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Ruhr-Universität Bochum

PD Dr. med. Thomas Deneke

Dienstort: Herz- und Gefäß-Klinik, Bad Neustadt / Saale

Klinik für Kardiologie II mit interventioneller Elektrophysiologie

Nutzen einer intraösophagealen Temperaturmessung während der

Pulmonalvenenisolation bei Vorhofflimmern mittels eines neuartigen

zehnpoligen zirkulären Ablationskatheters (PVACTM)

Inaugural-Dissertation

zur

Erlangung des Doktorgrades der Medizin

einer Hohen Medizinischen Fakultät

der Ruhr-Universität Bochum

vorgelegt von

Kathrin Bünz

aus Essen

2012

Dekan: Prof. Dr. med. K. Überla

Referent: PD Dr. med. Th. Deneke

Korreferent: PD Dr. med. Ch. Hanefeld

Tag der mündlichen Prüfung: 20.11.2012

Abstract

Bünz

Kathrin

Nutzen einer intraösophagealen Temperaturmessung während der Pulmonalvenenisolation bei

Vorhofflimmern mittels eines neuartigen zehnpoligen zirkulären RF-Ablationskatheters (PVACTM)

Problem: Verschiedene Komplikationen wurden bei der Ablation von VHF beschrieben:

Insbesondere die Verletzung der Speiseröhre mit ihrer schwersten Form der atrio-ösophagealen

Fistel ist hierbei eine seltene aber meist letale Komplikation. In den letzten Jahren stieg die Zahl der

Ablationen zur Behandlung von VHF beständig an, dies zeigt sich auch in der stetigen

Weiterentwicklung der Katheter. In der vorliegenden Arbeit wird dargestellt, ob es bei einem

neuartigem Kathetersystem (PVACTM) ebenfalls zu thermischen Verletzungen der Speiseröhre

kommt, wie es bei konventionellen Kathetertechniken beschrieben wurde. Des Weiteren wurde

erarbeitet, ob es durch die Verwendung einer intraösophageal liegenden Temperaturmesssonde

möglich ist, thermische Schäden des Ösophagus zu beeinflussen.

Methode: Untersucht wurden 73 Patienten die eine Pulmonalvenenisolation zur Behandlung von

hochsymptomatischem, therapierefraktärem VHF erhielten. Die Ablation erfolgte mittels eines

zehnpoligen zirkulären Katheters, über den synchron uni- und bipolare RF- Energie zur Erstellung

einer linearen Läsion erzeugt werden kann. Gruppe A (n=40) erhielt während der

Pulmonalvenenisolation eine intraösophageale Temperaturmessung mittels einer dort platzierten

Messsonde. Diese besteht aus 3 großen Metallelektroden und wurde unter Röntgendurchleuchtung

auf Höhe der Ablationsorte platziert. Überstieg die Temperatur > 40°C erfolgte der Abbruch der

Impulsabgabe. Alle Patienten bei denen intraluminale Temperaturen > 39°C dokumentiert wurden,

erhielten am Folgetag eine Ösophagogastroskopie zur Erfassung möglicher Läsionen der

Ösophagusschleimhaut. Gruppe B (n=33) erhielt keine Temperaturmessung während der Ablation,

jedoch erhielten alle Patienten dieser Gruppe eine Ösophagogastroskopie.

Ergebnis: Alle Patienten, bei denen eine Messung der intraösophagealen Temperatur während der

Ablation erfolgte (Gruppe A), zeigten einen Anstieg der intraluminalen Temperatur während der

Ablation, dieser betrug durchschnittlich 2.2 °C (+/- 1.4°C). Die während der Ablation gemessenen

maximalen Temperaturwerte variierten in Abhängigkeit zum Ablationsort. Bei der Ablation der

linken Pulmonalvenen zeigten sich signifikant höhere Temperaturen im Vergleich zur Gegenseite.

(max. Temp. LIPV im Mittel 38.2 °C (+/-1.7°C), max. T emp. LSPV 37.6 °C (+/-1.4°C)).

Bei 16 Patienten der Gruppe A wurde eine Temperatur > 39°C im Ösophagus dokumentiert.

Hiervon zeigte sich bei 3 Patienten (19%) in der postinterventionell durchgeführten

Ösophagogastroskopie eine Verletzung der Ösophagusschleimhaut auf Höhe der Ablationsorte

(2 Erytheme, 1 diskrete Blutung). In Gruppe B, in der kein Temperaturmonitoring erfolgte, zeigte

sich bei keinem der Patienten in der postinterventionell durchgeführten endoskopischen Diagnostik

eine Verletzung der Ösophagusschleimhaut.

Diskussion: Auch mit dem PVACTM kann es zu thermischen Verletzungen des Ösophagus

während der Ablation von VHF kommen. Nur in der Gruppe, in der eine intraösophageale

Temperaturmessung während der Ablation erfolgte, zeigten sich Verletzungen der

Ösophagusschleimhaut. Möglicherweise weist dieses Ergebnis auf eine Interaktion der Elektroden

der Messsonde mit dem PVACTM hin.

4

Inhaltsverzeichnis

Seite

1. Einleitung 10

2. Zielsetzung 26

3. Methodik 27

3.1. Präinterventionelles Procedere 30

3.2. Pulmonalvenenisolation 30

3.3. Statistik 36

4. Ergebnisse 37

4.1. Patientenkollektiv 37

4.2. Gruppe A und Gruppe B: Charakteristika der Prozedur 39

4.3. Gruppe A: Temperaturanstieg während der PVI 40

4.4. Gruppe A: Gastroskopische Befunde 43

4.5. Gruppe B: Gastroskopische Befunde 47

4.6. Verlauf 48

4.7. Weitere Komplikationen 48

5. Diskussion der Studienergebnisse 50

5.1. Verletzung der Speiseröhre während der PVI 50

5.2. Strategien zur Reduzierung des Risikos einer Verletzung

des Ösophagus während der Pulmonalvenenisolation 54

5.3. Mechanismen der thermischen Verletzung der

Ösophagus während der PVI 64

6. Limitationen der Untersuchung 67

7. Zusammenfassung 69

8. Literaturverzeichnis 71

5

Abkürzungen

ACT activated clotting time

AF atrial fibrillation

AV atrioventrikulär

BNP brain natriuretic peptid

CFAE complex fractionated atrial electrograms

CK/CK-MB Creatin-Kinase/ Creatin-Kinase Muscle Brain

CL cycle length

cm Zentimeter

CRP C-reaktives Protein

CS Coronarsinus

CT Computertomographie

EF ejection fraction

EKG Elektrokardiogramm

HRA hoher rechter Vorhof

INR International normalized ratio

IE Internationale Einheit

i.v. intravenös

KHK koronare Herzerkrankung

kHz Kilohertz

LA left atrium

LET luminal esophageal temperature

LSPV left superior pulmonary vein

LIPV left inferior pulmonary vein

MAAC multi-array ablation catheter

MASC multi-array septal ablation catheter

Min Minuten

mm Millimeter

ms Millisekunden

MRT Magnetresonanztomographie

PPI Protonenpumpeninhibitor

PVACTM Pulmonary Vein Ablation Catheter

6

ÖGD Ösophagogastroduodenoskopie

PV Pulmonalvene

PVI Pulmonalvenenisolation

PTT partial thromboplastin time

RF Radiofreuenz

RSPV right superior pulmonary vein

RIPV right inferior pulmonary vein

s Sekunden

T Temperatur

TIA transitorisch ischämische Attacke

TSH Thyreotropin Releasing Hormon

VHF Vorhofflimmern

7

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 CHA2DS2-Vasc-Score Seite 15

Tabelle 2 Vergleich der Patientenkollektive Seite 38

Tabelle 3 Charakteristika der Prozedur Seite 39

Tabelle 4 Mittelwerte der LET (in °C) vor PVI

und maximale LET (in °C) während

der PVI aller 4 Pulmonalvenen

Seite 41

Tabelle 5 Vergleich der Kollektive mit und ohne

Ösophagusläsion in Bezug auf Alter,

Geschlecht und pathol. Befunden in der

Gastroskopie

Seite 44

Tabelle 6 Gruppe A: Pathologische Befunde in

der Gastroskopie

Seite 45

Tabelle 7 Gruppe B: Befunde in der Gastroskopie Seite 47

8

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 EKG bei VHF Seite 11

Abbildung 2 4:1 bipolare/unipolare RF-Energie

beim PVACTM

Seite 23

Abbildung 3 Pulmonary Vein Ablation Catheter,

PVACTM; Medtronic©

Seite 24

Abbildung 4 Graph. Darstellung der abgegebenen

Energiemenge und erreichten

Temperatur der einzelnen Pole

des PVACTM bei Impulsabgabe

Seite 25

Abbildung 5 Sonde (EsoTherm, St. Jude

MedicalTM) zur Messung der intra-

luminalen Temperatur im Ösophagus

Seite 29

Abbildung 6 Generator zur Messung der intra-

luminalen Temperatur im Ösophagus

Seite 29

Abbildung 7 Darstellung der 3 Platinelektroden

der Temperaturmesssonde

Seite 31

Abbildung 8 Angiographie des linken Vorhof nach

kurzem iatrogenen AV- Block unter

hochfrequenter Ventrikelstimulation

bei einem Patienten mit liegender

Ösophagustemperatur Messsonde

(und implantiertem event-recorder)

Seite 32

Abbildung 9 Intrakardiales EKG während der

PV-Isolation mittels PVACTM

Seite 33

Abbildung 10 Lage des PVACTM Katheter in allen

PV unter Röntgendurchleuchtung

während der Pulmonalvenenisolation

( A: RSPV, B:LSPV, C:RIPV, D:LIPV)

Seite 34

Abbildung 11 Mittlere intraösophageale Temperatur

(in °C) vor PVI und max. i ntraluminale

Ösophagustemperatur (in °C)

während der PVI aller 4 PVs.

Seite 42

9

Abbildung 12 mittlerer Temperaturanstieg der

intraluminalen Ösophagustemperatur

im Vergleich der Temperatur vor

Ablation (Pre) und 10 sec. nach

Ablation (Post)

Seite 42

Abbildung 13 Gastroskopischer Befund bei Pat. mit

Barrettösophagus: Unterblutungen

der Schleimhaut mit geringem

Blutaustritt

Seite 45

Abbildung 14 Gastroskopischer Befund mit

umschriebener Rötung der

Ösophagusschleimhaut auf Höhe

des Ablationsortes

Seite 46

Abbildung 15 Gastroskopischer Befund mit

umschriebener Rötung der

Ösophagusschleimhaut auf Höhe

des Ablationsortes

Seite 46

Abbildung 16 Computertomographische

Rekonstruktion des linken Vorhofs,

der PV sowie des Ösophagus

Seite 55

Abbildung 17 CARTO-Map mit Darstellung des

linken Vorhofs sowie der Ablations-

linien (rot) im Bereich der PV-Ostien

(linkes Bild: LAO-Ansicht, rechtes

Bild RAO- Ansicht)

Seite 55

10

1. Einleitung

Vorhofflimmern (VHF) ist die häufigste Herzrhythmusstörung im

klinischen Alltag. In der Framingham-Studie [40] konnte gezeigt

werden, dass sowohl Inzidenz als auch Prävalenz im Alter deutlich

ansteigen. So liegt die Inzidenz im Alter unter 60 Jahren bei weniger

als 1%, in der 8. Lebensdekade steigt sie bereits auf 9% an. In

Deutschland leiden ca. 1 Million Menschen an VHF. Häufig weisen

Patienten mit VHF eine strukturelle Herzerkrankung auf. Bei dem

Vorhandensein einer koronaren Herzerkrankung verdoppelt sich das

Risiko für das Auftreten von VHF, ein arterieller Hypertonus ver-

vierfacht das Risiko sogar.

VHF tritt jedoch akut auch im Rahmen von Stoffwechsel-

entgleisungen Elektrolytstörungen, Myokarditiden sowie nach

herzchirurgischen Operationen auf. Patienten mit einem VHF weisen

eine erhöhte Morbidität auf. Das Auftreten von thrombembolischen

Ereignissen ist hierbei die häufigste Ursache. 80% der systemischen

Embolien sind zerebral. Unabhängig von anderen kardiovaskulären

Erkrankungen hat ein Patient mit VHF ein 4,8fach erhöhtes Risiko

einer arteriellen Embolie. Das Risiko für das Auftreten von

thrombembolischen Ereignissen steigt mit dem Alter, so liegt das

Risiko bei einem Patienten im 5. Lebensjahrzehnt bei 1,5%, ab dem

8. Lebensjahrzehnt jedoch schon bei 23,5 %. Zusätzlich ist VHF ein

Faktor, welcher mit einer erhöhten Mortalität einhergeht [40].

Hämodynamisch kommt es beim Vorhofflimmern durch den Verlust

der aktiven Füllung des Ventrikels durch die fehlende Vorhof-

kontraktion, zu einer Abnahme des Herzzeitvolumens um 15-20%

[38].

Auch der Verlust der Vorhofkontraktion und der AV-Synchronizität

mit der häufig auftretenden Tachyarrhythmie trägt zu einer erhöhten

Morbidität bei, es kann zu einer Herzinsuffizienz kommen.

Ca. 15% der Patienten mit VHF haben keine kardialen

Vorerkrankungen [57]. Patienten mit dieser idiopathischen Form

(„lone atrial fibrillation“) des Vorhofflimmerns scheinen einfacher

behandelbar zu sein.

11

Vorhofflimmern gehört zu der Gruppe der supraventrikulären

Rhythmusstörungen und ist gekennzeichnet durch eine

unkoordinierte atriale elektrische Aktivität im Vorhof. Dies führt zum

Verlust einer effektiven Kontraktion des Vorhofs. Dieser Verlust der

regelmäßigen Vorhoffkontraktion spiegelt sich im Elektro-

kardiogramm durch den Verlust der regelmäßigen p-Wellen als

Korrelat der Vorhofferregung wider. Stattdessen zeigen sich

elektrokardiographisch Flimmerwellen. Diese haben eine Frequenz

zischen 350-600 Impulse pro Minute und variieren in ihrer

Morphologie und Amplitude. VHF führt zu einer komplett

unregelmäßigen Überleitung der Erregung auf den Ventrikel.

Aufgrund der Unregelmäßigkeit der RR-Abstände im EKG bzw. des

Pulses wird die entstehende Arrhythmie auch als „absolute

Arrhythmie“ bezeichnet.

Abbildung 1: EKG bei VHF: absolute Arrhythmie mit komplett unregel-

mäßigen RR-Abständen, keine p-Welle abgrenzbar

Mechanismen von VHF

Heutige Modelle der Entstehung und Aufrechterhaltung von

Vorhofflimmern gehen davon aus, dass dem VHF kreisende

Erregungen zugrunde liegen. Dabei existieren zeitgleich Mikro-

Erregungswellen nebeneinander, welche ständig in ihrer Anzahl,

Position und Zykluslänge wechseln und sich gegenseitig

beeinflussen. Dieses theoretische Modell der „multiple-wavelets“

wurde bereits 1962 von Moe beschrieben [48].

12

Während der Episoden von VHF kommt es zu fortschreitenden

strukturellen und elektrophysiologischen Umbauprozessen. Diese

Umbauprozesse werden als „atrial remoddeling“ bezeichnet [50] und

begünstigen an sich das erneute Auftreten von VHF („atrial

fibrillation begets atrial fibrillation“). Somit haben sie eine

entscheidende Bedeutung in der Persistenz von VHF [72].

