Auswirkungen der AV-Zeit-Programmierung auf funktionelle
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Aus der Medizinischen Klinik II (Kardiologie) der Berufsgenossenschaftlichen Kliniken Bergmannsheil - Universitätsklinik der Ruhr - Universität Bochum Direktor: Prof. Dr. med. A. Mügge Auswirkungen der AV-Zeit-Programmierung auf funktionelle echokardiographische Parameter bei Patienten mit Zwei- KammerSchrittmachern bei totalem AV-Block und Optimierung der AV-Verzögerung mittels Doppler-Echokardiographie Inaugural - Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr - Universität Bochum vorgelegt von Michaela Preuß aus Bochum 2006 Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr 1. Referent: Prof. Dr. med. A. Mügge 2. Referent: PD Dr. med. D. Baller Tag der mündlichen Prüfung: 08.05.2007 Widmung Meinen Eltern Helga und Manfred Preuß in Dankbarkeit gewidmet. Inhalt Verzeichnis der Abkürzungen .............................................................................1 Verzeichnis der Tabellen......................................................................................2 Verzeichnis der Abbildungen ..............................................................................3 1. Einleitung...........................................................................................................4 1.1. Einführung....................................................................................................4 1.2. Die AV – Überleitungsstörung ....................................................................6 1.3. Der Herzschrittmacher ...............................................................................10 1.4. Fragestellung ..............................................................................................13 2. Material und Methoden .................................................................................14 2.1. Patientenkollektiv.......................................................................................14 2.2. Untersuchungsablauf..................................................................................16 2.3. Verwendete Geräte.....................................................................................20 2.4. UKG ...........................................................................................................21 2.5. Die Spiroergometrie...................................................................................28 2.6. Langzeit-EKG ............................................................................................32 2.7. Langzeit- Blutdruckmessung .....................................................................32 2.8. Statistik.......................................................................................................33 3. Ergebnisse........................................................................................................34 3.1. Ausgangseinstellung versus errechnete optimale AV-Zeit........................34 3.2. Symptomatik der Patienten ........................................................................36 3.3. UKG ...........................................................................................................38 3.4. Spiroergometrie..........................................................................................51 3.5. Langzeit – Blutdruckmessung....................................................................54 3.6. Langzeit – EKG .........................................................................................54 4. Diskussion und Kritik.....................................................................................55 5. Literarturverzeichnis......................................................................................70 6. Anhang...........................................................................................................844 Danksagung ............................................................................................................. Lebenslauf................................................................................................................ Verzeichnis der Abkürzungen AEMD/AEMV - atriales elektromechanisches Intervall/Verspätung/Delay AT - anaerobic threshold, anaerobe Schwelle, AV - atrioventrikulär AVD - AV-Delay/-Zeit cw - continous – wave DFZ - diastolische Füllungszeit EKG - Elektrokardiogramm EP - Ejektion Period Four- cv - four-chamber–view, vier-Kammer-Blick Hz - Hertz ICT - isovolumetrische Contructiontime/ Kontraktionszeit KS - Klappenschluß LV - linker Ventrikel MHz - Megahertz MK - Mitralklappe MKS - Mitralklappenschluß MW - Mittelwert PEP - Pre-Ejektion-Period pw - pulsed – wave ST-ABW - Standardabweichung TK - Trikuspidalklappe TKS - Trikuspidalklappenschluß VO₂ - Sauerstoffaufnahme VS - Ventrikelspike VTI - Velocity Time Integral 1 Verzeichnis der Tabellen Tabelle 1: Indikationen zur Schrittmachererstimplantation in Abhängigkeit vom EKG-Befund im Jahr 2002 ................................................................................ 11 Tabelle 2: Leitlinienkonforme Indikation zur Schrittmacherimplantation in %........ 12 Tabelle 3: Patientenkollektiv...................................................................................... 15 Tabelle 4: Weber – Klassifikation ............................................................................. 29 Tabelle 5: Ausgangseinstellung versus errechnete optimale AV-Zeit in msec.......... 35 Tabelle 6: Symptomatik der Patienten ....................................................................... 37 Tabelle A1: Diastolische Füllungszeiten der Mitralklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 84 Tabelle A2: Flußintegrale über der Mitralklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen .............................................................................. 85 Tabelle A3: Dauer vom Ventrikelspike bis zum Schluß der Mitralklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................. 86 Tabelle A4: Dauer vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Mitralklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen........................ 87 Tabelle A5: Höhe der A-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen .............................................................................. 88 Tabelle A6: Höhe der E-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen .............................................................................. 89 Tabelle A7: Verhältnis von E- zu A-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 90 Tabelle A8: Diastolische Füllungszeiten der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 91 Tabelle A9: Flußintegrale über der Trikuspidalklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 92 Tabelle A10: Dauer vom Ventrikelspike bis zum Schluß der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen........................ 93 Tabelle A11: Dauer vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-ZeitProgrammierungen............................................................................................. 94 Tabelle A12: Höhe der A-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 95 Tabelle A13: Höhe der E-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 96 Tabelle A14: Verhältnis von E- zu A-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen................................................. 97 Tabelle A15: Präejektionszeit über der Aortenklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeitprogrammierungen .................................................. 98 Tabelle A16: Ejektionszeit über der Aortenklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit- Programmierungen................................................ 99 Tabelle A17: Flußintegral über der Aortenklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen ............................................................................ 100 Tabelle A18: Sauerstoffaufnahme in ml/kg/min bei optimaler AV-Zeit und Werkseinstellung.............................................................................................. 101 Tabelle A19: maximale Leistungsfähigkeit in Watt unter optimaler und AV-Zeit und Werkseinstellung.............................................................................................. 102 2 Verzeichnis der Abbildungen Abbildung 1: Darstellung der unterschiedlichen AV-Verzögerungen/ Blockierungen .............................................................................................................................. 9 Abbildung 2: Schema des Untersuchungsablaufes .................................................... 19 Abbildung 3: Schema des Dopplerflußprofils über der Mitral – und Aortenklappe sowie der von uns gemessenen Zeitintervalle ................................................... 24 Abbildung 4: Schema zur Berechnung der optimalen AV-Zeit ................................ 27 Abbildung 5: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AVZeit von 50 msec sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß 39 Abbildung 6: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AVZeit von 250 msec sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß ............................................................................................................................ 39 Abbildung 7: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß bei einer AV-Zeit von 50 msec. ............................................................................................................................ 40 Abbildung 8: Dopplerecho der Trikuspidalklappe. Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 150 msec. ...................................................................................... 43 Abbildung 9: Vergleich der diastolischen Füllungszeiten von Mitral (MK)- zu Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV-Zeit ............................... 45 Abbildung 10: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AV-Zeit von 100 msec. ...................................................................................... 46 Abbildung 11: Dopplerecho der Trikuspidalklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AV-Zeit von 100 msec. ............................................................................. 46 Abbildung 12: Vergleich der Zeiten vom Ventrikelspike bis zum Klappenschluß von Mitral (MK)- und Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV–Zeit . 47 Abbildung 13: Vergleich der Dauer vom Maximum der A–Welle bis zum Klappenschluß von Mitral (MK)- und Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV–Zeit ................................................................................................ 48 Abbildung 14: Dopplerecho der Aortenklappe. Ejection-Period (EP), Pre-ejection Period (PEP) und Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 50 msec. ........ 50 Abbildung 15: Dopplerecho der Aortenklappe. Ejection-Period (EP), Pre-ejection Period (PEP) und Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 200 msec. ...... 