Einfluss der myokardialen Muskelmasse des univentrikulären Herzens auf die Belastbarkeit bei Patienten mit funktionell univentrikulärem Herz und Fontan-Operation

Summary.

Background:

The Fontan operation causes an acute decrease of volume overload of the univentricular heart followed by changes in ventricular geometry. The postoperative increase of myocardial mass-volume-index (MVI) may alter ventricular diastolic function. In this study, we analysed whether the increase in MVI and changes of the ventricular geometry have an effect on the decrease of the exercise capacity in patients with Fontan surgery.

Methods:

We examined the cardiopulmonary function of 24 patients with functional single ventricle and Fontan operation 3.63 ± 1.97 years after surgery (m = 14, w = 10, age: 14.57 ± 9.74 years) using a bicycle cardiopulmonary exercise testing. The parameters of exercise capacity and cardiopulmonary function were correlated with Magnetic Resonance Imaging (MRI) parameters such as the MVI, enddiastolic ventricular muscle mass (EDMM) und endsystolic volume (ESV).

Results:

The exercise capacity was 2.06 ± 0.54 W/kg (60.63 ± 15.75% of the norm) and VO₂max was 27.41 ± 8.87 ml/min/kg (60.91 ± 19.7% of the norm). There was a positive correlation of exercise capacity and VO₂max with ESV (r² = 0.2572, p = 0.033) and EDMM (r² = 0.2544, p = 0.024), but none with the MVI.

Conclusion:

Myocardial hypertrophy may influence the myocardial performance of the univentricular heart and thereby the physical performance in children and adults with Fontan circulation.

Zusammenfassung.

Die Fontan-Op bewirkt eine akute Volumenentlastung des univentrikulären Herzens mit konsekutiven Veränderungen der Ventrikelgeometrie. Die resultierende postoperative Zunahme des myokardialen Masse-Volumen-Index (MVI) kann die diastolische Funktion und Relaxation des univentrikulären Herzens beeinflussen. In dieser Studie wurde untersucht, ob die durch Magnetresonanztomographie (MRT) errechneten volumetrischen Parameter und mögliche Veränderungen in der Ventrikelgeometrie mit der chronischen Verminderung der Belastbarkeit bei Patienten mit Fontan-Op korrelierten.

Methodik:

Wir untersuchten die kardiopulmonale Belastbarkeit von 24 Patienten mit funktionell univentrikulärem Herz und erfolgter Fontan-Op im Abstand von 3,63 ± 1,97 Jahren nach Fontan-Op (m = 14, w = 10, Alter: 14,57 ± 9,74 Jahre) mittels einer Fahrrad-Spiroergometrie (Non-Steady-State-Belastung). Die Parameter der Belastung wurden mit den Werten für MVI, enddiastolische Muskelmasse (EDMM) und endsystolischem Ventrikelvolumen (ESV)—erhoben in einer zeitnah angefertigten MRT-Untersuchung—korreliert.

Ergebnisse:

Es wurde eine Leistung von 2,06 ± 0,54 W/kg (60,63 ± 15,75% der Norm) bzw. eine VO₂max von 27,41 ± 8,87 ml/min/kg (60,91 ± 19,7% der Norm) erreicht. Es bestand eine positive Korrelation der Belastungsmaxima mit ESV (r² = 0,2572, p = 0,033) und EDMM (r² = 0,2544, p = 0,024). Eine Korrelation mit dem MVI ließ sich jedoch nicht demonstrieren.

Schlussfolgerung:

Die myokardiale Hypertrophie kann die myokardiale Funktion des univentrikulären Herzens und dadurch auch die körperliche Leistung von Kindern und Erwachsenen mit Fontan-Zirkulation beeinflussen.