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Medizinische Fakultät
der
Universität Duisburg-Essen
Aus dem King Faisal Specialist Hospital and Research Centre,
Riad, Saudi-Arabien
und
der Klinik für Pädiatrische Kardiologie
Angiographische Wandveränderungen vor und nach
Ballondilatation der
kongenitalen Aortenisthmusstenose
Inaugural–Dissertation
zur
Erlangung des Doktorgrades der Medizin
durch die Medizinische Fakultät
der Universität Duisburg-Essen
Vorgelegt von
Gudrun Christhilde Mekle
aus Dortmund
2006
Seite - 2 -
Dekan:
Univ.-Prof. Dr. rer.nat. K.-H. Jöckel
1. Gutachter:
Univ.-Prof. Dr. med A. A. Schmaltz
2. Gutachter:
Prof. Dr. med M.O.Galal
Tag der mündlichen Prüfung:
12. Juli 2006
Seite - 3 -
Einleitung
5
1.
Die Aortenisthmusstenose (Koarktation)
6
1.1.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.2.4.
1.3.
1.4.
1.5.
1.5.1.
1.5.2.
1.5.3.
1.5.4.
1.5.5.
1.6.
1.6.1.
1.6.2.
1.6.3.
1.7.
Definition und Häufigkeit
Historie, Anatomie, Embryologie und Ätiologie
Historie
Embryologie
Anatomie
Ätiologie
Verlauf
Klinisches Erscheinungsbild
Diagnostik
Elektrokardiogramm (EKG)
Röntgen Thorax
Echokardiographie
MRT (Magnetresonanztomographie)
Herzkatheter und Angiographie
Therapieoptionen
Die operative Intervention
Ballondilatation
Erweitertes Verfahren
Zielsetzung der Arbeit
6
9
9
9
9
12
13
14
15
14
15
16
17
18
19
19
21
22
22
2.
Patientengut und Methodik
23
2.1.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
Patientengut
Methodik
Herzkatheteruntersuchung und Angiographie
Angiographische Messungen und Beschreibung der Wandveränderungen
vor und nach der Ballondilatation
2.2.3. Statistische Analyse der Daten
23
25
25
3.
Ergebnisse
41
3.1.
3.2
3.3.
3.2.1.
3.3.
Ergebnisse der hämodynamischen Daten
Angiographische Gruppeneinteilung
Ratios
Die Ratio zwischen der Koarktation und dem verwendeten Ballon.
Ergebnisse der angiographischen Messungen und der statistischen
Analyse der gebildeten Ratios
41
42
43
44
27
40
46
Seite - 4 -
4.
Diskussion
51
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
Hintergrund
Prinzip der Dilatation
Einsatz der Ballondilatation bei der Aortenisthmusstenose
Die vorliegende Studie
Unsere Befunde
Ausblick für weitere Studien
Studienvergleich
Schlussfolgerung
51
51
52
55
56
59
60
61
5.
Zusammenfassung
63
6.
Literaturverzeichnis
64
7.
Anhang
76
7.1.
7.2.
7.3.
Tabellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis und DATA SHEET
77
78
80
8.
Ammerkungen
83
9.
Danksagung
84
Seite - 5 -
Einleitung
Die kongenitale Aortenisthmusstenose ist zwar nicht eine der häufigsten
Herzfehler, jedoch im Gegensatz zu anderen Fehlbildungen z.B. mit Hilfe des
Verfahrens der Ballondilatation gut behandelbar. Über die Zeit hat sich zudem in
mehreren Langzeitstudien gezeigt, daß die Inzidenz von Aneurysmen nach
Ballondilatation viel geringer ist als ursprünglich angenommen. Um diesbezüglich
eine Aussage machen zu können, untersuchten wir die Angiogramme von 110
Kindern mit einer kongenitalen Aortenisthmusstenose in einem Zeitraum von 10
Jahren, die sich am King Faisal Specialist Hospital & Research Centre (KFSH &
RC) in Riad, Saudi Arabien einer Ballondilatation unterzogen hatten.
Aufgrund der Vielzahl der Daten und geringer Menge an Aneurysmen änderte sich
der initiale Fokus der Arbeit dahingehend, daß die einzelnen Wandveränderungen
als solches in ihrer Unterschiedlichkeit in den Mittelpunkt traten. Die einzelnen
Wandveränderungen wurden beschrieben und anhand der Klassifizierung eine
Gruppeneinteilung vorgenommen.
Angiogramme ohne Wandveränderungen
bezeichneten wir als die ‚normale’ Gruppe.
Des weiteren
wurden die
Angiogramme der Aorten vermessen und Meßpunkte bestimmt, wobei die
Meßpunkte
der
‚Normalen’
Gruppe
ohne
Wandveränderungen’
mit
den
Meßpunkten der Gruppen mit Wandveränderungen in Beziehung gesetzt wurden.
Anhanddessen wollte man zeigen, daß einige der Wandveränderungen vor und
nach der Ballondilatation vorhanden waren und sich nicht zwangsläufig zu einem
Aneurysma entwickeln mußten. Dies konnte insbesondere für die Gruppe der
‚Vorwölbungen’ gezeigt werden.
Jedoch werden noch weitere Studien vonnöten sein, um anhand der Morphologie
der Aortenwand weitreichende Aussagen machen zu können.
Seite - 6 -
1.
Die Aortenisthmusstenose (Koarkation)
1.1.
Definition und Häufigkeit
Der Begriff ‚Koarkation’ leitet sich von dem lateinischen Wort ‚arctare’ ab und
bedeutet: ‚engmachen’. Als Aortenisthmusstenose (Coarctatio aortae) wird eine
angeborene Enge zwischen dem distalen Aortenbogen und der Aorta descendens
bezeichnet. (Die erworbene Aortenisthmusstenose soll hier unberücksichtigt
bleiben).
Abbildung 1a: Die angeborene Aortenisthmusstenose. (Schematisch
dargestellt.)
Seite - 7 -
Abbildung 1b: Die angeborene Aortenisthmusstenose. (Angiographisch
dargestellt.)
Je nach Literatur wird die Inzidenz dieser angeborenen Gefäßfehlbildung mit 6 – 8
% der angeborenen Herzfehler angegeben. Bei alleinigem Vorliegen einer
Aortenisthmusstenose liegt das Verhältnis von männlichen und weiblichen
Patienten zwischen 2 – 2,5 : 1 . Tritt die Krankheit hingegen im Zusammenhang
mit anderen Anomalien auf, stellt man keinen Geschlechterunterschied in der
Häufigkeit des Auftretens fest (Amplatz und Moller, 1993).
Seite - 8 -
Die Aortenisthmusstenose kann im Zusammenhang mit folgenden Herz- und
Gefäßfehlbildungen auftreten: die Häufigkeit der einzelnen Fehlbildungen variiert
in den einzelnen Quellen:
Bikuspidale Aortenklappe
20% - 40%
Veränderungen der Mitralklappe
25% - 50%
Ventrikelseptumdefekt
28% - 50%
Subvalvuläre Aortenstenose
20% - 26%
Persistierender Duktus arteriosus
30% - 89%
Tubuläre Hypoplasie
57%
Transposition der großen Gefäße
1% - 15%
Aortenklappenstenose
6% - 10%
Tabelle 1: Häufigkeit der einzelnen Fehlbildungen assoziiert mit der
Aortenisthmusstenose. (Zahlen aus (Freedom et al., 1997 und Moss und
Adams, 1995)
Darüber hinaus ist die angeborene Aortenisthmusstenose nicht selten mit
intrakraniellen Aneurysmen oder abnormen Circus Willisi Formationen (ca. 3 –
5%) (Moss und Adams, 1995), sowie anderen Gefäßfehlbildungen des
Aortenbogens
und
der
Interkostalgefäße
(hier
insbesondere
Kollateralgefäßbildung) vergesellschaftet (Freedom et al., 1997).
Zudem findet sich eine Aortenisthmusstenose auch häufig bei dem XO Turner
Syndrom (Nora et al., 1970).
Seite - 9 -
1.2.
Historie, Anatomie, Embryologie und Ätiologie
1.2.1. Historie
Laut S. Jarcho (zitiert nach: (Morriss und McNamara, 1990) in: (Garson et al.,
1990)
wurde
die
erste
anatomische
Beschreibung
einer
angeborenen
Aortenisthmusstenose von dem preußischen Anatom Johann Friederich Meckel
1760 vorgenommen (Freedom et al., 1997).
Eine
der ersten
klinischen Beschreibungen
der Symptomatik bei einer
angeborenen Aortenisthmusstenose findet sich bei Bonnet im Jahre 1903 (Bonnet
1903). Er unterteilte die Aortenisthmusstenose in eine infantile, duktusabhängige
und in eine adulte, duktusunabhängige Form (Rothmann 1998).
1.2.2. Embryologie
Embryologisch entsteht der Teil der Aorta, der sich isthmusartig verengen kann
aus dem linken vierten Aortenbogen, wobei sich nur der Teil des Aortenbogens
daraus herleitet, der zwischen der linken Arteria carotis und der linken Arteria
subclavia liegt (Nichols et al., 1995). Man vermutet, eine Abnormität in der
Entwicklung der Aorta, die üblicherweise zwischen der sechsten bis achten
Gestationswoche liegt (Moller und Neal, 1990)
1.2.3. Anatomie
Rein anatomisch wird zwischen einer umschriebenen und einer mehr diffusen
oder tubulären Form unterschieden. Bei der lokalisierten Form befindet sich die
Verengung
in unmittelbarer Nähe zum Duktus arteriosus. Wenn sie direkt
oberhalb der Einmündung des Duktus beobachtet wird, dann wird sie als präduktal
bezeichnet. Liegt sie genau dem Duktus gegenüber, dann spricht man von einer
juxtaduktalen Stenose und wenn sich die Enge unterhalb der Einmündung des
Duktus befindet, nennt man sie postduktale Aortenisthmusstenose.
Seite - 10 -
Die im deutschen Sprachgebrauch übliche Bezeichnung der präduktalen Stenose
als infantile Koarktation und die der postduktalen Stenose als adulte Form, ist in
der anglo-amerikanischen Literatur verlassen worden. Da die meiste verwendete
Literatur aus dem anglo-amerikanischen Bereich kommt, verwende ich im
folgenden
auch
die
Bezeichnung
der
präduktalen
bzw.
Aortenisthmusstenose.
Abbildung 2: Die präduktale Aortenisthmusstenose.
postduktale
Seite - 11 -
Abbildung 3: Die postduktale Aortenisthmusstenose.
Als weitere eher diffuse Form der Aortenisthmusstenose wird die sogenannte
tubuläre Hypoplasie gezählt, bei der ein langstreckiges Segment der Aorta
unterhalb des Abgangs der linken Arteria subclavia verengt ist.
Seite - 12 -
1.2.4. Ätiologie
Die genaue Ätiologie für die Entstehung einer Aortenisthmusstenose ist
unbekannt, jedoch werden hauptsächlich zwei Entstehungstheorien diskutiert:
Zum einen die Duktusgewebe oder Skoda Theorie, und zum anderen die
hämodynamische Theorie.
Die erstgenannte Theorie geht von einer Verdickung und Vorwölbung der Media in
das Lumen des Gefäßes aus, verursacht durch übriggebliebenes Duktusgewebe,
das sich nach der Geburt zusammenzieht und daher die Enge verursacht
(sogenannte Skodaische Theorie, nach dem Erstbeschreiber Skoda 1841 und
1855; zitiert nach: (Freedom et al., 1997, S. 899; Moss und Adams, 1995 und
Morriss und McNamara, 1990).
Dahingegen
postuliert
die
hämodynamische
Theorie,
daß
sich
die
Aortenisthmusstenose aufgrund von hämodynamischen Störungen im Blutfluß
entwickelt, die zu einer Verminderung desselben durch den fetalen Aortenbogen
und Isthmus führen.
In der fetalen Entwicklung fließen nur etwa 10% des Blutes durch den Isthmus, da
der Hauptanteil vom rechten Ventrikel aus über den Ductus arteriosus geleitet
wird. (Rothmann 1998)
Kommt es nun zu einer zusätzlichen Verminderung des linksventrikulären
Blutflusses durch andere Fehlbildungen wie beispielsweise Ventrikelseptumdefekt
(VSD), tubuläre Hypoplasie oder Obstruktion der linksventrikulären Ausstrombahn,
so kann sich eine Isthmusstenose entwickeln.
