ArchivDeutsches Ärzteblatt44/2003Nichtinvasive Risikostratifikation bei koronarer Herzerkrankung: Stellenwert des Langzeit-EKG

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Nichtinvasive Risikostratifikation bei koronarer Herzerkrankung: Stellenwert des Langzeit-EKG

Dtsch Arztebl 2003; 100(44): A-2878 / B-2390 / C-2246

Schwab, Jörg O.; Yang, Alexander; Lewalter, Thorsten; Lüderitz, Berndt

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LNSLNS Zusammenfassung
Die nichtinvasive Risikostratifikation von Patienten mit ischämischer Herzerkrankung hat in den letzten Jahren viele Parameter hinzugewonnen und somit die Identifikation von Risikopatienten erheblich verbessert. Nicht nur das 24-h-Langzeit-EKG zur Dokumentation von ventrikulären Tachyarrhythmien, sondern auch die Herzfrequenzvariabilität und -turbulenz, der Nachweis von pathologischen Spätpotenzialen, der T-Wellen-Alternans, die Baroreflexsensitivität und die linksventrikuläre Ejektionsfraktion sind wesentliche Bestandteile im Rahmen der aktuellen Risikostratifikation. Darüber hinaus werden einzelne Elemente als Einschlusskriterien für prospektive randomisierte Untersuchungen zur Frage der Überlegenheit des implantierbaren Kardioverter-Defibrillators gegenüber konventioneller oder antiarrhythmischer Therapie eingesetzt. Es wird eine kurze Übersicht der Untersuchungsmethoden und detailliert die Anwendung der nichtinvasiven Risikostratifikatoren vorgestellt.

Schlüsselwörter: koronare Herzkrankheit, Risikostratifikation, Kardioverter-Defibrillator, ICD-Therapie, EKG, kardiologische Diagnostik

Summary
Noninvasive Risk Stratification in Coronary Artery Disease – Significance of the Holter ECG
The noninvasive risk stratification in patients suffering from ischemic heart disease has gained a lot of new parameters in the last decade. Not only the Holter ECG for the documentation of ventricular tachyarrhythmias, but also variables like heart rate variability and -turbulence, detection of late potentials in the signal averaged ECG, T-wave alternans, baroreflex sensitivity, and left ventricular ejection fraction are substantial components of the risk stratification currently used. Moreover, some of these elements were used in large prospective and randomized trials for the comparison between implantable cardioverter defibrillators and established pharmacological treatment. A short overview of measurement and evaluation with focus on the application of noninvasive risk stratification in respect to ischemic heart disease, Holter ECG, and implantable cardioverter defibrillators is presented.

Key words: coronary heart disease, risk stratification, cardioverter defibrillator, ICD therapy, Holter ECG, cardiological diagnosis


