Tissue Doppler Imaging, Strain Rate und Strain bei Patienten mit Herzinsuffizienzsymptomen trotz normaler Ejektionsfraktion – Diastolische und systolische Funktion gemessen mittels Konduktanzkathetermethode und Echokardiographie

Abstract

Bei etwa jedem Zweiten aller herzinsuffizienten Patienten liegt eine Herzinsuffizienz trotz erhaltener linksventrikulärer (LV) Ejektionsfraktion (EF) vor. Hier führen Störungen bei der aktiven Relaxation und passiven Steifigkeit des linken Ventrikels zu einer beeinträchtigten diastolischen Füllung des linken Ventrikels. Bezüglich Mortalität, Hospitalisationsraten, Komplikationsraten und Prognose scheint sich die Herzinsuffizienz trotz erhaltener LVEF kaum von der systolischen Herzinsuffizienz zu unterscheiden, sie ist jedoch in aller Regel schwieriger zu diagnostizieren. In dieser Studie wurden zusätzlich zur konventionellen Dopplerchokardiographie auch Tissue Doppler Imaging (TDI) und die neueren Methoden Strain Rate und Strain hinsichtlich ihres Stellenwertes bei der Diagnostik der Herzinsuffizienz trotz erhaltener LVEF untersucht. Hierzu wurden 32 Patienten, die mit den für eine Herzinsuffizienz typischen Symptomen vorstellig geworden waren und bei denen sich in der echokardiographischen Untersuchung eine erhaltene LVEF gezeigt hatte, sowohl mittels Konduktanzkatheteruntersuchung, dem Goldstandard bei der Untersuchung der diastolischen Funktion, als auch mittels der genannten echokardiographischen Methoden untersucht und deren Ergebnisse korreliert. Es zeigt sich, dass in der vorliegenden Studienpopulation die konventionelle Dopplerechokardiographie nur bedingt zur Diagnosefindung beitragen kann. Gleiches gilt für die untersuchten Parameter der Methoden TDI, Strain Rate und Rate, obgleich durch ihren zur Dopplerechokardiographie zusätzlichen Einsatz eine Sensitivitätssteigerung erzielt werden kann. Der echokardiographische Füllungsindex E/E’ spielt jedoch eine herausragende Rolle bei der Diagnostik der diastolischen Dysfunktion. Von allen in dieser Studie untersuchten Parametern zeigt sich für den LV Füllungsindex E/E’ die höchste Sensitivität bei der Diagnostik der diastolischen Dysfunktion. Diese Studie zeigt seine enge Korrelation mit dem invasiv gemessenen, linksventrikulären enddiastolischen Druck (LVEDP). Somit kann der Füllungsindex dazu beitragen LV Füllungsdrücke nicht invasiv abzuschätzen und frühzeitig echokardiographische Hinweise für das Vorliegen einer diastolischen Funktionsstörung zu erhalten. Für die Patienten mit nachgewiesener diastolischer Dysfunktion zeigt sich in dieser Studie eine gegenüber der Kontrollgruppe signifikant geringere myokardiale Kontraktilität. Dies deutet darauf hin, dass bei Patienten mit Herzinsuffizienz trotz erhaltener LVEF zusätzlich zur diastolischen Dysfunktion zumindest geringe systolische Funktionsstörungen vorliegen. Eine Korrelation von maximaler systolischer Strain Rate und dem nur invasiv zu bestimmenden, die myokardiale Kontraktilität quantifizierenden Parameter dP/dtmax konnte bisher nur tierexperimentell nachgewiesen werden. Diese Studie belegt diese Tatsache als erste auch für ein ausgewähltes Patientenkollektiv. Es empfiehlt sich somit die maximale systolische Strain Rate für die echokardiographische und somit nicht invasive Messung der myokardialen Kontraktilität einzusetzen. Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass die Methoden TDI, Strain Rate und Strain im Rahmen der echokardiographischen Untersuchung von Patienten mit Verdacht auf eine diastolische Herzinsuffizienz zur Evaluation des systolischen und diastolischen linksventrikulären Funktionszustandes zur Anwendung kommen sollten.

Heart failure despite normal ejection fraction (HFPEF) is present in 50 percent of all heart failure patients. In these cases, limitations in active relaxation and passive stiffness lead to a disturbed left ventricular diastolic filling. Regarding mortality, hospitalization, complications, and prognosis HFPEF does not differ from heart failure with reduced ejection fraction (HFREF), but its diagnosis shows to be more challenging. This study investigates the significance of adding Tissue Doppler Imaging (TDI) as well as new methods strain rate, and strain to conventional echocardiographic parameters in diagnosing HFPEF. 32 patients with symptoms of heart failure despite an normal ejection fraction (EF) on echocardiographic examination underwent a conductance catheter examination - the gold standard method of investigating diastolic function - as well as TDI, Strain Rate, and Strain. In this study population conventional echocardiography has a limited contribution to diagnosing HFPEF. This also applies for TDI, strain rate, and strain, even though their additional appliance enhances sensitivity. The echocardiographic filling index E/E´ captures an outstanding role in diagnosing diastolic dysfunction. Of all investigated echocardiographic parameters, its sensitivity is the highest in the diagnosis of diastolic dysfunction. In this study, E/E´ correlates closely with the invasively measured, left ventricular enddiastolic pressure (LVEDP). Therefore, E/E´ can contribute to evaluate left ventricular filling pressures non-invasively and obtain early stage evidence of diastolic dysfunction. In patients with proven diastolic dysfunction, this study reveals significantly lower myocardial contractility, supporting the concept of limited systolic function in HFPEF patients. This study is the first to prove the correlation between systolic strain rate and invasively measured myocardial contractility in humans. It can therefore be recommended to measure systolic strain rate in order to investigate myocardial contractility non- invasively. In conclusion, the results of this study suggest that obtaining TDI, strain rate and strain parameters in the echocardiographic examination of a patient with suspected diastolic heart failure represents an important tool in the evaluation of both systolic and diastolic function.