Bestimmung der rechtsventrikulären Herzfunktion mittels der
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Diplomarbeit Bestimmung der rechtsventrikulären Herzfunktion mittels der tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE) bei gesunden Frühgeborenen und Berechnung von Normwerten eingereicht von Stefan Mößelberger Geburtsdatum 23.05.1988 zur Erlangung des akademischen Grades Doktor/in der gesamten Heilkunde (Dr. med. univ.) an der Medizinischen Universität Graz ausgeführt an der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde/ Klinische Abteilung für pädiatrische Kardiologie unter der Anleitung von Prof. Dr. Martin Köstenberger Graz, Juni 2013 Eidesstattliche Erklärung Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst habe, andere als die angegebenen Quellen nicht verwende habe und die den benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Graz, am 11.06.2013 Stefan Mößelberger Gleichheitsgrundsatz Aus Gründen der besseren Lesbarkeit und Verständlichkeit wird im Folgenden teilweise das generische Maskulinum verwendet, das sich gleichermaßen auf männliche und weibliche Personen bezieht. II DANKSAGUNG Ich möchte mich bei meinem Betreuer, Prof. Martin Köstenberger herzlich bedanken. Während der gesamten Zeit konnte ich von seinem Fachwissen und seiner exzellenten Betreuung profitieren. Vielen Dank! Besonders will ich mich hier bei meinen Eltern bedanken, welche immer für mich da waren und mir dieses Studium ermöglicht haben. Und ein großes Dankeschön an meine Freundin, die oft sehr viel Geduld mit mir haben musste. Ich bin auch sehr dankbar für meine Freunde, die mir immer wieder weiterhalfen und das Studium zu einem besonders tollen Lebensabschnitt für mich gemacht haben. III INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS .................................................................................................. IV GLOSSAR UND ABKÜRZUNGEN .................................................................................. VI ABBILDUNGSVERZEICHNIS ........................................................................................VII TABELLENVERZEICHNIS ........................................................................................... VIII KURZFASSUNG ................................................................................................................ IX ABSTRACT ......................................................................................................................... X 1 Einleitung ....................................................................................................................... 1 1.1 Ziel der vorliegenden Arbeit ................................................................................... 1 1.2 Allgemeines über das Herz ..................................................................................... 2 1.2.1 Anatomie ......................................................................................................... 2 1.2.2 Physiologie ...................................................................................................... 3 1.2.3 Histologie ........................................................................................................ 4 1.3 Fetaler Kreislauf ..................................................................................................... 5 1.3.1 Entwicklung des Herzens ................................................................................ 8 1.3.2 Geburtsvorgang und Änderungen in der Physiologie ................................... 12 1.4 Herzfunktion ......................................................................................................... 14 1.4.1 1.5 Elektrophysiologie und Aktionspotential ...................................................... 14 Erregungsleitung ................................................................................................... 16 1.5.1 Rechtsherzfunktion ........................................................................................ 17 1.5.2 Linksherzfunktion .......................................................................................... 18 1.5.3 Herzzyklus: .................................................................................................... 18 1.6 Pathologische Veränderungen: ............................................................................. 19 1.7 Echokardiografie ................................................................................................... 22 1.7.1 Darstellungsarten ........................................................................................... 23 1.7.2 Dopplerechokardiografie: .............................................................................. 23 1.7.3 M-Mode ......................................................................................................... 24 1.8 Basisinformation zur TAPSE: .............................................................................. 25 IV 1.8.1 2 3 4 5 Bisherige Studien und Wissenstand .............................................................. 27 Methodik ...................................................................................................................... 29 2.1 Patientengut .......................................................................................................... 29 2.2 Studienaufbau ....................................................................................................... 30 2.2.1 Messmethodik................................................................................................ 30 2.2.2 Auswertung und statistische Analyse ............................................................ 30 Ergebnisse .................................................................................................................... 31 3.1 Korrelation der TAPSE mit dem Geburtsalter: ..................................................... 32 3.2 Korrelation von Geburtsalter zu Geburtsgewicht ................................................. 33 3.3 Verhältnis der TAPSE zur Körperoberfläche ....................................................... 34 Diskussion .................................................................................................................... 35 4.1 TAPSE: ................................................................................................................. 35 4.2 Vorteile der TAPSE: ............................................................................................. 35 4.3 Nachteile der TAPSE: ........................................................................................... 35 4.4 Empfehlung für die TAPSE: ................................................................................. 36 4.5 TAPSE und MAPSE ............................................................................................. 37 4.6 Fetale TAPSE ....................................................................................................... 37 4.7 Systolische Funktion des Rechten Ventrikels: ...................................................... 38 4.8 TAPSE Referenzwerte: ......................................................................................... 38 4.9 TAPSE und RVEF: ............................................................................................... 39 Schlussfolgerung .......................................................................................................... 41 Literaturverzeichnis ............................................................................................................. 42 ANHANG: ........................................................................................................................... 48 Curriculum Vitae: ................................................................................................................ 48 V GLOSSAR UND ABKÜRZUNGEN ASD Vorhofseptumdefekt BSA Body surface area, Körperoberfläche CPAP Continous Positive Airway Pressure (Beamtmungsform) EF Ejektionsfraktion EFW Estimated Fetal Weight (geschätztes Geburtsgewicht) EDV Enddiastolisches Volumen FAC Fractional Area Change GA Gestations Alter IVA Isovolumetric Acceleration LV Linker Ventrikel LVEF Linksventrikuläre Ejektionsfraktion PDA Persistierender Ductus Arteriosus RV Rechter Ventrikel, rechtsventrikulär RVEF Rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion SD Standard Deviation (= Standardabweichung) SSW Schwangerschaftswoche TAPSE Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion TGA Transposition der großen Arterien VCI Vena Cava Inferior, untere Hohlvene VCS Vena Cava Superior, obere Hohlvene VSD Ventrikelseptumdefekt VI ABBILDUNGSVERZEICHNIS Abbildung 1: Fetaler Kreislauf ............................................................................................. 