Diagnostische Wertigkeit der nativen und der kontrastmittelverstärkten Dobutamin-Stressechokardiographie und der Gewebedoppleruntersuchung bei Patienten mit angiographisch mittelgradigen Koronarstenosen

Diagnostic value of the native and the contrast-enhanced Dobutamin-stressechocardiography and the tissue velocity imaging in patients with angiographically intermediate coronary stenosis

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-17209
  • Herz-Kreislauferkrankungen sind weltweit die häufigste Ursache für Tod oder Hospitalisation. Um die Mortalitätsrate an KHK, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz günstig zu beeinflussen, ist es wichtig, eine chronisch ischämische Herzkrankheit möglichst frühzeitig zu diagnostizieren, ihren Schweregrad richtig einzuschätzen und entsprechend früh zu therapieren. In der Koronarangiographie kann eine Aussage über die hämodynamische Relevanz einer mittelgradigen Koronarstenose rein visuell nicht eindeutig getroffen werden. Deshalb fordern dieHerz-Kreislauferkrankungen sind weltweit die häufigste Ursache für Tod oder Hospitalisation. Um die Mortalitätsrate an KHK, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz günstig zu beeinflussen, ist es wichtig, eine chronisch ischämische Herzkrankheit möglichst frühzeitig zu diagnostizieren, ihren Schweregrad richtig einzuschätzen und entsprechend früh zu therapieren. In der Koronarangiographie kann eine Aussage über die hämodynamische Relevanz einer mittelgradigen Koronarstenose rein visuell nicht eindeutig getroffen werden. Deshalb fordern die Leitlinien der kardiologischen Fachgesellschaften vor einer Koronarintervention den Nachweis der hämodynamischen Relevanz einer Stenose mittels Ischämietest. Die vorliegende Studie prüfte die diagnostische Wertigkeit der nativen und der kontrastmittelverstärkten Dobutamin-Stressechokardiographie (DSE) sowie der Gewebedoppleruntersuchung bei Patienten mit angiographisch mittelgradigen Koronarstenosen. Als Referenzmethoden dienten zum Nachweis der hämodynamischen Relevanz einer mittelgradigen Koronarstenose die während der Herzkatheteruntersuchung durchgeführte Druckdrahtmessung mit Bestimmung der fraktionellen Flussreserve (FFR) sowie die Myokard-Perfusions-Szintigraphie und Laevokardiographie für die Bestimmung der linksventrikulären Auswurffraktion (EF). In der vorliegenden Studie wurden 70 Patienten (mittleres Alter 65 Jahre, 45 Männer) mit einer koronarangiographisch visuell mittelgradigen Koronarstenose (50-75%) mit den oben genannten Methoden untersucht. Unsere Ergebnisse bestätigten, dass sich durch Applikation eines Ultraschallkontrastmittels bei der echokardiographischen Untersuchung die Endokarddelineation in klinisch relevantem Ausmaße verbessern lässt. Ein besonders großer Nutzen wurde für die Segmente nachgewiesen, die in der nativen Bildgebung schlecht darstellbar waren. Unter den Bedingungen einer Belastungsuntersuchung wie z.B. einer Dobutamin-Stressechokardiographie (DSE) war dieser Vorteil noch deutlicher ausgeprägt als unter Ruhebedingungen. Die diagnostische Aussagekraft der DSE hinsichtlich belastungsinduzierter Wandbewegungsstörungen in den durch das mittelgradig stenosierte Gefäß perfundierten Myokardarealen stieg nach der Applikation von Ultraschallkontrastmittel signifikant an und gelangte dadurch erst in diagnostisch sinnvolle Bereiche. Auch wenn die vom mittelgradig stenosierten Gefäß perfundierten linksventrikulären Segmente nativ gut darstellbar waren, wurde durch die Kontrastmittelapplikation die Sensitivität und Spezifität der Untersuchung signifikant erhöht. Vom Standpunkt der diagnostischen Sicherheit und des diagnostischen Zugewinns ist es deshalb sinnvoll, bei jeder DSE ein Ultraschallkontrastmittel zu verwenden. Ähnlich verhielt es sich mit der Bestimmung der linksventrikulären EF. Zwischen der mittels Myokard-Perfusions-Szintigraphie bzw. Laevokardiographie bestimmten und der in der echokardiographisch nativ gemessenen EF bestand keine signifikante Korrelation. Erst unter Zuhilfenahme von Kontrastmittel war eine signifikante Korrelation nachweisbar. Im Bland-Altman-Plot zeigte sich konsistent eine Abnahme der Streuung nach Applikation des Kontrastmittels. Aus diesen Beobachtungen folgerten wir, dass die verbesserte Endokarddelineation nach Kontrastmittelapplikation zu einer reliableren Bestimmung der EF führt. Der Gewebedoppler ist eine echokardiographische Methode mit hohem prädiktivem Wert für beginnende Wandbewegungsstörungen und durch Weiterentwicklung der Software und Vereinfachung der Auswertung sowie durch Validierung von cut-off Werten an größeren Patientenkollektiven eine zukunftsfähige Methode zur nicht invasiven Ischämiediagnostik. Unsere Ergebnisse zeigten eine fehlende Zunahme der maximalen strain rate, eine Abnahme des systolischen strain und eine signifikant größere Zunahme der postsystolischen Wanddickenzunahme bei Patienten mit pathologischer FFR. Dies stand im Gegensatz zu einer Zunahme der maximalen strain rate, einem gleichbleibenden systolischen strain und einer signifikant geringeren Zunahme der postsystolischen Wanddickenzunahme bei Patienten, deren Koronarstenose nicht hämodynamisch relevant war. Wir folgerten, dass sich anhand dieser für eine Myokardischämie typischen Charakteristika untersucherunabhängig und objektivierbar die hämodynamische Relevanz einer Koronarstenose korrekt diagnostizieren lässt. Für das praktische Vorgehen bei der myokardialen Ischämiediagnostik bedeuten die hier vorgelegten Ergebnisse, dass die Applikation von Ultraschallkontrastmittel in der Echokardiographie zu einer besseren Endokarddelineation, zu einer besseren Beurteilbarkeit der Wandbewegung und zu einer verlässlicheren Bestimmung der linksventrikulären EF führt. Die Kontrastmittelapplikation resultiert in einer diagnostisch wertvolleren Aussage und sollte daher insbesondere bei Patienten mit angiographisch schwer beurteilbaren mittelgradigen Stenosen zur Ischämiediagnostik routinemäßig herangezogen werden. Eine Ergänzung der Untersuchung durch Myokarddoppler-Messungen kann die Diagnose weiter absichern.show moreshow less
