Quantifizierung der Infarkttransmuralität nach akutem Myokardinfarkt mittels echokardiographischer Funktionsparameter in körperlicher Ruhe.
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2 Abstract 2.1 Background Defining the viability and extent of the myocardial infarction is crucial in patients who suffered from acute myocardial infarction. It is very important for the results of revascularisation and the general prognosis. The clinical gold standard for accessing myocardial transmurality is contrast enhanced magnetic resonance imaging (ceMRI). However, this examination has its limitations in the clinical day-to-day work. So far, myocardial viability is measured echocardiographically only by stress-echocardiography qualitatively. A quantitative method is thus not established. In this study different echocardiographic parameters were measured to detect the scar transmurality after acute myocardial infarction, and they were compared to the reference standard. Our goal was to find out the value of different echocardiographic parameters assessed at rest for the detection of transmural infarcted scar tissue after acute infarction, compared to ceMRI. 2.2 Patients and methods We examined 41 patients within three to five days after acute myocardial infarction by echocardiography and ceMRI. 32 patients suffered from a ST-elevation-myocardial-infarction (STEMI) and ten from a non-ST-elevation-myocardial-infarction (NSTEMI). We analysed the coronary angiography, their blood and a 12-line-ECG and assessed the following echocardiographic parameters: the longitudinal, radial and circumferential strain using speckle tracking, the visual Wall Motion Score (WMS) and the pre-ejection velocity (PEV) by tissue doppler. These parameters were compared to the findings in the ceMRI in two groups. First, the degree of transmurality of the myocardial scar was described in five groups (late enhancement of 0%, 1-25%, 26-50%, 51-75% and 76-100%) and second, in three groups (0%, 1-50% and 51-100%). Furthermore, we examined how well echocardiography could distinguish a transmural scar from a naive or non-transmural infarcted myocardium. We considered a scar of >50% measured in Late Enhancement MRI as transmural. 2.3 Results In total, 738 myocardial segments were examined. 125 segments showed a non-transmural infarction of 1-50% and 213 a transmural infarction of 51-100%. 400 segments were labelled naive and showed no scar. Regarding the detection of a transmural scar versus a naive or non-transmural infarcted segment, longitudinal strain (LS) analysis produced a sensitivity of 81% and specificity of 75%, radial strain (RS) 69% each and circumferential strain (CS) showed a sensitivity of 83% and specificity of 84%. WMS performed with a sensitivity of 50% and specificity of 94%. PEV showed 52% and 84%, respectively. 2.4 Conclusion This study shows that in transthoracic echocardiography, the simple visual Wall Motion Score is able to distinguish between an infarction and naive myocardium. Nevertheless, it cannot classify the exact extent of transmurality noticeably. This is best achieved by speckle-tracking, particularly by using circumferential strain analysis. The PEV does not seem to be an efficient tool for this.
Abstract
1 Zusammenfassung 1.1 Hintergrund und Ziele Nach einem akuten Myokardinfarkt ist das Ausmaß der Vitalität des verbliebenen Myokards von wesentlichem klinischen Interesse. Die Erfolgsaussicht einer möglichen interventionellen oder operativen Revaskularisation ist davon abhängig und auch die Prognose wird dadurch mitbestimmt. Der klinische Goldstandard für diese Fragestellung ist nach aktuellem Stand die kontrastmittelverstärkte Magnetresonanztomographie (ceMRT), jedoch ist diese im klinischen Alltag nur begrenzt einsetzbar. Echokardiographisch wird die Vitaltität bisher nur mittels aufwendiger Stressechokardiographie qualitativ beurteilt, eine quantitative Methode unter Ruhebedingungen ist nicht etabliert. In dieser Arbeit wurden verschiedene echokardiographische Parameter in Ruhe gemessen, um die Transmuralität einer Infarktnarbe zu bestimmen und mit der ceMRT als Referenzstandard verglichen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, den Wert der verschiedenen Funktionsparameter in der Echokardiographie für die Vitalitätsdiagnostik des akuten Myokardinfarkts im Vergleich zu der kontrastmittelverstärkten MRT heraus zu arbeiten. 1.2 Patienten und Methoden Wir untersuchten 41 Patienten innerhalb von drei bis fünf Tagen nach einem akuten Myokardinfarkt mit der Echokardiographie und der ceMRT. 32 Patienten erlitten einen ST-Hebungsinfarkt (STEMI), 10 einen nicht-ST-Hebungsinfarkt (NSTEMI). Es wurden neben der Analyse der Koronarangiographie, der Enzyme im Blut und des 12-Kanal-EKGs folgende echokardiographische Funktionsparameter bestimmt: der longitudinale, radiale und zirkumferentielle Strain in der Speckle Tracking Technik, der visuelle Wall Motion Score (WMS) sowie die pre-ejection velocity (PEV) gemessen im Gewebedoppler. Diese Messungen wurden mit der ceMRT verglichen. Hierzu wurde der Grad der Transmuralität der Infarktnarbe in der ceMRT gemessen, d.h. der prozentuale Anteil der Wanddicke in jedem Segment, der von der Infarktnarbe eingenommen wird. Entsprechend den zwei üblichen Einteilungsvorschlägen in der Literatur wurde die Transmuralität zum einen in fünf Transmuralitätsgrade (0%, 1-25%, 26-50%, 51-75% und 76-100% Kontrastmittelaufnahme) und zum zweiten in drei Grade (0%, 1-50% und 51-100%) eingeteilt. Weiterhin wurde untersucht, wie sicher die Echokardiographie zwischen einem transmuralen Infarkt und nicht-transmuralem oder gesundem Infarktgewebe unterscheiden kann. Als transmuraler Infarkt wurde eine Narbe in der MRT mit einem Late Enhancement von >50% bewertet. 1.3 Ergebnisse und Beobachtungen Insgesamt wurden 738 Myokardsegmente untersucht. Hiervon stellten sich 125 Segmente mit einer nicht-transmuralen Narbe (1-50%) und 213 „transmurale“ Segmente (51-100%-ige Narbe) dar. 400 Segmente zeigten keine Anreicherung im MRT. Mittels Strain-Analyse lag die Sensitivität, einen transmuralen Infarkt von einem nicht-transmuralen Infarkt bzw. einem nicht infarzierten Myokardareal zu unterscheiden, für den longitudinalen Strain (LS) bei 81% und die Spezifität bei 75%. Für den radialen Strain (RS) ergaben sich Werte von 69% für sowohl Sensitivität als auch Spezifität. Für den zirkumferentiellen Strain (CS) lagen die Werte bei 83% und 84%. Der WMS erreichte eine Sensitivität von 50% und eine Spezifität von 94% und für die PEV ergab sich eine Sensitivität von 52% und eine Spezifität von 84%. 1.4 Praktische Schlussfolgerungen Es konnte gezeigt werden, dass in der transthorakalen Echokardiographie mit dem einfachen visuellen Wall Motion Score bereits gut erkannt werden kann, ob ein Infarkt vorliegt. Die Differenzierung zwischen den einzelnen Transmuralitätsgraden gelingt hiermit jedoch nicht ausreichend. Zu diesem Zweck eignet sich die Strain-Analyse mittels Speckle Tracking, im Besonderen der zirkumferentielle Strain. Die PEV erscheint hierfür nicht geeignet.