Echokardiographische Verlaufsuntersuchungen von Patienten mit Systemischer Sklerose mittels 2D Speckle Tracking des linken Ventrikels

Abstract

Die systemische Sklerose (SSc) ist eine seltene Bindegewebserkrankung, die im Verlauf zunehmender Erkrankungsdauer mit einer, zunächst asymptomatischen, kardialen Beteiligung einhergehen kann. Kardiale Manifestation ist die häufigste Todesursache bei Patienten mit SSc. Daher ist eine frühzeitige Diagnostik der Herzbeteiligung essentiell. 2D Speckle Tracking Echokardiographie (2D STE) ist eine neue Methode zur Evaluation der Myokardfunktion. Sie macht sich die Bewegung von speziellen Mustern im Myokard (sog. Speckles) im echokardiografischen Bild zunutze, die markiert, und während der Herzaktion mit Hilfe eines semiatuomatischen Softwarealgorithmus verfolgt werden können. Aus ihrer veränderten Position zueinander, lässt sich der Strain berechnen. Der Strain ist das Verhältnis der Länge kontrahierter kardialer Muskelfasern in Bezug zu ihrer enddiastolischen Ursprungslänge. Subklinische funktionelle myokardiale Veränderungen lassen sich mit Hilfe der Strainberechnung anhand von STE zuverlässiger nachweisen als mit älteren echokardiographischen Verfahren wie z.B. dem Tissue Doppler imaging (TDI). Ziel dieser Monographie ist es, die Bedeutung der 2D STE bei SSc Patienten zur Detektion subklinischer Veränderungen der linksventrikulären systolischen Funktion zu beurteilen. Die Arbeitsgruppe der Charité Universitätsmedizin Berlin, der ich angehöre, untersuchte in einer monozentrischen Studie 19 Patienten mit SSc und erhaltener linksventrikulärer Ejektionsfraktion (LVEF), über einen Zeitraum von zwei Jahren. Damit ist unsere Studie die erste, bei der SSc Patienten mit STE im Follow-up untersucht wurden. Eine Pulmonale Hypertonie (PH), die ursächlich für sekundäre kardiale Veränderungen sein könnte, wurde bei allen Patienten vor Studieneinschluss mit Hilfe einer Rechtsherzkatheter-Untersuchung ausgeschlossen. Die Ergebnisse der Speckle Tracking Untersuchungen nach zwei Jahren zeigten eine signifikante, wenn auch geringe, Reduktion des Global Longitudinal Peak Systolic Strain, einem wichtigen Parameter der 2D STE, von -22,0% auf -20,8.% Die LVEF blieb dabei unverändert. Die regionale Analyse ergab ein unterschiedliches Verteilungsmuster der Abnahme der linksventrikulären systolischen Funktion. Tendenziell waren im Follow-up alle Strain- Werte verringert, wobei die Ergebnisse nur in den medialen Segmenten des Vierkammerblicks signifikant waren. Nach zwei Jahren sank dort der mittlere regionale Peak Systolic Strain von -21,9% auf -20,6%. Die linksventrikuläre diastolische Funktion blieb über den Beobachtungszeitraum stabil. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass es sich bei der STE um eine sensitive und effiziente Methode zur Erkennung subklinischer kardialer Veränderungen bei SSc Patienten im Follow-up handelt.

Systemic sclerosis (SSc) is a rare connective tissue disease, which with increased duration, may be associated with initially asymptomatic cardiac manifestations. Involvment of the heart is the most common cause of death in SSc patients. Thus early detection is crucial. 2D speckle tracking echokardiography (2D STE) is a new diagnostic approach to evaluate myocardial function. STE allows to detect and track myocardial artefacts („speckles“) in echocardiographic images, throughout the cardiac cycle. Based on their postition relative to each other during cardiac motion, the strain can be calculated. Therefore strain depicts the ratio of contracted cardiac muscle fibre length compared to its late diastolic length. Subclinical cardiac changes can be detected more reliably based on STE-derived strain analysis compared to older echocardiographic techniques such as tissue doppler imaging (TDI). The purpose of this dissertation is to evaluate the significance of 2D STE in the detection of subclinical left ventricular changes in SSc patients. The team at Charité Universitätsmedizin Berlin, which I am a member of, examined 19 SSc patients with preserved left ventricular ejection fraction (LVEF) as part of a monocentric study over a period of two years. Thus our study is the first one to use serial STE in SSc patients. Pulmonary hypertension (PH), which might have caused secondary cardiac changes, was excluded in all patients included in this study via right heart catheterization. The results of STE analysis after two years showed a significant, although minor, decrease of global longitudinal peak systolic strain (which is an important parameter of 2D STE) from initially -22.0 to -20.8 at follow-up. LVEF remained unchanged. Regional analysis revealed a heterogenous distribution pattern of decreased left ventricular, systolic function. By trend, follow-up results showed decreased strains in all segments, however only the results of medial segments of the four chamber view were statistically significant. The mean regional longitudinal peak systolic strain changed from -21.9 at baseline to -20.6 at follow-up. Left ventricular diastolic function was not found to be impaired. Overall, STE was shown to be a sensitive and efficient follow-up method to detect subclinical cardiac changes in SSc patients.