Fontan-pasienter: Omfattende evaluering av lungesirkulasjon og ventrikkelfunksjon

Bakgrunn

Hos pasienter med ett anatomisk eller funksjonelt ventrikkelkammer, som omfatter et spekter av sjeldne og komplekse medfødte hjertemisdannelser, har en trinnvis kirurgisk tilnærming med tanke på en endelig Fontan-operasjon blitt den foretrukne prosedyren. Spesielt i den tidligere epoken var perioperativ dødelighet den viktigste dødsårsaken. Imidlertid har mange pasienter et langt og høykvalitets liv, kontinuerlig forbedret av en bedre forståelse av Fontan hemodynamikk og forfining av de kirurgiske prosedyrene. Likevel er utsiktene til en eventuell svikt i Fontan-sirkulasjonen fortsatt en stor bekymring. Mer spesifikt blir evaluering av lungesirkulasjonen spesielt viktig ettersom den sviktende Fontan-sirkulasjonen har blitt en vanlig indikasjon for hjertetransplantasjon. Selv om det er viktig, spesielt i preoperativ setting, er en omfattende evaluering av lungesirkulasjonen fortsatt vanskelig i denne pasientpopulasjonen.

Ulike typer Fontan-sirkulasjon

Atriopulmonal forbindelse

I den atriopulmonale forbindelsen er høyre atrium innsatt som et ventilløst kontraktilt kammer mellom systemisk venøs og pulmonal arteriell seng. Selv om det i utgangspunktet ble antatt å være fordelaktig, bidrar ikke interposisjonen av et slikt ventilløst pulserende kammer positivt til fluidenergi. Dessuten resulterer pulsering til prisen av høyere oppstrømstrykk, mens nedstrømstrykk forblir uendret.

Totale kavopulmonale shunts

Denne prosedyren består i å avlede den øvre vena cava-returen inn i lungearteriene og koble vena cava inferior til lungearteriene. Denne handlingen oppnås enten ved konstruksjon av en komposittkanal laget av sinus venarum og en proteselapp (intrakardial total kavopulmonal forbindelse eller lateral tunnel) eller av en ekstrakardial kanal (ekstrakardial total kavopulmonal forbindelse).

Vår globale hypotese er at fravær av pulserende lungestrøm kan føre til utvikling av pulmonale vaskulære lesjoner etter Fontan-operasjonen og at - sammen fravær av en subpulmonal ventrikkel for trykkgenerering - vil denne økende etterbelastningen resultere i systemisk ventrikulær underfylling og vil til slutt føre til en sviktende Fontan-sirkulasjon.

Fontan slitasje

Den systemiske ventrikkelen

Selv om preload-reduksjon kan føre til uhensiktsmessig ventrikkelhypertrofi, med samtidige ventrikkelavslapningsproblemer og redusert kapasitet for tilpasning til økt etterbelastning, er det generelt akseptert at lungevaskulaturen er viktigere enn mild ventrikkeldysfunksjon i denne pasientpopulasjonen. Naturligvis vil alvorlig ventrikkeldysfunksjon påvirke pasientens prognose.

Lungesirkulasjonen

Fraværet av en høyre ventrikkel til pulmonal arteriell kobling har en dyp innflytelse på systemisk venøs retur og pulmonal sirkulasjon. Flere aspekter må tas i betraktning ved evaluering av lungesirkulasjonen

1. Systemisk venetrykk.

   Systemisk venetrykk, som er omtrent 5 mmHg hos friske kontroller i hvile og forblir uendret under trening, er høyere hos Fontan-pasienter. Hos Fontan-pasienter, fravær av høyre ventrikkel for trykkgenerering, er en viss grad av overbelastning nødvendig for å tvinge frem transpulmonal strømning. Men i hvile ses trykk over 20 mmHg sjelden, da slike trykk vil føre til komplikasjoner (ødem, pleural effusjoner og ascites). Interessant nok er trykkendringer observert under trening hos normale pasienter og Fontan-pasienter ganske lik. Hos friske kontroller, en økning i gjennomsnittlig lungearterietrykk fra 15 mmHg i hvile til 30 mmHg under trening. Hos Fontan-pasienter økte gjennomsnittlig høyre atrietrykk fra 15 mmHg i hvile til 25 mmHg under trening.