6 Abbildung 2: Adulter Kreislauf ........................................................................................... 7 Abbildung 3: Anatomie des Herzens, Das Herz im Schnitt ............................................... 10 Abbildung 4: Herzentwicklung, ........................................................................................ 11 Abbildung 5: Erregungspotentiale des Herzens ................................................................ 16 Abbildung 6: Erregungsleitungssystem des Herzens ........................................................ 17 Abbildung 7: Herzphasen .................................................................................................. 19 Abbildung 8: Fallotsche Tetralogie ................................................................................... 21 Abbildung 9: Echokardiographie, apikaler Vierkammerblick ........................................... 25 Abbildung 10: Apikaler Vierkammerblick ........................................................................ 26 Abbildung 11: TAPSE in der Echokardiografie ............................................................... 26 Abbildung 12: TAPSE im Vergleich: Gesund/Pulmonale Hypertonie ............................. 28 Abbildung 13: TAPSE/Geburtsalter ................................................................................... 32 Abbildung 14: Geburtsgewicht/Alter ................................................................................ 33 Abbildung 15: TAPSE/BSA ............................................................................................. 34 Abbildung 16: TAPSE Messung ........................................................................................ 36 VII TABELLENVERZEICHNIS Tabelle 1: Unterschiede fetaler und adulter Kreislauf ........................................................ 14 Tabelle 2: Ergebnisse, TAPSE- GA ................................................................................... 31 Tabelle 3: Referenzwerte der systolischen RV Funktion ................................................... 38 VIII KURZFASSUNG Hintergrund: Um Aussagen über die systolische, longitudinale Funktion des rechten Ventrikels treffen zu können, hat sich die TAPSE (Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion) als Parameter im Erwachsenalter bereits etabliert. Mit dieser Studie sollen nun auch Referenzwerte für das Früh- und Neugeborenalter ermittelt werden. Besonders der Verlauf der Entwicklung der TAPSE mit zunehmendem Geburtsalter wurde dabei genau betrachtet, um eine Korrelation feststellen zu können. Ebenfalls wurde die TAPSE im Verhältnis zur Körperoberfläche (BSA= Body Surface Area) beobachtet, um einen Zusammenhang zu erkennen. Methodik: Bestimmt wurde dieser Parameter mittels Echokardiografie durch Prof. Köstenberger. Das Patientenkollektiv umfasste dabei ausschließlich gesunde Früh- und Neugeborene von der 25. bis zur 40. Gestationswoche. Ergebnisse: Die TAPSE lag bei Frühgeborenen der 25. Woche im Durchschnitt bei 0,40 cm (mit der 2 ten Standardabweichung (± 2SD) zwischen 0,27 und 0,53 cm) während sie bei Neugeborenen der 40.Woche bereits im Schnitt 1,02 cm (0,84 bis 1,21 mit ± 2SD) ausmachte. Damit gibt es eindeutig (p<0,01) eine positive Korrelation von Geburtsalter und TAPSE. Gleichfalls besteht eine solches, positives Verhältnis zur Körperoberfläche. Schlussfolgerung: Mit zunehmendem Geburtsalter und steigendem Geburtsgewicht nimmt auch die Auslenkung der Trikuspidalklappe (TAPSE) zu. Die ermittelten mittleren Referenzwerte betragen dabei 0,40 cm für die 25.SSW, und 1,02 cm für die 40.SSW. IX ABSTRACT Background: The tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE) is a proven measurement to evaluate the systolic right ventricular function of the heart in children and adults. The aim of this study is to establish reference values in preterm and term neonates. We also compared the TAPSE to the body surface area (BSA) of the neonates to investigate whether there is a positive correlation or not. Methods: The measurement of the TAPSE values were performed by echocardiography using M-Mode echocardiography. The study group consisted of 152 neonates from the 25th to the 40th week of gestation. Results: The TAPSE ranged from a mean of 0,40 cm (with a standard deviation ± 2 of 0,27 cm to 0,53 cm) in preterm neonates of the 25th week to 1,02cm (from 0,84cm to 1,21 cm with SD± 2) in newborns of the 40th week. It was shown that the values of the TAPSE increased linearly with the gestation age. (p<0,01). The study also showed a positive correlation between body surface area and TAPSE. Conclusion: There is a strong positive correlation between week of gestation, body surface area and systolic right ventricular function (TAPSE). Reference values for the preterm and term neonates were evaluated for further studies in preterm and term neonates with congenital heart diseases. Key Words: Tricuspid plane systolic excursion, paediatric TAPSE, BSA, reference value TAPSE, echocardiography X 1 Einleitung 1.1 Ziel der vorliegenden Arbeit Die TAPSE (Tricuspid Annular Plane Systolic Excursion) ist die Auslenkung der Trikuspidalklappe von Enddiastole zur Endsystole. Sie gibt damit Aufschluss über die Funktion des Rechtsherzsystems und es kann auf die longitudinale systolische Funktion des rechten Ventrikels geschlossen werden. Ziel der Arbeit ist es, Referenzwerte der TAPSE bei gesunden Früh- und Neugeborenen (25 bis 40. Woche) zu ermitteln. Zwar liegen bereits Daten über die TAPSE für das Kindesalter vor, aber (mit Stand März 2013) noch nicht für das Frühgeborenenalter. Grundlegende Fragestellungen sind daher vor allem, wie sich die TAPSE mit zunehmendem Alter der Früh- und Neugeborenen verändert, bezogen auf gesunde weibliche und männliche PatientInnen. Vorausgesetzt die TAPSE nimmt mit dem Alter zu, sollen Normwert bzw. Referenzbereich für die jeweilige Lebenswoche festgelegt werden. Dies ist eben deshalb von Bedeutung, da es noch keine wissenschaftlich relevanten Daten über das Verhalten der TAPSE bei Früh und Neugeborenen gibt. Es ist zu erwarten ist, dass mit Zunahme des Wachstums des Herzens auch die TAPSE steigt, und sich mit zunehmendem Wachstum des Herzens, das Ausmaß der Bewegung des rechten Ventrikels verändert. Gemessen wurde dabei mittels Echokardiografie im M-Mode (Motion Mode), um die Klappenbewegung möglichst genau zu bestimmen. Diese Methode ist nicht invasiv, somit auch wenig belastend für Patienten und zusätzlich mit einem verhältnismäßig geringem Zeit- und Kostenaufwand behaftet. 1 1.2 Allgemeines über das Herz 1.2.1 Anatomie Das Herz wiegt ca. um die 300 bis 400g und hat ca. Faustgröße (MacDowell et al., 2009) und ist funktionell hauptsächlich die mechanische Pumpe des Körpers. (obwohl es durchaus andere, z.B. endokrine Funktionen hat.) (Silbernagl S. et al., 2007) Es liegt im Mediastinum, oberhalb des Diaphragmas, vor dem Ösophagus, zwischen den Lungenflügeln, umgeben von einem Herzbeutel (Perikard). (Schünke, M. et al., 2009) Der Herzbeutel umgibt und beschützt das Herz und hindert es auch an einer passiven Überdehnung während der Füllung in der Diastole. Dieser Herzbeutel ist nach unten hin mit der Fascia diaphragmatica verwachsen, nach vorne hin nur durch Bindegewebe von der Sternumrückfläche getrennt. Seitlich grenzt er an die Pleurahöhlen. (Schünke M. et al., 2009) Das Perikard besteht aus zwei Schichten: Einer fibrösen, bindegewebigen Schicht (am Zwerchfell teilweise angewachsen), und aus einer serösen Haut, welche man in eine äußere (Lamina parietalis pericardii serosi) und innere Schicht (Lamina visceralis pericardii serosi= Epikard) unterteilen kann. (Schünke M. et al., 2009) Der Herzbeutel kann sich nicht dehnen, woraus sich eine klinische Gefahr ergibt: Bei einer Blutung in den Herzbeutel, zum Beispiel bei einer Dissektion von Gefäßen, wird dieser nach und nach gefüllt (bei aortalen Gefäßen sehr rasch) und das gefüllte Perikard verhindert durch Druck von außen auf das Herz dessen Pumpfunktion. Es wird dann von einer Herzbeuteltamponade gesprochen. (Schünke M. et al., 2009) Aufbau und Systematik: Myokard: Herzmuskel zur Kontraktion, Pumpe Endokard und Klappen: Innerste Schicht des Herzens zur Trennung von Blut und Myokard. Koronarkreislauf: Nutritiver Kreislauf zur eigenen Versorgung des Herzens. Mit einer linken (A. Coronaria sinistra) und einer rechten (A. Coronaria dextra) Herzkranzarterie, welche sich dann weiter aufteilen. (Anderhuber F. et al., 2003) Erregungsfaserbündel zur Weiterleitung der elektrischen Impulse 2 Das Herz besteht aus Vorhöfen und Kammern, wobei das Blut zuerst in den Vorhöfen gesammelt wird, anschließend in die Kammern gelangt und von diesen aus weiter ausgeworfen wird. 1.2.2 Physiologie Das Herz ist, wie erwähnt, in erster Linie die Pumpe des menschlichen Körpers. Es pumpt das venöse, sauerstoffarme Blut in die Lunge, wo es mit Sauerstoff angereichert wird und anschließend vom linken Ventrikel in den Körper ausgeworfen wird. Prinzipiell gibt es im menschlichen Herzen zwei verschieden Arten von Systemen: Ein System, dass das Blut vom Körper kommend sammelt (über Vena Cava inferior und superior) und mit wenig Druck (< 25mmHG) (Herold G. et al., 2012) in die Lunge pumpt, wo es mit Sauerstoff angereichert wird. Dieses Pumpsystem ist das Rechtsherzsystem. Das oxygenierte Blut wird dann im Körper verteilt, wozu eine kräftige Pumpe nötig ist. Es fließt somit über die Lungenvenen in den linken Vorhof, von dort weiter in den linken Ventrikel, wo es während der Kammerkontraktion mit hohem Druck (ca. 120 mmHg) über die Aorta in den Köper ausgeworfen wird. (Silbernagl S. et al,. 