50 Abbildung 16: Graphische Darstellung der mittleren maximalen Sauerstoffaufnahme bei optimaler AV-Zeit-Programmierung (opt AVD) und Werkseinstellung . ... 52 Abbildung 17: Graphische Gegenüberstellung der Mittelwerte der maximalen Belastbarkeit in Watt bei optimierter AV-Zeit (opt AVD) und Werksprogrammierung. ..................................................................................... 53 3 1. Einleitung 1.1. Einführung Die physiologische Verzögerung der elektrischen Leitung von Vor- zu Hauptkammer des Vorhofabschnitte Herzens und zum dient zur optimalen elektrischen Erregung aller zeitlichen Auftreten der Vorhofkontraktion. So sollte die Vorhofkontraktion, die durchschnittlich ca. 20% der Ventrikelfüllung bedingt, direkt vor Beginn der ventrikulären Systole beendet sein. Diese zeitliche Verzögerung zwischen der Vor- und Hauptkammererregung wird in Zwei-Kammer-Herzschrittmachern durch die AV-Zeit simuliert. Diese stellt somit eine kritische Größe in der Abstimmung der atrialen und ventrikulären Systole dar. Die Schrittmachertherapie hat sich seit der Erstimplantation 1958 von einer rein lebenserhaltenden Maßnahme zu einer immer differenzierteren Therapieform mit den Zielgrößen Lebensqualität, Leistungsfähigkeit und Langzeitprognose entwickelt. Bei Patienten mit Sinusrhythmus, welche überwiegend ventrikulär stimuliert werden, wirken sich daher unterschiedlich programmierte AV-Zeiten unterschiedlich auf die Mechanik von Vorhof- und Ventrikelsystole aus. Das Ziel ist, die Kontraktion der Kammer ideal an die Vorhofkontraktion anzuschließen und so das linksventrikuläre Schlagvolumen zu optimieren. 4 Es existieren jedoch sehr unterschiedliche Ansätze darüber, wie lang diese AV-Zeit zu programmieren sei. Einig ist man sich darüber, daß die optimale Zeit für jeden Patienten individuell bestimmt werden muß. Eine zu kurz programmiertes AV- Zeit führt zwar zu einer langen diastolischen Füllungszeit, jedoch erfolgt die Vorhofkontraktion gegen die geschlossene Mitralklappe, da die atriale Systole zeitgleich mit der ventrikulären Kontraktion stattfindet. Eine zu lang programmierte AV-Zeit führt zu einer verkürzten diastolischen Füllungszeit, da es über die frühe Entleerung des Atriums zu einem frühzeitigem, passiven Schluß der Mitralklappe kommt. 5 1.2. Die AV – Überleitungsstörung Der AV – Block beschreibt eine Reizleitungsstörung, bei der die Überleitung der elektrischen Erregung von den Vorhöfen auf die Kammern des Herzens gestört ist (Abbildung 1). Elektrophysiologisch liegt eine Überleitungsstörung oder Blockierung im spezifischen Reizleitungssystem des AV-Knotens vor. AV-Leitungsstörungen werden anhand des EKGs kategorisiert. Unterschieden werden folgende Erkrankungen: AV – Block 1. Grades Ein AV-Block I° liegt vor, wenn im EKG die PQ-Zeit auf > 200 ms verlängert ist. Die Bezeichnung AV-Block ist insofern „irreführend“, als daß die Überleitung nicht blockiert wird, sondern lediglich verzögert ist. Generell handelt es sich um eine meist asymptomatische Leitungsstörung, die u. a. auch bei starker Vagotonie (z. B. Leistungssportlern) vorkommen kann. Im Einzelfall kann es bei einer sehr langen AV-Überleitungszeit zu „Propfungssymptomen“ kommen, wenn Vorhof- und Ventrikelkontraktion desynchronisieren. AV – Block 2. Grades Bei dem AV-Block II° und III° kommt es zu “blockierten“, das heißt nicht auf die Kammer übergeleiteten Vorhofaktionen. Wenkebach - Periodik Die Überleitungszeit, und damit die PQ-Zeit, wird zunehmend länger. Schließlich fällt die Überleitung komplett aus. Sie kann sich aber innerhalb der entstehenden Pause wieder komplett erholen. Nach der Pause wiederholt sich dieser Zyklus bei zunächst erholtem AV – Knoten. 6 Der Abstand der einzelnen P-Wellen ist dabei konstant, wohingegen die RRIntervalle kürzer werden. Typ Mobitz Bei einem Mobitz-Block werden einzelne P-Wellen nicht übergeleitet. Eine Sonderform besteht hier im Sinne eines 2:1-, 3:1- oder 4:1-Blockes, wenn regelmäßig nur jede 2., 3. oder 4. Vorhofaktion auf die Kammer übergeleitet wird.. Bei einem AV-Block II° (permanent oder intermittierend) besteht die Indikation zur Schrittmachertherapie ungeachtet der anatomischen Lokalisation, insofern eine symptomatische Bradykardie vorliegt. Bei asymptomatischen Patienten gilt ein AV-Block II° Typ Mobitz , eine 2:1Überleitung oder AV-Blockierungen mit breitem QRS-Komplexen (da hier die Leitungsstörung infranodal liegt) als Schrittmacherindikation. AV – Block 3. Grades/ totaler AV – Block Beim AV-Block III° kommt es zu einer kompletten Dissoziation zwischen Vorhof- und Kammerkontraktion. Diese schlagen daher völlig unabhängig voneinander “in ihrem eigenen Rhythmus“. Dabei ist sowohl der PP-Abstand als auch der RR-Abstand konstant. Es kommt zu einem regelmäßigen Kammerersatzrhythmus mit breitem QRSKomplex.. Bei den Patienten fällt somit eine bereits in Ruhe vorhandene Bradykardie auf, des Weiteren ist unter Belastung kein Frequenzanstieg möglich. Fast alle Patienten mit einem erworbenen AV-Block III° sind symptomatisch. Vor allem wenn der Kammerersatzrhythmus nur mit Verzögerung einsetzt, kann es zu einem Bewußtseinsverlust kommen, dem sogenannten „ Morgagni 7 – Adam – Stokes – Anfall“. Dieser kann über eine Asystolie mit konsekutivem Atemstillstand zum Tod führen (bradykarder plötzlicher Herztod). Häufig ist die Ursache des totalen AV-Blocks unbekannt, in einzelnen Fällen kann er beim Erwachsenen die Folge einer koronaren Herzerkrankung sein bzw. in Folge eines Hinterwandinfarktes auftreten. Es gibt aber auch andere disponierende Faktoren. Dazu zählen infektiöse oder toxische Erkrankungen wie z. B. die Diphtherie oder Kardiomyopathien. Auch durch eine Hyperkaliämie, durch Digitalis oder Antiarrhythmika kann ein kompletter AV – Block transient vorübergehend entstehen. Selten nur findet sich ursächlich der angeborene AV – Block, welcher häufig asymptomatisch ist, die Sklerose des bindegewebigen Herzgerüstes (M. Lev) und die idiopathische Degeneration des Reizleitungssystems ( M. Lenegre). Eine Indikation zur Schrittmacherimplantation besteht bei einem erworbenen permanenten oder intermittierendem AV-Block III° • bei symptomatischer Bradykardie • bei einem Ersatzrhythmus < 40/min oder bei spontanen Asystolien > 3 sec • bei einem Ersatzrhythmus mit breitem QRS-Komplex • nach AV-Knoten-Ablation • bei myotoner Dystrophie [60]. 8 Abbildung 1: Darstellung der unterschiedlichen Blockierungen [58] 9 AV-Verzögerungen/ 1.3. Der Herzschrittmacher Angepasst an die Bedürfnisse des einzelnen Patienten gibt es eine große Vielzahl unterschiedlicher Systeme und Stimulationsmethoden. Generell lassen sich ein- und zwei- Kammersysteme unterscheiden. Zu den einfachen Systemen gehört der festfrequente Schrittmacher mit einer Einkammerstimulation. Heutzutage setzt man allerdings bei AV- Überleitungsstörungen bevorzugt frequenzadaptive und vorhofsynchrone, sogenannte physiologische Systeme, ein. Die verschiedenen Stimulationsmodi werden nach einem speziellen Code der NASPE – North American Society of Pacing and Electrophysiology und der BPEG – British Pacing and Electrophysiology Group benannt. Die heute gängige Bezeichnung ist der sogenannte „Comission for Heart Diseases Resources Code“: 1. Buchstabe: Ort der Stimulation, A = Atrium, V = Ventrikel, D = Dual (A+V) 2. Buchstabe: Ort der Detektion, siehe 1. 3. Buchstabe: Art der Stimulation, I = Inhibition, T = getriggert, D = Dual 4. Buchstabe: R = frequenzadaptiv oder M = Multiprogrammierbar 5. Buchstabe: P = antiarrhythmische Stimulation, S = Defibrillation, D = Dual, 0= keine Ein gängiger Modus bezeichnet den sogenannten DDD – Schrittmacher als Zwei-Kammer-System. Dieser behält zum einen die AV – Synchronizität bei und macht außerdem eine vorhofgetriggerte Frequenzadaption möglich. 10 Im Jahresbericht 2002 des Deutschen Herzschrittmacher-Registers für das Jahr wurden alle mit Sonderentgelten abgerechneten Herzschrittmachereingriffe erfaßt. Im Jahr 2002 wurden in 632 Kliniken 28.763 Implantationen durchgeführt (im Vorjahr 20.927), hierbei wurde rund ein Drittel der Schrittmacher auf Grund von AV-Überleitungsstörungen implantiert (33,6%). Die Indikationen zur Schrittmachererstimplantation in Abhängigkeit vom EKG-Befund aus dem Jahr 2002 sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: Indikationen zur Schrittmachererstimplantation in Abhängigkeit vom EKG-Befund im Jahr 2002 [18] N % kein EKG-Befund 178 0,6 AV-Block I° 165 0,6 AV-Block II Wenckebach 500 1,7 AV-Block II Mobitz 2796 9,7 AV-Block III° 6219 21,6 Bifaszikulärer Block 335 1,2 Sick Sinus Syndrom 6894 24 Brady-Tachy-Syndrom 4243 14,8 Bradykardes Vorhofflimmern 5309 18,5 Carotis-Sinus-Syndrom 657 2,3 vasovagales Syndrom 73 0,3 Binodale Erkrankung 628 2,2 Sonstige 766 2,7 Summe 28763 100 Bei der klinischen Symptomatik wurde in 40,5 % der Fälle eine Synkope und in 52,5 % Präsynkopen angegeben. Somit lag symptomatische Schrittmacherindikation vor. 11 in 93% der Fälle eine Insgesamt wurde in > 90% der Fälle eine „leitlinienkonforme“ Indikationsstellung vorgenommen (Tabelle 2). Tabelle 2: Leitlinienkonforme Indikation zur Schrittmacherimplantation in % Sick Sinus Syndrom 95,5 Brady-Tachy-Syndrom 93,4 AV-Block 97,7 Bradykardes Vorhofflimmern 97,1 Sonstiges 84,1 Durchschnitt 96,3 Der Anteil der implantierten Ein-Kammer-Systeme lag mit 39,2 % etwas niedriger als in den Jahren zuvor (42 bzw. 40,9%), was überwiegend auf den Rückgang an ventrikulären Ein-Kammer-Systemen zurückzuführen ist. Oder anders ausgedrückt: bei über 60 % der Patienten werden vorhofbeteiligte „physiologische“ Systeme implantiert [18]. Zudem wird verstärkt darauf Wert gelegt, die Aggregate patientenspezifisch zu programmieren. Evaluationen der programmierten Parameter bei postmortal explantierten Herzschrittmachern zeigen, daß mittlerweile mehr als 90% der untersuchten Aggregate patientenspezifisch programmiert waren. Nur 7 von 308 bzw. 15 von 460 untersuchten Schrittmacheraggregaten befanden sich noch in der Werkseinstellung [30]. 12 1.4. Fragestellung Durch die physiologische Verzögerung der elektrischen Leitung von der Vorzur Hauptkammer des Herzens werden alle Abschnitte des Vorhofes elektrisch erregt. Die Vorhofkontraktion tritt zeitlich optimal ein und ist direkt vor Beginn der ventrikulären Systole beendet. Diese zeitliche Verzögerung ist bei Patienten mit durchgehender Schrittmacherstimulation aufgehoben und wird durch die AV-Zeit simuliert; unterschiedlich programmierte AV-Zeiten wirken sich daher unterschiedlich auf die Mechanik von Vorhof- und Ventrikelsystole aus. Die Dissertation beschäftigte sich mit der Auswirkung unterschiedlich programmierter AV-Zeiten sowohl auf hämodynamische Parameter als auch auf das subjektive Befinden des Patienten. Es wurden dabei die Leistungsfähigkeit unter unterschiedlichen Programmierungen und deren Auswirkungen auf die funktionell kardio – pulmonalen Parameter (Spiroergometrie) bei Patienten mit einem totalen AV – Block untersucht. Es wurde der Frage nachgegangen, ob in einem homogenen Patientenkollektiv mit Zwei-Kammer-Herzschrittmachern eine Optimierung der AV-Überleitung anhand dopplerechokardiographischer Parametern möglich ist und zu einer Veränderung der subjektiven und/oder Herzfunktion führt. 