Kombiniert nach 3 Monaten: (a) funktionelle Verbesserung ≥50 m absolut oder ≥50 % relativer MWD-Zunahme auf standardisiertem Laufband (3,2 km/h); UND (b) Revaskularisationsfreier Status (keine endovaskuläre oder chirurgische Revaskularisation der unteren Extremitäten). Behandlungserfolg = beide Kriterien erfüllt. Revaskularisationsereignisse bewertet durch Gefäßchirurgen, verblindet für Körperzusammensetzungsdaten.

STATISTISCHE ANALYSE Multivariable logistische Regression; Prädiktoren z-Score-standardisiert; interne Bootstrap-Validierung (1.000 Stichproben); optimismus-korrigierte AUC, Kalibrierungs-Steigung, Kalibrierung-im-Großen. Bonferroni-korrigiertes p < 0,017 pro ko-primärer Hypothese. Fine-Gray-Subverteilungs-Hazard-Modell für konkurrierende Risiken (Tod). Multiple Imputation durch verkettete Gleichungen (MICE; 20 imputierte Datensätze). Vorgegebene Sensitivitätsanalysen (n=13) inklusive alternativer Kombinationsschwellenwerte, getrennte Komponentenanalysen, Drei-Prädiktor-Modell, alternative HU- und VAT-Schwellenwerte, Adhärenz-Subgruppenanalyse.

STICHPROBENGRÖSSE Ziel: 40 Behandlungsversagen = 10 Ereignisse pro Variable für Vier-Prädiktor-Modell; ergibt AUC-Konfidenzintervall ±0,10. Annahme von 40 % Versagensrate und 22 % Ausfall: 128 eingeschlossen → 100 auswertbar → 40 Versagen. Zusätzliche Power: 80 %, um OR ≥2,0 pro 10 HU-Abnahme der Muskel­dichte zu detektieren (α = 0,05, zweiseitig).

DERIVATIONSSTATUS Dies ist eine explizite Derivationkohorte. Die AUC-Präzision von ±0,10 bei 40 Ereignissen ist vorgegeben; Schlussfolgerungen beschränken sich auf Richtung und Größe der Prädiktorassoziation. Externe multizentrische Validierung ist der vorgegebene obligatorische nächste Schritt.