2007) Beide Systeme, sowohl Rechts- als auch Linkssystem sind in Vorhof und Ventrikel unterteilt. Zunächst gelangt das Blut in den Vorhof, wo es sich sammelt und bei der Klappenöffnung durch Druck und Orthostase in den Ventrikel abfließt. Dabei sind die Klappen, welche sich zwischen Vorhöfen und Ventrikel befinden, geöffnet (Diastole). Die Ventrikel werden gefüllt (Füllungsphase), bis sich die AV-Klappen schließen und die Ventrikel kontrahieren, also eine Pumpfunktion ausüben (Systole). Während dieser Phase wird das Blut mit eher niedrigem (Rechtsherzsystem) bzw. hohem Druck (Linksherzsystem) ausgeworfen. Die Phasen sollten physiologisch simultan in den beiden Systemen erfolgen. Es gibt also keinen kontinuierlichen Blutfluss, sondern verschiedene Herzphasen: In der Systole, in der ausgeworfen wird, kontrahieren die Ventrikel, die Taschenklappen sind offen, und die Segelklappen geschlossen. Die andere Phase ist die Diastole, in der der Druck im arteriellen System geringer ist und die Ventrikel gefüllt werden. Das Herz wird in dieser Phase gleichzeitig nutritiv über die Koronargefäße versorgt und die Segelklappen sind offen (Mitral- und Trikuspidalklappe), wohingegen die Taschenklappen (Aorten- und Pulmonalklappe) verschlossen vorzufinden sind. 3 Im Idealfall sollte der arterielle Druck beim Erwachsenen bei 120 mmHg systolisch und 80 mmHg diastolisch sein. (WHO, Guidelines for the Management of Hypertension, 1999) Bei Kindern ist der Blutdruck geringer. Bei Neugeborenen liegt der systolische Blutdruck im ersten Lebensjahr bei ca. 85 mmHg, wogegen er bei Frühgeborenen oft etwas höher ist. (Duncan AF. et al., 2011). Am ersten Lebenstag gesunder Neugeborener wurden Mittelwerte von 65 mmHg systolisch und 45 mmHg diastolisch ermittelt. Dieser Blutdruck steigt dann langsam an. (Kent AL. et al., 2007) Ein zu hoher Blutdruck kann zu Schäden an den Arterienwänden und damit verbundener Plaque-Bildung führen, zur Arteriosklerose. Durch diesen arteriosklerotischen Vorgang können Gefäße komplett verschlossen werden, wodurch es zu einer Ischämie des distalen Versorgungsgebietes kommt. (Böcker W. et al., 2008) Bei >140/90 mmHg mehrmals gemessenem Ruheblutdruck spricht man von arterieller Hypertonie. (WHO, Guidelines for the Management of Hypertension, 1999) Ein Blutdruck kleiner als 90/60 mmHg kann hingegen schon ebenfalls pathologisch sein und zu einer Minderversorgung führen. (National Heart, Lung and Blood Institute, USA, 2011) Natürlich ist, wie bereits erwähnt, im Rechtsherzsystem der Druck p weitaus geringer als im Linksherzsystem. Das Blut soll ja nur mit relativ niedrigem Druck in die Lunge gelangen, wohingegen das Linksherzsystem mit weitaus mehr Druck arbeiten muss. Ein Druck über 25 mmHg würde in der Lunge zu Schaden und eventuell sogar zum Lungenversagen führen, und wird Pulmonaler Hypertonus genannt. (Herold G. et al., 2012) 1.2.3 Histologie Endokard: Ist die innerste Schicht des Herzens, und es kleidet sowohl Herzhöhlen. als auch Klappen aus. Diese Schicht, das Endokard, besteht aus Bindegewebe und Endothel. Es gibt dabei kontinuierliches Endothel und subendotheliales, welches neben elastischen und kollagenen Fasern auch glatte Muskelzellen enthält. Dieser subendotheliale Anteil steht mit dem Myokard in Verbindung. Das Myokard besteht hauptsächlich aus vielzelligen Muskelzellen, den Myozyten. Diese Zellen formen die starke Arbeitsmuskulatur des Herzens und werden durch Bindegewebe in Bündel geteilt. Die Zellen, die Myozyten, sind mehrkernig und sind untereinander mit 4 Gap Junktions in Kontakt. Sie bilden dabei zusammen mit angeordneten Sarkomeren den Herzmuskel, welcher, wie die Skelettmuskulatur quergestreift ist. (Lüllmann-Rauch R. et al., 2008) Das Epikard besteht aus Mesothel, einem einschichtigen Plattenepithel und ebenfalls aus Bindegewebe. Es gibt auch ein subepikardiales Fettgewebe, in welchem eingebettet, Arterien und Nerven verlaufen. Es ist die äußerste Schicht des Herzens und eigentlich Teil des Perikards. (Lüllmann-Rauch R. et al., 2008) 1.3 Fetaler Kreislauf Beim Fetus bzw. beim intrauterinen Kind sehen die Verhältnisse allerdings anders aus. Das Kind wird über den Kreislauf der Mutter ernährt. Die Lunge hat erst nach der Geburt eine größere Funktion und ist beim Fetus noch nicht entfaltet. Die Lunge wird somit im fetalen Kreislauf großteils umgangen. Das fetale Herzzeitvolumen (beide Kammern zusammen) beträgt ca. 0,2 l/min/kg Körpergewicht, die Frequenz des Herzens liegt in der 5.Woche noch bei 65/min, und steigert sich später auf 130 bis 160/min. (Rohen J.W. et al., 2011) Wie bereits erwähnt wird das Kind vor der Geburt über die Mutter, bzw. die mütterliche Plazenta ernährt. Der Kreislauf sieht dabei folgendermaßen aus: Das kindliche Blut wird zunächst in der Plazenta mit Sauerstoff angereichert und gelangt anschließend über die Nabelvene zum Fötus. Dann gelangt es über den Ductus Arteriosus in die untere Hohlvene (V. cava inferior, VCI), welche es weiter in das Rechtsherzsystem transportiert. (Silbernagl S. et al., 2007) 5 Abbildung 1: Fetaler Kreislauf Abgebildet ist links unten die Plazenta, von der die Nabelvenen zum Fötus gelangen. Rot dargestellt sind Gefäße mit hohem Sauerstoffgehalt, violett mit mittlerem (Mischblut) und blaue haben wenig Sauerstoff. Der Kreislauf ist so angelegt, dass besonders das Gehirn gut mit Sauerstoff versorgt wird. (Internetquelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray502.png, Gray 1918) In der Lunge sind beide Herzsysteme noch (relativ) parallel geschaltet. Das sauerstoffreiche Blut kommt also mit einer ca. 80 %igen Sättigung von der Plazenta und gelangt über die Nabelvene über den Ductus Arteriosus in die VCI. Es vermischt sich bereits dort mit Mischblut aus der Pfortader (V. portae), bzw. mit dem venösen Blut aus der prähepatischen VCI. Das Blut gelangt in den rechten Vorhof, und kann von dort direkt über das Foramen Ovale in den linken Ventrikel zur Aorta weitergeleitet werden. Es gibt auch eine Verbindung zwischen Truncus Pulmonalis und Aorta: Den Ductus Arte- 6 riosus Botalli. Somit wird sichergestellt, dass das ZNS und auch das Herz genügend oxygeniertes Blut für die Entwicklung bekommen, da Herzkranzarterien und Karotiden die ersten Gefäße sind, zu denen das sauerstoffreiche Blut gelangt. Auch ist der Lungenwiderstand sehr hoch, so dass das Blut, den Gesetzen der Physik folgend, den Weg des geringeren Widerstandes einschlägt und über den Ductus in Richtung Aorta fließt. Das Blut fließt weiter die Aorta descendens, wo Äste wie der Truncus Coeliacus zur Versorgung der unteren Körperhälfte abgegeben werden und fließt schlussendlich über die Nabelarterien zur Plazenta zurück. Die Sättigungen in diesen betragen um die 58%. (Sadler T., et al., 2008) Abbildung 2: Adulter Kreislauf Der Kreislauf des Erwachsenen unterscheidet sich in einigen Punkten von dem fetalen Kreislauf. Dunkel dargestellt sind Gefäße mit hohem Sauerstoffgehalt (arteriell). Hell dargestellte Gefäße haben hingegen wenig Sauerstoffgehalt (venös). (Uni Düsseldorf, Medizinische Fakultät, Internetquelle: http://www.uniduesseldorf.de/WWW/MedFak/praepkurs/folien_anatomie1a.htm , Mai 2013) 7 1.3.1 Entwicklung des Herzens Das Herz-Kreislaufsystem entwickelt sich sehr früh, bereits in der 2.