Einleitung: Die myokardiale Effizienz bildet das Verhältnis aus externer mechanischer Arbeit und myokardialem Energieverbrauch des linken Ventrikels (LV) ab. Die myokardiale Effizienz ist bei chronisch erhöhter Druck- und Volumenlast des LV beeinträchtigt. Ihre Quantifizierung hat jedoch keinen Stellenwert in der klinischen Diagnostik gefunden, da ihre Quantifizierung meist invasive Verfahren oder ionisierende Strahlung erforderte. Ziel dieser Arbeit war es die LV myokardiale Leistung und Effizienz bei Patienten mit chronisch erhöhter Druck- und Volumenlast mittels Magnetresonanztomographie (MRT) zu quantifizieren.
Methodik: Die LV myokardiale Leistung, zirkulatorische Effizienz und externe myokardiale Effizienz wurden bei Patienten mit Aortenklappenstenose (AS, n=59), kombinierter Aortenklappenstenose/Aortenklappenregurgitation (AS/AR, n=21) und bei einer Kontrollgruppe (n=14) quantifiziert. Diese wurden aus Blutfluss- und LV-Volumetrie Messdaten der kardialen Magnetresonanztomographie berechnet.
Ergebnisse: Die zirkulatorische Effizienz war signifikant niedriger bei AS, 8,6% (6,8–11,1;p 6,8W/m2) und klinische Symptome einer Herzinsuffizienz, während EF, LV Volumen und Masse im Normbereich waren.
Zusammenfassung: Wir konnten die LV myokardiale Leistung und Effizienz bei Patienten mit chronisch erhöhter Druck- und Volumenlast nicht-invasiv und ohne ionisierende Strahlung quantifizieren. Traditionelle Parameter der kardialen Hypertrophie und der Funktion zeigten sich noch kompensiert, während die LV myokardiale Leistung und die zirkulatorische Effizienz bei erhöhter Druck-Volumenlast bereits beeinträchtigt waren. Das Myokard zeigte sich zudem in seiner Leistung und Effizienz nicht nur durch die erhöhte Druck- und Volumenlast, sondern auch durch das kardiale Remodeling belastet. Weitere longitudinal angelegte Studien sollten den Nutzen einer nicht-invasiven Quantifizierung myokardialer Leistung und Effizienz bei der Evaluierung von medikamentösen Therapien oder chirurgischen Interventionen untersuchen.Myocardial efficiency reflects the ratio of external mechanical work to myocardial energy consumption of the left ventricle (LV). Myocardial efficiency is reduced in pressure- and volume-overload conditions. However, this concept has not become clinical routine as its quantification has required usage of invasive tools or ionizing radiation. Aim of this work was to quantify LV myocardial power and power efficiency in patients with chronic pressure- and volume-overload using magnetic resonance imaging (MRI).
Methods: LV myocardial power, circulatory efficiency and external myocardial efficiency were quantified in patients with aortic stenosis (AS, n=59), combined aortic stenosis/aortic regurgitation (AS/AR, n=21) and controls (n=14). Power and efficiency were calculated using blood flow and LV volumetric measurements obtained from cardiac MRI.
Results: Circulatory efficiency was significantly lower in AS 8,6% (6,8–11,1;p 6,8W/m2) and patients presented clinical symptoms of heart failure while EF, LV volume indices and mass were in normal range.
Conclusion: We quantified LV myocardial power and efficiency in patients with chronic pressure-volume overload non-invasively and without usage of ionizing radiation. Traditional parameters of cardiac hypertrophy and pump function were still compensated, while myocardial power and circulatory efficiency were gradually impaired in pressure-volume overload condition. Myocardial power and efficiency were not only influenced by pressure and volume load but also by cardiac remodeling. Longitudinal studies should investigate the value of a non-invasive quantification of myocardial power and efficiency in the monitoring of medical and surgical therapies