Insbesondere läßt sich durch diese Theorie möglicherweise die häufige
Vergesellschaftung der Koarktation mit anderen Fehlbildungen des Herzens und
der Gefäße erklären.
Beide Theorien sind jedoch eher unbefriedigend, da sie die auftretenden
Symptome nur unzureichend erklären (Moss und Adams, 1995).
Seite - 13 -
1.3.
Verlauf
Ist die Aortenisthmusstenose mit weiteren schwerwiegenden Herzfehlern (z.B.
großer VSD, oder Obstruktion des linken Ausflußtraktes) assoziiert, - aber auch
manchmal Neugeborene mit isolierter CoA -
fallen die Neugeborenen in den
ersten Lebenstagen mit akutem Herzkreislaufversagen, Schock und Azidose auf.
Ohne Therapie entwickelt sich rasch ein Multiorganversagen mit Nierenversagen
und nekrotisierender Enterocolitis. Früher verstarben innerhalb des ersten
Lebensjahres
zwischen
60
–
90%
der
erkrankten
Kinder
an
der
Aortenisthmusstenose. (Moss und Adams, 1995 und Sohn et al., 1994).
Obgleich milde Formen der Koarktation erst zwischen dem zweiten und dritten
Lebensjahrzehnt in Form von deutlicher Hypertension der oberen Extremitäten
oder mit einem Herzgeräusch auffällig werden können, ist die generelle
Lebenserwartung
deutlich
eingeschränkt,
da
sich
wegen
des
erhöhten
Kraftaufwandes in der Pumpphase des Herzens langfristig eine Hypertrophie des
linken Herzens mit Linksherzversagen entwickelt.
Eine weitere Spätfolge des arteriellen Hypertonus ist die koronare Herzerkrankung
(KHK) mit der Gefahr des letalen Herzinfarktes. Darüberhinaus treten bei
Patienten mit einer angeborenen Aortenisthmusstenose gehäuft apoplektische
Insulte, Aortenrupturen und intrakranielle Aneurysmablutungen auf.
Im Verlauf der Erkrankung finden sich Überlebensraten von 75% bis zum 20.
Lebensjahr, 50% bis zum 32. Lebensjahr, 35% bis zum 40. Lebensjahr, 25% bis
zum 46. Lebensjahr und 8% bis zum 60. Lebensjahr. (Sohn et al., 1994 und
Campbell 1970)
Seite - 14 -
1.4.
Klinisches Erscheinungsbild
Abhängig vom Ausmaß der Stenose und den begleitenden Herzfehlern finden sich
klinisch asymptomatische Patienten bis hin zu Kindern im kardiogenen Schock.
Bei den Kindern mit relativ wenig Beschwerden wird die Aortenisthmusstenose
meist später durch Zufall entdeckt, wenn sie z.B. über Kopfschmerzen oder
Nasenbluten infolge des erhöhten Blutdrucks klagen oder der Kinderarzt ein
Herzgeräusch wahrnimmt (z.B. ein leises 2–3/6 Systolikum, hörbar zwischen den
Schulterblättern, über dem Apex (bei assoziiertem Mitralklappenprolaps) oder über
dem Gebiet der Aorta (infolge des arteriellen Hypertonus oder bei bikuspidaler
Aortenklappe) (Amplatz und Moller, 1993; Sohn et al., 1994).
Bei Neugeborenen und Kindern mit höhergradiger Stenose und begleitenden
Herzfehlern kann sich ein Herzversagen langsam oder plötzlich entwickeln, meist
initial gekennzeichnet durch Dyspnoe bzw. Orthopnoe und durch einen Infekt des
Respirationstrakt ausgelöst.
Befinden sich die Kinder im kardiogenen Schock gibt es keine wesentlichen
Blutdruckunterschiede zwischen den oberen und unteren Extremitäten und es sind
auch keine Herzgeräusche zu hören. Jetzt beobachtet man auch eine periphere
Ausschöpfungszyanose, aufgrund der schlechten Sauerstoff (O2) Versorgung des
Gewebes. Normalisiert sich das Herzkreislaufsystem, steigt auch der Blutdruck
wieder an mit unterschiedlichen Drücken zwischen der oberen und der unteren
Extremität. Auch das leise Systolikum hört man wieder zwischen den
Schulterblättern. (Amplatz und Moller, 1993)
Seite - 15 -
1.5.
Diagnostik
Um die Verdachtsdiagnose der kongenitalen Aortenisthmusstenose zu bestätigen,
werden folgende Untersuchungsverfahren verwendet:
1.5.1. Elektrokardiogram (EKG)
Elektrokardiographisch
rechtsventrikulären
wird
bei
Hypertrophie,
Neugeborenen
später
meist
dann
Zeichen
der
linksventrikuläre
Hypertrophiezeichen festgestellt. Bei großem Ventrikelseptumdefekt (VSD) treten
im Elektrokardiogramm (EKG) biventrikuläre Hypertrophiezeichen auf.
1.5.2. Röntgen Thorax
Im Röntgen Thorax finden sich oft Zeichen eines vergrößerten linken Ventrikels,
sowie – vor allem nach dem achten Lebensjahr - eventuelle kaudal gelegene
Rippenusuren als Zeichen der dilatierten Interkostalgefäße (Nichols et al., 1995).
Seite - 16 -
1.5.3. Echokardiographie
Diesbezüglich ist das Verfahren der Echokardiographie aussagekräftiger, denn bei
Kindern ist die Aortenisthmusstenose echokardiographisch in der Regel gut zu
beurteilen. Wird des weiteren die Dopplerfunktion zu Hilfe genommen, so läßt sich
die hämodynamische Relevanz der Koarktation anhand des systolischen und
diastolischen Druckgradienten bestimmen (Moss und Adams, 1995; Simpson et
al., 1988).
Abbildung 4: Echokardiographie einer Aortenisthmusstenose und 2-D&CW
Doppler Darstellung.
Seite - 17 -
1.5.4. MRT (Magnetresonanztomographie)
Sowohl die Magnetresonanztomographie als auch die Computertomographie
gewinnen als nicht invasive Untersuchungsmethoden zunehmend an Bedeutung
(Bank et al., 1987).
Das MRT ermöglicht die Messung der Herzfunktion, die Quantifizierung von
Klappen- und Shuntvitien sowie die Untersuchung von Kardiomyopathien
(Sandstede et al., 1999) bis hin zu Perfusions- und Vitalitätsdiagnostik am
schlagenden Herzen. Sie ist zudem sehr gut zu Verlaufskontrollen nach
herzchirurgischen Eingriffen einsetzbar, da dann die Schallbedingungen für eine
Echokardiographie meist schwierig werden (Rickers et al., 2001).
Abbildung
5:
MRT
Aortenisthmusstenose.
vom
Thorax.
Die
Pfeile
markieren
eine
Seite - 18 -
1.5.5. Herzkatheter und Angiographie
Bleiben nach der Diagnostik mit Hilfe von Echokardiographie, Röntgen, NMR, etc.
wichtige Fragen offen, insbesondere im Hinblick auf Begleitläsionen des Herzens,
so
empfiehlt sich die
Durchführung einer Herzkatheteruntersuchung
mit
Angiographie und gleichzeitiger Interventionsmöglichkeit.
Hierdurch können die exakte Anatomie der Coarctation, der Zustand des Duktus
arteriosus, die Kollateralgefäße sowie weitere Herzfehlbildungen angiographisch
dargestellt werden (Moss und Adams, 1995)
Abbildung 6: Angiographische Darstellung einer Aortenisthmusstenose.
Seite - 19 -
1.6.
Therapieoptionen
1.6.1. Die operative Intervention
Indikationen
zur
operativen
Arbeitsgemeinschaft
der
Therapie
nach
den
Wissenschaftlichen
Leitlinien
der
Medizinischen
Fachgesellschaften (AWMF) (www.leitlinien.net) sind:

Systolischer Druckgradient zwischen oberer und unterer Extremität über 20
mmHg.

Geringer Druckgradient bei gut ausgebildetem Kollateralkreislauf oder weit
offenem Duktus.

Arterielle Hypertonie in der oberen Körperhälfte.

Diastolischer Run-off in der Dopplerechokardiographie.
Eine relative Kontraindikation ist eine schwere Herzinsuffizienz.
Allerdings wird in der Weltliteratur ein systolischer Druckgradient unter 20 mmHg
als guter Therapieerfolg bezeichnet.
Für die chirurgische Therapie der kongenitalen Aortenisthmusstenose werden im
wesentlichen
folgende
operative
Verfahren
mit
unterschiedlichen
Vorgehensweisen eingesetzt: (Thieme 1999; Cohen et al., 1989 und AWMF
Leitlinien (http://www.uni-duesseldorf.de )), wobei einige Verfahren verlassen
worden sind.
Seite - 20 -
-
Resektion und End-zu-End-Anastomose nach Crafoord und Nylin (1945)
(Operative Beseitigung der Stenose (unter möglichst kompletter Entfernung
des Ductus Gewebes) und End-zu-End Anastomose der Aorta)
(Standard OP im Neugeborenen, Säuglings- u Kleinkindalter)
-
Subclavian-flap OP nach Waldhausen (1966) (Einnähen der linken Arteria
subclavia)
-
Resektion und Überbrückung durch Protheseninterposition nach Gross
(Vorwiegend bei Adoleszenten und Erwachsenen)
-
Die direkte oder indirekte Isthmusplastik nach Vosschulte (1957) (Vosschulte
1957) (Bei langstreckigen Stenosen durch Kunststoffpatch)
-
Die Anlage eines Prothesenbypasses
-
Erweiterte Resektion (‚Extended Resection’).
Die OP Letalität ist abhängig vom Lebensalter und dem Vorliegen assoziierter
kardialer Fehlbildungen. Bei isolierter Aortenisthmusstenose liegt die Letalität
unter 1 %. Bei OP innerhalb der ersten drei Lebensmonate liegt die ReStenosierungs-Inzidenz
bei
etwa
20-25%.
Nach
Vollendung
des
ersten
Lebensjahres liegt die Inzidenz bei etwa 5-10%.
Eine weitere mögliche Komplikation ist die Paraplegie der Beine infolge einer
Hypoperfusion des Rückenmarkes. Die Inzidenz liegt bei etwa 0,4 %.
Darüberhinaus
können
Probleme
mit
der
Armdurchblutung
nach
einer
Waldhausen-Plastik im Säuglingsalter auftreten (Thieme 1999).
Grundsätzlich ist eine frühzeitige Korrektur des Defektes das erwünschte Ziel
einer Therapie, um Spätfolgen, vor allem die des arteriellen Hypertonus zu
vermeiden (Saba et al., 2000).
Abzuwägen bleibt hierbei jedoch das Alter (Rao et al., 1994) und die klinische
Verfassung des Kindes, sowie mögliche Komplikationen und Spätfolgen. Ein
idealer Operationszeitpunkt ist zwischen dem 2. und 5. Lebensjahr, da das Risiko
für Komplikationen und Spätfolgen relativ gering sind (unter 6%) (Thieme 1999).
Seite - 21 -
Im
Anschluß
an
jedwede
Behandlung
schließen
sich
regelmäßige
Kontrolluntersuchungen durch Kinderkardiologen an, sowie eine medikamentöse
Behandlung des eventuell fortbestehenden Hypertonus.
Bei
Reststenosierung
sollte
eine
erneute
invasive
Diagnostik
mit
ggf.
Ballondilatation erfolgen (Daehnert et al., 1997; Rao et al., 1996).
1.6.2. Ballondilatation
Als zweite Therapiemöglichkeit gesellte sich zur Operation in den letzten 20
Jahren auch die Ballondilatation der Aortenisthmusstenose hinzu (z.B.: (Singer et
al., 1982; Finley et al., 1983; Lock et al., 1983; DeLezo et al., 1984; Wren et al.,
1987; Rao und Chopra 1991; Galal et al., 1994 und Huggon et al., 1994),
nachdem dieses Verfahren 1982 durch J.S.Kan zunächst Anwendung in der
Aufdehnung der valvulären Pulmonalstenose gefunden hatte (Kan et al., 1982).
(Siehe auch Kapitel 4.1 Hintergrund).
Drei Jahre zuvor war in der post-mortem Studie von Sos et al. erstmalig die
Möglichkeit der Dilatation einer Aortenisthmusstenose per Ballon demonstriert
worden (Sos et al., 1979).
