Analysis of chronic aortic regurgitation by 2D and 3D echocardiography and cardiac MRI

Patienten mit einer chronischen Aortenklappenregurgitation haben - ohne entsprechende Therapie - eine schlechte Langzeit-Prognose56-58. Bei asymptomatischen Patienten mit chronischer hochgradiger Aortenklappenregurgitation, normaler systolischer LV Funktion und einem systolischen LV Durchmesser > 50mm liegt die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von relevanten Symptomen infolge von kardialer Belastungseinschränkung, Arrhythmien, LV-Dysfunktion oder kardiovaskulärem Tod bei ca. 19% pro Jahr56-58. Mit Auftreten von Symptomen wird die Mortalität auf ca. 10-20% pro Jahr geschätzt56. Allerdings sind die Symptome einer relevanten chronischen Aortenklappenregurgitation, mit u.a. einer erst im Spätstadium einsetzenden, langsam progredienten, Belastungsdyspnoe und einer damit verminderten Belastbarkeit, häufig unspezifisch. Es ist daher von entscheidender Bedeutung durch objektive echokardiographische Analysen zu prüfen, ob die Symptomatik der Patienten auf die chronische Aortenklappenregurgitation zurückzuführen ist. Die einsetzende und/oder progrediente Symptomatik sollte mit dem Schweregrad der Aortenklappenregurgitation korrelieren. In der vorliegenden retrospektiven Arbeit wurden die Durchführbarkeit des semi-quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-Echokardiographie sowie die Durchführbarkeit des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-, 3D-Echokardiographie und kardialen MRT zur Schweregradbeurteilung von Aortenklappenregurgitationen untersucht. Die Korrelationen der quantitativen Parameter (RVol und RF) zwischen den einzelnen Methoden (2D-, 3D-Echokardiographie und kardiale MRT) wurden miteinander verglichen. Es wurden 55 Patienten (mittleres Alter 51 15 Jahre, Männer 76%, Frauen 24%) mit einer chronischen Aortenklappenregurgitation eingeschlossen, wobei diese - durch die mit der 2D-Echokardiographie bestimmte RF - bei 22 Patienten (40%) als leichtgradig, bei 25 Patienten (46%) als mittelgradig und bei 8 Patienten (14%) als hochgradig eingestuft werden konnte. Patienten mit einer akuten oder kardial dekompensierten chronischen Aortenklappenregurgitation, einem begleitenden mittelgradigen oder hochgradigen Vitium, Vorhofflimmern, relevanter ventrikulärer Extrasystolie, vorausgegangenem Myokardinfarkt oder unzureichender Bildqualität wurden ausgeschlossen. Die semi-quantitativen Parameter konnten mithilfe der 2D-Echokardiographie nur bei einer ausgewählten Anzahl der Patienten bestimmt werden, wobei die Pressure-Half-Time-Methode und die Beurteilung des Doppler-Spektrums der A. subclavia am häufigsten angewendet werden konnten. Im Vergleich dazu war die Durchführung des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-Echokardiographie bei allen Patienten möglich. Die LV Volumenanalyse mit Bestimmung des LVEDV, LVESV und SVtot ergab eine gute Korrelation zwischen den verschiedenen bildgebenden Methoden (2D-, 3D-Echokardiographie, kardiale MRT). Obwohl in einigen früheren Studien keine Unterschiede hinsichtlich der Bestimmung der LV Volumina zwischen den verschiedenen Methoden beschrieben wurden37,38, bestätigt die vorliegenden Arbeit die Ergebnisse aktuellerer Studien, in denen signifikant größere LV Volumina mithilfe der kardialen MRT bestimmt wurden39-41. Für das SVeff, RVol und die RF waren keine zufriedenstellenden Korrelationen zwischen den verschiedenen Methoden zu verzeichnen. Lediglich für das RVol und die RF - bestimmt durch die 3D-Echokardiographie und die kardiale MRT - bestanden keine signifikanten Unterschiede. Als Ursache ist die Komplexität der RF Bestimmung, aber auch die nach wie vor geringere räumliche und zeitliche Auflösung der 3D-Echokardiographie zu