13 objektiven Parametern der 2. Material und Methoden 2.1. Patientenkollektiv Es wurden insgesamt achtzehn Patienten mit totalem AV-Block untersucht. Von denen waren acht weiblich und zehn männlich. Das mittlere Alter der Patienten lag bei 69,8 Jahren ( Tabelle 3). Bei Einschluß bestand bei sechzehn Patienten bestand eine Luftnotsymptomatik NYHA 2, bei zwei Patienten eine Luftnotsymptomatik NYHA 3. Die Untersuchung wurde einfach verblindet durchgeführt. Die Patienten wurden weder darüber informiert, zu welchem Zeitpunkt welche AV-Zeit eingestellt worden ist, noch wurde ihnen vor Abschluß der Untersuchung bekanntgegeben, welche der Programmierungen die optimale AV-Zeit ist. Zusammenfassung: • 10 männliche Patienten (55,6 %), 8 weibliche (44,4 %) • mittleres Alter 69,8 Jahre • NYHA 2: 16 Patienten, NYHA 3: 2 Patienten 14 Tabelle 3: Patientenkollektiv Patient Geschlecht Alter NYHA SM Implantation 1 w 69 2 Medtronik Kappa D 701 Sep 99 2 w 79 2 Biotronik Actros DR Sep 99 3 w 79 2 Biotronik Actros D Okt 99 4 m 76 2 Biotronik Physios CTM Mrz 99 5 m 73 2 Biotronik Physios 01 Okt 96 6 w 73 2 Biotronik Physios 01 Mai 93 7 m 59 2 Biotronik Dromos DR Feb 96 8 m 74 2 Biotronik Diplos 05 Aug 88 9 m 67 2 Biotronik Physios TC 01 Feb 95 10 w 71 3 Biotronik INOS DR Okt 98 11 m 60 2 Biotronik Dromos DR Jun 01 12 m 65 2 Medtronik Kappa D 701 Aug 89 13 m 67 2 Medtronik Kappa D 701 Mrz 95 14 w 73 2 Biotronik Physios 01 Feb 94 15 w 71 2 St. Jude Medical Feb 92 16 m 72 2 Biotronik Physios 01 Mai 95 17 m 70 3 Medtronik Kappa D 701 Okt 96 18 w 58 2 St. Jude Medical Okt 01 Nr. 15 2.2. Untersuchungsablauf Zunächst wurden die Behandlungsunterlagen sämtlicher Patienten der Schrittmacher-Nachsorge an der BG Klinik Bergmannsheil über einen Zeitraum von einem Jahr (n=362) nach nachfolgenden Ein- und Ausschlußkriterien gescreent. Insofern die Kriterien für den Studieneinschluß erfüllt waren oder aber die Behandlungsunterlagen nur ungenügende Informationen ergaben erfolgte die eingehende Befragung des Patienten sowie eine Schrittmacherkontrolle um zum einem die regelrechte Systemfunktion nachzuweisen und zum anderen um den Speicher auszulesen und so mögliche vorbestehende Herzrhythmusstörungen zu dokumentieren. In den bisher erhobenen Unterlagen sollte echokardiographisch eine gute linksventrikuläre Funktion in einem Herzultraschall, welches nicht älter als 3 Monate ist dokumentiert sowie Herzklappenfehler ausgeschlossen sein. War dies nicht der Fall erfolgte eine Ultraschalluntersuchung. Es erfolgte eine Spiroergometrie der Patienten. Diese belegte eine normale Sinusknotenfunktion und somit chronotope Kompetenz. Des Weiteren sollte der Patient ausreichend gut belastbar sein. Als ausreichende Belastbarkeit definierten wir das Erreichen der anaeroben Schwelle. Waren auch diese Kriterien erfüllt erfolgte der entgültige Studieneinschluß. Die initial durchgeführte Spiroergometrie Untersuchungsergebnisse mit einbezogen. 16 wurde in die Einschlußkriterien : 1. Vorliegen eines permanenten AV-Blocks dritten Grades mit implantiertem 2-Kammer-Schrittmacher (DDDR). 2. Das Mindestalter lag bei 18 Jahren. 3. Es zeigte sich ergometrisch eine normale Sinusknotenfunktion (chronotrope Kompetenz). 4. Der Patient war ausreichen gut belastbar, um spiroergometrisch die anaerobe Schwelle zu erreichen. 5. Echokardiographisch gute linksventrikuläre Funktion. Ausschlusskriterien: 1. Vorhofflimmern oder –flattern in der Anamnese oder Dokumentation von diesen Herzrhytmusstörungen im Speicher des Herzschrittmachers. 2. Zustand nach Klappen- oder Bypassoperation. 3. Klappenfehler größer gleich II°. 4. anamnestisch einschränkende Erkrankung des respiratorischen Systems Insgesamt wurden mit den Patienten drei oder vier Untersuchungszyklen durchgeführt. Ausschlaggebend für die Anzahl der Untersuchungen war die vom Werk aus eingestellte Programmierung, da sie in einigen Fällen bereits einer der anderen ausgewählten AV-Zeit-Programmierungen entsprach. Die “Werksprogrammierung“ stellt die AV-Zeit dar, welche bei Auslieferung des Schrittmachers einprogrammiert ist. Untersucht wurden jeweils die initial ab Werk eingestellten Programmierungen der AV-Zeit, die von uns als optimal errechnete AV-Zeit, sowie eine sehr kurze ( 50 ms ) und eine lange AV-Zeit-Programmierung (200 – 250 ms, je nach Programmierbarkeit). 17 Zum Ende eines jeden Untersuchungszyklus wurde die neue zu untersuchende AV-Zeit programmiert und der Schrittmacher in dieser Programmierung für vier Wochen belassen (= Adaptionsperiode). Nach dieser vierwöchigen “Einwasch- oder Warm up- Phase“ wurde am ersten Tag der Untersuchung die Spiroergometrie durchgeführt. Der Patient wurde anhand eines vorgefertigten Protokolls nach seinem Befinden gefragt und an die Geräte für die Blutdruck- und EKG- Messung angeschlossen. Am zweiten Tag erfolgte die Ultraschalluntersuchung und danach die Umprogrammierung auf eine andere AV-Zeit. In Abbildung 2 ist der Untersuchungsablauf noch mal schematisiert dargestellt. 18 Studieneinschluß - Überprüfung der Ein-und Ausschlußkriterien - Schrittmacherabfrage, Überprüfung der Systemfunktionen und Speicherabfrage - wenn nicht vorhanden UKG (LV-Funktion ?) - Spiroergometrie 1. Untersuchungszyklus Tag 1 Questionaire LZ – EKG und LZ- Blutdruckmesuung Tag 2 UKG mit Bestimmung der optimalen AV-Zeit Umprogrammierung auf eine neue AV-Zeit nach 4 Wochen 2. Untersuchungszyklus Tag 1 Questionaire Spiroergometrie LZ – EKG und LZ- Blutdruckmesuung Tag 2 UKG Umprogrammierung auf eine neue AV-Zeit Nach jeweils 4 weiteren Wochen 3. und 4. Untersuchungszyklus wie 2. Dauerhafte Programmierung der optimierten AVZeit Abbildung 2: Schema des Untersuchungsablaufes 19 2.3. Verwendete Geräte Folgende Geräte wurden bei den Untersungen verwendet: Als Ultraschallgerät dienten der HP Sonos 5500 mit dem Schallkopf S3. Die Spiroergometrien wurden mittels des Sensormedics Vmax Series 29C durchgeführt. Für die Langzeit-EKG-Messungen benutzten wir das Sherpa 3 Reynolds Medical. Die Messung der Langzeitwerte der Blutdrücke erfolgte mittels des Spacelabs Mode 90207. 20 2.4. UKG 2.4.1. Die Untersuchungen Im folgenden wurde eine Ultraschalluntersuchung bei jeder der programmierten AV-Zeiten durchgeführt. Die Patienten wurden immer Nachmittags, zwischen 15 und 17 Uhr untersucht. Vor Beginn der Untersuchung wurde eine Ruhephase von etwa 30 Minuten eingehalten. In dieser Zeit wurde das EKG angelegt und der Schrittmacher abgefragt. Die Untersuchung erfolgte jeweils am Tag nach Durchführung der Spiroergometrie. Das Ultraschall wurde in Linksseitenlage durchgeführt und zunächst auf Video dokumentiert, um dann zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet zu werden. Die Ultraschalluntersuchungen erfolgten im vier-Kammer-Blick. Zur Dokumentation der Korrelation zwischen elektrischen Herzzyklus sowie Schrittmacher-Aktionen wurde synchron ein 1-Kanal EKG registriert und dargestellt. Es wurden jeweils die Dopplerflußprofile über der Mitral-, der Trikuspidalund der Aortenklappe erhoben, die Registrierung erfolgte mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 100mm/sec. Anhand des Dopplerflußprofils der Aortenklappe konnte die Pre-EjektionPeriod, kurz PEP, definiert als die Zeit von Beginn des Ventrikelspikes bis zu Beginn des Flusses über der Aortenklappe, ermittelt werden. Im gleichen Untersuchungsgang wurde die Ejection-Period, die EP, ausgemessen. Diese Zeit beginnt mit Anfang des Flusses über der Klappe und 21 endet auch, sobald der Fluß versiegt. Sie entspricht somit der systolischen Austreibungszeit. Als dritter Untersuchungsschritt wurde das aortale VTI, das Velocity Time Integral, ausgemessen. Dieses beschreibt die dopplerechokardiographische Bestimmung der Blutströmung als Frequenzzeitspektrum. Man erhält es durch eine rechnergestützte Flächenbestimmung nach manueller Definition der Hüllkurve (Abbildung 3). Bei der Mitral- und Trikuspidalklappe wurde wie folgt verfahren: Das Einflußprofil in den linken Ventrikel hat ein biphasisches Muster. Die Umkehrpunkte werden mit Buchstaben gekennzeichnet. Dabei bezeichnet der E-Punkt (E = early) das Maximum der frühdiastolischen Öffnungsbewegung, hervorgerufen durch den Unterdruck im Ventrikel. Der A-Punkt (A = atrial) beschreibt die Öffnungsbewegung auf Grund der Vorhofkontraktion. Zunächst wurde die diastolische Füllungszeit, die DFZ, vermessen. Diese beschreibt die Zeitdauer zwischen Beginn und Ende des Flusses über der Klappe und entspricht somit der Dauer des diastolischen Flusses. In einem weiteren Untersuchungsschritt wurde die Zeit vom Beginn des Ventrikelspikes bis zum Schluß der Mitral-/ Trikuspidalklappe gemessen. Zudem wurde die Höhe der E- und der A- Welle bestimmt und das Verhältnis der Wellen zueinander errechnet. Der Normalwert für den E/A-Quotienten liegt in der Regel bei > 1,6. Werte, die kleiner als 1,0 sind, gelten als pathologisch und deuten auf eine diastolische Funktionsstörung hin, wie sie beispielsweise bei einer hypertensiven oder koronaren Herzerkrankung auftreten kann. Ein alleinig pathologischer Quotient bei ansonsten unauffälligem Untersuchungsbefund ist allerdings nicht sicher als krankhaft zu bewerten. Des weiteren wurde die Zeit vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Mitral-/ Trikuspidalklappe bestimmt. 22 Außerdem wurde die Fläche unter der Kurve bestimmt. Dieses Integral entspricht dem VTI, dem diastolischen Flußintegral oder Geschwindigkeitszeitintegral, welches mit dem gesamten Blutstromvolumen über der Klappe korreliert (Abbildung 3). Bei jeder der Ausmessungen wurden fünf aufeinanderfolgende Kurven betrachtet und dafür die Mittelwerte berechnet. 23 DFZ PEP EP MK-Fluß VTI Aortenfluß P EKG VS MK-Schluß atriales elektromechanisches Intervall (AEMD) Abbildung 3: Schema des Dopplerflußprofils über der Mitral – und Aortenklappe sowie der von uns gemessenen Zeitintervalle (DFZ = diastolische Füllungszeit, EP = Ejektion Period, P = Vorhoferregung, PEP = Pre-Ejektion-Period, VS = Ventrikelspike, VTI = Velocity Time Integral) 24 2.4.2. Errechnung der optimalen AV-Zeit Zur Bestimmung der optimalen AV-Zeit verwendeten wir eine spezifische Formel. Diese Methode geht davon aus, daß für jeden Patienten mit totalem AV-Block eine individuelle optimale AV-Zeit mittels Doppler – Echokardiographie in Ruhe errechnet werden kann. Man betrachtet dazu den transmitralen Blutfluß und hat so eine einfache, nichtinvasive Grundlage zur Berechnung [33, 38, 51, 52, 53]. Die Formel besteht aus folgenden zwei Untersuchungsabschnitten: 1. Ermittlung der AEMD (atriale elektromechanische Verspätung): Es wurde eine Dopplerechokardiographie der Mitralklappe nach Programmierung einer langen AV-Zeit durchgeführt. Im dokumentierten Dopplerflußprofil wird zu dieser Zeit die Dauer von Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß addiert. Damit erhält man die sogenannte AEMD, die atriale elektromechanische Verspätung (Delay). 