Zunächst
hatte
diese
Therapie
keinen
etablierten
Platz
neben
der
Behandlungsmöglichkeit der chirurgischen Intervention. Zum einen fürchtete man
die Aneurysmabildung und zum anderen die, gemessen an der OP relativ hohe
Restenoserate, die häufig eine erneute Intervention erforderte. (Beekman und
Rocchini, 1987)
Im weiteren zeitlichen Verlauf fand das Verfahren der Ballondilatation in der
Aufdehnung von Reststenosen nach Operation der Aortenisthmusstenose breite
Verwendung (Kan et al., 1983; Rao et al., 1990 und Rao 1996).
Seite - 22 -
1.6.3. Erweitertes Verfahren
In letzter Zeit trat dann wie bei einer Perkutanen transluminalen coronaren
Angioplastie (PTCA) vor allem bei Erwachsenen die Stentimplantation hinzu.
(Ebeid et al., 1997; Ewert et al., 2005; John et al., 2000 und Burkhard-Meyer et al.,
1997).
Diese kann bei älteren Kindern und Erwachsenen in geeigneten Fällen die
bessere Alternative zur operativen Behandlung sein. Limitierend für die
Anwendung ist noch zu erwartendes Wachstum, die Größe des erforderlichen
Gefäßzuganges und die Flexibilität derzeit verfügbarer Stents wie in einer Studie
mit 26 Patienten zwischen 11 und 54 Jahren aus Leipzig gezeigt werden konnte
(Daehnert et al., 2005).
In 24 von 26 Fällen gelang die komplette Beseitigung der behandelten
Gefäßstenosen; bei der Rekatherisierung von 15 Patienten zeigte sich keine
Spätdislokation
der
Stents,
keine
Aneurysmaentwicklung
und
keine
Restenosierung. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich in den Studien von Ebeid
(Ebeid et al., 1997) , Ewert (Ewert et al., 2005). und John (John et al., 2000) .
1.7.
Zielsetzung der Arbeit
Im Gegensatz jedoch zu den anderen Veröffentlichungen liegt der Fokus dieser
Arbeit nicht primär auf den Langzeitergebnissen, sondern darauf, daß wir versucht
haben, die angiographisch sichtbaren Wandveränderungen der CoA vor und nach
Angioplastie darzustellen und zu klassifizieren. Dabei beobachteten wir, daß sich
die Wandveränderungen stark unterscheiden und generell Probleme bei der
qualitativen Unterteilung der einzelnen Wandveränderungen auftauchen.
Dies bewog uns, eine möglichst klinisch relevante Aufstellung bzw. Einteilung
vorzunehmen, denn diese Differenzierung könnte von ausschlaggebender
Bedeutung für den Patienten sein, insofern als daß man aufgrundessen Aussagen
über den Erfolg der Ballondilatation im vorhinein treffen könnte.
Seite - 23 -
2.
Patientengut und Methodik
2.1.
Patientengut
In einem Zeitraum von ca. 10 Jahren wurden mehr als 110 Kinder mit einer
kongenitalen Aortenisthmusstenose in der kinderkardiologischen Abteilung des
King Faisal Specialist Hospital in Riad, Saudi Arabien mit dem Verfahren der
Ballondilatation behandelt. Da einige Angiographien der Untersuchungen aufgrund
des Alters des Materials nicht mehr verwendet werden konnten, wurden insgesamt
angiographische Filme von 110 Patienten zur Beurteilung ausgewählt. Von einigen
untersuchten Kindern gibt es bis zu fünf Angiographien, d.h. auch follow-up
Untersuchungen über mehrere Jahre.
Das mittlere Alter der Kinder lag zwischen 0,5 und 192 Monaten. Der Mittelwert
lag bei 48,3 Monaten. In dem Bereich kommt die Standarddeviation des
Mittelwertes auf 53,5 Monate.
Das Gewicht der Kinder, soweit vermerkt, lag zwischen 2,1kg und 63 kg. Der
Mittelwert betrug 14,1 kg, die Standarddeviation des Mittelwertes auf 11,9 kg.
Kinder mit sehr komplexen Herzfehlern wie ‘Single ventricle’, Transposition der
großen Gefäße oder mit einem hypoplastischen Linksherzsyndrom wurden nicht
dem Verfahren der Ballondilatation unterzogen.
Anzahl der Nachuntersuchungen
Von den 110 in die Studie aufgenommenen Kinder wurden 79 einmal und 30 von
ihnen ein zweites Mal in unserer Klink nachuntersucht. 8 Kinder wurden ein drittes
Mal katheterisiert und 3 der Kinder ein viertes Mal. 41 der Kinder erhielten keine
invasive Nachuntersuchung.
Seite - 24 -
Klinischer Zustand der Patienten
Insgesamt wiesen alle behandelten Kinder eine Hypertension der oberen
Extremitäten auf und litten unter Herzinsuffizienz.
Da einzelne Zahlen nicht wichtig für unseren Fokus waren, sei nur erwähnt, daß
sich einige begleitende Fehlbildungen fanden : wie z.B. Aortenstenose,
Aorteninsuffizienz, persistierender Ductus arteriosus und Ventrikelseptumdefekt
(VSD) .
Allgemeine Untersuchungen vor der Ballondilatation
Die Kinder wurden der Behandlung einer Ballondilatation unterzogen, nachdem
sie aufgrund von klinischen Symptomen wie Adynamie, Schwäche, Dyspnoe,
Zyanose etc. meist in peripher gelegenen Krankenhäusern vorstellig geworden
waren. Anschließend wurden sie dann in das King Faisal Spezialist Hospital &
Research Centre überwiesen.
Hier wurde nach körperlicher Untersuchung mit Hilfe technischer Methoden wie
Elektrokardiogramm, Echokardiographie, Rö-Thorax und Kernspintomographie bei
allen in die Studie aufgenommenen Kindern die Diagnose einer kongenitalen
Aortenisthmusstenose gestellt.
Vor der Katheteruntersuchung wurden durch Laborwerte Gerinnungsstörungen,
eingeschränkte Nierenfunktion und Entzündungen ausgeschlossen. Grundsätzlich
wird nach den kardiologischen Voruntersuchungen wie Elektrokardiogramm,
Echokardiogramm
und
eventuell
Herzkatheteruntersuchung gestellt.
NMR,
die
Indikation
zur
Seite - 25 -
2.2.
Methodik
2.2.1. Herzkatheteruntersuchung und Angiographie
Die Herzkatheteruntersuchung selbst wurde in standardisierter Form durchgeführt:
(Rao 1986; Rao 1991 und Galal et al., 2003).
Vor Beginn der Untersuchung erhielten die Kinder und Säuglinge eine
gewichtsadaptierte Sedierung ( 0,1 ml/ kg KG einer Routinelösung mit Demerol,
Phenergan und Thorazine). Während der Untersuchung wurde bei Bedarf mit
Midazolam 0.1mg/kg oder Ketamin 0.5 – 1 mg/kg nachgesteuert.
Eine
Überwachung
der
Kreislaufparameter
und
O2
Sättigung
erfolgte
kontinuierlich. Eine Intubationsnarkose war nur in seltenen Fällen erforderlich.
Bei
der
eigentlichen
Herzkatheteruntersuchung
erfolgte
zunächst
nach
Desinfektion und Lokalanästhesie die perkutane Punktion der Vena femoralis,
wobei in Seldingertechnik der Katheter (meist 4 - 5 French ) über eine Schleuse
unter Bildwandlerkontrolle bis in den Pulmonalarterienhauptstamm vorgeschoben
wurde. Hier wurden die Drücke der Arteria pulmonalis und des rechten Herzens
(Vorhof und Ventrikel) gemessen.
Anschließend wurde ebenfalls in Seldinger Technik die Arteria femoralis mit einem
4 - 5 French Pigtail oder Multipurpose Katheter punktiert und mit dessen Hilfe
werden die Drücke in der Aorta ascendens und descendens und im linken
Ventrikel gemessen. Dabei wurde die Aorta nach Kontrastmittelgabe und unter
Bildwandlerkontrolle in zwei Projektionen AP (anterior-posterior) und LAO (left
anterior oblique) dargestellt.
Zur
Wahl
der
notwendigen
Ballongröße
wird
der
Durchmesser
des
Katheterschaftes als Orientierung genommen und mit dessen Hilfe wird der wahre
Durchmesser der Aorta descendens in Höhe des Diaphragmas gemessen und
ermittelt. Dieser Durchmesser sollte aufgrund der Gefahr einer Aortenruptur nicht
überschritten werden (Rao 1983; Rao 1986 und Rao 1988).
Seite - 26 -
Intervention
In den Angiographiekatheter wird ein flexibler Draht eingeführt, über den nach
Entfernen des Angiographiekatheters der Ballonkatheter eingebracht wird. Ist
dieser über der Stenose plaziert, wurde der Ballon mit einer Mischung aus
Kochsalz und Kontrastmittel in einem Verhältnis von 3:1 auf ca. 3 - 8 atü inflatiert
und die Stenose 5 - 10 sec. lang dilatiert.
Nach
erneutem
Katheterwechsel
wurde
mittels
Cineangiographie
der
Dilatationserfolg anhand des Verlaufs der poststenotischen Druckverhältnisse
begutachtet.
Zu keiner Zeit sollte die dilatierte Stelle mit einem Draht passiert werden, um das
Auftreten einer Aortendissektion zu vermeiden. Dies war auch bei keinem der
Patienten der Studie der Fall. Zu keiner Zeit wurde mit dem Katheter über der
dilatierten Stelle manipuliert (Ray et al., 1992).
Nach erfolgter Dilatation und Angiographie wird anschließend durch den Rückzug
des Katheters der Druckgradient über der dilatierten Enge ermittelt und schließlich
der Katheter entfernt und ein Kompressionsverband über der Punktionsstelle
angelegt. In den meisten Fällen können die Kinder einige Stunden nach dem
Eingriff entlassen werden.
In bezug auf die Komplikationen nach dem Eingriff der Ballondilatation haben wir
uns auf die Bildung von Aneurysmen beschränkt.
Seite - 27 -
2.2.2. Angiographische Messungen und Beschreibung der
Wandveränderungen vor und nach der Ballondilatation
Gruppeneinteilung anhand der Angiogramme
Zunächst wurden die Cine-Angiogramme aller behandelten Kinder vor und nach
der Dilatation durchgesehen. Einige der Filme konnten aufgrund des Alters des
Materials nicht mehr verwendet und andere nicht aufgefunden werden. Insgesamt
wurden angiographische Filme von 110 Patienten zur Beurteilung ausgewählt.
Die Cine-Angiogramme der Katheteruntersuchungen wurden als Grundlage
genommen. Diese wurden in anterior-posterior (AP) und lateraler Position (LAO)
sorgfältig durchgesehen, durchgepaust und anschließend vermessen. Bei der
Durchsicht aller Angiogramme fielen unterschiedliche Wandveränderungen auf.
Diese wurden der Morphologie nach kategorisiert, wobei versucht wurde,
Definitionen zu erarbeiten, anhand derer eine Gruppenzuordnung vorgenommen
wurde.
Name der Gruppe Definition
ALL
Alle Patienten
Aneury
Gruppe der Aneurysmen
Duct
Erneute Öffnung des Ductus arteriosus
Irregu
Unregelmäßigkeit an der Aorteninnenwand
Nbulge
Neu entstandene Ausbeulung der Wand
Tear
Erheblicher Einriß der Außenwand der Aorta u.
Eine unregelmäßige Vorwölbung
Normal
Gruppe der ‘Normalen‘ ohne Wandveränderungen außer der Coarctation
Coanorm
Alle Patienten abzüglich der Gruppe der
‘Normalen‘
Change
Gruppe der Aneurysmen und der Einrisse
(inklusive der unregelmäßigen Vorwölbungen)
Norbul
Gruppe der Normalen, der neuen Ausbeulungen und der Aortenunregelmäßigkeiten
Tabelle 2: Gruppeneinteilung nach Durchsicht der Angiogramme.
Seite - 28 -
Differenzierung der verschiedenen Wandveränderungen:
1. Gruppe der ‚NORMALEN’ Angiogramme ohne Wandveränderung außer der
aufgeweiteten Aortenisthmusstenose. Die Aortenwand stellt sich glatt berandet
ohne Irregularitäten dar.