-3. Schwangerschaftswoche, und beginnt bereits am 20. Tag seine Funktion zu übernehmen. Mittels Ultraschall konnten Herzaktionen bereits ab dem 23. Tag nachgewiesen werden. (Rohen J. et al., 2011) Herzwanderung: Die Herzanlage entwickelt sich aus dem Kopfende der Keimscheibe. Dieses Herz wird erst nach und nach in den Embryo eingegliedert, indem es allmählich über Kopf- und Halsregion weiter nach kaudal wandert. Man spricht dabei von dem Descensus Cordis. (Rohen J. et al., 2011) Diese Abschiebung der kardiogenen Zone in die spätere Perikardhöhle kommt durch den starken Schub und den damit verbundenen Druck des Zentralen Nervensystems nach kranial, zustande. Das Herz kommt daraufhin im Thoraxbereich zu liegen. Das Herz-Kreislauf System entstammt dem mittleren der drei Keimblätter, welches auch als Mesoderm bekannt ist. Die Anlage entwickelt sich aus einem Herzschlauch, welcher ursprünglich paarig ist und sich ca. am 22. Entwicklungstag zu einem einzelnen Herzschlauch vereinigt. Dieser ist leicht gebogen, und besteht außen aus Myokardmantel und innen aus Endokard. (Rohen J. et al., 2011) Vorhofbildung: Die klassische Struktur mit einer Gliederung in Atria und Ventrikel entsteht zwischen 4. und 7.Woche. Zunächst wächst eine sichelförmige Leiste vom Dach des Atriums (=Vorhof) und bildet eine Unterteilung des Vorhofs. Dabei bleibt eine Öffnung, das ostium primum, zwischen den Vorhöfen bestehen. (Rohen J. et al., 2011) Dieses wächst später mit dem Endokardkissen zusammen, es entsteht das ostium secundum. Schließlich bildet sich aus diesem das Foramen ovale, eine Verbindung zwischen rechtem und linkem Vorhof. Der Fetus bildet die Lunge vergleichsweise sehr spät in der Entwicklung, und die Druckunterschiede sind intrauterin zwischen rechtem und linkem Vorhof sehr gering. Bei der Ge- 8 burt steigert sich der Druck im linken Vorhof, was zu einem Zusammendrücken der Septen und zu einer Schließung des Foramen ovale führt. (Rohen J. et al., 2011) Es kann aber auch sein, dass diese Vorhofverbind bestehen bleibt. Man spricht dann von einem persistierenden Foramen ovale Die Prävalenz in der Bevölkerung für ein PFO beträgt ca. 22%. (Purvis JA. Et al., 2011) Die Endokardkissen verschmelzen zu den Segelklappen. Auf der linken Seite entsteht die Mitralklappe, rechts die Trikuspidalklappe, welche, wie der Name schon sagt, aus drei Segeln besteht. Diese Klappen trennen auch die Vorhöfe von den Ventrikeln. (Rohen J. et al., 2011) Die Ventrikel werden etwas anders gebildet: Das Septum hat einen starken muskulären, und einen schmalen, membranösen Anteil. Letzterer entsteht aus den unteren Endokardkissen, und kann in rechten und linken Conuswulst eingeteilt werden. Wenn die drei Teile nicht fusionieren, kommt es zu einem offenen Loch zwischen den Ventrikeln, einem Foramen interventriculare. Diese offene Verbindung ist ein VSD (Ventrikelseptumdefekt), kommt sehr häufig vor und kann durchaus hämodynamische und pathologische Auswirkungen auf den Organismus haben (Zum Unterschied zum meist klinisch unbedenklichen persistierenden Foramen ovale). Ist der Druck links höher, so fließt das oxygenierte Blut zum Teil wieder zurück in den rechten Ventrikel. Kommt es nun durch die vermehrte Druck- und Volumsbelastung des rechten Ventrikels zu einer kompensatorischen Hypertrophie des Myokards des rechten Ventrikels, so kann es, wenn der Druck rechts gleich oder höher wird, als links, zu einer Shuntumkehr kommen. (Eisenmenger Reaktion), wodurch nicht oxygeniertes Blut in den Körperkreislauf gelangt. Dies kann zu einer gesamten Minderversorgung des Körpers und zu einer Zyanose führen. (Böcker W. et al., 2008) 9 Abbildung 3: Anatomie des Herzens, Das Herz im Schnitt Eine Darstellung des erwachsenen Herzens mit der Septierung und den Atrioventrikularklappen: Mitral(rechts im Bild, linkes Herzsystem) und Trikuspidalklappe (links im Bild) (Grays Anatomy, Fig. 498., 1918) Gefäßbildung: Die Hauptgefäße des Herzens sind Truncus aortae, durch welchen das arterielle Blut nach der Geburt in den Kreislauf kommt und Truncus pulmonalis, welcher vom rechten Herzen zur Lunge und von der Lunge wiederum in den linken Vorhof führt. Der Aortenbogen liegt zunächst in Form mehrerer Schlundbogenarterien vor. Für jeden der 6 Schlundbögen, welche sich von kranial nach kaudal entwickeln, gibt es einen paarigen Abgang aus der Aorta. So gibt es zunächst 6 paarige Aortenbögen (von kranial nach kaudal nummeriert, der erste ist somit der kranial gelegenste), welche sich ab dem 27. Tag umformen oder verschwinden. So entsteht aus dem 6. Bogen auf der rechten Seite das proximale Segment der Pulmonalarterie. Zu Anfang der 6.Woche liegen die Gefäße bereits einigermaßen erkennbar vor, so gibt es hier bereits eine Trennung von Aorta und Truncus 10 Pulmonalis, welche aber noch über ein Septum miteinander verbunden sind. (Sadler T. et al., 2008) Zur Entwicklung des Epikards: Aus diesem entstehen unter anderem das Endothel und die glatte Muskulatur der Koronarien. Generell dachte man, das Epikard würde aus dem äußersten Teil des primitiven Myokards entstehen, es zeigte sich, dass es aber tatsächlich extrakardialen Ursprung hatte. Weitere Daten suggerierten dann auch, viele zelluläre Elemente des subepikardialen und myokardialen Bindegewebes, sowie das Koronarsystem, würden ihren Ursprung in diesem neu gebildeten Epikard haben. (Manner J, et al., 2001) Herzschleifenbildung: Eben ab der oben erwähnten Fusion beginnt die Bildung der Herzschleife. Diese Krümmung kommt durch die Aktivität der Myokardzellen zustande. Am 28. Tag sollte diese Biegung abgeschlossen, und das Herz deutlich erkennbar sein. Es entstehen Aussackungen des Herzschlauchs, wobei der Abschnitt, aus dem sich der Vorhof entwickelt, ursprünglich kaudal, außerhalb der Perikardhöhle befindet, und dort paarig vorliegt. Die ursprünglichen Ventrikel liegen oben, und wandern dann nach unten. Abbildung 4: Herzentwicklung, Diese Abbildung zeigt die Herzschleife in ihrer späteren Entwicklung. Die Ventrikel sind bereits nach kaudaloventral gewandert und die Vorhöfe nach kranial, dorsal und links gezogen. (Grays Anatomy 1918, Fig.466 Internetquelle: http://www.bartleby.com/107/135.html, 2.Mai 2012) 11 Sollte die primäre Herzschleife nach links anstatt nach rechts gerichtet sein, so entsteht ein Dextrokardia, womit das Herz dann auf der rechten Thoraxhälfte liegt. Anschließend erfolgt die weitere Septenentwicklung (ab 4. Woche), es entstehen Vorhöfe sowie Kammern und die Klappen werden gebildet. Die Endokardkissen bilden den Atrioventrikularkanal, welcher für die Erregungsleitung eine entscheidende Rolle spielt. Durch das Wachsen des Kammerseptums wird das Foramen intraventriculare verkleinert und es kommt zu einer Ausprägung der Segelklappenansätze (ca. Tag 40). Die funktionelle Zweckbestimmung und die Gliederung werden zunehmend erkennbar. Aorta und Truncus pulmonalis sind zu diesem Zeitpunkt noch fusioniert und beginnen sich zu trennen. (Cristae aorticopulmonalis nur teils verwachsen). Mit dem Foramen intraventriculare macht dies eine große Öffnung aus. Das Septum wächst nun aber membranös nach oben weiter und verschließt gemeinsam mit den Cristae aorticopulmonales das Foramen intraventriculare. So gibt es nun getrennte Ausflussbahnen. Es entsteht auch ein Septum im Conus und im Truncus. Gegen Ende der 7.Woche ist diese Septenbildung abgeschlossen, und auch die Gefäße sind so weit entwickelt, dass das Blut bereits aus dem linken Ventrikel in die Aorta gelangt. Die Taschenklappen wachsen aus dem Endokard (Tag 45) und die Funktionalität ist großteils mit dem ca. 50. Tag der Schwangerschaft abgeschlossen. In der restlichen Zeit werden die Strukturen verfeinert, und vor allem die Segelklappen samt Papillarmuskulatur ausgeprägter. (Sadler T.et al.,2008) 1.3.2 Geburtsvorgang und Änderungen in der Physiologie Mit dem plötzlichen, raschen Geburtsvorgang kommt es zu einer großen Umstellung des Kreislaufes. Es kommt zu einem Ende der Versorgung durch die Plazenta, und die Lungenfunktion setzt mit dem ersten Atemzug des Neugeborenen ein. Die Lunge wird von der Amnionflüssigkeit geleert und anstelle dessen mit Luft ersetzt. 12 Der Ductus Arteriosus schließt sich durch Muskelkontraktion, was zu einer Steigerung des Volumens führt, dass durch die Lunge fließt. Diese Muskelkontraktion wird durch Bradykinin hervorgerufen. Der totale Verschluss durch Zellproliferation kann aber noch einige Monate dauern. Der Druck im linken Vorhof steigt schnell (weil der Strom durch die Lunge steigt), wogegen der im rechten durch die plazentare Versorgungsunterbrechung fällt. Dieser Druckunterschied führt daher zu einem Verschluss des bis dahin offenen Foramen Ovale. Bereits wenige Minuten nach der Geburt kommt es zu einem Verschluss der Nabelarterien, die Plazenta wird ja nicht mehr gebraucht. Kurze Zeit nach diesem Verschluss schließen sich auch die Nabelvenen- das Blut kann so noch kurze Zeit zum Neugeborenen gelangen. Die Nabelvene wird nach dem Verschluss zum Ligamentum Teres Hepatis. Die Anatomischen Veränderungen aufgezählt: Verschluss des Ductus Arteriosus Verschluss des Foramen Ovale Verschluss der Nabelarterien Verschluss der Nabelvenen und des Ductus Venosus (Sadler T. et al., 2008), (Rohen J.W. et al., 2011) 13 1.3.2.1 Unterschiede zwischen fetalen und adultem Kreislauf Fetaler Kreislauf Adulter Kreislauf: Druck in Rechts- und Linksherzsystem ei- Druck links hoch, rechts gering nigermaßen gleich Sauerstoff kommt von der maternalen Pla- Sauerstoff kommt von der Lunge durch die zenta, O2 Konzentration damit in Ductus Atmung, O2 Konzentration in Lungenvenen, Venosus, VCI am höchsten Linksherzsystem und Aorta Ascendens am größten Lunge nicht entfaltet und mit Flüssigkeit Lunge entfaltet gefüllt Shunt zwischen den Vorhöfen (Foramen Physiologisch keine Shunts Ovale) und von Truncus Pulmonalis zum Truncus Aortae (Ductus Arteriosus) Tabelle 1: Unterschiede fetaler und adulter Kreislauf (Sadler T. et al., 2008) 1.4 Herzfunktion 1.4.1 Elektrophysiologie und Aktionspotential Im Grunde ist die Herzaktion Ergebnis eines Spannungspotentials zwischen Zellinnerem und Zelläußeren. Dieser Potentialunterschied macht schlussendlich die Kontraktion aus. In der Diastole, wenn sich das Herz entspannt, verfügen die Zellen des Arbeitsmyokards über ein Ruhepotential. Dieses Membranpotential der Herzzellen liegt ca. bei -85 mV und entspricht somit dem Kalium Gleichgewicht. Es kommt also durch Kalium zu Stande. In der ersten Phase der Herzaktion kommt es zur Depolarisation, einer sehr schnellen Veränderung des Potentials. Die Herzmuskelzellen reagieren auf einen Reiz, der dem Sinusknoten entspringt, und die Membran auf ca. 65mV depolarisiert, was zu einem Öffnen schneller Natriumkanäle führt. Daraufhin kommt es zu einem massiven, schlagartigen Natrium Einstrom. Ein Ausgleich zum Natriumpotential kann aber nicht erreicht werden, da diese Kanäle schnell wieder 14 verschlossen werden und nur ein Overshoot von ca. +40mV möglich ist. (Einwärtsstrom dauert ca. 1-2ms) (Silbernagl S. et al., 2008) Diese Phase wird als Depolarisation bezeichnet, wobei das elektrische Potential weitgehend umgepolt wird, und nach einem kurzen Overshoot in ein Plateau übergeht. In dieser Phase wird Kalium nach außen transportiert, was die Phase somit im positiven Bereich bleiben lässt. Vor allem wird die Plateauphase allerdings durch Calciumkanäle bestimmt. Es kommt zu einer Erhöhung der Leitfähigkeit und damit zu einem langsamen, depolarisierten Calciumeinstrom. Es besteht hierbei sowohl chemische, als auch elektrische Triebkraft für das Calcium. (Silbernagl S. et al., 2008) Repolarisationsphase: Es kommt zu einem, noch vermehrten Auswärtsstrom von Kalium, wodurch der K1 Kanal durch vermehrtes extrazelluläres Kalium aktiviert wird. Dieser Kalium 1 (K1) Kanal bringt nun massiv Kalium wieder ins Zellinnere, womit das negative Ruhepotential wieder hergestellt wird. Die 3 Phasen mit der jeweiligen Hauptreaktion: 1. Depolarsationsphase: Natriumeinstrom 2. Plateau: Calciumeinstrom, Kaliumausstrom 3. Repolarisation: Kaliumeinstrom (Silbernagl S. et al., 2008) Das Gleichgewicht zwischen Zellinnerem, getrennt durch die Membran vom Zelläußeren, kann durch die Nernst Gleichung ermittelt werden. Die Ionenkonzentration unterscheidet sich extrazellulär von intrazellulär und sieht in etwa so aus: Intrazellulär: 120 mmol/l K, 10 mmol/l Na Extrazellulär:5 mmol/l K, 145mmol/l Na (Silbernagl S. et al., 2008) Bei einer Steigung von 25mmol/l K extrazellulär würde es zu einem Herzstillstand kommen. (teils gewollt wie mit Kardiophlegie in der Herzchirurgie) 15 Abbildung 5: Erregungspotentiale des Herzens Diese Abbildung stellt das Membranpotential (mit den Phasen Depolarisation, Plateauphase und Repolarisation) gemeinsam mit der Kontraktion des Herzens und dem intrazellulären Kalzium Spiegel dar. (Ringhofer H, Meduni Graz, Internetquelle: http://user.medunigraz.at/helmut.hinghofer-szalkay/VI.5.htm, Mai 2013) 1.5 Erregungsleitung Der Ursprung der Erregung ist der Sinusknoten, er setzt einen elektrischen Impuls, der sich weiter über den Vorhof, den AV Kanal und dem His Bündel über Kammerschenkel und Purkinje Fasern zu der Arbeitsmuskulatur des Kammermyokards ausbreitet, und durch die Potentialänderung die Kontraktion auslöst. Der Sinusknoten agiert hier als primärer Schrittmacher, weil er eben die höchste Eigenfrequenz besitzt und so den Impuls abfeuert, bevor alle anderen in der Erregungsleitung dazu kommen. Eine eigene Frequenz kann sehr wohl auch vom AV knoten, vom His Bündel, und sogar von den Schenkeln gebildet werden (mit niedrigerer Eigenfrequenz). Ein kaputter Sinusknoten führt deshalb noch lange nicht zum Herzstillstand. Nur nimmt, je weiter man der Erregungsleitung nach kaudal folgt, die Eigenfrequenz ab. Der Sinusknoten setzt physiologisch ca. 70 bis 100 Stimuli in der Minute, der AV Knoten hat schon eine langsamere Eigenfrequenz mit circa 50, und die Kammerschenkeln liegen bei ca. 40 Eigenimpulsen (weiteres Herzkontraktionen) in der Minute. (Silbernagl et al., 2008) 16 Abbildung 6: Erregungsleitungssystem des Herzens Übersicht über die Erregungsleitung des Herzens. Physiologisch startet der Impuls im Sinusknoten, welcher im rechten Atrium lokalisiert ist (links oben in der Abbildung). Danach verläuft die Erregungsausbreitung über den Vorhof zum AV- Knoten, und gelangt über das His Bündel zu den Kammer Schenkeln, wo durch den Impuls die Kontraktion ausgelöst wird. (Ringhofer H., Meduni Graz, 2013, Internetquelle http://user.medunigraz.at/helmut.hinghofer-szalkay/VI.5.htm , Mai 2013) 1.5.1 Rechtsherzfunktion Die Rechtsherzfunktion sammelt das Blut aus den großen Körpervenen (VCI, VCS) und pumpt dieses venöse Blut weiter in die Lunge (über den Truncus Pulmonalis). Es ist ein Niederdrucksystem, daher sind auch die Muskelschichten (Myokard) der Ventrikel erheblich dünner als auf der linken Seite. 17 1.5.2 Linksherzfunktion Die Linksherzfunktion sammelt das oxygenierte Blut über die Lungenvenen im linken Vorhof, woraufhin es über die Mitralklappe in den Ventrikel gelangt. Sie wirft das oxygenierte Blut mit hohem Druck über die Aorta wieder in den Körperkreislauf aus. 1.5.3 Herzzyklus: Systole und Diastole des Herzens können noch weiter unterteilt werden: Die Systole, also die Auswurfsphase des Herzens, beginnt mit einer Anspannungsphase, in der sich die AV-Klappen schließen. Dieser Schluss kommt durch den steigenden Ventrikeldruck zusammen. Pulmonal und Aortenklappe sind zunächst noch geschlossen, daher kommt es durch die muskuläre Kontraktion des Myokards zu einer starken, isovolumetrischen Druckerhöhung. Sobald der Druck in den Kammern den in Aorta bzw. A. Pulmonalis überschreitet, kommt es zu einer Öffnung der Taschenklappen. Der zweite Teil der Systole, die Austreibungsphase hat damit begonnen. Das Blut im Ventrikel wird nun weiter gepumpt, und das Volumen im Ventrikel nimmt ab. Im linken Ventrikel wird beim gesunden Menschen ca. 60 bis 65% des Volumens ausgeworfen, das sich enddiastolisch im Ventrikel befindet. (Kumar V. et al., 2009) Obwohl es durchaus auch Quellen gibt, die eine Ejektion Fraktur bis 70% als physiologisch angeben. (O`Connor S. et al., 2009) Nachdem das Volumen ausgeworfen wurde, kommt es zu einer Entspannung, und damit auch zum Beginn der Diastole. In der isovolumetrischen Erschlaffungsphase entspannt sich die muskuläre Einheit des Herzens, es gibt nun wenig Volumen in den Kammern, und der Kammerdruck fällt unter den Vorhofdruck. Aorten und Pulmonalklappen schließen sich wieder, wo hingegen sich Mitral- und Trikuspidalklappe öffnen. Der 2.Teil der Diastole, die Füllungsphase, beginnt. Dabei wird der Ventrikel wieder mit Blut gefüllt. Ist diese Füllung abgeschlossen, beginnt der Herzzyklus wieder von neuem. (Silbernagl S. et al., 2008) 18 Abbildung 7: Herzphasen Diese Abbildung zeigt die Druckkurve während der Herzphasen. S4-S1 ist hier die Anspannungsphase, S1S2 die Auswurfphase, also der Hauptteil der Systole. S2-S3 ist die Erschlaffungsphase, während S3-S4 die Füllung beschreibt. (Harvey Ressource Center, British Heart Foundation,Mai 2013, Internetquelle: http://harveyresourcecentre.org.uk/Harveyfiles/Harveygdhandsondiagausccardcycle.htm, Mai 2013) 1.6 Pathologische Veränderungen: Vorhofseptumdefekt: Dabei gibt es eine Verbindung zwischen rechtem und linkem Vorhof, z.B. wie bei einem offenen Foramen Ovale. Klinisch ist eine ASD (Atriumseptumdefekt) meist unbedeutend und kaum mit einer schwereren, zyanotischen Störung assoziiert. Es kann lediglich zu paradoxen Embolien kommen. Das heißt, wenn ein Thrombus in der V. Femoralis abgeht, und als Embolus in den rechten Vorhofs gelangt, gibt es nicht nur den Weg durch die Lunge (was zu einer PAE führen kann), sondern auch den direkten hin in das Linksherzsystem zur Aorta bis über die Karotiden ins Gehirn. Dies kann einen schweren Insult (statt einer PAE) auslösen. (Rakhit RD. et al., 2003) Ostium-Secundum Defekt: Ist größer als ein offenes Foramen Ovale, in der Physiologie aber ähnlich. 19 Ebstein Anomalie: Die Ebstein Anomalie ist ein Defekt der Trikuspidalklappe, wobei die Trikuspidalblätter ungewöhnlich tief stehen und auch vergrößert sein können. Es kann sein, dass dies dazu führt, das Blut zurück ins rechte Atrium fließt, und in die Lunge ungenügend Blut fließt. (Bernstein D et al., 2011) Sie ist außerdem mit erhöhter Mortalität assoziiert. Vor allem das Vorhandensein einer Pulmonalstenose bzw. Atresie sind signifikante Faktoren zur Voraussage der Neugeborensterblichkeit bei Ebstein Anomalie. (Yu JJ. et al., März 2013) Ventrikelseptumdefekt: Ventrikelseptumdefekte (VSD) sind die häufigsten angeborenen Herzerkrankungen und kommen ca. bei 12 von 10000 Geburten vor. Er ist außerdem mit anderen Defekten assoziiert und kann durchaus klinische Auswirkungen haben. Es kommt durch den höheren Druck im linken Ventrikel zu einem Fluss vom rechten in den linken Ventrikel. Passt sich nun der rechte Ventrikel an die vermehrte Volumsbelastung an und hypertrophiert, kann es zu Eisenmenger Reaktion kommen (Shunt Umkehr). Der VSD stellt die häufigste Ursache des Eisenmenger Syndroms dar. (Güngör H. et al., 2012) Dabei hat nun der rechte Ventrikel fast gleichen oder sogar höheren Druck als der linke erreicht und es kommt zum Fluss von nicht oxygeniertem, venösem Blut in die Aorta. Dies kann zu schweren Hypooxygenationszuständen des Körpers und damit auch zu Zyanosen führen. 