sehen. Des Weiteren sind, trotz der aktuell überwiegenden Ansicht die kardiale MRT als Goldstandard anzuerkennen, auch bei der Durchführung der kardialen MRT folgende Aspekte zu berücksichtigen, u.a. die unterschiedlichen Anlotungen des Vorwärts- und Rückwärtsflusses der zentralen Jetformationen, der Abstand der Schnittebene von der Aortenklappe, die Kodierung der maximalen Flussgeschwindigkeiten sowie die Intra- und Interobservervariabilitäten. Im Fall einer fehlenden Standardisierung haben diese Aspekte auch bei der kardialen MRT relevante Einflüsse auf die Reproduzierbarkeit der erhobenen Daten. Die Analyse des RV stellt, aufgrund der Anatomie des RV und der echokardiographisch schwierig zu erfassenden RV Volumina, aktuell immer noch eine wesentliche Limitation dar. Die bisherigen Studien, die sich mit der quantitativen Analyse der RV Volumina durch die 3D-Echokardiograhie beschäftigt haben, wurden überwiegend an Tiermodellen oder gesunden Probanden durchgeführt und nicht bei Patienten mit chronischer Aortenklappenregurgitation43-45. In bisherigen Studien wurde das RVol mithilfe der 3D-Echokardiographie entweder durch die 2D-PISA-Methode oder durch eine 3D-Planimetrie der Vena contracta abgeschätzt59. Eine Bestimmung des SVeff und somit des RVol durch einen direkten quantitativen Ansatz mithilfe der 3D-Echokardiographie bei Patienten mit chronischer Aortenklappenregurgitation - analog zur Bestimmung des LV SVtot - ist in der Literatur nicht beschrieben. Die vorliegende Studie zeigt, dass der quantitative Ansatz zur Beurteilung des Schweregrades der chronischen Aortenklappenregurgitation durchführbar ist und die Klassifizierung des Schweregrades mithilfe quantitativer Analysen dem semi-quantitativen Ansatz, bei korrekter methodischer Durchführung, überlegen ist. In wenigen Fällen war ein Unterschied hinsichtlich der Klassifizierung des Schweregrades der chronischen Aortenklappenregurgitation durch die RF in Abhängigkeit der verwendeten Methode zu verzeichnen. Obwohl die Durchführbarkeit der RF Bestimmung mit der konventionellen 2D-Echokardiographie nachgewiesen werden konnte und eine ausreichende Übereinstimmung der Schweregradbeurteilung der Aortenklappenregurgitation mit den anderen quantitativen Methoden (3D-Echokardiographie und kardiale MRT) zeigte, konnte das höchste Maß an Übereinstimmung für die Beurteilung des Schweregrades anhand der RF zwischen der 3D-Echokardiographie und der kardialen MRT beobachtet werden.:Inhaltsverzeichnis Vorbemerkung 3 Abkürzungsverzeichnis 4 Abbildungsverzeichnis 5 Einleitung 6 Epidemiologie der Aortenklappenregurgitation 6 Anatomie der Aortenklappe, der Aortenwurzel und der Aorta ascendens 6 Echokardiografische Bestimmung der Aortendimensionen 7 Ätiologie und Mechanismen der Aortenklappenregurgitation 8 Pathophysiologie der Aortenklappenregurgitation 10 Echokardiografische Ansätze und Parameter zur Quantifizierung des Schweregrades der Aortenklappenregurgitation 12 Qualitativer Ansatz bzw. qualitative Parameter 12 Semi-quantitativer Ansatz bzw. semi-quantitative Parameter 13 Quantitativer Ansatz bzw. quantitative Parameter 14 Anwendung des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-, 3D-Echokardiografie und der kardialen Magnetresonanztomografie 16 Empfehlungen der aktuellen Leitlinien zur Beurteilung der Aortenklappenregurgitation 17 Empfehlungen zur transthorakalen Echokardiografie 18 Empfehlungen zur transösophagealen Echokardiografie 19 Empfehlungen zur Stress-Echokardiografie 19 Empfehlungen zur kardialen Magnetresonanztomografie 19 Fragestellungen 20 Publikation 21 Zusammenfassung 34 Literaturverzeichnis 37 Eigenständigkeitserklärung 43 Eigener wissenschaftlicher Beitrag zur Publikationspromotion 44 Lebenslauf 45 Publikationsverzeichnis 46 Danksagung 4