2. Bestimmung der isovolumetrischen Kontraktionszeit: Der Schrittmacher wird auf eine kurze AV-Zeit umprogrammiert. Unter dieser Programmierung bestimmt man den zeitlichen Abstand vom Beginn des Ventrikelspikes zum vorzeitigen Mitralklappenschluß und erhält somit die ICT, die isovolumetrische Kontraktionszeit. Die optimale AV-Zeit berechnet sich nun aus der Differenz von AEMD und ICT. 25 Im folgenden ist das gesamte Procedere noch mal in kurzer Fassung dargestellt (Abbildung 4): Optimale AV- Zeit = atriale elektromechanische Verspätung (AEMD) minus isovolumetrische Kontraktionszeit (ICT) 1. Messung der AEMD • Dopplerecho der Mitralklappe • Programmierung : AV-Zeit 200 msec (VAT mode) • AEMD = Intervall vom P zum Mitralklappenschluß 2. Messung der ICT des LV • Programmierung : AV-Zeit 50 msec ( VAT ) • ICT = Intervall zwischen Ventrikelspike und vorzeitigem MKSchluß ( VS to zero crossing A wave) 3. Kalkulation optimal AEMD - ICT = optimales Intervall 26 AVD 150ms 1 EKG MVDoppler AEMD 220ms aortales VTI 2 AVD 30ms ICT 115ms 3 AVD opt = AEMD - ICT = 220ms - 115ms = 105ms Abbildung 4: Schema zur Berechnung der optimalen AV-Zeit (AEMD = atriales elektromechanisches Intervall, AVD = AV- Zeit, ICT = isovolumetrische Kontraktionszeit, MV = Mitralklappe, VTI = Velocity Time Integral) 27 2.5. Die Spiroergometrie Die Spiroergometrie stellt eine objektive Meßmethode der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit dar. Diese Untersuchungsmethode ist nicht – invasiv und wenig belastend für den Patienten. Des Weiteren lassen sich die Untersuchungen bei verschiedenen Schrittmacherprogrammierungen wiederholen und die Ergebnisse sind reproduzierbar, valide und objektiv. Zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit wird das Fick’sche Prinzip verwendet, welches die lineare Beziehung von Herzminutenvolumen zu Sauerstoffaufnahme darstellt und den ventilatorischen Gasaustausch analysiert. Dabei wird von folgenden Tatsachen ausgegangen: Ab einem bestimmten Punkt der Belastung reicht die Sauerstoffaufnahme nicht mehr aus, den Bedarf zu decken. Ab diesem Zeitpunkt produziert der Körper Laktat, welches über ein Puffersystem mit Bikarbonat abgefangen wird. Bei dieser Pufferung entsteht Kohlenstoffdioxid, welches abgeatmet und in der Ausatemluft gemessen werden kann. Dieser Punkt der Belastung wird als „ anaerobe Schwelle “ bezeichnet, man mißt einen Anstieg des VCO₂ ml/min. Des Weiteren gibt es einen linearen Anstieg des VO₂ ml/min. Entscheidend für die Beurteilung der aeroben Belastungsschwelle sind die maximale Sauerstoffaufnahme und zudem die Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle. Die Spiroergometrie ist eine Kombination aus Ergo- und einer Spirometrie. 28 Mittels der Ergometrie ist es möglich, die körperliche Leistung und maximale Belastbarkeit des Patienten exakt zu bestimmen. Außerdem hat diese Untersuchung eine hohe Reproduzierbarkeit. Mit der Spirometrie ist es möglich, den respiratorischen Gasstoffwechsel zu erfassen, aufzuzeichnen und zu analysieren. Die Spiroergometrie erlaubt nun, die kontinuierliche Registrierung von Atmung und Gasstoffwechsel während einer durch die Ergometrie definierten Leistung. Grundlage der Spiroergometrie ist, daß jegliche körperliche Arbeit einen Anstieg des muskulären O₂-Verbrauchs proportional zur Arbeitsleistung erfordert. Die sogenannte Weber – Klassifikation ermöglicht eine Einteilung der kardiopulmonalen Belastbarkeit in fünf Klassen an Hand der Meßwerte der maximalen Sauerstoffaufnahme und der später hinzugenommenen Werte für die Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle (Tabelle 4) [63]. Zu berücksichtigen ist jedoch zum einem, daß diese Werte auf LaufbandUntersuchungen beruhen, bei welchen die Werte etwa um 10-15 % höher liegen als bei der Fahrradergometrie. Zum anderen gehen Alter, Größe, Gewicht und Geschlecht nicht mit in die Beurteilung ein [48, 64]. Tabelle 4: Weber – Klassifikation [63] MAX. VO₂ VO₂ AT CARDIAC INDEX MAX (ML/KG/MIN) (ML/KG/MIN) (L/MIN/M²) A > 20 > 14 >8 B 16 – 20 11 - 14 6-8 C 10 – 16 8 - 11 4-6 D 6 – 10 4-8 2-4 E <6 <4 <2 KLASSE 29 Zunächst befindet sich der Patient in einem sogenannten „steady state“, in der Ruhephase. Hier nimmt er den Sauerstoff, den er im peripheren Gewebe braucht, über die Lunge auf (VO₂) und atmet das produzierte Kohlendioxid ab (VCO₂). Mit dem Beginn einer konstanten Belastung erfolgt nun die kardiodynamische Phase mit einem abrupten Anstieg des VO₂s, welcher den Anstieg des Herzzeitvolumens und des pulmonalen Blutflusses reflektiert. Wird der Patient nun weiter belastet, so hat dies eine gesteigerte Zellatmung und ein weiter zunehmendes Herzzeitvolumen zur Folge: VO₂ und VCO₂ steigen weiter an. Nach etwa drei bis vier Minuten ergibt sich dann ein Gleichgewicht zwischen dem pulmonalen Gasaustausch und der Zellatmung bei konstanter Leistung. Hierbei ist nun die maximale Sauerstoffaufnahme proportional zum Herzminutenvolumen. In Ruhe beträgt die VO₂ normalerweise 250 ml/min, diese kann bis auf maximale Werte von 3000ml/min unter Belastung gesteigert werden. Wichtig ist es hierbei anzumerken, daß diese oben genannte VO₂ von der Mitarbeit des Patienten abhängig ist, diese Korrelation entfällt bei der VO₂ an der anaeroben Schwelle. 30 2.5.2. Eichung und Untersuchungsprocedere Die Patienten wurden immer Nachmittags, zwischen 15 und 17 Uhr untersucht. Vor Beginn der Untersuchung wurde eine Ruhephase von etwa 15 Minuten eingehalten, in dieser Zeit wurde die Spiroergometrie geeicht. Bei der Eichung wurde zum einen ein O₂/CO₂ Eichgas dem O₂/CO₂-Gehalt der Raumluft gegenübergestellt. Des Weiteren wurde das Atemflußprofil mittels einer externen Eichspritze erstellt. Die Untersuchung wurde mittels fahrradergometrischer Belastung in einer 45 Grad Rückenlage vorgenommen. Nach Anlegen des EKGs, der Blutdruckmanschette und der Atemmaske erfolgte eine belastungsfreie dreiminütige Eingewöhnungsphase des Patienten. Die Untersuchung wurde nach dieser dreiminütigen Ruhephase und dem Erreichen eines respiratorischen Quotienten (RQ) von 1,0 gestartet. Das Belastungsprotokoll entsprach dem modifizierten Bruce-Protokoll mit einer kontinuierlichen Steigerung der Leistung von 10 Watt pro Minute (Rampenprotokoll). Während der Untersuchung wurde kontinuierlich das EKG registriert und in Minutenabständen dokumentiert, zudem wurde jede Minute manuell der Blutdruck gemessen. Abbruchkriterien für die Spiroergometrie waren zum einen kardiale Beschwerden aber auch ein Anstieg des Blutdruckes über 220 systolisch oder 120 diastolisch. Abbruchkriterium aller Patienten bei sämtlichen Untersuchungen war eine periphere Erschöpfung. 31 2.6. Langzeit-EKG Bei den Patienten wurde ein Langzeit- EKG über 24 Stunden durchgeführt. Hiermit konnte der Nachweis einer durchgehenden Ventrikelstimulation im Sinusrhythmus mit VAT-Stimulation oder einer durchgehenden DDDStimulation und somit einer Schrittmacherabhängigkeit geführt werden. Des weiteren wurden Tachykardien oder Extrasystolen, seien es ventrikuläre oder auch supraventrikuläre, aufgezeichnet sowie die minimale, mittlere und maximale Herzfrequenz betrachtet. Das Ziel war hierbei, Unterschiede zum einen intraindividuell unter den unterschiedlichen AV- Zeiten zu erfassen und die Werte unter den suboptimalen Programmierungen der optimalen Zeit gegenüberzustellen. Zum anderen wurde somit ein Vergleich interindividuell unter den verschiedenen Einstellungen möglich. 2.7. Langzeit- Blutdruckmessung Zusätzlich wurde eine Langzeit - Blutdruckmessung über 24 Stunden durchgeführt. Mittels der kontinuierlichen Blutdruckmessung sollten Unterschiede im systolischen und diastolischen Blutdruck aufgewiesen werden, ferner wurde der mittlere arterielle Druck sowie die Herzfrequenz gemessen. Es wurde jeweils der minimale, mittlere und maximale Wert dokumentiert. 32 2.8. Statistik Die Meßdaten (echokardiographisch, spiroergometrisch) unter optimierter AV-Programmierung wurden intraindividuell mit den Meßwerten der getesteten, nicht-optimalen AV-Programmierungen verglichen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert (± Standardabweichung) dargestellt . Die Anzahl der untersuchten Patienten betrug N = 18. Zur Analyse der Variabilität der Erwartungswerte führten wir einen nichtparametrischen Rangsummentest nach Wilcoxon zum Vergleich der Mediane der unabhängigen Zufallsgrößen durch. Dabei wurde ein Niveau von p<0,05 bzw. nach der Bonferroni-Korrektur von p<0,01 als statistisch signifikant gewertet. Die Auswertung erfolgte in Zusammenarbeit mit dem statistischen Institut Medtronic Bakken Research in Maastricht. 33 3. Ergebnisse 3.1. Ausgangseinstellung versus errechnete optimale AV-Zeit In Tabelle 5 sind die initialen (vom Werk aus eingestellten) AVProgrammierungen der einzelnen Patienten den von uns errechneten optimalen Programmierungen gegenübergestellt . Es zeigt sich, daß die errechnete optimale AV- Zeit individuell sehr unterschiedlich lang sein kann (50 bis 150 msec). Nur bei fünf Patienten korrelierte die ursprüngliche Einstellung mit der berechneten AV- Zeit, bei 13 von 18 Patienten (72 %) betrug der Unterschied mehr als 50 msec ( max. 100 msec). 34 Tabelle 5: Ausgangseinstellung versus errechnete optimale AV-Zeit in msec PATIENT AUSGANGSWERT OPTIMAL 1 150 100 2 100 150 3 150 100 4 150 100 5 160 85 6 160 75 7 120 100 8 150 80 9 200 100 10 100 120 11 150 100 12 120 150 13 120 120 14 150 50 15 160 100 16 150 100 17 120 120 18 150 75 35 3.2. Symptomatik der Patienten Die Untersuchung wurde einfach verblindet durchgeführt. Die Patienten wurden weder darüber informiert, zu welchem Zeitpunkt welche AV-Zeit eingestellt worden ist, noch wurde ihnen vor Abschluß der Untersuchung bekanntgegeben, welche der Programmierungen die von uns als optimal errechnete AV-Zeit ist. Unter jeder Programmierung wurde an Hand eines Fragebogens die klinische Symptomatik der Patienten erfragt. Insbesondere wurden die Symptome Dyspnoe, Palpitationen und Belastungsintoleranz abgefragt, wobei eine Mehrfachnennung möglich war. Des Weiteren wurden die Patienten zum Abschluß der Untersuchung befragt, unter welcher AV- Zeit-Programmierung sie sich subjektiv am wohlsten gefühlt haben. Auffällig waren Palpitationen und Unruhegefühle (50 %, 9/18) sowie eine Belastungsintoleranz (72 %, 13/18) unter der kurzen programmierten AV-Zeit. Bei lang programmierter AV-Zeit bekamen mehr als die Hälfte der Patienten Luftnot (56 %, 10/18) und gaben eine schlechtere Belastbarkeit (78 %, 14/18) an (Tabelle 6) . 17 von 18 Patienten gaben unter den suboptimalen Programmierungen mindestens eines dieser Symptome an. Keiner der Patienten beklagte Luftnot, Palpitationen oder eine Einschränkung der Belastung unter der optimalen Programmierung. Auf unsere Befragung hin gaben 11 von 18 Patienten an, sich unter der optimalen AV-Zeit am wohlsten gefühlt zu haben, die übrigen 7 Patienten konnten hierzu keine Angabe machen. 