Wijffels et al. [72] konnten tierexperimentell beweisen, dass VHF

selbst die Aufrechterhaltung von VHF begünstigt. Mittels

Hochfrequenzstimulation erfolgte bei Ziegen die Induktion von VHF.

Nach Konversion in den Sinusrhythmus erfolgte die sofortige

erneute Induktion von VHF. Im weiteren Verlauf dauerten die

Episoden des VHF immer länger an, sodass sich im Mittel nach

sieben Tagen bei 10 der 11 untersuchten Tiere ein anhaltendes VHF

zeigte.

Bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von VHF unterscheidet

man zwischen Substrat und Triggern. Das Substrat entspricht hierbei

den anatomischen, histologischen und biochemischen Gegeben-

heiten des Vorhofmyokards. Die Vorhoffgröße, sowie fibrotische

Veränderungen des Myokards und eine Dilatation des linken Vorhofs

begünstigen das Auftreten von VHF. Zudem beschränken diese

Faktoren auch die Erfolgsaussichten auf eine kurative Therapie.

Trigger, die VHF auslösen können, sind vor allem atriale und

ventrikuläre Extrasystolen sowie andere Vorhoftachykardien.

In Muskelsträngen, die vom Vorhof spiralförmig in die proximalen

Anteile der Pulmonalvenen reichen, liegt häufig der Ursprung der

ektopen elektrischen Aktivität. Diese ektopen Foci haben eine große

Bedeutung in der Initiierung von VHF. Haissaguerre et al. [36]

konnten in einer ersten Pionierarbeit zeigen, dass bei 94% der

untersuchten Patienten mit episodenhaftem VHF der ektope

Ursprung in mindestens einer der vier Pulmonalvenen liegt.

Vereinzelt zeigen sich auch ektope Foki außerhalb der

Pulmonalvenen (6-30%), wie zum Beispiel in der Vena cava

superior, der posterioren Wand des linken Vorhofs, im Bereich der

Crista terminalis und dem Coronarsinus.

13

Eine Reihe von extrakardialen Faktoren kann das Auftreten von VHF

begünstigen. Hierzu zählen Medikamente, Alkohol, Koffein,

körperliche Belastung, aber auch endokrinologische Ursachen wie

eine hyperthyreote Stoffwechsellage.

Klassifikation von VHF

VHF wird nach Auftreten, Dauer und Therapierbarkeit der Episoden

eingeteilt. Die Klassifikation geht auf Gallagher und Camm [32]

zurück und wurde aktuell modifiziert [15, 30].

Als akutes VHF oder „first detected episode“ wird ein erstmalig

auftretendes Vorhofflimmern bezeichnet. Dieses kann spontan

terminieren, durch medikamentöse oder elektrische Kardioversion in

einen Sinusrhythmus überführt werden oder auch anhalten.

Rezidivierendes oder anhaltendes VHF wird in drei Gruppen

eingeteilt:

1. Als paroxysmal bezeichnet man VHF, dessen Episoden

definitionsgemäß nicht länger als sieben Tage andauern und die

spontan terminieren. Häufig dauern die Episoden nur wenige

Sekunden bis Stunden an.

2. Beim persistierenden VHF dauern die Episoden meist länger als

sieben Tage und terminieren nicht spontan. Eine Konversion in den

Sinusrhythmus ist jedoch mittels einer elektrischen oder

medikamentösen Kardioversion möglich.

3. Lang-anhaltend persistierendes VHF besteht anhaltend seit > 1

Jahr, Kardioversionsversuche zeigen sich frustran durch primäres

Versagen oder ein frühzeitiges Rezidiv [57]. Therapeutisches Ziel ist

jedoch weiterhin eine Rhythmuskontrolle.

Es ist zu beachten, dass paroxysmales VHF chronifizieren und in ein

persistierendes oder lang-anhaltend persistierendes VHF übergehen

kann, ebenso kann ein persistierendes VHF in eine lang-anhaltende

persistierende Verlaufsform übergehen.

4. Als permanentes VHF bezeichnet man VHF, dass im Konsens

von Patient und Arzt als dauerhaft akzeptiert wird, und somit keine

weiteren Versuche einer Rhythmuskontrolle erfolgen.

14

Patienten mit VHF beklagen oftmals Palpitationen, Dyspnoe,

Thoraxschmerz oder unspezifische Symptome wie Müdigkeit,

Unruhe und geringere Belastbarkeit. Einige Patienten berichten auch

über das Auftreten von Synkopen.

Ein Teil der Patienten ist asymptomatisch bezüglich des VHF.

Gerade bei dieser Patientengruppe kann die Rhythmusstörung

häufig erst durch das Auftreten eines thrombembolischen

Ereignisses erkannt werden.

Das Auftreten und die Ausprägung der Symptome sind abhängig

von der Kammerfrequenz, dem kardiopulmonalem Status des

Patienten, der Dauer des VHF sowie intraindividuellen Faktoren.

Therapie des VHF

Die Indikation zur Behandlung von VHF ergibt sich aus

unterschiedlichen Aspekten. Hierzu zählen die bestehende

Symptomatik durch das Vorhandensein der Rhythmusstörung, die

hämodynamische Relevanz des VHF, die prognostische Indikation

sowie das Vermeiden thrombembolischer Komplikationen.

Somit hat die Behandlung von VHF drei Hauptziele: Zum einem eine

frequenzkontrollierende Therapie während des VHF, zum anderen

den Erhalt des (wiederhergestellten) Sinusrhythmus (Rhythmus-

kontrolle) und die Vermeidung thrombembolischer Ereignisse [46].

Unabhängig von weiteren Behandlungsstrategien ist die Indikation

zur antithrombotischen Therapie bei VHF bei allen Patienten zu

prüfen. Zur Vermeidung thrombembolischer Komplikation ist eine

konsequente Antikoagulation notwendig. Diese erfolgt nach dem

individuellen Risiko. Die Risikoabschätzung bei VHF erfolgt nach

dem CHA2DS2-VASC-Score. In diesem Score gehen Alter und

Geschlecht des Patienten sowie Vorerkrankungen die das Risiko für

Thrombembolien erhöhen wie arterieller Hypertonus, Diabetes

mellitus, Herzinsuffizienz, und vorausgegangene Insult oder TIA mit

ein. Der Score wurde aus den Untersuchungsergebnissen von van

Walraven und Gage erarbeitet [31, 66] und 2010 erweitert [15]

(Tbl.:1).

15

Tabelle 1: CHA2DS2-VASC-Score

Risikofaktor Punkte

C Herzinsuffizienz/LV Dysfunktion 1

H art. Hypertonie 1

A2 Alter ≥ 75 2

D Diabetes mellitus 1

S2 Schlaganfall/TIA/Thromboembolie 2

V Vaskuläre Erkrankungen 1

A Alter 65-74 1

Sc weibliches Geschlecht 1

Maximum ∑ 9

Die Indikation zur effektiven Antikoagulation sollte jedoch aufgrund

des erhöhten Blutungsrisikos vor allem auch bei älteren Patienten

genau abgewogen werden, individuelle Blutungsrisiken müssen

hierbei berücksichtigt werden.

Gemäß der aktuellen Leitlinien der ACC/AHA und ESC [15] ergibt

sich nach der Ermittlung des individuellen Risiko-Scores nach den

oben benannten Kriterien die Indikation zur Antikoagulation beim

Vorhofflimmern ab einem Werte von 2 Punkten. Bei 0 Punkten muss

keine antithrombotische Therapie erfolgen, möglich ist die Gabe von

Aspirin (75-325mg/ Tag).

Bei einem Punkt ist nach dem CHA2DS2-VASC-Score sowohl die

Antikoagulation mit Marcumar, als auch die Gabe von Aspirin

möglich, nach Expertenmeinung ist eine Antikoagulation mit

Marcumar eher zu empfehlen.

Erfolgt bei persistierendem VHF eine elektrische oder

medikamentöse Konversion in den Sinusrhythmus, sollte im

Anschluss eine mindestens vierwöchige effektive Antikoagulation

erfolgen. Dies liegt begründet in dem Effekt des „atrial stunning“:

Hierbei zeigt sich trotz eines bestehenden Sinusrhythmus eine noch

16

verminderte mechanische Kontraktion des linken Vorhofs. Diese

kann bis zu vier Wochen andauern. Zudem kommt es zu einer

transienten mechanischen Dysfunktion durch die Konversion von

Vorhofflimmern in den Sinusrhythmus. In dieser Zeit besteht ein

erhöhtes Risiko für das Auftreten thrombembolischer Ereignisse.

80% der thrombembolischen Ereignisse nach Kardioversion treten in

den ersten drei Tagen nach Kardioversion auf, mehr als 90%

innerhalb eine Zeitraumes von zehn Tagen nach Kardioversion [6].

Eine Alternative zur Antikoagulation mit Marcumar ist der im

September 2011 zugelassene orale direkte Thrombininhibitor

Dabigatran [19, 64]. Derzeit laufen weitere Studien in denen neuere

Substanzen wie die Gruppe der Faktor-Xa-Inhibitoren geprüft

werden [55, 64].

Ebenfalls gibt es neuere, nicht-phamakologische Ansätze zur

Thrombembolieprophylaxe wie der operative oder perkutane

Verschluss des linken Vorhofohres als Hauptentstehungsort von

kardiogenen Thromben. Erste Daten hierzu zeigen eine

Nichtunterlegenheit der Verschlusssysteme gegenüber oralen

Antikoagulanzien [7, 29].

Medikamentöse Therapie

Bei der medikamentösen Therapie unterscheidet man grundsätzlich

zwei verschiedene Behandlungsstrategien: Die Frequenzkontrolle

und die Rhythmuskontrolle, bei der versucht wird den Sinusrhythmus

wiederherzustellen und zu erhalten. In großen prospektiven

randomisierten Studien (AFFIRM-Study, RACE-Study [65, 74,]) gibt

es bezüglich der Endpunkte aus kardiovaskulärem Tod,

Herzinsuffizienz und thrombembolischen Komplikationen keine

Überlegenheit einer der beiden Strategien. Auch in Bezug auf die

Lebensqualität zeigte sich in den Untersuchungen keine

Überlegenheit für eine der Behandlungsstrategien. Allerdings ist zu

beachten, dass in der RACE-Studie bei Patienten mit

persistierendem VHF nur in weniger als 50% der Fälle der

Sinusrhythmus erhalten werden kann. Es bleibt also bei der

17

derzeitigen Studienlage offen, ob Patienten, bei denen z.B. in > 90%

der Fälle ein Sinusrhythmus durchgehend zu halten ist, ein Vorteil

hinsichtlich der oben genannten Endpunkte besteht. In einer post-

hoc Analyse der AFFIRM-Studie zeigte sich bei Patienten, bei denen

der Sinusrhythmus gehalten werden konnte, eine signifikant

niedrigere Sterblichkeit [46].

Welche Therapiestrategie gewählt wird, sollte immer eine

individuelle, auf den Patienten bezogene Entscheidung sein. Hierzu

zählt auch die Berücksichtigung der Nebenerkrankungen und der

vorhofflimmerbedingten Symptomatik des Patienten.

Bei der Frequenzkontrolle wird das bestehende VHF belassen. Ziel

ist eine medikamentöse Kontrolle der Ventrikelfrequenz mittels AV-

überleitungshemmender Substanzen wie Calciumantagonisten,

Digitalisglykosiden und Betablockern.

Bei der medikamentösen frequenzsenkenden Therapie sollte eine

Kammerfrequenz von 60-80 Schlägen pro Minute in Ruhe

angestrebt werden, die Zielfrequenz unter Belastung sollte 90-115

Schläge pro Minute betragen [46].

Eine weitere Möglichkeit der frequenzkontrollierenden Therapie ist

die Katheterablation des AV-Knoten. Aus der AV-Knoten Ablation

resultiert jedoch eine permanente Schrittmacherpflichtigkeit, daher

erfolgt diese Therapie heute nur in Ausnahmefällen.

Im Gegensatz dazu wird bei der Rhythmuskontrolle versucht den

Sinusrhythmus wiederherzustellen. Dies erfolgt beim persistierenden

VHF, nach Ausschluss intracavitärer Thromben mittels trans-

ösophagealer Echokardiographie oder nach mindestens

dreiwöchiger effektiver Antikoagulation, mittels elektrischer oder

medikamentöser Kardioversion. Im Anschluss erfolgt meist eine

weitere medikamentöse Rezidivprophylaxe mittels Klasse Ic-,

Klasse III-Antiarrhythmika oder Betablockern zur Rhythmus-

stabilisierung [45].

Eine weitere Strategie zur medikamentösen Kardioversion bei

Patienten mit symptomatischem VHF ist die so genannte „pill-in-the-

pocket-Strategie“. Hierbei erfolgt eine Selbstmedikation einer

18

Einzeldosis (meist eines Klasse Ic-Antiarrhythmikums) kurz nach

Beginn der Symptomatik. Bei einigen Patienten führt die Strategie zu

einer höheren Lebensqualität und zu einer Abnahme der

Hospitalisierungsrate. Diese Strategie sollte jedoch nur bei Patienten

erfolgen, die keine zusätzlichen Risiken für das Auftreten

proarrhythmischer Effekte, wie eine Verlängerung der QT-Zeit, eine

Sinus- oder AV-Knotendysfunktion haben [45].

Interventionelle Therapie

Auch die Katheterablation von VHF sowie wie operative Therapie

des VHF gehört zu der Gruppe der rhythmuskontrollierenden

Verfahren. Bislang war die frequenzkontrollierende medikamentöse

Therapie bei Patienten mit lang-anhaltend persistierendem VHF

definitionsgemäß die einzige mögliche Therapiestrategie. Mit der

invasiven VHF-Therapie besteht nun ein potentiell kurativer

Therapieansatz für diese Patienten.

Die Hochfrequenzkatheterablation hat sich inzwischen zu einem

etablierten, kurativem Verfahren in der Behandlung von VHF

entwickelt. Seit 2006 ist die Hochfrequenzablation zur Behandlung

von VHF Bestandteil der Leitlinien von ACC/AHA und ESC [30].

Die Katheterablation zur Behandlung von VHF wurde erst in den

letzten Jahren entwickelt. Ausgehend von der Erfahrungen der

Maze-Prozedur wurden in ersten Ablationsversuchen lineare

Läsionen im Vorhofmyokard erzeugt. Mit dieser Methode zeigte sich

jedoch nur ein begrenzter Erfolg bei der Behandlung von VHF.

Nachdem Haissaguerre und Kollegen [36] zeigen konnten, dass die

ektopen Foci für die Entstehung von VHF meist in den

Pulmonalvenen liegen, wurde die gezielte Ablation dieser Foci in

den Pulmonalvenen durchgeführt. Die Methode wurde durch die

Isolation der Pulmonalvenen im Bereich der Pulmonalvenenostien

optimiert [37]. In den hierzu publizierten Daten finden sich

Erfolgsraten von 57-73%. Einschränkend muss hier jedoch erwähnt

werden, dass dazu teilweise mehrere Ablationssitzungen notwendig

waren. Diese Ablationstechnik wurde ergänzt durch zusätzliche

19

Ablationslinien im linken Vorhof zur Substratmodifikation. Inzwischen

liegt die Erfolgsquote nach Hochfrequenzablation bei paroxysmalem

VHF bei etwa 70-75% und bei persistierendem VHF bei etwa 60%

[16, 51, 52, 53, 67, 73].

In dem Vorgehen der Radiofrequenzablation zur kurativen Therapie

des VHF zeigen sich zwei verschiedene Ablationsstrategien: Zum

einem erfolgt eine Elimination fokaler Trigger in den Pulmonal-

venenostien, um die Induktion von VHF zu verhindern. Zum anderen

kann durch lineare Ablationslinien im linken Vorhof eine

Substratmodifikation erfolgen. Hierbei entstehen elektrisch isolierte

Kompartimente, durch die ein Durchbrechen der Reentry-

Mechanismen erreicht werden soll.

