Feature Tracking im kardialen MRT: Alters- und ... · TR Repetition-Time 2-CH 2-Chamber View;...

Aus der Klinik und Poliklinik für Innere Medizin B (Direktor Prof. Dr. med. Stephan B. Felix)

der Universitätsmedizin der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

Feature Tracking im kardialen MRT: Alters- und geschlechtsspezifische

Referenzwerte für linksventrikulären Strain, Strain Rate, Velocity und

Displacement

Inaugural - Dissertation

zur

Erlangung des akademischen

Grades

Doktor der Medizin

(Dr. med.)

der

Universitätsmedizin

der

Ernst-Moritz-Arndt-Universität

Greifswald

2018

von: Mirjam Rupp

geb. am: 18.04.1987

in: Herbolzheim

1

Dekan: Prof. Dr. rer. nat. Max P. Baur

1. Gutachter: Prof. Dr. M. Dörr

2. Gutachter: Prof. Dr. F. Bamberg

(3. Gutachter:)

Ort, Raum: Greifswald, Seminarraum O-0.88 Klinik für Innere Medizin B

Tag der Disputation: 21.02.2019

2

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................................... 2

Abbildungsverzeichnis ................................................................................................................ 5

Tabellenverzeichnis .................................................................................................................... 6

Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................................... 7

1 Einleitung ............................................................................................................................ 8

1.1 Kardiale Funktionsparameter ...................................................................................... 8

1.2 Messmethoden für die regionale Wandbewegungsanalyse ..................................... 10

1.2.1 Echokardiographie ............................................................................................. 11

1.2.1.1 Tissue Doppler Imaging ............................................................................... 11

1.2.1.2 Speckle Tracking Imaging............................................................................ 11

1.2.1.3 3-D-Echokardiographie ............................................................................... 12

1.2.2 MRT .................................................................................................................... 13

1.2.2.1 Myocardial Tissue Tagging ......................................................................... 13

1.2.2.2 Feature Tracking (FT) .................................................................................. 14

1.2.3 Herzachsen ......................................................................................................... 15

1.2.4 Herzsegmente .................................................................................................... 16

1.3 Referenzwerte ........................................................................................................... 18

1.3.1 Vorstudien .......................................................................................................... 18

1.3.1.1 Echokardiografische Studien....................................................................... 19

1.3.1.2 FT-CMR-Studien .......................................................................................... 19

1.4 Ziele der vorliegenden Arbeit .................................................................................... 20

2 Methoden ......................................................................................................................... 22

2.1 Probanden ................................................................................................................. 22

2.1.1 Study of Health in Pomerania (SHIP) .................................................................. 22

2.1.2 Studienpopulation .............................................................................................. 22

3

2.1.3 Datenerhebung .................................................................................................. 23

2.1.4 Einschlusskriterien .............................................................................................. 23

2.1.5 Ausschlusskriterien ............................................................................................. 24

2.2 Bestimmung der kardialen Funktionsparameter ...................................................... 31

2.2.1 MRT .................................................................................................................... 31

2.2.2 Feature Tracking ................................................................................................. 32

2.2.3 Messmethode ..................................................................................................... 34

2.2.3.1 Training und Zertifizierung .......................................................................... 34

2.2.3.2 Durchführung der Messungen .................................................................... 35

2.2.3.3 Messung der regionalen Funktionsparameter des linken Ventrikels ......... 36

2.2.3.4 Export der Messwerte ................................................................................. 37

2.3 Statistische Auswertung ............................................................................................ 39

2.4 Reproduzierbarkeit .................................................................................................... 39

3 Ergebnisse ......................................................................................................................... 41

3.1 Basischarakteristik der Studienteilnehmer aufgeteilt nach Kammerblickwinkel ..... 41

3.2 Feature-Tracking-Referenzwerte ............................................................................... 45

3.2.1 Durchschnittswerte der geschlechtsabhängigen Wandbewegungsparameter

Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement ................................................................ 45

3.2.2 Altersabhängige Referenzwerte ......................................................................... 46

4 Diskussion ......................................................................................................................... 59

4.1 Diskussion der Methode ............................................................................................ 59

4.1.1 MRT-basierte Feature-Tracking-Analyse ............................................................ 59

4.1.2 FT-Parameter ...................................................................................................... 60

4.2 Referenzwerte ........................................................................................................... 61

4.2.1 Strain .................................................................................................................. 61

4.2.2 Strain Rate .......................................................................................................... 63

4

4.2.3 Velocity ............................................................................................................... 64

4.2.4 Displacement ...................................................................................................... 64

4.3 Diskussion der Unterschiede zu früheren Studien .................................................... 64

4.3.1 Studienpopulation und Ausschlusskriterien ...................................................... 64

4.3.2 Diskussion der möglichen Ursachen für die Geschlechtsunterschiede der

Referenzwerte sowie deren Entwicklung mit steigendem Alter ...................................... 67

4.3.3 Einflussfaktoren auf die Funktionsparameter .................................................... 73

4.4 Stärken und Schwächen ............................................................................................ 74

4.5 Ausblick ...................................................................................................................... 75

5 Zusammenfassung ............................................................................................................ 77

6 Eidesstattliche Erklärung ................................................................................................... 79

7 Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 80

8 Anhang .............................................................................................................................. 89

8.1 Anhang Abbildungsverzeichnis .................................................................................. 90

8.2 Fragen aus den computergestützten SHIP-Interviews .............................................. 91

8.3 Variablen aus medizinischer Untersuchung .............................................................. 97

8.4 Medikamente nach ATC-Code ................................................................................. 109

8.5 Liste aller Analyseparameter der Feature Tracking Software TomTec ................... 111

8.6 SOP: Durchführung der Messungen der Parameter in 2-CH, 4-CH und SAX ........... 117

8.6.1 Durchführung der Messungen ......................................................................... 117

8.6.1.1 Vorbereitende Schritte ............................................................................. 117

8.6.1.2 Messung der regionalen Funktionsparameter des linken Ventrikels ...... 119

8.6.2 Export der Messwerte ...................................................................................... 129

5

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Achsen im 2-Kammerblick ............................................................................................................................ 16

Abbildung 2 Achsen in der Kurzachse ............................................................................................................................... 16

Abbildung 3 Segmentmodelle .......................................................................................................................................... 17

Abbildung 4 Aufteilung der Segmente auf den Kammerblickwinkel. ................................................................................. 18

Abbildung 5 Flussdiagramm 2-Kammerblickwinkel .......................................................................................................... 28

Abbildung 6 Flussdiagramm 4-Kammerblickwinkel .......................................................................................................... 29

Abbildung 7 Flussdiagramm Kurzachse ............................................................................................................................ 30

Abbildung 8 Abgrenzung zwischen Endokard und Myokard in der Kurzachse ................................................................... 37

Abbildung 9 Ausschnitt der Exceltabelle der Firma TomTec für die Messwerte ................................................................. 38

Abbildung 10 Ausschnitt der Exceltabelle zum Import in die SHIP-Datenbank .................................................................. 39

Abbildung 11 Diagramme Strain ...................................................................................................................................... 55

Abbildung 12 Diagramme Strain Rate .............................................................................................................................. 56

Abbildung 13 Diagramme Velocity ................................................................................................................................... 57

Abbildung 14 Diagramme Displacement .......................................................................................................................... 58

6

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 CMR- Sequenzprotokoll der SHIP-2 und SHIP-Trend Probanden. ........................................................................ 31

Tabelle 2 Segmentzuordnung ASE und TomTec. ............................................................................................................... 33

Tabelle 3 Reproduzierbarkeit. .......................................................................................................................................... 40

Tabelle 4 Verteilung der Probanden auf die Kammerblickwinkel in den einzelnen Altersgruppen ..................................... 41

Tabelle 5 Basischarakteristik 2-CH ................................................................................................................................... 42

Tabelle 6 Basischarakteristik 4-CH ................................................................................................................................... 43

Tabelle 7 Basischarakteristik SAX ..................................................................................................................................... 44

Tabelle 8 Referenzwerte Strain Männer ........................................................................................................................... 47

Tabelle 9 Referenzwerte Strain Frauen ............................................................................................................................. 48

Tabelle 10 Referenzwerte Strain Rate Männer ................................................................................................................. 49

Tabelle 11 Referenzwerte Strain Rate Frauen. .................................................................................................................. 50

Tabelle 12 Referenzwerte Velocity Männer ...................................................................................................................... 51

Tabelle 13 Referenzwerte Velocity Frauen ....................................................................................................................... 52

Tabelle 14 Referenzwerte Displacement Männer ............................................................................................................. 53

Tabelle 15 Referenzwerte Displacement Frauen ............................................................................................................... 54

Tabelle 16 Zusammenfassung der signifikanten Ergebnisse für die Referenzwerte der Parameter Strain, Strain Rate,

Velocity und Displacement ............................................................................................................................................... 78

7

Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung Erklärung AA absolute accuracy

AHA American Heart Association

ANP Atrial natriuretisches Peptid

ASE American Society of Echocardiography

ATC Anatomisch-Therapeutisches- Klassifikationssystem

BMI Body-Mass-Index

BNP B-Typ natriuretisches Peptid

CMR Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging

CVD Cardiovascular Disease

CT Computed Tomography

DZHK Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung

EF Ejektionsfraktion

EKG Elektrokardiogramm

engl. englisch

ESC European Society of Cardiology

FT Feature Tracking

GFR Glomeruläre Filtrationsrate

HARP Harmonic Phase

HDL High-Density-Liporotein

ICC Intra-Class-Correlation

iPAT integrated Parallel Acquisition Techniques

KDIGO Kidney Disease Improving Global Outcomes

LDL Low-Density Lipoprotein

LVED linksventrikuläres enddiastolisches Volumen

LVEF linksventrikuläre Ejektionsfraktion

LVES linksventrikuläres endsystolisches Volumen

MCS-12 Mental-Component-Summary des SF-12

MDRD Modification of Diet in Renal Disease

MRT Magnetresonanztomographie

NT-proBNP N-terminales pro-B-typ natriuretisches Peptid

NYHA New York Heart Association

PCS-12 Physical-Component-Summary des SF-12

RAAS Renin-Angiotensin-Aldosteron-System

ROI Region of Interest

SAX Short Axis; Kurzachse

SD Standard Deviation

SF-12 Short Form-12 ( 12-Item Short Form Fragebogen)

SHIP Study of Health in Pomerania

SOP Standard Operating Procedure

SPAMM Spatial Modulation of Magnetization

SSFP Steady-State free Precession

TE Echo-Time

TR Repetition-Time

2-CH 2-Chamber View; 2-Kammerblick

4-CH 4-Chamber View; 4-Kammerblick

Einleitung

8

1 Einleitung

1.1 Kardiale Funktionsparameter

Um die Funktion des Herzens beurteilen zu können, gibt es verschiedene messbare Parameter.

Insbesondere die Beurteilung der myokardialen Funktion spielt dabei eine wichtige Rolle1.

Meistens wird die linksventrikuläre Funktion genutzt, um Rückschlüsse über die Herzfunktion

bzw. Herzleistung zu erlangen.

Ein häufig verwendeter Parameter ist die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF, %)2. Diese

berechnet sich folgendermaßen:

LVEF (%) = (Schlagvolumen/enddiastolisches Ventrikelvolumen) x 100

Sie gibt Informationen zur systolischen Funktion des linken Ventrikels und wird meistens zur

Einteilung der systolischen linksventrikulären Herzinsuffizienz benutzt und ist somit

ausschlaggebend für die jeweilige Therapie2. Nach der Amerikanischen Gesellschaft für

Echokardiographie (American Society of Echocardiography = ASE) lässt sich anhand der LVEF

die systolische Herzfunktion in vier festgelegte Grade einteilen2:

1. Normale Funktion: Männer: LVEF ≥52%; Frauen: LVEF ≥54%

2. Leichte Einschränkung : Männer: LVEF 41%-51%; Frauen LVEF 41%-53%

3. Mittelschwere Einschränkung: LVEF 30%-40%

4. Schwere Einschränkung: LVEF <30%

In der Praxis wird für die Einteilung der Herzinsuffizienz auch die Leitlinie der Europäischen

Gesellschaft für Kardiologie3 (European Society of Cardiology = ESC) benutzt, welche die

Herzinsuffizienz anhand der LVEF in Kombination mit Symptomen wie z.B. Belastungsdyspnoe

und erhöhte Werte der natriuretischen Peptide BNP (B-typ natriuretisches Peptid) bzw. NT-

proBNP (N-terminales pro-B-typ natriuretisches Peptid) in folgende drei Grade einteilt:

1. Herzinsuffizienz mit reduzierter EF (HFrEF; LVEF <40%)

2. Herzinsuffizienz mit mittelgradig reduzierter EF (HFmEF; LVEF 40% -49%)

3. Herzinsuffizienz mit noch erhaltener EF (HFpEF; LVEV≥ 50%)

Einleitung

9

Die LVEF besitzt eine niedrige Sensitivität in der Identifizierung kontraktiler

Beeinträchtigungen des Myokards, welche zuerst in den endokardialen Schichten beginnen4,5.

Ein weiterer Nachteil der LVEF ist, dass nur eine Aussage über die gesamte Funktion des linken

Ventrikels gemacht werden kann. Somit müssen größere Anteile der myokardialen Funktion

beeinträchtigt sein, bis Auswirkungen auf die LVEF festgestellt werden können6,7. Zudem

lassen sich keine Aussagen über regionale Funktionsunterschiede treffen8.

Daher ist es wichtig, Parameter zu finden, welche es ermöglichen, eine genauere und

idealerweise frühzeitigere Aussage über die myokardiale Funktion bzw. eine

Funktionsbeeinträchtigung des Herzens treffen zu können. Die Wandmotilitätsparameter

Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement ändern sich frühzeitig bei Pathologien des

Herzens und sind somit wichtige Frühmarker bei der Erkennung von Herzerkrankungen, häufig

sogar bevor erste klinische Symptome auftreten4. So ist z.B. in der Prognose der kardialen

Amyloidose der globale longitudinale Strain ein sensitiverer Parameter als die LVEF9. Als

weiteres Beispiel können durch Chemotherapeutika induzierte, ventrikuläre

Funktionsstörungen genannt werden. So konnten z.B. Fallah et al.10 nachweisen, dass

Veränderungen des longitudinalen Strain bei Patienten unter Trastzumab-Therapie

frühzeitiger Verschlechterungen der linksventrikulären Funktion anzeigen als die LVEF. Es wird

auch angenommen, dass die Messung des globalen Strain ein reproduzierbarerer Parameter

ist als die LVEF, welche sehr vom Untersucher abhängt11. Im folgenden Abschnitt soll näher

auf die Wandmotilitätsparameter zur Beurteilung der linksventrikulären Funktion

eingegangen werden.

Strain

Der Strain gibt die relative Längenänderung (Verkürzung/Verlängerung) während einer

Herzkontraktion in Bezug auf die Basislänge des Myokardiums in Ruhe an. Positive Werte

entstehen bei Verlängerung, negative bei Verkürzung. Die Einheit wird in Prozent (%)

angegeben. Es kann jedoch nicht zwischen aktiver und passiver Längenänderung

unterschieden werden12. Es wird zwischen dem Natural Strain und dem Lagrangian Strain

unterschieden. Der Natural Strain beschreibt die Längenänderung in jedem Moment der

Verkürzung oder Verlängerung und ist weniger von der Ausgangslänge abhängig. Der

Lagrangian Strain beschreibt die Längenänderung in Bezug auf die Ausgangslänge12. Im

klinischen Alltag wird der Lagrangian Strain benutzt.

Einleitung

10

Er wird nach der Formel: Strain (%): (L(t)-L(0))/L(0) berechnet2, wobei L(t) die Länge zum

Zeitpunkt t ist und L(0) die Länge zum Zeitpunkt 0. Da normalerweise die Längenänderung des

Myokardiums von der Enddiastole (L(0)) bis zur Endsystole (L(t)) gemessen wird, ergeben sich

für den longitudinalen und circumferentiellen Strain negative Werte, denn die Länge des

Myokardiums ist zum Zeitpunkt der Endsystole aufgrund der Kontraktion kürzer als zum

Zeitpunkt der Enddiastole. Um Verwirrung zu vermeiden, wurde darum für die Beschreibung

des Strain festgelegt, vom absoluten Zahlenwert auszugehen2.

Strain Rate

Die Strain Rate beschreibt die Längenänderung des Myokardes bzw. die Strain-Änderung pro

Zeiteinheit13. Die Einheit wird in 1/s angegeben. Die Strain Rate ist nicht konstant über die

Zeit, sondern variiert während der Verformung12. Es wird die durchschnittliche

Längenänderung der Herzkontraktion pro Sekunde gemessen, was bedeutet, dass über die

Längenänderung des Myokards einzelner Kontraktionsabschnitte, zum Beispiel den Anfang

der Kontraktionsbewegung oder deren Ende, keine Auskunft erhalten wird.

Velocity

Die Velocity ist die durchschnittliche Geschwindigkeit, mit welcher sich das Myokard verformt

und wird in cm/s angegeben. Die Velocity ist unabhängig von der Ausgangslänge des

Myokards.

Displacement

Als Displacement wird die Strecke der Verformung entlang der Hauptachsen bezeichnet. Die

Einheit ist mm. Das Displacement ist somit unabhängig von der Ausgangslänge14.

1.2 Messmethoden für die regionale Wandbewegungsanalyse

Man kann die Funktionsparameter entweder durch Echokardiographie mithilfe von Speckle

Tracking, Gewebe Doppler (Tissue Doppler) oder mittels 3-D-Echokardiographie erhalten oder

durch kardiales MRT (CMR) mithilfe des Myocardial Tagging oder Feature Tracking (FT). Alle

Methoden weisen jedoch Vor- und Nachteile auf. Im folgenden Abschnitt soll näher auf die

einzelnen Messmethoden und deren Vor- und Nachteile eingegangen werden.

Einleitung

11

1.2.1 Echokardiographie

1.2.1.1 Tissue Doppler Imaging

Bei dieser Methode handelt es sich um eine Form der Doppler Echokardiographie, bei welcher

ein spezieller Filter genutzt wird, sodass Signale mit hohen Amplituden und niedrigen

Geschwindigkeiten erfasst werden können15. Dadurch kann die Wandbewegung und die

Kontraktion des Myokards sichtbar gemacht werden. Durch Anwendung von gepulsten oder

Farb-Doppler-Geschwindigkeiten können einzelne Regionen und deren Funktion im Myokard

hervorgehoben werden15. Es wird die Gewebegeschwindigkeit gemessen. Tissue Doppler kann

durch verschiedene Ultraschalltechniken bestimmt werden, wie zum Beispiel durch gepulsten

Doppler, M-mode Doppler oder zweidimensionalen Farb-Doppler. Die gemessenen Werte

unterscheiden sich jedoch und können somit nicht miteinander verglichen werden. Ein

weiterer Nachteil ist, dass nur die Geschwindigkeit in einem lokalen Bereich direkt unter dem

Schallkopf dem ROI (Region of Interest) beurteilt werden kann, sich die Segmente aber in ihrer

Bewegung gegenseitig beeinflussen bzw. „mitziehen“. Dadurch kann ein in seiner Funktion

eingeschränktes, pathologisches basales Segment durch ein normokinetisches apikaler

liegendes Segment maskiert werden8.

1.2.1.2 Speckle Tracking Imaging

Als Speckle werden die Interferenzen und zufällig auftretenden Streuechos in

Ultraschallbildern bezeichnet. Die Streuechos erzeugen den sogenannten Speckle Noise,

fehlerhafte Strukturen, welche die räumliche Auflösung und Kontrastauflösung im

Ultraschallbild reduzieren. Dies bewirkt das typische, leicht körnig wirkende Ultraschallbild.

Dieses Speckle folgt der Myokardbewegung und erzeugt dadurch ein Muster. Jede Region im

Myokard hat ein charakteristisches Muster, welches durch die Streuung der Ultraschallwellen

erzeugt wird. Hierdurch kann die Bewegung in einer bestimmten Region während der

Kontraktion von Bild zu Bild verfolgt werden. Diese Methode ist dadurch weniger

winkelabhängig als das Tissue Doppler Imaging16. Jedoch kann diese Methode nicht bei allen

Patienten angewendet werden, da sie sehr von der Auflösung und der Anzahl der einzelnen

Bilder abhängt. Wenn es zu wenige Bilder pro Zeiteinheit sind, dann ist die Speckle-

Abweichung zwischen den Frames zu groß, um noch eine genaue Aussage über die Änderung

treffen zu können17.

Einleitung

12

1.2.1.3 3-D-Echokardiographie

Vor einigen Jahren wurde die 3-D-Echokardiographie entwickelt. Dies ist eine

Weiterentwicklung der 2-D-Echokardiographie und basierte zunächst auf der Rekonstruktion

von 2-D-Bilddatensätzen. Dabei werden räumliche Bilddatensätze erzeugt, welche eine

genauere Beurteilung von Oberflächen und Strukturen ermöglichen. Zusätzlich erlaubt diese

Technik die Beurteilung geometrischer Räume (Volumetrie), was mittels 2-D-Techniken nur

über Vereinfachung und Schätzungen und mit ungenauerem Ergebnis möglich war18.

Ausgehend von Atmungs- und EKG-getriggerten 2-D-Bilddateien kann im Nachhinein ein 3-D-

Datensatz rekonstruiert werden. Dies nimmt jedoch einige Zeit in Anspruch und benötigt

spezielle Zusatzgeräte und Programme. Nachteilig ist die Beeinflussung von

Herzrhythmusstörungen bzw. Arrhythmien. Von Vorteil ist eine bessere räumliche Auflösung,

wenn aus genug Schnittebenen rekonstruiert werden kann19.

Durch Entwicklung neuer Ultraschallkopftechnologien wurde schließlich die Echtzeit-3-D-

Echokardiographie, auch 4-D-Echokardiographie genannt, entwickelt. Diese ermöglicht es,

direkt während der Untersuchung 3-D-Bilddaten zu erzeugen. Dies wird durch eine andere

Ausrichtung der Ultraschallelemente innerhalb des Ultraschallkopfes möglich. Vorteil der

Echtzeit-3-D-Echokardiographie ist die Unabhängigkeit von Arrhythmien20.

In vergleichenden Studien mit CMR wurde das linksventrikuläre Volumen systematisch

unterschätzt. Dies liegt an der begrenzten zeitlichen Auflösung. Deswegen kann die exakte

Endsystole und Enddiastole nicht genau definiert werden. Auch kann die Herzspitze (Apex)

meist nicht sicher dargestellt und beurteilt werden, da aufgrund der oft tangentialen

Ausbreitung der Ultraschallwellen häufig nur die basalen und medialen Anteile des Ventrikel

dargestellt werden können21–23.

Eine Studie24, welche die 2-D- und Echtzeit-3-D-Echokardiographie sowie CMR verglich,

konnte zeigen, dass die Echtzeit-3-D-Echokardiographie in Bezug auf die Volumenmessung des

rechten Ventrikels keine Vorteile gegenüber der 2D-Echokardiographie in Form des Tissue

Doppler Imaging brachte. Die Ergebnisse aus der 2-D-Echokardiographie und des CMR

korrelierten besser miteinander als die Ergebnissen der Echtzeit-3-D-Echokardiographie mit

dem CMR. CMR schätzte das Volumen des rechten Ventrikels am genauesten und mit der

höchsten Reproduzierbarkeit.

Einleitung

13

Nachteile der Echtzeit-3-D-Echokardiographie sind die Beeinflussung der Messung durch die

Atembewegungen des Patienten sowie ebenfalls die Begrenzung auf den ROI24.