36 Die kurze-, lange- oder Werksprogrammierung wurde von keinem der Patienten als die Einstellung benannt, unter sie sich am wohlsten gefühlt haben. Tabelle 6: Symptomatik der Patienten N = 18 Dyspnoe Palpitationen Belastungsintoleranz Präferenz 0 9/18 (50 %) 13/18 (72%) 0 AVD lang 10/18 (56%) 0 14/18 (78%) 0 Werk 6/18 (33%) 0 6/18 ( 33%) 0 AVD opt 0 0 0 11/18 (61%) AVD kurz 37 3.3. UKG Insgesamt wurden 69 echokardiographische Untersuchungen durchgeführt. Jede Messung bestand aus fünf konsekutiv gemessenen Flußprofilen und der anschließenden Bestimmung der Mittelwerte. Zur Bestimmung der notwendigen Parameter wurde eine simultane EKGAbleitung durchgeführt. 3.3.1. Mitralklappe Sämtlich für die Mitralklappe erhobenen Meßwerte sind im Einzelnen im Anhang in den Tabellen A1-7 aufgeführt und werden im Folgenden näher erläutert. 3.3.1.1. Diastolische Füllungszeit Die diastolische Füllungszeit über der Mitralklappe ist unter der optimierten AV–Zeit (453 +/- 116 msec) gegenüber der Werkseinstellung (409 +/- 115 msec) tendentiell länger (p = 0,252). Dies bedeutet, daß der Ventrikel mehr Zeit zur Füllung zur Verfügung hat (Abbildung 5, Abbildung 6). 38 Ventrikelspike bis Klappenschluß = 125 ms DFZ = 520 ms Abbildung 5: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AVZeit von 50 msec sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß Ventrikelspike bis Klappenschluß = 5 ms DFZ = 350 ms Abbildung 6: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AVZeit von 250 msec sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß 39 3.3.1.2. Ventrikelspike bis Mitralklappenschluß Auch die Zeitdauer vom Ventrikelspike als Ausdruck der elektrischen Stimulation des rechten Ventrikels bis zum Mitralklappenschluß verlängert sich signifikant unter der optimalen AV-Zeit. Im Mittel ist diese Zeitdauer unter optimaler AV-Zeit (106 +/- 21 msec) um 36 msec länger im Vergleich zu der Werksprogrammierung (70 +/- 40 msec) (p=0,004)(Abbildung 7) . Ventrikelspike – DFZ Klappenschluß Abbildung 7: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit sowie Dauer vom Ventrikelspike zum Mitralklappenschluß bei einer AV-Zeit von 50 msec. 40 3.3.1.3. Vom Maximum der A-Welle bis zum Mitralklappenschluß Betrachtet man die Zeitspanne vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Mitralklappe so zeigt sich hier kein statistischer Unterschied zwischen der initialen Werkseinstellung und der von uns optimierten AV-Zeit. 3.3.1.4. E/A-Verhältnis Bei dem E/A-Verhältnis zeigen sich tendentiell höhere Werte für die optimale AV-Zeit (0,9 +/- 0,4) verglichen mit den Werksprogrammierungen (0,7 +/0,7), ohne Signifikanz. 3.3.1.5. Diastolisches Flußintegral der Mitralklappe Bei dem diastolischen Flußintegral finden sich unter der optimalen Programmierung tendentiell höhere Werte (optimale AV-Zeit (20 +/- 5 cm), Werkseinstellung ( 18 +/- 5 cm) ( p= 0,091)), was auf ein höheres linksventrikuläres Einstromvolumen schließen läßt . 41 3.3.2. Trikuspidalklappe Sämtlich für die Trikuspidalklappe erhobenen Meßwerte sind im Einzelnen im Anhang in den Tabellen A8-14 aufgeführt und werden im Folgenden näher erläutert. 3.3.2.1 Diastiolische Füllungszeit Auch bei der Trikuspidalklappe zeigen sich unter der optimierten AV–Zeit eine tendentiell längere diastolische Füllungszeiten (516 +/- 119 msec) verglichen mit der Werksprogrammierung (470 +/- 105 msec) ( p=0,351). 3.3.2.2. Ventrikelspike bis Trikuspidalklappenschluß Unter der optimalen Einstellung ist die Zeitspanne gemessen vom Ventrikelspike bis zum Schluß der Trikuspidalklappe länger (99 +/- 19 msec) als unter der Werkseinstellung (77 +/- 31 msec) ( p=0,017). 3.3.2.3. Amax bis Trikuspidalklappenschluß Bei der Zeitdauer von Amax bis zum Trikuspidalklappenschluß zeigen sich im Mittel tendentiell höhere Werte für die optimale AV-Zeit (95 +/- 20 vs. 88 +/29 msec; p=0,258). 42 3.3.2.4. E/A-Verhältnis Bei dem E/A-Verhältnis zeigt sich kein Unterschied zwischen der optimalen Programmierung und der Werkseinstellung (0,9 +/- 0,2 vs. 0,9 +/- 0,2). 3.3.2.5. Das diastolische Flußintegral Das Velocity Time Integral, das Geschwindigkeitszeitintegral, beschreibt, wie hoch die gesamte Blutströmung über der Klappe (Abbildung 8). Hier zeigt sich kein Unterschied (16 +/-2 vs. 15 +/-3 cm). Abbildung 8: Dopplerecho der Trikuspidalklappe. Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 150 msec. 43 3.3.3. Vergleich der diastolische Füllungszeiten der Mitral- und Trikuspidalklappe Die diastolische Füllungszeiten (DFZ) beinhaltet die Zeitdauer des Flusses über der AV-Klappe. Dieser ist zum einem passiv bedingt durch die frühdiastolischen Öffnungsbewegung (E-Welle), hervorgerufen durch den Unterdruck im Ventrikel, und zum anderen aktiv durch die Vorhofkontraktion (A-Welle). Mit einer Verlängerung der AV-Zeit verkürzt sich die diastolische Füllungszeit, da die atriale Kontraktion mehr und mehr in die frühe Diastole wandert. Es fand sich eine Korrelation zwischen AV-Zeit und DFZ, wobei es durch Verlängerung der programmierten AV-Zeit zu einer konsekutiven Verkürzung der DFZ kommt (Abbildung 9, Abbidung 10, Abbildung 11). Es fand sich im Mittel über der Mitralklappe eine diastolische Füllungszeit von 482 msec bei einer AV–Zeit von 50 msec, der kürzesten der programmierten Zeiten. Eine konsekutive Verlängerung der AV–Zeit führt zu einer stetigen Verkürzung der DFZ bis auf im Mittel 340 msec bei einer AV– Zeit von 200 msec. Bei gleich programmierter AV-Zeit ist die DFZ über der Trikuspidalklappe im Mittel länger als die der Mitralklappe . Hier findet sich eine mittlere diastolische Füllungszeit von 566 msec bei einer AV–Zeit von 50 msec, welche sich mit einer Verlängerung der AV–Zeit auf 200 msec konsekutiv auf 407 msec verkürzt. Über der Mitralklappe verkürzt sich die Zeit von 482 auf 340 msec. 44 Somit ergibt sich hier im Mittel bei einer AV-Zeit von 50 msec eine um 104 msec längere DFZ des rechten Ventrikels als des linken Ventrikels, bei einer AV-Zeit-Programmierung von 200 msec sind dies 67 msec . DFZ MK und TK 600 500 400 300 200 100 0 MK TK 50 100 150 200 AV-Zeit Abbildung 9: Vergleich der diastolischen Füllungszeiten von Mitral (MK)- zu Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV-Zeit 45 DFZ 499 msec Abbildung 10: Dopplerecho der Mitralklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AV-Zeit von 100 msec. DFZ 532 msec Abbildung 11: Dopplerecho der Trikuspidalklappe. Diastolische Füllungszeit bei einer AV-Zeit von 100 msec. 46 3.3.4. Isovolumetrische Kontraktionszeit bei Mitral- und Trikuspidalklappe Die isovolumetrische Kontraktionszeit beschreibt die Zeitdauer von der elektrischen Ventrikelstimulation (Ventrikelspike) bis zum linksventrikulärem Druckanstieg über Vorhofniveau. Sie ist eine individuell fixe Größe. Vergleicht man die Zeit vom Ventrikelspike bis zum Klappenschluß, so findet sich, daß in Abhängigkeit von der AV–Zeit das Intervall über der Mitralklappe länger andauert als über der Trikuspidalklappe. Mit zunehmender AV–Zeit wird das Intervall über beiden Klappen kürzer (Abbildung 12). 140 120 VS-KS 100 80 MK TK 60 40 20 0 50 100 150 200 AV-Zeit Abbildung 12: Vergleich der Zeiten vom Ventrikelspike bis zum Klappenschluß von Mitral (MK)- und Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV–Zeit 47 3.3.5. Dauer vom Maximum der A-Welle bis zum Klappenschluß bei Mitralund Trikuspidalklappe Mit Verlängerung der AV–Zeit verlängert sich auch die Zeit vom Maximum der A – Welle bis zum Klappenschluß, da die Vorhöfe sich vollständiger kontrahieren können. Bei einer zu kurzen AV-Zeit erfolgt die Kontraktion gegen die geschlossenen Mitral- / Trikuspidalklappe, was zu einer kurzen Dauer von Amax zum AVKlappenschluß führt und sich im sogenannten Propfungsphänomen äußert. Das Zeitintervall über der Trikuspidalklappe ist maximal 23 msec und im Mittel 17 msec länger als das über der Mitralklappe ( Abbildung 13). 120 Amax-KS 100 80 TK MK 60 40 20 0 50 100 150 200 AV-Zeit Abbildung 13: Vergleich der Dauer vom Maximum der A–Welle bis zum Klappenschluß von Mitral (MK)- und Trikuspidalklappe (TK) in Abhängigkeit von der AV–Zeit 48 3.3.6. Aortenklappe Zum einem wurde die Pre-Ejektion-Period, kurz PEP, ausgemessen. Diese Zeit ist definiert als die Zeit von Beginn des Ventrikelspikes bis zu Beginn des Flusses über der Aortenklappe. Je kürzer die PEP ist, desto synchroner ist der Kontraktionsablauf. Durch die Optimierung der AV-Zeit kommt es tendentiell zu einem synchroneren Kontraktionsablauf (178 +/- 18 vs 192 +/- 17 msec, p=0,034). Danach wurde die Ejection-Period, die EP, ausgemessen. Diese Zeit beinhaltet die Dauer des Flusses über der Aortenklappe. Die EP entspricht der Austreibungszeit und deutet mit zunehmender Länge auf ein größeres Austreibungsvolumen hin. Auch hier findet sich durch AV-Zeit-Optimierung eine Verlängerung der Austreibungszeit (278 +/- 35 vs 254 +/- 36 msec; p=0,027). Zum Schluß wurde das VTI, das Velocity Time Interval, vermessen. Dieses beschreibt die dopplerechokardiographische Bestimmung der Blutströmung als Frequenzzeitspektrum. Sie korreliert gut mit dem Auswurfvolumen . Durch die AV-Zeit-Optimierung findet sich ein signifikant höheres VTI (28 +/- 5 vs 22 +/- 6 cm, p=0,006) im Vergleich zu der Werksprogrammierungen (Abbildung 14, Abbildung 15). Die Meßparameter im Einzelnen sind im Anhang in den Tabellen A15-17 dargestellt. 49 EP PEP Abbildung 14: Dopplerecho der Aortenklappe. Ejection-Period (EP), Pre-ejection Period (PEP) und Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 50 msec. PEP EP Abbildung 15: Dopplerecho der Aortenklappe. Ejection-Period (EP), Pre-ejection Period (PEP) und Velocity time integral bei einer AV-Zeit von 200 msec. 50 3.4. Spiroergometrie 3.4.1. Ermittelte Daten Während der Durchführung der Spiroergometrie erfolgte ein kontinuierliches EKG-Monitoring. Die Dokumentation des EKGs erfolgte jede Minute. Bei keinem Patienten traten EKG-Veränderungen oder Herzrhythmusstörungen auf. Wir dokumentierten den Blutdruck und die Herzfrequenz in Ruhe und unter Belastung. Hier zeigte sich kein signifikanter Unterschied unter der Werkseinstellung im Vergleich zu der optimierten Programmierung. Der respiratorischen Quotient einer jeden Untersuchung wurde ermittelt. Des weiteren wurde die maximale Leistung in Watt sowie die maximale Sauerstoffaufnahme, die der Patient erbracht hatte, dokumentiert. Die von den Patienten erbrachte Leistung unter der Werksprogrammierung wurde mit der Leistung, welche unter einer optimalen Programmierung erbracht wurde, verglichen. 3.4.2. Respiratorischer Quotient Der respiratorische Quotient beschreibt das Verhältnis von ausgeatmetem CO₂ zu eingeatmetem O₂. Bei jeder Spiroergometrie wurde der respiratorische Quotient bestimmt, welcher im Gesamtmittel 1,05 betrug. 51 3.4.3. Sauerstoffaufnahme Bei allen Patienten wurde die maximale Sauerstoffaufnahme bei der Spiroergometrie bestimmt und diese unter der optimalen versus WerksProgrammierung verglichen. Es findet sich bei der optimierten Programmierung eine signifikant höhere Sauerstoffaufnahme als Hinweis für eine günstigere kardiopulmonale Belastbarkeit ( 16,2 +/- 3,4 vs. 12,6 +/- 3,2 VO2max (ml/kg/min) ml/kg/min; p= 0,003) (Tabelle A18, Abbildung 16). 