Bei der Radiofrequenzablation wird Wechselstrom mit einer

Frequenz von 300 bis 750 kHz (Radiofrequenz) erzeugt. Dies führt

zu einer Erwärmung des Gewebes am Übergang zwischen

Elektrode und Myokard. Histologisch führt diese Erwärmung zu einer

Koagulationsnekrose des Myokards. Die Tiefe und Breite der

erzeugten Läsion ist dabei abhängig von der Größe der

Katheterspitze. Zudem besteht die Möglichkeit über gekühlte

Ablationskatheter größere Läsionen herbeizuführen. Bei dieser

„gekühlten“ Ablationstechnik wird die Katheterspitze während der

Ablation über eine angeschlossene Pumpe mit Kochsalzlösung

gespült.

Entstehen bei einer Punkt-für-Punkt Energieaplikation Lücken in der

linearen Ablationslinie, kann es erneut zu kreisenden Erregungen

und somit zum Auftreten von VHF kommen. Diese Lücken können

einerseits durch zu weit auseinander gesetzte Ablationspunkte

entstehen, andererseits aber auch dadurch, dass sich das Gewebe

erholt. Ziel der aktuellen Forschung ist es daher, eine möglichst

lückenlose Ablation zu gewährleisten und die Gewebeschädigung,

die durch den thermischen Reiz entsteht besser zu quantifizieren,

sodass eine ausreichende Temperatur erreicht wird, ohne dass

vermehrt Komplikationen durch die thermische Verletzung

entstehen.

20

In ihrer Untersuchung an Hunden konnten Avitall und Kollegen [4]

aufzeigen, dass eine effektive Ablation durch Herbeiführen einer

linearen Läsion mittels eines verwendeten zirkulären Katheters

möglich ist.

Trotz der zunehmenden Erfahrungen auf dem Gebiet der

Hochfrequenzablation von VHF ist bislang nicht geklärt, welche

Patienten von einer Ablation profitieren und welche eher nicht

profitieren [60]. Bislang zeigt sich lediglich, dass die Erfolgsraten

einen stabilen Sinusrhythmus zu halten nach Vorhofflimmerablation

bei persistierendem VHF geringer sind als bei paroxysmalem VHF.

Bei einer Komplikationsrate von 4-5% [17], sollte jedoch möglichst

im Vorfeld der Prozedur eine Selektion der Patienten erfolgen.

Aktuell ist jedoch die optimale, auf den jeweiligen Patienten

abgestimmte Therapie und Ablationstechnik noch Gegenstand der

Forschung.

Verschiedene Parameter wie Vorhofgröße und BNP [60] wurden

untersucht, um zu einer besseren Selektion der Patienten die von

einer Katheterablation profitieren zu kommen. Bislang zeigen die

publizierten Daten hier keine eindeutigen Ergebnisse.

In den letzten Jahren kam es aufgrund der stetigen Weiter-

entwicklung der Ablationstechnik und den hiermit erzielten guten

Erfolgen zu einem rasanten Anstieg der Untersuchungszahlen,

daher sollten die methodenassoziierten Komplikationen besonders

berücksichtigt werden. Eine Vielzahl möglicher Komplikationen

wurde seit Einführung der Katheterablation zur Behandlung von VHF

beschrieben. In etwa 4-5% der durchgeführten Katheterablationen

treten bedeutsame Komplikationen auf [14, 16, 17, 42, 43, 47, 49,

54].

Cappato et al. veröffentlichte 2010 eine Überblick über die

methodenassoziierten Komplikationen der Katheterablation bei VHF

[16, 17]. Hier zeigten sich am häufigsten Schlaganfälle und

transitorisch-ischämische Attacken sowie Pulmonalvenenstenosen.

Zudem kann es zum Auftreten von Perikardergüssen, Perikard-

tamponade, vaskulären Komplikationen wie Blutungen, Aneurysma

21

der Femoralgefäße und Hämatomen. Auch die Verletzung der

Speiseröhre mit ihrer schwersten Form der atrio-ösophageale Fistel

ist eine seltene aber meist letale Komplikation [5, 17, 22, 33, 35, 42,

54, 58, 61].

Die klassische Indikation zur Katherablation nach den aktuellen

Leitlinien [15] ist das hochsymptomatische und medikamentös-

therapierefraktäre VHF.

Die invasivste Therapie der Rhythmuskontrolle ist die so genannte

Maze-Operation, diese wird jedoch häufig nur als „Zusatz-Operation“

bei herzchirurgischen Operationen durchgeführt.

Unter der Zielsetzung einer Substratmodifikation durch chirurgische

Kompartimentierung des linken Vorhofs entwickelten Cox und

Kollegen die so genannte Maze-Prozedur [20, 21]. Das Vorhof-

myokard wird intraoperativ durch lineare Inzisionen unterteilt und

anschließend wieder vernäht; es kommt zur fibrösen Narbenbildung.

Diese fibrösen Narben bilden eine elektrische Isolation der einzelnen

Kompartimente, die kreisenden Erregungen können nicht mehr

aufrechterhalten werden. Der Langzeiterfolg dieser Behandlungs-

methode liegt bei bis zu 95%. Einschränkend muss jedoch bewertet

werden, dass aufgrund des komplexen intraoperativen Vorgehens

mit extrakorporalem Kreislauf ein erhebliches (peri)operatives Risiko

mit erhöhter Mortalität und Morbidität besteht.

Pulmonary Vein Ablation Catheter, PVACTM

Die Pulmonalvenenisolation erfolgte in dieser Untersuchung mittels

eines neuartigen, zehnpoligen Ablationskatheter (Pulmonary Vein

Ablation Catheter, PVACTM; Medtronic©, Carlsbad, CA; USA) [8, 25,

26, 27, 35, 62, 69, 70].

Der Durchmesser dieses zirkulären Katheters beträgt 25mm. Er

verfügt über 10 Platinelektroden. Die Elektroden sind, mit Ausnahme

der ersten und zehnten Elektrode, mit einem Abstand von 3mm

zueinander angeordnet. Jede Elektrode verfügt über die Möglichkeit

einer exakten Temperaturmessung am Gewebe, sodass eine

temperaturkontrollierte Ablation möglich ist. Die Zieltemperatur

22

beträgt typischerweise 60°C. Die einzelnen Elektrod en des PVACTM

sind jeweils 3mm lang mit einem Außendurchmesser von 1,5mm

und einer Oberfläche von 14mm2. Somit ist jede einzelne Elektrode

kleiner als konventionelle Katheterspitzen.

Bei diesem Katheter ist eine Energie von 8-10 Watt ausreichend um

eine effektive Ablation durchzuführen [8, 25, 26, 27, 35, 62, 69, 70].

In Kombination mit einem speziellem Radiofrequenz-Generator

(GENiusTM multichannel generator, Medtronic©) kann gleichzeitig für

jede einzelne Elektrode, sowohl uni- als auch bipolare Energie

erzeugt werden (Abb.: 2). Bei den konventionellen Ablations-

techniken erfolgte die Pulmonalvenenisolation bislang nur mit

unipolarer Energie. Experimentelle Arbeiten [1, 76] konnten

aufzeigen, dass die Verwendung einer Kombination aus bipolarer

und unipolarer Energie besser geeignet ist zur Durchführung linearer

Ablationen.

Beim PVACTM wird die unipolare Energie zwischen jeder einzelnen

Elektrode und der indifferenten Patchelektrode am Rücken des

Patienten erzeugt. Die bipolare Energie kann zwischen jeder der

benachbarten Elektroden erzeugt werden. Zudem ist es möglich

synchron bipolare und unipolare Energie im Verhältnis 4:1-, 2:1-,

oder 1:1 (bipolar:unipolar) zu erzeugen. Für den 4:1-Mode ist die

Energie auf maximal 8 Watt begrenzt (80% bipolare Energie

entspricht 6,4 Watt), in allen weiteren Einstellungen können bis zu

10 Watt über den Generator erzeugt werden.

23

Abbildung 2: 4:1 bipolare/unipolare RF- Energie beim PVACTM

Die Tiefe der Myokardläsion ist abhängig von der gewählten

Energieform. Mit einer reinen unipolaren Energie ist eine tiefe,

jedoch diskontinuierliche Läsion möglich (mittlere Tiefe 6,7mm),

unter Hinzunahme des bipolaren Modes verringert sich die Tiefe der

Läsion (z.B. 4:1 Mode mit einer mittleren Tiefe von 3,6mm), jedoch

kann so eine lineare Läsion erzeugt werden, wie in Abbildung 2

dargestellt ist.

Ein Radiofrequenzimpuls beträgt beim PVACTM sechzig Sekunden.

Für eine vollständige elektrische Isolation einer Pulmonalvene sind

durchschnittlich 4-8 Impulse notwendig [25], in Ausnahmefällen wie

einem gemeinsamen Ostium der linken Pulmonalvenen sind mehr

Impulse nötig.

Zur erfolgreichen Isolation sind mehrere Umpositionierungen sowie

eine Rotation um den Führungsdraht nötig, da zwischen der ersten

und zehnten Elektrode die Distanz für eine suffiziente bipolare

Läsion zu groß ist.

Bipolare RF Unipolare

RF

Läsion bipolar

Läsion unipolar

24

Abbildung 3: Pulmonary Vein Ablation Catheter, PVACTM; Medtronic©

Elektrode 1-10, over-the-wire-Technik

Tierexperimentell konnte gezeigt werden, dass mit dem PVACTM

kontinuierliche Läsionen von bis zu 80mm Länge während eines

60sekündigen Ablationsimpulses erzeugt werden können [62].

Vorteile des neuen Katheters zeigen sich im klinischen Alltag

insbesondere durch eine kürze Untersuchungszeit und eine

verkürzte Durchleuchtungszeit [8, 25, 26, 27, 35, 62, 69, 70]. Der

PVACTM kann zum einem als Therapiemodul benutzt werden,

gleichzeitig kann aber auch eine differenzierte Analyse der über den

PVACTM abgeleiteten intrakardialen Signale erfolgen.

Ein Nachteil des PVACTM (Medtronic©) ist, dass intrakardiale

elektrische Signale während der Impulsabgabe dem Untersucher

nicht angezeigt werden können, wie in Abbildung 9 dargestellt. Da

der PVACTM zugleich Mapping- und Ablationskatheter ist, kommt es

während der Impulsabgabe zu Artefakten der dokumentierten

intrakardialen Signale.

Als Ergänzung zur isolierten Pulmonalvenenisolation mittels des

PVACTM wurden unter der Zielsetzung einer zusätzlichen

Substratmodifikation zur Ablation bei persistierendem oder lang-

anhaltend persistierendem VHF zwei anatomisch geformte Katheter

1

2

3 4 5

6

7

8

9 10

Führungsdraht

25

zur Ablation von CFAE (complex fractionated atrial electrograms) im

linken Vorhof und im Bereich des linksatrialen Septums entwickelt

(multi-array ablation catheter; MAACTM und multi-array septal

ablation catheter, MASCTM; Medtronic©, Carlsbad, CA;USA).

Abbildung 4: Graph. Darstellung der abgegebenen Energiemenge und

erreichten Temperatur der einzelnen Pole des PVACTM bei Impulsabgabe

Es erfolgten bisher weltweit über 10.000 Untersuchungen mit der

neuen Technik. Aus den bislang publizierten Daten geht hervor,

dass in 84,5% eine komplette Isolation aller Pulmonalvenen erreicht

werden konnte.

Die klinischen Ergebnisse sind vergleichbar mit denen der

unipolaren RF-Ablation. Erste Zahlen, die 6 Monate nach

erfolgreicher Ablation mittels 7-Tage-EKG oder 24-Stunden-EKG

erhoben wurden, zeigen eine stabilen Sinusrhythmus in 80% der

Patienten mit paroxysmalem Vorhofflimmern. Somit zeigt sich eine

vergleichbare Effektivität der Methode in der Gegenüberstellung mit

konventionellen Ablationstechniken.

In 14 von 763 publizierten Verläufen (1,8%) zeigten sich

Komplikationen. Verglichen mit den konventionellen Ablations-

techniken ist diese Zahl deutlich niedriger. Die aufgetretenen

Komplikationen sind Pulmonalvenenstenosen, transitorisch

ischämische Attacken, Perikardtamponade, Verletzungen des

Nervus phrenicus und Hämoptysen. Es liegen derzeit wenig Daten

über Verletzungen der Speiseröhre oder das Auftreten von atrio-

ösophagealen Fisteln vor [35, 70].

Symbol mit Darstellung der Elektroden mit erzielter T° im Zielbereich

Zielbereich (T 55-65°C)

Energieabgabe; Elektrode und effektiv erzielte T°

26

2. Zielsetzung

Bei der konventionellen Punkt-für-Punkt Ablation sind Verletzungen

der Speiseröhre als typische Komplikation beschrieben [5, 22, 33,

42, 54, 58, 59, 61]. Dies ist vor allem bedingt durch die enge

anatomische Nähe und der wenig kontrollierbaren Tiefe der RF-

Läsion. Als schwerwiegendste Verletzung ist die atrio-ösophageale

Fistel beschrieben, die Inzidenz für das Auftreten liegt bei 0,03-1%

[5, 22, 33, 42 54, 58, 59, 60]. Für weniger schwerwiegende

Verletzungen, bedingt durch die Ablation, wie Ulcera und Blutungen

der Ösophagusschleimhaut werden Inzidenzen von bis zu 50% in

der Literatur genannt [5, 28, 59]. Durch bildgebende Verfahren,

Veränderungen der Energiequelle, Reduktion der Ablationsenergie

oder auch Messung der intraluminalen Ösophagustemperatur

versuchen einige Arbeitsgruppen, das Risiko für eine Verletzung der

Speiseröhre während der Ablation zu minimieren.

Bislang liegen nur wenige Daten vor, die das Risiko einer

thermischen Verletzung der Speiseröhre bei der Verwendung des

PVACTM untersuchen [35, 70].

In dieser Arbeit soll untersucht werden, ob mit einem neuen

Kathetersystem zur linearen Ablation ebenfalls thermische

Verletzungen der Speiseröhre auftreten, wie es bei konventionellen

Kathetertechniken beschrieben wurde. Des Weiteren soll dargestellt

werden, ob es durch die Verwendung einer intraösophageal

liegenden Temperaturmesssonde möglich ist, thermische Schäden

des Ösophagus zu beeinflussen.

27

3. Methodik

In die Studie wurden Patienten eingeschlossen, die sich im Zeitraum

zwischen Januar 2009 und Oktober 2009 mit hochsymptomatischen,

therapierefraktärem paroxysmalem oder persistierendem Vorhof-

flimmern in der Klinik für Kardiologie, Rhythmologie und

Elektrophysiologie des Krankenhauses Köln-Porz zur Katheter-

ablation vorstellten. Bei den Patienten verlief die bislang etablierte

übliche konservativ-medikamentöse Therapie frustran.

Die Pulmonalvenenisolation erfolgte bei allen Patienten mittels des

neuartigen, steuerbaren, zehnpoligen Ablationskatheter (Pulmonary

Vein Ablation Catheter, PVACTM; Medtronic©, Carlsbad, CA; USA).

Während der Pulmonalvenenisolation in dieser Untersuchung,

erfolgte im ersten Teil der Studie (Gruppe A) bei den Patienten ein

kontinuierliches Temperaturmonitoring in der Speisröhre durch eine

dort platzierte Messsonde (EsoTherm, St. Jude MedicalTM), (Abb.:5).

