Inhaltszusammenfassung:
Nachdem über lange Zeit der rechte Ventrikel nur wenig erforscht wurde, ist er in den vergangenen Jahren vermehrt in den wissenschaftlichen Fokus geraten und hat seine Relevanz im klinischen Kontext bewiesen. Neben verschiedenen invasiven und nicht invasiven Bildgebungsmodalitäten spielt vor allem die Echokardiographie eine wichtige Rolle im Assessment des RV, der sich in seiner Geometrie und Hämodynamik grundlegend vom LV unterscheidet. Dabei hat die Strainmessung, die auch unabhängig von etablierten Parametern wie der LVEF kardiovaskuläre Pathologien detektieren und prognostische Aussagen machen kann, in den letzten Jahren einen wichtigen Stellenwert eingenommen. Nicht-invasiv generierte Parameter, die die dynamische RV-Funktion adäquat widerspiegeln, um Adaptationsvorgänge nachvollziehen und eine RV-Dysfunktion frühzeitig detektieren zu können, fehlen bis dato. Goldstandard in der Beurteilung der dynamischen RV-Funktion sind bis heute Pressure-Volume-Loops, die aber aufgrund ihres invasiven und aufwendigen Charakters im klinischen Alltag nicht sehr praktikabel sind. Eine mögliche Alternative dazu könnten neuartige Volume-Strain-Loops (VLSs) sein, die bereits Einklang in die klinische Forschung gefunden haben. Für ihre Akquise erfolgt die Deformations- (Strain) und Volumenmessung mittels 3D-Echokardiographie. Auf Grundlage von auf 3D-STE-basierenden Meshes werden mittels einer für die Arbeitsgruppe entwickelte Software-Lösung simultan Strain- und Volumenwerte gemessen. Die so gewonnenen VSLs werden in dieser Arbeit explorativ anhand dreier Kollektive (Patienten vor und nach Narkoseeinleitung, Patienten vor und nach Aortenklappenersatz bzw. -rekonstruktion und Patienten vor und nach OPCAB) untersucht und evaluiert.
Für die Erstellung der VSLs werden nach Ausgabe der Rohdaten für Strain und Volumen durch einen speziell angefertigten Software-Algorithmus die extrahierten Werte in ein Excel-Spreadsheet übertragen und als Schleifen mit einem systolischen und diastolischen Anteil im Koordinatensystem aufgetragen. Durch Anlage einer Regressionsgeraden der Form "y = m × x + z" (y = Strain [%], m = Slope [%/mL], z = Intercept [%], für x werden Voluminawerte eingesetzt) werden die Parameter Slope und Intercept generiert. Der Slope stellt eine Verknüpfung zwischen Deformierbarkeit und Volumenänderung her. Intercepts repräsentieren den Spitzenstrain bei hypothetischer vollständiger Entleerung des Ventrikels und sind somit auch ein Maß für die Deformierbarkeit des Ventrikels unter den momentanen hämodynamischen Verhältnissen. Die Berechnung der area under the curve des systolischen VSL-Anteils führt zum Parameter Systolic Area, dem systolischen Volumen-Strain-Integral, welches möglicherweise zur Bestimmung myokardialer Arbeit dienen kann. Zur Evaluierung einer systolisch-diastolischen Kopplung werden die systolischen und diastolischen Komponenten der VSLs getrennt einer polynomialen Regression von zwei Ordnungen y=k_1×x^2+k_2×x+k_3 unterzogen und die Differenzen der systolischen und diastolischen Gegenstücke berechnet.
Vorliegende Arbeit zeigte, dass die Generierung von Volume-Strain-Loops auf Basis von 3D-STE-basierten Mesh-Modellen durchführbar und reproduzierbar ist. Ebenso konnten folgende Beobachtungen gemacht werden:
Sowohl die RVEF als auch der RVGCS waren nach OPCAB und AKE reduziert. In keinem Kollektiv waren systematische interventionsabhängige Slope-Veränderungen zu verzeichnen, wohingegen die Intercepts des RVGCS signifikant nach OPCAB und im Trend nach AKE verringert waren. Eindrücklich zeigten sich die Systolic Areas beider globaler Strains nach OPCAB und AKE reduziert. Während vor AKE eine systematische Entkopplung des RVGCS vorlag, konnte diese in der systolisch-diastolischen Kopplungsanalyse idealer standardisierter Strain-Werte nach AKE nicht mehr beobachtet werden. Wie bereits in der Literatur beschrieben, lassen sich mit VSLs Veränderungen in der rechtsventrikulären Mechanik detektieren, wobei beispielsweise Vor- und Nachlaständerungen charakteristische Auswirkungen auf VSLs haben. Auch die prognostische Aussagekraft von VSLs wird bereits diskutiert. Inwie-weit VSL-Charakteristika mit von Pressure-Volume-Loops abgeleiteten Para-metern übereinstimmen und VSLs somit das Potential einer nicht-invasiven Alternative zur Quantifizierung myokardialer Arbeit hätten, ist Gegenstand ak-tueller Forschung. Ebenso sind die exakten zugrundeliegenden physiologi-schen Mechanismen und die Bedeutung für die Charakterisierung der RV-Funktion der Parameter Slope, Intercept, Systolic Area, aber auch der Kopp-lungsanalyse noch nicht gänzlich verstanden. Obwohl mit VSLs bzw. ASLs bereits vielversprechende Ergebnisse verzeich-net wurden, steht die Forschung an den nicht-invasiv generierten Loops noch am Anfang. Weitere Studien in verschiedenen klinischen Kontexten und ins-besondere der Vergleich mit PVLs sind notwendig, um VSLs als nicht-invasive Methode zur tiefergreifenden Beurteilung der RV-Funktion zu evaluieren.
ASL