20 18 16 p =0,003 14 12 10 8 6 opt AVD Werk Abbildung 16: Graphische Darstellung der mittleren maximalen Sauerstoffaufnahme bei optimaler AV-Zeit-Programmierung (opt AVD) und Werkseinstellung . 52 3.4.4. Work Die maximal erreichte Leistung in der Spiroergometrie ist unter der optimalen AV–Zeit-Programmierung tendentiell höher. Die Leistung beträgt im Mittel unter der optimalen Programmierung 91 +/- 21 Watt, unter der Werkseinstellung 77 +/- 18 Watt (p=0,040) (Tabelle A19, Abbildung 17). max. Belastung 1 20 1 00 p=0,040 80 60 40 o pt A V D W er k Abbildung 17: Graphische Gegenüberstellung der Mittelwerte der maximalen Belastbarkeit in Watt bei optimierter AV-Zeit (opt AVD) und Werksprogrammierung. 53 3.5. Langzeit – Blutdruckmessung Es zeigt sich weder ein Zusammenhang des mittleren arteriellen Blutdrucks noch der mittleren Herzfrequenz mit den unterschiedlichen AV–Zeiten. 3.6. Langzeit – EKG Bei allen durchgeführten EKGs zeigte sich zu 100% eine ventrikuläre Stimulation durch den Schrittmacher bei AV-Block III°. In keinem Fall wurden Pausen größer zwei Sekunden, Vorhofflimmerphasen oder ventrikuläre Tachykardien dokumentiert. 54 4. Diskussion und Kritik I. Die optimale AV-Zeit-Programmierung Das Prinzip des Zweikammerschrittmacher bei Patienten mit einem kompletten AV- Block funktioniert wie folgt: Die Leitung von den Vorhöfen zu den Kammern ist komplett abhängig vom Schrittmacher, genauer von der AV–Zeit. Die rechtsventrikuläre Stimulation zieht die linksventrikuläre Kontraktion nach sich. Die Kontraktionsabfolge bestimmt die Hämodynamik, so kommt es durch eine verbesserte diastolische linksventrikuläre Füllung und somit Vordehnung zu einer besseren Kontraktion (Frank–Starling) und somit zu einem besseren Herzzeitvolumen. Schon zahlreiche Publikationen beschäftigten sich mit der Optimierung der AV-Zeit. In einem stimmen alle überein: Die Kontraktion der Kammer soll ideal an die Vorhofkontraktion angeschlossen werden und so das linksventrikuläre Schlagvolumen optimieren. Die optimale AV-Zeit entspricht somit einer für den einzelnen Patienten individuell programmierten AV-Zeit, bei der die atriale Füllungsphase in der Diastole ohne vorzeitigen Abbruch unmittelbar mit dem Beginn der isovolumetrischen Kontraktionsphase des linken Ventrikels endet [17]. Wie aber diese optimale Programmierung erfolgen soll ist noch weitestgehend unklar. In der Untersuchung wurde anhand einer einfachen Formel nicht-invasiv die optimale AV-Zeit mittels dopplerechokardiographischer Parameter bestimmt und die linksventrikuläre Systole optimal an die linksatriale Kontraktion angekoppelt. 55 Bisher herrschen sehr unterschiedliche Meinungen darüber, wie lang denn die optimale AV-Zeit sein soll. Einig ist man sich darüber, daß diese Zeit für jeden Patienten individuell bestimmt werden muß. Zum Teil wird eine längere AV-Zeit programmiert, damit der Vorhof sich vollkommen entleeren kann, zum anderen eine kurze Zeit bevorzugt, damit der Ventrikel sich über eine maximal lange Zeitdauer diastolisch füllen kann. Beide Vorschläge lassen allerdings die Wichtigkeit der genauen zeitlichen Ankopplung von Vorhof- und Kammersystole außer acht. Die Füllung des linken Ventrikels setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: In der frühen Diastole strömt das Blut durch das natürliche Druckgefälle sowie durch den Sogmechanismus durch Verschiebung der Ventilebene in den Ventrikel. In der späten Diastole erfolgt dann zudem die atriale Kontraktion. Eine kurze Programmierung der AV-Zeit bedingt eine längere Diastole mit längerer Füllung des linken Ventrikels. Bei einer zu kurz gewählten Programmierung kann es durch die gleichzeitige Kontraktion von Vorhof und Ventrikel zu Pfropfungen kommen. Eine lange Programmierung der AV – Zeit verkürzt die Diastole. Entscheidend ist somit, daß die linksventrikulären Systole optimal an die atriale Kontraktion angekoppelt wird. Yellin [69] beschreibt in seiner Arbeit den vorzeitigen Klappenschluß (und somit die vorzeitige Beendigung der aktiven Ventrikelfüllung) durch die Ventrikelsystole bei zu lang gewählter AV-Zeit. Dies bedeutet, daß die Ventrikelsystole schon zu einem Zeitpunkt beginnt, bevor sich der Vorhof komplett entleeren konnte, was wiederum zu einer Abnahme des linksventrikulären Füllungsvolumen führt. Desweitern kann die Kontraktion des Ventrikels durch einen Druckaufbau in Richtung des relaxierten Vorhofes einen retrograden Fluß erzeugen, es kommt zu einer diastolischen Mitralklappeninsuffizienz [27]. 56 II. Einschlußkriterien und Untersuchungsablauf Bei der durchgeführten Untersuchung wurden Patienten mit einem kompletten AV- Block, ohne strukturelle Herzerkrankung sowie mit guter linksventrikulärer Funktion untersucht. Untersucht wurden jeweils die initial ab Werk eingestellte Programmierung der AV-Zeit, die von uns als optimal errechnete AV-Zeit, sowie eine sehr kurze ( 50 ms ) und eine lange Programmierung ( 200 – 250 ms). Durch die durchgeführte Methodik kann ohne invasive Messungen die atriale und ventrikuläre Mechanik optimal zeitlich adaptiert werden. Bei allen Patienten konnte mittels dopplerechokardiographischer Untersuchungen die optimale AV-Zeit ermittelt werden. III. Kritik Die Studie wurde nur einfach verblindet durchgeführt. Hierbei wurde der Patient zu Beginn der Untersuchungen über potentiell möglich auftretende Symptome wie Belastungsintoleranz, Palpitationen oder Luftnot aufgeklärt. Eine Doppelverblindung war zum Zeitpunkt der Studiendurchführung nicht praktikabel. 57 IV. Symptomatik der Patienten Kein Patient beklagte unter der optimalen Programmierung Beschwerden. Elf Patienten (61 %) gaben die optimale AV-Zeit als die Programmierung an, unter der sie sich subjektiv am wohlsten gefühlt haben. Auffällig waren Palpitationen und Unruhegefühle (50 %) sowie eine Belastungsintoleranz (72 %) unter der kurzen programmierten AV-Zeit, bei lang programmierter AV-Zeit bekamen mehr als die Hälfte der Patienten Luftnot (56 %) und gaben eine schlechtere Belastbarkeit (78 %) an. 17 von 18 Patienten gaben unter den suboptimalen Programmierungen mindestens eines dieser Symptome an. Keiner der Patienten beklagte Luftnot, Palpitationen oder eine Einschränkung der Belastung unter der optimalen Programmierung. 58 V. Spiroergometrie Die Spiroergometrie als nicht invasiver Belastungstest zur Überprüfung der kardiopulmonalen Belastbarkeit zeigt die hämodymischen Auswirkungen verschiedener Stimulationsmodi auf . Mit ihr ist eine Optimierung der AV – Zeit unter Belastung möglich mit dem Ziel, eine optimale Hämodynamik zu erreichen [48]. Karlmann und Wassermann veröffentlichten die grundlegenden Arbeiten zur physiologischen und pathophysiologischen Verknüpfung von Respiration, Zirkulation und Muskulatur [62]. Um die Leistungsfähigkeit zu objektivieren werden zwei Parameter bestimmt: Zum einem die maximale Sauerstoffaufnahme (max. oder peak VO2), zum anderen die anaerobe Schwelle (Anaerobic threshold, AT). Die anaerobe Schwelle beschreibt das Belastungsniveau bzw. das Niveau der Sauerstoffaufnahme, oberhalb derer die aerobe Energieproduktion allein nicht mehr ausreicht. Über die Aktivierung anaerober Mechanismen kommt es zu einem Laktatanstieg und somit zu einer metabolischen Azidose. Diese wird durch eine verstärkte Abatmung von CO2 kompensiert [48]. Die Spiroergometrie ist eine nichtinvasive Untersuchung, die gut reproduzierbar ist, wie bereits Behrens 1994 darlegte. Allerdings bemängelte er, daß die anaerobe Schwelle nicht ausreichend oft genau bestimmbar sei [5]. Auch Cohen-Solal [11] und Janicki [28] beschreiben die zuverlässige Reproduzierbarkeit von maximaler Sauerstoffaufnahme und anaerober Schwelle . Zu ähnlichen Ergebnissen über eine gute Reproduktion der Ergebnisse kam auch Sullivan, der seine Studie im gleichen Jahr veröffentlichte [59]. Er beschrieb eine gute Reproduzierbarkeit im Bereich der maximalen Sauerstoffaufnahme und der anaeroben Schwelle, stellte aber auch da, daß die Werte beim einzelnen Patienten eine Differenz von 15 bis 25 % aufweisen sollten, um eine signifikante Änderung zu erreichen. 59 Ein weitere Streitpunkt ist oft die Reproduzierbarkeit der Bestimmung der anaeroben Schwelle auf Grund dessen, daß sie in der Regel visuell durch den Untersucher bestimmt unterschiedlichen [68]. wird Untersuchern So kann auftreten. eine Dem Variabilität bei widersprechen die Untersuchungen von Lipkin [43] und Simonton [57], welche zeigten, daß es auch bei unterschiedlichen Untersuchern einen hohen Korrelationskoeffizienten gab. Deshalb wurde sich bei der Auswertung der Spiroergometrie auf klar definierte Werte beschränkt. Es zeigte sich für unser Patienten-Kollektiv eine signifikante Verbesserung der Sauerstoffaufnahme sowie eine tendentielle Leistungsfähigkeit unter der optimierten AV-Zeit. 60 Verbesserung der VI. UKG und Hämodynamik Auch bei den funktionellen Dopplerparametern zeigten sich unter der optimierten Programmierung eine bessere Hämodynamik. Die Verbesserung der diastolischen Funktionswerte spiegelt sich in einem tendentiell größerem Einflußvolumen (diastolisches Flußintegral) sowie einer optimal langen DFZ mit erhaltener atrialer Kontaraktionswelle wieder. Durch die Optimierung der diastolischen Hämodynamik wird aber auch die systolische Leistung des linken Ventrikels verbessert werden. Zum einen wurde ein synchroneren Kontraktionsablauf (PEP linear) bestimmt, zum anderen findet sich auch ein größeres LV-Ejektionsvolumen durch die AVZeit-Optimierung (tendentieller Anstieg von EP, VTI signifikant höher). Dies findet sich in einer höheren Leistungsfähigkeit ( maximale Leistung und Sauerstoffaufnahme in der Spiroergometrie) unter der optimalen Programmierung wieder. 