Überstieg die hierbei periinterventionell gemessene intraluminale

Temperatur 39°C, erfolgte am Folgetag eine Gastrosk opie zur

Erfassung möglicher Läsionen im Ösophagus. Ein Anstieg der

Temperatur auf > 40°C führte zum sofortige Abbruch der

Impulsgabe. Im zweiten Teil der Untersuchung wurde eine

Vergleichsgruppe (Gruppe B) eingeschlossen. In dieser erfolgte

keine Temperaturmessung. Alle Patienten dieser Gruppe erhielten

am Folgetag der Pulmonalvenenisolation eine Ösophago-

gastroskopie um mögliche intraösophageale Verletzungen zu

erkennen.

In die Untersuchung wurden nur Patienten eingeschlossen die

ausschließlich eine Pulmonalvenenisolation mittels PVACTM

erhielten, Patienten bei denen zusätzliche Ablationen erfolgten,

wurden ausgeschlossen. Ausgeschlossen wurden zudem 4

Patienten der Gruppe A, bei denen es nicht gelang, die

Temperaturmesssonde adäquat in der Speiseröhre auf Höhe der

PV-Ostien unter Röntgendurchleuchtung zu platzieren. Weitere 5

Patienten bei denen keine Gastroskopie durchgeführt wurde, obwohl

diese nach dem Studienprotokoll hätte erfolgen müssen, wurden

28

nicht in die Untersuchung eingeschlossen. Bei 2 Patienten erfolgte

die Gastroskopie nicht wie vorgesehen am Folgetag, sondern zu

einem späteren Zeitpunkt, auch diese Patienten wurden aus der

Studie ausgeschlossen.

Die Patienten wurden intensiv über die Prozedur sowie die Studie

aufgeklärt. Alle eingeschlossenen Patienten stimmten der Teilnahme

an der Studie sowie der wissenschaftlichen Auswertung der

erhobenen Daten zu.

Gruppe A (kontinuierliches intraösophageales Temperaturmonitoring)

Während der Pulmonalvenenisolation wurde in einer ersten Gruppe

(Gruppe A) ein kontinuierliches Temperaturmonitoring in der

Speisröhre durch eine dort platzierte Messsonde (EsoTherm, St.

Jude MedicalTM) durchgeführt (Abb.:5, Abb.:6). Dokumentiert wurden

die Ausgangstemperatur in der Speiseröhre vor der Pulmonal-

venenisolation, die Temperatur nach der Hochfrequenzablation

sowie die maximale Temperatur und der Anstieg der intraluminal

gemessenen Temperatur. Überstieg die periinterventionell

gemessene intraluminale Temperatur zu einem Zeitpunkt 39°C, so

erfolgte am Folgetag eine Ösophagogastroskopie zur Erfassung

möglicher Läsionen im Ösophagus. Aus einem Anstieg der

Temperatur auf > 40°C resultierte der sofortige Abb ruch der

jeweiligen Impulsgabe und Umpositionierung des Katheters vor der

nächsten Ablation.

Gruppe B (kein Temperaturmonitoring)

In dieser Gruppe (Gruppe B) erfolgte während der Pulmonalvenen-

isolation keine Temperaturmessung. Alle Patienten dieser Gruppe

erhielten am Folgetag der Ablation eine Ösophagogastroskopie.

29

Abbildung 5: Sonde (EsoTherm, St. Jude MedicalTM) zur

Messung der intraluminalen Temperatur im Ösophagus

Abbildung 6: Generator zur Messung der intraluminalen

Temperatur im Ösophagus

Elektroden zur Temperaturmessung

Anschlüsse für Generator

30

3.1. Präinterventionelles Procedere

Die Patienten wurden über die möglicherweise zusätzlich im

Rahmen der Katheterablation notwenigen Untersuchungen wie

transösophageale Echokardiographie und Ösophagogastroduo-

denoskopie aufgeklärt.

Alle Patienten waren aufklärungs- und zustimmungsfähig und

wurden ausführlich über das typische Vorgehen und mögliche

Komplikationen der Pulmonalvenenisolation aufgeklärt.

Eine bestehende orale Antikoagulation wurde bereits im Vorfeld

ambulant pausiert und durch niedermolekulares Heparin ersetzt.

Am Aufnahmetag erfolgte zunächst ein transösophageale

Echokardiographie zum Ausschluss intrakavitärer Thromben.

3.2. Pulmonalvenenisolation

Nach den allgemeinen Vorbereitungen wurde eine i.v. Anästhesie

mit Propofol eingeleitet. Hierbei erfolgte die Dosierung der

Sedierung so, dass eine flache Sedierung mit erhaltener

Spontanatmung erreicht wurde.

Während der gesamten Prozedur erhielten die Patienten eine

kontinuierliche pulsoxymetrische Überwachung und minütliche nicht-

invasive Blutdruckmessung.

Bei dem Patientenkollektiv, dass während der Prozedur ein

kontinuierliches Temperaturmonitoring erhielt, erfolgte dieses mittels

einer intraösophageal platzierten Messsonde (EsoTherm, St. Jude

MedicalTM). Das Einbringen der Temperaturmesssonde wurde unter

Sedierung durchgeführt. Unter Röntgendurchleuchtung wurde die

Messsonde bis auf Höhe der Pulmonalvenenostien in den

Ösophagus vorgeschoben. Die Lage der Temperaturmesssonde

wurde jeweils bei Ablation der einzelnen Pulmonalvenen an die

Ablationszielregion angepasst, wie in Abbildung 8 dargestellt.

Die Messsonde (EsoTherm, St. Jude MedicalTM) besteht aus drei

großen Platinelektroden (Abb.: 7), für jede einzelne Elektrode kann

die jeweilige Temperatur angezeigt werden. Die Messung der

Temperatur erfolgte vor Beginn der Energieabgabe und während der

31

Ablation alle 5 Sekunden. Nach Beendigung eines Impulses erfolgte

nach 10 Sekunden nochmals die Messung der LET (luminal

esophageal temperature).

Abbildung 7: Darstellung der 3 Platinelektroden der

Temperaturmesssonde (EsoTherm, St. Jude MedicalTM)

Nach zweimaliger Punktion der V. femoralis links wurden zunächst 2

Schleusen (5F, 6F) eingebracht. Über diese Schleusen wurden 2

Diagnostikkatheter (5F bipolar, 6F octopolar) vorgebracht und im

rechten Vorhof oder Koronarsinus und im rechten Ventrikel platziert.

Im Anschluss folgte die Punktion der rechten V. femoralis und das

Einbringen einer langen Schleuse zum transseptalen Zugang. Die

transseptale Punktion erfolgte mittels Brockenbrough-Nadel in

üblicher Technik.

Nach der transseptalen Punktion erhielt der Patient 17.500IE

Heparin als Bolus. Die weitere Heparingabe wurde über die

Bestimmung der ACT-Zeit (activated clotting time) gesteuert, diese

wurde in 20minütigen Abständen kontrolliert und je nach Wert

angepasst. Der Zielbereich der ACT für die weitere Intervention lag

bei > 300 Sekunden.

Platinelektroden

32

Anschließend wurde zunächst die lange Schleuse in den linken

Vorhof vorgeschoben. Hierauf folgte die Angiographie der

Pulmonalvenen unter hochfrequenter Ventrikelstimulation (CL

300ms) zur angiographischen Darstellung des linken Vorhofs und

aller Pulmonalvenen (Abb.: 8).

Nach Spülen der transseptalen Schleuse erfolgte die Einbringung

des PVACTM. Mittels des PVACTM können nun PV- Potentiale in den

einzelnen Pulmonalvenen abgeleitet werden (Abb.:9).

Abbildung 8: Angiographie des linken Vorhof während kurzem iatrogenen

AV-Block unter hochfrequenter Ventrikelstimulation bei einem Pat. mit

liegender Ösophagustemperatur Messsonde (und implantiertem event-

recorder)

RIPV

CS

RV

LIPV

LSPVRSPV

TSS

1

2

3

Ösophagus- sonde

33

Abbildung 9: Intrakardiales EKG während der PV-Isolation mittels PVACTM :

A: Nachweis von PV- Potentialen, B: nach elektrischer Isolation sind keine

PV-Potentiale mehr nachweisbar

(* Beginn/ ** Stopp der RF- Abgabe, ↓ PV- Potential, CS: Coronarsinus-

Katheter, RV: Ventrikelkatheter)

Zunächst wurde der PVACTM in der LSPV positioniert. Unter

Röntgendurchleuchtung erfolgte die Anpassung der Lage der

Temperaturmesssonde auf Höhe der jeweiligen PV-Ostien. Im

weiteren Verlauf wurde die Ablation mit (meist) 4-6 Impulsen von

jeweils 60 Sekunden pro Vene durchgeführt. Zwischen den

einzelnen Impulsen erfolgte eine Rotation des PVACTM um ca. 90°

um den Führungsdraht. Die Radiofrequenzablation erfolgte hierbei

sowohl mit uni-, als auch mit bipolarer Energie im Verhältnis 4:1.

Nach erfolgreicher Isolation wurde der PVACTM in der LIPV

positioniert, gefolgt von einer Re-Positionierung der

Temperaturmesssonde. Nach Ablation der linken Pulmonalvenen,

erfolgte die Pulmonalvenenisolation der RSPV und der RIPV,

ebenfalls begleitet durch eine Re-Positionierung der

Temperaturmesssonde auf Höhe der jeweiligen Pulmonal-

venenostien.

Als Endpunkt der Ablation wurde die elektrische Isolation aller

Pulmonalvenen durch Stimulationsmanöver in HRA bzw. CS-

* **

PVAC PVAC

CS CS

RV RV

EKG EKG

A B

34

Position erneut kontrolliert. Demaskierte sich ein Widerauftreten der

PV-Leitung wurde hier erneut abladiert.

Bei elektrokardiographisch fortbestehendem VHF nach der

elektrischen PV-Diskonnektion erfolgte die elektrische Kardioversion

in den Sinusrhythmus.

Abbildung 10: Lage des PVACTM Katheter in allen PV unter Röntgen-

durchleuchtung während der Pulmonalvenenisolation

(A: RSPV, B:LSPV, C:RIPV, D:LIPV)

Im Anschluss an die Hochfrequenzablation wurde zunächst die

transseptale Schleuse zurückgezogen.

Bei den Patienten, bei denen ein kontinuierliches Temperatur-

monitoring während der Ablation durchgeführt wurde, wurde die

Temperaturmesssonde entfernt.

Die Tiefe der Messsonde zum Zeitpunkt der höchsten erzielten LET

wurde in Relation zur Zahnreihe durch Markierungen auf der Sonde

(in cm) bestimmt.

A B

D C

PVAC

CS

RV

Event- Recorder Führungs-

draht in RSPV

35

Nach Ausleitung der i.v. Narkose erfolgte die Überwachung auf

unserer kardiologischen Intensivstation. Die transfemoral liegenden

Schleusen wurden unter ACT-Kontrolle ab einem Wert von 170

Sekunden entfernt, für weitere 12 Stunden wurde ein Druckverband

auf die Leistenpunktionsstelle angelegt.

Die effektive Antikoagulation mit niedermolekularem Heparin wurde

bis zum Erreichen einer effektiven Antikoagulation mit oralen

Antikoagulanzien weitergeführt.

Alle Patienten erhielten zum Ausschluss eines Perikardergusses

eine gezielte transthorakale Echokardiographie am Folgetag der

Ablation.

Nach 48stündiger Überwachung erfolgte bei komplikationslosen

Verläufen die Entlassung nach Hause.

Eine vorbestehende (erfolglose) medikamentöse antiarrhythmische

Therapie führten wir zunächst fort. Dies erfolgte unter der

Vorstellung einer Stabilisierung des Sinusrhythmus in der

Abheilungsphase der durch die Ablation verursachten Läsionen.

Die orale Antikoagulation wurde ebenfalls in den ersten 3 Monaten

nach der Pulmonalvenenisolation fortgeführt. Die Patienten stellten

sich zur Verlaufskontrolle in der hiesigen Ambulanz oder bei dem

betreuenden niedergelassenen Kardiologen in der Regel nach drei

Monaten vor.

Temperaturmessungen mit der Ösophagussonde

In Gruppe A erfolgte vor Beginn der Ablation die Messung der

Ausgangstemperatur in der Speiseröhre. Während der Pulmonal-

venenisolation wurde alle 5 Sekunden die intraluminal gemessene

Temperatur dokumentiert. Aus einem Anstieg der Temperatur auf

> 40°C resultierte der sofortige Abbruch der jeweil igen Impulsgabe

und Umpositionierung des Katheters vor der nächsten Ablation.

Zudem wurden die maximal gemessene Temperatur, der Anstieg der

intraluminal gemessenen Temperatur, sowie die intraluminale

Temperatur 10 Sekunden nach Beendigung der Impulsabgabe

erfasst.

36

Ösophagogastroskopie

Am Tag nach der Pulmonalvenenisolation wurde bei Patienten, bei

denen eine erhöhte Temperatur > 39 °C im Ösophagus gemessen

wurde (Gruppe A) und bei allen Patienten bei denen kein

Temperaturmonitoring während der Pulmonalvenenisolation erfolgte

(Gruppe B), eine Ösophagogastroskopie mittels eines Video-

Endoskops (Olympus©, GIF-Q140) in der Klinik für Gastroenterologie

des Krankenhauses Köln-Porz durchgeführt. Hierbei erhielten die

Untersucher Angaben über die Orte der maximal gemessenen

Temperatur (in Relation zur vorderen Zahnreihe). Mögliche

Verletzungen der Ösophagusschleimhaut wurden unterteilt in

Rötung, Hämatom und Ulzerationen.

Zeigten sich in der Endoskopie Schleimhautläsionen, erfolgte eine

Therapie mittels eines Protonenpumpeninhibitors (Pantoprazol,

40mg/Tag).

3.3. Statistik

Die statistische Auswertung erfolgte in enger Kooperation mit Bart

Gerritse, Abteilung für wissenschaftliche Statistik, Medtronic, Bakken

Research Institut, Maastricht, Niederlande.

Die Darstellung aller Variablen erfolgt entweder als Mittelwert (+/-

Standartabweichung), Anzahl oder Prozent.

Der Student t-Test wurde verwendet zum Vergleich der einzelnen

PV-Daten.

Intraindividuelle Veränderungen der LET wurden mittels ANOVA-

Test verglichen. Der Vergleich zwischen 2 Gruppen erfolgte mittels

Student t-Test (kontinuierliche Variablen) und Fisher exact Test

(kategorialer Variablen)

Ein p -Wert ≤ 0,05 wurde als statistisch signifikant erachtet.

37

4. Ergebnisse

4.1. Patientenkollektiv

Eingeschlossen wurde ein Kollektiv von 73 Patienten, die sich im

Zeitraum zwischen dem 1. Januar 2009 und dem 30. Oktober 2009

zur Pulmonalvenenisolation in unserer Klinik vorstellten.

Bei Gruppe A (n=40) erfolgte eine kontinuierliche Temperatur-

messung während der Pulmonalvenenisolation mittels intraöso-

phageal platzierter Temperatursonde. In dieser Gruppe (Männer

78%, Frauen 22%) bestand bei 23 Patienten (58%) ein

paroxysmales VHF, bei den übrigen 17 Patienten bestand ein

persistierendes VHF (42%). Das durchschnittliche Alter in diesem

Kollektiv betrug 53,8 Jahre. Fast die Hälfte aller Patienten (n=19,

48%) hatte einen medikamentös behandelten arteriellen Hypertonus.