20 Fallot Tetralogie: Gekennzeichnet ist diese Fehlbildung durch 4 Dinge: Einer über dem VSD reitenden Aorta, einer Pulmonalstenose, einem VSD und einer Rechtsherzhypertrophie. Abbildung 8: Fallotsche Tetralogie Dies Abbildung zeigt links ein normales Herz, während rechts das einer Fallotschen Tetralogie dargestellt ist: Die „reitende Aorta“, der VSD, Rechtsventrikuläre Hypertrophie und schließlich die Pulmonalstenose. (National Institute of Health, USA, Juli 2011, Internetquelle:http://www.nhlbi.nih.gov/health/health- topics/topics/tof/, abgerufen Mai 2013) TGA: Unter einer Transposition der großen Gefäße versteht man, dass Aorta und Truncus Pulmonalis vertauscht sind. So entspringt die Aorta dem rechtem Ventrikel und der Truncus Pulmonalis dem linken. Es besteht ein offener Ductus Arteriosus. Persistierender Ductus Arteriosus Botalli: Dabei bleibt die Verbindung zwischen Truncus Pulmonalis und Aorta bestehen. Klinisch verursacht er kaum wesentliche Symptome. Die Schließung kann medikamentös durch Prostaglandinsynthesehemmer wie Ibuprofen und Indometachin induziert. (Leitlinien Gesellschaft für Neonatologie und pädiatrische Intensivmedizin (aufgerufen am 21. Juli 2012) 21 Vor allem bei Frühgeborenen wurde auch Paracatamol versucht (Tekgunduz K.S. et al., 2013), welches aber, laut anderen Studien doch wenig Effekt haben soll. (Allegaert K. et al., April 2013) 1.7 Echokardiografie Die Echokardiographie ist ein nicht-invasives, gut einsetzbares Verfahren, in dem Mittels Ultraschallwellen Strukturen des Herzens dargestellt werden. Diese Schallwellen haben eine sehr hohe Frequenz (1-10 MHz), und liegen damit über dem Hörvermögen des Menschen (<20.000 Hz). Zur Diagnostik werden bis zu 40 MHz eingesetzt. (Wetzke M. et al., 2009) Um Bilder zu Erzeugen, sind physikalische Impulse notwendig. So werden schwingende Druckwellen erzeugt, welche sich mit ca. 1500 m/s im Medium ausbreiten. Das Bild entsteht aus Schallwellen, Schallimpedanz, also dem Widerstand des Gewebes gegen die Wellenausbreitung, und den reflektierten Schallechos. Der Ort des Echos ergibt sich aus der Zeit zwischen Aussenden und Empfangen. Also das Bild entsteht durch Senden und Empfangen des Echos, also nach der Impulsechomethode. Gibt es eine hohe Impedanz, so wird auch stark reflektiert. Da die Schallimpedanz besonders zwischen Luft und Gewebe, bzw. Wasser sehr hoch ist, benötigt die Sonde Gel, damit die Wellen nicht zwischen Haut und Luft reflektiert werden. Die Echogenität beschreibt, wie ein bestimmtes Gewebe Schallwellen reflektiert und zerstreut. Aus der Zeit, die für die Reflexion der Wellen vergeht, kann die Tiefe der jeweiligen Struktur abgeleitet werden. Der Schallkopf ist dabei die wichtigste funktionelle Einheit, er sendet und empfängt. Gesendet werden die Wellen von Piezo Kristallen, welche sich periodisch verformen. Das Bild ergibt sich dann aus den elektronisch verarbeiteten Informationen. (Wetzke, M. et al., 2009) 22 1.7.1 Darstellungsarten A-Mode: A=Ampiltudenmodulation Die Gewebseigenschaften werden als Amplitude über eine bestimmte Zeit dargestellt. Das Echo wird in einem Diagramm gezeigt, auf der x- Achse ist die Eindringtiefe, auf der y-Achse die Echogenität. Je höher die Kurve, umso größer als die Echogenität. Über die Auswerteelektronik erfolgt hier eine zeitabhängige Verstärkung der Signalamplitude. Die Breite der Amplitude lässt auf die tiefe des Reflexionsortes schließen. Klinisch wird der A-Mode in der HNO Diagnostik verwendet, ansonsten jedoch kaum mehr. B-Mode: B= Brightness Modulation Hierbei wird die Ausprägung der Echogenität auf dem Monitor des Gerätes in Graustufen angezeigt. Reflektieren die Strahlen kaum, also bei niedriger Echogenität, sind die Strukturen schwarz dargestellt (zum Beispiel Blut, Urin…). Gibt es eine hohe Reflexion, dementsprechend eine hohe Echogenität, so sieht man die Strukturen weiß. Luft reflektiert Strahlen komplett, und Knochen zu etwa 50 %, sind also sehr hell dargestellt. (Kunert M. et al., 2010) Je mehr reflektiert wird, umso heller. Diese Einstellung gilt als Standard. 1.7.2 Dopplerechokardiografie: Es werden keine Strukturen, sondern es wird eine Geschwindigkeit mittels Doppler dargestellt. Sie dient zur Messung von Fluss- und Myokardbewegungsgeschwindigkeiten, und ist sehr spezifisch bei der Findung von Herzklappenfehlern und Shunts. Auch eignet sie sich zur Beurteilung der diastolischen und systolischen Funktionen der Kammern. Man erhält mittels Doppler eine gute Übersicht der Flussverhältnisse. Im Grunde gibt es drei verschiedene Modalitäten. 23 Farbdoppler: Ein 2-D Verfahren. Als rot dargestellt wird ein Fluss, also eine Strömung, welche sich zum Schallkopf hin bewegt. Vom Schallkopf sich wegbewegende Flüsse werden hingegen blau dargestellt. Kurz: rot auf Schallkopf zu, blau: von Schallkopf weg Besonders geeignet ist der Farbdoppler, um sich eine räumliche Orientierung zu schaffen. Continous wave doppler: (Kontinuierlicher Doppler) Ein Kristall sendet dabei, währen ein anderer empfängt. Flussgeschwindigkeiten lassen sich so gut messen, nur die Messtiefe kann nicht erfasst werden. Pulsed Wave Doppler: (Gepulster Doppler) Ein Impuls wird ausgesandt und dann eine Pause gemacht, bis er wieder zurückkommt. Von der Länge der Pause kann man auf die Messtiefe schließen. Dafür gibt es Limitierungen - sowohl bei hohen Geschwindigkeiten, als auch bei größeren Eindringtiefen. (Kunert M et al, 2010) 1.7.3 M-Mode Der M-Mode, oder auch Motion Mode kann Bewegungsabläufe eindimensional darstellen, und ist meist mit 2D und B-Mode verbunden. Die Stärke des M-Modes ist es, Bewegungen grafisch darzustellen, und an bestimmten Punkten reproduzierbare Messungen durchzuführen. (Kunert M., et al., 2010) Echos einzelner Bilder des B-Modes werden auf eine Zeitachse aufgetragen. 24 1.8 Basisinformation zur TAPSE: Die TAPSE (Tricuspidal Annular Plane Systolic Excursion) ist die Auslenkung des Trikuspidalannulus von Enddiastole zur Endsystole. Sie wird in einem apikalen Vierkammerblick mittels Motion Mode (M-Mode ) der Echokardiografie gemessen, und hält den niedrigsten Punkt der Diastole und den größten in der Systole fest. Bestimmt wird sie im apikalen Vierkammerblick. (Kunert M., et al., 2011) Abbildung 9: Echokardiographie, apikaler Vierkammerblick ( Medizinische Universität Essen, Mai 2013, Internetquelle: http://www.medizin.uni-essen.de/cardio/6_hi_diagnostik.html; abgerufen Mai 2013) Hier wird die Durchführung einer Untersuchung im apikalen Vierkammerblick mittels Echokardiografie dargestellt. In dem gezeigten Schnitt werden auch die Referenzwerte für die TAPSE ermittelt. Die TAPSE dient vor allem als Parameter der systolischen Rechtsventrikulären Funktion und gibt Auskunft über die Funktionalität des Rechtsherzsystems. (Rudski LG et al., JASE 2010) 25 Abbildung 10: Apikaler Vierkammerblick Apikaler Vierkammerblick, (Rudski LG et al., Juli 2010 ,Reproduced from J Am Soc Echocardiogr , 2010:23: 685713) Links ist das Herz mit seinen vier Räumen schematisch dargestellt: Vorne an der Spitze (oben auf der Abbildung) die Herzspitze mit den Ventrikeln, welche durch die Klappen (weiß dargestellt) von den Vorhöfen getrennt werden. Rechts ist das Herz so dargestellt, wie man es tatsächlich mittels Echokardiografie im apikalen Vierkammerblick sehen sollte. Abbildung 11: TAPSE in der Echokardiografie 26 Apikale Vierkammeransicht, A Positionierung Mittels M-Mode, man sieht die Ventrikel, die Vorhöfe und die Klappen, das rote T zeigt die Position der Trikuspidalklappe zwischen rechtem Atrium (A) und Ventrikel (V) B: TAPSE eines Neugeborenen (geborenen in der 36. +2 Gestationswochen), mit einer normalen Herzfunktion. Der gelbe Pfeil zeigt die Auslenkung samt dem Rückschlag der Klappe, ist also zwischen den höchsten und niedrigsten Messpunkten, während die rote Linie die absolute Auslenkung in cm zeigt (Köstenberger et al., 2010 ) 1.8.1 Bisherige Studien und Wissenstand Beim gesunden Erwachsenen sollte diese Auslenkung 2,46 0,5 cm sein. (López-Candales A. et al., 2006), wobei ein Wert kleiner als 16 mm als pathologisch zu betrachten ist. (Rudski LG et al., 2010) Die TAPSE wurde bereits etabliert, um die systolische Rechtsventrikuläre Funktion bei Erwachsenen zu messen. Sie ist leicht zu messen, korreliert mit der rechtsventrikulären