  • Cardiovascular diseases and its main contributor, ie, coronary artery disease (CAD), are the leading cause of death and hospitalisation worldwide. In order to lower the CAD associated rates of mortality as well as myocardial infarction and heart failure, early and precise diagnosis is mandatory. It is not reliably possible to evaluate the hemodynamic relevance of an intermediate coronary stenosis by visual examination only. Therefore, the current guidelines recommend to confirm the hemodynamic relevance of an intermediate stenosis beforeCardiovascular diseases and its main contributor, ie, coronary artery disease (CAD), are the leading cause of death and hospitalisation worldwide. In order to lower the CAD associated rates of mortality as well as myocardial infarction and heart failure, early and precise diagnosis is mandatory. It is not reliably possible to evaluate the hemodynamic relevance of an intermediate coronary stenosis by visual examination only. Therefore, the current guidelines recommend to confirm the hemodynamic relevance of an intermediate stenosis before coronary intervention. The aim of the present study was to investigate the diagnostic value of the Dobutamine stress echocardiography (DSE) with and without using an ultrasound contrast agent (UCA) as well as the diagnostic value of the tissue velocity imaging in this context. As reference standard for the verification of the hemodynamic relevance of intermediate coronary stenoses the intracoronary measurement of the fractional flow reserve (FFR) was chosen. As reference standards for the measurement of left ventricular ejection fraction (EF) levocardiography and myocardial perfusion scintigraphy were chosen. The current study examined 70 patients (mean age 64,6 years, 45 men) with an intermediate coronary stenosis (50-75%) as detected by coronary angiography. Our results confirmed that the UCA application significantly improved the echocardiographic endocardial border delineation. In particular, a large benefit was observed in segments poorly visualized in native DSE. Under stress conditions, ie, DSE, this benefit was even more evident compared with resting conditions. The diagnostic utility of stress-induced wall motion abnormalities in DSE increased significantly with the help of UCA. In fact, in many cases, DSE interpretation was only clinically meaningful in UCA aided examinations. Even in instances when the left ventricular segments were well defined in native DSE, the application of the UCA significantly augmented the sensitivity and specificity with respect to stress-induced wall motion abnormalities. We hence conclude that it is justified to use UCA in DSE regularly to attain incremental diagnostic information and improve the diagnostic precision. No correlation was observed between the EF measured by myocardial perfusion scintigraphy and levocardiography, respectively, and the echocardiographically measured EF. However, using the UCA we reached a good correlation. Consistently, in Bland-Altman plots, a clinically relevant decrease of variance and the standard deviation was observed. We concluded that better left ventricular wall delineation leads also to a more reliable left ventricular EF measurement. Tissue velocity imaging has a high predictive value for beginning wall motion abnormalities and, as a consequence of advance of hard- and software and implementation in clinical practice, might be helpful in the non-invasive diagnostic work-up of myocardial ischemia. The current study observed the absence of an increase of the peak strain rate, a decrease of the systolic strain, and a significantly greater increase of the post systolic thickening in patients who had a pathological FFR. In contrast, there was an increase of the peak strain rate, a consistent systolic strain and a significantly smaller increase of the post systolic thickening in patients with normal FFR. We concluded that on the basis of these characteristics for stress-induced myocardial ischaemia, it is reliably possible to differentiate the hemodynamic relevance of an intermediate coronary stenosis using tissue velocity imaging. In summary, the application of UCA in echocardiography enables a better endocardial border delineation resulting in improved assessment of wall motion abnormalities under resting and stress conditions, a more reliable measurement of the left ventricular EF and, thus, in qualitatively and quantitatively better diagnostic information. Adding information using tissue velocity imaging might further improve the diagnostic precision in myocardial ischemia imaging.show moreshow less

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Metadaten
Author: Caroline Hoyer
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-17209
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Medizinische Klinik (bis 2004)
Date of final exam:2006/01/19
Language:German
Year of Completion:2005
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Dobutamin-Stressechokardiographie; EF; Echokardiographie; Gewebedoppler; Ultraschallkontrastmittel
dobutamin-stressechocardiography; echocardiography; ejection fraction; tissue velocitiy imaging; ultrasound contrast agent
Release Date:2006/03/07
Advisor:Prof. Dr. Christiane Angermann