Bei 4 Patienten (10%) bestand eine koronarangiographisch

gesicherte koronare Herzerkrankung, zudem wiesen 2 Patienten

(5%) einen Diabetes mellitus Typ II auf. Zwei Patienten (5%) hatten

zudem ein Sick-Sinus Syndrom. Bei jeweils einem Patienten bestand

ein Zustand nach Mitralklappenvalvuloplastie und ein angeborener

Perikarddefekt (Tbl.: 2).

Bei Gruppe B (n=33) ohne Temperaturmessung während der

Pulmonalvenenisolation hatten 21 Patienten (64%) paroxysmales

VHF, 12 Patienten (36%) ein persistierendes VHF. In dieser Gruppe

(Männer 73%, Frauen 27%) erhielten alle Patienten am Folgetag

eine Ösophagogastroskopie. Das durchschnittliche Alter in diesem

Kollektiv betrug 53,1 Jahre. Bei 42% der Patienten bestand zum

Untersuchungszeitraum ein medikamentös behandelter arterieller

Hypertonus, bei zwei Patienten (6%) lag eine koronare

Herzerkrankung vor. Anamnestisch bestand bei einem Patienten ein

Zustand nach Myokarditis, zudem hatte jeweils ein Patient einen

intermittierenden AV- Block III sowie ein Sick-Sinus Syndrom.

Bezüglich der Alters, des Geschlechts, der Vorerkrankungen sowie

der Form des VHF zeigte sich statistisch zwischen beiden Gruppen

kein signifikanter Unterschied.

Die Charakteristika beider Gruppen sind in Tabelle 2 aufgeführt.

38

Tabelle 2: Vergleich der Patientenkollektive

Gruppe A

mit Temperatur-

messung

während PVI

(n=40)

Gruppe B

Keine Temperatur-

messung

während PVI

(n=33)

Signifikanz

p=

Alter 53.8 Jahre

(+/- 12,82 )

53,1 Jahre

(+/- 12,05 )

0.28

Geschlecht

- weiblich

22 %

27 %

0,64

Form des VHF

- paroxysmal

58 %

64 %

0,60

Kardiale

Vorerkrankungen

- Hypertonus

- KHK

48 %

10%

42 %

6 %

0,86

0,55

Sonstige kardiale

Vorerkrankungen

- Sick Sinus

Syndrom

- Z.n. MK-

Valvuloplastie

- angeborener

Perikarddefekt

- Zustand nach

Myokarditis

- intermitt.

AV- Block III

5% (n=2)

2 % (n=1)

5% (n=1)

3% (n=1)

3 % (n=1)

3 % (n=1)

39

Tabelle 3: Charakteristika der Prozedur

Gruppe A

Temperatur-

mesung

während PVI

(n=40)

Gruppe B

Keine LET

Während PVI

(n=033)

Signifikanz

p=

Durchleuchtungs-

zeit (min)

21,4 (+/- 8,8)

21,9 (+/- 8,3 )

0,31

RF- Dauer (min)

29.1 (+/- 11,43)

25.18 (+/- 7,49 )

0,39

Untersuchungszeit

(min)

105,9 (+/-21,6 )

101,1 (+/- 23,2 )

0,93

Isolierte PV´s/Pat.

160/160 (100% )

129/132 (98% )

0,78

Abbruch RF-

Impuls bei T >40°C

6 (15%)

ÖGD

16 (40%)

33 (100%)

Ösophagusläsion

3 (7%)

0

< 0,01

4.2. Gruppe A und Gruppe B: Charakteristika der Pro zedur

In Gruppe A konnten alle 160 Pulmonalvenen erfolgreich elektrisch

isoliert werden (100%). Die Untersuchungszeit betrug

durchschnittlich 106 Minuten, hierbei konnte eine mittlere

Durchleuchtungszeit von 21 Minuten und eine RF-Abgabedauer von

29 Minuten dokumentiert werden.

In Gruppe B konnten 98% der Pulmonalvenen erfolgreich isoliert

werden, bei 3 der 132 Venen, war dies nicht möglich: Es erfolgte

zwar eine Ablation der 3 Venen, der Beweis einer effektiven Isolation

mittels Stimulation gelang jedoch nicht, da eine regelrechte

Positionierung des Katheters in diesen Pulmonalvenen aus

technischen und anatomischen Gegebenheiten nicht möglich war.

40

Die Untersuchungszeit in dieser Gruppe betrug durchschnittlich 101

Minute mit einer Durchleuchtungszeit von 21 Minuten und einer

Dauer der RF-Abgabe von 25 Minuten. Bezüglich der

Untersuchungszeit, der Durchleuchtungszeit und der Dauer der RF-

Abgabe zeigte sich statistisch zwischen beiden Gruppen kein

signifikanter Unterschied (Tbl.: 3).

4.3. Gruppe A: Temperaturanstieg während der PVI

Alle Patienten, bei denen eine Messung der intraösophagealen

Temperatur während der Ablation erfolgte (Gruppe A, n=40), zeigten

einen Anstieg der intraluminalen Temperatur während der Ablation,

diese betrug durchschnittlich 2.2 °C (+/-1.4°C).

Die Ausgangstemperatur vor Beginn der Pulmonalvenenisolation im

Ösophagus betrug 36.7°C (+/- 0,6°C).

Während jedes RF-Impulses von maximal 60 Sekunden, erfolgte alle

5 Sekunden die Messung der intraluminalen Temperatur. Hierbei

zeigte sich in den ersten 5 Sekunden nach Beginn der RF-Abgabe

ein rascher Anstieg der LET (Abb.:12).

Die während der Ablation gemessenen maximalen Temperaturwerte

variierten in Abhängigkeit zum Ablationsort. Bei der Pulmonalvenen-

isolation der linken Pulmonalvenen zeigten sich signifikant höhere

Temperaturen im Vergleich zur Gegenseite (p= 0,01 bzw. p= 0,02)

(Abb.:11). Die höchsten Temperaturen ließen sich während der

Pulmonalvenenisolation der linken inferioren Pulmonalvene messen.

Hier betrug die Temperatur im Mittel 38.2 °C (+/-1. 7°C). Die

Temperatur während der Ablation der linken superioren

Pulmonalvenen betrug im Mittel 37.6 °C (+/-1.4°C). Die maximale

Temperatur während der Ablation in der RSPV betrug im Mittel

36.8°C (+/-0,6°C) und in der RIPV 36.9 °C (+/-0,5°C ) (Tbl.: 4).

Bei der Ablation der rechten Pulmonalvenen kam es zu keinem

signifikanten mittleren Temperaturanstieg. Die maximale Temperatur

in der LIPV war sigifikant höher als in den rechten PV`s (Abb.:11).

Im Vergleich zur Ausgangstemperatur zeigten sich signifikante

Anstiege der mittleren intraluminalen Temperatur bei der Ablation

41

der linken Pulmonalvenen (LSPV p=0,03, LIPV p=0,04)

(Abb.: 11).

Bei 16 Patienten (40%) wurde eine Temperatur > 39°C im

Ösophagus dokumentiert, hiervon zeigten 6 Patienten (15%)

während des RF-Impulses einen Anstieg der intraluminalen

Temperatur auf Werte > 40°C. Dies führte zum umgehe nden

Abbruch der RF-Abgabe und Umpositionierung des Katheters.

Die maximal erreichte Temperatur betrug 42,3 °C wäh rend Ablation

einer LIPV trotz sofortigem Abbruch der RF-Abgabe bei Erreichen

einer LET von 40°C.

Bei allen Patienten bei denen Temperaturen > 39°C w ährend der

Pulmonalvenenisolation dokumentiert werden konnten, erfolgte am

Folgetag eine Ösophagogastroskopie.

Tabelle 4: Mittelwerte der LET (in °C) vor PVI und maximale LET (in °C)

während der PVI aller 4 PVs.

T (°C) vor Ablation Max. T (°C) während

Ablation

LSPV 36.7 ± 0.7 37.6 ± 1.4

LIPV 37.0 ± 0.8 38.2 ± 1.7

RSPV 36.4 ± 0.5 36.8 ± 0.6

RIPV 36.6± 0.5 36.9 ± 0.5

42

Abbildung 11: Graphische Darstellung der Mittelwerte der LET (in °C) vor

PVI und maximale LET (in °C) während PVI aller 4 PV ´s.

Abbildung 12: Mittlerer Temperaturanstieg der intraluminalen Ösophagus-

temperatur im Vergleich der Ösophagustemperatur vor Ablation (Pre) und

10 sec. nach Ablation (Post)

P=0.09 P=0.19

∆LET (°C)

Duration of ablation (sec)

LET (°C)

43

4.4. Gruppe A: Gastroskopische Befunde

In der Gruppe der Patienten, bei denen ein Temperaturmonitoring

mittels intraösophageal platzierter Temperatursonde durchgeführt

wurde, (Gruppe A, n=40) erfolgte bei 16 Patienten eine

Ösophagogastroskopie, da ein Temperaturanstieg über 39°C

während der Pulmonalvenenisolation dokumentiert werden konnte.

Hierbei zeigte sich bei drei Patienten (19%) eine Veränderungen der

Ösophagusschleimhaut auf Höhe der Ablationsorte. Bei einer

Patientin zeigte sich eine diskrete Rötung im Bereich der

Ösophagusschleimhaut, wie in Abbildung 14 dargestellt. Auch bei

einem weiteren Patienten konnte endoskopisch eine umschriebene

Rötung dargestellt werden (Abb.:15). Hierbei korrespondierte die

Höhe der Läsion exakt zur Angabe der maximal dokumentierten

LET. Bei den Patienten bei denen ein Erythem der Ösophagus-

schleimhaut auf Höhe der Ablationsorte auffiel, zeigte sich bei

beiden nebenbefundlich eine Antrumgastritis. Endoskopisch ergab

sich bei diesen Patienten kein Hinweis auf eine Refluxerkrankung

oder Hiatushernie.

Ein Patient, bei dem endoskopisch der Nachweis einer Hiatushernie

mit Barrett-Ösophagus im Bereich von 33-37cm ab Zahnreihe

erfolgte, zeigten sich im Bereich des Barrett-Segmentes bei 35cm

ab Zahnreihe Unterblutungen der Schleimhaut mit geringem

Blutaustritt (Abb.:13).

Bei den Patienten, bei denen sich die Ösophagusschleimhaut auf

Höhe der Ablationsorte unauffällig darstellte, konnte neben-

befundlich in der postinterventionell durchgeführten Gastroskopie bei

vier Patienten (31%) endoskopisch eine Antrumgastritis

diagnostiziert werden, zwei Patienten (15%) wiesen zum Teil

hämatinbelegte Antrumerosionen auf. Bei einem Patient (8%) zeigte

sich endskopisch ein 6mm großes florides Ulcus ventriculi

präpylorisch im Antrumbereich. Bei diesem Patienten fiel der

Helicobacter pylori Test positiv aus. Auch bei einem weiteren

Patienten konnte ein positiver Helicobacter Test dokumentiert

44

werden. Dieser Patient zeigte endoskopisch eine Bulbitis duodeni

sowie eine Antrumgastritis.

Zudem wiesen jeweils zwei Patienten (15%) eine Refluxösophagitis

Grad I nach Savary und Miller sowie einen Barret-Ösophagus auf,

bei einem Patienten (8%) konnte eine 2cm lange axiale Hiatushernie

diagnostiziert werden (Tbl.: 6).

Sechs Patienten (46%) dieser Gruppe wiesen einen komplett

unauffälligen Befund in der Ösophagogastroduodenoskopie auf.

Tabelle 5: Gruppe A: Vergleich der Kollektive mit und ohne Ösophagus-

läsion (auf Höhe der Ablationsorte) in Bezug auf Alter, Geschlecht und

pathol. Befunden in der Gastroskopie

T > 39°C bei PVI

Mit Läsion (n= 3)

T > 39°C bei PVI

Keine Läsion

(n= 13)

Alter 51 Jahre (+/- 12,3 ) 54, 6 Jahre (+/- 12,9)

Geschlecht ♀=1, ♂=2 ♀=5, ♂=8

Antrumgastritis 2 ( 67%) 4 (31%)

Hämatinbelegte

Antrumläsion

0 2 (15%)

Ulcus ventriculi 0 1 (8%)

Bulbitis duodeni 0 1 (8%)

Hiatushernie 1 (33%) 2 (15%)

Refluxösophagitis 0 2 (15%)

Barrett-Ösophagus 1 (33%) 2 (15%)

45

Tabelle 6: Gruppe A: Pathologische Befunde in der Gastroskopie

Gastroskopische Befunde

Anzahl der Pat.

T > 39°C bei PVI 40% (n=16)

T >39°C bei PVI und pathol.

Befund auf Höhe der

Ablationsorte

19% (n=3)

- Blutung 6% (n=1)

- Erythem 13% (n=2)

Vorbestehende Pathologie

Antrumgastritis 38% (n=6)

Hämatinbelegte Antrumerosion 13% (n=2)

Ulcus ventriculi 6% (n=1)

Bulbitis duodeni 6% (n=1)

Hiatushernie 19% (n=3)

Refluxösophagitis 13% (n=2)

Barrett-Ösophagus 19% (n=3)

Abbildung 13: Gastroskopischer Befund bei Pat. mit Barrettösophagus:

Unterblutungen der Schleimhaut mit geringem Blutaustritt

46

Abbildung 14: Gastroskopischer Befund mit umschriebener Rötung

der Ösophagusschleimhaut auf der Höhe des Ablationsortes

Abbildung 15: Gastroskopischer Befund mit umschriebener Rötung

der Ösophagusschleimhaut auf der Höhe des Ablationsortes

47

4.5. Gruppe B: Gastroskopische Befunde

Bei keinem Patienten dieser Gruppe zeigte sich eine Läsion der

Ösophagusschleimhaut auf Höhe der Ablationsorte.

Wie in Tabelle 7 dargestellt, konnte nebenbefundlich in dieser

Gruppe bei 10 Patienten (30%) ein Antrumgastritis endoskopisch

diagnostiziert werden, jeweils ein Patient (3%) wies eine

fibrinbelegte Antrumerosion sowie eine hämorrhagische Gastritis in

der Ösophagogastroskopie auf. Eine Bulbitis duodeni zeigte sich in

dieser Gruppe bei fünf Patienten (15%). Zudem wiesen sechs

Patienten (18%) endoskopische Zeichen einer Refluxösophagitis

auf. Bei vier Patienten (12%) konnte eine Hiatushernie diagnostiziert

werden und zwei Patienten (6%) zeigten ektope Magenschleimhaut

im Bereich des proximalen Ösophagus.

Bei 18 Patienten (55%) zeigte sich nach endoskopischen Kriterien

ein komplett unauffälliger Untersuchungsbefund.

Tabelle 7: Gruppe B: Befunde in der Gastroskopie (vorbestehende

Pathologie)

Gastroskopische Befunde

Anzahl der Pat.

Komplett unauffälliger Befund 55% (n=18)

Antrumgastritis 30% (n=10)

fibrinbelegte Antrumerosion 3% (n=1)

Bulbitis duodeni 15% (n=5)

Hiatushernie 12% (n=4)

Refluxösophagitis 18% (n=6)

Hämorrhagische Gastritis 3% (n=1)

Ektope Magenschleimhaut im

prox. Ösophagus

6% (n=2)

48

4.6. Verlauf

Bei den Patienten, die ein Erythem der Ösophagusschleimhaut auf

Höhe der Ablationsorte nach Ablation aufzeigten, empfahlen wir eine

Medikation mittels Protonenpumpeninhibitoren (Pantoprazol

40mg/Tag) für den Zeitraum von einem Monat. In der

Kontrollgastroskopie 3 Wochen nach der Prozedur zeigte sich eine

komplette Rückbildung der vorbeschriebenen Läsionen.

