dc.contributor.author
Trauzeddel, Ralf Felix
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:00:48Z
dc.date.available
2015-11-24T11:30:46.691Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7273
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11472
dc.description.abstract
Einleitung Es bestehen Hinweise darauf, dass der Aortenklappenersatz zu einer
veränderten Hämodynamik führt und es in Folge dessen zu Umbauerscheinungen der
Aorta ascendens kommt. Die in der Routine verwendete Echokardiographie weist
den Nachteil auf, dass eine eingeschränkte Darstellung der Aorta ascendens mit
resultierender Tendenz zur Unterschätzung der Prävalenz von Aortendilatationen
möglich ist und das Flussverhalten nur durch die maximalen und mittleren
Druckgradienten sowie die Geschwindigkeit charakterisiert wird. Die
geschwindigkeitskodierte dreidimensionale und zeitlich aufgelöste
Phasenkontrastmessung (4D-Fluss MRT) stellt eine relativ neue Möglichkeit dar,
Flussmuster sowie Flussparameter wie Wandscherkräfte und Geschwindigkeiten zu
bestimmen. Fragestellung Ziel dieser Arbeit ist es, die Machbarkeit der 4D-
Fluss MRT für die verschiedenen Formen des Aortenklappenersatzes zu zeigen und
eine erste hämodynamische Charakterisierung der unterschiedlichen Formen des
Aortenklappenersatzes vorzunehmen. Methoden 38 Patienten mit einem
Aortenklappenersatz (14 gerüsthaltige, 8 gerüstlose, 9 mechanische und 7
Autografts) sowie 9 Kontrollprobanden wurden mittels 4D-Fluss-MRT in einem 1,5
Tesla-MRT ohne Kontrastmittelapplikation untersucht. Zur Bestimmung der
Klappenöffnungsfläche sowie linksventrikulären Funktion und Weite der Aorta
ascendens wurden SSFP-Sequenzen verwendet. Drei Analyseschichten auf Höhe des
sinotubulären Übergangs, der Mitte der Aorta ascendens sowie vor Abgang des
Truncus brachiocephalicus wurden platziert. Die Blutflussmusterdarstellung
erfolgte durch Stream- und Pathlines und wurde in Helices und Vortices anhand
einer in der Literatur beschriebenen semiquantitativen Klassifikation
eingeteilt. Die Blutflussparameteranalyse erfolgte schichtweise und
segmentweise für 12 Segmente entlang der Zirkumferenz der Analyseschicht.
Maximale und mittlere Geschwindigkeiten, Gesamtwandscherkräfte sowie axiale,
inplane und zirkumferentielle Wandscherkräfte, oszillierende Wandscherindices
und Blutflussexzentrizitäten wurden bestimmt. Ergebnisse Gerüsthaltige
Bioprothesen zeigten vermehrt Vortices und Helices als die Kontrollen,
Autografts und gerüstlosen Prothesen. Bei gerüsthaltigen Prothesen wurde eine
höhere maximale Flussgeschwindigkeiten als bei mechanischen Prothesen,
Autografts und Kontrollen vorgefunden. Nur eine segmentweise Analyse der
Wandscherkräfte ergab signifikante Unterschiede. Axiale und
Gesamtwandscherkräfte wiesen höhere Werte an der rechts-äußeren Kurvatur bei
gerüsthaltigen und gerüstlosen biologischen Prothesen in Schicht zwei auf.
Kontrollen und Autografts zeigten eine gleichmäßige Verteilung der
Wandscherkräfte. Bei Analyse der Differenzen der Wandscherkräfte und der
visuellen Beurteilung zeigte sich, dass alle mechanischen, gerüstlosen und
gerüsthaltigen Prothesen einen exzentrischen Fluss aufwiesen. Der exzentrische
Fluss war bis auf drei mechanische Prothesen auf die rechts-äußere Kurvatur
gerichtet. Autografts waren die einzige Form, bei der auch ein zentraler Fluss
beobachtet werden konnte. Diskussion Alle Formen des Aortenklappenersatzes
unterschieden sich sowohl untereinander als auch von den Kontrollen in Bezug
auf Flussmuster und –parameter. Die 4D-Fluss-MRT ist bei verschiedenen Formen
des Aortenklappenersatzes anwendbar und gewährt neue Erkenntnisse hinsichtlich
hämodynamischer Veränderungen nach einer Aortenklappenintervention.
de
dc.description.abstract
Background Aortic valve replacement is a standard procedure in heart surgery.
There is evidence that the intervention alters the hemodynamics which
ultimately leads to a remodeling of the ascending aorta. Echocardiography used
in routine has the disadvantage to only display certain parts of the ascending
aorta. As a consequence, the prevalence of dilatations is underestimated.
Moreover, the hemodynamics are only characterized by the maximum and average
pressure gradient and the velocity. 3D cine phase contrast cardiovascular
magnetic resonance (4D Flow) is a new technique to investigate flow patterns
and parameters. It was the object to demonstrate the feasibility of the 4D
Flow technique in the context of different types of aortic valve prosthesis
and to conduct a first hemodynamic characterization of the aortic valve
replacement. Methods 38 patients with various forms of aortic valve
replacement (14 stented, eight stentless, nine mechanical, seven autografts)
and nine healthy controls underwent an MRI examination without the use of
contrast media. SSFP-sequences were used to determine the valve orifice area,
left ventricular function as well as the diameter of the ascending aorta.
Three analysis planes were positioned at the level of the sinotubular
junction, the midway of the ascending aorta and proximal to the
brachiocephalic trunk. The analysis of the different blood flow patterns was
done by using streamlines and pathlines. They were graduated into helices and
vortices using a semiquantitative approach published in the literature. Blood
flow patterns were analysed slicewise and segmentwise for twelve segments
along the circumference. The maximum and average velocities, total, axial,
inplane, circumferential and oscillatoric wall shear stresses as well as blood
flow excenticities were determined. Results Patients with a stented
bioprosthesis had an increased incidence of vortices and helices as compared
to patients with autografts, stentless prostheses and control subjects. There
was also a higher maximum velocity in contrast to patients with mechanical
prostheses, autografts and control subjects. Only a segmentwise analysis of
the wall shear stresses was able to show a significant difference in stented
and stentless prostheses. Axial and total wall shear stresses had increased
magnitudes at the right outer curvature in slice two. Controls and autografts
had an equal distribution of wall shear stresses. When analyzing the
differences of the wall shear stresses and visualizing the distribution it
turned out that all patients with mechanical, stentless and stented prostheses
had an eccentric flow. It was directed to the right outer curvature except for
three mechanical prostheses. Autografts were the only form of aortic valve
replacement that yielded a central flow. Conclusions All forms of aortic valve
replacement differed among each other as well as in comparison to native
aortic valves concerning the blood flow patterns and flow parameters. 4D Flow
is a feasible technique to examine different types of aortic valve replacement
and promises to allow gaining new insights into the remodeling process of the
great vessels after an aortic valve intervention.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
aortic valve replacement
dc.subject
ascending aorta
dc.subject
magnetic resonance imaging
dc.subject
wall shear stress
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Analyse der Blutflussmuster in der Aorta ascendens nach verschiedenen Formen
des chirurgischen Aortenklappenersatzes mittels kardiovaskulärer
Magnetresonanztomographie
dc.contributor.contact
ralf-felix.trauzeddel@charite.de
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2015-12-11
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000100305-9
dc.title.translated
Analysis of blood flow patterns in the ascending aorta after different types
of surgical aortic valve replacement with cardiovascular magnetic resonance
imaging
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000100305
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000017854
dcterms.accessRights.dnb
free
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open access