Patienten mit struktureller Herzerkrankung, wie koronare Herzkrankheit (KHK) oder dilatative Kardiomyopathie (DCM), besitzen ein hohes Risiko, eine ventrikuläre Tachyarrhythmie zu erleiden oder am plötzlichen Herztod zu sterben (15). Eine Behandlung dieser fatalen Folge der Herzerkrankung, sofern nicht behebbare Ursachen vorhanden sind, ist die Implantation eines internen Kardioverter-Defibrillators (ICD). Kürzlich sind einige ICD-Studien zur Primär- und Sekundärprävention publiziert worden (4, 7, 11).
Diese Untersuchungen beziehen sich auf Patienten, von denen angenommen wird, dass mittels spezieller Parameter das Risiko für das Auftreten eines plötzlichen Herztodes stratifiziert werden kann. Besonders das Anfertigen nichtinvasiver Untersuchungen, zur Erleichterung der Praktikabilität und Erhöhung der Patienten-Compliance, stellt einen wesentlichen Anspruch an die Risikostratifikation. Dieser Beitrag beschreibt den aktuellen Kenntnisstand der nichtinvasiven Risikostratifikation in Hinblick auf den Stellenwert des 24-h-Langzeit-EKG bei Patienten mit einer koronaren Herzkrankheit.
Untersuchungsverfahren
Die Aufzeichnung eines 24-h-EKG dient der Detektion ventrikulärer Tachyarrhythmien. Diese wurden früher nach der Lown-Klassifikation eingeteilt. Diese Einteilung wurde jedoch verlassen, und man unterscheidet nun zwischen dem Fehlen und der Präsenz nichtanhaltender ventrikulärer Tachykardien (nsVT). Diese sind definiert als eine Folge ventrikulärer Extrasystolen (VES) mit einer Frequenz von mehr als 120/min und einer Mindestanzahl von drei konsekutiven VES. Diese nsVT waren ein wesentliches Einschlusskriterium bei vielen Studien zur Überprüfung der Überlegenheit eines ICD gegenüber konventioneller antiarrhythmischer Therapie.
Aus den Daten des 24-h-EKG lassen sich, vorausgesetzt der Patient leidet nicht an einer absoluten Arrhythmie bei Vorhofflimmern, Herzfrequenzvariabilität (HRV) und Herzfrequenzturbulenz (HRT) aus den konsekutiven RR-Intervallen (Herzschlagabstand-Intervall im EKG) berechnen. Der am häufigsten verwandte Parameter bei der HRV ist die Standardabweichung aller RR-Intervalle (SDNN). Bei der HRT handelt es sich um die Analyse der Veränderungen der Herzfrequenz nach dem Auftreten einer VES (12). Die Grafik 1 zeigt die Reaktion der Herzfrequenz auf eine VES bei einer gesunden und einer kranken Person. Die Parameter „turbulence onset“ (TO) und „turbulence slope“ (TS) quantifizieren die postextrasystolische Beschleunigung der Herzfrequenz.
Weiterhin sind spezielle Langzeit-EKG-Geräte in der Lage, kontinuierlich, das heißt während der Aufzeichnung, niedrig amplitudige Potenziale am Ende des QRS-Komplexes, so genannte Spätpotenziale, zu berechnen. Diese Informationen – meist in fünfminütige Abschnitte unterteilt – können später extrahiert und analysiert werden. Bei einer Subanalyse der
Patienten des MUSTT-Kollektivs (Tabelle 1) war der Nachweis von Spätpotenzialen mit einer erhöhten Inzidenz von ventrikulären Ereignissen assoziiert.
Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (EF) kann sowohl mittels Echokardiographie und Myokardszintigraphie nichtinvasiv bestimmt werden. Die Ventrikulographie stellt eine invasive, mit Kontrastmittel belastete Methode dar.
Bei Bestimmung der Baroreflexsensitivität (BRS) wird die Reaktion des Blutdrucks und der Herzfrequenz auf die Injektion von Phenylephrin untersucht. Der Wert für die BRS stellt die Steigung einer Regressionsgeraden des Blutdrucks mit der jeweiligen Herzfrequenz (beziehungsweise der Zykluslänge in ms) dar. Die Grafik 2 zeigt das Beispiel einer normalen und einer pathologischen Reaktion auf die Gabe von Phenylephrin.
Unter der Alternation der T-Welle (T-Wellen-Alternans) versteht man Veränderungen der T-Welle im Mikrovoltbereich unter Belastung. Diese sehr aufwendige Analyse erfordert einen erfahrenen Untersucher sowie speziell dafür gefertigte Elektroden, um die minimalen Spannungsschwankungen aufzeichnen und mittels eines komplexen Analysegerätes auch sinnvoll auswerten zu können. Ein Beispiel einer pathologischen Alterna-
tion der T-Welle ist in Grafik 3 darge-
stellt.
Nichtinvasive Risikostratifikation
Die am häufigsten für die Risikoabschätzung benutze Methode ist die Quantifizierung der Ejektionsfraktion (EF). In vielen Studien zur Überprüfung des Nutzens eines ICD gegenüber der konventionellen nicht elektrischen Therapie war die reduzierte EF ein wesentliches Einschlusskriterium (Tabelle 1). Diese reichte von 30 bis 40 Prozent. In einem gemischten Kollektiv, das heißt vor allem mit Patienten mit KHK und CMP, variierte die mittlere EF von 32 bis 46 Prozent. In einer Subanalyse hatten die Patienten mit schlechter EF ein erhöhtes Risiko für die Gesamtmortalität. Jedoch nimmt die Rate kardialer Ereignisse mit zunehmender EF ab.
In prospektiven Studien, die Patienten nach akutem Myokardinfarkt und erfolgreicher interventioneller Rekanalisation mit Langzeit-EKG evaluierten, lag die Inzidenz für eine nicht anhaltende ventrikuläre Tachykardie zwischen 9 und 10 Prozent (13). Das Vorhandensein einer nichtanhaltenden ventrikulären Tachykardie war jedoch nicht prädiktiv für die kardiale oder für die Gesamtmortalität.