Ejektion Fraktion, und hat sowohl eine hohe Spezifität, als auch eine niedrige falsch positiv Rate, um eine pathologische Rechtsventrikuläre Funktion zu entdecken. (Miller D et al., 2004) Auch sind seit Längerem Referenzwerte für das Erwachsenenalter in der Literatur zu finden. (Kaul S. et al. 1984) So wird beispielsweise von Kunert ein Referenzwert von 1822mm beim Erwachsenen angegeben. (Kunert M., et al., 2011) Ebenfalls zeigte die TAPSE in einer Studie eine starke Korrelation zur linksventrikulären Funktion, welche bei kritisch kranken Patienten noch stärker als die zur Funktion des rechten Ventrikels ist. Es wurde daraus geschlossen, dass es weitere Studien zur genaueren Evaluation bedarf. (Lamia B. et al., 2007) Von Vorteil ist die TAPSE auch wegen ihrer leichten Reproduzierbarkeit. Sowohl Amerikanische, wie auch europäische Guidelines empfehlen die TAPSE zur Bestimmung der RV Funktion. (Lang RM., et al., 2005) Eine prospektive Studie bei gesunden Neugeborenen und Kindern (1.Tag bis 18.Lebensjahr,n = 640) zeigte folgende Ergebnisse: Die TAPSE war bei den Neugeborenen mit einem Mittelwert von 0,91 cm (z score +/- 3, 0.56-1.26 cm) gegenüber den 18jährigen mit einem Mittelwert von 2,47cm (z score +/- 3, 1.84-3.10cm) natürlich deutlich geringer. Neben dem Alter zeigte die TAPSE eine positive Korrelation zur Körperoberfläche (Body Surface Area). Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der TAPSE 27 von männlichen und weiblichen Probanden. Damit wurden Referenzwerte der TAPSE für das Neugeborenen und Kindesalter festgelegt. (Köstenberger et al., 2009) Unter anderem belegen auch einige Studien, wie eine Kohortenstudie von Forfia, dass mittels TAPSE sehr gut Rechtsventrikelfunktion und Prognose bei Pulmonal Arterieller Hypertension (PAH) bestimmt werden kann. In einer Kohortenstudie konnte man feststellen, dass bei Erwachsenen ein TAPSE Wert unter 1,8 cm mit größeren systolischen rechtsventrikulären Dysfunktionen assoziiert war. Auch bei Patienten mit pulmonal arteriellen Hypertonus ist die durchschnittliche Überlebensrate weitaus besser bei einer TAPSE über 1,8 cm, als darunter. Die Studie von Forfia besagt zudem, dass für jeden mm, den die TAPSE abnimmt, sich das Risiko an der Pathologie (PAH) zu versterben um 17 %. erhöht (p= 0,006). (Forfia PR, et al. ,2006) Abbildung 12: TAPSE im Vergleich: Gesund/Pulmonale Hypertonie Diese Abbildung zeigt einmal eine TAPSE Messung bei einem gesunden Individuum (links), und einmal bei einem Patienten mit pulmonalem Hochdruck. Der Unterschied ist deultlich erkennbar. Durch den Druck, der bereits in Arteria Pulmonalis sowie im rechten Ventrikel herrscht herrscht, kann sich die Klappe nicht mehr weit öffnen. (Oxfordord Journals, Internetquelle, http://ehjcimaging.oxfordjournals.org/content/early/2010/02/02/ejechocard.jep234/F5.expansion, Mai 2013) 28 2 Methodik 2.1 Patientengut Es wurden bei dem Patientengut von insgesamt 152 gesunde Früh und Neugeborenen die Werte (TAPSE, BSA, Alter in Wochen) verglichen, um eine signifikante Aussage treffen zu können. Die Datenerhebung und Untersuchung der Frühgeborenen erfolgte zur Schonung des Patientenkollektivs, sowie zur Schaffung einer besseren Reproduzierbarkeit ausschließlich durch Prof. Köstenberger, wobei die Patientendaten projektfremden Personen nicht zugänglich gemacht wurden. Das Patientenkollektiv setzte sich aus Frühgeborenen ab der 25+1 SSW, bis zu Normalgeburten und Spätgeburten bis zur 40+6 SSW, welche an der Frühgeburtenstation sowie an der Kinderkardiologie Graz behandelt werden zusammen. Diese Patienten wurden im Rahmen der Abklärung eines Herzgeräusches, oder einer positiven Familienanamnese in Richtung Herzkrankheiten, innerhalb der ersten 2 Lebenstage post partum geschallt. Für die Studie wurden dabei nur die Daten gänzlich Herz-gesunder Frühgeborener verwendet. Die einzigen Ausnahmen stellten Frühgeborene und Neugeborene mit einem PFO (Persistierenden Foramen ovale) mit einem Durchmesser < 2mm, und einem trivialen links-rechts Shunt dar. Diese Patienten wurden ebenfalls in die Studie eingeschlossen. Kinder, die zu klein für ihr Geburtsalter waren, (SGA= Small for Gestation Age) wurden von der Studie ausgeschlossen. Das Gestationsalter der Feten wurde vorab mit Hilfe der erfahrenen Gynäkologen und nach der Geburt erneut bestimmt. Ebenso ausgeschlossen aus der Studie wurden: Alle Kinder mit zu erwartenden Malformationen, mit pulmonalem Hypertonus, mit perinataler Asphyxie, mit einem erheblichen Shunt, mit Abhängigkeit von chronotroper sowie inotroper Medikamenten, und alle mit invasiver Atemtherapie. Zudem wurden über einem Gestationsalter von 28 Wochen alle Neugeborenen ausgeschlossen, welche noch Sauerstoff benötigten. Patienten, welche CPAP als nicht-invasive respiratorische Therapie mit einem Sauerstoffgehalt unter 30 % bekamen, wurden für die Studie zugelassen. 29 2.2 Studienaufbau 2.2.1 Messmethodik Gemessen wird mittels M-Mode im apikalen Vierkammerblick. Dafür wird der Patient in Linksseitenlage gebracht, und die Stelle des Herspitzenstoßes lokalisiert (5. ICR links Medioclavicular). Der Schallkopf wird dort aufgesetzt, sodass er im rechten Winkel zur langen Herzachse steht. Der Schallkopf zeigt dabei nach lateral in Richtung linker Schulter, der linke Ventrikel wird so rechts dargestellt. Dabei können beurteilt werden: Die Herzspitze (Apex), das Septum, linker und rechter Ventrikel, die Vorhöfe und die Klappen. Dieser Schnitt ist hervorragend für die Beurteilung der Mitral- und Trikuspidalklappenfunktion (Insuffizienz durch Doppler Regurgitation) geeignet. Zur Schonung der Patienten und zur Vermeidung von Verzerrungen bei der Aushebung der Daten wurden die Untersuchungen ausschließlich durch Prof. Köstenberger durchgeführt. 2.2.2 Auswertung und statistische Analyse Hauptziel war die Auslenkung der Trikuspidalklappe (TAPSE), bei Neu- und Frühgeborenen. Mithilfe der Werte sollten Referenzwerte des Neugeborenenalters erweitert, bzw. neu erstellt werden. Diese Referenzwerte sollen Aufschluss über die longitudinale rechtsventrikuläre Funktion des Herzens geben. Um die Daten besser vergleichen zu können, wurde eine Datenbank erstellt, in der folgende Werte aufgezeichnet wurden: TAPSE (in cm), Alter (Wochen und Tage), Gewicht und Geschlecht. Auf Basis dieser Werte konnten Aussagen über das Verhältnis der TAPSE zu Alter und Gewicht der Probanden gemacht werden. 30 3 Ergebnisse TAPSE (cm) beobachtet TAPSE (cm) vorhergesagt Wochen n Mittelwert +2SD -2SD Mittelwert +2SD -2SD 25 5 0,40 0,53 0,27 0,42 0,55 0,29 26 6 0,47 0,59 0,34 0,46 0,59 0,33 27 6 0,49 0,63 0,35 0,50 0,63 0,37 28 10 0,56 0,70 0,42 0,54 0,67 0,41 29 4 0,59 0,69 0,49 0,58 0,71 0,45 30 12 0,63 0,68 0,58 0,62 0,75 0,49 31 6 0,66 0,76 0,56 0,65 0,78 0,52 32 10 0,69 0,82 0,56 0,69 0,82 0,56 33 14 0,73 0,86 0,59 0,73 0,86 0,60 34 9 0,76 0,89 0,63 0,77 0,90 0,64 35 11 0,81 0,91 0,70 0,81 0,94 0,68 36 6 0,83 0,99 0,67 0,85 0,98 0,72 37 4 0,89 0,92 0,85 0,88 1,01 0,75 38 15 0,89 1,01 0,78 0,92 1,05 0,79 39 17 0,96 1,11 0,81 0,96 1,09 0,83 40 17 1,03 1,21 0,84 1,00 1,13 0,87 Tabelle 2: Ergebnisse, TAPSE- GA Diese Tabelle enthält die ermittelnden Referenzwerte der 152 Probanden. SD beschreibt die Standardabweichung (Standarddeviation). Der Mittelwert zeigt einen linearen Anstieg. In der 25.SSW liegt der Mittelwert der gemessenen TAPSE mit 0,404 cm (n=5) knapp unterhalb des für dieses Alter geschätzten Wertes. Im Verlauf der Wochen kommt es zu einem Anstieg der Trikuspidalklappenauslenkung. In der 30. Woche liegt der Mittelwert bereits bei 0,658 cm, in der 40. bereits über einem Zentimeter. Aus diesen Ergebnissen lässt sich ein linearer Anstieg der TAPSE mit zunehmenden GA feststellen (p<0,001). 31 3.1 Korrelation der TAPSE mit dem Geburtsalter: Abbildung 13: TAPSE/Geburtsalter Diese Abbildung zeigt das Verhältnis der TAPSE (y-Achse) zum Geburtsalter, den Wochen (x-Achse). Man kann eine relativ lineare Steigung der TAPSE mit dem Alter erkennen. Dabei wurden die Daten von insgesamt 152 Probanden ausgewertet. Die schwarze, durchgehende Linie zeigt den Durchschnitt, die schwarz gestreifte das 95 % Konfidenzintervall (SD +/- 2). 32 3.2 Korrelation von Geburtsalter zu Geburtsgewicht Abbildung 14: Geburtsgewicht/Alter Darstellung des Verhältnisses von Geburtsgewicht in kg ( y-Achse) zum Geburtsalter in Wochen ( x-Achse). Es zeigt eine positive Korrelation. Die schwarze, durchgehende Linie in der Mitte zeigt den Mittelwert, die gestreifte die Standardabweichung. (SD +/- 2). Die Werte wurden dabei von 152 Früh- und Neugeborenen der 25. bis zur 40. SSW ermittelt. 33 3.3 Verhältnis der TAPSE zur Körperoberfläche Abbildung 15: TAPSE/BSA Diese Grafik zeigt das Verhältnis der Körperoberfläche der Früh- und Neugeborenen (BSA= Body Surface Area, in m2) zur Auslenkung der Trikuspidalklappe. (in cm). Auch hier besteht eine positive Korrelation. 