Der Patient, bei dem eine Schleimhautblutung im Bereich eines

Barrett-Ösophagus nachgewiesen werden konnte, erhielt eine

medikamentöse Therapie mittels einer hochdosierten Medikation mit

einem Protonenpumpeninhibitor (Pantoprazol 80mg, 2x täglich) über

14 Tage. Nach 14 Tagen erfolgte die Reduktion der Dosis auf die

40mg/Tag. Drei Wochen nach der Pulmonalvenenisolation erfolgte

eine Kontrollgastroskopie, hier zeigte sich eine komplette

Rückbildung der vorbeschriebenen Veränderungen bei weiterhin

bestehendem Barrett-Ösophagus. Eine Blutung konnte nicht mehr

nachgewiesen werden.

Die Antikoagulation mit oralen Antikoagulanzien überlappend mit

Heparin wurde bei allen Patienten fortgeführt.

Bei keinem der Patienten, die endoskopisch eine Läsion des

Ösophagus zeigten, entwickelte sich im weiteren Verlauf eine atrio-

ösophageale Fistel.

Patienten, bei denen in der Gastroskopie eine Gastritis, Duodenitis,

Refluxösophagitis oder ein Ersionen und Ulcera nachgewiesen

werden konnten, erhielten die übliche Medikation mittels

Protonenpumpeninhibitor.

4.7. weitere Komplikationen

Bei insgesamt 8 Patienten (11%) zeigten sich postinterventionell

Komplikationen, die eine weitere Diagnostik erforderlich machten,

den Krankenhausaufenthalt verlängerten oder eine Wiederaufnahme

erforderten. Hierbei waren 5 Patienten aus Gruppe A und 3

Patienten aus dem Kollektiv ohne Temperaturerfassung (Gruppe B).

49

Drei Patienten der Gruppe mit Temperaturmessung wiesen, wie

bereits oben aufgeführt, endoskopische diagnostizierte Verletzungen

des Ösophagus auf.

Bei weiteren drei Patienten (4%) zeigten sich postinterventionell

Leistenhämatome, die eine weitere stationäre Beobachtung nötig

machten. Eine chirurgische Therapie war in keinem der Fälle nötig,

die orale Antikoagulation wurde trotz der Nachblutung fortgeführt.

Dopplersonographisch wurde bei zwei Patienten (3%) eine AV-Fistel

nachgewiesen. Durch erneute Kompression zeigten sich beide

Befunde rückläufig, sodass bei Fehlen einer klinischen Symptomatik

durch die AV-Fistel nach Rücksprache mit unseren gefäss-

chirurgischen Kollegen ein konservatives Procedere erfolgte.

50

5. Diskussion der Studienergebnisse

Die Pulmonalvenenisolation erfolgte in dieser Untersuchung mittels

eines neuartigen, zirkulären, zehnpoligen Ablationskatheter

(Pulmonary Vein Ablation Catheter, PVACTM; Medtronic©, Carlsbad,

CA; USA), bei dem sowohl uni-, als auch bipolare Energie erzeugt

werden kann.

Es konnte gezeigt werden, dass mit dem PVACTM eine neuartige

Methode zur Verfügung steht, mit der eine Isolation der

Pulmonalvenen zur Behandlung von VHF sicher und effektiv

durchführbar ist [8, 25, 26, 27, 35, 62, 69,70].

Die vorliegende Untersuchung belegt, dass es bei der Verwendung

des PVACTM zu einem signifikanten Anstieg der LET während der

Pulmonalvenenisolation kommt. Auffallend ist hier, dass der Anstieg

der Temperatur während eines Stromimpulses sehr frühzeitig, in den

ersten 5 Sekunden nach RF-Abgabe dokumentiert werden konnte.

Es konnte aufgezeigt werden, dass es auch bei der Verwendung des

PVACTM zu thermischen Verletzungen der Speisröhre während der

Pulmonalvenenisolation kommen kann, wie es bereits für die

konventionellen Ablationsverfahren belegt ist. Allerdings kam es nur

in der Gruppe, in der eine intraösophageale Temperaturmessung

während der Ablation erfolgte, zu Verletzungen der

Ösophagusschleimhaut. Hingegen konnten keine Läsionen der

Ösophagusschleimhaut in dem Patientenkollektiv ohne Temperatur-

messung dokumentiert werden.

5.1. Verletzungen der Speiseröhre während der PVI

Eine der schwerwiegendsten Komplikationen bei der Katheter-

ablation von Vorhofflimmern ist die Ösophagusfistel. Die Inzidenz für

eine atrio-ösophageale Fistel liegt bei 0,03-0.1% [5, 22, 33, 42, 49,

54, 58, 59, 61] und ist somit sehr selten. Eine atrio-ösophageale

Fistel ist mit einer hohen Mortalität und Morbidität wie Sepsis und

Embolie assoziiert [33, 49].

51

Im Tiermodel zeigte sich, dass sich eine atrio-ösophageale Fistel

durchschnittlich zwei bis vier Wochen nach Ablation klinisch

manifestiert. Auch weniger schwerwiegende Verletzungen der

Speiseröhre, wie Ulcera und Schwellungen oder Blutungen der

Ösophagusschleimhaut wurden beschrieben [5, 14, 26, 27, 28, 35

59]. Sie treten weitaus häufiger auf als die schwerwiegende

Komplikation einer Fistel. In einigen Studien zeigten sich Inzidenzen

von bis zu 50% [5, 59] für das Auftreten von Verletzungen des

Ösophagus nach gekühlter single-tip RF-Ablation. Auch kann es im

Rahmen einer Hochfrequenzablation zu einer Verletzung der den

Ösophagus versorgenden Gefäße und Nerven kommen. Eine

thermische Verletzung kann zu akuten Pylorusspasmen und

Hypomotalität des Magens führen [43].

In unserem Kollektiv von 73 Patienten konnte bei 3 Patienten (4%)

eine Schleimhautverletzung des Ösophagus nachgewiesen werden.

Unter der Verwendung des PVACTM zur Ablation von

hochsymptomatischem, medikamentös therapierefraktärem VHF

können linearen Läsionen erzeugt werden. Vergleicht man die

Elektroden des PVACTM mit den Elektroden konventioneller

Ablationskatheter, bei denen lediglich unipolare Energie erzeugt

wird, sind die Elektroden des PVACTM kleiner. Zudem reicht eine

geringere Energie aus um vergleichbare Läsionen zu erzeugen.

Aufgrund der geringeren Größe der Elektroden des PVACTM sowie

der geringeren Energie im Vergleich zu konventionellen

Ablationstechniken, wäre es denkbar, dass es beim PVACTM

seltener zu Verletzungen anatomisch benachbarter Strukturen

kommt.

Bislang liegen nur wenige Daten vor, die das Auftreten von

Verletzungen der Speiseröhre bei der Verwendung des PVACTM

untersucht haben [35, 70]. In der vorgelegten Arbeit wurde bei 49

Patienten (16 Patienten der Gruppe A, 33 Patienten aus Gruppe B)

eine Ösophagogastroskopie zur Beurteilung der Speiseröhre nach

Pulmonalvenenisolation mittels PVACTM durchgeführt. Hierbei

konnte bei 3 Patienten eine Verletzung des Ösophagus auf Höhe

52

der Ablationsorte dokumentiert werden: Bei 2 Patienten waren

Rötungen der Ösophagusschleimhaut auf Höhe der Ablationsorte

endoskopisch nachweisbar und bei einem weiteren Patient konnte

eine diskrete Blutung dokumentiert werden.

In der endoskopischen Verlaufskontrolle drei Wochen nach der

Pulmonalvenenisolation waren die Verletzungen der Ösophagus-

schleimhaut nicht mehr nachweisbar. Zwischenzeitlich erhielten die

Patienten eine Medikation mittels Protonenpumpeninhibitor.

Alle Patienten, bei denen eine Verletzung des Ösophagus

festgestellt werden konnten, erhielten während der Pulmonal-

venenisolation eine Temperaturmessung in der Speiseröhre mittels

einer dort platzierten Messsonde. Es konnten bei allen 3 Patienten

ein Anstieg der intraluminalen Temperatur aufgezeigt werden.

In der Gruppe, in der kein Temperaturmonitoring während der

Pulmonalvenenisolation erfolgte, konnte bei keinem Patienten eine

Verletzung des Ösophagus in der endoskopischen Diagnostik

aufgezeigt werden. Grosse-Meininghaus et al. [35] führten ebenfalls

eine Ösophagogastroskopie nach der Pulmonalvenenisolation

mittels PVACTM bei 50 Patienten durch. In dieser Untersuchung

erfolgte keine Temperaturmessung mittels intraösophageal

platzierter Temperaturmesssonde. Die Visualisierung der

Ösophaguslage erfolgte mittels Bariumkontrast. In der endosko-

pischen Diagnostik drei Tage nach der Pulmonalvenenisolation

konnte bei 2 Patienten (4%) eine Verletzung der Speiseröhre

(jeweils einmal eine kleine Erosion und Rötung) auf Höhe der

Ablationsorte aufgezeigt werden.

In einer weiteren Studie mit einer kleinen Patientenzahl (n=12) von

Wieczorek et al. [70] wurde ebenfalls nach Pulmonalvenenisolation

mittels PVACTM eine Ösophagogastroskopie zur Beurteilung

möglicher Schleimhautläsionen des Ösophagus durchgeführt.

Hierbei erfolgte ebenfalls kein Temperaturmonitoring mittels intra-

ösophageal platzierter Temperaturmesssonde. In Übereinstimmung

mit der vorgelegten Studie (Gruppe B) konnte bei diesen Patienten

keine Verletzung des Ösophagus dokumentiert werden. Diese

53

Zahlen weisen somit auf ein geringeres Risiko für eine Verletzung

des Ösophagus, im Vergleich zur Pulmonalvenenisolation mittels

single-tip Ablation hin.

Das Risiko einer Verletzung des Ösophagus ist vor allem bedingt

durch die anatomische Nähe zwischen dem linkem Vorhof und

Ösophagus: Der Ösophagus verläuft mit intraindividuellen

Unterschieden entlang der posterioren Wand des linken Vorhofs. In

einer Studie von Lemola et al. [44] (n=50) wurde mittels einer

Computertomographie die anatomische Lage von Ösophagus und

linkem Vorhof untersucht. Im Mittel betrug die Kontaktfläche

zwischen Ösophagus und linkem Vorhof in der Länge 58mm (+/-

14mm) und in der Breite 13mm (+/- 6mm). Bei 56% der Patienten

verlief die Speiseröhre parallel zu den linken Pulmonalvenen.

Computertomographisch zeigte sich eine Dicke der hinteren Wand

des linken Vorhofs von 2,2mm (+/- 9mm) und eine Dicke der

anterioren Ösophaguswand von 3,6mm (+/- 1,7mm). Bei 98% der

Patienten konnte computertomographisch eine Fettschicht zwischen

beiden Strukturen dargestellt werden, diese ist oftmals

diskontinuierlich [24, 63]. Es zeigte sich, dass die kürzeste Distanz

zwischen der posteriorem Wand des linken Vorhofs und Ösophagus

3,5mm (+/- 1,0mm) betrug. Auch Kottkamp et al. [42] belegten in

ihrer Untersuchung, dass die untersuchten Patienten in mittleren

oder inferioren Anteilen des linken Vorhofs direkten Kontakt zur

Speiseröhre zeigten. In einer Studie von Tsao et al. [63] betrug die

kürzeste Distanz zwischen Ösophagus und inferiorer Pulmonalvene

< 4mm.

54

5.2. Strategien zur Reduzierung des Risikos einer V erletzung

des Ösophagus während der Pulmonalvenenisolation

Eine Vielzahl von Studiengruppen untersuchen derzeit die

Möglichkeiten das Risiko einer Ösophagusverletzung während einer

Pulmonalvenenisolation durch vorherige Bildgebung, Messung der

intraösophgealen Temperatur während der Ablation, Reduktion der

Ablationsenergie an der posterioren Wand des linken Vorhofs oder

durch eine Verlagerung des Ösophagus während der Ablation zu

reduzieren.

Bildgebende Verfahren

Eine mögliche Strategie ist es, Patienten mit erhöhtem Risiko zu

identifizieren. Dies geschieht meist durch eine bildgebende

Diagnostik [23, 24, 41, 44].

Auch in unserer Klinik erfolgt vor der erstmaligen

Pulmonalvenenisolation eine Computertomographie des Thorax.

Neben der Beurteilung des linken Vorhofs und der Pulmonalvenen

kann hier auch die Lage des Ösophagus in Beziehung zum linken

Vorhof gut dargestellt werden, so dass eine erste Risikoein-

schätzung möglich ist.

Inzwischen stehen dem Untersucher eine Vielzahl von elektro-

magnetischen dreidimensionalen Mappingsystemen (z.B.: CARTO,

NavX) zur Verfügung. Hierdurch ist eine Rekonstruktion der

anatomischen Verhältnisse des linken Vorhofs und der

Pulmonalvenen möglich. Durch computergestützte Berechnungen

und Integration von Bildern aus der Computertomographie kann so

auch die Lage des Ösophagus bestimmt werden [42].

55

In einer Studie von Kottkamp et al. [42] zeigte sich eine Korrelation

von 80% beim Vergleich der Bestimmung der Lage des Ösophagus

mit der präinterventionellen Computertomographie und dem

intraprozedualem CARTO-Mappingsystem.

Abbildung 16: Computertomographische Rekonstruktion des

linken Vorhofs, der Pulmonalvenen sowie des Ösophagus

Abbildung 17: CARTO- Map mit Darstellung des linken Vorhofs

und PVs sowie der Ablationslinien (rot) im Bereich der PV-Ostien

(linkes Bild: LAO-Ansicht, rechtes Bild RAO-Ansicht)

Ösophagus

RIPV LIPV

LSPV

RSPV

56

Weitere Möglichkeiten einer Darstellung der anatomischen

Verhältnisse sind durch eine transösophageale Echokardiographie

während der Katheterablation und Darstellung der Speiseröhre

mittels Barium möglich. Zudem besteht die Möglichkeit durch

Einbringen eines Katheters in den Ösophagus den Verlauf der

Speiseröhre darzustellen. Darüber hinaus ist eine Darstellung mittels

intrakardialer Echokardiographie möglich [23].

Ösophagogastroduodenoskopie

Wie auch in dieser Untersuchung genutzt, eignet sich zur

retrospektiven Beurteilung möglicher Verletzungen der Speiseröhre

die Ösophagogastroskopie. Es gibt einige Studien, die diese im

Anschluss an eine Pulmonalvenenisolation durchführten [27, 35, 59,

61, 70, 75]. Hier können Ulcerationen und Schwellungen der

Schleimhaut auf Höhe der Ablationsorte dargestellt werden und

liefern somit die Indikation zur weiteren Behandlung. Zudem kann

eine Beurteilung und Klassifikation der Schwere der Läsion erfolgen.

Nebenbefundlich können Erkrankungen der Speiseröhre und des

Magens, wie Gastritiden, Ulcera oder eine bereits bestehende

Refluxerkrankung erfasst werden. Schmidt et al. [59] untersuchten

28 Patienten am Folgetag nach single-tip Katheterablation mittels

einer Ösophagogastroduodenoskopie. Auf Höhe der Ablationsorte

konnte bei 29% ein Erythem der Speiseröhre und bei 18% Nekrosen

oder ulcera-ähnliche Veränderungen endoskopisch dokumentiert

werden. Keiner der untersuchten Patienten hatte eine Fistel.