Der prädiktive Wert einer eingeschränkten Herzfrequenzvariabilität in Kombination mit der Baroreflexsensitivität wurde in der ATRAMI-Studie („autonomic tone and reflexes after myocardial infarction“) untersucht (8). Die höchste Mortalität bei diesem Postinfarktkollektiv besaßen Patienten mit einer Standardabweichung aller Normalintervalle (SDNN) < 70 ms (relatives Risiko: 3,2) oder einer BRS < 3 ms pro mm Hg (relatives Risiko: 2,8). Die Kombination aus beiden Parametern erhöhte das Risiko ebenso wie die Reduktion der EF unter 35 Prozent (relatives Risiko: 3,9 beziehungsweise 4,7).
In einer anderen Untersuchung an 366 Postinfarktpatienten konnte eine eingeschränkte HRV die Mortalität jedoch nicht vorhersagen. Lediglich die zugrunde liegende Herzfrequenz zeigte eine signifikante Korrelation zur Gesamtmortalität nach 44 Monaten.
Bezüglich der Vorhersage der Mortalität bei eingeschränkter HRV wurde in einer Untersuchung an Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz nachgewiesen, dass eine HRV mit einen Anteil des niedrigen Frequenzspektrums (LFP) unter 13 ms2 mit einer erhöhten Mortalität nach drei Jahren assoziiert ist (9). Jedoch war bei diesem sehr belasteten Patientenkollektiv (mittlere EF von 24 Prozent, 50 Prozent mit KHK) der Anteil der Patienten mit einem LFP < 13 ms2 mit 25 Prozent gering.
Die Herzfrequenzturbulenz ist einer der neueren Parameter, welcher für die Vorhersage des Risikos bei Patienten nach einem Myokardinfarkt geeignet scheint. In einem Kollektiv von mehr als 1200 Patienten konnten Schmidt et al. zeigen, dass ein Fehlen der Beschleunigung der Herzfrequenz nach dem Auftreten einer ventrikulären Extrasystole im Langzeit-EKG eine schlechte Prognose impliziert (12). Besonders Patienten, bei denen beide Parameter positiv waren, wiesen eine hohe Gesamtmortalität auf. Diese aktuelle Einflussgröße konnte dann seine Vorhersagekraft insbesondere in Kombination mit einer reduzierten EF bei einer Sensitivität von 24 Prozent und einem positiven Vorhersagewert von 34 Prozent unter Beweis stellen.
Bei der Verwendung der Spätpotenziale wird nach dem enttäuschenden Ergebnis der CABG-patch-Studie (2) eher Zurückhaltung empfohlen. Durch die jüngsten Analysen aus der MUSTT-Studie gewinnt der Nachweis von positiven Spätpotenzialen (LP) wieder an Bedeutung.
Der wohl aktuellste Parameter für die Stratifikation – darüber hinaus mit einem hohen negativen Vorhersagewert einhergehend – ist der T-Wellen-Alternans (5). In einer Untersuchung waren Hohnloser et al. in der Lage, Patienten mit einem hohen Risiko – alle Patienten wiesen die Einschlusskriterien der MADIT-II-Studie (Tabelle 1) auf – genauer zu klassifizieren. Von den Patienten ohne pathologischem T-Wellen-Alternans erlitt keiner innerhalb eines Langzeitverlaufs von 24 Monaten ein Ereignis.
Diese Patienten besitzen somit ein geringeres Risiko, eine oft letal verlaufende ventrikuläre Tachyarrhythmie zu erleiden. Bei der Analyse des T-Wellen-Alternans bei Patienten nach akutem Myokardinfarkt lag die Inzidenz eines positiven Alternans bei 25 Prozent (14). In einem Postinfarktkollektiv mit niedriger EF gar bei 50 Prozent (6).
Fazit
Die nichtinvasive Risikostratifikation zur Vorhersage des plötzlichen Herztodes bei Patienten mit ischämischer Herzerkrankung wurde in den letzten Jahren um zahlreiche neue Parameter erweitert und verbessert. Jedoch ist das bekannte 24-h-Langzeit-EKG immer noch zeitgemäß. Es dient neben der Dokumentation ventrikulärer Arrhythmien auch der Aufzeichnung von RR-Intervallen. Aus diesen lassen sich dann mittels komplexen Verarbeitungsalgorithmen die Parameter der Herzfrequenzvariabilität und -turbulenz ermitteln. Weiterhin sind einige Aufzeichnungsgeräte in der Lage, aus fünfminütigen Intervallen Spätpotenziale zu berechnen. Die Analyse der Alternation der T-Welle unter Belastung ermöglicht nach aktueller Studienlage, Patienten mit einem hohen Risiko für das Auftreten einer lebensbedrohlichen Rhythmusstörung noch genauer zu klassifizieren. Auch die Auswertung der Baroreflexsensitivität, besonders bei Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz, erscheint durchaus vielversprechend.
Aufgrund der beschriebenen, zum Teil recht komplexen und zeitraubenden neuen Analysemethoden ist es berechtigt, zunächst das Langzeit-EKG und die Ejektionsfraktion zur Risikostratifikation heranzuziehen. Sollten sich aus diesen Befunden keine klaren Entscheidungsrichtlinien ergeben, so sollte in einem weiteren Schritt die Analyse von Herzfrequenzvariabilität und -turbulenz durchgeführt werden. Treten jedoch hierbei Fragen oder Probleme bei der Interpretation auf, sollte eine Überweisung an ein kardiologisches Schwerpunktzentrum erfolgen, um diese Schwierigkeiten zu beheben und die Risikostratifikation auszuweiten. Die Kooperation mit kompetenten Institutionen ermöglicht dem behandelnden Arzt, Patienten mit einem erhöhten individuellen Risiko bei klarem Überweisungsziel zu identifizieren und die spezifische Therapie einzuleiten. Besonders die Kombination von verschiedenen Risikoparametern hat die Möglichkeit eröffnet, ein hoch selektioniertes Patientenkollektiv zu identifizieren und den Patienten einer individuellen Behandlung zuzuführen.