Abbildung 7: Beispiel aus der Gruppe der NORMALEN (Angiogramme ohne
Wandveränderungen).
Seite - 29 -
2. Gruppe der ANEURYSMEN
Als Aneurysma bezeichneten wir eine sackähnliche Vorwölbung oder fusiforme
(spindelförmige) Dilatation mit mehr als 50% des Durchmessers der Aorta
descendens.
Abbildung 8: Beispiel aus der Gruppe der ANEURYSMEN.
Seite - 30 -
3. Gruppe der VORWÖLBUNGEN (BULGE)
Eine schmale Vorwölbung entweder anterior/posterior medial oder lateral vor oder
hinter
der
Coarctation
vor
oder
nach
der
Abbildung 9: Beispiel aus der Gruppe der VORWÖLBUNGEN.
Ballondilatation.
Seite - 31 -
4. Gruppe der AORTENEINRISSE (TEAR)
Ein Einriß der Intima und Wandschaden innerhalb der allgemeinen Kontur der
Aorta .
Abbildung 10: Beispiel aus der Gruppe der AORTENEINRISSE .
Seite - 32 -
5. Gruppe des DUCTALEN DIVERTIKULUMS
Umschriebene Tasche an der Stelle der Duktusampulle.
Abbildung 11: Beispiel aus der Gruppe des DUCTALEN DIVERTICULUMS.
Seite - 33 -
6. Gruppe der AORTENUNREGELMÄßIGKEITEN (IRREGULARITIES)
Ausgeprägter Einriß der Intima außerhalb der Aortenkontur.
Abbildung
12:
Beispiel
AORTENUNREGELMÄSSIGKEITEN.
aus
der
Gruppe
der
Seite - 34 -
7. Gruppe des NEUEN DUCTUS ARTERIOSUS
Ein mit kontrastmittelgefüllter PDA mit Links-Rechts-Shunt nach Ballondilatation
(von der Aorta zur Pulmonalarterie).
Abbildung 13: Beispiel aus der Gruppe des NEUEN DUCTUS ARTERIOSUS.
Seite - 35 -
Meßpunkte an allen Angiogrammen
In Anlehnung an die Studie von Rao (Rao and Carey 1989) über das Remodeling
der Aorta, in der er fünf Punkte der Aorta als Ausgangspunkt für seine
Überlegungen genommen hatte, erfolgte die Abmessung von als relevant
erachteten Abschnitten der Aorta wie die aszendierende Aorta, die Koarktation,
die deszendierende Aorta in Höhe des Diaphragmas und zusätzlich der
Aortendurchmesser am Aortenbogen (Transverse Arch).
Zudem wurden noch der Isthmus high (Messung des Isthmus unterhalb der linken
Arteria subclavia) und der Isthmus low abgemessen. Dieser letztgenannte
Meßpunkt wurde folgendermaßen bestimmt: Zunächst maßen wir den Abstand
zwischen der Koarktation und dem Isthmus high. Anschließend berechneten wir
20 % dieses Abstandes und setzten den Isthmus high bei einem Fünftel des
Abstandes oberhalb der Koarktation fest.
Die Meßpunkte sind noch mal tabellarisch aufgeführt und in der folgenden
Beispielzeichnung dargestellt:
ASC AO
Ascendierende Aorta
Messung proximal der Arteria brachiocephalica
TRANS ARCH
Aortenbogen
Messung zwischen der linken Arteria carotis u.
der linken Arteria subclavia
ISTHMUS HI(GH)
Messung des Isthmus direkt unterhalb der linken
Isthmus (hoch oberhalb der Arteria subclavia
Koarktation angesetzt)
ISTHMUS LO(W)
Isthmus (tief angesetzt,
oberhalb der Koarktation)
Messung bei 20% des Abstandes zwischen der
Aortenisthmusstenose u. dem Isthmus high
oberhalb der Koarktation
COARCTATION
Aortenisthmusstenose
Messung des engsten Durchmessers der
Aortenisthmusstenose
DESC(ENDING) AO(RTA)
Descendierende Aorta
Messung des Aortendurchmessers 20% unterhalb
der Aortenisthmusstenose
DESC(ENDING) AO(RTA)
DIA(PHRAGMA)
Descendierende Aorta am
Diaphragma
Auf der Höhe des Diaphragmas gemessen
Tabelle 3: Angiographische Meßpunkte.
Seite - 36 -
Beispielzeichnung mit den Meßpunkten
Abbildung 14: Die verschiedenen Messpunkte an jedem Angiogramm.
Seite - 37 -
BEISPIEL
So finden sich z.B. für das Angiogramm des Patienten Nr. 269586 aus der Gruppe
der Vorwölbungen folgende Werte:
Zunächst wurden die sieben Meßpunkte (Asc. Ao., Trans Arch, Isthmus high
and low, Koarktation, Desc Ao und Desc Ao Diaphr.), inclusive Katheter- und
Ballongröße, sowohl in der AP als auch in der LAT Ansicht vor und nach der
Dilatation ausgemessen und notiert:
Measured Diameter:
AP
LATERAL
Before
After
Before
After
cath
4
4
6
6
Asc Ao
23
22
29
29
Trans arch
13
13
15
10,5
Isth Hi
13
17
14
14
Isth lo
9
11
13
14
Coact
5
8
6
12
Desc Ao
15
15
18
17
Desc Ao Dia
18
18
22
24
Die berechneten Ratios der verschiedenen Meßpunkte an der Aorta
Um die Veränderungen der Aortenwand weiterhin einzugrenzen und eventuell
Rückschlüsse
auf
die
Ursachen
zu
ziehen,
wurden
die
ausgewählten
Aortendurchmesser in Bezug zum verwendeten Ballonkatheter gesetzt, um
dadurch ein ‚’Verhältnis’, eine Ratio, zu erhalten.
Seite - 38 -
Auf unser Beispiel übertragen, heißt das, daß wir mit den sieben Meßpunkten
(Asc. Ao., trans Arch, Isthmus high and low, Koarktation, Desc Ao und Desc
Ao Diaphr.) und dem Ballon jeweils eine Ratio bildete.
Dies sollte die einzelnen Daten vergleichbarer machen.
Es ergaben sich für das Beispielangiogramm (Patient 269586) folgende Werte:
RATIOS
AP
LATERAL
Asc Ao / balloon
0,6
0,7
Transv Arch / balloon
1,1
1,4
Isth hi / balloon
1,1
1,5
Isth lo / balloon
1,6
1,7
Coarct / balloon
2,9
3,6
Desc Ao / balloon
1,0
1,2
Desc Ao Dia / balloon
0,8
1,0
All diese Berechnungen wurden für jedes einzelne Angiogramm durchgeführt und
auf einem eigens dafür entwickelten DATA SHEET (siehe Anhang) notiert.
Die Daten einer Gruppe wurden gemäß ihrer Gruppenzugehörigkeit in einer Datei
zusammengefaßt.
Seite - 39 -
Ausgewählte Ratios
In der Arbeit von Hornberger, Weintraub, Sahn et alii (Hornberger et al., 1992) in
der sie echokardiographische Messungen an fötalen Aorten durchführten, wird auf
die Bedeutung des Aortenbogens (Transverse Arch) für die eventuelle
Entwicklung von Herzfehlern hingewiesen.
Zudem berichtete Rao in seiner Arbeit über die Risikofaktoren für eine
Rekoarktation insbesondere über die Bedeutung des Isthmus low (Rao und
Koscik, 1995)
Da wir ebenfalls die Meßpunkte des Aortenbogens (Transverse Arch) und des
Isthmus low (Hornberger et al., 1992) und (Rao und Carey, 1989) als am ehesten
aussagekräftig im Hinblick auf einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen
den als ‚Normal’ bezeichneten Aorten und den Aorten mit Wandveränderungen
ansahen, wählten wir sie für die statistische Analyse aus (Galal et al., 2003).
In einem weiteren Schritt wurden dann die Meßpunkte des Aortenbogens
(Transverse arch) und der des Isthmus low in bezug zur Deszendierenden Aorta
direkt oberhalb des Diaphragmas, an der Stelle ihres größten Durchmessers
gesetzt.
Zusätzlich nahmen wir die Ratios vor und nach der Ballondilatation in die
statistische Analyse auf.
Seite - 40 -
Folgende Messungen wurden für die Statistik ausgewählt:
-
Ratio Ballon/Transverse arch
(Das Verhältnis des Ballonkatheters zum Aortenbogen)
-
Ratio Transverse arch/DAD/Ap/before
(Das Verhältnis des Aortenbogens zu der Descendierenden Aorta in der
anterior-posterior Projektion, vor der Dilatation)
-
Ratio Tranverse arch/DAD/Ap/after
(Das Verhältnis des Aortenbogens zu der Descendierenden Aorta in der
anterior-posterior Projektion, nach der Dilatation)
-
Ratio Isthmus low/DAD/Ap/before
(Das Verhältnis des niedrig gelegenen Isthmus zu der Deszendierenden Aorta
in der anterior-posterior Projektion, vor der Dilatation)
-
Ratio Isthmus low/DAD/Ap/after
(Das Verhältnis des niedrig gelegenen Isthmus zu der Deszendierenden Aorta
in der anterior-posterior Projektion, nach der Dilatation)
All diese Berechnungen wurden für jedes einzelne Angiogramm durchgeführt und
die Daten gemäß der Gruppenzugehörigkeit in einer Datei zusammengefaßt.
In der anschließenden statistischen Untersuchung sollte dann gezeigt werden, ob
sich ein signifikanter Unterschied zwischen den als ‚’NORMAL` (Gruppe ohne
Wandveränderungen nach der Ballondilatation) bezeichneten Angiogrammen, und
den anderen Gruppen mit Wandveränderungen ableiten ließ.
2.2.3. Statistische Analyse der Daten
Um zu prüfen, ob es einen signifikanten Unterschied zwischen der Gruppe der
‚Normalen’ (d.h. ohne sichtbare Wandveränderungen) und den einzelnen Gruppen
mit den verschiedenen Wandveränderungen (z.B. ’tear’, ’aneurysm’, ’bulge’ etc.)
gibt, wurde der Wilcoxon Rangsummentest für ungleiche Stichproben angewandt.
Dieses Verfahren wurde deshalb ausgewählt, da die einzelnen Stichproben, sprich
Gruppen mit Wandveränderungen eine sehr unterschiedliche Gruppenstärke
nämlich zwischen 5 und 41 aufweisen.
Seite - 41 -
3.
Ergebnisse
3.1.
Ergebnisse der hämodynamischen Daten
Sofortergebnisse
Der systolische Gradient im Bereich der Coarctation lag vor der Untersuchung im
Mittel bei 44,5 mmHg (Spannweite 10 mmHg und 100 mmHg).
Nach der Ballondilatation waren die systolischen Drücke der Coarctation auf 0 mm
bis 68 mmHg gefallen und lagen im Mittel bei 13,5 mmHg.
Die benutzten Ballongrößen variierten zwischen 4 und 18 French, im Mittel 8
French.
Die durchschnittliche Untersuchungszeit betrug zwischen 38 und 162 min, im
Mittel 90 min. Bei den Kindern, die ein Aneurysma entwickelten oder einen Einriß
der Intima erlitten, betrug die Untersuchungszeit 116 bis 162 Minuten, bzw. für die
‚Tear’ (Einriß) Gruppe 120 bis 162 Minuten.
Die Durchleuchtungszeit variierte zwischen 3,4 und 40 Minuten.
Komplikationen
In bezug auf die Komplikationen haben wir uns nur auf die Anzahl der
Aneurysmen in unserer Studie beschränkt. Bei fünf der hundertzehn Kinder, die
sich
der
Ballondilatation
unterzogen,
wurde
eine
Aneurysmabildung
nachgewiesen.
Nachbeobachtungszeit
Die Follow-up Zeit betrug zwischen drei und hundert Monaten. 79 der 110 Kinder
wurden erneut angiographiert, wobei 22 von ihnen aufgrund einer Re-CoA erneut
ballondilatiert wurden. Eine weitere Follow-Up Untersuchung konnte bei 30 dieser
Kinder durchgeführt werden und bei 8 Kindern eine dritte Angiographie.
Schließlich wurden 3 Kinder zum 4. Mal vorstellig. Diese Kinder wurden insgesamt
dreimal ballondilatiert in einem Zeitraum von 5 Jahren.