Zusammenfassend sind die Nachteile der echokardiographischen Bestimmung der

Wandmotilitätsparameter: (1) Die Messungen sind immer nur in einer Ebene, in der Richtung

der Ultraschallwelle, möglich. Somit erhält man nur die Information über eine Region (ROI)

und nicht von allen Achsen. (2) Es kommt außerdem auf die Ausrichtung des Ultraschallkopfes

an, welche Ebene bzw. Achse gemessen wird. Deswegen muss der Ultraschallkopf immer

senkrecht zu den Herzachsen aufgesetzt werden und nicht schräg, was jedoch während der

Herzkontraktion und der damit verbundenen Deformierung schwierig ist. Es muss zudem

immer beachtet werden, dass auch andere Strainkomponenten in die gemessenen Werte

miteinwirken12. (3) Die Abhängigkeit der Untersuchungsergebnisse von der jeweiligen Technik

und Erfahrung des Untersuchers ist ein weiterer Nachteil13. (4) Atembewegungen oder

Arrhythmien bei EKG-getriggerten Untersuchungstechniken können die Messung ebenfalls

beeinflussen24.

1.2.2 MRT

1.2.2.1 Myocardial Tissue Tagging

Bis zum heutigen Zeitpunkt ist CMR der Goldstandard für die Messung der regionalen

Funktionsparameter Strain, Strain Rate, Velocity, Displacement und der LVEF. Beim

Myocardial Tissue Tagging werden die Myokardbewegungen anhand sogenannter Marker

(engl. tags) verfolgt (engl. tagging). Diese Tags werden im Gewebe durch lokale Störungen der

Magnetisierung mit selektiver Hochfrequenzsättigung erzeugt. Dafür wird die Ebene der

erzeugten Marker senkrecht zur Bildebene erzeugt. Durch diese ungleiche Magnetisierung

entsteht eine Signaldifferenz zwischen den „Tagged“-Regionen und den „Non-tagged“-

Regionen. Die Bewegung, welche zwischen dem Zeitpunkt des „Tagging“ und dem Zeitpunkt

der Bildaufnahme entsteht, erscheint als Bereich unterschiedlicher Signalintensität, welche

als dunkle Linien wahrgenommen werden können25. Diese kreierte Störung persistiert für die

Dauer eines Herzzyklus und bildet einen sichtbaren Marker, welcher sich mit der

Myokardbewegung mitbewegt26. Durch Weiterentwicklung dieser Technik (Spatial

Modulation of Magnetization = SPAMM) können zur räumlichen Darstellung in einem Gitter

Tags in zwei senkrecht zueinanderstehenden Ebenen miteinander kombiniert werden13,27.

Durch die Nutzung der multi-planaren Möglichkeiten des CMR ist es möglich, Tags in der Kurz-

Einleitung

14

oder Längsachse zu verfolgen und damit auch den Strain dreidimensional zu erfassen. Um die

myokardiale Verformung während des Herzzyklus verfolgen zu können und diese einzelnen

Abschnitten zuordnen zu können, wird sie EKG-getriggert erstellt. Da die visuelle Verfolgung

und Messung der Tags sehr von der Bildqualität und dem Untersucher abhängt, wurden

verschiedene Techniken entwickelt, um dies zu quantifizieren und somit objektiver zu

machen. Die häufigste Technik basiert auf der HARP-(Harmonic Phase-)Methode. Sie ist

weitestgehend automatisiert und somit die Analysezeit und der Untersuchereinfluss begrenzt.

Bei dieser Methode wird die Bewegung der „Tagged“-Bilder analysiert, indem die Harmonic

Peaks in der Hauptfrequenz des Bildes gefiltert werden. Daraus wird eine Karte der Bewegung

errechnet, indem die Phasenänderung verfolgt wird. Es können sowohl einzelne Tags als auch

ganze myokardiale Segmente verfolgt werden. Dadurch erhält man den regionalen Strain28,29.

Es kann jedoch bei den am verbreitetsten eingesetzten 1,5 Tesla MRT-Geräten nur der

systolische Teil des Herzzyklus beurteilt werden, da bei der enddiastolischen Erschlaffung die

Tag-Linien bereits abgeschwächt und somit schlechter messbar sind13. Bei den stärkeren 3

Tesla MRT-Geräten kann diese Tag-Abschwächung reduziert werden und somit auch die

Diastole getagged werden13. Ein weiterer Nachteil ist die zeitliche Auflösung im Bereich von

15-20 ms, welche zwar ausreicht, um das Maximum des Strain (Peak Strain) während der

Systole zu messen, aber für schnellere kardiale Bewegungen wie zum Beispiel bei der

frühdiastolischen Füllung oder Auswurfphase nicht mehr ausreichend ist26. Weitere Nachteile

sind die Benötigung einer zusätzlichen Software und spezieller Bildsequenzen, wodurch die

Auswertung nicht bei bereits angefertigten Standard-MRT-Daten möglich ist sowie ein

erhöhter Zeitaufwand30.

1.2.2.2 Feature Tracking (FT)

FT wurde ursprünglich für die Echokardiographie entwickelt und basierte auf einer

Kombination des Speckle Tracking mit dem Tracking der Gewebe-Blut-Grenze während eines

Herzzyklus, dem Velocity Vector Imaging31. Diese Methode wurde zur Anwendung für das

CMR weiterentwickelt. Dabei wird vom Untersucher die Grenze (engl. feature) zwischen

Endokard und Myokard manuell festgelegt und ihre Bewegung während eines Herzzyklus

automatisch von der Analysesoftware anhand von Signalunterschieden über mehrere

aufeinanderfolgende Bildsequenzen verfolgt (Tracking). Die Signalunterschiede werden durch

Gewebeunterschiede im Myokard oder andere anatomische Strukturen ausgelöst. Die Werte

Einleitung

15

werden dann anhand des Unterschiedes der Grenzen zwischen den einzelnen Bildern im

Vergleich zur ursprünglich festgelegten Grenze berechnet32. Es können die Standard-Bilder

nach Cine Steady-state free Precession (SSFP) benutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass keine

zusätzlichen, speziellen Sequenzen angefertigt werden müssen wie z.B. beim Myocardial

Tagging. Dadurch kann FT auch auf schon bereits angefertigte SSFP-CMR-Bilddaten

angewendet werden33.

1.2.3 Herzachsen

Echokardiographisch sowie mittels CT oder MRT wird das Herz üblicherweise aus

verschiedenen Schnittebenen dargestellt: im 2-, 3- und 4-Kammerblick sowie in der Kurzachse.

Im 2-Kammerblick (2-Chamber View = 2-CH) sind der linke Ventrikel und der linke Vorhof zu

sehen, im 3-Kammerblick (3-Chamber View = 3-CH) zusätzlich proximale Anteile der Aorta

aszendens, im 4-Kammerblickwinkel (4-Chamber View = 4-CH) sind alle vier Herzkammern

abgebildet. Die Kurzachse (Short Axis = SAX) ist ein Querschnitt durch den linken Ventrikel

sowie den linken Vorhof. Je nachdem, welchen Blickwinkel man auswertet, können die

Funktionsparameter Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement in unterschiedlichen

Achsen gemessen werden. Im 2-, 3- und 4-CH können die longitudinale Achse, von Herzspitze

zur Herzbasis oder die transversale Achse, welche senkrecht zur longitudinalen Achse steht,

gemessen werden (siehe Abbildung 1). In der Literatur kann die transversale Achse auch als

radiale Achse bezeichnet werden. In der Kurzachse können die radiale Achse von endokardial

nach epikardial und die circumferentielle Achse, welche tangential zum Epikardium verläuft,

gemessen werden (siehe Abbildung 2). Eine Verlängerung entlang der Achsen wird in positiven

Werten angegeben, eine Verkürzung bzw. Kontraktion in negativen Werten12,34.

Einleitung

16

Abbildung 1 Achsen im 2-Kammerblick(eigene Abbildung)

Abbildung 2 Achsen in der Kurzachse (eigene Abbildung)

1.2.4 Herzsegmente

Um das Herz, insbesondere den linken Ventrikel, besser einteilen zu können, haben die ASE

und die Europäische Vereinigung für Herz-Kreislauf-Bildgebung (European Association of

Cardiovascular Imaging) eine Leitlinie für die Einteilung des linken Ventrikels erstellt, die

Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults2.

Einleitung

17

Darin wird der Ventrikel in drei Regionen eingeteilt: basal, mid und apical. Diese Regionen

werden wiederum in Segmente unterteilt. basal in jeweils sechs Segmente, mid ebenfalls in

jeweils sechs Segmente und apical in vier Segmente, insgesamt 16 Segmente. Beim 17-

Segmentmodell kommt noch der Apex als 17. Segment dazu. Beim 18-Segmentmodel wird die

apikale Region in insgesamt sechs Segmente unterteilt (siehe Abbildung 3).

Alle Modelle:1. basal anterior2. basal anteroseptal3. basal inferoseptal4. basal inferior5. basal inferolateral6. basal anterolateral7. mid anterior8. mid anteroseptal9. mid inferoseptal10. mid inferior11. mid inferolateral12. mid anterolateral

16- und 17-Segment-Modell:13. apikal anterior14. apikal septal15. apikal inferior16. apikal lateral

17- Segment-Modell:17. Apex

18-Segment-Modell:13. apikal anterior14. apikal anteroseptal15. apikal inferoseptal16. apikal inferior17. apikal inferolateral18. apikal anterolateral

Abbildung 3 Segmentmodelle, nach der aktuellen Leitlinie der“ Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in

adults“ 2. (Lang et al.2Erlaubnis zur Veröffentlichung/Reproduktion ist erteilt)

Einleitung

18

In der folgenden Abbildung 4 sind die Segmente auf den jeweiligen Kammerblickwinkel

aufgeteilt.

Abbildung 4 Aufteilung der Segmente auf den Kammerblickwinkel. 2-Kammerblick (2-CH), 4-Kammerblick (4-CH), 3-

Kammerblick (3-CH). Abbildung wurde verändert, Original aus Lang et al.2(Erlaubnis zur Veröffentlichung/Reproduktion ist

erteilt)

1.3 Referenzwerte

Im vorangehenden Abschnitt wurden die einzelnen Wandbewegungsparameter bereits

vorgestellt und ihre Vorteile gegenüber der LVEF dargestellt. Um ihre Aussagekraft zu stärken

und eine bessere Einschätzung der kardialen Funktion im Hinblick auf kardiale Erkrankungen

zu erlangen, ist es wichtig, Referenzwerte der Parameter von herzgesunden Menschen zum

Vergleich zu haben.

1.3.1 Vorstudien

Es gibt bereits mehrere Studien, welche mittels FT die linksventrikuläre Funktion mithilfe der

Parameter Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement stratifiziert nach Geschlecht und

unterteilt in verschiedene Altersgruppen quantifiziert haben. In einigen Arbeiten wurden auch

erste Versuche zur Erstellung von Referenzwerten für diese Parameter durchgeführt. FT

wurde dabei entweder bei echokardiographischen Bilddaten als Speckle-Tracking oder den

SSFP-Cine-MRT-Bildern angewendet.

Einleitung

19

1.3.1.1 Echokardiografische Studien

Framingham Heart Study35 aus dem Jahr 2013:

In Rahmen der Framingham Heart Study wurden erstmals rein echokardiographisch

erworbene Referenzwerte für den longitudinalen und transversalen Strain im 2-CH und 4-CH

sowie den circumferentiellen und radialen Strain in der SAX erstellt. Es wurde die FT-Software

„TomTec Imaging Systems“ (Unterschleißheim, Deutschland) verwendet. Bei dieser Studie

handelte es sich um eine populationsbasierte Kohortenstudie. Für die Analyse wurden Daten

von 738 gesunden Personen (263 Männer und 475 Frauen) verwendet und Referenzwerte für

den Strain getrennt nach Geschlecht und 10-Jahres-Altersgruppen zwischen 45 und 84 Jahren

erstellt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Quantilregression. Die Parameter Strain

Rate, Velocity und Displacemet wurden dabei nicht untersucht.

1.3.1.2 FT-CMR-Studien

Studie von Andre et al.32 aus dem Jahr 2015:

Im Rahmen dieser Studie aus Heidelberg wurden erste Ergebnisse für alters- und

geschlechtsspezifische Unterschiede des Strain und der Strain Rate mittels FT-CMR bestimmt.

Für die Analyse wurde die FT-Software „TomTec Imaging Systems“ (Unterschleißheim,

Deutschland) verwendet, sowie das 16-Segmentmodel der ASE angewendet2. Gemessen

wurden der longitudinale Strain und die longitudinale Strain Rate, jeweils endokardial und

myokardial im 2-CH, 3-CH und 4-CH. In der SAX wurden der circumferentielle Strain und die

Strain Rate jeweils epikardial und myokardial sowie der radiale Strain und die radiale Strain

Rate untersucht. Beim Probandenkollektiv handelte es sich um eine relativ kleine Stichprobe

von 150 Freiwilliger (Convenience Sample) mit jeweils n = 25 Männern und Frauen in jeder der

drei Altersgruppen: jung (21-40 Jahre); mittelalt (41-54 Jahre) und alt (55-71 Jahre). Es wurden

keine Referenzwerte zur Velocity und zum Displacement sowie zur transversalen Achse des 2-

CH, 3-CH und 4-CH bestimmt. Zudem wurde die Signifikanz der Altersentwicklung (p for trend)

der Parameter nicht nach Geschlecht und Kammerblickwinkel getrennt untersucht.

Studie von Augustine et al.33 aus dem Jahr 2013:

In dieser Studie wurden zur Erstellung der Referenzwerte die CMR-Methoden Myocardial

Tagging und FT-CMR miteinander verglichen. Für die Analyse wurde die FT-Software „TomTec

Imaging Systems“ (Unterschleißheim, Deutschland) sowie das 16-Segmentmodell der ASE2

Einleitung

20

verwendet. Es wurden nach Geschlecht getrennte Referenzwerte für den Strain, die Strain

Rate, die Velocity und das Displacement jeweils in der longitudinalen Achse ohne Angabe des

genutzten Kammerblickwinkels und in der circumferentiellen sowie radialen Achse in der SAX

ermittelt. Die Stichprobe bestand aus 145 freiwilligen Probanden (Convenience Sample) (54

Männer, 91 Frauen) in der Altersgruppe 29,7 Jahre ± 7,6. Somit konnte in dieser Studie keine

Aussage über die Veränderung der Parameter mit ansteigendem Alter gemacht werden sowie

zu den Werten der Parameter in der transversalen Achse. Zudem wurden keine Referenzwerte

getrennt nach Kammerblickwinkel untersucht.

Studie von Taylor et al.36 aus dem Jahr 2015:

Im Rahmen dieser Studie wurden insgesamt 100 gesunde Freiwillige (Convenience Sample),

jeweils 50 Männer und Frauen im Alter von 20-70 Jahre, unterteilt in fünf Zehn-

Jahresintervalle, untersucht. Dabei wurden globale Werte für die Parameter Strain und Strain

Rate jeweils in der longitudinalen und circumferentiellen Achse aus der SAX (jeweils

endokardial und epikardial) sowie in der radialen Achse aus der SAX ermittelt. Für die

Auswertung wurde die FT-Software „TomTec Imaging Systems“ (Unterschleißheim,

Deutschland) sowie das 16-Segmentmodell der ASE2 verwendet. Es wurden somit nicht die

Velocity und das Displacement untersucht und keine Referenzwerte getrennt nach

unterschiedlichem Kammerblickwinkel ermittelt. Ebenfalls wurde die Veränderung der

Parameter mit zunehmendem Alter nicht nach Geschlecht getrennt untersucht.

Demnach wurde bisher noch keine Studie veröffentlicht, welche geschlechtsspezifische FT-

CMR-Referenzwerte für den Strain, die Strain Rate, die Velocity und das Displacement in der

longitudinalen und transversalen Achse im 2-CH und 4-CH sowie in der radialen und

circumferentiellen Achse in der SAX über eine weite Altersspanne an einem

bevökerungsbasierten Probandenkollektiv erstellt hat.

1.4 Ziele der vorliegenden Arbeit

Die vorliegende Studie wurde anhand von Daten der Study of Health in Pomerania (SHIP) im

Rahmen eines Projektes des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) an der

Universitätsmedizin Greifswald durchgeführt.

Einleitung

21

Ziel dieser Studie war die Bestimmung von Referenzwerten mithilfe von FT für die Parameter

Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement im CMR anhand einer bevölkerungsbasierten

sehr gut phänotypisierten Stichprobe.

Die Referenzwerte sollten dabei

- altersabhängig und

- geschlechtsspezifisch

für den 2- und 4-CH in jeweils der longitudinalen und transversalen Achse sowie für die SAX in

der cirumferentiellen und radialen Achse ermittelt werden.

Da zu Beginn unserer Studie im Frühjahr 2013 die Framingham Heart Study 35 (siehe Kapitel

1.3.1.1) die einzige Studie war, die bereits Referenzwerte an einer populationsbasierten

Kohorte erstellt hatte, orientierten wir unsere Studie an deren Studiendesign und Methode.

Methoden

22

2 Methoden

2.1 Probanden

2.1.1 Study of Health in Pomerania (SHIP)

Die Probanden für die vorliegende Studie wurden im Rahmen der SHIP eingeladen,

teilzunehmen. Dabei handelt es sich um eine populationsbasierte Kohortenstudie, welche

vom Institut of Community Medicine sowie zahlreichen Kliniken und Instituten der

Universitätsmedizin Greifswald durchgeführt wird. Die Studienteilnehmer stammen alle aus

der Region Nord-Ostvorpommern mit den Kreisen Ost- und Nordvorpommern sowie aus den

kreisfreien Städten Greifswald und Stralsund ohne die Inseln Rügen und Usedom in

Mecklenburg-Vorpommern37. Ziel von SHIP ist es zum einen, die Prävalenz und Inzidenz

häufiger Risikofaktoren, Erkrankungen und ihre subklinischen Vorstufen zu erfassen und die

Mortalität und Morbidität der Bevölkerung Ostvorpommerns im Vergleich zur restlichen

deutschen Bevölkerung herauszufinden. Zum anderen soll der Zusammenhang von

Risikofaktoren und dem möglichen Auftreten von subklinischen Auffälligkeiten und

Erkrankungen näher untersucht werden37.

Im Rahmen von SHIP wurden bisher zwei unabhängige Kohorten rekrutiert. Für die erste

Kohorte (SHIP-0) wurden in den Jahren 1997-2001 insgesamt 4308 Erwachsene untersucht

und diese in drei Follow-up-Untersuchungen für SHIP-1 (2002-2006 n = 3300), SHIP-2 (2008-

2012 n = 2333) und SHIP-3 (2014-2017 n = 1718) im Abstand von ca. fünf Jahren erneut

eingeladen und untersucht. Die Stichprobe der Studienteilnehmer für SHIP-0 wurde in einer

stratifizierten-zweistufigen Cluster-Methode, angelehnt an die MONICA/KORA Studie38,

ausgewählt. In zwei Schritten wurden von insgesamt 212157 Einwohnern 7008 Probanden im

Alter von 20-79 Jahren, aufgeteilt in 292 je Geschlecht in jedem der zwölf Fünf-

Jahresalterintervalle aus dem Einwohnermelderegister ausgewählt37,39,40.

Für die zweite Kohorte (SHIP-Trend-0) wurden von 2008-2012 insgesamt 4422 Teilnehmer im

Alter von 20-79 Jahre rekrutiert und untersucht. Das erste Fünf-Jahres-Follow-up (SHIP-Trend-

1) wurde 2014 begonnen37.

2.1.2 Studienpopulation

Die Probanden für die vorliegende Studie wurden aus den Teilnehmern von SHIP-2 (n= 2333)

und SHIP-Trend-0 (n = 4420) ausgewählt, da im Rahmen dieser Erhebungen erstmalig ein

Methoden

23

freiwilliges Ganzkörper-MRT mit kardialem MRT-Modul angeboten wurde. Es nahmen

insgesamt 3077 Probanden am Ganzkörper-MRT-Modul teil. Davon konnten unter

zusätzlicher Teilnahme am kardialen MRT-Modul insgesamt 1155 auswertbare kardiale MRT-

Datensätze für den 2-CH, 1153 für den 4-CH und 1177 für die SAX gewonnen werden41.

2.1.3 Datenerhebung

Die Daten für SHIP und SHIP-Trend wurden durch trainierte und zertifizierte Untersucher der

Universitätsmedizin Greifswald erhoben. Eine stabile Datenqualität wurde durch

kontinuierliches Qualitätsmonitoring und Qualitätskontrolle gewährleistet37,39,40.

Es lagen zu allen teilnehmenden Probanden Daten aus folgenden Untersuchungen vor40:

Fragebogen zum Selbstausfüllen zu Gesundheit und Risikofaktoren

Computergestütztes Interview mit Medikamentenanamnese

Medizinische Untersuchungen aus den Bereichen

o Somatometrie (z.B. Größe, Gewicht, BMI)

o SHIP-2 und SHIP-Trend-0: Ganzkörper-MRT, CMR-Modul

o Laborchemische Untersuchungen (z.B. Blutuntersuchung, Urinuntersuchung)

o Apparative Untersuchungen (z.B. EKG, Echokardiographie, Blutdruckmessung)

Für die aktuelle Studie wurden Daten aus dem computergestützten Interview, der

Somatometrie, der Blutdruckmessung, der Echokardiographie, dem 12-Kanal-EKG, dem CMR

sowie aus der laborchemischen Untersuchung verwendet.

Eine Auflistung aller Fragen des computergestützten Interviews, welche für diese Analyse

benutzt wurden, sind dem Anhang (siehe Anhang Kapitel 9.2.) zu entnehmen. Im Rahmen des

computergestützten Interviews wurden zusätzlich die Medikamente, welchen von den

Probanden eingenommen wurden erhoben und nach ATC-Code42 sortiert (siehe Anhang

Kapitel 9.4). Eine Auflistung aller verwendeten Variablen aus den medizinischen

Untersuchungen (EKG, Echokardiographie, Blutuntersuchung, Blutdruckmessung,

Somatometrie) sowie deren Ablauf der Messung, ist dem Anhang (siehe Anhang Kapitel 9.3)

zu entnehmen.

2.1.4 Einschlusskriterien

Es musste ein kardiales MRT von jedem Studienteilnehmer vorliegen sowie die Parameter aus

dem computergestützten Interview und der medizinischen Untersuchung, welche zur

Methoden

24

Definition unserer Ausschlusskriterien benötigt wurden. Der genaue Wortlaut der Fragen des

computergestützten Interviews sowie eine Auflistung aller benötigten Parameter aus den

Untersuchungen sind dem Anhang zu entnehmen (siehe Anhang Kapitel 9.2-9.4).

2.1.5 Ausschlusskriterien

Für die Erstellung der Referenzwerte wurden ausschließlich Probanden ausgewählt, welche

keine Erkrankungen hatten, die das kardiovaskuläre System beeinflussen könnten.

Im folgenden Abschnitt werden diese Ausschlusskriterien detailliert erläutert. In den

Abbildungen 5-7 ist die Reihenfolge, in welcher die Ausschlusskriterien angewendet wurden,

in Flussdiagrammen für den jeweiligen Kammerblickwinkel dargestellt. Diesen ist ebenfalls die

genaue Anzahl zu entnehmen, wie viele Probanden durch jedes einzelne Ausschlusskriterium

für unsere Analyse nicht mehr zur Verfügung standen und wie viele Probanden nach

Anwendung aller Ausschlusskriterien schließlich für die Analyse übrig blieben.

Reduzierte Nierenfunktion

Da aufgrund einer Kontrastmittelgabe nur Probanden mit einer GFR ≥ 60 ml/min nach MDRD

(Modification of Diet in Renal Disease) für das kardiale MRT-Modul zugelassen werden

konnten41, wurden alle Probanden mit einer GFR ≤ 60 ml/min von vornherein von der Analyse

ausgeschlossen.