Manuskript eingegangen: 11. 8. 2003, angenommen: 14. 8. 2003

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2003; 100: A 2878–2881 [Heft 44]

Literatur
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with implantable defibrillators in patients resuscitated from near-fatal ventricular arrhythmias. The antiarrhythmics versus implantable defibrillators (AVID) investigators. N Engl J Med 1997; 337: 1576–1583.
2. Bigger JT Jr.: Prophylactic use of implanted cardiac defibrillators in patients at high risk for ventricular arrhythmias after coronary-artery bypass graft surgery. Coronary artery bypass graft (CABG) patch trial investigators. N Engl J Med 1997; 337: 1569–1575.
3. Buxton AE, Lee KL, Fisher JD, Josephson ME, Prystowsky EN, Hafley G: A randomized study of the prevention of sudden death in patients with coronary artery disease. Multicenter unsustained tachycardia trial investigators. N Engl J Med 1999; 341: 1882– 1890.
4. Connolly SJ, Gent M, Roberts RS et al.: Canadian implantable defibrillator study (CIDS): a randomized trial of the implantable cardioverter defibrillator against amiodarone. Circulation 2000; 101: 1297– 1302.
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7. Kuck KH, Cappato R, Siebels J, Rüppel R: Randomized comparison of antiarrhythmic drug therapy with implantable defibrillators in patients resuscitated from cardiac arrest. The cardiac arrest study Hamburg (CASH). Circulation 2000; 102: 748–754.
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10. Moss AJ, Hall WJ, Cannom DS et al.: Improved survival with an implanted defibrillator in patients with coronary disease at high risk for ventricular arrhythmia. N Engl J Med 1996; 335: 1933–1940.
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12. Schmidt G, Malik M, Barthel P et al.: Heart-rate turbulence after ventricular premature beats as a predictor of mortality after acute myocardial infarction. Lancet 1999; 353: 1390–1396.
13. Schwab JO, Schmitt H, Coch M et al.: Results and significance of holter monitoring after direct percutaneous transluminal coronary angioplasty for acute myocardial infarction. Am J Cardiol 2001; 87: 466–469.
14. Schwab JO, Weber S, Schmitt H et al.: Incidence of T-wave alternation after acute myocardial infarction and correlation with other prognostic parameters: Results of a prospective study. Pacing Clin Electrophysiol 2001; 24: 957–961.
15. Zipes DP, Hellens HJJ: Sudden cardiac death. Circulation 1998; 98: 2334–2351.

Anschrift für die Verfasser:
Dr. med. Jörg O. Schwab
Medizinische Klinik und Poliklinik II
Universitätsklinikum Bonn
Sigmund-Freud-Straße 25, 53105 Bonn
E-Mail: joerg.schwab@ukb.uni-bonn.de

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