61 VII. Übersicht bisher erschienener Publikationen Viele Publikationen beschäftigten sich bisher mit der hämodynamischen Bedeutung der AV-Zeit bzw. unterschiedlicher Programmierungen der AVZeit für die Zweikammerstimulation [4, 25, 29, 39]. Sowohl Faerestrand [19], als auch Iwase [27], Kindermann [33] und Leinbach [37] sowie Lemke [39] und Metha [45] und beschreiben in ihren Arbeiten immer wieder einen durch eine vorhofsynchrone Ventrikelstimulation signifikanten Anstieg des Herzzeitvolumens. Von Dryander untersuchte die optimale AV-Zeit, indem er das Flußprofil über der Mitralklappe betrachtete. So konnte er zeigen, daß eine zu lange AV-Zeit zu einem vorzeitigen Mitalklappenschluß führt, eine zu kurz gewählte Programmierungen zieht Pfropfungen nach sich. Des weiteren wurde gezeigt, daß unter der optimalen Programmierung die Ventrikelfüllung verbessert und das Schlagvolumen gesteigert werden kann [15, 16]. Ritter beschreibt ebenfalls das Prinzip der Bestimmung der optimalen AV – Zeit mittels transmitralen Blutfluß [52]. Iwase [27] sowie Witt [67] berichten über einen signifikanten Anstieg des Herzzeitvolumens bei bradykardem Eigenrhythmus im Vergleich von VVI – Stimulation und vorhofsynchroner Ventrikelstimulation . Auch Divitiis [13] beschriebt die Abhängigkeit einer idealen linksventrikulären Füllung von der programmierter Herzfrequenz sowie der AV – Zeit. Lemke [40] zeigte, daß bei Patienten mit totalem AV-Block die asynchrone Ventrikelstimulation den venösen Rückstrom zum Herzen behindert und zu 62 deutlich erhöhten Vorhofdrücken führt. Die zeitgerechte Vorhof-KammerErregung und die aktive Ausnutzung der Vorhofsystole führt unter Alltagsbedingungen zu einem HZV-Gewinn von ca. 10%. Auch Ritter [51, 52, 53] beschäftigte sich mit Herzzeitvolumina bei unterschiedlichen AV – Zeiten. Er zeigte zum einem, daß die optimale AV – Zeit abhängig von der Herzfrequenz ist und zum anderen, daß wenn man eine AV- Zeit kürzer oder länger als die optimierte Programmierung wählt, es zu einem Abfall des Herzzeitvolumens kommt. Bibra [7] beschreibt, daß bei der Mehrzahl der Patienten eine AV-Zeit von 150 ms die beste Ventrikelfüllung mit sich bringt. Abweichungen hiervon kommen jedoch vor und können echokardiographisch beurteilt und optimal eingestellt werden. Wish [66] berichtet, wie die AV-Zeit mittels M-Mode-Echokardiographie der Mitralklappe optimiert werden kann, da die Kontraktion des linken Vorhofes sowie das Ende der Kontraktion dargestellt wird. Er zeigt die Wichtigkeit einer optimalen Hämodynamik bei Patienten mit Zweikammerschrittmachern auf. Andreas [1] sowie Lascault [36] beschrieben ebenfalls, wie echokardiographisch eine durch eine optimal programmierte AV-Zeit verbesserte Hämodynamik erzielt werden kann. Labovitz [35] beschreibt die Dopplerechokardiographie als Mittel der Wahl um die für den einzelnen Patienten individuelle optimale AV-Zeit zu bestimmen. Gleichzeitig kann so mit der Größe des linken Vorhofes möglicherweise die Patienten identifiziert werden, die das größte Benefit einer physiologischen AV-Zeit haben. 63 Auch Voutilainen [61] beschreibt die Dopplerechokardiographie als sehr sensitive Methode um die linksventrikuläre Füllung zu beurteilen, mahnt aber in der Beurteilung der Meßwerte auch zur Vorsicht, da viele Faktoren, wie zum Beispiel die Konstitution die Doppler Indexes beeinflussen können. Chirife [10] sowie Wish [65] konnten zum einem zeigen, inwieweit die Hämodynamik des linken Ventrikels von der AV-Zeit abhängig ist, zum anderen zeigten sie auch, daß die optimale AV-Zeit sich von Patient zu Patient sehr unterscheiden kann und es somit für jeden Patienten eine individuelle optimale Programmierung der AV-Zeit gibt. Rickli [50] untersuchte den O₂ Verbrauch während leichter Belastung entsprechend der normalen täglichen Aktivität und konnte somit den Vorteil der AV–synchronen Stimulation darstellen. Auch Benchimol [6], Carleton [8], Just [31] und Knapp [34] berichten über den Einfluß der optimalen Vorhofkontraktion auf das Schlagvolumen. Im Gegensatz dazu steht die Arbeit von Frielingsdorf [20]. Zwar beschreibt auch er die Doppler-Echokardiographie als einfache, nicht invasive Methode zur Ermittlung der optimalen AV- Zeit, doch berichtet er, daß bei Patienten mit einem Zweikammerschrittmacher auf Grund von höhergradigen AVBlockierungen eine Optimierung der AV-Zeit keinen Einfluß auf die Lebensqualität hat. Schibgilla [54] zeigt bei Schrittmacherpatienten bei submaximale Belastung unter adäquater Frequenzadaption, daß die AV-Synchronizität im Gegensatz 64 zur Herzfrequenzsteigerung einen weitaus geringeren Beitrag zur Verbesserung des Sauerstoffdefizits bei aerober Belastung leistet. Andreas [1] berichtet, daß die Dopplerechokardiographie geeignet zu sein scheint, diejenige AV-Zeit zu bestimmen, bei dem das maximale HMV in Ruhe gefördert wird Eine Vorhersage des hämodynamischen Nutzens der sequentiellen Stimulation war mittels Dopplerechokardiographie jedoch nicht möglich. Man muß allerdings bedenken, daß in all den bisher zitierten Publikationen die Frage , ob der Patient eine normale oder eingeschränkte linksventrikuläre Funktion hat nur eine untergeordnete Rolle spielt. Die diastolische Dysfunktion als eine der primären Ursachen einer Herzinsuffizienz ist durch einen erhöhten Widerstand einer oder beider Ventrikel bei der diastolischen Füllung gekennzeichnet. Dieser Widerstand kann durch strukturelle Abnormalitäten zustande kommen, welche einen erhöhten Widerstand beim Einstrom des Blutes in den Ventrikel bedingen. Diese Veränderungen können sowohl intra- ( Fibrose, Amyloidose) als auch extramyokardial ( Konstruktive Perikarditis, Mitralklappenstenose) zu finden sein. Zum anderen kann auf Grund eines physiologischen Derangement sowohl die Kontraktilität als auch die Relaxation gestört sein. Im Falle einer fortgeschrittenen myokardialen Hypertrophie treffen beide Faktoren zu (Hypertrophie und veränderte Struktur der Kollagenmatrix) und bedingen so die Relaxationsstörung [12,23]. Pearson [49] zeigte, daß bei Patienten mit einer linksventrikulären Hypertrophie eine Störung der linksventrikulären Funktion dopplerechokardiographisch bereits aufgezeigt werden kann, wenn Untersuchung mittels M-Mode noch zufriedenstellend verläuft. 65 die Liebold zeigt, daß eine optimierte AV – Zeit umso wichtiger ist, wenn die LVFunktion eingeschränkt ist (egal ob systolisch oder diastolisch), da bei normaler LV – Funktion eine suboptimale Programmierung noch gut kompensiert werden kann [41]. Nowak [48] beschreibt in seiner Arbeit, daß eine optimale AV-Zeit bei 2Kammerschrittmachern eine optimale Füllung der Ventrikel gewährleistet. Die AV-Klappen schließen rechtzeitig, die diastolische Klappeninsuffizienz wird minimiert. Es kommt zu einer deutlichen Verbesserung der Hämodynamik. Hierbei gibt es allerdings keine universell optimale AV-Zeit, sondern eine individuelle Optimierung ist erforderlich [26]. Allerdings hatte dieses bei Belastungen des täglichen Lebens individuell optimierte AV-Intervall keine Steigerung der Belastbarkeit bei symptomlimitierter Belastung zur Folge. Dieses erklärt Nowak dadurch, daß ausschließlich Patienten mit normaler linksventrikulärer Funktion untersucht wurden, welche eine ungünstige AVZeit kompensieren konnten. Simantirakis [56] berichtet in seiner Arbeit, daß bei Patienten mit normaler LV-Funktion eine Veränderung der AV-Zeit keine Veränderung im Bereich des autonomen Nervensystems des Herzens hervorruft im Gegensatz zu Patienten mit eingeschränkter Pumpfunktion. Hier führt eine Optimierung der AV-Zeit zu einem signifikantem Abfall des Tonus des sympathischen Nervensystems. Kataoka [32] schlägt bei Patienten mit hochgradiger dilatativer Kardiomyopathie und erstgradigem AV-Block vor, die AV-Zeit mittels einem DDD-Schrittmachersystem zu optimieren. So könnte die sich verschlechternde myokardiale Funktion durch die verbesserte linksventrikuläre Füllung ausgeglichen werden . 66 Die Arbeit von Nishimura [47] hat bei Patienten mit systolischer Funktionseinschränkung gezeigt, daß eine Optimierung des AV-Delays von 2Kammer-Schrittmachern zu einer verbesserten linksventrikulären Hämodynamik führen kann. Dahingegen sagt Linde [42], daß bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz kein Benefit unter einer optimal programmierten AV-Zeit zu beobachten ist. Losi [44] berichtet aus einer Studie bei Patienten mit hypertropher Kardiomyopathie über den Einfluß der AV-Zeit auf die Obstruktion des linksventrikulären Ausflußtraktes. Hier zeigte sich, daß bei niedrigerer AVZeit der Gradient signifikant abnahm und sich die Dauer des QRS-Komplexes verlängerte. Schuchert [55] beschreibt, daß es unter der VDD-Programmierung sowohl bei Patienten mit normaler als auch bei Patienten mit eingeschränkter LVFunktion zu einer Wiederherstellung der AV- Synchronität kommt und somit dieser Modus als Alternative zur DDD-Stimulation (aber nicht zur biventrikulären Stimulation) gesehen werden kann. Guardigli [24] untersuchte Patienten mit einer dilatativen Kardiommyopathie. Er zeigte, daß unter einer optimierten Programmierung der AV-Zeit bei Patienten mit DDD-Schrittmachern es auf Grund einer besseren Ausnutzung des Frank-Starling-Mechanismus zu einer Verbesserung der linksventrikulären Funktion und einer Reduktion der NYHA-Klasse kam. Auch Auricchio [2, 3] beschreibt den Benefit herzinsuffizienter Patienten mit breitem QRS-Komplex von einer Synchronisierung des atrio-ventrikulären Kontraktionsablaufes. 67 Im Gegensatz hierzu kommt Frielingsdorf [21] in seiner Studie zu dem Schluß, daß Patienten mit normaler linksventrikulärer Funktion mehr von einer erhaltenen AV-Synchronität profitieren als herzinsuffiziente Patienten . Dies begründet er mit anhand einer besseren Steigerung der maximalen Sauerstoffaufnahme der Patienten mit guter LV-Funktion unter Belastung. Gold [22] führte eine randomisierte Studie durch welche zeigte, daß bei herzinsuffizienten Patienten eine sehr kurz gewählte Programmierung der AVZeit die Hämodynamik nicht verbessert und somit die routinemäßige Schrittmachertherapie mit kurz gewählter AV-Zeit ungerechtfertigt ist. Auch Chevalier [9], Douchet [14] und Modena [46] beschreiben in Ihren Arbeiten, daß eine Optimierung der AV – Zeit bei eingeschränkter LVFunktion zunehmend an Bedeutung gewinnt, dies gilt sowohl für systolische als auch für diastolische Ventrikelfunktionsstörungen. 68 VIII. Fazit Somit läßt sich zusammenfassend für Patienten mit normaler EF und totalem AV-Block sagen, daß 1. es für jeden Patienten eine individuelle optimale AV-Zeit gibt. Diese kann leicht mittels Dopplerechokardiographie bestimmt werden. Wird die AV-Zeit länger oder kürzer gewählt verschlechtert sich die linksventrikuläre Hämodynamik. 2. es eine bessere Hämodynamik unter der optimalen AV- Programmierung gibt. 3. die Optimierung der AV-Zeit einer symptomatischen Optimierung entspricht, was die klinische Präferenz sowie die Beschwerdesymptomatik unter der suboptimalen Zeit zeigt. 4. häufig die Werksprogrammierung nicht der optimalen Programmierung entspricht. Hieraus ergibt sich bei 72 % der Patienten eine suboptimale Schrittmacher-Programmierung. Es ist anzunehmen, daß bei herzinsuffizienten Patienten eine optimale AVZeit wichtiger als bei Patienten mit guter linksventrikulärer Funktion ist, da diese auch suboptimale Programmierungen noch gut kompensieren können. Besonders wichtig ist ein Optimierung der AV-Zeit ebenso bei Patienten mit permanenter AV- Überleitungsstörung Ventrikelstimulation. 69 und somit durchgehender 5. Literarturverzeichnis [1] Andreas, S., Sold, G., Werner, G.S., Nordbeck, H., Kreuzer, H. (1990). Dopplerechokardiographische Bestimmung der systolischen und diastolischen Funktion bei sequentieller und ventrikulärer Stimulation. Z Kardiol 79, 858 – 864 [2] Auricchio, A., Salo, R.W. (1997). Acute hemodynamic improvement by pacing in patients with severe congestive heart failure. 