Hypertonie

Es wurden alle Probanden mit einer diagnostizierten arteriellen Hypertonie (systolisch≥ 140

mmHg; diastolisch≥ 90 mmHg) oder der Einnahme antihypertensiver Medikation nach den

ATC-Code-Klassen42 C02, C03, C04, C07, C08 und C09 ausgeschlossen. Dies wurde anhand des

computergestützten Interviews und der Blutdruckmessung festgestellt.

Lipidsenkende Medikation

Alle Probanden, welche lipidsenkende Medikamente der ATC-Code-Klasse42 C10 einnahmen,

wurden von der Analyse ausgeschlossen.

Diabetes mellitus

Es wurden alle Probanden ausgeschlossen, welche im computergestützten Interview

angegeben haben, an einem diagnostizierten Diabetes mellitus erkrankt zu sein. Weiterhin

Methoden

25

wurden alle Teilnehmer ausgeschlossen, die in der laborchemischen Blutuntersuchung einen

HbA1c ≥ 6,5% aufwiesen bzw. antidiabetische Medikamente der ATC-Code-Klasse- 42 A10

einnahmen.

Klappenvitien

Es wurden alle Probanden mit diagnostizierten Klappenvitien ≥ Grad 2 ausgeschlossen. Die

Befunde stammen aus der Echokardiographie im Rahmen der SHIP-2 und SHIP-Trend

Untersuchungen.

Folgende Klappenvitien wurden ausgeschlossen:

Aortenstenose, Aorteninsuffizienz

Mitralklappenstenose, Mitralklappeninsuffizienz

Maligne Tumorerkrankung

Alle Probanden, die im Interview angegeben hatten, jemals an einer malignen

Tumorerkrankung gelitten zu haben, wurden von der Analyse ausgeschlossen. Da einerseits

die Therapie einer Krebserkrankung wie beispielsweise eine Chemotherapie Einfluss auf die

Herzfunktion haben kann43, andererseits können sich Metastasen im Herzen bilden44, welche

Einfluss auf die kardiale Funktion haben können45.

Kardiovaskuläre (Vor-)Erkrankungen (CVD)

Unter dem Ausschlusskriterium CVD wurden folgende Erkrankungen zusammengefasst:

Herzinfarkt


angegeben haben, bereits einen Herzinfarkt gehabt zu haben bzw. die im EKG Zeichen eines

anterioren oder inferioren Myokardinfarkts entsprechend der Minnesotakriterien46

aufwiesen.

Herzoperation oder Herztransplantation


angegeben haben, jemals am Herzen operiert worden zu sein.

Methoden

26

Apoplex


angegeben haben, einen von einem Arzt diagnostizierten Schlaganfall gehabt zu haben.

Gerinnungsbeeinflussende Medikamente

Es wurden alle Probanden ausgeschlossen, welche gerinnungshemmende Medikamente oder

Thrombozytenaggregationshemmer gemäß der ATC-Code-Klasse42 B01 einnahmen.

Symptomatische Herzinsuffizienz

Es wurden alle Probanden von der Analyse ausgeschlossen, die im Interview Symptome

angegeben haben wie Dyspnoe, Orthopnoe und/oder geschwollene Beine am Abend sowie

Nykturie, in Kombination mit einer LVEF ≤ 50 % (CMR) und/oder E/E‘ >12 (aus der

Echokardiographie). Die LVEF wurde aus CMR-Daten entnommen und aus dem Mittelwert aus

2-CH, 4-CH und SAX berechnet. Zudem wurden alle Probanden, welche Medikamente aus der

Gruppe der Herzglycoside der ATC-Code-Klasse42 C01AA und adrenerge oder dopaminerge

Medikamente der ATC-Code-Klasse42 C01CA eingenommen haben, von der Analyse

ausgeschlossen.

Herzrhythmusstörung und Herzschrittmacher

Es wurden alle Probanden mit folgenden EKG-Befunden von der Analyse ausgeschlossen:

Vorhofflimmern

Vorhofflattern

Linksschenkelblock

Rechtsschenkelblock

Ebenso wurden alle Probanden von der Analyse ausgeschlossen, welche im Interview

angaben, einen implantierten Herzschrittmacher zu haben, sowie Vorhofflimmern oder EKG-

Veränderungen.

Body-Mass-Index (BMI)

Alle Probanden mit einem BMI ≥ 35kg/m² wurden von dieser Analyse ausgeschlossen.

Der BMI berechnet sich folgendermaßen: (Gewicht in kg)/((Körpergröße in m)²).

Körpergröße sowie Körpergewicht wurden im Rahmen der Somatometrie als Bestandteil der

medizinischen Untersuchung erhoben.

Methoden

27

Obstruktive Lungenerkrankung

Alle Probanden, welche Medikamente der ATC-Code-Klasse42R03 einnehmen oder

eingenommen haben, wurden von der Analyse ausgeschlossen.

Reduzierte Pumpfunktion mit einer LVEF ≤ 50%

Es wurden alle Probanden mit einer gemessenen LVEF ≤50% (aus CMR-Daten; Mittelwert der

LVEF aus 2-CH, 4-CH und SAX) unabhängig von der Symptomatik von der Analyse

ausgeschlossen. Die ESC definierte in ihrer zum Zeitpunkt der Analyse 2016 aktuellsten

Leitlinie3 eine reduzierte Linksherzfunktion ab einer LVEF≤ 50%.

„Missing“-Ausschlusskriterium

Das „Missing“-Ausschlusskriterium beinhaltet alle Probanden, bei denen zu einem oder zu

mehreren der zuvor genannten Ausschlusskriterien keine Informationen vorhanden waren.

Finale Stichprobe für die Analyse:

Die zuvor genannten Ausschlusskriterien wurden für jeden Kammerblickwinkel separat

angewendet.

In den Flussdiagrammen (Abbildungen 5-7) ist die Reihenfolge, in welcher die

Ausschlusskriterien angewendet wurden, dargestellt. Nach Anwendung aller

Ausschlusskriterien blieben für die vorliegende Studie für den 2-CH 327, für den 4-CH 338 und

für die SAX 340 Probanden übrig.

Methoden

28

Flussdiagramm 2-CH

Abbildung 5 Flussdiagramm 2-Kammerblickwinkel SHIP: Study of Health in Pomerania, CVD: Cardiovascular Disease, BMI:

Body-Mass-Index, LVEF: linksventrikuläre Ejektionsfraktion

Methoden

29

Flussdiagramm 4-CH

Abbildung 6 Flussdiagramm 4-Kammerblickwinkel SHIP: Study of Health in Pomerania, CVD: Cardiovascular Disease, BMI:

Body-Mass-Index, LVEF: linksventrikuläre Ejektionsfraktion

Methoden

30

Flussdiagramm SAX

Abbildung 7 Flussdiagramm Kurzachse SHIP: Study of Health in Pomerania, CVD: Cardiovascular Disease, BMI: Body-Mass-

Index, LVEF: linksventrikuläre Ejektionsfraktion

Methoden

31

2.2 Bestimmung der kardialen Funktionsparameter

2.2.1 MRT

Für die vorliegende Studie wurden CMR-Aufnahmen verwendet, welche an einem 1.5-T MRT

(Magnetom Avanto; Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany) gewonnen wurden.

Es wurde bei allen teilnehmenden Probanden ein Ganzkörper-MRT durchgeführt. Die

Probanden hatten die Option, zusätzlich ein kontrastmittelgestütztes CMR durchführen zu

lassen41.

Das Ganzkörper-MRT und das CMR wurden in Rückenlagerung durchgeführt. Es wurden

insgesamt fünf Spulen von extern angelegt mit Lokalisation an Kopf, Hals, Abdomen, Becken

und unteren Extremitäten. Die spinale Spule war in der MRT-Liege integriert. Die

Untersuchung wurde von zwei trainierten medizinisch-technischen Assistenten in einem

standardisierten Ablauf durchgeführt.

Zunächst wurde das Ganzköper-MRT durchgeführt. Anschließend wurde den Probanden das

CMR-Modul angeboten. Bei den Männern wurde dies mit einer kontrastmittelgestützten

Angiographie kombiniert, bei den Frauen mit einer kontrastmittelgestützten Mammographie.

Von diesem CMR-Modul wurden alle Teilnehmer mit einer GFR ≤60 ml/min/1,73m² nach

MDRD ausgeschlossen. Des Weiteren wurden alle Teilnehmer mit einer Kontrastmittelallergie

ausgeschlossen41,47.

In der folgenden Tabelle 1 sind die Sequenzen für das CMR-Modul, welche in der vorliegenden

Studie verwendet wurden, aufgeführt. Die Einstellungen für das CMR waren bei Männern und

Frauen gleich.

Tabelle 1 CMR- Sequenzprotokoll der SHIP-2 und SHIP-Trend Probanden.47 SSFP: Steady-State free Precession, TR: Repetition-

Time, TE: Echo-Time, mm: Millimeter, ms: Millisekunde, PSIR: phase-sensitive inversion recovery, Hz: Herz, 2-CH: 2-

Kammerblick, 4-CH: 4-Kammerblick, SAX: Kurzachse, kg: Kilogramm, KG: Körpergewicht

Sequenz TR

(ms)

TE

(ms)

slice gap

(mm)

Flip Angle Voxel Größe

(mm)

Field of View Matrix Bandbreite

(Hz/pixel)

Inversion

Time (ms)

SSFP 2-CH 2,65 1,12 1 66° 2,0x1,4x6,0 340x276 192x125 930

SSFP 4-CH 2,65 1,12 1 66° 2,0x1,4x6,0 340x276 192x125 930

SSFP SAX 2,82 1,2 1 68° 2,0x1,4x6,0 360x292 256x146 977

PSIR single shot-SAX 2,4 1,03 40° 3,0x2,1x6 299x399 192x101 1184 280-320

Kontrastmittelgabe : 0,15 ml/kg KG Gadobutol (Gadovist, Bayer Schering , Deutschland)

Methoden

32

2.2.2 Feature Tracking

Die Auswertung wurde mit der 2D Cardiac Performance Analysis MR Software Version 1.0

(TomTec Imaging Systems GmbH, Deutschland) durchgeführt. Das Programm erlaubt auf Basis

normaler MRT-Cine-Sequenzen die Analyse von kardialen Bewegungsparametern mithilfe von

Feature-Tracking-Algorithmen, ohne dafür zusätzliche spezielle MRT-Sequenzen oder

Aufnahmen vorauszusetzen. Das Programm wurde ausgewählt, da es zu Beginn unserer Studie

2013 das einzige auf dem Markt für diese Analysen verfügbare war.

Die Messungen erfolgten anhand von CINE-MRT-Bildsequenzen bestehend aus je 30

Einzelbildern. Betrachtet wurden der 2-CH, der 4-CH sowie die SAX. Es wurden die vier

linksventrikulären Funktionsparameter Strain, Strain Rate, Velocity, und Displacement

erhoben, jeweils in zwei Achsen pro Kammerblick. Die longitudinale und transversale Achse

jeweils in 2-CH und 4-CH, die circumferentielle und radiale Achse jeweils in der SAX. Es wurde

jeweils der „Peak“-Wert jedes Parameters für diese Studie ausgewählt. Dies stellt den

Parameter in seiner maximal erreichten Größe während des gemessenen Herzzyklus dar. In

jedem Kammerblickwinkel wurden die Parameter in sechs verschiedenen Segmenten

gemessen. Die Bezeichnungen der Segmente des Analyseprogrammes der Firma TomTec

weichen von den offiziellen Segmentnamen nach der ASE-Leitlinie2, welche bereits in Kapitel

1.2.4 erläutert wurde, ab. In der folgenden Tabelle 2 werden die sechs Segmente mit der

Bezeichnung von TomTec und die jeweilige Zuordnung der Segmentnamen und

Segmentnummer nach der ASE-Leitlinie für jeden Kammerblickwinkel dargestellt. Für diese

Studie wurde das 16-Segmentmodell ausgewählt. Aufgrund der Orientierung der Methoden

unserer Studie an einer Publikation35 der Framinham Heart Study wurde der 3-CH mit den

entsprechenden Segmenten nicht ausgewertet. Daher wurden die Segmente mit den

Nummern 5 und 2 nicht untersucht.

Methoden

33

Tabelle 2 Segmentzuordnung ASE und TomTec. ASE: American Society of Echocardiography, 2-CH: 2-Kammerblick. 4-CH: 4-

Kammerblick, SAX: Kurzachse

Aus diesen sechs Segmenten pro Kammerblick wurde für jeden Parameter ein globaler Peak-

Mittelwert mit Standardabweichung (SD) errechnet.

Jede Messung wurde insgesamt zweimal pro Proband wiederholt und aus jeweils den beiden

globalen Peak-Mittelwerten und SD wurden der Mittelwert und die Standardabweichung aus

den zwei Messungen gebildet.

Folgende Parameter wurden gemessen:

2-CH:

Gemessene Parameter:

Peak Longitudinaler Strain 2-CH in %

Peak Longitudinale Strain Rate 2-Ch in 1/s

Peak Longitudinales Displacement 2-CH in mm

Peak Longitudinale Velocity 2-CH in cm/s

Peak Transversaler Strain 2-CH in %

Peak Transversale Strain Rate 2-CH in 1/s

Peak Transversales Displacement 2-CH in mm

Peak Transversale Velocity 2-CH in cm/s

Segmentname TomTec Segmentname ASE Segmentnummer nach ASE

2CH_BASINF_MEAN basal inferior 4

2CH_MIDINF_MEAN mid inferior 10

2CH_APIINF_MEAN apikal inferior 15

2CH_APIANT_MEAN apikal anterior 13

2CH_MIDANT_MEAN mid anterior 7

2CH_BASANT_MEAN basal anterior 1

4CH_BASSEP_MEAN basal inferoseptal 3

4CH_MIDSEP_MEAN mid inferoseptal 9

4CH_APISEP_MEAN apikal septal 14

4CH_APILAT_MEAN apikal lateral 16

4CH_MIDLAT_MEAN mid anterolateral 12

4CH_BASLAT_MEAN basal anterolateral 6

SAX_MIDANT_MEAN mid anterior 7

SAX_MIDLAT_MEAN mid anterolateral 12

SAX_MIDPOST_MEAN mid inferolateral 11

SAX_MIDINF_MEAN mid inferior 10

SAX_MIDSEP_MEAN mid inferoseptal 9

SAX_MIDANTSEP_MEAN mid anteroseptal 8

2-CH

4-CH

SAX

Methoden

34

4-CH:


Peak Longitudinaler Strain 4-CH in %

Peak Longitudinale Strain Rate 4-CH in 1/s

Peak Longitudinales Displacement 4-CH in mm

Peak Longitudinale Velocity 4-CH in cm/s

Peak Transversaler Strain 4-CH in %

Peak Transversale Strain Rate 4-CH in 1/s

Peak Transversales Displacement 4-CH in mm

Peak Transversale Velocity 4-CH in cm/s

SAX:


Peak Circumferentieller Strain SAX in %

Peak Circumferentielle Strain Rate SAX in 1/s

Peak Circumferentielles Displacement SAX in mm

Peak Circumferentielle Velocity SAX in cm/s

Peak Radialer Strain SAX in %

Peak Radiale Strain Rate SAX in 1/s

Peak Radiales Displacement SAX in mm

Peak Radiale Velocity SAX in cm/s

Eine detaillierte Auflistung aller Parameter, welche vom Analyseprogramm erfasst werden, ist

im Anhang (siehe Anhang Kapitel 9.5) zu finden.

2.2.3 Messmethode

Es wurde für die vorliegende Studie ein spezielles SOP (Standard Operating Procedure)

entwickelt (siehe Anhang Kapitel 9.6).

2.2.3.1 Training und Zertifizierung

2.2.3.1.1 Untersucher

Die Messungen werden von zwei Untersuchern durchgeführt.

2.2.3.1.2 Training und Erstzertifizierung

Das Untersucher-Training sowie die Etablierung von Messstandards erfolgten anhand von 42

zufällig ausgewählten SHIP-Datensätzen, bei denen eine CMR-Untersuchung vorlag. Zur

Zertifizierung wurde die Intra-Reader-Variabilität durch unabhängiges dreimaliges Messen

Methoden

35

von zwölf ausgewählten Probanden-MRT bestimmt und zusätzlich mit einem Goldstandard

verglichen.

Der Goldstandard und die Messmethode wurden in einer noch nicht veröffentlichten

Vorstudie festgelegt.

Zur Überprüfung der Intra- und Inter-Observer Reliabilität wurde der Intraclass-Correlation-

Coefficient (ICC) verwendet. Speziell wurde der AA-ICC nach dem „Two-way mixed Effects“-

Modell mit den Untersuchern bzw. Meßwiederholungen als fixed effect und den Probanden

als random effect verwendet, da die absolute Übereinstimmung (AA = absolute accuracy) von

Interesse war.

24 ausgewählte Variablen wurden jeweils für Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement

an zwölf Probanden (vier pro drei Altersgruppen, drei Messwiederholungen) in der SAX

ausgewertet und verglichen. Im Folgenden sind die Ergebnisse der Strain-Auswertung

angegeben:

Intra-Observer Reliabilität: Bei allen Variablen und Untersuchern waren die ICCs für die

Übereinstimmung der drei Messwiederholungen nicht signifikant (p>0,05) abweichend von

einem Referenz-ICC = 1.0 (= perfekte Reliabilität). Untersucher 1: Median = 0.693

(0.542;0.857); Untersucher 2: Median = 0.623 (0.546;0.782). Inter-Observer Reliabilität: Bei

allen Variablen waren die ICCs für die Übereinstimmung zwischen den Untersuchern nicht

signifikant (p>0.05) abweichend von einem Referenz-ICC = 1.0 (= perfekte Reliabilität); Median

= 0.722 (0.583; 0.887).

2.2.3.2 Durchführung der Messungen

Es werden die vier linksventrikulären Funktionsparameter Strain, Strain Rate, Velocity und

Displacement erhoben. Das gesamte SOP mit der detaillierten Beschreibung der Messungen

ist im Anhang (siehe Anhang Kapitel 9.6) zu finden.

1. Festlegung der Schnittebene:

Als erstes musste die Schnittebene für die SAX-Ebene auf Höhe der Mitralklappe festgelegt

werden, in welcher die beste Myokardabgrenzung sichtbar ist. Beim 2-CH bzw. 4-CH entfällt

dies aufgrund nur einer vorhandenen Schnittebene. Anschließend wird die gewählte Ebene

und der gemessene Frame in einer Excel-Tabelle dokumentiert.

Methoden

36

2. Beurteilung der Bildqualität

Für eine umfassende Auswertung wurde die Bildqualität im Vorfeld festgehalten. Hierbei

wurde eine Klassifizierung in gut, ausreichend oder schlecht vorgenommen.

3. Festlegung des Frames zur Myokardabgrenzung

Ebenfalls vor Beginn der jeweiligen Messung musste das Bild festgelegt werden, anhand

dessen die Abgrenzung des Myokards erfolgt. Nach Öffnen der entsprechenden Bilder-Serie

wurden alle 30 Einzelbilder manuell gesichtet. Anschließend wurde anhand des qualitativ

geeignetsten Bildes eine zweimalige Abgrenzung des Myokards vorgenommen. Hierbei sollte

die Schärfe und die Abgrenzbarkeit des Ventrikelendokards gegenüber dem Ventrikellumen

und des Epikards gegenüber den umgebenden Strukturen beachtet werden.

4. Importieren der Bilder

Nach Starten der Analysesoftware (Image Arena/2D Cardiac Performance Analysis) konnten

die einzelnen Daten, welche als DIOCOM-Dateien (DCM) vorlagen, importiert werden.

2.2.3.3 Messung der regionalen Funktionsparameter des linken Ventrikels

Alle vier linksventrikulären Funktionsparameter Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement

wurden pro Schnittebene durch einen einzigen Analyseprozess in der Systole und Diastole

analysiert.

Im Folgenden wurde exemplarisch die Messung am Beispiel der SAX-Ebene beschrieben. Die

detaillierten Zwischenschritte und die Messungen des 2-CH und des 4-CH sind dem Anhang zu

entnehmen (siehe Anhang Kapitel 9.6.1.2.2 und 9.6.1.2.3).

2.2.3.3.1 Messung der SAX-Ebene

1. Es wurde eine Schnittebene mit der Beschreibung tf2d22_retro_sax_TR44 und mit

sichtbarem angeschnittenen Papillarmuskel ausgewählt. Anschließend wurde durch

manuelles Überprüfen der 30 Einzelbilder ein Bild mit gut abgrenzbarer Myokard-/Endokard-

Grenze ausgewählt und Bildnummer sowie Bildqualität auf einer separaten Liste

dokumentiert.

2. Manuelles Setzen von Markierungspunkten entlang der Myokard-/Endokard-Grenze. Die

Begrenzung an der Myokard-/Epikard-Grenze wurde semiautomatisch durch das

Methoden

37

Analyseprogramm gesetzt. Anschließend konnte gegebenenfalls der Abstand manuell

nachkorrigiert werden (siehe Abbildung 8).

Abbildung 8 Abgrenzung zwischen Endokard und Myokard in der Kurzachse

3. Nach Abschluss des Analyse-Prozesses öffnete sich ein neues Fenster, welches die

Berechnung der vier Parameter zeigte. Die gemessenen Daten konnten nun gespeichert und

anschließend exportiert werden.

2.2.3.4 Export der Messwerte

Die Messdaten konnten automatisiert in eine von der Firma TomTec zur Verfügung gestellten

Exceltabelle importiert werden. Diese wurde zum Export der Messdaten für wissenschaftliche

Zwecke entwickelt und enthält für jede Parameterkategorie (Strain, Strain Rate, Velocity,

Displacement) ein Arbeitsblatt, in das die dazugehörigen Einzelparameter automatisch

importiert wurden. Für jeden Parameter wurde der Mittelwert (Average), die

Standardabweichung (STDEV), der kleinste (MIN) und der größte (MAX) Wert jeder Messung

ermittelt (siehe Abbildung 9).

Die einzelnen Schritte des Exportierens sind im Anhang zu finden (siehe Anhang Kapitel 9.6.2).

1.Setzen der Markierungspunkte

entlang der Endokard/ Myokard-Grenze.

2. Einstellen des Abstandes

zwischen

Endokard/Myokard

Methoden

38

MittelwertStandardabweichungKleinster Wert (MIN)Größter Wert (MAX)

Arbeitsblätter für Strain, StrainRate, Displacement, Velocity, LVEF

Abbildung 9 Ausschnitt der Exceltabelle der Firma TomTec für die Messwerte

1. Zum Import der relevanten Messparameter in die SHIP-Datenbank wurden die Messwerte

aus der zuvor beschriebenen bereitgestellten Exceltabelle auf vier separate Exceltabellen

aufgeteilt: jeweils eine für jeden der Parameterkategorien Strain, Strain Rate, Velocity und

Displacement mit jeweils zwei Blättern für Mittelwert und Standardabweichung. Diese

Exceltabellen wurden von uns erstellt (siehe Abbildung 10).

2. Zur Zuordnung der Messung zum Probanden musste anschließend die Patienten-ID

eingefügt werden, zusätzlich wurden hier auch die Schnittebene, die Bildnummer und die

Qualität dokumentiert (siehe Abbildung 10).

Methoden

39

Einfügen:• Patienten-ID• Schnittebene• Bildnummer • Qualität

Abbildung 10 Ausschnitt der Exceltabelle zum Import in die SHIP-Datenbank(eigene Abbildung)

2.3 Statistische Auswertung

Um die geschlechts- und alterspezifischen Referenzwerte für die Wandbewegungsparameter

zu erstellen, wurden die Probanden nach Geschlecht getrennt in sechs Altersgruppen (20-75)

unterteilt. Die jüngste Altersgruppe enthielt Probanden im Alter von 20-25 Jahren, während

die anderen Altersgruppen in Zehn-Jahresintervalle eingeteilt wurden. Es wurden lineare

Quantilregressionen angewendet und Referenzwerte für das obere (97,5% Quantil), das

mittlere (50% Quantil) und das untere (2,5% Quantil) Quantil für jedes Geschlecht in jeder

Altersgruppe ermittelt.

