Background: Severe aortic valve calcification (AVC) has generally been recognized as a key factor in the occurrence of adverse events after transcatheter aortic valve implantation (TAVI). To date, however, a consensus on a standardized calcium detection threshold for aortic valve calcium quantification in contrast-enhanced computed tomography angiography (CTA) is still lacking. The present thesis aimed at comparing two different approaches for quantifying AVC in CTA scans based on their predictive power for adverse events and survival after a TAVI procedure. Methods: The extensive dataset of this study included 198 characteristics for each of the 965 prospectively included patients who had undergone TAVI between November 2012 and December 2019 at the German Heart Center Berlin (DHZB). AVC quantification in CTA scans was performed at a fixed Hounsfield Unit (HU) threshold of 850 HU (HU 850 approach) and at a patient-specific threshold, where the HU threshold was set by multiplying the mean luminal attenuation of the ascending aorta by 2 (+100 % HUAorta approach). The primary endpoint of this study consisted of a combination of post-TAVI outcomes (paravalvular leak ≥ mild, implant-related conduction disturbances, 30-day mortality, post-procedural stroke, annulus rupture, and device migration). The Akaike information criterion was used to select variables for the multivariable regression model. Multivariable analysis was carried out to determine the predictive power of the investigated approaches. Results: Multivariable analyses showed that a fixed threshold of 850 HU (calcium volume cut-off 146 mm3) was unable to predict the composite clinical endpoint post-TAVI (OR=1.13, 95 % CI 0.87 to 1.48, p=0.35). In contrast, the +100 % HUAorta approach (calcium volume cut-off 1421 mm3) enabled independent prediction of the composite clinical endpoint post-TAVI (OR=2, 95 % CI 1.52 to 2.64, p=9.2x10-7). No significant difference in the Kaplan-Meier survival analysis was observed for either of the approaches. Conclusions: The patient-specific calcium detection threshold +100 % HUAorta is more predictive of post-TAVI adverse events included in the combined clinical endpoint than the fixed HU 850 approach. For the +100 % HUAorta approach, a calcium volume cut-off of 1421 mm3 of the aortic valve had the highest predictive value.
Hintergrund: Ein wichtiger Auslöser von Komplikationen nach einer Transkatheter-Aortenklappen-Implantation (TAVI) sind ausgeprägte Kalkablagerung an der Aortenklappe. Dennoch erfolgte bisher keine Einigung auf ein standardisiertes Messverfahren zur Quantifizierung der Kalklast der Aortenklappe in einer kontrastverstärkten dynamischen computertomographischen Angiographie (CTA). Die vorliegende Dissertation untersucht, inwieweit die Wahl des Analyseverfahrens zur Quantifizierung von Kalkablagerungen in der Aortenklappe die Prognose von Komplikationen und der Überlebensdauer nach einer TAVI beeinflusst. Methodik: Der Untersuchung liegt ein umfangreicher Datensatz von 965 Patienten mit 198 Merkmalen pro Patienten zugrunde, welche sich zwischen 2012 und 2019 am Deutschen Herzzentrum Berlin einer TAVI unterzogen haben. Die Quantifizierung der Kalkablagerung an der Aortenklappe mittels CTA wurde einerseits mit einem starren Grenzwert von 850 Hounsfield Einheiten (HU) (HU 850 Verfahren) und andererseits anhand eines individuellen Grenzwertes bemessen. Letzterer ergibt sich aus der HU-Dämpfung in dem Lumen der Aorta ascendens multipliziert mit 2 (+100 % HUAorta Verfahren). Der primäre klinische Endpunkt dieser Dissertation besteht aus einem aus sechs Variablen zusammengesetzten klinischen Endpunkt, welcher ungewünschte Ereignisse nach einer TAVI abbildet (paravalvuläre Leckage ≥mild, Herzrhythmusstörungen nach einer TAVI, Tod innerhalb von 30 Tagen, post-TAVI Schlaganfall, Ruptur des Annulus und Prothesendislokation). Mögliche Störfaktoren, die auf das Eintreten der Komplikationen nach TAVI Einfluss haben, wurden durch den Einsatz des Akaike Informationskriterium ermittelt. Um die Vorhersagekraft von Komplikationen nach einer TAVI durch beide Verfahren zu ermitteln, wurde eine multivariate Regressionsanalyse durchgeführt. Ergebnisse: Die multivariaten logistischen Regressionen zeigen, dass die Messung der Kalkablagerungen anhand der HU 850 Messung (Kalklast Grenzwert von 146 mm3) die Komplikationen und die Überlebensdauer nicht vorhersagen konnten (OR=1.13, 95 % CI 0.87 bis 1.48, p=0.35). Die nach dem +100 % HUAorta Verfahren (Kalklast Grenzwert von 1421 mm3) individualisierte Kalkmessung erwies sich hingegen als sehr aussagekräftig, da hiermit Komplikationen nach einer TAVI signifikant vorhergesagt werden konnten (OR=2, 95 % CI 1.52 bis 2.64, p=9.2x10-7). In Hinblick auf die postoperative Kaplan-Meier Überlebenszeitanalyse kann auch mit dem +100 % HUAorta Verfahren keine Vorhersage getroffen werden. Fazit: Aus der Dissertation ergibt sich die Empfehlung, die Messung von Kalkablagerungen nach dem +100 % HUAorta Verfahren vorzunehmen, da Komplikationen wesentlich besser und zuverlässiger als nach der gängigen HU 850 Messmethode vorhergesagt werden können. Für das +100 % HUAorta Verfahren lag der optimale Kalklast Grenzwert bei 1421 mm3.