Einige der Kinder konnten nicht nachuntersucht werden, da sie als sogenannte
‘desert wanderer’ in der Wüste leben und daher nicht zur Nachuntersuchung
Seite - 42 -
erschienen. Keines der Kinder, die in diese Untersuchung aufgenommen wurden,
war vorher operiert worden.
3.2.
Angiographische Gruppeneinteilung
Nachdem die Angiogramme alle gesichtet und die von 110 Kindern (aufgrund der
Materialbeschaffenheit) ausgewählt wurden, teilten wir die Angiogramme in die
unter 2.2.2 beschriebenen Gruppen ein. Die folgende Tabelle gibt die
zahlenmäßige Größe der einzelnen Gruppen an:
Name der Gruppe Definition
Anzahl der
Patienten
ALL
Alle Patienten
110
Aneury
Gruppe der Aneurysmen
5
Duct
Erneute Öffnung des Ductus arteriosus
9
Irregu
Unregelmäßigkeit an der Aorteninnenwand 8
Nbulge
Neu entstandene Ausbeulung der Wand
41
Tear
Erheblicher Einriß der Außenwand der
Aorta u. Eine unregelmäßige Vorwölbung
7
Normal
Gruppe der ‘Normalen‘ ohne Wandveränderungen außer der Coarctation
37
Coanorm
Alle Patienten abzüglich der Gruppe der
‘Normalen‘
73
Change
Gruppe der Aneurysmen und der Einrisse
(inklusive der unregelmäßigen Vorwölbungen)
12
Norbul
Gruppe der Normalen, der neuen Ausbeu- 86
lungen und der Aortenunregelmäßigkeiten
Tabelle 3: Gruppeneinteilung und Anzahl der Patienten jeder einzelnen
Gruppe nach der Ballondilatation.
Seite - 43 -
3.3.
Angiographische Befunde vor und nach der Dilatation
Bei der Auswertung der Angiogramme fanden wir heraus, daß bei 36 der 110 Kindern (30,5 %) schon vor der Ballondilatation Vorwölbungen (‚Bulges’) und bei 2
Kindern eine unregelmäßige Vorwölbung (‚Irregular Protuberance’) gesehen werden konnten. Bei vier von ihnen kam es nach der Ballondilatation zur Wiedereröffnung des Duktus, so daß sie in die Gruppe des Duktus eingeordnet wurden.
Jeweils eine der Aorten veränderten sich nach der Intervention so, daß eine Aorta
einen Einriß (‚Tear’) aufwies und eines der Kinder sogar ein Aneurysma entwickelte, so daß sie den spezifischen Gruppen zugewiesen wurden.
Seite - 44 -
3.4.
Ratios
3.4.1. Die Ratio zwischen der Koarktation und dem verwendeten Ballon.
Um der Frage nachzugehen, ob das Verhältnis zwischen der Größe der
Koarktation und des verwendeten Ballons, eine Aussage hinsichtlich der
Aneurysmenbildung oder Entstehung anderer Wandveränderungen macht,
betrachteten wir die diesbezüglichen Ratios. Es fanden sich für die einzelnen
Guppen mit den verschiedenen Wandveränderungen folgende zahlenmäßige
Zuordnungen der Ratios Koarktation/Ballon >1,1, zwischen 0,9 und 1,1 und < 0,9:
Ratio
Gruppen
Irregul
Aneurysma
Ductus
Tear
Nbulge
>1.1
3
4
9
0
0
>0.9 u
3
0
0
0
4
2
1
0
5
22
<1.1
<0.9
Tabelle 4: Anzahl der Angiogramme der Gruppen mit Wandveränderungen,
unterteilt in die einzelnen Ratios von Koarktation und Ballongröße.
Seite - 45 -
In der Gruppe ‚’Normal’, also ohne Wandveränderungen fanden sich folgende
Ergebnisse:
Ratio
Normal
>1.1
14
>0.9 u.
8
<1.1
<0.9
7
Tabelle 5: Anzahl der Angiogramme der ‚Normalen’ Gruppe, unterteilt in die
einzelnen Ratios von Koarktation und Ballongröße.
Die Ergebnisse der Gruppen der Aneurysmen und des neu eröffneten Ductus
zeigen, daß das Verhältnis des Ballons zu der Coarctation (Ratio > 1.1) schon
eine deutliche Rolle spielt hinsichtlich gravierender Wandveränderungen wie
beispielsweise Aneurysmen.
Allerdings müssen noch andere Faktoren eine Rolle spielen, denn in der Gruppe
ohne Wandveränderungen (Normal) hatte mehr als ein Drittel der Gruppe (14 von
39) auch eine hohe Ratio (> 1.1).
Seite - 46 -
3.5.
Ergebnisse der angiographischen Messungen und Analyse der
gebildeten Ratios
Es wurden folgende Ratios = Verhältnisse gebildet (siehe 2.2.2):

Ratio Ballon/Transverse arch
(Das Verhältnis des Ballonkatheters zum Aortenbogen)

Ratio Transverse Arch/DAD/AP/before
(Das Verhältnis des Aortenbogens zu der Deszendierenden Aorta in der
anterior-posterior Projektion, vor der Dilatation)

Ratio Transverse arch/DAD/AP/after
(Das Verhältnis des Aortenbogens zu der Deszendierenden Aorta in der
anterior-posterior Projektion, nach der Dilatation)

Ratio Isthmus low/DAD/AP/before
(Das Verhältnis des niedrig gelegenen Isthmus zu der Deszendierenden
Aorta in der anterior-posterior Projektion, vor der Dilatation)

Ratio Isthmus low/DAD/AP/after
(Das Verhältnis des niedrig gelegenen Isthmus zu der Deszendierenden
Aorta in der anterior-posterior Projektion, nach der Dilatation)
Seite - 47 -
Diese fünf Ratios von jeweils einer Gruppe wurden in einer Tabelle
zusammengefaßt.
Ballon/
Tranverse
Arch
Transv
Arch/ DAD
Transv
Arch/ DAD
Isthmus
low/ DAD
Isthmus
low/ DAD
AP/before
AP/after
AP before
AP after
M 1,1
M 0,86
M 0,78
M 0,6
M 0,63
St 0,25
St 0,29
St 0,28
St 0,17
St 0,8
Aneurysma M 1,2
M 0,93
M 1,34
M 0,95
M 0,79
St 0,3
St 0,38
St 1,2
St 0,47
St 0,15
M 1,28
M 0,87
M 0,75
M 0,67
M 0,72
St 0,22
St 0,33
St 0,29
St 0,19
St 0,19
M 1,1
M 0,83
M 0,80
M 0,7
M 0,76
St 0,39
St 0,17
St 0,14
St 0,14
St 0,11
Bulge (New) M 1,04
M 0,88
M 0,84
M 0,68
M 0,67
St 0,27
St 0,26
St 0,3
St 0,29
St 0,16
M 0,96
M 0,88
M 0,85
M 0,70
M 0,68
St 1,2
St 0,19
St 0,16
St 0,38
St 0,23
M 1,04
M 0,86
M 0,87
M 0,67
M 0,7
St 0,27
St 0,25
St 0,37
St 0,3
St 0,17
Normal
Ductus
Irregularity
Tear
Coanorm
Tabelle 6: Mittelwerte und Standardabweichung der fünf bestimmten Ratios
ermittelt für die einzelnen Gruppen. (M =Median, St =Standardabweichung)
Seite - 48 -
Diese Ratios von der Gruppe der Normalen Aortenisthmusstenosen wurden mit
den Ratios der jeweiligen Gruppe mit Wandveränderungen nach Ballondilatation
(also z.B. mit der Gruppe der Aneurysmen oder der Gruppe mit Intimaeinriß (Tear)
etc.) in Beziehung gesetzt mit Hilfe des Wilcoxon Rangsummentest für ungleiche
Stichproben. Daraus ergaben sich die folgenden Ergebnisse:
Gruppen
Normal
Normal
Normal
Normal
Normal
der
Ratio
Ratio
Ratio
Ratio
Ratio
Wand-
Transverse
Transverse
Isthmus
Isthmus
veränderun Ballon/
Arch/
Arch/
Low/
Low/
gen
Transverse
DAD
DAD
DAD
DAD
Arch
AP
AP
AP
AP
Before
After
Before
After
NorRtrarDb
NorRtrarDa
NorRistDb
NorRistDa
P<0,5469
p<0,06523
p<0,01393
p<0,07198
NorRtrar
Aneurysma p<0,5546
Ductus
p<0,06038
P<0,9858
p<0,686
p<0,2622
p<0,1956
Irregularity
p<0,8094
P<0,7092
p<0,297
p<0,08219
p<0,07591
P<0,254
p<0,2681
p<0,3408
p<0,2563
Bulge (New) p<0,327
Tear
p<0,1781
P<0,4653
p<0,1483
p<0,7475
p<0,546
Coanorm
p<0,2044
P<0,3813
p<0,0616
p<0,09768
p<0,1043
Tabelle
7:
Die
mit
dem
Wilcoxon
Rangsummentest
für
ungleiche
Stichproben errechneten p Werte der ‚Normalen’ Gruppe in bezug zu den
Ratios der Gruppen mit Wandveränderungen. (Werte immer: p kleiner als).
Seite - 49 -
Abkürzungen der Tabelle:
DAD
Descending Aorta Diameter
AP
Anterior-Posterior Projektion
Before
Before = vor der Ballondilatation
After
After = nach der Ballondilatation
NorRtrar
Normal Ratio Transverse arch
NorRtrarDb Normal Ratio Transverse arch /Descending Aorta before
NorRtrarDa Normal Ratio Transverse arch /Descending Aorta after
NorRist Db
Normal Ratio Isthmus low /Descending Aorta before
NorRistDa
Normal Ratio Isthmus low /Descending Aorta after
Die Werte für p aus dem Rangsummentest für ungleiche Stichproben zwischen
den
Normalen
Angiogrammen
und
den
einzelnen
Gruppen
mit
den
Wandveränderungen zeigen Werte, die auf einen Trend hinweisen für die Gruppe
der Aneurysmen und für die zusammengefaßte Gruppe aller Wandveränderungen
(Coanorm)
In der Gruppe der Aneurysmen ist der Wert für p gemessen am Isthmus low
statistisch mit kleiner als 0,01393 eindeutig signifikant. Am Transverse Arch findet
sich für p ein Wert von kleiner als 0,06523.
Im Vergleich der Normalen Gruppe zu den Gruppen mit den anderen
Wandveränderungen finden sich für den Vergleich zur Duktus Gruppe Werte für p
von kleiner als 0,060308, für die Irregularity Gruppe Werte für p von kleiner als
0,07591 und 0,08219, womit ein deutlicher Trend angegeben wird. Für die
Gruppen der Einrisse (Tear) und Vorwölbungen (Bulges) finden sich hingegen
Werte für p, die statistisch keine Signifikanz aufweisen.
Seite - 50 -
Wie wir aus der statistischen Analyse entnehmen können, ist der Wert für p bei
den Duktus, Irregularity und der Aneurysmen Gruppen statistisch relevant und
somit hat die Ratio des Ballons/Transverse Arch und des Isthmus low/Descending
Aorta einen Einfluß auf die Wandveränderungen. Leider läßt sich dieser Trend
nicht für alle Gruppen mit Wandveränderungen und auch nicht für alle bestimmten
Ratios zeigen.
Auf der anderen Seite ist uns bei dieser Arbeit klar geworden, daß ein großer Teil
der Patienten (91,3 Prozent) schon vor der Ballondilatation Wandveränderungen
hatten. Daher müßten diese eventuell vorliegenden Wandveränderungen vor dem
Eingriff
der
Ballondilatation
berücksichtigt
werden,
bevor
man
Wandveränderungen post dilatationem untersucht und als Aneurysma ausweist.
Uns war es daher wichtig, herauszuarbeiten, daß es schon vor der Ballondilatation
verschiedene Wandveränderungen gab, die sich trotz des Eingriffs der
Ballondilatation nicht zu einem Aneurysma entwickelten.
Zudem konnte durch die lange Zeit der Nachuntersuchung bei einigen Kindern
gesehen werden, daß sich die Aortenwand im Laufe des Wachstums gut
remodeliert und sich Einrisse z.B. der Intima (Gruppe Tear) wieder schließen und
in Folgeuntersuchungen nicht mehr nachweisbar sind (McCrindle et al., 1996 und
Sohn et al., 1994).
Seite - 51 -
4.
Diskussion
4.1.