Die kontinuierlichen Variablen wurden mithilfe des Median-Tests verglichen. Die

kategoriellen Variablen wurden mittels Chi-2-Test verglichen.

Als Signifikanzniveau wurde p≤ 0,05 festgelegt.

2.4 Reproduzierbarkeit

Es wurden für die Intra- und Inter-Observer Reliabilität die mittleren ICC ± SD für jeden der

vier Parameter ermittelt. Die höchste Reliabilität wurde für das Displacement erzielt, gefolgt

von der Velocity, Strain Rate und Strain. Alle Parameter hatten mindestens einen mittleren

ICC > 0,65. Ein ICC = 1 bedeutet absolute Reproduzierbarkeit (siehe Tabelle 3).

Methoden

40

Tabelle 3 Reproduzierbarkeit.ICC: Intra-class-correlation-coeffizient; SD: Standard Deviation

Nicht auswertbare Segmente

Von insgesamt 6030 Segmenten konnten 53 Segmente (0,88%) nicht ausgemessen werden.

Dies betraf vor allem den 4-CH (n = 36 nicht auswertbare Segmente), davon wiederum vor

allem den longitudinalen Strain (n = 18 Segmente).

Interobserver

Parameter Untersucher 1 Untersucher 2

ICC ±SD ICC ±SD ICC ± SD

Strain 0,65 ±0,16 0,69 ±0,13 0,65 ± 0,21

Strain Rate 0,64 ±0,18 0,7 ±0,18 0,71 ±0,15

Displacement 0,76 ±0,12 0,74 ±0,16 0,83 ±0,83

Velocity 0,68 ±0,18 0,71 ±0,17 0,77 ±0,12

Intraobserver

Ergebnisse

41

3 Ergebnisse

3.1 Basischarakteristik der Studienteilnehmer aufgeteilt nach

Kammerblickwinkel

Im Folgenden wird die Aufteilung der Geschlechter in den unterschiedlichen Altersgruppen

dargestellt (siehe Tabelle 4). In den Tabellen 5-7 werden die Basischarakteristika und

Durchschnittswerte nach Kammerblickwinkel aufgeteilt jeweils separat dargestellt.

Tabelle 4 Verteilung der Probanden auf die Kammerblickwinkel in den einzelnen Altersgruppen

Durchschnittlich nahmen etwas mehr Frauen als Männer an unserer Studie teil. Die

Unterschiede zwischen den Geschlechtern waren beim BMI, systolischen und diastolischen

Blutdruck, HDL-, LDL-Cholesterin, Herzfrequenz, LVEF (aus CMR), LVED (linksventrikuläres

enddiastolisches Volumen; aus CMR) und der LVES (linksventrikuläres endsystolisches

Volumen; aus CMR) in allen drei Kammerblickwinkeln signifikant. In Bezug auf das

Durchschnittsalter und die E/e´ Ratio (aus Echokardiografie) war der Geschlechtsunterschied

nicht signifikant.

Altersgruppe Gesamt Männer Frauen

2-CH 327 150 177

20-25 17 10 7

25-35 58 31 27

35-45 101 43 58

45-55 87 41 46

55-65 47 17 30

65-75 17 8 9

4-CH 338 152 186

20-25 17 10 7

25-35 59 30 29

35-45 104 46 58

45-55 91 41 50

55-65 50 17 33

65-75 17 8 9

SAX 340 154 186

20-25 17 10 7

25-35 61 32 29

35-45 103 46 57

45-55 92 41 51

55-65 50 17 33

65-75 17 8 9

Ergebnisse

42

Tabelle 5 Basischarakteristik 2-CH SD: Standard Deviation, HDL: High-Density-Lipoprotein, LDL: Low-Density-Lipoprotein,

LVEF (CMR): linksventrikuläre Ejektionsfraktion, LVED (CMR): linksventrikuläres enddiastolisches Volumen, LVES (CMR):

linksventrikuläres endsystolisches Volumen, E/e' Ratio (Echokardiographie): Verhältnis zwischen den maximalen

Geschwindigkeiten des passiven Mitraleinstromprofils und der lateralen frühdiastolischen Mitralanulusgeschwindigkeit; p-

Wert: gibt die Signifikanz der Geschlechtsunterschiede an; Signifikanzniveau: p< 0,05

Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD

Alter, Jahre 43,74 ±11,92 43,09 ±12,21 44,29 ±11,68 0,42

BMI, kg/m² 25,51 ±3,45 26,19 ±3,07 24,93 ±3,66 <0,001

Systolischer Blutdruck, mmHg 117,89 ±11,73 124,30 ±8,96 112,47 ±11,05 <0,001

Diastolischer Blutdruck, mmHg 74,07 ±7,30 76,05 ±6,99 72,40 ±7,15 <0,001

HDL Cholesterin, mg/dL 1,51 ±0,37 1,34 ±0,30 1,65 ±0,37 <0,001

LDL Cholesterin, mg/dL 3,28 ±0,91 3,40 ±0,91 3,18 ±0,90 <0,001

HDL/LDL Ratio 0,50 ±0,22 0,43 ±0,17 0,56 ±0,24 <0,001

Herzfrequenz, Schläge/min 74,50 ±10,93 72,81 ±11,12 75,93 ±10,59 0,03

LVEF, % 57,69 ±4,44 56,48 ±4,24 58,71 ±4,37 <0,001

LVED, ml 151,11 ±33,61 174,67 ±29,75 131,15 ±21,66 <0,001

LVES, ml 64,08 ±17,51 76,11 ±15,86 53,89 ±11,29 <0,001

E/e' Ratio 5,68 ±1,37 5,54 ±1,24 5,81 ±1,46 0,69

Raucherstatus n % n % n % 0,197

Raucher 88 26,91 40 26,67 48 27,12

Ex-Raucher 111 33,94 58 38,67 53 29,94

Nicht-Raucher 128 39,14 52 34,67 76 42,94

Parameter Mean ±SD Mean ±SD Mean ±SD

Longitudinaler Strain, % -19,92 ±3,72 -19,62 ±3,62 -20,17 ±3,80 0,25

Transversaler Strain, % 31,51 ±8,32 31,85 ±7,72 31,23 ±8,82 0,47

Longitudinale Strain Rate, 1/s -1,46 ±0,35 -1,47 ±0,35 -1,46 ±0,34 0,54

Transversale Strain Rate, 1/s 1,84 ±0,45 1,84 ±0,45 1,84 ±0,45 0,1

Longitudinale Velocity, cm/s 3,59 ±0,97 3,72 ±1,04 3,47 ±0,89 0,003

Transversale Velocity, cm/s 3,70 ±0,68 3,89 ±0,73 3,53 ±0,57 <0,001

Longitudinales Displacement, mm 5,74 ±1,85 6,01 ±2,05 5,51 ±1,64 0,02

Transversales Displacement, mm 6,26 ±1,01 6,35 ±1,03 6,19 ±1,00 0,17

Basischarakteristik 2-CH

Gesamt n= 327 Männer n=150 Frauen n=177p-Wert

Ergebnisse

43

Tabelle 6 Basischarakteristik 4-CH SD: Standard Deviation, HDL: High-Density-Lipoprotein, LDL: Low-Density-Lipoprotein,

LVEF: linksventrikuläre Ejektionsfraktion, LVED (CMR): linksventrikuläres enddiastolisches Volumen, LVES (CMR):

linksventrikuläres endsystolisches Volumen, E/e' Ratio (Echokardiographie): Verhältnis zwischen den maximalen

Geschwindigkeiten des passiven Mitraleinstromprofils und der lateralen frühdiastolischen Mitralanulusgeschwindigkeit; p-

Wert: gibt die Signifikanz der Geschlechtsunterschiede an; Signifikanzniveau: p< 0,05


Alter, Jahre 43,90 ±11,87 43,14 ±12,11 44,52 ±11,67 0,35

BMI, kg/m² 25,54 ±3,49 26,18 ±3,06 25,02 ±3,74 <0,001

Systolischer Blutdruck, mmHg 117,79 ±11,63 123,92 ±9,06 112,78 ±11,11 <0,001

Diastolischer Blutdruck, mmHg 74,09 ±7,22 76,03 ±6,94 72,51 ±7,07 <0,001

HDL Cholesterin, mg/dL 1,51 ±0,38 1,34 ±0,30 1,64 ±0,38 <0,001

LDL Cholesterin, mg/dL 3,29 ±0,91 3,43 ±0,93 3,18 ±0,89 <0,001

HDL/LDL Ratio 0,50 ±0,22 0,42 ±0,17 0,56 ±0,24 <0,001


LVEF, % 57,72 ±4,40 56,45 ±4,14 58,75 ±4,34 <0,001

LVED, ml 150,58 ±33,89 175,04 ±29,64 130,59 ±21,96 <0,001

LVES, ml 63,78 ±17,50 76,26 ±15,55 53,57 ±11,29 <0,001

E/e' Ratio 5,71 ±1,36 5,56 ±1,22 5,84 ±1,46 0,56


Raucher 90 26,63 39 25,66 51 ±27,42

Ex-Raucher 116 34,32 60 39,47 56 ±30,11

Nicht-Raucher 132 39,05 53 34,87 79 ±42,47


Longitudinaler Strain, % -19,35 ±4,98 -19,71 ±4,62 -19,05 ±5,24 0,27

Transversaler Strain, % 28,06 ±8,47 27,61 ±7,96 28,42 ±8,87 0,66

Longitudinale Strain Rate, 1/s -1,49 ±0,46 -1,50 ±0,40 -1,48 ±0,50 0,23

Transversale Strain Rate, 1/s 1,79 ±0,51 1,75 ±0,52 1,82 ±0,51 0,27

Longitudinale Velocity, cm/s 3,36 ±1,13 3,67 ±1,03 3,10 ±1,14 <0,001

Transversale Velocity, cm/s 3,60 ±0,77 3,81 ±0,76 3,43 ±0,74 <0,001

Longitudinales Displacement, mm 4,91 ±1,91 5,36 ±1,84 4,54 ±1,89 0,002

Transversales Displacement, mm 6,15 ±1,20 6,48 ±1,14 5,89 ±1,19 <0,001

Basischarakteristik 4-CH

Gesamt n= 338 Männer n=152 Frauen n=186p-Wert

Ergebnisse

44

Tabelle 7 Basischarakteristik SAX SD: Standard Deviation, HDL: High-Density-Lipoprotein, LDL: Low-Density-Lipoprotein, LVEF:

linksventrikuläre Ejektionsfraktion, LVED (CMR): linksventrikuläres enddiastolisches Volumen, LVES (CMR): linksventrikuläres

endsystolisches Volumen, E/e' Ratio (Echokardiographie): Verhältnis zwischen den maximalen Geschwindigkeiten des passiven

Mitraleinstromprofils und der lateralen frühdiastolischen Mitralanulusgeschwindigkeit; p-Wert: gibt die Signifikanz der

Geschlechtsunterschiede an; Signifikanzniveau: p< 0,05


Alter, Jahre 43,86 ±11,87 43,01 ±12,09 44,58 ±11,66 0,25

BMI, kg/m² 25,55 ±3,48 26,17 ±3,05 25,03 ±3,73 0,001

Systolischer Blutdruck, mmHg 117,85 ±11,65 123,99 ±9,06 112,76 ±11,11 < 0,001

Diastolischer Blutdruck, mmHg 74,08 ±7,20 75,96 ±6,92 72,52 ±7,06 < 0,001

HDL Cholesterin, mg/dL 1,51 ±0,38 1,34 ±0,30 1,65 ±0,38 < 0,001

LDL Cholesterin, mg/dL 3,29 ±0,91 3,43 ±0,92 3,18 ±0,89 0,002

HDL/LDL Ratio 0,50 ±0,22 0,42 ±0,17 0,56 ±0,24 < 0,001


LVEF, % 57,73 ±4,42 56,48 ±4,21 58,75 ±4,34 < 0,001

LVED, ml 150,77 ±33,92 175,07 ±29,64 130,65 ±21,98 < 0,001

LVES, ml 63,85 ±17,59 76,25 ±15,77 53,59 ±11,30 < 0,001

E/e' Ratio 5,71 ±1,36 5,55 ±1,23 5,85 ±1,46 0,5


Raucher 92 27,06 41 26,62 51 27,42

Ex-Raucher 116 34,12 60 38,96 56 30,11

Nicht-Raucher 132 38,82 53 34,42 79 42,47


Circumferentieller Strain, % -24,98 ±3,31 -24,32 ±3,13 -25,53 ±3,36 0,002

Radialer Strain, % 42,53 ±27,25 41,67 ±8,16 43,24 ±36,12 0,28

Circumferentielle Strain Rate, 1/s -1,79 ±0,35 -1,77 ±0,35 -1,81 ±0,34 0,51

Radiale Strain Rate, 1/s 2,08 ±0,42 2,06 ±0,36 2,09 ±0,47 0,51

Circumferentielle Velocity, cm/s 41,77 ±20,07 41,77 ±19,69 41,77 ±20,42 0,83

Radiale Velocity, cm/s 3,72 ±0,63 3,86 ±0,64 3,61 ±0,59 < 0,001

Circumferentielles Displacement, mm 5,03 ±2,41 4,78 ±2,18 5,23 ±2,57 0,38

Radiales Displacement, mm 6,53 ±0,95 6,66 ±0,95 6,43 ±0,93 0,12

p-Wert

Basischarakteristik SAX

Gesamt n= 340 Männer n=154 Frauen n=186

Ergebnisse

45

3.2 Feature-Tracking-Referenzwerte

Es wurden Referenzwerte für den Strain, die Strain Rate, die Velocity und das Displacement

im 2-CH, 4-CH und in der SAX alters- und geschlechtsabhängig gemessen.

3.2.1 Durchschnittswerte der geschlechtsabhängigen Wandbewegungsparameter Strain,

Strain Rate, Velocity und Displacement

Signifikante Unterschiede bei den Geschlechtern konnten nur beim circumferentiellen Strain

in der SAX mit niedrigeren Werten der Männer gegenüber den Frauen gefunden werden

(siehe Tabelle 7). Nicht signifikant niedrigere Werte der Männer gegenüber den Frauen

zeigten sich beim longitudinalen Strain im 2-CH, beim transversalen Strain im 4-CH sowie beim

radialen Strain in der SAX. Für den longitudinalen Strain im 4-CH und den transversalen Strain

im 2-CH zeigten sich höhere Werte bei den Männern gegenüber den Frauen, jedoch ohne

Signifikanz (siehe Tabelle 5-7).

Bei der Strain Rate konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern

festgestellt werden (siehe Tabelle 5-7).

Der Unterschied zwischen den Geschlechtern war bei der longitudinalen und transversalen

Velocity im 2-CH und 4-CH sowie bei der radialen Velocity in der SAX signifikant, mit jeweils

höheren Werten der Männer gegenüber den Frauen (siehe Tabelle 5-7). Bei der

circumferentiellen Velocity in der SAX zeigten sich bei beiden Geschlechtern nahezu gleiche

Durchschnittswerte, jedoch ohne Signifikanz (siehe Tabelle 7).

Ebenfalls signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern konnten beim longitudinalen

Displacement im 2-CH und 4-CH und transversalen Displacement im 4-CH mit jeweils höheren

Durchschnittswerten der Männer gegenüber den Frauen festgestellt werden (siehe Tabelle 5-

7).

Ohne Signifikanz zu erreichen, wurden beim transversalen Displacement im 2-CH und radialen

Displacement in der SAX ebenfalls höhere Durchschnittswerte in der männlichen

Untersuchungsgruppe gesehen. Einzig beim circumferentiellen Displacement in der SAX

zeigten sich höhere Werte in der weiblichen Untersuchungsgruppe gegenüber der

männlichen, jedoch ohne Signifikanz (siehe Tabelle 5-7).

Ergebnisse

46

3.2.2 Altersabhängige Referenzwerte

Im folgenden Abschnitt wurde näher auf die altersabhängige Entwicklung der einzelnen nach

Geschlecht getrennten Parameter des 50% Quantils eingegangen. Die Entwicklung der

Parameter mit steigendem Alter des 2,5% Quantils und des 97,5% Quantils sind den Tabellen

8-15 und den Abbildungen 11-14 zu entnehmen.

Strain

Bei den Männern nahmen der longitudinale und der transversale Strain im 4-CH sowie der

circumferentielle Strain in der SAX signifikant mit steigendem Alter zu.

In der weiblichen Probandengruppe kam es zu einem signifikanten Anstieg beim transversalen

Strain im 2-CH und 4-CH sowie des circumferentiellen und radialen Strain in der SAX (siehe

Tabelle 8,9; Abbildung 11).

Strain Rate

In der männlichen Probandengruppe nahm die longitudinale Strain Rate im 4-CH signifikant

mit steigendem Alter zu, in der weiblichen Untersuchungsgruppe zeigte sich hier die Tendenz

zu abnehmenden Werten, jedoch ohne Signifikanz.

Eine signifikante Zunahme der transversalen Strain Rate im 4-CH konnte in der weiblichen

Untersuchungsgruppe gesehen werden, mit der gleichen Tendenz in der männlichen

Untersuchungsgruppe, jedoch ohne Signifikanz (siehe Tabelle 10,11, Abbildung 12).

Velocity

Bei beiden Geschlechtern zeigte sich mit steigendem Alter eine signifikante Abnahme der

transversalen Velocity im 2-CH. Bei den Frauen konnte zusätzlich eine signifikante Abnahme

der longitudinalen Velocity im 2-CH festgestellt werden (siehe Tabelle 12, 13, Abbildung 13).

Displacement

Bei den Männern konnte eine signifikante Zunahme des longitudinalen Displacement im 2-CH

festgestellt werden.

Bei den Frauen zeigte sich wiederum ein signifikanter Anstieg des radialen Displacement in

der SAX mit steigendem Alter. Mit gleicher Tendenz, jedoch ohne Signifikanz, zeigte sich das

auch bei den Männern (siehe Tabelle 14, 15, Abbildung 14).

Ergebnisse

47

Tabelle 8 Referenzwerte Strain Männer Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter und

2,5%, 50% und 97,5% Quantil sowie Kammerblickwinkel und Achse. Der p-Wert gibt die Signifikanz der Veränderung des Strain

über alle Altersgruppen an. Signifikanzniveau: p<0,05.

Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 -25,04 ( -26,78 ; -23,31 ) -18,63 ( -19,96 ; -17,29 ) -11,28 ( -13,75 ; -8,81 )

25-35 -25,59 ( -26,92 ; -24,26 ) -18,87 ( -19,87 ; -17,87 ) -11,74 ( -13,60 ; -9,87 )

35-45 -26,36 ( -27,28 ; -25,45 ) -19,22 ( -19,95 ; -18,48 ) -12,39 ( -13,73 ; -11,05 )

45-55 -27,14 ( -28,08 ; -26,20 ) -19,56 ( -20,48 ; -18,65 ) -13,04 ( -14,66 ; -11,43 )

55-65 -27,92 ( -29,31 ; -26,53 ) -19,91 ( -21,30 ; -18,53 ) -13,70 ( -16,13 ; -11,27 )

65-75 -28,73 ( -30,75 ; -26,72 ) -20,28 ( -22,24 ; -18,31 ) -14,39 ( -17,85 ; -10,92 )

p for trend (Alter)

20-25 16,90 ( 4,71 ; 29,09 ) 30,80 ( 26,85 ; 34,76 ) 47,18 ( 31,94 ; 62,42 )

25-35 17,64 ( 7,90 ; 27,38 ) 31,10 ( 28,05 ; 34,16 ) 47,27 ( 36,21 ; 58,33 )

35-45 18,69 ( 12,06 ; 25,33 ) 31,54 ( 29,46 ; 33,62 ) 47,41 ( 37,32 ; 57,49 )

45-55 19,75 ( 14,87 ; 24,63 ) 31,97 ( 29,94 ; 34,00 ) 47,54 ( 32,00 ; 63,08 )

55-65 20,81 ( 14,97 ; 26,64 ) 32,41 ( 29,46 ; 35,35 ) 47,67 ( 24,40 ; 70,95 )

65-75 21,92 ( 13,10 ; 30,73 ) 32,86 ( 28,55 ; 37,18 ) 47,81 ( 15,72 ; 79,90 )

p for trend (Alter)

20-25 -24,67 ( -25,07 ; -24,26 ) -17,20 ( -18,30 ; -16,10 ) -8,26 ( -13,72 ; -2,79 )

25-35 -25,86 ( -26,81 ; -24,91 ) -18,14 ( -18,94 ; -17,33 ) -8,77 ( -13,07 ; -4,47 )

35-45 -27,57 ( -30,15 ; -24,99 ) -19,48 ( -20,18 ; -18,78 ) -9,51 ( -12,41 ; -6,61 )

45-55 -29,28 ( -33,51 ; -25,04 ) -20,82 ( -21,87 ; -19,77 ) -10,25 ( -12,59 ; -7,91 )

55-65 -30,98 ( -36,88 ; -25,09 ) -22,17 ( -23,74 ; -20,59 ) -10,99 ( -14,11 ; -7,87 )

65-75 -32,78 ( -40,41 ; -25,14 ) -23,57 ( -25,76 ; -21,39 ) -11,76 ( -16,45 ; -7,08 )

p for trend (Alter)

20-25 13,63 ( 12,23 ; 15,03 ) 23,58 ( 21,08 ; 26,08 ) 35,05 ( 28,47 ; 41,63 )

25-35 13,81 ( 12,79 ; 14,82 ) 24,99 ( 23,14 ; 26,85 ) 38,40 ( 33,62 ; 43,17 )

35-45 14,05 ( 13,13 ; 14,98 ) 27,01 ( 25,59 ; 28,43 ) 43,17 ( 38,85 ; 47,50 )

45-55 14,30 ( 12,88 ; 15,73 ) 29,02 ( 27,11 ; 30,93 ) 47,95 ( 41,29 ; 54,61 )

55-65 14,55 ( 12,41 ; 16,69 ) 31,04 ( 28,15 ; 33,93 ) 52,73 ( 42,74 ; 62,72 )

65-75 14,81 ( 11,86 ; 17,76 ) 33,15 ( 29,08 ; 37,22 ) 57,75 ( 43,97 ; 71,53 )

p for trend (Alter)

20-25 -29,55 ( -32,79 ; -26,30 ) -23,03 ( -24,21 ; -21,84 ) -20,44 ( -21,93 ; -18,95 )

25-35 -30,04 ( -32,47 ; -27,62 ) -23,45 ( -24,33 ; -22,56 ) -20,08 ( -21,16 ; -19,01 )

35-45 -30,75 ( -32,52 ; -28,98 ) -24,05 ( -24,69 ; -23,41 ) -19,57 ( -20,60 ; -18,55 )

45-55 -31,46 ( -33,68 ; -29,25 ) -24,65 ( -25,44 ; -23,86 ) -19,06 ( -20,68 ; -17,44 )

55-65 -32,18 ( -35,53 ; -28,82 ) -25,25 ( -26,45 ; -24,05 ) -18,55 ( -20,97 ; -16,13 )

65-75 -32,92 ( -37,69 ; -28,15 ) -25,88 ( -27,59 ; -24,18 ) -18,01 ( -21,34 ; -14,69 )

p for trend (Alter)

20-25 27,47 ( 16,25 ; 38,69 ) 40,43 ( 36,75 ; 44,10 ) 54,57 ( 50,65 ; 58,49 )

25-35 27,43 ( 17,92 ; 36,95 ) 40,76 ( 38,02 ; 43,50 ) 55,19 ( 51,94 ; 58,43 )

35-45 27,38 ( 20,28 ; 34,48 ) 41,24 ( 39,22 ; 43,27 ) 56,06 ( 53,78 ; 58,34 )

45-55 27,33 ( 22,57 ; 32,09 ) 41,72 ( 39,13 ; 44,32 ) 56,94 ( 55,60 ; 58,28 )

55-65 27,28 ( 24,58 ; 29,98 ) 42,20 ( 38,28 ; 46,13 ) 57,82 ( 57,24 ; 58,40 )

65-75 27,22 ( 25,11 ; 29,34 ) 42,71 ( 37,14 ; 48,28 ) 58,74 ( 57,81 ; 59,67 )

0,45

2,5% Quantil 50% Quantil 97,5% Quantil

0,031 0,27 0,25

Longitudinaler Strain - 2-CH [%]

0,60 0,58 0,98

Transversaler Strain - 2-CH [%]

Longitudinaler Strain - 4-CH [%]

Transversaler Strain - 4-CH [%]

Circumferentieller Strain - SAX [%]

Radialer Strain - SAX [%]

Strain Männer

0,97 0,59 0,08

0,55 0,002 0,016

0,36 0,031 0,27

0,045 <0.001

Ergebnisse

48

Tabelle 9 Referenzwerte Strain Frauen Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter und 2,5%,

50% und 97,5% Quantil sowie Kammerblickwinkel und Achse. Der p-Wert gibt die Signifikanz der Veränderung des Strain über

alle Altersgruppen an. Signifikanzniveau: p<0,05.

Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 -26,16 ( -33,55 ; -18,76 ) -20,11 ( -21,65 ; -18,57 ) -13,05 ( -16,29 ; -9,81 )

25-35 -26,88 ( -32,46 ; -21,29 ) -20,10 ( -21,29 ; -18,91 ) -13,28 ( -15,81 ; -10,75 )

35-45 -27,91 ( -31,68 ; -24,13 ) -20,08 ( -20,87 ; -19,29 ) -13,62 ( -15,30 ; -11,93 )

45-55 -28,94 ( -33,05 ; -24,83 ) -20,06 ( -20,78 ; -19,33 ) -13,95 ( -15,35 ; -12,55 )

55-65 -29,97 ( -36,22 ; -23,71 ) -20,03 ( -21,09 ; -18,97 ) -14,28 ( -16,23 ; -12,33 )

65-75 -31,05 ( -40,19 ; -21,91 ) -20,01 ( -21,59 ; -18,43 ) -14,63 ( -17,57 ; -11,69 )

p for trend (Alter)

20-25 11,58 ( 7,12 ; 16,05 ) 27,17 ( 24,28 ; 30,07 ) 45,30 ( 42,25 ; 48,36 )

25-35 13,10 ( 9,99 ; 16,22 ) 28,38 ( 26,18 ; 30,57 ) 46,63 ( 44,49 ; 48,77 )

35-45 15,27 ( 11,51 ; 19,04 ) 30,09 ( 28,62 ; 31,57 ) 48,52 ( 46,31 ; 50,73 )

45-55 17,44 ( 11,03 ; 23,86 ) 31,81 ( 30,26 ; 33,36 ) 50,41 ( 46,73 ; 54,10 )

55-65 19,62 ( 10,10 ; 29,13 ) 33,53 ( 31,19 ; 35,87 ) 52,30 ( 46,77 ; 57,84 )

65-75 21,89 ( 8,99 ; 34,80 ) 35,33 ( 31,90 ; 38,77 ) 54,29 ( 46,71 ; 61,87 )

p for trend (Alter)

20-25 -29,61 ( -34,16 ; -25,06 ) -17,43 ( -19,74 ; -15,13 ) -10,06 ( -15,27 ; -4,85 )

25-35 -29,63 ( -33,10 ; -26,17 ) -17,81 ( -19,62 ; -16,00 ) -10,11 ( -14,25 ; -5,98 )

35-45 -29,67 ( -31,99 ; -27,35 ) -18,35 ( -19,55 ; -17,14 ) -10,19 ( -12,96 ; -7,41 )

45-55 -29,71 ( -32,04 ; -27,37 ) -18,89 ( -19,85 ; -17,92 ) -10,27 ( -12,30 ; -8,23 )

55-65 -29,74 ( -33,25 ; -26,23 ) -19,42 ( -20,73 ; -18,12 ) -10,34 ( -12,88 ; -7,80 )

65-75 -29,78 ( -34,95 ; -24,60 ) -19,99 ( -21,97 ; -18,01 ) -10,42 ( -14,31 ; -6,53 )

p for trend (Alter)

20-25 12,63 ( 5,09 ; 20,17 ) 21,12 ( 17,75 ; 24,49 ) 45,01 ( 31,73 ; 58,28 )

25-35 12,73 ( 6,87 ; 18,59 ) 23,31 ( 20,76 ; 25,85 ) 45,34 ( 34,79 ; 55,90 )

35-45 12,87 ( 8,99 ; 16,75 ) 26,43 ( 24,71 ; 28,15 ) 45,83 ( 39,05 ; 52,61 )

45-55 13,01 ( 9,67 ; 16,36 ) 29,56 ( 27,66 ; 31,45 ) 46,31 ( 42,77 ; 49,86 )

55-65 13,15 ( 8,40 ; 17,91 ) 32,68 ( 29,78 ; 35,58 ) 46,80 ( 43,48 ; 50,12 )

65-75 13,30 ( 6,16 ; 20,44 ) 35,96 ( 31,73 ; 40,19 ) 47,31 ( 40,69 ; 53,92 )

p for trend (Alter)

20-25 -26,71 ( -27,41 ; -26,01 ) -23,35 ( -24,61 ; -22,08 ) -17,26 ( -19,55 ; -14,97 )

25-35 -28,48 ( -28,97 ; -27,99 ) -23,96 ( -24,94 ; -22,98 ) -17,73 ( -19,62 ; -15,84 )

35-45 -31,02 ( -31,52 ; -30,51 ) -24,84 ( -25,49 ; -24,18 ) -18,41 ( -19,74 ; -17,08 )

45-55 -33,55 ( -34,40 ; -32,71 ) -25,71 ( -26,27 ; -25,15 ) -19,09 ( -19,90 ; -18,27 )

55-65 -36,09 ( -37,35 ; -34,82 ) -26,59 ( -27,39 ; -25,78 ) -19,76 ( -20,25 ; -19,28 )

65-75 -38,75 ( -40,48 ; -37,01 ) -27,51 ( -28,71 ; -26,30 ) -20,48 ( -21,20 ; -19,75 )

p for trend (Alter)

20-25 20,39 ( 12,42 ; 28,37 ) 34,55 ( 30,45 ; 38,64 ) 52,59 ( 17,64 ; 87,53 )

25-35 20,25 ( 13,99 ; 26,50 ) 36,58 ( 33,47 ; 39,69 ) 56,61 ( -1,34 ; 114,55 )

35-45 20,04 ( 15,88 ; 24,20 ) 39,48 ( 37,39 ; 41,56 ) 62,35 ( -82,11 ; 206,81 )

45-55 19,83 ( 16,53 ; 23,13 ) 42,38 ( 40,23 ; 44,52 ) 68,09 ( -167,25 ; 303,44 )

55-65 19,62 ( 15,16 ; 24,08 ) 45,28 ( 42,04 ; 48,52 ) 73,84 ( -253,14 ; 400,82 )

65-75 19,40 ( 12,63 ; 26,17 ) 48,32 ( 43,55 ; 53,09 ) 79,87 ( -343,60 ; 503,34 )

Transversaler Strain - 4CH [%]

Circumferentieller Strain - SAX [%]

Radialer Strain - SAX [%]

0,21 0,005 0,07

50% Quantil 97,5% Quantil

0,52 0,94 0,58

Longitudinaler Strain - 2CH [%]

Strain Frauen

0,88 0,001 0,90

0,92 <0.001 0,81

<0.001 <0.001 0,024

0,97 0,19 0,93

Transversaler Strain - 2CH [%]

Longitudinaler Strain - 4CH [%]

2,5% Quantil

Ergebnisse

49

Tabelle 10 Referenzwerte Strain Rate Männer Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter

und 2,5%, 50% und 97,5% Quantil sowie Kammerblickwinkel und Achse. Der p-Wert gibt die Signifikanz der Veränderung der

Strain Rate über alle Altersgruppen an. Signifikanzniveau: p<0,05.

Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 -2,79 ( -3,65 ; -1,94 ) -1,43 ( -1,53 ; -1,32 ) -0,88 ( -0,98 ; -0,79 )

25-35 -2,66 ( -3,31 ; -2,02 ) -1,42 ( -1,50 ; -1,34 ) -0,90 ( -0,98 ; -0,83 )

35-45 -2,48 ( -2,95 ; -2,02 ) -1,42 ( -1,47 ; -1,36 ) -0,93 ( -0,98 ; -0,88 )

45-55 -2,30 ( -2,86 ; -1,75 ) -1,41 ( -1,47 ; -1,34 ) -0,96 ( -0,99 ; -0,92 )

55-65 -2,12 ( -2,96 ; -1,29 ) -1,40 ( -1,50 ; -1,30 ) -0,98 ( -1,03 ; -0,94 )

65-75 -1,93 ( -3,13 ; -0,74 ) -1,39 ( -1,53 ; -1,25 ) -1,01 ( -1,08 ; -0,95 )

p for trend (Alter)

20-25 1,25 ( 1,05 ; 1,45 ) 1,79 ( 1,56 ; 2,03 ) 2,93 ( 2,40 ; 3,45 )

25-35 1,19 ( 1,05 ; 1,34 ) 1,78 ( 1,59 ; 1,96 ) 2,90 ( 2,51 ; 3,29 )

35-45 1,12 ( 0,97 ; 1,27 ) 1,75 ( 1,62 ; 1,87 ) 2,86 ( 2,55 ; 3,17 )

45-55 1,05 ( 0,81 ; 1,29 ) 1,72 ( 1,62 ; 1,82 ) 2,82 ( 2,39 ; 3,25 )

55-65 0,98 ( 0,62 ; 1,33 ) 1,69 ( 1,57 ; 1,81 ) 2,77 ( 2,13 ; 3,42 )

65-75 0,90 ( 0,41 ; 1,38 ) 1,66 ( 1,48 ; 1,84 ) 2,73 ( 1,82 ; 3,64 )

p for trend (Alter)

20-25 -2,19 ( -2,96 ; -1,42 ) -1,35 ( -1,50 ; -1,21 ) -0,60 ( -0,98 ; -0,22 )

25-35 -2,26 ( -2,89 ; -1,63 ) -1,40 ( -1,51 ; -1,29 ) -0,65 ( -0,96 ; -0,35 )

35-45 -2,37 ( -2,81 ; -1,93 ) -1,47 ( -1,54 ; -1,39 ) -0,73 ( -0,93 ; -0,53 )

45-55 -2,47 ( -2,76 ; -2,19 ) -1,53 ( -1,62 ; -1,45 ) -0,81 ( -0,91 ; -0,70 )

55-65 -2,58 ( -2,82 ; -2,34 ) -1,60 ( -1,73 ; -1,47 ) -0,88 ( -0,99 ; -0,77 )

65-75 -2,69 ( -3,05 ; -2,33 ) -1,67 ( -1,86 ; -1,48 ) -0,97 ( -1,17 ; -0,76 )

p for trend (Alter)

20-25 0,98 ( 0,55 ; 1,41 ) 1,67 ( 1,52 ; 1,83 ) 2,29 ( 2,01 ; 2,58 )

25-35 0,97 ( 0,63 ; 1,32 ) 1,68 ( 1,56 ; 1,80 ) 2,65 ( 2,41 ; 2,89 )

35-45 0,97 ( 0,74 ; 1,20 ) 1,69 ( 1,60 ; 1,77 ) 3,16 ( 2,35 ; 3,96 )

45-55 0,96 ( 0,83 ; 1,10 ) 1,69 ( 1,61 ; 1,78 ) 3,66 ( 2,25 ; 5,08 )

55-65 0,96 ( 0,84 ; 1,07 ) 1,70 ( 1,57 ; 1,83 ) 4,17 ( 2,14 ; 6,19 )

65-75 0,95 ( 0,74 ; 1,16 ) 1,71 ( 1,52 ; 1,89 ) 4,70 ( 2,03 ; 7,37 )

p for trend (Alter)

20-25 -2,60 ( -2,90 ; -2,30 ) -1,80 ( -1,92 ; -1,67 ) -1,36 ( -1,46 ; -1,25 )

25-35 -2,60 ( -2,81 ; -2,38 ) -1,77 ( -1,86 ; -1,68 ) -1,33 ( -1,40 ; -1,27 )

35-45 -2,59 ( -2,77 ; -2,41 ) -1,73 ( -1,80 ; -1,67 ) -1,30 ( -1,42 ; -1,18 )

45-55 -2,59 ( -2,85 ; -2,33 ) -1,69 ( -1,77 ; -1,62 ) -1,27 ( -1,49 ; -1,04 )

55-65 -2,59 ( -2,98 ; -2,19 ) -1,66 ( -1,76 ; -1,55 ) -1,23 ( -1,57 ; -0,9 )

65-75 -2,59 ( -3,14 ; -2,03 ) -1,62 ( -1,77 ; -1,46 ) -1,20 ( -1,64 ; -0,76 )

p for trend (Alter)

20-25 1,54 ( 1,07 ; 2,01 ) 2,02 ( 1,86 ; 2,18 ) 2,60 ( 2,14 ; 3,05 )

25-35 1,51 ( 1,14 ; 1,89 ) 2,02 ( 1,90 ; 2,14 ) 2,65 ( 2,32 ; 2,98 )

35-45 1,47 ( 1,21 ; 1,73 ) 2,03 ( 1,94 ; 2,11 ) 2,72 ( 2,44 ; 2,99 )

45-55 1,43 ( 1,24 ; 1,62 ) 2,03 ( 1,95 ; 2,12 ) 2,79 ( 2,38 ; 3,20 )

55-65 1,39 ( 1,16 ; 1,61 ) 2,04 ( 1,91 ; 2,17 ) 2,86 ( 2,25 ; 3,47 )

65-75 1,34 ( 1,00 ; 1,68 ) 2,05 ( 1,85 ; 2,24 ) 2,93 ( 2,08 ; 3,79 )

Transversale Strain Rate - 4CH [1/s]

Circumferentielle Strain Rate - SAX [1/s]

Radiale Strain Rate - SAX [1/s]

0,27 0,48 0,76


0,36 0,75 0,08

Longitudinale Strain Rate - 2CH [1/s]

Strain Rate Männer

0,59 0,86 0,58

0,92 0,85 0,11

0,98 0,16 0,56

0,33 0,038 0,20



2,5% Quantil

Ergebnisse

50

Tabelle 11 Referenzwerte Strain Rate Frauen. Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter


Strain Rate über alle Altersgruppen an. Signifikanzniveau: p<0,05.

Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 -2,39 ( -2,83 ; -1,94 ) -1,38 ( -1,51 ; -1,26 ) -0,89 ( -1,11 ; -0,66 )

25-35 -2,35 ( -2,62 ; -2,08 ) -1,39 ( -1,49 ; -1,29 ) -0,91 ( -1,10 ; -0,73 )

35-45 -2,30 ( -2,62 ; -1,98 ) -1,40 ( -1,46 ; -1,33 ) -0,96 ( -1,09 ; -0,83 )

45-55 -2,25 ( -2,87 ; -1,63 ) -1,41 ( -1,47 ; -1,34 ) -1,00 ( -1,08 ; -0,92 )

55-65 -2,20 ( -3,15 ; -1,25 ) -1,41 ( -1,51 ; -1,32 ) -1,04 ( -1,09 ; -0,99 )

65-75 -2,15 ( -3,46 ; -0,84 ) -1,42 ( -1,56 ; -1,29 ) -1,08 ( -1,15 ; -1,02 )

p for trend (Alter)

20-25 1,02 ( 0,68 ; 1,36 ) 1,70 ( 1,53 ; 1,87 ) 3,05 ( 2,65 ; 3,45 )

25-35 1,04 ( 0,78 ; 1,29 ) 1,73 ( 1,59 ; 1,87 ) 3,00 ( 2,72 ; 3,28 )

35-45 1,06 ( 0,88 ; 1,23 ) 1,78 ( 1,68 ; 1,88 ) 2,93 ( 2,62 ; 3,24 )

45-55 1,08 ( 0,89 ; 1,27 ) 1,83 ( 1,76 ; 1,89 ) 2,86 ( 2,34 ; 3,38 )

55-65 1,10 ( 0,81 ; 1,39 ) 1,87 ( 1,81 ; 1,94 ) 2,79 ( 2,01 ; 3,57 )

65-75 1,13 ( 0,70 ; 1,55 ) 1,92 ( 1,83 ; 2,02 ) 2,72 ( 1,66 ; 3,79 )

p for trend (Alter)

20-25 -3,71 ( -5,14 ; -2,29 ) -1,43 ( -1,63 ; -1,23 ) -0,68 ( -1,14 ; -0,22 )

25-35 -3,47 ( -4,54 ; -2,40 ) -1,43 ( -1,59 ; -1,27 ) -0,71 ( -1,06 ; -0,36 )

35-45 -3,13 ( -3,86 ; -2,40 ) -1,41 ( -1,52 ; -1,31 ) -0,76 ( -1,00 ; -0,53 )

45-55 -2,79 ( -3,60 ; -1,97 ) -1,40 ( -1,48 ; -1,33 ) -0,81 ( -1,04 ; -0,59 )

55-65 -2,45 ( -3,69 ; -1,20 ) -1,39 ( -1,48 ; -1,30 ) -0,86 ( -1,19 ; -0,53 )

65-75 -2,09 ( -3,90 ; -0,27 ) -1,38 ( -1,52 ; -1,24 ) -0,92 ( -1,40 ; -0,43 )

p for trend (Alter)

20-25 1,11 ( 0,97 ; 1,26 ) 1,55 ( 1,35 ; 1,76 ) 2,90 ( 2,08 ; 3,72 )

25-35 1,07 ( 0,97 ; 1,16 ) 1,60 ( 1,44 ; 1,77 ) 2,92 ( 2,27 ; 3,57 )

35-45 1,00 ( 0,85 ; 1,15 ) 1,68 ( 1,57 ; 1,78 ) 2,95 ( 2,51 ; 3,38 )

45-55 0,94 ( 0,67 ; 1,20 ) 1,75 ( 1,67 ; 1,83 ) 2,98 ( 2,65 ; 3,30 )

55-65 0,87 ( 0,48 ; 1,26 ) 1,82 ( 1,72 ; 1,92 ) 3,01 ( 2,59 ; 3,42 )

65-75 0,80 ( 0,28 ; 1,32 ) 1,89 ( 1,74 ; 2,05 ) 3,04 ( 2,40 ; 3,68 )

p for trend (Alter)

20-25 -2,34 ( -2,43 ; -2,25 ) -1,74 ( -1,84 ; -1,65 ) -1,33 ( -1,55 ; -1,12 )

25-35 -2,43 ( -2,52 ; -2,33 ) -1,75 ( -1,82 ; -1,68 ) -1,32 ( -1,49 ; -1,15 )

35-45 -2,54 ( -2,87 ; -2,22 ) -1,75 ( -1,80 ; -1,70 ) -1,30 ( -1,41 ; -1,19 )

45-55 -2,66 ( -3,23 ; -2,10 ) -1,76 ( -1,82 ; -1,70 ) -1,28 ( -1,37 ; -1,20 )

55-65 -2,78 ( -3,58 ; -1,98 ) -1,77 ( -1,86 ; -1,68 ) -1,27 ( -1,38 ; -1,15 )

65-75 -2,90 ( -3,96 ; -1,85 ) -1,78 ( -1,91 ; -1,64 ) -1,25 ( -1,42 ; -1,07 )

p for trend (Alter)

20-25 1,34 ( 1,11 ; 1,56 ) 1,96 ( 1,79 ; 2,14 ) 2,71 ( 2,18 ; 3,23 )

25-35 1,30 ( 1,13 ; 1,46 ) 2,01 ( 1,87 ; 2,14 ) 2,88 ( 2,51 ; 3,25 )

35-45 1,24 ( 1,12 ; 1,36 ) 2,07 ( 1,98 ; 2,16 ) 3,12 ( 2,57 ; 3,66 )

45-55 1,18 ( 1,02 ; 1,34 ) 2,14 ( 2,04 ; 2,23 ) 3,36 ( 2,43 ; 4,29 )

55-65 1,13 ( 0,88 ; 1,37 ) 2,20 ( 2,05 ; 2,35 ) 3,60 ( 2,24 ; 4,96 )

65-75 1,07 ( 0,71 ; 1,42 ) 2,27 ( 2,05 ; 2,49 ) 3,85 ( 2,02 ; 5,67 )


Circumferentielle Strain Rate - SAX [1/s]

Radiale Strain Rate - SAX [1/s]

0,77 0,06 0,63


0,78 0,74 0,15


Strain Rate Frauen

0,31 0,09 0,30

0,32 0,04 0,84

0,33 0,72 0,64

0,28 0,73 0,58



2,5% Quantil

Ergebnisse

51

Tabelle 12 Referenzwerte Velocity Männer Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter und

2,5%, 50% und 97,5% Quantil sowie Kammerblickwinkel und Achse. Der p-Wert gibt die Signifikanz der Veränderung der

Velocity über alle Altersgruppen an. Signifikanzniveau: p<0,05.

Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 1,99 ( 1,55 ; 2,42 ) 3,48 ( 3,17 ; 3,8 ) 5,83 ( 4,84 ; 6,819 )

25-35 1,85 ( 1,59 ; 2,11 ) 3,56 ( 3,32 ; 3,8 ) 5,89 ( 5,11 ; 6,678 )

35-45 1,65 ( 1,17 ; 2,14 ) 3,67 ( 3,5 ; 3,83 ) 5,98 ( 5,45 ; 6,514 )

45-55 1,46 ( 0,57 ; 2,35 ) 3,77 ( 3,62 ; 3,93 ) 6,07 ( 5,66 ; 6,476 )

55-65 1,26 ( -0,06 ; 2,58 ) 3,88 ( 3,66 ; 4,11 ) 6,16 ( 5,65 ; 6,668 )

65-75 1,06 ( -0,73 ; 2,84 ) 3,99 ( 3,66 ; 4,32 ) 6,25 ( 5,48 ; 7,019 )

p for trend (Alter)

20-25 3,09 ( 2,61 ; 3,58 ) 4,17 ( 3,92 ; 4,41 ) 5,51 ( 4,2 ; 6,82 )

25-35 2,95 ( 2,58 ; 3,33 ) 4,04 ( 3,86 ; 4,22 ) 5,49 ( 4,47 ; 6,503 )

35-45 2,75 ( 2,5 ; 3,01 ) 3,85 ( 3,72 ; 3,99 ) 5,45 ( 4,76 ; 6,137 )

45-55 2,55 ( 2,31 ; 2,8 ) 3,67 ( 3,5 ; 3,84 ) 5,41 ( 4,78 ; 6,039 )

55-65 2,36 ( 2,01 ; 2,7 ) 3,48 ( 3,22 ; 3,74 ) 5,37 ( 4,48 ; 6,264 )

65-75 2,15 ( 1,64 ; 2,65 ) 3,29 ( 2,92 ; 3,66 ) 5,33 ( 4,02 ; 6,648 )

p for trend (Alter)

20-25 1,17 ( 0,27 ; 2,06 ) 3,53 ( 3,01 ; 4,05 ) 5,83 ( 5,3 ; 6,356 )

25-35 1,38 ( 0,65 ; 2,11 ) 3,52 ( 3,12 ; 3,93 ) 5,78 ( 5,37 ; 6,197 )

35-45 1,68 ( 1,19 ; 2,18 ) 3,52 ( 3,24 ; 3,79 ) 5,72 ( 5,44 ; 5,998 )

45-55 1,99 ( 1,71 ; 2,27 ) 3,51 ( 3,28 ; 3,74 ) 5,66 ( 5,42 ; 5,893 )

55-65 2,29 ( 2,12 ; 2,46 ) 3,51 ( 3,19 ; 3,82 ) 5,59 ( 5,27 ; 5,919 )

65-75 2,61 ( 2,29 ; 2,93 ) 3,5 ( 3,03 ; 3,97 ) 5,53 ( 5,04 ; 6,014 )

p for trend (Alter)

20-25 3,25 ( 3,04 ; 3,46 ) 3,61 ( 3,38 ; 3,83 ) 6,18 ( 5,05 ; 7,298 )

25-35 2,98 ( 2,82 ; 3,15 ) 3,63 ( 3,47 ; 3,8 ) 6,03 ( 5,17 ; 6,893 )

35-45 2,6 ( 2,32 ; 2,89 ) 3,67 ( 3,54 ; 3,81 ) 5,82 ( 5,23 ; 6,407 )

45-55 2,22 ( 1,74 ; 2,71 ) 3,71 ( 3,52 ; 3,91 ) 5,61 ( 5,03 ; 6,193 )

55-65 1,84 ( 1,15 ; 2,54 ) 3,75 ( 3,46 ; 4,04 ) 5,4 ( 4,55 ; 6,254 )

65-75 1,44 ( 0,52 ; 2,37 ) 3,79 ( 3,38 ; 4,2 ) 5,18 ( 3,93 ; 6,43 )

p for trend (Alter)

20-25 16,7 ( 8,42 ; 25 ) 44,5 ( 35,6 ; 53,4 ) 86,5 ( 54,5 ; 118,5 )

25-35 14,7 ( 8,48 ; 20,9 ) 43,1 ( 36,1 ; 50,1 ) 85,9 ( 60,3 ; 111,4 )

35-45 11,8 ( 7,33 ; 16,3 ) 41,1 ( 36,4 ; 45,9 ) 84,9 ( 67,6 ; 102,3 )

45-55 8,95 ( 3,44 ; 14,5 ) 39,1 ( 35,3 ; 43 ) 84 ( 71,1 ; 96,91 )

55-65 6,08 ( -2,25 ; 14,4 ) 37,1 ( 31,9 ; 42,3 ) 83,1 ( 67,4 ; 98,78 )

65-75 3,06 ( -8,82 ; 14,9 ) 35 ( 27,3 ; 42,8 ) 82,2 ( 58,5 ; 105,8 )

p for trend (Alter)

20-25 3,1 ( 2,52 ; 3,69 ) 3,96 ( 3,78 ; 4,14 ) 5,09 ( 4,87 ; 5,302 )

25-35 3,03 ( 2,61 ; 3,46 ) 3,9 ( 3,77 ; 4,04 ) 5,15 ( 4,95 ; 5,347 )

35-45 2,93 ( 2,57 ; 3,3 ) 3,82 ( 3,72 ; 3,92 ) 5,24 ( 4,78 ; 5,689 )

45-55 2,83 ( 2,29 ; 3,38 ) 3,74 ( 3,61 ; 3,87 ) 5,32 ( 4,56 ; 6,084 )

55-65 2,73 ( 1,91 ; 3,55 ) 3,66 ( 3,47 ; 3,85 ) 5,41 ( 4,34 ; 6,487 )

65-75 2,63 ( 1,49 ; 3,77 ) 3,57 ( 3,3 ; 3,84 ) 5,5 ( 4,09 ; 6,913 )

Velocity Männer

0,55 0,06 0,59

0,001 0,53 0,36

0,14 0,21 0,86

0,015 0,95 0,52

Transversale Velocity - 2CH [cm/s]

Longitudinale Velocity - 4CH [cm/s]


0,39 0,08 0,60



Circumferentielle Velocity - SAX [cm/s]

Radiale Velocity - SAX [cm/s]

0,036 0,002 0,88

Ergebnisse

52

Tabelle 13 Referenzwerte Velocity Frauen Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter und

2,5%, 50% und 97,5% Quantil sowie Kammerblickwinkel und Achse. Der p-Wert gibt die Signifikanz der Veränderung der


Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 2,15 ( 1,58 ; 2,72 ) 3,6 ( 3,32 ; 3,87 ) 6,28 ( 5,91 ; 6,65 )

25-35 2,13 ( 1,7 ; 2,55 ) 3,52 ( 3,31 ; 3,73 ) 6,05 ( 5,78 ; 6,33 )

35-45 2,09 ( 1,8 ; 2,38 ) 3,41 ( 3,27 ; 3,55 ) 5,73 ( 5,25 ; 6,21 )

45-55 2,06 ( 1,74 ; 2,38 ) 3,3 ( 3,16 ; 3,44 ) 5,4 ( 4,58 ; 6,22 )

55-65 2,02 ( 1,54 ; 2,51 ) 3,19 ( 2,98 ; 3,4 ) 5,07 ( 3,88 ; 6,26 )

65-75 1,99 ( 1,28 ; 2,7 ) 3,07 ( 2,76 ; 3,38 ) 4,73 ( 3,15 ; 6,31 )

p for trend (Alter)

20-25 2,5 ( 2,18 ; 2,82 ) 3,72 ( 3,51 ; 3,93 ) 5,66 ( 4,65 ; 6,66 )

25-35 2,49 ( 2,24 ; 2,73 ) 3,64 ( 3,48 ; 3,8 ) 5,45 ( 4,64 ; 6,26 )

35-45 2,47 ( 2,31 ; 2,63 ) 3,52 ( 3,42 ; 3,63 ) 5,15 ( 4,59 ; 5,72 )

45-55 2,45 ( 2,28 ; 2,62 ) 3,41 ( 3,29 ; 3,53 ) 4,86 ( 4,48 ; 5,24 )

55-65 2,43 ( 2,17 ; 2,7 ) 3,3 ( 3,11 ; 3,48 ) 4,56 ( 4,18 ; 4,95 )

65-75 2,42 ( 2,03 ; 2,8 ) 3,18 ( 2,91 ; 3,45 ) 4,25 ( 3,68 ; 4,83 )

p for trend (Alter)

20-25 1,12 ( -1,01 ; 3,26 ) 2,92 ( 2,57 ; 3,28 ) 6,59 ( 4,81 ; 8,36 )

25-35 1,07 ( -0,58 ; 2,72 ) 2,96 ( 2,68 ; 3,24 ) 6,28 ( 4,82 ; 7,74 )

35-45 1 ( -0,1 ; 2,09 ) 3 ( 2,82 ; 3,19 ) 5,85 ( 4,83 ; 6,87 )

45-55 0,92 ( -0,07 ; 1,91 ) 3,05 ( 2,91 ; 3,19 ) 5,41 ( 4,79 ; 6,04 )

55-65 0,85 ( -0,6 ; 2,29 ) 3,1 ( 2,91 ; 3,28 ) 4,98 ( 4,55 ; 5,41 )

65-75 0,77 ( -1,39 ; 2,92 ) 3,15 ( 2,87 ; 3,42 ) 4,52 ( 3,86 ; 5,19 )

p for trend (Alter)

20-25 2,57 ( 2,03 ; 3,11 ) 3,39 ( 3,15 ; 3,62 ) 6,81 ( 5,63 ; 7,98 )

25-35 2,46 ( 2,04 ; 2,89 ) 3,39 ( 3,21 ; 3,57 ) 6,35 ( 5,41 ; 7,29 )

35-45 2,32 ( 2,03 ; 2,6 ) 3,4 ( 3,28 ; 3,52 ) 5,69 ( 5,09 ; 6,3 )

45-55 2,17 ( 1,96 ; 2,37 ) 3,41 ( 3,29 ; 3,53 ) 5,04 ( 4,73 ; 5,35 )

55-65 2,02 ( 1,76 ; 2,27 ) 3,42 ( 3,23 ; 3,6 ) 4,38 ( 4,13 ; 4,64 )

65-75 1,86 ( 1,47 ; 2,25 ) 3,43 ( 3,16 ; 3,7 ) 3,7 ( 3,15 ; 4,24 )

p for trend (Alter)

20-25 9,48 ( -6,27 ; 25,2 ) 36,9 ( 29,9 ; 44 ) 102 ( 77 ; 128 )

25-35 7,86 ( -3,78 ; 19,5 ) 37,6 ( 32,3 ; 43 ) 97,4 ( 77,5 ; 117 )

35-45 5,54 ( -2,72 ; 13,8 ) 38,6 ( 35,1 ; 42,2 ) 90,3 ( 77 ; 104 )

45-55 3,22 ( -7,33 ; 13,8 ) 39,7 ( 36,1 ; 43,3 ) 83,2 ( 72,7 ; 93,6 )

55-65 0,9 ( -15,4 ; 17,2 ) 40,7 ( 35,3 ; 46,1 ) 76 ( 62 ; 90,1 )

65-75 -1,54 ( -24,9 ; 21,8 ) 41,7 ( 33,8 ; 49,7 ) 68,6 ( 47,3 ; 89,9 )

p for trend (Alter)

20-25 2,56 ( 2,19 ; 2,92 ) 3,61 ( 3,52 ; 3,7 ) 4,51 ( 3,99 ; 5,03 )

25-35 2,54 ( 2,24 ; 2,84 ) 3,6 ( 3,53 ; 3,66 ) 4,57 ( 4,2 ; 4,95 )

35-45 2,52 ( 2,31 ; 2,74 ) 3,57 ( 3,53 ; 3,62 ) 4,66 ( 3,85 ; 5,46 )

45-55 2,51 ( 2,38 ; 2,64 ) 3,55 ( 3,49 ; 3,62 ) 4,74 ( 3,34 ; 6,14 )

55-65 2,49 ( 2,41 ; 2,57 ) 3,53 ( 3,43 ; 3,63 ) 4,83 ( 2,8 ; 6,85 )

65-75 2,47 ( 2,35 ; 2,58 ) 3,51 ( 3,36 ; 3,65 ) 4,92 ( 2,23 ; 7,6 )

Velocity Frauen

0,86 0,45 0,07


0,79 0,049 0,09

0,80 0,015 0,05



0,69 0,33 0,79

0,09 0,86 <0.001

0,54 0,48 0,11


Circumferentielle Velocity - SAX [cm/s]

Radiale Velocity - SAX [cm/s]


Ergebnisse

53

Tabelle 14 Referenzwerte Displacement Männer Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter



Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 1,96 ( 1,49 ; 2,43 ) 5,27 ( 4,45 ; 6,10 ) 8,72 ( 6,55 ; 10,90 )

25-35 2,11 ( 1,59 ; 2,64 ) 5,54 ( 4,91 ; 6,18 ) 9,03 ( 7,31 ; 10,74 )

35-45 2,33 ( 1,15 ; 3,52 ) 5,92 ( 5,49 ; 6,36 ) 9,46 ( 8,30 ; 10,62 )

45-55 2,55 ( 0,61 ; 4,50 ) 6,31 ( 5,89 ; 6,72 ) 9,89 ( 8,96 ; 10,81 )

55-65 2,77 ( 0,05 ; 5,49 ) 6,69 ( 6,08 ; 7,29 ) 10,32 ( 9,11 ; 11,54 )

65-75 3,00 ( -0,55 ; 6,54 ) 7,09 ( 6,20 ; 7,98 ) 10,77 ( 8,95 ; 12,60 )

p for trend (Alter)

20-25 5,16 ( 3,57 ; 6,75 ) 6,36 ( 5,89 ; 6,82 ) 8,46 ( 7,55 ; 9,38 )

25-35 4,88 ( 3,58 ; 6,18 ) 6,35 ( 6,00 ; 6,70 ) 8,47 ( 7,80 ; 9,15 )

35-45 4,48 ( 3,58 ; 5,38 ) 6,35 ( 6,09 ; 6,60 ) 8,48 ( 7,95 ; 9,02 )

45-55 4,08 ( 3,53 ; 4,62 ) 6,34 ( 6,04 ; 6,64 ) 8,50 ( 7,75 ; 9,24 )

55-65 3,68 ( 3,29 ; 4,06 ) 6,33 ( 5,88 ; 6,79 ) 8,51 ( 7,39 ; 9,63 )

65-75 3,25 ( 2,63 ; 3,88 ) 6,33 ( 5,67 ; 6,98 ) 8,52 ( 6,95 ; 10,09 )

p for trend (Alter)

20-25 -0,27 ( -1,81 ; 1,26 ) 4,83 ( 4,01 ; 5,65 ) 7,54 ( 6,14 ; 8,94 )

25-35 0,44 ( -0,82 ; 1,7 ) 5,00 ( 4,37 ; 5,63 ) 8,06 ( 7,05 ; 9,06 )

35-45 1,45 ( 0,57 ; 2,32 ) 5,24 ( 4,81 ; 5,67 ) 8,79 ( 7,62 ; 9,97 )

45-55 2,46 ( 1,95 ; 2,97 ) 5,48 ( 5,05 ; 5,91 ) 9,53 ( 7,59 ; 11,48 )

55-65 3,47 ( 3,21 ; 3,73 ) 5,72 ( 5,09 ; 6,35 ) 10,27 ( 7,40 ; 13,13 )

65-75 4,54 ( 4,08 ; 4,99 ) 5,97 ( 5,06 ; 6,89 ) 11,04 ( 7,16 ; 14,92 )

p for trend (Alter)

20-25 4,77 ( 4,56 ; 4,99 ) 6,23 ( 5,94 ; 6,52 ) 8,19 ( 7,66 ; 8,71 )

25-35 4,55 ( 4,40 ; 4,71 ) 6,33 ( 6,12 ; 6,54 ) 8,33 ( 7,98 ; 8,67 )

35-45 4,24 ( 3,74 ; 4,73 ) 6,48 ( 6,31 ; 6,65 ) 8,52 ( 7,76 ; 9,29 )

45-55 3,92 ( 3,04 ; 4,80 ) 6,63 ( 6,37 ; 6,88 ) 8,72 ( 7,36 ; 10,09 )

55-65 3,61 ( 2,34 ; 4,87 ) 6,78 ( 6,39 ; 7,16 ) 8,92 ( 6,93 ; 10,91 )

65-75 3,28 ( 1,61 ; 4,94 ) 6,93 ( 6,40 ; 7,46 ) 9,13 ( 6,48 ; 11,78 )

p for trend (Alter)

20-25 1,38 ( -0,03 ; 2,78 ) 4,69 ( 3,76 ; 5,63 ) 8,35 ( 7,05 ; 9,65 )

25-35 1,42 ( 0,27 ; 2,57 ) 4,67 ( 3,95 ; 5,39 ) 8,80 ( 8,03 ; 9,58 )

35-45 1,49 ( 0,68 ; 2,30 ) 4,64 ( 4,15 ; 5,13 ) 9,45 ( 7,82 ; 11,08 )

45-55 1,56 ( 1,03 ; 2,08 ) 4,61 ( 4,09 ; 5,12 ) 10,10 ( 7,11 ; 13,09 )

55-65 1,62 ( 1,17 ; 2,07 ) 4,57 ( 3,81 ; 5,34 ) 10,74 ( 6,33 ; 15,16 )

65-75 1,69 ( 1,02 ; 2,36 ) 4,54 ( 3,43 ; 5,65 ) 11,42 ( 5,49 ; 17,35 )

p for trend (Alter)

20-25 5,63 ( 5,22 ; 6,04 ) 6,55 ( 6,24 ; 6,86 ) 8,26 ( 7,25 ; 9,28 )

25-35 5,41 ( 5,12 ; 5,70 ) 6,58 ( 6,35 ; 6,81 ) 8,41 ( 7,81 ; 9,01 )

35-45 5,10 ( 4,78 ; 5,41 ) 6,62 ( 6,44 ; 6,80 ) 8,62 ( 8,10 ; 9,14 )

45-55 4,78 ( 4,26 ; 5,30 ) 6,66 ( 6,42 ; 6,90 ) 8,83 ( 7,72 ; 9,94 )

55-65 4,47 ( 3,70 ; 5,23 ) 6,70 ( 6,33 ; 7,06 ) 9,04 ( 7,24 ; 10,84 )

65-75 4,13 ( 3,09 ; 5,18 ) 6,74 ( 6,22 ; 7,25 ) 9,26 ( 6,72 ; 11,80 )

Radiales Displacement - SAX [mm]

Transversales Displacement - 4CH [mm]

Longitudinales Displacement - 4CH [mm]



Circumferentielles Displacement - SAX [mm]

Displacement Männer

0,026 0,63 0,57

0,11 0,06 0,54

0,74 0,87 0,39

<0.001 0,15 0,15


0,59 0,020 0,26

0,07 0,95 0,96

Ergebnisse

54

Tabelle 15 Referenzwerte Displacement Frauen Darstellung der Mittelwerte mit 95% Konfidenzintervall aufgeteilt nach Alter



Altergruppe

p for trend (Alter)

20-25 2,53 ( 1,83 ; 3,24 ) 5,43 ( 4,77 ; 6,09 ) 10,04 ( 8,13 ; 11,95 )

25-35 2,62 ( 2,07 ; 3,16 ) 5,39 ( 4,89 ; 5,90 ) 9,79 ( 8,35 ; 11,23 )

35-45 2,74 ( 2,38 ; 3,10 ) 5,34 ( 5,00 ; 5,68 ) 9,43 ( 8,45 ; 10,41 )

45-55 2,86 ( 2,52 ; 3,19 ) 5,28 ( 4,94 ; 5,62 ) 9,07 ( 7,97 ; 10,17 )

55-65 2,98 ( 2,49 ; 3,47 ) 5,23 ( 4,72 ; 5,74 ) 8,72 ( 7,03 ; 10,40 )

65-75 3,10 ( 2,37 ; 3,84 ) 5,17 ( 4,42 ; 5,93 ) 8,34 ( 5,89 ; 10,79 )

p for trend (Alter)

20-25 4,83 ( 4,67 ; 4,99 ) 6,30 ( 5,90 ; 6,69 ) 7,78 ( 5,90 ; 9,66 )

25-35 4,72 ( 4,62 ; 4,83 ) 6,26 ( 5,96 ; 6,56 ) 8,11 ( 6,67 ; 9,55 )

35-45 4,57 ( 4,38 ; 4,75 ) 6,20 ( 6,00 ; 6,40 ) 8,58 ( 7,62 ; 9,54 )

45-55 4,41 ( 4,08 ; 4,74 ) 6,15 ( 5,95 ; 6,35 ) 9,06 ( 8,12 ; 9,99 )

55-65 4,26 ( 3,78 ; 4,74 ) 6,09 ( 5,79 ; 6,39 ) 9,53 ( 8,14 ; 10,92 )

65-75 4,09 ( 3,45 ; 4,74 ) 6,03 ( 5,59 ; 6,47 ) 10,03 ( 7,96 ; 12,09 )

p for trend (Alter)

20-25 0,49 ( -0,67 ; 1,65 ) 4,26 ( 3,55 ; 4,98 ) 11,01 ( 9,18 ; 12,84 )

25-35 0,66 ( -0,21 ; 1,52 ) 4,36 ( 3,81 ; 4,91 ) 10,41 ( 8,91 ; 11,91 )

35-45 0,90 ( 0,29 ; 1,50 ) 4,51 ( 4,14 ; 4,87 ) 9,55 ( 8,52 ; 10,58 )

45-55 1,13 ( 0,40 ; 1,87 ) 4,65 ( 4,31 ; 4,99 ) 8,69 ( 8,11 ; 9,27 )

55-65 1,37 ( 0,24 ; 2,51 ) 4,79 ( 4,29 ; 5,29 ) 7,83 ( 7,55 ; 8,11 )

65-75 1,62 ( -0,01 ; 3,26 ) 4,94 ( 4,19 ; 5,68 ) 6,93 ( 6,38 ; 7,47 )

p for trend (Alter)

20-25 3,52 ( 2,31 ; 4,72 ) 5,59 ( 5,11 ; 6,06 ) 9,49 ( 7,82 ; 11,16 )

25-35 3,48 ( 2,57 ; 4,39 ) 5,64 ( 5,28 ; 6,01 ) 9,11 ( 7,75 ; 10,48 )

35-45 3,42 ( 2,81 ; 4,04 ) 5,72 ( 5,48 ; 5,96 ) 8,59 ( 7,64 ; 9,53 )

45-55 3,37 ( 2,73 ; 4,01 ) 5,79 ( 5,56 ; 6,03 ) 8,06 ( 7,52 ; 8,59 )

55-65 3,32 ( 2,34 ; 4,29 ) 5,87 ( 5,53 ; 6,21 ) 7,53 ( 7,27 ; 7,78 )

65-75 3,26 ( 1,83 ; 4,69 ) 5,95 ( 5,44 ; 6,46 ) 6,97 ( 6,47 ; 7,47 )

p for trend (Alter)

20-25 1,29 ( 0,41 ; 2,17 ) 4,16 ( 3,14 ; 5,17 ) 11,58 ( 8,47 ; 14,70 )

25-35 1,35 ( 0,72 ; 1,99 ) 4,38 ( 3,60 ; 5,15 ) 11,44 ( 9,12 ; 13,76 )

35-45 1,45 ( 0,93 ; 1,96 ) 4,70 ( 4,18 ; 5,21 ) 11,25 ( 9,64 ; 12,85 )

45-55 1,54 ( 0,76 ; 2,32 ) 5,02 ( 4,52 ; 5,52 ) 11,05 ( 9,12 ; 12,98 )

55-65 1,63 ( 0,44 ; 2,82 ) 5,34 ( 4,59 ; 6,08 ) 10,85 ( 7,88 ; 13,82 )

65-75 1,73 ( 0,05 ; 3,40 ) 5,67 ( 4,57 ; 6,77 ) 10,64 ( 6,35 ; 14,93 )

p for trend (Alter)

20-25 4,49 ( 3,50 ; 5,48 ) 6,07 ( 5,79 ; 6,36 ) 7,07 ( 6,69 ; 7,45 )

25-35 4,47 ( 3,68 ; 5,26 ) 6,18 ( 5,96 ; 6,40 ) 7,52 ( 7,26 ; 7,79 )

35-45 4,45 ( 3,92 ; 4,97 ) 6,33 ( 6,18 ; 6,47 ) 8,18 ( 7,83 ; 8,52 )

45-55 4,42 ( 4,03 ; 4,81 ) 6,47 ( 6,34 ; 6,61 ) 8,83 ( 8,24 ; 9,42 )

55-65 4,39 ( 3,91 ; 4,88 ) 6,62 ( 6,42 ; 6,83 ) 9,48 ( 8,61 ; 10,36 )

65-75 4,36 ( 3,62 ; 5,11 ) 6,78 ( 6,47 ; 7,09 ) 10,17 ( 8,99 ; 11,35 )


Circumferentielles Displacement - SAX [mm]

Displacement Frauen

0,38 0,31 <0.001


0,39 0,69 0,40

0,06 0,49 0,21




0,87 0,01 <0.001

0,83 0,42 0,019

0,71 0,12 0,78

Radiales Displacement - SAX [mm]

Ergebnisse

55

Strain

Abbildung 11 Diagramme Strain Grafische Darstellung des Strain mit zunehmendem Alter. Aufgeteilt nach Geschlecht,

Quantil in den jeweiligen Kammerblickwinkeln und Achsen.

Ergebnisse

56

Strain Rate

Abbildung 12 Diagramme Strain Rate Grafische Darstellung der Strain Rate mit zunehmendem Alter, aufgeteilt nach

Geschlecht, Quantil, Kammerblickwinkeln und Achsen.