Interessanterweise berichteten 50% der Patienten in dieser

Untersuchung in den ersten 24 Stunden nach Pulmonal-

venenisolation über Refluxbeschwerden. Es zeigte sich eine

Korrelation (r=0.9) zwischen den Patienten mit Symptomen und dem

Vorliegen einer thermischen Verletzung der Speiseröhre.

Die Progression einer Ulceration des Ösophagus und das Entstehen

einer atrio-ösophagealen Fistel sind im Tiermodel assoziiert mit einer

Refluxerkrankung und einer Erschlaffung des gastroösophagealen

Sphincter [49, 75].

57

Auch in unserer Untersuchung zeigte sich in beiden Gruppen bei

einem Teil der Patienten vorbestehende Veränderungen des

Ösophagus und Magens. So konnte in Gruppe A bei 13% der

endoskopisch untersuchten Patienten eine Refluxösophagitis

diagnostiziert werden, in Gruppe B wiesen 18% der Patienten eine

Refluxösophagitis auf. Zudem konnte in Gruppe A bei 19% und in

Gruppe B bei 12% der Patienten eine Hiatushernie nachgewiesen

werden. Keiner der hier untersuchten Patienten entwickelte im

weiteren Verlauf eine atrio-ösophagelae Fistel. Bei den Patienten,

bei denen ein Erythem der Ösophagusschleimhaut auf Höhe der

Ablationsorte auffiel, zeigte sich bei beiden nebenbefundlich eine

Antrumgastritis. Endoskopisch ergab sich bei diesen Patienten kein

Hinweis auf eine Refluxerkrankung oder Hiatushernie. Die

schwerwiegendste Verletzung (Blutung) des Ösophagus konnte in

dieser Untersuchung bei einem Patienten, bei dem nebenbefundlich

in der postinterventionell durchgeführten Ösophagogastro-

duodenoskopie ein Barrett-Ösophagus beschrieben wurde,

dokumentiert werden.

Unter Berücksichtigung der Ergebnisse im Tiermodell [49, 75]

besteht folglich auch in unserem Patientenkollektiv bei einer Reihe

von Patienten ein erhöhtes Risiko für die Entstehung einer atrio-

ösophagealen Fistel.

Einschränkend ist zu bewerten, dass in Gruppe A nur Patienten

endoskopisch untersucht wurden, bei denen die Temperatur

während der Pulmonalvenenisolation > 39°C war, soda ss die Anzahl

der Patienten mit Veränderungen der Schleimhaut im Bereich der

Speiseröhre und des Magens möglicherweise unterschätzt ist.

Eine vorbestehende mögliche Refluxerkrankung wurde in dieser

Studie weder anamnestisch noch gastroskopisch gesichert vor der

Pulmonalvenenisolation erfasst. Dies könnte möglicherweise zur

Reduktion des Risikos einer Verletzung der Speiseröhre beitragen.

58

Temperaturmessung im Ösophagus

Verletzungen der Speiseröhre während der Katheterablation werden

durch thermische Reize verursacht. Einige Studien zeigen einen

Zusammenhang zwischen einer Temperaturerhöhung während der

Ablation und daraus resultierenden Verletzungen [61].

Die Messung der Temperatur in der Speiseröhre ist einfach und

kostengünstig mittels einer intraluminal platzierten Temperatur-

messsonde durchführbar [13, 22, 26, 27, 43, 47, 56, 61]. Diese

Methode wurde auch in der hier vorliegenden Untersuchung bei

einem Teil der Patienten (Gruppe A) genutzt.

Die Platzierung der Temperaturmesssonde erfolgt unter Röntgen-

durchleuchtung jeweils auf der Höhe der Ablationsorte, und wird von

den Patienten unter Narkose gut toleriert. Es besteht die Möglichkeit,

die Temperatur im Ösophagus während der Impulsabgabe

kontinuierlich zu messen. Übersteigt die Temperatur einen kritischen

Wert, kann die Energieabgabe sofort unterbrochen werden. In dieser

Untersuchung erfolgte ein Abbruch der RF-Abgabe bei einer

intraluminalen Temperatur > 40°C. In mehreren Arbei ten konnte

aufgezeigt werden, dass eine Dokumentation der intraluminalen

Temperatur der Speiseröhre das Risiko für das Auftreten von

Verletzungen der Speiseröhre senken kann. Demgegenüber stehen

die Ergebnisse der hier vorliegenden Studie, bei der nur in der

Gruppe mit Temperaturmonitoring (Gruppe A) Verletzungen des

Ösophagus dokumentiert werden konnten.

In einer Untersuchung von Yokoyama [75] an Hunden zeigte sich,

dass es bei intraluminalen Temperaturen > 50°C in d er Speiseröhre

zu transmuralen Nekrosen kommt, diese waren bereits wenige

Minuten nach der Hochfrequenzablation endoskopisch nachweisbar.

In der histologischen Untersuchung konnte eine transmurale

Koagulationsnekrose des Myokards des linken Vorhofs oder der

Pulmonalvene nachgewiesen werden. Auch die histologische

Untersuchung des Ösophagus zeigte transmurale Koagulations-

nekrosen der Ösophaguswand bei der Mehrzahl der untersuchten

Hunde.

59

Kuwahara et al. [43] maßen in ihrer Studie bei 207 Patienten die

Temperatur in der Speiseröhre während der Pulmonalvenen-

isoltaion. Es erfolgte ein Abbruch der Impulsabgabe bei

Temperaturen > 42°C. In der Kontrollgruppe (n=153) erfolgte keine

Temperaturmessung. In dieser Gruppe zeigte sich bei 2% der

Patienten eine Verletzung des N. vagus, die sich in einer

Hypomotalität des Magens äußerte.

Auch die Arbeitsgruppe um Singh et al. [61] maß bei 83% der

untersuchten Patienten einen Anstieg der intraluminalen

Temperatur. Bei 11% der Patienten konnten in der postprozedual

durchgeführten Ösophagogastroskopie Ulcera der Speiseröhre

identifiziert werden.

In mehreren Arbeiten [49, 61] konnte jedoch kein signifikanter

Unterschied zwischen der maximal im Ösophagus erreichten

Temperatur oder der Anzahl der abgegeben Stromimpulse

verbunden mit einem durchschnittlichen Anstieg der Temperatur

(> 0.2°C) und dem Auftreten von Ulcera in der Speis röhre belegt

werden. Ebenfalls ließen sich keine signifikanten Unterschiede

zwischen der maximal gemessenen Temperatur und der Größe der

Ulcera aufzeigen. Singh et al. [61] konnten lediglich einen Trend zu

einem erhöhten Risiko für das Auftreten von Ulcera der Speiseröhre

bei Patienten, bei denen die intraluminale Ösophagustemperatur

> 39°C erreichte (75% versus 54%) beschreiben.

Die Autoren führten in ihrer Arbeit auf, dass es auch bei niedriger

Energie (< 20 Watt) zu einem signifikanten Anstieg der

intraluminalen Ösophagustemperatur kommt.

Die Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen dieser Arbeit überein:

Auch hier konnte gezeigt werden, dass es bei niedrigen

Energiemengen von maximal 8 Watt zu einem signifikanten Anstieg

der intraluminalen Temperatur in der Speiseröhre kommt. Alle

Patienten, bei denen eine Messung der intraösophagealen

Temperatur während der Ablation erfolgte (Gruppe A, n=40), zeigten

einen Anstieg der intraluminalen Temperatur während der Ablation.

Diese betrug durchschnittlich 2.2 °C (+/-1.4°C). Be i 16 Patienten

60

(40%) wurde eine Temperatur > 39°C im Ösophagus dok umentiert,

hiervon zeigten 6 Patienten (15%) während des RF-Impulses einen

Anstieg der intraluminalen Temperatur auf Werte > 40°C. Hiernach

wurde die RF-Abgabe beendet und der Katheter umpositioniert. Die

maximal erreichte Temperatur betrug 42,3 °C während Ablation

einer LIPV trotz sofortigem Abbruch der RF-Abgabe bei Erreichen

einer LET von 40°C.

Der Anstieg der Temperatur bei niedriger Energiedosis entsteht

möglicherweise auch durch einen stärkeren Kontakt und somit

höherem Anpressdruck zwischen Elektrode und Gewebe.

Auch die Arbeitsgruppe um Cummings et al. [23, 24] stellte in ihren

Untersuchungen keinen Zusammenhang zwischen abgegebener

Energie und der Temperatur in der Speiseröhre fest.

In einer in den USA retrospektiv durchgeführten Untersuchung [33]

ließ sich kein Zusammenhang zwischen Dauer der Ablation oder der

maximalen gemessener Ösophagustemperatur und dem Auftreten

einer atrio-ösophageale Fistel belegen. In einem berichteten Fall

zeigte sich eine atrio-ösophageale Fistel, trotz eines

Temperaturanstiegs in der Speiseröhre von weniger als < 1 °C.

Diese Studien belegen, dass es bislang noch unklar ist, ob es eine

optimale Temperatur oder eine „Temperaturgrenze“ gibt, bei der

Verletzung der Speiseröhre sicher vermieden werden können, da

hier ist sicherlich von einem multifaktoriellen Geschehen

auszugehen ist.

Mehrere Faktoren führen zu einer Einschränkung der Methode der

intraluminalen Temperaturmessung mittels Temperatursonde. Zum

einem misst die Temperatursonde möglicherweise, bedingt durch

ihre Position im Ösophagus, nicht an dem Ort der maximalen

erreichten Temperatur. In dieser Untersuchung wurde die

Temperaturmesssonde unter Röntgendurchleuchtung jeweils auf die

Höhe der jeweiligen Pulmonalvenenostien positioniert. Eine

Aussage, ob diese jeweils die Orte der maximal erreichten

Temperatur sind, lässt sich nicht sicher treffen.

61

Zudem besteht eine Diskrepanz zwischen der intraluminalen

gemessenen und der entstehenden Temperatur in der

Ösophaguswand [24]. Auch dieser Aspekt des Temperatur-

gradienten ist bedingt durch die Positionierung der Sonde sowie eine

gewisse Latenzzeit zwischen dem thermischen Reiz durch die

Stromabgabe und der intraluminal gemessenen Temperatur [13]. Die

Geschwindigkeit eines Anstiegs der Temperatur im Ösophagus

variiert an verschiedenen Stellen des linken Vorhofs. Dies liegt zum

einem an der unterschiedlichen Nähe zum Ösophagus, zum

anderen an der unterschiedlichen Dicke der hinteren Wand des

linken Vorhofs und den Unterschieden des Bindegewebes zwischen

linkem Vorhof und Ösophagus [43]. Cummings et al. [23] verweisen

dementsprechend in ihrer Untersuchung auf einen höheren

Temperaturanstieg in der Speiseröhre während der Ablation in den

linken Pulmonalvenen. Auch Kuwahara et al. [43] konnte

verdeutlichen, dass 80% der Patienten (n= 359) einen Verlauf der

Speiseröhre nahe dem Ostium der linken Pulmonalvenen haben. Es

zeigte sich in der Mehrzahl der Fälle ein Anstieg der

Ösophagustemperatur nahe der linken Pulmonalvenen.

Hornero und Berjano [39] verdeutlichten an einem drei-

dimensionalen Computermodell, dass die Entfernung zwischen

Ablationselektrode und Ösophagus der wichtigste Faktor für einen

Anstieg der Temperatur in der Speiseröhre während der

Vorhofflimmerablation ist. Die unterschiedliche Art des Gewebes

(Wand des linken Vorhofs, epicardiales Fettgewebe) führt in dieser

Modelrechnung zu keinen signifikanten Veränderungen in der

intraluminal gemessenen Temperatur.

Auch in der vorgelegten Untersuchung variierten die intraluminal

gemessenen Temperaturen in Abhängigkeit zum Ablationsort. Bei

der Pulmonalvenenisolation der linken Pulmonalvenen zeigten sich

signifikant höhere Temperaturen im Vergleich zur Gegenseite. Die

höchsten Temperaturen ließen sich während der Pulmonal-

venenisolation der linken inferioren Pulmonalvene messen (im Mittel

38.2 °C (+/-1.7°C)). Im Vergleich zur Ausgangstempe ratur zeigten

62

sich signifikante Anstiege der mittleren intraluminalen Temperatur

bei der Ablation der linken Pulmonalvenen. Bei der Ablation der

rechten PVs kam es zu keinem signifikanten mittlerem

Temperaturanstieg, die maximale Temperatur in der LIPV war

signifikant höher als in den rechten PVs.

Dies ist durch die oben dargelegten anatomischen Gegebenheiten

zu erklären und wird durch die Modellberechnungen von Hornero

und Berjano [39] gestützt.

Weitere Verfahren zur Reduzierung des Risikos

Aupperle et al. untersuchten an Schafen, ob die Wahl der

Energiequelle das Verletzungsrisiko in der Speiseröhre beeinflusst

[3]. Hierbei nutzen sie uni- oder bipolaren Radiofrequenz-

frequenzstrom, Kryoablation, Laser, Ultraschall und Mikrowellen-

energie. In 24 von 39 Fällen zeigten sich histologische Ver-

änderungen der Ösophaguswand.

Es konnte außerdem dargestellt werden, dass unipolare

Radiofrequenzenergie und endokardiale Kryoablation stärkere

Verletzungen des Ösophagus verursachten.

Die Arbeitsgruppe um Chugh et al. [18] untersuchte die Möglichkeit

einer endoskopischen Verschiebung des Ösophagus während der

Pulmonalvenenisolation. Untersucht wurde, ob durch den erhöhten

anatomischen Abstand zwischen der Speiseröhre und dem linken

Vorhof eine Reduzierung der Verletzungen des Ösophagus möglich

ist. In dieser relativ kleinen Studie (n=12) konnte bei 83% der

Patienten der Ösophagus mittels endoskopischer Verfahren um

maximal 2,1cm verschoben werden. Es zeigten sich keine

Komplikationen durch die endoskopische Prozedur, allerdings

wurden Patienten mit einer Refluxerkrankung oder anderen

Erkrankungen des Ösophagus nicht in die Studie eingeschlossen.

Bei der hohen Inzidenz der gastroösophagealen Refluxerkrankung

muss dies als einer der limitierenden Faktoren dieser Methode

gesehen werden. Möglich ist jedoch, dass die Methode für eine

kleine Anzahl von Patienten, die eine enge anatomische Lage

63

zwischen der Speiseröhre und des linken Vorhofs haben, eine

weitere Methode zur Minimierung des Risikos einer Verletzung der

Ösophagus während einer Pulmonalvenenisolation ist.

Auf einen weiteren Aspekt bezüglich der spezifischen Anatomie der

Speiseröhre und deren Beweglichkeit weisen Nakagawa et al. in

ihrer Arbeit hin [49]. Es zeigte sich, dass in einigen Untersuchungen,

bei denen die Pulmonalvenenisolation in Narkose erfolgte, eine

höhere Inzidenz von Ösophagusverletzugen dokumentiert werden

konnte [2, 28, 47, 61]. Die Autoren sehen diesen Sachverhalt durch

eine höhere Beweglichkeit der Speiseröhre bei Patienten ohne

Narkose begründet. Zudem wäre es möglich, dass es bei

bewusstseinswachen Patienten durch die Hitzeeinwirkung zu einer

stärkeren Kontraktion des Ösophagus kommt.