Hintergrund
Das Verfahren der Ballondilatation wurde erstmals von Grüntzig und seinen
Kollegen Mitte der siebziger Jahre angewandt (Gruentzig und Hopff, 1974),
nachdem 10 Jahre zuvor Dotter und Judkins erstmals über die Dilatation arterieller
Verschlüsse mittels Plastik oder Metall Dilatatoren berichtet hatten (Dotter und
Judkins, 1964). Grüntzig modifizierte das Verfahren, indem er es auf
Ballonkatheter übertrug (Gruentzig, Hopff, 1974 und Gruentzig et al., 1979).
4.2.
Prinzip der Dilatation und mögliche Wandveränderungen
Das Prinzip der Ballondilatation besteht darin, mittels eines Ballonkatheters ein
verengtes
Gefäß
aufzudehnen,
um
damit
einen
höheren
Blutdurchfluß
wiederherzustellen und das nachliegende Gewebe besser zu versorgen. Die dabei
entstehende Verletzung der innersten Gefäßwand (Intima) sollte möglichst
kontrolliert ablaufen und tiefere Einrisse, bis in die weiteren Gefäßwände wie die
Media oder Adventitia hinein, vermieden werden (Mann et al., 2001).
Aus diesem Grund folgt man einem bestimmten Procedere (siehe auch Kapitel 3.2
Methodik), um die Schäden an der Gefäßwand durch die Ballondilatation so gering
wie möglich zu halten (Rao 1983; Rao 1986 und Ray et al., 1992).
Unmittelbar nach Anwenden der Ballondilatation finden sich oft enorme
Wanddeformierungen,
die
sich
jedoch
im
Verlauf
häufig
zurückbilden
beziehungsweise remodeliert werden.
Wie Sohn, Sahn et al. in ihrer Studie (Sohn et al., 1994) und Ino, Kishiro et al. (Ino
et al., 1998) mit intravaskulärem Ultraschall zeigen konnten (noch deutlicher als
durch Angiographie) finden sich unmittelbar nach der Dilatation der CoA eine hohe
Inzidenz von Einrissen der Intima und Dissektionen. Diese sind aber nicht
notwendigerweise mit Aneurysmabildung verbunden. Viele schrumpfen und sind in
der Follow-up Untersuchung nicht mehr nachweisbar.
Mit einer noch invasiveren Methode als dem intravaskulärem Ultraschall, nämlich
der Exzidierung von Isthmuselementen ließ sich in einer Studie von Meyer et al.
Seite - 52 -
(Meyer et al., 1997) des Herzzentrums in Berlin bei 6 von 71 Kindern folgendes
zeigen:
Zum
einen
fand
man
wie
erwartet
Duktusgewebe
in
der
Aortenisthmusstenose und zum anderen sah man kurz nach der Dilatation der
Stenose typischerweise verschieden tiefe Einrisse in der Intima und der Media.
Darüberhinaus
konnten
reparative
Vorgänge
mit
Zellproliferation,
Wandverdickungen sowie Endothelialisierung im weiteren zeitlichen Verlauf
beobachtet werden. Es fanden sich keine Dissektionen, Aneurysmen oder
Rupturen.
Auch Rao wies in seiner Arbeit (Rao und Carey, 1989) darauf hin, daß sich in den
Follow-up Untersuchungen der behandelten Kinder ein gutes Remodeling und
eine Normalisierung des Blutflusses durch die ballondilatierte Aorta finden ließen.
Unerwünscht ist die Entstehung von Aneurysmen. Um eventuell schon vor der
Dilatation bestehende Wandveränderungen von Aneurysmen zu unterscheiden, ist
es daher unabdingbar, die
Gefäße
vor
und
nach
der Ballondilatation
angiographisch darzustellen.
4.3.
Einsatz der Ballondilatation bei der Aortenisthmusstenose
Zunächst mit Skepsis betrachtet, fand dieses Verfahren jedoch unaufhaltsam
breite Anwendung. Heutzutage ist es in der modernen Kardiologie nicht mehr
wegzudenken. In den achtziger Jahren wurde diese Methode in bezug auf die
Aortenisthmusstenose zuerst für die Aufweitung von Reststenosen nach
operativer Korrektur benutzt (Siblini et al., 1998) und (Kan et al., 1983). Später
wurde das Verfahren der Ballondilatation zunehmend auch als Primärintervention
der nativen Aortenisthmusstenose eingesetzt (Labadidi 1983).
Die Entwicklung sehr kleiner Katheter ermöglichte dann auch die Behandlung von
Säuglingen und Kleinkindern mit dieser Verfahrenstechnik (Schamberger und
Lababidi, 1998; Ovaert et al., 2000 und Redington et al., 1990). Inzwischen
existieren auch einige Publikationen, die über mittel- und langfristige Erfolge der
Ballondilatation der Aortenisthmusstenose berichten. (Fletcher et al., 1995; Galal
Seite - 53 -
et al., 1990; Lababidi 1992; Rao, Chopra et al., 1990; Rao, Najjar et al.,1989; Rao,
Galal, Smith et al., 1996 und Morrow et al., 1988).
So fand Fletcher in seiner Studie heraus, daß bei 93 von 102 Patienten, also bei
91,2%
ein
sofortiger
Dilatationserfolg
der
Aortenisthmusstenose
nach
Ballondilatation gesehen werden konnte (Fletcher et al., 1995). Und 77% der
Kinder und jungen Erwachsenen blieben mit ihrem Blutdruck in den Follow-up
Untersuchungen im normotonen Bereich. Nur bei 2 von 102 Patienten (1,9%) fand
sich ein kleines Aneurysma.
Ebenso zeigten Saba et al. in ihrer Studie (Saba et al., 2000) mit 103 Patienten
daß Ballondilatation der kongenitalen Aortenisthmusstenose ein sehr effektives
und erfolgreiches Verfahren ist. Weitere Langzeitbeobachtungen von Lababidi,
Galal und Rao stützen diese Ansicht. (Siehe Fletcher et al., 1995; Fawzy et al.,
1997; Galal et al., 1990; Lababidi 1992; Rao, Chopra et al., 1990; Rao, Najjar et
al., 1989 und Rao, Galal, Smith et al., 1996).
Der Hauptvorwurf der Skeptiker dieser Methode liegt in der Möglichkeit der
Aneurysmenentwicklung, die theoretisch nicht nur kurzfristig, sondern auch
langfristig
auftreten
könnten.
Je
nach
Studiendesign
finden
sich
eine
Aneurysmenhäufigkeit zwischen 0 (Rao, Thapar et al., 1989) und 70 % (Cooper et
al., 1987) - wobei darauf hingewiesen werden sollte, daß Cooper et al. nur über
sieben Patienten berichtet hatten und daher eine prozentuale Angabe nicht
angemessen gewesen wäre.
Anlehnend an unsere
Arbeit stellt sich die Frage bezüglich der genannten
Studien, ob alle dokumentierten Wandveränderungen wirklich Aneurysmen waren
oder ob diese Wandveränderungen ebenso gut in die Kategorie ‚Vorwölbung’
(Bulge) oder ‚unregelmäßige Vorwölbung’ (Irregular Protuberance) eingeordnet
werden könnten.
Wahrscheinlich
werden
erst
weitere
Langzeitstudien
mit
größeren
Beobachtungszeiträumen die tatsächliche Häufigkeit von Aneurysmenentwicklung
nach Ballondilatation der nativen Aortenisthmusstenose prüfen können.
Seite - 54 -
Erweiterung des Verfahrens durch gleichzeitige Stentimplantation
Mittlerweile wird die Ballondilatation mit gleichzeitiger Stent-Implantation auch bei
Jugendlichen und Erwachsenen zur Beseitigung der Aortenisthmusstenose
anstelle
eines
operativen
Verfahrens
angewandt.
Durch
die
zeitgleiche
Stentimplantation soll das aufgedehnte Gefäßlumen erhalten werden, um somit
die Gefahr einer Reststenose zu minimieren. (Burkhard-Meyer et al., 1997) und
(Fletcher et al., 1995). Bislang zeigen sich in den Studien hämodynamisch gute
Ergebnisse.
Eigentlich wird dieses Verfahren bei der kongenitalen Aortenisthmusstenose von
Kleinkindern und Kindern nicht durchgeführt, da zum einen eine erneute
Ballondilatation nicht gut möglich ist. Zum anderen kann man nicht abschätzen,
was mit den Stents beim Wachstum der Kinder passiert.
Da aber die relativ hohen Restenoseraten vor allem bei jüngeren Kindern
unangenehm auffallen, wie Galal et al. (Galal et al., 2003) in ihrer Studie mit
achtzig Kindern zeigen konnten, rückt das Verfahren mit Stentimplantation mehr
und mehr in den Vordergrund. Die Autoren fanden bei ihrer Analyse der
Altersgruppen heraus, daß Neugeborene und Säuglinge bis drei Monate eine
signifikant erhöhte Reststenoserate von 62% bzw 90% aufwiesen. Sie folgerten
daraus, daß bei diesen jungen Patienten die Ballondilatation allenfalls als
Palliativeingriff einzusetzen sei.
Ähnliche Daten lieferten auch Patel et al. (Patel et al., 2001) ebenso wie Park et
al. (Park et al., 1997) in ihren Studien bei Neugeborenen und Säuglingen bis drei
Monaten (Siehe auch Fletcher et al., 1995; Galal et al., 1990; Lababidi 1992 und
Rao 1987).
Daher geht man in Einzelfällen dazu über, vor allem bei diesen Reststenosen
nach erfolgter Dilatation auch bei Kleinkindern und Kindern Stents zu implantieren.
In der Studie von Berger et al. (Berger et al., 1997) wurde von drei Kindern im
Alter von 1 bis 12 Jahren berichtet, die mit einem 20 bzw 30 mm Palmaz Stent
versorgt wurden und ein hämodynamisch gutes Ergebnis zeigten. Eine weitere
Möglichkeit stellen redilatierbare Stents dar. Tatsache bleibt jedoch, daß man
weitere Langzeitergebnisse abwarten muß.
Seite - 55 -
4.4.
Die vorliegende Studie
Bislang wurden in den Studien bezüglich der Ballondilatation der kongenitalen
Aortenisthmusstenose die Fragen diskutiert, welche Vorteile das Verfahren
gegenüber den operativen Verfahren hat, welche Gründe für eine Re-CoA
vorlagen und wie man sich gegen den Hauptvorwurf der Gefahr einer späteren
Aneurysmenbildung wehren könnte. (Referenzstudien: Fletcher et al., 1995; Galal
et al., 1990; Lababidi 1992 und Rao 1987).
Der ursprüngliche Fokus der vorliegenden Arbeit war, die Auswertung der
Aneurysmenrate in unserer Patientengruppe. Wir stellten aber schnell fest, daß
zwei Problemkreise auftraten: Zum einen, daß nicht so viele Patienten
Aneurysmen per definitionem entwickelten und zum anderen, daß die Definition
eines
Aneurysmas
gar
nicht
so
leicht
anzuwenden
war,
da
viele
Wandveränderungen, die nach der Ballondilatation auftraten, bereits vorher zu
finden waren. (Siehe Seite 54).
In unserer Studie fanden sich unter 110 Kindern nur 5 Aneurysmen, also nur 4 %.
Wobei wir Aneurysmen als eine Erweiterung mit mehr als 50% des Durchmessers
der Aorta descendens ansahen und nicht wie in der gängigen Definition
beschrieben als die Ratio > 1,5 zwischen der operierten Koarktation und der Aorta
descendens auf Höhe des Diaphragmas (Pinzon 1991).
Daher änderten wir den Fokus der Arbeit dahingehend, daß wir untersuchten, ob
man die verschiedenen Wandveränderungen sowohl vor als auch nach erfolgter
Dilatation im einzelnen darstellen und durch eine Gruppeneinteilung qualitativ
klassifizieren kann.
Anschließend wurde untersucht, ob sich bei dem Vergleich der Ratios der Gruppe
ohne Wandveränderungen (‚Normal’) und denen der anderen Gruppen wie z.B.
Vorwölbung (Bulge), unregelmäßige Vorwölbung (Irregulär Protuberance) oder
Wandeinrisse (Tear)’ statistisch signifikante Unterschiede ergaben.
Seite - 56 -
4.5.
Unsere Befunde
Vorgehensweise
Bei der Durchsicht der Cine-Angiogramme der ausgewählten Kinder versuchten
wir, die Wandveränderungen qualitativ zu beschreiben.