2. Venstre atrietrykk.

   Hos friske kontroller viser venstre atrietrykk liten variasjon i hvile og bestemmes hovedsakelig av atrioventrikulærklaffen og ventrikkeldysfunksjon. Hos Fontan-pasienter er diastoliske parametere vanskeligere å vurdere, da preload-insuffisiens bør vurderes.8 Under trening forblir venstre atrietrykk normalt stabilt eller øker noe hos friske individer. Det er imidlertid få data tilgjengelig om venstre atrietrykk under trening hos Fontan-pasienter.

3. Lungesirkulasjon

Selv om det fortsatt ikke er noen entydige bevis, indikerte flere forfattere at PVR ser ut til å være hoveddeterminanten for hjertevolum hos Fontan-pasienter i hvile og under trening. En lav PVR er enda viktigere hos disse pasientene da de ikke har mulighet for å tilpasse seg en høyere afterload, mens hos pasienter med subpulmonal ventrikkel vil økt afterload motvirkes av RV hypertrofi. Det har blitt antydet at Fontan-pasienter med lav PVR forblir stabile i mange tiår, mens høy PVR ser ut til å være dårlig prognostisk faktor.

Måling av PVR og problemer hos Fontan-pasienter

Vanligvis måles PVR ved hjelp av Fick-metoden basert på prinsippet om at en kjent mengde av en spesifikk indikator tilsettes et væskevolum. Hvis konsentrasjonen før og etter denne tilsetningen er kjent, kan væskevolumet beregnes. Fick-metoden bruker det fysiologiske opptak av oksygen som en indikator. Imidlertid kan denne metoden være unøyaktig i denne pasientpopulasjonen. Andre teknikker, slik som fargefortynningsteknikken eller termofortynningsteknikken lider av sine egne begrensninger, som redusert pålitelighet i nærvær av shunter eller klaffeoppstøt.

For å gi en mer nøyaktig måling av PVR, har en kombinert tilnærming av invasive trykkmålinger og hastighetskodet magnetisk resonans blitt tilgjengelig, og har vist seg å være mulig i forskjellige pasientpopulasjoner. Hjertevolum målt ved hjelp av denne tilnærmingen har vist seg å være nøyaktig og mulig hos Fontan-pasienter. Dessuten kan strømning gjennom til venstre og høyre lungearterie måles separat.

Måling av PVR og ventrikulære volum under trening

Som nevnt tidligere er transpulmonal flyt hos Fontan-pasienter avhengig av tilstedeværelsen av lav PVR og normal oppførsel av PVR under trening for å kunne øke hjertevolum. En økning i PVR under trening vil føre til en mer uttalt underfylling av den systemiske ventrikkelen med påfølgende mindre økning eller til og med reduksjon i slagvolum. Både trykk- og strømningsmålinger har vist seg gjennomførbare hos pasienter med medfødt hjertesykdom i hvile og under trening.

Måling av PVR og ventrikkelvolumer etter vasodilatasjon Flere studier har vist at legemidler som påvirker lungevaskulaturen (sildenafil, bosentan, NO) reduserer PVR og øker hjertevolum hos utvalgte pasienter. Spesielt hos pasienter med forhøyet PVR har disse medikamentene potensial til å redusere PVR og øke ventrikkelvolumet, hjertevolum og treningstoleranse. Hvorvidt disse stoffene forbedrer resultatet gjenstår å vurdere.

Mål med studiet

Mulighet for å måle PVR hos Fontan-pasienter ved å bruke samtidig innhenting av invasive trykk og MR-strømdata.

Effekt av Sildenafil 50 mg på PVR, ventrikkelvolum og funksjon i hvile

Effekt av sykkelstress på PVR, ventrikkelvolum og funksjon

Evaluering av påliteligheten til sykkelstressekkokardiografi for å bestemme ventrikulært volum og funksjon som en indirekte parameter som gjenspeiler statusen til lungevaskulaturen