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Optimal werk kurz lang 1 336 276 463 183 2 441 441 339 307 3 282 214 321 182 4 793 562 720 507 5 491 418 578 368 6 432 401 479 325 7 325 304 334 253 8 581 497 597 475 9 436 274 526 274 10 557 640 640 386 11 318 234 338 178 12 410 390 479 350 13 455 410 489 410 14 505 535 542 456 15 456 450 492 411 16 469 444 510 432 17 410 400 442 356 18 453 470 487 388 MW 453 409 488 347 ST-ABW 116 115 109 101 p 0,252 84 Tabelle A2: Flußintegrale über der Mitralklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen VTI Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 13 15 22 13 2 35 35 27 38 3 20 17 22 19 4 22 14 15 17 5 17 18 20 12 6 17 12 16 14 7 12 12 10 8 8 27 17 26 19 9 23 15 22 15 10 23 17 17 22 11 14 12 12 10 12 17 14 22 12 13 20 18 21 16 14 22 21 25 19 15 21 23 22 17 16 23 20 26 21 17 19 18 21 18 18 22 23 22 20 MW 20 18 20 17 ST-ABW 5 5 5 6 p 0,091 85 Tabelle A3: Dauer vom Ventrikelspike bis zum Schluß der Mitralklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen VS - MKS Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 104 134 191 0 2 107 107 121 23 3 101 73 135 15 4 107 46 133 2 5 83 17 100 0 6 119 7 123 8 7 71 92 103 7 8 147 126 152 17 9 68 22 136 22 10 123 53 53 124 11 109 37 118 0 12 142 100 159 56 13 100 68 120 44 14 119 135 126 11 15 109 55 121 23 16 103 45 111 7 17 88 60 92 9 18 101 90 109 55 MW 106 70 122 24 ST-ABW 21 40 29 31 p 0,004 86 Tabelle A4: Dauer vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Mitralklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen AmaxMKS Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 77 77 73 90 2 95 95 30 137 3 72 130 65 95 4 80 73 52 73 5 73 83 56 73 6 90 82 68 62 7 71 68 47 84 8 53 73 50 70 9 83 96 64 96 10 75 101 101 127 11 80 57 68 118 12 81 60 72 110 13 82 70 67 100 14 86 58 62 93 15 80 88 77 87 16 75 70 71 89 17 56 50 49 68 18 65 48 62 71 MW 76 77 63 84 ST-ABW 11 20 15 23 p 0,719 87 Tabelle A5: Höhe der A-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen Höhe A Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 79 90 100 95 2 114 114 137 168 3 138 141 123 142 4 59 57 72 27 5 74 82 73 98 6 73 66 79 59 7 63 75 45 57 8 66 66 65 71 9 85 111 88 111 10 86 85 85 92 11 78 83 65 100 12 88 82 110 100 13 80 82 90 73 14 71 64 70 75 15 90 72 82 100 16 79 78 83 99 17 66 66 59 69 18 79 72 77 91 MW 82 83 84 90 ST-ABW 19 21 23 32 p 1,000 88 Tabelle A6: Höhe der E-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen Höhe E Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 42 41 62 E liegt in A 2 126 126 74 133 3 57 E liegt in A 80 E liegt in A 4 46 30 50 45 5 44 46 47 53 6 62 49 53 49 7 31 39 34 25 8 48 64 46 55 9 71 56 60 56 10 56 61 61 62 11 41 62 43 45 12 56 50 70 82 13 57 52 66 62 14 100 100 102 40 15 56 51 65 53 16 81 76 99 50 17 69 70 70 60 18 48 44 45 49 MW 61 60 63 57 ST-ABW 23 24 18 23 p 0,858 89 Tabelle A7: Verhältnis von E- zu A-Welle über der Mitralklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen E/A Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 0,5 0,5 0,6 E liegt in A 2 1,1 1,1 0,5 0,8 3 0,4 E liegt in A 0,7 E liegt in A 4 0,8 0,5 0,7 0,6 5 0,6 0,6 0,6 0,5 6 0,8 0,8 0,7 0,8 7 0,5 0,5 0,8 0,4 8 0,7 0,7 0,7 0,8 9 0,8 0,5 0,7 0,5 10 0,7 0,7 0,7 0,7 11 0,5 0,7 0,7 0,5 12 0,6 0,6 0,6 0,8 13 1,4 0,7 0,7 0,8 14 0,7 1,4 1,5 0,5 15 1,6 0,6 0,8 0,5 16 1,0 1,0 1,2 0,5 17 1,0 1,0 1,2 0,9 18 1,6 0,6 0,6 0,5 MW 0,9 0,7 0,8 0,6 ST-ABW 0,4 0,7 0,3 0,2 90 Tabelle A8: Diastolische Füllungszeiten der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen DFZ Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 528 391 537 320 2 343 416 406 254 3 366 343 405 275 4 837 656 768 534 5 523 551 693 386 6 615 keine Daten 577 454 7 324 381 425 263 8 650 641 770 548 9 542 380 558 30 10 523 319 555 440 11 428 352 497 283 12 520 500 550 390 13 550 570 610 483 14 465 445 511 421 15 534 500 553 489 16 512 535 522 399 17 565 570 588 489 18 457 440 484 398 MW 516 470 556 400 ST-ABW 119 105 105 92 p 0,351 91 Tabelle A9: Flußintegrale über der Trikuspidalklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen VTI Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 17 11 17 13 2 15 15 17 17 3 13 12 13 13 4 14 14 16 17 5 19 20 23 21 6 21 keine Daten 24 19 7 14 11 12 12 8 16 13 15 15 9 18 16 17 16 10 17 13 13 11 11 16 11 11 11 12 16 14 18 14 13 15 16 22 19 14 19 18 17 12 15 16 18 19 13 16 17 18 18 16 17 16 15 17 13 18 17 16 18 16 MW 16 15 17 15 ST-ABW 2 3 4 3 p 0,351 92 Tabelle A10: Dauer vom Ventrikelspike bis zum Schluß der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen VS - TKS Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 115 98 132 43 2 64 64 160 8 3 73 40 111 13 4 128 37 140 -5 5 70 50 138 22 6 104 keine Daten 158 38 7 129 80 158 30 8 130 133 128 0 9 87 37 138 37 10 96 119 119 40 11 108 19 106 -37 12 100 88 121 -10 13 89 90 99 16 14 97 82 105 21 15 102 100 122 27 16 104 95 119 -11 17 104 95 131 19 18 89 80 92 12 MW 99 77 127 15 ST-ABW 19 31 20 21 p 0,017 93 Tabelle A11: Dauer vom Maximum der A-Welle bis zum Schluß der Trikuspidalklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-ZeitProgrammierungen Amax-TKS Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 73 75 48 159 2 99 99 122 206 3 120 67 62 96 4 116 67 83 76 5 85 167 105 95 6 64 keine Daten 72 82 7 135 103 80 122 8 68 78 66 88 9 98 93 75 93 10 110 119 55 101 11 120 115 88 53 12 99 100 68 111 13 70 65 45 88 14 79 75 71 93 15 99 45 99 119 16 101 65 85 123 17 89 95 74 99 18 77 70 71 89 MW 95 88 76 105 ST-ABW 20 29 19 34 p 0,258 94 Tabelle A12: Höhe der A-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen Höhe A Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 53 50 50 52 2 62 62 88 105 3 38 48 45 82 4 52 48 41 60 5 64 64 58 80 6 58 keine Daten 84 68 7 65 57 44 81 8 43 44 50 52 9 42 49 45 49 10 46 70 70 77 11 64 45 71 63 12 53 50 55 46 13 60 50 50 79 14 67 65 77 72 15 52 54 50 76 16 45 41 39 59 17 53 50 50 61 18 59 58 50 75 MW 54 53 57 69 ST-ABW 9 8 15 15 p 0,590 95 Tabelle A13: Höhe der E-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen Höhe E Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 50 33 41 E liegt in A 2 36 36 52 E liegt in A 3 57 42 35 75 4 31 34 39 45 5 43 51 41 65 6 48 keine Daten 57 49 7 48 48 47 E liegt in A 8 38 40 53 57 9 57 41 43 41 10 45 77 77 99 11 50 56 44 89 12 46 44 50 90 13 40 40 41 67 14 49 50 39 55 15 50 47 48 87 16 46 48 40 66 17 44 41 33 69 18 56 50 41 82 MW 46 46 46 69 ST-ABW 7 10 10 18 p 0,503 96 Tabelle A14: Verhältnis von E- zu A-Welle über der Trikuspidalklappe unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen E/A Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 1,0 0,7 0,8 E liegt in A 2 0,6 0,6 0,6 E liegt in A 3 1,5 0,9 0,8 0,9 4 0,6 0,7 1,0 0,7 5 0,7 0,8 0,7 0,8 6 0,8 keine Daten 0,7 0,7 7 0,7 0,8 1,1 E liegt in A 8 0,9 0,9 1,1 1,1 9 1,4 0,8 0,9 0,8 10 1,0 1,1 1,1 1,3 11 0,8 1,1 0,8 0,7 12 0,9 0,9 0,9 2,0 13 0,7 0,8 0,8 0,8 14 0,7 0,8 0,5 0,8 15 1,0 0,9 1,0 1,1 16 1,0 1,2 1,0 1,1 17 0,8 0,8 0,7 1,1 18 0,9 0,9 0,8 1,1 MW 0,9 0,9 0,8 1,0 ST-ABW 0,2 0,2 0,2 0,3 97 Tabelle A15: Präejektionszeit über der Aortenklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeitprogrammierungen PEP Patient Nr. Opt werk kurz lang 1 192 210 186 165 2 165 165 173 153 3 152 166 162 167 4 187 189 187 185 5 212 195 185 185 6 165 190 194 202 7 180 206 158 184 8 173 218 195 222 9 171 177 178 177 10 190 180 180 191 11 207 220 215 208 12 160 185 200 165 13 195 185 220 210 14 145 170 178 150 15 179 202 190 168 16 185 215 178 146 17 166 198 190 210 18 188 190 178 190 MW 178 192 186 182 ST-ABW 18 17 16 22 p 0,034 98 Tabelle A16: Ejektionszeit über der Aortenklappe in msec unter den unterschiedlichen AV-Zeit- Programmierungen EP Patient Nr. Opt werk kurz lang 1 264 260 288 279 2 297 297 260 314 3 307 263 307 279 4 337 316 292 293 5 326 281 352 318 6 188 160 276 307 7 249 235 231 265 8 295 306 346 318 9 270 279 273 279 10 264 255 255 187 11 263 233 330 243 12 270 245 240 258 13 255 230 300 298 14 287 245 280 290 15 243 230 240 248 16 320 267 310 300 17 288 244 280 278 18 279 231 304 300 MW 278 254 287 281 ST-ABW 35 36 35 32 p 0,027 99 Tabelle A17: Flußintegral über der Aortenklappe in cm unter den unterschiedlichen AV-Zeit-Programmierungen VTI Patient Nr. Opt werk kurz lang 1 20 16 28 20 2 38 38 39 25 3 30 30 31 36 4 27 26 27 31 5 27 12 12 12 6 21 21 27 34 7 20 17 17 17 8 29 27 26 24 9 27 24 26 24 10 20 11 11 11 11 27 25 25 24 12 29 23 22 21 13 26 24 21 23 14 32 21 28 30 15 33 22 19 19 16 31 19 22 21 17 28 22 20 21 18 32 21 30 34 MW 28 22 25 24 ST-ABW 5 6 p 0,006 100 Tabelle A18: Sauerstoffaufnahme in ml/kg/min bei optimaler AV-Zeit und Werkseinstellung Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 13,4 9,1 14,5 13,5 2 15,2 15,2 9,4 10,6 3 10,3 7,0 10,9 9,1 4 22,3 17,6 20,1 23,1 5 15,2 11,0 16,4 16,0 6 16,3 14,4 17,4 15,6 7 18,0 13,0 14,2 16,5 8 14,3 10,0 12,4 10,6 9 13,8 11,1 12,0 11,1 10 9,7 7,7 7,6 5,5 11 15,2 12,0 15,3 13,6 12 17,2 13,0 10,4 10 13 21,2 18,4 9,2 8,8 14 18,0 13,0 14 13,1 15 21,9 17,0 19,1 18,2 16 17,1 13,0 15 16 17 15,8 11,0 11,7 12,2 18 16,3 13,0 13,2 15,8 MW 16,2 12,6 13,5 13,3 St-Abw 3,4 3,2 3,4 4,1 p 0,003 101 Tabelle A19: maximale Leistungsfähigkeit in Watt unter optimaler und AVZeit und Werkseinstellung Patient Nr. optimal werk kurz lang 1 91 62 79 70 2 70 70 68 77 3 64 46 45 50 4 104 95 74 198 5 127 97 121 106 6 82 71 107 88 7 120 102 112 104 8 77 71 89 94 9 77 69 81 75 10 43 40 51 44 11 110 96 106 93 12 95 70 90 70 13 92 82 83 80 14 105 97 100 99 15 110 91 62 58 16 99 85 59 60 17 83 71 92 90 18 85 69 88 80 MW 91 77 84 85 ST-ABW 21 18 21 28 p 0,040 102 Danksagung An dieser Stelle möchte ich Herrn Dr. Thomas Deneke meinen ganz besonderen Dank aussprechen für die Betreuung der Arbeit und seine freundschaftliche Unterstützung. Er half mir mit vielen konzeptionellen und methodischen Anregungen. Trotz seiner mannigfaltigen klinischen und wissenschaftlichen Aufgaben fand ich in ihm jederzeit einen Ansprechpartner. Herrn Professor Andreas Mügge möchte ich mich für die sehr gute klinische Ausbildung bedanken. Er sorgte dafür, daß ich neben meiner wissenschaftlichen Tätigkeit ein sehr patientenorientiertes Verständnis der Inneren Medizin und Kardiologie entwickelt habe. Herrn Dr. Stefan von Dryander danke ich für die initiale Betreuung der Arbeit sowie das Überlassen des Themas. Den Medizinisch-technischen Angestellten der kardiologischen Abteilung für die nette Zusammenarbeit und schöne Arbeitsatmosphäre. Die praktische Durchführung wäre ohne sie nicht möglich gewesen. Meinen Eltern, die mir das Studium ermöglicht und mich auf meinem Weg immer unterstützt haben. Sie gaben mir jederzeit die Möglichkeit und Freiheit meinen eigenen Berufsweg auszusuchen und ihn zu verfolgen. Diese Dissertation wäre ohne ihren Einsatz nie entstanden. Lebenslauf Daten zur Person Michaela Preuß Tochter von Manfred und Helga Preuß, geb. Müller Geburtsdatum: 17.07.1977 in Bochum Familienstand: ledig Staatsangehörigkeit: deutsch Schulbildung 1983-1987 Borgholzgrundschule in Bochum 1987-1996 Albert-Einstein-Gymnasium Bochum Studium 1996 - 2002 Studium der Humanmedizin an der Ruhr-Universität-Bochum 10/02 drittes Staatsexamen Von 12/02 bis 5/2004 Arbeit als Ärztin im Praktikum in der Universitätsklinik Bergmannsheil Bochum, Abteilung für Kardiologie und Angiologie seit 6/04 Arbeit als Assistenzärztin in der Universitätsklinik Bergmannsheil Bochum, Abteilung für Kardiologie und Angiologie