Gruppenbildung
Insgesamt ließen sich letztlich fünf verschiedene Formen von angiographisch
sichtbaren Veränderungen beschreiben: Aneurysmen, Wandunregelmäßigkeiten
(Irregularities)
,
Ductus,
(Ductus
diverticulum),
Vorwölbung
(Bulge),
unregelmäßige Vorwölbung (Irregular protuberance) und Wandeinrisse (Tear.)
(Definitionen der einzelnen Gruppen s.v.),. Wobei sich eine sechste Gruppe
(Normal) aus den Angiogrammen ergab, die gar keine sichtbar auffälligen
Wanddeformitäten zeigte. Darüber hinaus bildeten wir noch eine Gesamtgruppe
aus allen Gruppen mit Wandveränderungen, die wir Coanorm nannten.
Auch nach gründlicher Literaturrecherche gibt es unseres Wissens nach keine
andere Studie, die eine ähnliche Quantifizierung vorgenommen hat und die
morphologischen Wandveränderungen selbst in den Mittelpunkt der Untersuchung
rückte.
Ratios
Jedes Angiogramm wurde einer dieser Gruppen zugeordnet und die Durchmesser
an den festgelegten Stellen jeder Aorta jeweils vor und nach der Dilatation
ausgemessen. (Siehe Abschnitt 4.2.2)
Anschließend wurden die einzelnen Durchmesser zu dem benutzten Ballon in
Beziehung gesetzt, d.h. es wurden Ratios errechnet.
Statistische Analyse
Anschließend wurde der Wilcoxon Rangsummentest für ungleiche Stichproben auf
die
Ratios
der
‚normalen’
Gruppe
in
bezug
zu
den
Gruppen
mit
Wandveränderungen angewendet, um eine eventuelle statistische Signifikanz
zwischen den Ratios der einzelnen Gruppen herauszuarbeiten.
Im Rahmen der statistischen Analyse mit Hilfe des Wilcoxon Rangsummentest für
ungleiche Stichproben zeigte sich dann, daß sich kein statistisch signifikanter
Seite - 57 -
Unterschied hinsichtlich der Ratios zwischen den drei Gruppen Vorwölbung
(Bulge), Ductus Diverticulum, Wandeinrisse (Tear) und der Gruppe ohne
Wandveränderungen (Normal) fand.
Dagegen bestand für die Gruppe der Aneurysmen sowie für die gesamte Gruppe
der Wandveränderungen (Coanorm) ein signifikanter Unterschied zur Gruppe der
Normalen Aorten hinsichtlich der Ratios.
Mit anderen Worten, mit einer größeren Ratio von Ballongröße zu den
Aortendurchmesser
wie
Transverse
Arch
und
Isthmus
low
ist
mit
Wandveränderungen bis hin zu Aneurysmenbildung zu rechnen. Am deutlichsten
sieht man das an der Gruppe der Aneurysmen: bei den Werten des Transverse
arch und des Isthmus low post dilatationem: Dort finden sich Werte für p von unter
einem bis zu acht Prozent.
Der Meßpunkt Isthmus low scheint auch von Wichtigkeit bei der Gruppe der
Wandunregelmäßigkeiten (Irregularities) zu sein. Auch hier fanden sich im Sinne
einer Tendenz Werte für p von sieben und acht Prozent.
Es wäre interessant, der Frage nachzugehen, ob diese schwache Tendenz in
einer erweiterten Stichprobe, d.h. einer Studie mit einer größeren Anzahl von
Kindern, in eine statistisch signifikante Aussage verstärkt werden könnte. Die
begrenzte Anzahl von 110 Kindern in dieser Studie kann sicherlich als eine
mögliche Ursache für die eher negative Schlußfolgerung aufgeführt werden.
Oder es könnte sich eine Multifunktionsanalyse mit anderen Variablen oder
Meßpunkten anschließen, um genauere Aussagen bezüglich der Abhängigkeit
zwischen der Wandveränderung vor und nach der Ballondilatation zu erhalten, wie
es Rao und Koscik in ihrer Studie (Rao und Koscik, 1995) in bezug auf die ReCoA gemacht haben:
In der Studie mit 37 Kindern im Alter von zwei Tagen bis 15 Jahren untersuchten
Rao und Koscik mit einer Multifunktionsanalyse dreißig verschiedene Variablen,
um Risikofaktoren zu validieren, die eine Re-CoA vorhersagbar machen (Rao und
Koscik, 1995). Sie fanden vier Variable, die als Risikofaktoren für eine Re-CoA
nach Ballondilatation statistisch signifikant waren: Zum einen, wenn das Alter des
Seite - 58 -
Patienten unter zwölf Monaten liegt und/ oder der Isthmus kleiner als zwei Drittel
der aszendierenden Aorta ist. Weitere entscheidende Faktoren sind die Größe der
Koarktation vor und nach der Ballondilatation. (CoA kleiner als 3,5 mm vor
Ballondilatation, bzw. CoA kleiner als 6 mm nach Ballondilatation).
Auf der anderen Seite entspricht diese von uns beobachtete Tendenz der
Vorstellung anderer Autoren und auch dem Prinzip der Logik, daß es bei großen
Ballons eher zu einer Entwicklung von Aneurysmen bis hin zur Ruptur der Aorta
kommen kann als bei kleineren (Rao 1983 und Rao 1986) .
Ähnliche Überlegungen stellten auch Ray, Titus und Tharakan an, die in ihrer
Studie (Ray et al., 1992) von 46 Patienten im Alter von zwei bis vierzig Jahren,
also auch Erwachsene eingeschlossen, Faktoren bestimmten, die Einfluß auf das
Outcome der Ballondilatation haben: Zum einen setzten sie - ähnlich wie Rao und
Kosnik in ihrer Studie - die Größe der Coa vor und nach der Dilatation zueinander
in Beziehung. So fanden sie heraus, daß eine Ratio nachher/vorher von unter 2.0
günstig für das Ergebnis der Ballondilatation anzusehen ist. Ein weiterer Punkt ist
das Verhältnis des Isthmus zur Koarktation. Dies sollte unter 3.0 liegen. Ebenso
die Ratio von der Ballongröße zur Größe des Segmentes der Koarktation. Ein
zusätzliches Kriterium ist die Ratio von der deszendierenden Aorta unterhalb der
Koarktation zur Größe des Isthmus mit einem Verhältnis > 1,75.
Die Überschreitung bereits eines oder mehrerer Kriterien zeigten in der Follow-up
Untersuchung deutlich schlechtere hämodynamische Ergebnisse.
Dies bestätigt zumindest die Richtigkeit der Gruppeneinteilungen und deutet
tendenziell auf einen Unterschied zwischen der Gruppe der Normalen und den
Gruppen mit den Wandveränderungen hin.
Seite - 59 -
4.6.
Ausblick für weitere Studien
Welche weiteren möglichen Ursachen könnten für dieses Ergebnis in Frage
kommen oder müßten für dessen Interpretation berücksichtigt werden?
Ein Grund für die relativ großen Schwankungen der quantitativen
Ergebnisse
könnte in der großen Variabilität der Anatomie der Kinder zu sehen sein. Allein
schon auf Grund des unterschiedlichen Alters finden sich sicherlich entsprechend
große anatomische Differenzen zwischen den Kindern, die eine quantitative
Analyse erschweren.
Hier könnte sich eine spezifische, altersabhängige Untersuchung anschließen.
Eine
weitere
Ursache
für
die
unterschiedlichen
Ergebnisse
könnten
Meßungenauigkeiten sein. Zum einen wurden die Angiogramme als Teil einer
Angiogrammfilmrolle ausgewählt, wobei die Auswahl nicht immer unbedingt an der
exakt gleichen anatomischen Stelle erfolgen konnte, da die Angiogramme
bewegte Bilder sind und die dargestellten Aorten z.T. erhebliche anatomische
Unterschiede aufweisen.
Darüber hinaus kann auch die unterschiedliche Gruppenstärke (zwischen 5 und
110) ein Grund für die statistischen Ergebnisse sein, wobei versucht wurde, durch
die Auswahl des statistischen Verfahrens (Wilcoxon Rangsummentest für
ungleiche Stichproben) dem entgegen zu wirken.
Ein möglicher Ansatzpunkt zum Nachweis einer statistischen Signifikanz
hinsichtlich der Unterschiedlichkeit zwischen den Gruppen mit und ohne
Wandveränderungen, wäre, andere zusätzliche Meßpunkte an der Aorta zu
bestimmen und neue Ratios zu bilden, oder die qualitative Einteilung, die
vorgenommen wurde, neu zu überdenken und gegebenenfalls zu modifizieren.
Seite - 60 -
4.7.
Studienvergleich
Vergleicht man diese Untersuchung mit anderen Studien zur Ballondilatation der
kongenitalen Aortenisthmusstenose, so stellt man fest, daß die morphologischen
Wandveränderungen selbst nicht im Mittelpunkt einer Untersuchung standen.
Insgesamt ist festzuhalten, daß - belegt durch zahlreiche andere Studien (Galal et
al., 1990; Galal et al., 2003; Rao, Galal et al., 1990; Rao, Najjar et al.,1989; Rao,
Carey, 1989; Rao, Galal, Smith et al., 1996 und Rao, Jureidini, 1997), - das
Verfahren der Ballondilatation der kongenitalen Aortenisthmusstenose in der Hand
eines erfahrenen Untersuchers trotz einiger Wandveränderungen postdilatationem
ein sicheres Verfahren insbesondere im Hinblick auf das junge Patientengut
darstellt.
Und wichtig war es, herauszuarbeiten, daß es schon vor der Ballondilatation
verschiedene Wandveränderungen gab, die sich trotz des Eingriffs der
Ballondilatation nicht zu einem Aneurysma entwickelten.
Unsere Studie kann auch belegen, daß zumindest mittelfristig, die verschiedenen
Wandveränderungen wie z.B. die Vorwölbungen keinen Schaden für den
Patienten bedeuten und daß diese Differenzierung der Wandveränderungen von
Aneurysmen durchaus für den klinischen Gebrauch wichtig ist. Bei weiterer
studiengestützter Kategorisierung könnte sie dazu benutzt werden, eine Aussage
über den zukünftigen Verlauf zu machen. (Siehe auch Isner et al., 1987 und Sohn
et al., 1994).
Es ist zu erwarten, wie andere Autoren zeigen konnten (Sohn et al., 1994 und
Rao, Thapar et al., 1989) daß diese Unregelmäßigkeit, bei denen es sich mit
höchster Wahrscheinlichkeit um Intimarisse handelt, im Laufe von kurzer Zeit
spontan vernarbten.
Weitere
Langzeitbeobachtungen
werden
vonnöten
sein,
um
die
Wandveränderungen in der Aorta nach Ballondilatation der Aortenisthmusstenose
adäquat einzuordnen und diese Einteilung klinisch nutzbar machen zu können.
Seite - 61 -
4.8.
Schlussfolgerungen
Entgegen des ursprünglichen Fokus, die Aneurysmen allein ins Blickfeld der
Untersuchung zu rücken, betrachteten wir alle Wandveränderungen. Dabei
versuchten wir, die durch an festgelegten Stellen der Aorta gewonnen Meßwerte
der einzelnen Gruppen zueinander in Beziehung zu setzen und eine statistische
Signifikanz herauszuarbeiten.
Bei dieser Arbeit ist uns klar geworden, daß ein großer Teil der Patienten schon
vor der Ballondilatation Wandveränderungen hatten. Daher müßten diese
eventuell vorliegenden Wandveränderungen vor dem Eingriff der Ballondilatation
berücksichtigt werden, bevor man Wandveränderungen post dilatationem
untersucht und als Aneurysma ausweist.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, entgegen der ursprünglichen Annahme, daß
sich hinsichtlich der statistischen Signifikanz eine quantitative Bestätigung der
qualitativen Einteilung nicht finden läßt. Allenfalls zeigte sich eine schwache
Tendenz bei ganz ausgeprägten Wandveränderungen wie den Aneurysmen und
bei allen Wandveränderungen zusammengenommen (Coanorm).
Offensichtlich unterscheiden sich die gebildeten Meßwerte für die Gruppe der
Normalen und der Gruppen der Wandveränderungen vor der Dilatation nicht
wesentlich. Wenn man davon ausgeht, daß es vor der Dilatation keine größeren
Unterschiede zwischen den Gruppen mit Wandveränderungen und den Normalen
gibt, können diese Meßkriterien nicht dazu benutzt werden, eine Aussage über
den möglichen Ausgang der Ballondilatation zu machen.