Bewusstseinswache Patienten beklagten bei hoher Hitze im

Ösophagus Schmerzen, so dass die Energieabgabe frühzeitig

beendet werden muss. Insgesamt würde so bei wachen Patienten

durch die Bewegung der Speiseröhre und die frühzeitige

Schmerzwahrnehmung das Risiko für Verletzungen der Speiseröhre

während der Vorhofflimmerablation gesenkt werden.

Auch Arayana et al. [2] konnten in ihrer Studie zeigen, dass

Patienten, die Schmerzen während der Pulmonalvenenisolation

beklagten, einen Anstieg der Temperatur im Ösophagus zeigten.

Das Ausbleiben von Schmerzen wiederum korrelierte mit dem

Ausbleiben eines Temperaturanstiegs. Hieraus lässt sich

schlussfolgern, dass bei bewusstseinswachen Patienten, die

während der Pulmonalvenenisolation Schmerzen beklagen, ein

höheres Risiko für das Auftreten von Verletzungen der Speiseröhre

besteht.

Ein weiterer Punkt, der das Risiko für eine Verletzung mitbestimmt,

ist die abgegebene Energiemenge [47]. In einer Untersuchung von

Martinek at al. [47] wurde diese auf maximal 25 Watt begrenzt. Es

zeigt sich eine Inzidenz von 2,9% für das Auftreten von

Verletzungen im Ösophagus. Sie ist deutlich geringer als die

durchschnittlich in der Literatur beschriebene Inzidenz von bis zu

64

50%. Eine Reihe von Studien konnte aufzeigen, dass im Follow-up

keine Nachteile bezüglich des Widerauftretens von Vorhofflimmern

bestehen, wenn Patienten mit geringeren Energien behandelt

wurden.

Jedoch wurde bei den publizierten Fällen, bei denen es zum

Entstehen einer atrio-ösophagealen Fistel kam, unterschiedliche

Energiestärken angegeben [22, 54, 58]. Es zeigt sich, dass es

bereits bei niedriger Energie von 30 Watt zum Auftreten von atrio-

ösophagealen Fisteln kommen kann.

Dieser Sachverhalt wird auch bestärkt durch die bereits oben

erwähnten Arbeiten [22, 23, 61], in denen gezeigt werden konnte,

dass es auch bei niedrigen Energiemengen zu einem signifikanten

Anstieg der intraluminal gemessenen Temperatur kommt.

Beim PVACTM wird vergleichsweise wenig Energie (maximal 8 Watt)

erzeugt. Einschränkend muss hier jedoch bewertet werden, dass die

Stromdichte durch die Größe der Elektroden relativ hoch ist, und

somit ein nahezu gleiches Schädigungspotential aufweist.

Es bleibt also weiterhin umstritten, ob eine Reduktion der

Energiemenge das Risiko für das Auftreten von Verletzungen der

Speiseröhre reduzieren kann. Die Datenlage hierzu ist

widersprüchlich.

Inzwischen gibt es eine Vielzahl verschiedener Kathetertechniken.

Bislang zeigt sich kein Vorteil einer Kathetertechnik in Bezug auf die

Reduktion einer Verletzung des Ösophagus.

5.3. Mechanismen der thermischen Verletzung des Öso phagus

während der PVI mittels PVAC TM

In der vorgelegten Untersuchung konnten Verletzungen des

Ösophagus nur in der Gruppe dokumentiert werden, bei der eine

Temperaturmesssonde zur Dokumentation der intraluminalen

Temperatur im Ösophagus verwendet wurde (Gruppe A). Bei

insgesamt drei Patienten der Gruppe A fielen in der durchgeführten

Gastroskopie auf Höhe der Ablationsorte Verletzungen der

Ösophagusschleimhaut auf.

65

In der Gruppe, in der kein kontinuierliches Temperaturmonitoring

mittels einer intraösophageal platzierten Temperatursonde erfolgte

(Gruppe B), konnte in der postinterventionell durchgeführten

Ösopagogastroskopie keine Verletzung der Speiseröhre

dokumentiert werden.

Wie bereits dargestellt, steigt die Temperatur des Gewebes weitaus

schneller als die intraluminale Temperatur [47]. In dieser Arbeit fällt

jedoch auf, dass es sehr rasch zu einem Anstieg der intraluminalen

Temperatur kommt. Bereits in den ersten 5 - 10 Sekunden nach

Beginn des Ablationsimpulses konnte eine relevant erhöhte LET

dokumentiert werden (Abb.:12). Diese Beobachtung steht im

Gegensatz zu bisherigen Arbeiten [13, 24], bei denen es zu einem

verzögerten Anstieg der LET kam. Möglicherweise kommt es jedoch

durch die Impulsabgabe während der Pulmonalvenenisolation zu

einer Erwärmung der Temperatursonde und somit zu einem

erhöhten Verletzungsrisiko.

Goldberg et al. [34] belegten in ihrer Arbeit, dass es nach der

Implantation von Metallstents und Abgabe von Radiofrequenz-

energie im Bereich von Metallstents zu Koagulationsnekrosen des

Gewebes kommt. Hierfür untersuchten sie in vivo und ex vivo nach

Implantation von Metallstents in Lebervenen und Lebergewebe von

Kühen und Schweinen, den Effekt der Radiofrequenzenergie. In

ihrer Untersuchung ging es den Autoren um einen möglichen Nutzen

dieser erzeugten Läsionen etwa bei proliferativen Gefäßer-

krankungen oder periluminal liegenden Tumoren. Jedoch ist zu

bedenken, dass die Interaktion von Radiofrequenzenergie mit Metall

zu nicht erwünschten Effekten (wie Verletzungen der Speiseröhre

bei der Pulmonalvenenisolation) führen kann.

In einer weiteren Studie untersuchten Boll und Kollegen [9] ebenfalls

eine mögliche Interaktion von Metallstents durch die Applikation von

Radiofrequenzenergie in der Umgebung der Stents. Die Autoren

veranschaulichen hierbei an Schweinelebern, dass es bereits bei

einem geringen Abstand von 20mm zwischen Metallstent und Ort

der Energieabgabe nicht mehr zu thermischen Läsionen im Bereich

66

der Stents kommt. Bei Stents die nur 10mm vom Ort der

Energieabgabe entfernt waren, zeigten sich jedoch im Bereich der

Stents Gewebeschäden durch den thermischen Reiz.

Einschränkend muss hier jedoch erwähnt werden, dass in der

Untersuchung eine sehr geringe Energiedosis (500kHz) gewählt

wurde, zudem war die Energieabgabe maximal über einen Zeitraum

von fünf Minuten erfolgt.

Möglicherweise spielt eine eventuelle Interaktion zwischen den

Metallelektroden der Messsonde und dem PVACTM eine Rolle im

Auftreten häufigerer Ösophagusläsionen. Die verwendete

Temperaturmesssonde wurde speziell zur Dokumentation der

intraluminalen Temperatur in der Speiseröhre bei linksatrialen

Ablationen entwickelt. In mehreren Studien wurde sie hierzu bereits

angewandt. Die Messsonde ist aus 5 Metallelektroden (bestehend

aus 3 Thermistoren), diese sind mit einem Abstand von jeweils

10mm angeordnet. Andere zur Messung der intraösophagealen

Temperatur entwickelte Messsonden haben nur eine Messelektrode

und demzufolge möglicherweise eine geringeres Risiko für eine

Interaktion mit dem PVACTM.

Es ist davon auszugehen, dass zu einem frühen Zeitpunkt der RF-

Abgaben die Elektroden des PVACTM noch nicht signifikant erwärmt

sind. Der frühe Anstieg der LET kann somit nicht allein durch die

Temperatur der Elektroden des PVACTM und der Weiterleitung der

Temperatur an den Ösophagus erklärt werden. Ein Erklärungsmodell

einer möglichen Interaktion der Elektroden der Temperatur-

messsonde mit dem PVACTM könnte durch den spezifischen

Energieabgabemodus des PVACTM begründet sein. Denkbar wäre

demnach eine spezifische Interaktion zum einen durch das spezielle

Design des PVACTM mit seiner zirkulären Form, zum anderen auch

durch die Verwendung von uni, - als auch bipolarem Strom.

Ein möglicherweise zugrunde liegender Mechanismus für diese

Interaktion ist bislang nicht geklärt und bedarf weiterer

Untersuchungen.

67

6. Limitationen

Bei unserer Untersuchung handelt es sich um eine prospektive nicht

randomisierte Untersuchung. Die Anzahl der untersuchten Patienten

ist gering, sodass es möglich erscheint, dass es auch in der Gruppe,

in der keine intraluminale Temperaturmessung erfolgte, (Gruppe B)

zu Verletzungen des Ösophagus kommen kann. In Gruppe A wurde

nur bei Patienten, bei denen die intraluminale Temperatur > 39°C

betrug eine Ösophagogastroskopie durchgeführt. Dies führt

möglicherweise dazu, dass die Anzahl der Patienten mit

Verletzungen der Ösophagusschleimhaut in dieser Untersuchung

unterschätzt wurde.

Es ist nicht auszuschließen, dass die hier aufgezeigten Verletzungen

des Ösophagus durch das präinterventionell durchgeführte TEE

oder die Positionierung der Temperaturmesssonde verursacht

wurden. Dagegen spricht jedoch die Korrelation der Höhe der Läsion

mit dem Ort der maximal erreichten Temperatur.

Limitierend in dieser Untersuchung muss zudem bewertet werden,

dass eine vorbestehende mögliche Refluxerkrankung weder

anamnestisch noch gastroskopisch gesichert vor der Pulmonal-

venenisolation erfasst wurde.

Die Progression einer Ulceration des Ösophagus und das Entstehen

einer atrio-ösophagealen Fistel ist im Tiermodel assoziiert mit einer

Refluxerkrankung und einer Erschlaffung des gastroösophagealen

Sphincter [49, 75]. Auch in dieser Untersuchung zeigt sich die

schwerste Verletzung (Blutung) bei einem Patienten bei dem

nebenbefundlich in der postinterventionell durchgeführten Öso-

phagogastroduodenoskopie ein Barrett-Ösophagus beschrieben

wurde.

In dieser Untersuchung erfolgte keine Biopsie oder

Endosonographie der dokumentierten Ösophagusläsionen. Dem

zufolge ist keine Unterscheidung zwischen einer transmuralen

Verletzung und einer Läsion, die lediglich die Mukosa betrifft,

möglich. Dies könnte in der Beurteilung des Pathomechanismus bei

der Entstehung der Läsion hilfreich sein. Möglicherweise würde eine

68

transmurale Läsion eher durch die direkte Weiterleitung der

erzeugten Wärme aus den Pulmonalvenen zu erklären sein. Durch

den in dieser Untersuchung dokumentierten raschen intraluminalen

Temperaturanstieg in den ersten fünf Sekunden nach Beginn der

RF-Impulses und der daraus abgeleiteten Hypothese eines

möglichen erhöhten Verletzungspotential durch die Erwärmung der

Metallelektroden der Messsonde wären hier vor allem Läsionen,

welche die Mukosa betreffen (Weiterleitung der Wärme zunächst

aus dem Lumen), zu erwarten.

69

7. Zusammenfassung

Die vorliegende Untersuchung zeigt zum einem, dass mit dem

neuartigen zehnpoligen zirkulären Ablationskatheter (PVACTM) eine

effektive Pulmonalvenenisolation möglich ist. Vorteile des PVACTM

sind eine kürzere Durchleuchtungs-, und Untersuchungszeit.

Mittels einer intraösophageal platzierten Temperaturmesssonde

(EsoTherm, St. Jude MedicalTM) konnte festgestellt werden, dass es

auch bei niedrigen Energiemengen zu einem signifikanten Anstieg

der intraluminalen Temperatur in der Speiseröhre kommt.

Die während der Ablation gemessene maximale Temperatur variierte

hierbei in Abhängigkeit zum Ablationsort. Bei der Ablation der linken

Pulmonalvenen wurden signifikant höhere Temperaturen im

Vergleich zur Gegenseite gemessen.

Des Weiteren verdeutlicht die Untersuchung, dass Verletzungen der

Speiseröhre - wie sie bei den konventionellen Kathetertechniken

beschrieben wurden auch bei dem PVACTM vorkommen kann.

Interessanterweise kam es in unserer Untersuchung nur in der

Gruppe, bei der während der Pulmonalvenenisolation eine

Temperaturmessung mittels einer intraösophageal platzierten

Temperaturmesssonde erfolgte, zu Verletzungen der Ösophagus-

schleimhaut. Hierbei zeigten zwei Patienten in der postinterventionell

durchgeführten Ösophagogastroskopie ein Erythem der Ösophagus-

schleimhaut, bei einem Patienten konnte eine diskrete Blutung auf

Höhe der Ablationsorte diagnostiziert werden. Eine atrio-

ösophahgeale Fistel konnte auch im weiteren Follow-up nicht

aufgezeigt werden.

Es lässt sich anhand der vorliegenden Daten zum jetzigen Zeitpunkt

nicht abschließend klären, ob es sich bei den dokumentierten

Läsionen des Ösophagus in Gruppe A um eine Interaktion der

Metallelektroden der Messsonde mit dem PVACTM, bedingt durch

den spezifischen Energieabgabe-Modus handelt. Bislang liegen nur

wenige weitere Daten über eine intraösophageale Temperatur-

messung und Verletzungen der Speiseröhre bei der Verwendung

des PVACTM vor. Möglich wäre demnach eine spezifische Interaktion

70

zum einen durch das spezielle Design des PVACTM mit seiner

zirkulären Form, zum anderen durch die Verwendung von

unipolarem und bipolarem Strom.

Aufgrund der dargestellten Sicherheit und Effektivität dieser

Methode der Pulmonalvenenisolation zur Behandlung von

hochsymptomatischem, therapierefraktärem Vorhofflimmern ist ein

frühezeitiger Einsatz im Krankheitsverlauf denkbar. In der hier

vorliegenden Studie wurde nur ein sehr kleines Patientenkollektiv

von 73 Patienten untersucht. Letztlich müssen weitere Studien

folgen, um auszuschließen, dass die hier aufgezeigten Verletzungen

des Ösophagus eine typische Komplikation, bedingt durch eine

spezifische Interaktion des Katheters mit den Metallelektroden der

Messsonde sind.

71

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Danksagung

Besonders danken möchte ich meinem Doktorvater Herrn Priv.-Doz. Dr.

med. Thomas Deneke für die Überlassung des Themas, die zahlreichen

Anregungen bei der Erstellung der Arbeit und die hervorragende

Betreuung.

Darüber hinaus gilt mein besonderer Dank Prof. Dr. med. Marc Horlitz und

Dr. med. Dong-In Shin, die mein Interesse an der Elektrophysiologie

weckten.

Prof. Dr. med. Marc Horlitz und dem Team der Elektrophysiologie des

Krankenhauses Porz danke ich für die praktische Ausbildung und die

Unterstützung in den letzten Jahren.

Lebenslauf

Persönliche Daten

Name: Kathrin Bünz Geburtsdatum: 29.04.1980 Geburtsort: Essen

Schulbildung

08/1986 – 06/1999 Grundschule

08/1990 – 06/1999 Gymnasium Marienschule, Essen Abschluss: Abitur

Studium

04/2000 – 12/2006 Studium der Humanmedizin an der Universität zu Köln

10/2005 – 09/2006 Praktisches Jahr

12/2006 Abschluss: Ärztliche Prüfung

Beruflicher Werdegang

01/2007 Approbation als Arzt

seit 03/2007 Assistenzärztin in der Klinik für Kardiologie, Elektrophysiologie und Rhythmologie des Krankenhauses Porz am Rhein, Köln

Chefarzt: Prof. Dr. med. M. Horlitz

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