Ergebnisse

57

Velocity

Abbildung 13 Diagramme Velocity Grafische Darstellung der Velocity mit zunehmendem Alter, aufgeteilt nach Geschlecht,

Quantil, Kammerblickwinkeln und Achsen.

Ergebnisse

58

Displacement

Abbildung 14 Diagramme Displacement Grafische Darstellung des Displacement mit zunehmendem Alter, aufgeteilt nach

Geschlecht, Quantil, Kammerblickwinkeln und Achsen.

Diskussion

59

4 Diskussion

4.1 Diskussion der Methode

4.1.1 MRT-basierte Feature-Tracking-Analyse

In dieser Studie konnten Referenzwerte für ausgewählte FT-Parameter zur Quantifizierung der

linksventrikulären Funktion erstellt werden. Diese wurden auf der Basis von im CMR erzeugten

SSFP-Bilddateien einer großen gesunden Studienpopulation erstellt. Es erfolgte die Messung

der vier Wandbewegungsparameter Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement. Von

insgesamt 6030 gemessenen Segmenten konnten 99,12% bei guter Reproduzierbarkeit

ausgewertet werden (siehe Kapitel 2.4).

Die FT-Methode weist auch weitere Vorteile gegenüber den herkömmlichen Methoden wie

dem Speckle Tracking oder dem Myocardial Tagging auf. Ein großer Vorteil des FT-CMR ist die

Nutzbarkeit von SSFP-Bilder, sodass keine zusätzlichen, speziellen Sequenzen angefertigt

werden müssen, wie dies zum Beispiel beim Myocardial Tagging der Fall ist. Somit können FT-

Analysen auch im Nachhinein durchgeführt werden33. In einer früheren Studie wurden

verschiedene Parameter, unter anderem der Strain durch FT-CMR, mit unterschiedlichen

Feldstärken (1,5T und 3T) generiert und verglichen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die

Messergebnisse weitestgehend unabhängig von der Feldstärke waren48. Dadurch ist die

Vergleichbarkeit der durch FT-CMR erworbenen Messwerte besser als beim Myocardial

Tagging48. Studien, welche die Methoden FT und Myocardial Tagging an herzgesunden

Probanden verglichen haben, konnten eine große Übereinstimmung zwischen dem jeweils

gemessenen circumferentiellen Strain nachweisen. Beim longitudinalen und radialen Strain

war die Übereinstimmung geringer und wies eine breitere Streuung der Messwerte auf33. In

einer Studie an Patienten mit Durchenne-Muskel-Dystrophie konnte im Vergleich von FT an

SSFP-Bildern und Myocardial Tagging mithilfe von HARP-Imaging ebenfalls eine hohe

Korrelation des Systolic Peak des circumferentiellen Strain festgestellt werden49. FT eignet sich

zudem dazu, die kontraktilen myokardialen Reserven sowie das Herz unter Stress zu

untersuchen und schon geringe Veränderungen der Wandbewegung zu quantifizieren, was in

einer Studie, bei welcher Probanden Dobutamin verabreicht wurde, gezeigt werden konnte50.

Ein weiterer Vorteil in der Praxis ist die insgesamt zeitsparendere Anwendung von FT-CMR im

Vergleich zum Myocardial Tagging33. Augustine et al.33 verglich FT-CMR und Myocardial

Diskussion

60

Tagging und konnte feststellen, dass bei einer größeren Deformierung FT eher zu einer

Überschätzung des Strain führte.

Frühere Studien32 33,36 zur Referenzwerterstellung nutzten wie wir auch die Analyse-Software

von TomTec. Schuster et al.51 untersuchte die Übereinstimmung der Messergebnisse der FT-

Analysesoftware von TomTec Imaging Systems (Unterschleißheim, Deutschland) und Circle

Cardiovascular Imaging (Calgary, Kanada) anhand des circumferentiellen und radialen Strain

an zehn gesunden Probanden. Beide FT-Softwares konnten eine Zunahme des Strain unter

Dobutamin-Einfluss messen. Die Messergebnisse des circumferentiellen Strain waren bei der

FT-Software von Circle jedoch signifikant niedriger als bei TomTec. In Bezug auf den radialen

Strain konnte bei beiden Softwares eine Zunahme gemessen werden, ohne signifikante

Unterschiede. Die Reproduzierbarkeit des circumferentiellen Strain war bei TomTec besser,

die Reproduzierbarkeit des radialen Strain bei Circle. Daher sind die Ergebnisse, welche

mithilfe unterschiedlicher Analyseprogramme gemessen werden, nicht uneingeschränkt

miteinander vergleichbar.

Vorteil gegenüber der Echokardiographie ist die Unabhängigkeit vom Messwinkel. Die

echokardiographischen Messungen, beispielsweise Tissue Doppler Imaging, sind nur in einer

Ebene in der Richtung der Ultraschallwelle möglich. Man erhält somit nur die Information über

eine Region und nicht von allen Achsen. Es muss darauf geachtet werden, dass der

Ultraschallkopf immer senkrecht zu den Herzachsen aufgesetzt wird, was während der

Herzkontraktion und der damit verbundenen Deformierung sehr schwierig ist12. Zudem ist FT

im Vergleich zur Echokardiographie weniger von der Technik und Erfahrung des Untersuchers

abhängig13.

4.1.2 FT-Parameter

Die Referenzwerte der FT-Parameter der vorliegenden Studie bezogen sich auf den globalen

Mittelwert des jeweiligen Kammerblickwinkels (siehe Kapitel 2.2.2). Es wurden somit keine

Referenzwerte für einzelne Regionen oder Segmente berechnet. In anderen Studien konnte

jedoch gezeigt werden, dass zum Beispiel der Strain an der Basis höher war als am Apex33 oder

dass der radiale Strain in den anterioren und septalen Regionen am größten war, während der

circumferentielle und longitudinale Strain in den posterioren und lateralen Wandabschnitten

die größten Werte annahm52. Daher zeigen die globalen Werte, bezogen auf einen

Kammerblickwinkel, keine pathologischen Veränderungen einzelner Segmente an. Der

Diskussion

61

Nachteil der Messergebnisse einzelner Segmente gegenüber den globalen Werten ist jedoch,

dass die Variabilität der Messungen höher und die Reproduzierbarkeit geringer ist32.

Da sich unsere Referenzwerte ausschließlich auf den jeweiligen Kammerblickwinkel bezogen,

stellen sie keine globalen Werte für das ganze Herz dar. Dazu fehlen zwei Herzsegmente

(basal-anteroseptal mit der Segmentnummer 2 und basal-inferolateral mit der

Segmentnummer 5). Diese Segmente sind jedoch nur im 3-CH messbar. Aufgrund der

Orientierung dieser Studie an den Methoden einer früheren Publikation, der Framingham

Heart Study35 (siehe Kapitel 1.4), wurde der 3-CH in unserer Studie nicht ausgewertet. Zudem

wurde in dieser Studie, wie auch bei den meisten anderen FT-CMR-Studien 32,33,36 das 16-

Segment-Modell angewendet, bei welchem die sogenannte „Apical Cap“, das distale apikale

Segment Nummer 17 nicht gemessen wird.

4.2 Referenzwerte

Das Ziel dieser Studie war es, Referenzwerte für den Strain, die Strain Rate, die Velocity und

das Displacement für FT-CMR zu erstellen. Einige FT-CMR-Studien32,33,36 haben bereits erste

Referenzwerte für den Strain und die Strain Rate erstellt, jedoch mit einer kleineren

Probandenanzahl, einem geringerem Altersrange bzw. weniger Altersgruppen und einer

weniger detaillierten Phänotypisierung im Vergleich zur vorliegenden Studie (siehe Kapitel

1.3.1). Für die Parameter Velocity und Displacement wurden bislang keine Referenzwerte für

verschiedenen Altersgruppen erstellt, sondern lediglich für eine einzige Altergruppe33. Zudem

wurde bislang in keiner FT-CMR-Studie eine nach Geschlecht getrennte Altersentwicklung der

Parameter auf ihre Signifikanz (p for trend) untersucht.

4.2.1 Strain

In der aktuellen Studie wurden Referenzwerte für den longitudinalen, transversalen,

circumferentiellen und radialen Strain ermittelt. Der longitudinale und transversale Strain

wurde jeweils im 2-CH und 4-CH erhoben, der circumferentielle und radiale Strain wurde aus

der SAX ermittelt.

In den meisten vergleichbaren FT-Studien wurden die Referenzwerte des longitudinalen Strain

aus einer Kombination aus mehreren Kammerblickwinkeln berechnet33,35,36. Hingegen haben

Andre et al.32 ebenfalls getrennte Referenzwerte für den longitudinalen Strain aus 2-, 3- und

4-CH berechnet.

Diskussion

62

In Bezug auf das Geschlecht konnten wir nur beim circumferentiellen Strain in der SAX bei

Männern signifikant niedrigere Referenzwerte gegenüber Frauen feststellen. Dieser

Geschlechtsunterschied konnte ebenfalls bei Andre et al.32 festgestellt werden. Augustine et

al.33 konnte in der Altersgruppe 29 ± 8 Jahre ebenfalls diese Tendenz nachweisen, jedoch ohne

statistische Signifikanz.

Andre et al32, Augustine et al.33 sowie Taylor et al.36 konnten zudem signifikante Unterschiede

beim longitudinalen Strain mit höheren Werten der Frauen gegenüber den Männern

feststellen. Diese Tendenz konnte in unserer Studie beim longitudinalen Strain im 2-CH

ebenfalls gezeigt werden, erreichte jedoch keine statistische Signifikanz.

Die Geschlechtsunterschiede des radialen Strain in der SAX zeigten in unserer Studie

niedrigere Werte der Männer gegenüber den Frauen, jedoch wiederum ohne statistische

Signifikanz. Dies steht im Gegensatz zu Andre et al.32 und Augustine et al.33 mit signifikant

höheren Werten des radialen Strain der Männer gegenüber den Frauen.

In Bezug auf das Alter konnte bei beiden Geschlechtern ein signifikanter Anstieg des

transversalen Strain im 4-CH und des circumferentiellen Strain in der SAX festgestellt werden.

Bei den Männern wurde zusätzlich noch ein signifikanter Anstieg des longitudinalen Strain im

4-CH mit steigendem Alter gesehen sowie bei den Frauen ein signifikanter Anstieg des

transversalen Strain im 2-CH und des radialen Strain in der SAX mit ansteigendem Alter.

Bei Andre et al.32 zeigten die Werte des longitudinalen und circumferentiellen Strain keine

signifikante Veränderung mit steigendem Alter, jedoch eine signifikante Zunahme des radialen

Strain mit steigendem Alter, was sich in unserer Studie bei den Frauen ebenfalls als signifikant

zeigte. Taylor et al.36 konnte auch einen signifikanten Anstieg des circumferentiellen Strain mit

zunehmendem Alter feststellen. Bei diesen beiden Studien32,36 wurde die Altersentwicklung

(p for trend) jedoch nicht nach Geschlecht getrennt untersucht.

Die echokardiographische Studie von Cheng et al.35 ist die einzige Studie mit einer

vergleichbaren Auswertung durch Quantilregression, jedoch wurden die Daten mittels

Speckle-Tracking-Analysen von Echokardiographieaufnahmen gewonnen und der

longitudinale und transversale Strain wurde durch eine Verrechnung des 2- und 4-CH

ermittelt. Im Vergleich zu unserer Studie konnten ebenfalls höhere Werte des longitudinalen

Strain bei den Frauen festgestellt werden. Beim transversalen Strain hatten die Frauen bei

Diskussion

63

Cheng et al.35 durchweg höhere Werte als die Männer, was sich in den vergleichbaren

Altersgruppen ab 45 in unserer Studie für den 4-CH auch bestätigte, jedoch ohne statistische

Signifikanz. Die Werte des circumferentiellen Strain des 50% Quantil waren bei Cheng et al.35

ebenfalls immer höher bei den Frauen. Zusätzlich verhielten sich die Werte des mittleren und

unteren Quantils von Cheng et al.35 ähnlich zu den Werten des mittleren und unteren Quantils

unserer Studie.

4.2.2 Strain Rate

In der aktuellen Studie wurden Referenzwerte für die longitudinale, transversale,

circumferentielle und radiale Strain Rate für 2-CH, 4-CH und SAX ermittelt. Erstmals wurden

erstmals Referenzwerte für die transversale Achse im 2-CH und 4-CH ermittelt sowie die

Entwicklung der Parameter mit zunehmendem Alter nach Geschlecht getrennt untersucht (p

for trend).

In Bezug auf das Geschlecht konnten hier keine signifikanten Unterschiede festgestellt

werden.

Dies steht im Gegensatz zu Andre et al.32 mit signifikanten Geschlechtsunterschieden der

longitudinalen und circumferentiellen Strain Rate mit jeweils höheren Werten der Frauen. In

unserer Studie konnten lediglich ähnliche Tendenzen der circumferentiellen Strain Rate in der

SAX mit höheren Werten der Frauen im Gegensatz zu den Männern festgestellt werden,

jedoch ohne Signifikanz. Augustine et al.33 konnte ebenfalls signifikante

Geschlechtsunterschiede bei der longitudinalen Strain Rate mit höheren Werten der Frauen

gegenüber den Männern festellen sowie bei der radialen Strain Rate höhere Werte der

Männer gegenüber den Frauen, jedoch wurde nur eine Altersgruppe betrachtet.

In Bezug auf das Alter stieg die longitudinale Strain Rate im 4-CH in der männlichen

Untersuchungsgruppe signifikant mit steigendem Alter an. In der weiblichen

Untersuchungsgruppe konnte ein signifikanter Anstieg der transversalen Strain Rate im 4-CH

festgestellt werden. Bei Andre et al.32 nahm die circumferentielle Strain Rate mit steigendem

Alter signifikant ab, während die radiale Strain Rate signifikant anstieg. Es wurde dabei jedoch

nicht die Altersentwicklung nach Geschlechtern getrennt untersucht.

Diskussion

64

4.2.3 Velocity

Im Rahmen dieser Studie wurden erstmals nach Geschlechter und Alter getrennte

Referenzwerte für die longitudinale, transversale, circumferentielle und radiale Velocity in 2-,

4-CH und in der SAX für unterschiedliche Altersgruppen erhoben.

In Bezug auf das Geschlecht konnten signifikante Unterschiede der longitudinalen und

transversalen Velocity im 2-CH und 4-CH sowie bei der radialen Velocity in der SAX jeweils mit

höheren Werten bei Männern gegenüber Frauen gefunden werden. Augustine et al.33 bietet

die einzige Studie, welche die Velocity an gesunden Probanden mittels FT-CMR untersuchte.

Es konnte ebenfalls ein signifikanter Geschlechtsunterschied der radialen Velocity mit höheren

Werten bei den Männern festgestellt werden. Jedoch waren diese Probanden alle in der

gleichen Altersgruppe.

4.2.4 Displacement

Es konnten erstmalig nach Geschlecht und Alter aufgeteilte Referenzwerte für das

longitudinale, transversale, circumferentielle und radiale Displacement im 2- und 4-CH und in

der SAX für unterschiedliche Altersgruppen bestimmt werden.

In Bezug auf das Geschlecht konnte ein signifikanter Unterschied des longitudinalen

Displacement in 2-CH, 4-CH und des transversalen Displacement im 4-CH mit höheren Werten

der Männer gegenüber denen der Frauen festgestellt werden. Augustine et al.33 konnte nur

signifikante Unterschiede des radialen Displacement mit höheren Werten der Männer

feststellen. Jedoch waren diese Probanden alle in der gleichen Altersgruppe.

4.3 Diskussion der Unterschiede zu früheren Studien

In diesem Abschnitt soll näher auf mögliche Ursachen eingegangen werden, welche zu den in

den letzten Kapiteln beschriebenen abweichenden Ergebnissen unserer Studie in Bezug auf

Geschlecht und Altersentwicklung im Vergleich zu früheren FT-CMR-Studien32,33,36 geführt

haben könnten. Des Weiteren soll näher auf die möglichen Ursachen für die Unterschiede

zwischen den Geschlechtern und für die Veränderungen der Parameter mit steigendem Alter

in unserer Studie eingegangen werden.

4.3.1 Studienpopulation und Ausschlusskriterien

Die Unterschiede in der Studienpopulation sowie die gewählten Ausschlusskriterien könnten

hier eine große Rolle spielen.

Diskussion

65

Von n = 2333 Probanden in SHIP-2 und n = 4420 in SHIP-Trend blieben für die Analyse dieser

Arbeit insgesamt 327 Probanden für den 2-CH, 338 für den 4-CH und 340 Probanden für die

SAX übrig. Die größte Reduktion der ursprünglichen Probandenanzahl basiert auf der Nicht-

Teilnahme am freiwilligen Ganzkörper-MRT, gefolgt von der Nicht-Teilnahme am kardialen

MRT-Modul (siehe Abbildungen 5-7).

Dennoch hat die vorliegende Arbeit im Vergleich zu den anderen FT-CMR-Studien32,33,36 (siehe

Kapitel 1.3.1.2) die größte Studienpopulation und deckt mit 20-75 Jahren eine sehr breite

Altersspanne ab. Durch die größere Probandenanzahl und die Alterspanne könnten bereits

Abweichungen in den Ergebnissen entstanden sein.

Für die Erstellung von Referenzwerten war es wichtig, eine phänotypisch herzgesunde

Studienpopulation zu definieren und alle Erkrankungen und ihre subklinischen

Krankheitsstufen, welche Einfluss auf die kardiovaskuläre Funktion nehmen könnten,

auszuschließen. Deswegen wurden in der vorliegenden Studie sehr strenge

Ausschlusskriterien angewendet (siehe Kapitel 2.1.5 und die Abbildungen 5-7).

Im Rahmen der Ausschlusskriterien führte die Hypertonie zur zahlenmäßig größten Reduktion

der Studienteilnehmer. Dies liegt einerseits an der hohen Prävalenz in der Bevölkerung des

Studiengebietes53 sowie andererseits an unserer strengen Definition der Hypertonie (siehe

Kapitel 2.1.5). Zusätzlich zur Hypertonie gehören zu den Risikofaktoren für kardiovaskuläre

Erkrankungen erhöhte Blutlipide und eine erhöhte Gerinnungsneigung sowie deren

Komplikationen wie eine Thrombose oder ein Schlaganfall54. Daher schlossen wir in unserer

Studie ebenfalls alle Probanden mit solchen Erkrankungen und entsprechenden

Medikamenten von der Analyse aus. Strengere Ausschlusskriterien im Rahmen der

Medikamente sind aktuell nur bei Andre et al.32 zu finden, wobei alle Medikamente außer

Kontrazeptiva, Schilddrüsenhormone und Vitamine ausgeschlossen wurden, ohne eine

detaillierte Auflistung anzugeben.

Es konnte nachgewiesen werden, dass eine reduzierte Nierenfunktion sowie erhöhte

Blutzuckerwerte im Rahmen eines Diabetes mellitus ebenfalls ein erhöhtes Risiko für

kardiovaskuläre Erkrankungen darstellen55–57. In früheren FT-CMR-Studien32,33,36 wurden zum

Teil eine reduzierte Nierenfunktion und Diabetes mellitus in die Ausschlusskriterien

aufgenommen, jedoch meist nur anamnestisch erfragt und nicht anhand messbarer

Laborparameter definiert. Im Gegensatz dazu wurde in unserer Studie zum Ausschluss von

Diskussion

66

Diabetes mellitus ein erhöhter HbA1c ≥ 6,5% als Langzeitmarker für erhöhte Blutzuckerwerte

gewählt. Nur Andre et al.32 haben im Vergleich einen einmaligen pathologischen

Glucosetoleranztest und einen erhöhten Nüchternblutzuckerwert als Ausschlusskriterium

genannt. Da die CMR-Untersuchung im Rahmen von SHIP auch eine Kontrastmittelgabe

beinhaltete, durften nur Probanden mit einer GFR ≥ 60 ml/min nach MDRD daran teilnehmen.

Daher wurden in Bezug auf die Nierenfunktion von vornherein alle Probanden mit einer GFR

≤ 60 ml/min von unserer Studie ausgeschlossen. Im Vergleich zu früheren FT-CMR-

Studien32,33,36 wurden ebenfalls nur bei Andre et al.32 Probanden mit veränderten Serum-

Kreatinin-Werten von der Studie ausgeschlossen, ohne sich jedoch auf eine spezifische GFR zu

beziehen.

Ähnlich verhielt es sich mit dem Ausschlusskriterium der reduzierten Pumpfunktion bzw. der

Herzinsuffizienz. Nach der zum Zeitpunkt der Analyse im April 2016 aktuellsten Leitlinie der

ESC3 wurde die beginnende eingeschränkte Pumpfunktion ab einer LVEF ≤ 50% definiert.

Zusätzlich gehen bei der Definition der Herzinsuffizienz nach der ESC-Leitlinie auch

Herzinsuffizienzsymptome wie z.B. Dyspnoe und Knöchelödeme sowie erhöhte BNP oder NT-

proBNP-Werte mit ein. In früheren FT-CMR-Studien32,33,36 wurde die Herzinsuffizienz nur

anamnestisch anhand von Symptomen ausgeschlossen, ohne sich dabei auf einen messbaren

Parameter wie der LVEF zu beziehen. Um jedoch sicherzustellen, dass auch Probanden mit

einer möglichen beginnenden kardialen Insuffizienz nicht für die Erstellung der Referenzwerte

herangezogen werden konnten, schlossen wir erstmalig von vornherein alle Probanden mit

einer eingeschränkten LVEF ≤ 50% von der Analyse aus. Ein ähnlicher Ausschluss von

asymptomatischen Probanden wurde nur bei Taylor et al.36 mit einer Zehn-Jahres-

Risikoabschätzung < 20% nach (QRISK-2-Index) vorgenommen. Zusätzlich haben wir ebenfalls

alle Probanden mit den typischen Symptomen der Herzinsuffizienz und der Einnahme von

Medikamenten zur Stärkung der Pumpfunktion ausgeschlossen. Andre et al.32 haben

zusätzlich zur Anamnese die laborchemischen Marker NT-proBNP und Troponin T in ihre

Ausschlusskriterien mitaufgenommen. BNP und NT-proBNP lagen jedoch zum Zeitpunkt

unserer Analyse zum noch strengeren Ausschluss einer Herzinsuffizienz nicht vor.

Des Weiteren wurden in keiner der früheren FT-CMR-Studien32,33,36 explizit Klappenvitien

ausgeschlossen, obwohl davon auszugehen ist, dass diese ebenfalls einen Einfluss auf die

Diskussion

67

beobachteten Parameter haben58. Taylor et al.36 führten bei allen Probanden eine

Stressechokardiographie durch, jedoch ohne sich näher auf Klappenvitien zu beziehen.

Da Herzrhythmusstörungen wie Vorhofflimmern und Vorhofflattern sowie ein

Rechtsschenkel- oder Linksschenkelblock die Herzfunktion beeinträchtigen können59,60,

wurden diese ebenfalls erstmalig in unsere Ausschlusskriterien aufgenommen. Zur Diagnostik

wurde bei allen teilnehmenden Probanden im Rahmen von SHIP eine EKG-Untersuchung

durchgeführt. Im Vergleich zu früheren FT-CMR-Studien32,33,36 haben Andre et al.32 eine EKG-

Untersuchung durchgeführt, jedoch ohne genauere Angaben, welche

Herzrhythmusstörungen ausgeschlossen wurden. Taylor et al.36 gaben lediglich anamnestisch

festgestelltes Vorhofflimmern in ihren Ausschlusskriterien an.

Neu an unserer Studie ist zudem der Ausschluss aller jemals diagnostizierten

Krebserkrankungen, weil einerseits die Therapie einer Krebserkrankung wie beispielsweise

eine Chemotherapie Einfluss auf die Herzfunktion haben kann43, andererseits können sich

Metastasen im Herzen bilden44, welche Einfluss auf die kardiale Funktion haben können45.