Sozialstaat im Wandel: Herausforderungen - Risiken - Chancen - neue Verantwortung

"Der Sozialstaat in den entwickelten Industrieländern steht mittlerweile vor ebenso immensen wie komplexen Herausforderungen. Die erfolgreichen Handlungskonzepte der Vergangenheit scheinen zur Lösung der gegenwärtigen und zukünftigen Probleme nur bedingt tauglich zu sein. Ratlosigkeit macht sich breit, wie Massenarbeitslosigkeit und öffentliche Finanzkrise überwunden werden können, ohne dass wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit oder soziale Gerechtigkeit dabei auf der Strecke bleiben. Welche Konzepte erweisen sich als langfristig tragfähig? Wieweit tragen die alten Dichotomien von 'links' und 'rechts', von 'mehr Staat' oder 'mehr Markt' noch - oder sind sie nunmehr Ausdruck schematischer Denkblockaden? 'Es ist ungemütlich geworden im deutschen Sozialstaat', fasst der Soziologe Franz-Xaver Kaufmann zusammen. 'Ein allgemeiner Verteilungskampf ist entbrannt, wie ihn die Bundesrepublik seit ihrem Bestehen noch nicht erlebt hat. Es geht nicht mehr um die Verteilung von Zuwächsen, sondern um die Verteilung von Kürzungen im Rahmen stagnierender oder gar schrumpfender öffentlicher Haushalte' (Kaufmann 1997, 7). Verteilungskonflikte sind im Sozialstaat nichts Neues; sie sind genuiner Bestandteil der Sozialpolitik als Politikprozess. Gleichwohl haben sich sowohl die inneren wie die äußeren Rahmenbedingungen entscheidend und vermutlich dauerhaft verändert: Fragt man nach externen, nachhaltigen Herausforderungen, dann geraten v.a. die Internationalisierung der Wirtschaft sowie die Globalisierung der Finanzmärkte, die die Nationalökonomie entgrenzen und die steuer- und finanzpolitischen Handlungsspielräume der Einzelstaaten begrenzen, in den Blick. In der politischen Diskussion werden primär die gestiegenen Kosten des Sozialstaats thematisiert und in ihren wettbewerbspolitischen Auswirkungen als vielfältig kontraproduktiv für die Wirtschaft hervorgehoben. Jedoch zeigen reflektiertere Beiträge, dass solche Positionen, die einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen der Höhe der öffentlichen Sozialleistungen und der Konkurrenzfähigkeit des Standortes Deutschland herstellen und hieraus marktkonformere Lösungskonzepte ableiten, sehr differenziert betrachtet werden müssen (vgl. Alber 1998; Zentrum für Sozialpolitik 1998)." (Textauszug

Analysis of chronic aortic regurgitation by 2D and 3D echocardiography and cardiac MRI