Im einzelnen kann man sagen, daß diese Studie zwar nicht eine klare
Abhängigkeit
zwischen
den
Wandveränderungen
im
einzelnen
und
der
Ballongröße gezeigt hat, aber das Interessante an dieser Arbeit ist, daß man zum
ersten Mal eine Klassifizierung der unterschiedlichen Wandveränderungen nach
Ballondilatation vorgenommen hat.
Seite - 62 -
Zudem konnte durch die lange Zeit der Nachuntersuchung bei einigen Kindern
gesehen werden, daß sich die Aortenwand im Laufe des Wachstums gut
remodeliert und sich Einrisse z.B. der Intima (Gruppe Tear) wieder schließen und
in Folgeuntersuchungen nicht mehr nachweisbar sind. (McCrindle et al., 1996 und
Sohn et al., 1994) .
Diese Einteilung der Wandveränderungen könnte eventuell für andere Autoren bei
weiteren Untersuchungen hilfreich sein und Anregungen für detaillierte Forschung
sein. Zudem wird weitere Forschung vonnöten sein, um quantitative Kriterien
herauszuarbeiten, mit deren Hilfe, das Ergebnis der Ballondilatation besser
abgeschätzt werden kann. Man kann aber vorsichtig postulieren, daß das
Verfahren
der
Ballondilatation
der
kongenitalen
Aortenisthmusstenose
standardisiert angewandt, selbst bei qualitativ gesehenen Veränderungen der
Aortenwand, im Großen und Ganzen keine erhebliche Schädigung durch das
Verfahren erfolgt. Dies ist insbesondere wichtig im Hinblick auf das junge
Patientengut.
Seite - 63 -
5.
Zusammenfassung
In einem Zeitraum von 10 Jahren wurden in der kinderkardiologischen Abteilung
des King Faisal Specialist Hospital & Research Centre (KFSH & RC) in Riad,
Saudi Arabien 110 Kinder im Alter von 2 Wochen bis 16 Jahren mit einer
kongenitalen Aortenisthmusstenose ballondilatiert.
Hauptaugenmerk dieser Arbeit sollten die Wandveränderungen der Aorta prä und
post-dilatationem
sein.
So
wurden
die
Cine-Angiogramme
der
Katheteruntersuchungen entsprechend der Wandveränderungen in die Gruppen
der Normalen, der Aneurysmen, des Duktus divertikulums, der Irregularities, der
Bulges
und
der
Tears
eingeteilt.
Darüberhinaus
wurden
zur
besseren
Vergleichbarkeit alle Gruppen mit Wandveränderungen in der Gruppe Coanorm
zusammengefaßt.
In der statistischen Untersuchung, in der mit Hilfe des Wilcoxon Rangsummentest
für ungleiche Stichproben geprüft wurde, ob sich eine statistische Signifikanz
zwischen den Ratios der ausgewählten Meßpunkten der Gruppe der Normalen
und den Gruppen mit Wandveränderungen zeigte, ließ sich bei der Gruppe der
Aneurysmen und der zusammengefaßten Gruppe aller Wandveränderungen
(Coanorm) ein statistisch aussagekräftiger Wert für p ermitteln. Dies zeigte, daß
die Ratio zwischen dem Ballon und den Gefäßdurchmessern am Transverse Arch
und am Isthmus low schon einen Einfluß auf die Ausbildung von Aneurysmen
haben kann.
Weiterhin konnte allerdings gezeigt werden, daß nicht jede Wandveränderung
nach Ballondilatation einem Aneurysma gleichzusetzen ist, zumal einige der
Wandveränderungen wie z.B. eine Vorwölbung (Bulge) oder eine unregelmäßige
Vorwölbung (Irregular Protuberance) schon vor dem Eingriff existierten und sich
auch durch die Ballondilatation nicht zu einem Aneurysma ausweiteten.
Seite - 64 -
6.
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http://www.kinderkardiochirurgie.de/html/ista.html
http://www.leitlinien.net
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Seite - 77 -
7.
Anhang
7.1.
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Häufigkeit der einzelnen Fehlbildungen assoziiert mit der
Aortenisthmusstenose (Zahlen aus Freedom et al., 1997 und Moss und
Adams, 1995).
Tabelle 2: Gruppeneinteilung nach Durchsicht der Angiogramme.
Tabelle 3: Gruppeneinteilung und Anzahl der Patienten jeder einzelnen
Gruppe nach der Ballondilatation.
Tabelle 4: Anzahl der Angiogramme der Gruppen mit Wandveränderungen,
unterteilt in die einzelnen Ratios von Koarktation und Ballongröße.
Tabelle 5: Anzahl der Angiogramme der ‚Normalen’ Gruppe, unterteilt in die
einzelnen Ratios von Koarktation und Ballongröße.
Tabelle 6: Mittelwerte und Standardabweichung der fünf bestimmten Ratios
ermittelt für die einzelnen Gruppen. (M =Median, St =Standardabweichung)
Tabelle
7:
Die
mit
dem
Wilcoxon
Rangsummentest
für
ungleiche
Stichproben errechneten p Werte der ‚Normalen’ Gruppe in bezug zu den
Ratios der Gruppen mit Wandveränderungen.
Seite - 78 -
7.2.
Abbildungsverzeichnis
Abbildung
1a:
Die
angeborene
Aortenisthmusstenose.
(Schematisch
dargestellt).
http://www.emah.de
http://www.kinderkardiochirurgie.de/html/ista.html
Abbildung 1b: Die angeborene Aortenisthmusstenose. (Angiographisch
dargestellt).
http://www.kinderkardiochirurgie.de/html/ista.html
Abbildung 2: Die präduktale Aortenisthmusstenose. Quelle Galal, Omar
King Faisal Specialist Hospital & Research Centre, Riad, Saudi Arabien.
Abbildung 3: Die postduktale Aortenisthmusstenose. Quelle Galal, Omar
King Faisal Specialist Hospital & Research Centre, Riad, Saudi Arabien.
Abbildung 4: Echokardiographie einer Aortenisthmusstenose und 2 D & CW
Doppler Darstellung. Quelle Galal, Omar
King Faisal Specialist Hospital & Research Centre, Riad, Saudi Arabien.
Abbildung
5:
MRT
vom
Thorax.
Die
Pfeile
markieren
Aortenisthmusstenose.
http://www.cardiologe.de Quelle Galal, Omar .
King Faisal Specialist Hospital & Research Centre, Riad, Saudi Arabien.
Abbildung 6: Angiographische Darstellung einer Aortenisthmusstenose.
King Faisal Specialist Hospital & Research Centre, Riad, Saudi Arabien.
http://www.kinderkardiochirurgie.de/html/ista.html .
eine
Seite - 79 -
Abbildung 7: Beispiel aus der Gruppe der ‚Normalen’ (Angiogramme ohne
Wandveränderungen).
Abbildung 8: Beispiel aus der Gruppe der Aneurysmen.
Abbildung 9 Beispiel aus der Gruppe der Vorwölbungen(Bulges).
Abbildung 10: Beispiel aus der Gruppe der Aorteneinrisse (Tear).
Abbildung 11: Beispiel aus der Gruppe der Ductalen Divertikel.
Abbildung 12: Beispiel aus der Gruppe der Aortenunregelmäßigkeiten
(Irregularities).
Abbildung 13: Beispiel aus der Gruppe der neuen Dukti arteriosi.
Abbildung 14: Die verschiedenen Meßpunkte an jedem Angiogamm.
Die Abbildungen 7 – 14 sind dem Datenpool der Arbeit entnommen.
Seite - 80 -
7.3.
Abkürzungsverzeichnis
After
Nach der Ballondilatation
AP
Anterior-Posterior Projektion
AWMF
Arbeitsgemeinschaft der wissenschaftlichen
Medizinischen Fachgesellschaften
Before
Vor der Ballondilatation
DAD
Descending Aorta Diameter
CoA
Coarctation
Coarctatio aortae
Aortenisthmusstenose
ECHO
Echocardiographie
EKG
Elektrokardiogramm
NorRtrar
Normal Ratio Transverse arch
NorRtrarDb
Normal Ratio Transverse arch /
Descending Aorta before
NorRtrarDa
Normal Ratio Transverse arch /
Descending Aorta after
NorRist Db
Normal Ratio Isthmus low /
Descending Aorta before
Seite - 81 -
NorRistDa
Normal Ratio Isthmus low /
Descending Aorta after
NMR
Nuclear Magnetic Resonance
Kernspintomographie
PTCA
Percutane transluminale
Coronare Angioplastie
VSD
Ventrikelseptumdefekt
Seite - 82 -
Seite - 83 -
8.
Ammerkungen
Diese Arbeit wurde nur mit den hier angegebenen Quellen erstellt.
Die statistische Berechnung mit dem Wilcoxon Rangsummentest für ungleiche
Stichproben wurde mit Hilfe des statistischen Institutes in Amsterdam, Niederlande
erstellt.
Seite - 84 -
9.
Danksagung
Die Basisdaten zur vorliegenden Dissertation wurden während meiner Famulatur
in Riad, Saudi Arabien am King Faisal Specialist Hospital & Research Centre
erhoben.
An dieser Stelle möchte ich mich bei Herrn Professor Dr. med. Omar Galal für die
freundliche Überlassung des Themas dieser Arbeit und die Ermöglichung der
interessanten und unvergeßlichen Famulatur in der kinderkardiologischen
Abteilung des King Faisal Specialist Hospital in Riad, Saudi Arabien bedanken.
Seine wertvolle Betreuung und Geduld, sowie der Gedankenaustausch haben
sehr zum Gelingen beigetragen.
Mein Dank gilt auch den Mitarbeitern des King Faisal Specialist Hospitals für die
Hilfsbereitschaft bei der Datenerhebung.
Insbesondere danke ich auch meinem Bruder für die anregenden Diskussionen
und seine mentale Unterstützung, die mich immer wieder inspiriert haben.
Ganz besonderer Dank gilt auch meinen Eltern, weil sie nie aufgehört haben, an
mich zu glauben und mich immer wieder ermutigt haben.
Sprockhövel, den 20. April 2006
Seite - 85 -
Curriculum vitae
Persönliche Daten
Name:
Gudrun Mekle M.A.
Wohnort:
Sprockhövel
Geburt:
11.12.1965 in Dortmund
Familienstand:
ledig
Nationalität:
Deutsch
Schulischer Werdegang
1971 – 1975
Grundschule in Dortmund
1975 – 1984
Gymnasium in Dortmund und Gevelsberg
Studium
10.1984 - 11.1990
Studium der Sinologie und Germanistik an
der Ruhr-Universität Bochum mit
09.1986 - 08.1987
Lehr- und Studienaufenthalt an der TongjiUniversität in Shanghai,VR China
10.1990 - 03.1997
Studium der Humanmedizin an der
Ruhr-Universität Bochum und Essen
Famulaturen
01.09. - 30.09.1994
Innere Medizin bei Prof. Manulat am Vincente
SottoMemorial Medical Centre, Cebu City,
Cebu, Philippinen
15.02. - 14.04.1996
Pädiatrische Kardiologie bei Prof. Galal am King
Faisal Specialist Hospital & Research Centre,
Riad, Saudi Arabien
19.08. - 17.09.1996
Anästhesie bei Prof. Roytblat am Soroka
Medical Centre Beer-Sheva, Israel
04.2001 – 10.2003
MBA for Hospital Management an der Donau
Universität Krems, Österreich und in Kooperation mit
Seite - 86 -
der Nations Health Career School in Berlin und
des Centrums für Krankenhausmanagement,
Uni Münster
MBA Arbeit über ‚Change Management in the
Alexandra Hospital in Singapore’.
Berufstätigkeiten
12.1998 - 12.2000
AiP und Assistenz in der Inneren Abteilung des
Heilig Geist Hospitals in Hagen
Seit 01.2001
Assistenzärztin in der Klinik für Neurochirurgische
Früh-Rehabilitation in Hattingen Holthausen
1.2006 – 7.2006
Weiterbildung für Allgemeinmedizin in der
Chirurgischen Abteilung des Klinikums Barmen
.
Sonstiges
Fremdsprachen:
Englisch, (Französisch) und Mandarin
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