34 4 Diskussion 4.1 TAPSE: In den „Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults“ (Rudski LG. et al., Juli 2010) wird die TAPSE als eine Methode zur Messung der Distanz der longitudinalen Exkursion des rechtventrikulären annularen Segments beschrieben. Damit präsentiert die TAPSE die longitudinale Funktion des rechten Ventrikels, entsprechend der MAPSE (Mitral Annular Plane Systolic Excursion) im linken Ventrikel. Es wird impliziert, dass die systolische Funktion steigt, je größer der Anstieg in der Systole ist. In einer Studie von Kaul et al. zeigte die TAPSE einen Zusammenhang mit der Radio Nuklid Angiographie, mit niedrigerer Variabilität bezüglich des Beobachters. (Kaul S et al., 1984) Die TAPSE zeigt sich in einer Studie, in der 750 Patienten mit Herzerkrankungen mit 150 Herzgesunden verglichen wurden, mit einem Cut-off Wert < 17mm als hoch spezifisch. Allerdings gibt es eine eher geringe Sensitivität bei der Differenzierung von anormalen zu normalen Probanden. Es gibt also eine moderate falsch positiv Rate. (Tamborini G. et al., 2007) 4.2 Vorteile der TAPSE: Sie ist einfach, leicht reproduzierbar, verlangt keine optimale Bildqualität, und keine aufwendige Analyse (Rudski LG. et al., Juli 2010). Zudem liefert sie eine gute Auskunft über die Funktion des rechten Ventrikels, und ist hoch spezifisch (Tamborini G. et al., 2007). 4.3 Nachteile der TAPSE: Die TAPSE nimmt an, dass ein einzelnes Segment Aufschluss über die Funktion einer dreidimensionalen Struktur gibt. Die Untersuchung ist zudem streng winkelabhängig, und es gibt keine großen Studien, die Skalierungen und Referenzwerte liefern. (Rudski LG. et al., Juli 2010) Sie hat eine eher niedrige Sensitivität. (Rudski LG. et al., Juli 2010) 35 4.4 Empfehlung für die TAPSE: Es wird empfohlen, die TAPSE als routinemäßigen Parameter zum Abschätzen der Rechtsventrikulären Funktion zu verwenden. (Rudski LG. et al., Juli 2010) Abbildung 16: TAPSE Messung Links: Apikaler Vierkammerblick zur Messung der TAPSE, links oben ist der rechte Ventrikel, links unten der rechte Vorhof. Dazwischen befindet sich die Trikuspidalklappe. Rechts: Genaue Messmethodik der Klappenauslenkung in mm. (Rudski LG. et al., Juli 2010) 36 4.5 TAPSE und MAPSE In einer prospektiven Studie von Bruhl et al. mit 51 gesunden Patienten (mittleres Alter: 41 ± 17 Jahre) wurden TAPSE und MAPSE Werte evaluiert, um auf die intraventrikuläre Relation schließen zu können. Die TAPSE (22.1 ± 2.9 mm) war in dieser Evaluierung um 54.5% größer die MAPSE (14.3 ± 2.6 mm). Es wurde ein stabiles Verhältnis der Ratio von TAPSE/MAPSE über Alter, Geschlecht und BSA gezeigt. (Bruhl SR. et al., 2011) 4.6 Fetale TAPSE Die fetale TAPSE ist eine modifizierte Methode der TAPSE, in der die Auslenkung des Trikuspidalklappenannulus gemessen werden kann. Nur eben beim Fetus im Mutterleib. Hier ist in der Literatur bereits einiges an Datenmaterial vorhanden. So gibt es eine Studie von Messing (2013), in der 341 Feten im Gestationsalter von der 20. bis zur 39 .SSW (der zweiten Hälfte der Schwangerschaft) untersucht wurden, um Referenzwerte der TAPSE für das intrauterine Kind ermitteln zu können. Es wurden dabei STIC-M Mode und konventioneller Modus der TAPSE verglichen. Die konventionelle M-Mode TAPSE wurde dabei mit einem Mittel von 4,1 mm (+/- 0,85) in der 21 SSW bestimmt. Dagegen lag der Mittelwert der Feten in der 39.SSW bei 8,3mm (+/- 0,34). Die STIC f-TAPSE zeigte ähnliche Ergebnisse: 4,2 mm (+/-1,4) für 21 Wochen gegenüber 8,6 mm (+/-1,6) bei 39 Wochen. Die Studie zeigte auch eine positive Korrelation zwischen dem geschätzten Gewicht des Feten (EFW= Estimated Fetal Weight) und der TAPSE. Zwischen männlichen und weiblichen Feten konnte kein signifikanter Unterschied gefunden werden. Die Studienergebnisse lassen daher schließen, dass mit dem Alter der Feten die TAPSE steigt, und auch eine positive Korrelation zum EFW besteht. Die STIC-TAPSE ist mit Maschinen mit speziellen Untersuchungsmodalitäten für den Gynäkologen durchführbar, und liefert ähnliche Werte wie unsere Messungen post partum. (Messing B. et al., 2013) 37 4.7 Systolische Funktion des Rechten Ventrikels: Es gibt bereits einige Studien, welche Referenzwerte für Funktionen des rechten Ventrikels liefern. (Rudski LG. et al., 2010) Dabei haben neben der TAPSE aber auch andere Parameter eine erhebliche Bedeutung: Die RV EF (Rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion) zeigt so beispielsweise, welcher Prozentanteil des Blutes während der Systole ausgeworfen wird. So sollte die EF im rechten Ventrikel um die 58 % betragen. (Rudski LG. et al., 2010) Tabelle 3: Referenzwerte der systolischen RV Funktion Tab.: Normwerte der systolischen Funktion des rechten Ventrikels bei Erwachsenen; LVR: Lower reference value entspricht dem unteren Referenzwert, UVR: Upper reference value dem oberen Wert, und Mean dem Mittelwert. Die Angaben für die TAPSE sind in mm. So ist der Durchschnittswert für die TAPSE, bei einem Kollektiv n, von 2320 Personen (aus 46 Studien) 23mm. RV EF: Rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion, FAC: Fractional Area Change, IVA: Isovolumic Accleration (Abb. 4,Rudski LG. et al., Juli 2010) 4.8 TAPSE Referenzwerte: Beim Fetus: (Messing B. et al., 2013) 21.SSW.: M-TAPSE: 4,1 mm (+/- 0,85) STIC-TAPSE: 4,2 mm (+/-1,4) 39.SSW.: M-TAPSE.: 8,3 mm (+/- 0,34) STIC-TAPSE: 8,6 mm (+/-1,6) 38 Bei Neugeborenen: 0,91 cm (z score +/- 3, 0.56-1.26 cm) (Köstenberger M. et al., 2010) Bei Erwachsenen: TASPE: 18-22 mm (Kunert et al., 2010), <16mm pathologisch (Rudski et al., 2010) Bei 18-Jährigen: 2,47 cm (z-score +/- 3, 1.84-3.10cm) (Köstenberger et al., 2009) Und unsere Ergebnisse der TAPSE für Früh- und Neugeborenen: (mittlere Standardwerte) 25.Woche: 0,40 cm 26.Woche: 0,47 cm 30.Woche: 0,63 cm 35.Woche: 0,81 cm 38.Woche: 0,89 cm 40.Woche: 1,03 cm 4.9 TAPSE und RVEF: Die TAPSE eignet sich sehr gut zur Einschätzung der Rechtsventrikulären Ejektionsfraktion. (r=0.48, P<0.01) (Kjaergaard J. et al., 2006). Zudem erlaubt die TAPSE eine gute Unterscheidung zwischen suffizientem und ungenügendem Auswurfvolumen des rechten Ventrikels. (Speiser U. et al., 2012) Bei dieser Studie von Speiser wurden 75 erwachsene Patienten (58±17 Jahre) untersucht. Das rechte, enddiastolische Volumen lag dabei bei 97 +/- 36 ml (gegenüber einem endsystolischen Volumen von 57+/- 27ml). Die mittlere rechtsventrikuläre EF war 42 +/- 14 %. (Speiser U. et al., 2012) Die MRI-TAPSE lag dabei bei 19±6 mm. Es gab eine deutlich positive Korrelation von TAPSE und RVEF (p<0,01). Die MRI-TAPSE mit 2,5 multipliziert ergab dabei Werte, welche der volumetrischen RVEF sehr nahe kamen. (TAPSE in mm mal 2,5= RVEF). Bei einer TAPSE von 16mm, wäre somit die RVEF 40%. (Speiser U. et al., 2012). Aus dem physiologischen Normbereich der TAPSE von 18 bis 22 mm (Kunert M. et al. ,2011) könnte man so auf eine physiologische RVEF von 45-55 % schlie- 39 ßen. Diese Schlussfolgerung kommt den Referenzwerten für die tatsächliche RVEF sehr nah. (Rudski LG. et al., 2010) 40 5 Schlussfolgerung Wie erwartet nimmt die TAPSE linear der 25. zur 40. Schwangerschaftswoche bei unseren Messungen post partum (p<0,001) zu. Es zeigt sich somit ein linearer Anstieg mit der Zunahme des Geburtsalters. Es gibt auch eine starke Korrelation zum Geburtsgewicht. Bei den 152 Probanden liegt die TAPSE mit einem Mittelwert von 4,0 mm bei Frühgeborenen der 25. Geburtswoche (Standardabweichung ±2: 0,27 - 0,53 cm) gegenüber den Neugeborenen in der 40 Woche, mit einem Mittelwert von 1,03 cm (Standardabweichung ±2: 0,84-1,21cm) deutlich zurück. Die TAPSE ist eine einfache und leicht reproduzierbare Methode, um Auskunft über die Funktion und den Entwicklungszustandes des rechten Herzsystems bei herzgesunden Frühund Neugeborenen zu erhalten. Die Auswertung der 152 Datensätze zeigt diese starke Korrelation zwischen der TAPSE und dem Geburtsalter bzw. Geburtsgewicht. Unsere Daten dienen als Grundlage für weitere Untersuchungen bei herzkranken Früh- und Neugeborenen. 41 Literaturverzeichnis Allegaert K, Anderson B, Simons S, Van Overmeire B. Paracetamol to induceductus arteriosus closure: is it valid? Arch Dis Child; 2013 Apr 20. [Epub aheadof print] PubMed PMID: 23606713 Anderhuber F., Nitsch R., Fanghänel J., Pera F. Waldeyer Anatomie des Menschen. Siebzehnte Aufl. Berlin, New York: Walter De Gruyter Verlag, 2003; 840-873. Bernstein D. Ebstein anomaly of the tricuspid valve. In: Kliegman RM, Behrman RE, Jenson HB, Stanton BF, eds. Nelson Textbook of Pediatrics. 19th ed. Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier; 2011; chap 424.7 Böcker W, Aguzzi A, Heitz PU. Pathologie. Elsevier, Urban & Fischer; 2008 Bruhl SR, Chahal M, Khouri SJ. A novel approach to standard techniques in the assessment and quantification of the interventricular systolic relationship. Cardiovasc Ultrasound; 2011 Dec 20; 9:42. doi: 10.1186/1476-7120-9-42. 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