Patienten mit einer chronischen Aortenklappenregurgitation haben - ohne entsprechende Therapie - eine schlechte Langzeit-Prognose56-58. Bei asymptomatischen Patienten mit chronischer hochgradiger Aortenklappenregurgitation, normaler systolischer LV Funktion und einem systolischen LV Durchmesser > 50mm liegt die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von relevanten Symptomen infolge von kardialer Belastungseinschränkung, Arrhythmien, LV-Dysfunktion oder kardiovaskulärem Tod bei ca. 19% pro Jahr56-58. Mit Auftreten von Symptomen wird die Mortalität auf ca. 10-20% pro Jahr geschätzt56. Allerdings sind die Symptome einer relevanten chronischen Aortenklappenregurgitation, mit u.a. einer erst im Spätstadium einsetzenden, langsam progredienten, Belastungsdyspnoe und einer damit verminderten Belastbarkeit, häufig unspezifisch. Es ist daher von entscheidender Bedeutung durch objektive echokardiographische Analysen zu prüfen, ob die Symptomatik der Patienten auf die chronische Aortenklappenregurgitation zurückzuführen ist. Die einsetzende und/oder progrediente Symptomatik sollte mit dem Schweregrad der Aortenklappenregurgitation korrelieren. In der vorliegenden retrospektiven Arbeit wurden die Durchführbarkeit des semi-quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-Echokardiographie sowie die Durchführbarkeit des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-, 3D-Echokardiographie und kardialen MRT zur Schweregradbeurteilung von Aortenklappenregurgitationen untersucht. Die Korrelationen der quantitativen Parameter (RVol und RF) zwischen den einzelnen Methoden (2D-, 3D-Echokardiographie und kardiale MRT) wurden miteinander verglichen. Es wurden 55 Patienten (mittleres Alter 51 15 Jahre, Männer 76%, Frauen 24%) mit einer chronischen Aortenklappenregurgitation eingeschlossen, wobei diese - durch die mit der 2D-Echokardiographie bestimmte RF - bei 22 Patienten (40%) als leichtgradig, bei 25 Patienten (46%) als mittelgradig und bei 8 Patienten (14%) als hochgradig eingestuft werden konnte. Patienten mit einer akuten oder kardial dekompensierten chronischen Aortenklappenregurgitation, einem begleitenden mittelgradigen oder hochgradigen Vitium, Vorhofflimmern, relevanter ventrikulärer Extrasystolie, vorausgegangenem Myokardinfarkt oder unzureichender Bildqualität wurden ausgeschlossen. Die semi-quantitativen Parameter konnten mithilfe der 2D-Echokardiographie nur bei einer ausgewählten Anzahl der Patienten bestimmt werden, wobei die Pressure-Half-Time-Methode und die Beurteilung des Doppler-Spektrums der A. subclavia am häufigsten angewendet werden konnten. Im Vergleich dazu war die Durchführung des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-Echokardiographie bei allen Patienten möglich. Die LV Volumenanalyse mit Bestimmung des LVEDV, LVESV und SVtot ergab eine gute Korrelation zwischen den verschiedenen bildgebenden Methoden (2D-, 3D-Echokardiographie, kardiale MRT). Obwohl in einigen früheren Studien keine Unterschiede hinsichtlich der Bestimmung der LV Volumina zwischen den verschiedenen Methoden beschrieben wurden37,38, bestätigt die vorliegenden Arbeit die Ergebnisse aktuellerer Studien, in denen signifikant größere LV Volumina mithilfe der kardialen MRT bestimmt wurden39-41. Für das SVeff, RVol und die RF waren keine zufriedenstellenden Korrelationen zwischen den verschiedenen Methoden zu verzeichnen. Lediglich für das RVol und die RF - bestimmt durch die 3D-Echokardiographie und die kardiale MRT - bestanden keine signifikanten Unterschiede. Als Ursache ist die Komplexität der RF Bestimmung, aber auch die nach wie vor geringere räumliche und zeitliche Auflösung der 3D-Echokardiographie zu sehen. Des Weiteren sind, trotz der aktuell überwiegenden Ansicht die kardiale MRT als Goldstandard anzuerkennen, auch bei der Durchführung der kardialen MRT folgende Aspekte zu berücksichtigen, u.a. die unterschiedlichen Anlotungen des Vorwärts- und Rückwärtsflusses der zentralen Jetformationen, der Abstand der Schnittebene von der Aortenklappe, die Kodierung der maximalen Flussgeschwindigkeiten sowie die Intra- und Interobservervariabilitäten. Im Fall einer fehlenden Standardisierung haben diese Aspekte auch bei der kardialen MRT relevante Einflüsse auf die Reproduzierbarkeit der erhobenen Daten. Die Analyse des RV stellt, aufgrund der Anatomie des RV und der echokardiographisch schwierig zu erfassenden RV Volumina, aktuell immer noch eine wesentliche Limitation dar. Die bisherigen Studien, die sich mit der quantitativen Analyse der RV Volumina durch die 3D-Echokardiograhie beschäftigt haben, wurden überwiegend an Tiermodellen oder gesunden Probanden durchgeführt und nicht bei Patienten mit chronischer Aortenklappenregurgitation43-45. In bisherigen Studien wurde das RVol mithilfe der 3D-Echokardiographie entweder durch die 2D-PISA-Methode oder durch eine 3D-Planimetrie der Vena contracta abgeschätzt59. Eine Bestimmung des SVeff und somit des RVol durch einen direkten quantitativen Ansatz mithilfe der 3D-Echokardiographie bei Patienten mit chronischer Aortenklappenregurgitation - analog zur Bestimmung des LV SVtot - ist in der Literatur nicht beschrieben. Die vorliegende Studie zeigt, dass der quantitative Ansatz zur Beurteilung des Schweregrades der chronischen Aortenklappenregurgitation durchführbar ist und die Klassifizierung des Schweregrades mithilfe quantitativer Analysen dem semi-quantitativen Ansatz, bei korrekter methodischer Durchführung, überlegen ist. In wenigen Fällen war ein Unterschied hinsichtlich der Klassifizierung des Schweregrades der chronischen Aortenklappenregurgitation durch die RF in Abhängigkeit der verwendeten Methode zu verzeichnen. Obwohl die Durchführbarkeit der RF Bestimmung mit der konventionellen 2D-Echokardiographie nachgewiesen werden konnte und eine ausreichende Übereinstimmung der Schweregradbeurteilung der Aortenklappenregurgitation mit den anderen quantitativen Methoden (3D-Echokardiographie und kardiale MRT) zeigte, konnte das höchste Maß an Übereinstimmung für die Beurteilung des Schweregrades anhand der RF zwischen der 3D-Echokardiographie und der kardialen MRT beobachtet werden.:Inhaltsverzeichnis Vorbemerkung 3 Abkürzungsverzeichnis 4 Abbildungsverzeichnis 5 Einleitung 6 Epidemiologie der Aortenklappenregurgitation 6 Anatomie der Aortenklappe, der Aortenwurzel und der Aorta ascendens 6 Echokardiografische Bestimmung der Aortendimensionen 7 Ätiologie und Mechanismen der Aortenklappenregurgitation 8 Pathophysiologie der Aortenklappenregurgitation 10 Echokardiografische Ansätze und Parameter zur Quantifizierung des Schweregrades der Aortenklappenregurgitation 12 Qualitativer Ansatz bzw. qualitative Parameter 12 Semi-quantitativer Ansatz bzw. semi-quantitative Parameter 13 Quantitativer Ansatz bzw. quantitative Parameter 14 Anwendung des quantitativen Ansatzes mithilfe der 2D-, 3D-Echokardiografie und der kardialen Magnetresonanztomografie 16 Empfehlungen der aktuellen Leitlinien zur Beurteilung der Aortenklappenregurgitation 17 Empfehlungen zur transthorakalen Echokardiografie 18 Empfehlungen zur transösophagealen Echokardiografie 19 Empfehlungen zur Stress-Echokardiografie 19 Empfehlungen zur kardialen Magnetresonanztomografie 19 Fragestellungen 20 Publikation 21 Zusammenfassung 34 Literaturverzeichnis 37 Eigenständigkeitserklärung 43 Eigener wissenschaftlicher Beitrag zur Publikationspromotion 44 Lebenslauf 45 Publikationsverzeichnis 46 Danksagung 4

Plausible Functional Diagnostics by Rational Echocardiography in the Assessment of Valvular Heart Disease: Role of Quantitative Echocardiography in the Assessment of Mitral Regurgitation

The echocardiographic assessment of valvular heart diseases is the basic analysis of valvular defects next to clinical investigation and stethoscopy. Severity of mitral regurgitation (MR) is usually estimated by an integrated approach using semi quantitative parameters and is still one of the biggest challenges of echocardiography. Quantitative echocardiographic analysis of MR severity often fails to describe comprehensible hemodynamic conditions. However, comprehensive echocardiography based on standardized image acquisition and proper image quality is required to properly assess hemodynamic parameter comparable to cardiac magnetic resonance tomography. This review focuses on the uncertainty of MR severity assessed by echocardiography in recent trials of interventional MR treatment. In addition, the necessity to provide plausible echocardiographic data for individual decision making is highlighted. In conclusion, plausible functional diagnostics by rational echocardiography is a prerequisite in patients with valvular heart diseases

Comparison of left ventricular deformation abnormalities by echocardiography with cardiac magnetic resonance imaging in patients with acute myocarditis and preserved left ventricular ejection fraction

PURPOSE: Cardiac magnetic resonance imaging (cMRI) represents the gold standard to detect myocarditis. Left ventricular (LV) deformation imaging provides additional diagnostic options presumably exceeding conventional transthoracic echocardiography (TTE). The present study aimed to analyze the feasibility to detect myocarditis in patients (pts) with preserved LV ejection fraction (LVEF) by TTE compared to cMRI. It has been hypothesized that the number of pathological findings by deformation imaging correspond to findings in cMRI.METHODS AND RESULTS: Between January 2018 and February 2020 102 pts with acute myocarditis according to the modified Lake Louise criteria and early gadolinium enhancement (EGE) by cMRI were identified at the department of cardiology at the University Hospital Leipzig. Twenty-six pts were included in this retrospective comparative study based on specific selection criteria. Twelve pts with normal cMRI served as a control group. LV deformation was analyzed by global and regional longitudinal strain (GLS, rLS), global and regional circumferential and radial strain (GCS, rCS, GRS, rRS), and LV rotation (including layer strain analysis). All parameters were compared to findings of edema, inflammation, and fibrosis by cMRI according to Lake Louise criteria. All pts with acute myocarditis diagnosed by cMRI showed pathological findings in TTE. Especially rCS and LV rotation analyzed by regional layer strain exhibit a high concordance with pathological findings in cMRI. In controls no LV deformation abnormalities were documented. Mean values of GLS, GRS, and GCS were not significantly different between pts with acute myocarditis and controls.CONCLUSION: This retrospective analysis documents the feasibility of detecting regional deformation abnormalities by echocardiography in patients with acute myocarditis confirmed by cMRI. The detection of pathological findings due to myocarditis requires the determination of regional deformation parameters, particularly rCS and LV rotation. The assessment of global strain values does not appear to be of critical value.</p