Es bestehen hinsichtlich der Definition einer kardial gesunden Studienpopulation sehr große

Unterschiede zu den früheren Studien32,33,36, was in einer große Spannweite von

Ausschlusskriterien zum Ausdruck kommt. Nur wenige Studien waren hinsichtlich einzelner

spezieller Ausschlusskriterien etwas strenger als wir (z.B. Andre et al.32 in Bezug auf den

Ausschluss aller Medikamente). Insgesamt bildet die vorliegende Arbeit die in der Summe

detailliertesten und strengsten Ausschlusskriterien im Vergleich zu allen Vorstudien32,33,36 ab.

Erstmalig in die Ausschlusskriterien aufgenommen wurden: Krebserkrankungen sowie eine

LVEF ≤ 50%. Damit stellt die Studienpopulation der vorliegenden Studie vermutlich die

phänotypisch gesündeste aller bisher durchgeführten FT-CMR-Studien32,33,36 dar.

4.3.2 Diskussion der möglichen Ursachen für die Geschlechtsunterschiede der

Referenzwerte sowie deren Entwicklung mit steigendem Alter

Beim Strain, der Velocity und dem Displacement konnten wir signifikante Unterschiede

zwischen den Geschlechtern feststellen (siehe Tabelle 5-7). So sind beim circumferentiellen

Strain signifikant höhere Durchschnittswerte bei Frauen gegenüber Männern gesehen

worden. Dies könnte für eine, im Vergleich zu den Männern, stärkere Kontraktilität des

Myokardes der Frauen sprechen. Dies könnte damit zusammenhängen, dass Frauen eine

verhältnismäßig größere linksventrikuläre Wanddicke und damit einen kleineren

Diskussion

68

linksventrikulären Durchmesser als Männer haben. Um das gleiche Herz-Minuten-Volumen

aufrechterhalten zu können, muss die Kontraktilität und somit die LVEF kompensatorisch

gesteigert werden61,62. In unserer Studie konnte in allen Kammerblickwinkeln ebenfalls eine

signifikant höhere LVEF bei den Frauen gesehen werden (siehe Tabelle 5-7). Dies konnte sich

in Bezug auf die Durchschnittwerte der Strain Rate mit teilweise höheren, aber nicht

signifikanten Werten der Frauen gegenüber den Männern ebenfalls bestätigen. Die Velocity

und das Displacement zeigten in unserer Studie im Durchschnitt in fast allen

Kammerblickwinkeln und Achsen höhere Werte bei Männern gegenüber Frauen (siehe Tabelle

5-7). Die absolute Geschwindigkeit und Verkürzungslänge der Kontraktion ist demzufolge

größer bei den Männern. Dies könnte sich durch das im Vergleich zum weiblichen Geschlecht

anatomisch größere Herz und der damit verbundenen größeren linksventrikulären Wanddicke

und dem größeren linksventrikulären Durchmesser erklären63.

Für die Geschlechtsunterschiede kommen prinzipiell hormonelle Ursachen in Betracht. Lam et

al.64 untersuchte bei 4056 Probanden im Rahmen der populationsbasierten Framingham

Heart Study den Zusammenhang zwischen der freien Testosteronkonzentration und der

zirkulierenden NT-proBNP-Konzentration. Höhere Testosteronwerte gingen mit niedrigeren

NT-proBNP-Werten einher. Somit hatten Männer weniger zirkulierendes NT-proBNP als

Frauen. Es wurde angenommen, dass Testosteron einen supprimierenden Effekt auf das NT-

pro-BNP hat64. NT-proBNP gehört zu den natriuretischen Peptiden, welche Einfluss auf das

kardiale Remodeling und eine Vielzahl von Effekten auf das Herzkreislaufsystem haben, wie

zum Beispiel die Suppression des RAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System), die

Steigerung der Diurese und Natriurese oder auf die Vasodilatation65,66. Die natriuretischen

Peptide ANP (Atrial Natriuretisches Peptid) und BNP hemmen das Myozytenwachstum und

wirken somit einer kardialen Hypertrophie entgegen. Zudem haben sie einen natriuretischen

sowie diuretischen Effekt, was einer Herzinsuffizienz vorbeugt. Folglich haben die

natriuretischen Peptide einen positiven Einfluss auf das kardiovaskuläre Remodeling und

wirken einer Herzinsuffizienz entgegen67,68. Bei Herzinsuffizienzpatienten konnten hohe BNP-

und NT-proBNP-Konzentrationen festgestellt werden, jedoch waren diese in ihrer

biologischen Aktivität eingeschränkt69. Daraus ergibt sich die Hypothese, dass die

Herzinsuffizienz durch einen Mangel an biologisch aktiven natriuretischen Peptiden verstärkt

wird70. In Bezug auf die linksventrikulären Wandbewegungsparameter konnten Rangel et al.71

eine signifikante Korrelation zwischen einem verminderten globalen longitudinalen Strain,

Diskussion

69

einer Zunahme des New-York-Heart-Association-(NYHA-)Grads, einer erhöhten BNP-

Konzentration und einer verminderten LVEF feststellen. Gaborit et al.72 konnte ebenfalls

nachweisen, dass ein verminderter linksventrikulärer longitudinaler Strain mit einer

verminderten LVEF und erhöhten NT-pro-BNP-Werten einherging. Nahum et al.73 konnte

zusätzlich einen Zusammenhang zwischen einer verminderten Strain Rate und erhöhten NT-

proBNP-Werten feststellen.

Das Herz verändert sich mit zunehmendem Alter und physiologischerweise nimmt die

linksventrikuläre Masse und Wanddicke zu62. Dadurch verkleinert sich das linksventrikuläre

Volumen und die Kontraktion muss dadurch kompensatorisch gesteigert werden62. Bei Frauen

zeigte sich die Zunahme der linksventrikulären Wanddicke ausgeprägter als beim männlichen

Geschlecht62. In unserer Studie konnte gezeigt werden, dass der Strain und das Displacement

bei beiden Geschlechtern mit zunehmendem Alter in fast allen untersuchten

Kammerblickwinkeln und Achsen stieg, was ebenfalls für eine Zunahme der

Myokardkontraktilität sprechen könnte (siehe Tabelle 8,9, 14,15 und Abbildung 11, 14).

Die Velocity und die Strain Rate nahmen bei beiden Geschlechtern in fast allen

Kammerblickwinkeln und Achsen unserer Studie mit zunehmendem Alter ab, was eine

Abnahme der Kontraktionsgeschwindigkeit bedeuten könnte (siehe Tabelle 10-13 und

Abbildung 12-13).

Dies wird jedoch in der Literatur kontrovers diskutiert. Eine große multiethische

bevölkerungsbasierte Studie von Kawel et al.63, welche die linksventrikuläre Dicke mittels

SSFP-CMR an 300 herzgesunden Probanden im Alter von 55-79 Jahren untersuchte, konnte

nachweisen, dass Männer eine größere linksventrikuläre Masse und Wanddicke als Frauen

haben, auch nach adjustieren nach Größe, Gewicht und Körperoberfläche. Eine Veränderung

mit zunehmendem Alter konnte nicht nachgewiesen werden. Es wurde dabei die Kurzachse

und Längsachse gemessen. Dies steht im Gegensatz zu Dawson et al.74, welcher einen

signifikanten Anstieg der linksventrikulären Wanddicke ab der 4. Lebensdekade bei 120

Probanden im Alter von 20-80 Jahre nachweisen konnte. Dabei wurde jedoch nur in der

Kurzachse gemessen. Es konnte zudem nachgewiesen werden, dass die Dicke variiert je

nachdem, ob sie in der Kurzachse oder in der Längsachse gemessen wird75.

Daher bleibt weiterhin zu klären, woher in unserer Studie eine Zunahme bzw. Verbesserung

des Strain und des Displacement kommt. Eine Erklärung könnte sein, dass die Kontraktilität

Diskussion

70

bei unseren Probanden mit zunehmendem Alter tatsächlich zunahm und somit besser wurde.

Dabei muss aber beachtet werden, dass aufgrund der strengen Ausschlusskriterien in unsere

höchste Altersstufe nur 17 Probanden eingeschlossen wurden. Dies sind nur sehr wenige

Probanden im Vergleich zu den anderen Altersgruppen und den restlichen eingeladenen SHIP-

Probanden (siehe Tabelle 4 und Abbildungen 5-7). Bei diesen Probanden könnte es sich

tatsächlich um überdurchschnittlich gesunde Individuen gehandelt haben. Dies könnte zu

einer möglichen positiven Verzerrung der Referenzwerte im höheren Altersbereich im Sinne

eines Selektionsbias geführt haben.

Eine weitere Erklärung könnte an der Zusammenstellung der Studienpopulation und der

Teilnahmebereitschaft (Response) an epidemiologischen Bevölkerungsstudien wie z.B. an

SHIP gelegen haben. Die Response an epidemiologischen Studien und möglichen Follow-up-

Studien stellt häufig ein Problem für die externe Validität einer Studie dar. Latza et al.76

verglich die Response in 26 deutschen bevölkerungsbasierten Fall-Kontrollstudien aus dem

Zeitraum von 1985-1997 und fand heraus, dass die Teilnehmerquote stark von dem

Rekrutierungsverfahren abhing und von der telefonischen Erreichbarkeit der Probanden.

Studien, welche ausschließlich den Postweg als Rekrutierungsverfahren wählten, hatten eine

niedrige Teilnehmerquote. Ebenso konnten gezeigt werden, dass Frauen eine niedrigere

Teilnehmerrate hatten als Männer. Bei SHIP-0 wurde durch ein gestaffeltes

Rekrutierungsverfahren eine hohe Teilnehmerrate erzielt. So wurde mit der Teilnahme von

68,2% der eingeladenen Männer und 68,3% der eingeladenen Frauen fast eine gleiche

Aufteilung zwischen den Geschlechtern erreicht. Der höchste Anteil bei den Frauen lag in der

Altersgruppe 60-70. Bei den Männern lag der höchste Anteil in der Altersgruppe 50-60 Jahre.

Am wenigsten nahm in SHIP-0 bei beiden Geschlechtern die Altersgruppe 70-79 Jahre teil76.

Für die vorliegende Studie wurden Probanden aus SHIP-2 und SHIP-Trend ausgewählt. Die

meisten Probanden bei beiden Geschlechtern kamen aus der Altersgruppe 35-45 Jahre, am

wenigsten aus der Altersgruppe 65-75 Jahre (siehe Tabelle 4).

In Bezug auf die Teilnahmebereitschaft älterer Probanden untersuchte Jacomb et al.77 in einer

longitudinalen Studie mit insgesamt zwei Follow-up-Untersuchungen 1045 Probanden, welche

älter als 70 Jahre waren. Die Daten wurden anhand von Fragebögen und Interviews erhoben.

Dabei konnte herausgefunden werden, dass bei der Erstuntersuchung signifikant weniger

Frauen als Männer teilnahmen, bei den Follow-up-Untersuchungen es jedoch keinen

Diskussion

71

signifikanten Unterschied zwischen den Geschlechtern mehr gab. In Bezug auf die Follow-up-

Untersuchungen zeigte sich, dass die Nicht-Teilnehmer signifikant weniger Bildungsjahre

hatten, einen niedrigeren Beschäftigungsgrad sowie einen niedrigeren verbalen

Intelligenzquotient sowie kognitiv beeinträchtigter waren. Probanden, welche nicht selbst am

Interview teilnehmen konnten, jedoch einen Angehörigen die Fragen beantworten ließen,

wiesen eine schlechtere körperliche Gesundheit auf und haben bei der Voruntersuchung

häufiger eine dementielle Entwicklung gezeigt. An der zweiten Follow-up-Untersuchung,

welche durchschnittlich sieben Jahre nach der ersten Untersuchung stattfand, nahmen nur

noch 39% der ursprünglichen Erstteilnehmer teil, wobei ebenfalls 39% verstorben waren. In

Bezug auf das Alter konnten in dieser Studie keine Unterschiede zwischen Teilnehmer und

Nicht-Teilnehmer gefunden werden. Eine repräsentative populationsbasierte

Bevölkerungsstudie78 aus Dänemark mit 1198 Teilnehmern im Alter von 40-60 Jahren fand

zusätzlich heraus, dass die Teilnehmer an der Studie gesünder waren und eine höhere

Lebenserwartung hatten als Nicht-Teilnehmer. Diese Erkenntnisse bestätigten sich ebenfalls

in einer bevölkerungsbasierten Studie aus Frankreich79. Dabei wurden 44922 Beschäftigte

eines großen Konzerns (ca. 150000 Mitarbeiter), welche vergleichbar mit dem

epidemiologischen Profil der Bevölkerung Frankreichs waren, eingeladen. Es wurden alle

Frauen im Alter von 35-50 Jahre und Männer im Alter von 40-50 Jahre eingeladen. Insgesamt

nahmen 20,093 Probanden teil. Eine höhere Response war assoziiert mit dem männlichen

Geschlecht, Verheirateten, der Anzahl der Kinder, einem gehobeneren Beschäftigungsgrad

und auf bestimmte Regionen bezogen. Bei Männern war eine geringere Teilnahme assoziiert

mit Krankmeldungen. In Bezug auf Follow-up-Untersuchungen konnte ein negativer

Zusammenhang der Teilnahme mit alkoholassoziierten Krankheiten nachgewiesen werden.

Bei den männlichen Nicht-Teilnehmern der Follow-up-Untersuchungen war das Risiko für

Krebserkrankungen der oberen Atemwege, der Lunge und des Verdauungstraktes sowie die

Mortalität erhöht.

Zusammenfassend gab es demzufolge soziodemografische Unterschiede zwischen

Teilnehmern und Nicht-Teilnehmern an bevölkerungsbasierten Studien, zudem hatten die

Nicht-Teilnehmer eine erhöhte Mortalität und insgesamt einen schlechteren

Gesundheitszustand.

Diskussion

72

Ähnliche Ergebnisse in Bezug auf die soziodemografischen Unterschiede der SHIP-1-

Teilnehmer konnten Haring et al.80 ebenfalls herausfinden. Demnach waren Nicht-Teilnehmer

von SHIP-1 signifikant älter (>70 Jahre), häufiger alleinlebend, geringer gebildet, häufiger

arbeitslos und lebten eher in einem urbanen Umfeld. Zudem waren 56,7% der Nicht-

Teilnehmer weiblich. In Bezug auf die Gesundheit waren signifikant mehr Raucher unter den

Nicht-Teilnehmern. Nicht-Teilnehmer hatten einen höheren Durchschnittswert der Intima-

Media-Dicke und durchschnittlich niedrigere PCS-12-Werte (Physical Component Summary

des SF (Short Form)-1281,81). Diese Probanden standen somit unserer Studie nicht mehr zur

Verfügung.

Haring et al.80 fand auch signifikante Unterschiede zwischen den sogenannten Spät-

Teilnehmern (nahmen erst nach persönlichem Kontakt im Rahmen der Rekrutierung an SHIP-

1 teil) und Früh-Teilnehmern. Die Spät-Teilnehmer waren eher jüngeren Alters (30-50 Jahre),

Single, besser gebildet, berufstätig und Städter, aber auch signifikant öfter Raucher, hatten

einen erhöhten Alkoholkonsum und einen erhöhten MCS-1281 (Mental Component Summary

des SF (Short Form)-12).

Spät-Teilnehmer von SHIP-0 hatten eine signifikant höhere Wahrscheinlichkeit, nicht an einer

Follow-up-Untersuchung teilzunehmen als Früh-Teilnehmer von SHIP-0. Soziodemografische

Prädiktoren für die Nicht-Teilnahme an Follow-up-Untersuchungen waren signifikant in Bezug

auf das Rauchen und die Hypertonie ebenso für das Geschlecht, Alter, Bildungsgrad und

Berufstätigkeit. Es wäre daher möglich, dass ebenfalls viele der Spät-Teilnehmer von SHIP-1

mit den entsprechenden Merkmalen ausgeschieden sind und nicht an SHIP-2 und somit nicht

an unserer Studie teilnahmen.

Zusätzlich definierte Haring et al.80 die Gruppe der „konvertierten“ Nicht-Teilnehmer, welche

zunächst nicht an SHIP-1 teilnehmen wollten und nur durch das Angebot von SHIP-Home mit

einer Untersuchung zu Hause überzeugt werden konnten. Teilnehmer dieser Gruppe waren

ebenfalls signifikant älter, signifikant weniger gebildet und signifikant häufiger arbeitslos als

die übrigen Teilnehmer und Nicht-Teilnehmer von SHIP-1. Zudem gab es in dieser Gruppe eine

höhere Prävalenz für Osteoporose, Herzinfarkte, Diabetes mellitus und den höchsten

Durchschnitt für den BMI. Diese Probanden schieden vermutlich ebenfalls für SHIP-2 und

unsere Analyse aus, da sie durch die Untersuchung zu Hause nicht an dem Ganzkörper-MRT

bzw. CMR teilnehmen konnten.

Diskussion

73

Latza et al.76 untersuchte die Response mehrerer deutscher populationsbasierter Studien,

unter anderem auch die Gründe der Nicht-Teilnehmer an SHIP-0, und fand heraus, dass bei

den jüngeren Nicht-Teilnehmern der Zeitaufwand und „wenig Interesse an der Studie“ im

Vordergrund standen, mit zunehmendem Alter rückten jedoch immer mehr gesundheitliche

Gründe bzw. „zu krank zum Teilnehmen“ in den Vordergrund. Daher könnte es sein, dass

ältere und eventuell kränkere Probanden zugunsten einer überdurchschnittlich gesunden

älteren Probandenanzahl nicht an unserer Studie teilnahmen.

Insgesamt könnten die zuvor genannten Merkmale der Nicht-Teilnehmer zu einer

entsprechenden Verzerrung der Probandenzusammensetzung geführt haben, da über die Zeit

immer mehr Probanden ausgeschieden sind und somit nur diejenigen, welche schon von

Anfang an motiviert waren, weiterhin teilgenommen haben. Gerade im Hinblick auf die

älteren Teilnehmer könnte dies zu einer Verzerrung und phänotypisch gesünderen

Studienpopulation geführt haben.

Andererseits bestand unsere Studienpopulation nur zu ca. 17% aus Probanden der SHIP-2-

Kohorte. Circa 83% stammte aus der SHIP-Trend-Kohorte, welche Erstteilnehmer waren

(Abbildungen 5-7). Dadurch ist der Einfluss möglicher Follow-Up-Studienabbrecher mit den

zuvor beschriebenen Merkmalen in der vorliegenden Studie sehr gering.

4.3.3 Einflussfaktoren auf die Funktionsparameter

Im Fokus dieser Arbeit war der Einfluss von Alter und Geschlecht auf die linksventrikulären

Funktionsparameter. In der Literatur wurden auch weitere Begleitfaktoren untersucht, welche

die linksventrikuläre Funktion und den Strain ebenfalls beeinflussen, wie zum Beispiel der

arterielle Blutdruck, der BMI oder Diabetes mellitus.

So konnte in der Literatur ein Zusammenhang zwischen dem systolischen und diastolischen

Blutdruck einerseits und dem globalen longitudinalen Strain andererseits beobachtet werden.

Rhea et al.82 konnte eine inverse Korrelation zwischen hohen systolischen und diastolischen

Blutdruckwerten und einem erniedrigten globalen longitudinalen Strain feststellen. Zusätzlich

konnte dort gezeigt werden, dass blutdruck-adjustierte Messungen des longitudinalen

systolischen Strains unabhängige Prädiktoren für kardiale Ereignisse und eine erhöhte

Mortalität waren.

Diskussion

74

In Bezug auf den BMI fanden Kibar et al.83 heraus, dass der Strain und die Strain Rate bei

übergewichtigen Kindern und Jugendlichen vermindert war sowie eine Zunahme der

linksventrikulären Masse mit einer Abnahme des globalen linksventrikulären Strain

korrelierte. Dabei korrelierte auch der BMI positiv mit der Beeinträchtigung der

linksventrikulären Funktion84.

In einer Studie85 an Typ-1-Diabetikern konnte nachgewiesen werden, dass der Strain

vermindert war im Gegensatz zu einer Kontrollgruppe ohne Diabetes. Es konnte jedoch bislang

kein Zusammenhang zwischen dem Strain und Dauer des Diabetes gefunden werden.

Ebenfalls konnte bei Diabetikern eine Zunahme der linksventrikulären Wanddicke sowie eine

Abnahme des linksventrikulären Durchmessers festgestellt werden. Diese Entwicklung war bei

Frauen stärker ausgeprägt als bei Männern86.

Demzufolge wurden bereits einige Studien durchgeführt, welche den Einfluss von Blutdruck,

BMI und Diabetes mellitus auf die linksventrikuläre Funktion sowie die linksventrikulären

Strain untersucht haben. Zu den Parametern Strain Rate, Velocity und Displacement gibt es in

der Literatur bislang keine ausführlichen Untersuchungen über den Einfluss von Blutdruck,

BMI und Diabetes mellitus oder deren Veränderung mit abnehmender linksventrikulärer

Funktion.

4.4 Stärken und Schwächen

Als eine der Stärken der vorliegenden Arbeit ist das Probandenkollektiv zu nennen. Die

Probanden wurden im Rahmen von SHIP-0 und SHIP-Trend37 87 populationsbasiert und

repräsentativ ausgewählt und spiegeln somit die Bevölkerung der Studienregion Ost-

Vorpommerns wieder. Demgegenüber nahmen in den früheren FT-CMR-Studien vorwiegend

Freiwillige im Rahmen eines Convenience Sample teil32,33,36. „Convenience Sampling“

beschreibt eine Studienstichprobe, welche keine Zufallsstichprobe ist. Daher sind Convenience

Samples nicht repräsentativ und sehr anfällig für systemische Fehler bzw. Verzerrungen

(Bias)88.

Eine weitere Stärke der vorliegenden Studie ist, wie zuvor beschrieben, die Größe der

Studienpopulation sowie die detaillierte Phänotypisierung der Probanden im Rahmen der

Ausschlusskriterien (siehe Kapitel 4.3.1 und 2.1).

Diskussion

75

Eine Schwäche ist die unterschiedliche Probandenzahl in den einzelnen Altersgruppen und die

ungleichmäßige Geschlechterverteilung. In der jüngsten (20-25 Jahre) und der ältesten (65-75

Jahre) Altersgruppe waren jeweils 17 Probanden enthalten (siehe Tabelle 4). Somit sind die

Referenzwerte eventuell in diesen Altersgruppen nicht im gleichen Maße aussagekräftig wie

die der anderen Altersgruppen mit mehr Probanden.

Da die Studienteilnehmer ausschließlich aus der Studienregion Ost-Vorpommern stammten,

in welcher hauptsächlich Kaukasier leben, sind die Ergebnisse nicht uneingeschränkt auf

andere Studienregionen mit anderen Ethnien übertragbar.

Wie zuvor beschrieben, wurde in der vorliegenden Studie aufgrund der Orientierung an einer

früheren Arbeit der Framingham Heart Study35 nicht der 3-CH ausgewertet. Daher wurden

keine globalen Referenzwerte berechnet.

Eine weitere potenzielle Limitation ist, dass zum Zeitpunkt der Analyse die Laborparameter

BNP und NT-proBNP nicht vorlagen und somit nicht zur strengeren Definition der

Herzinsuffizienz im Rahmen der Ausschlusskriterien zur Verfügung standen.

4.5 Ausblick

Wie bereits in Kapitel 4.1.2 beschrieben, sind die Referenzwerte dieser Arbeit auf den

jeweiligen Kammerblickwinkel begrenzt. Dies folgt aus der Orientierung an den Methoden

einer früheren Publikation, der Framingham Heart Study35 (siehe Kapitel 1.3.1). Um von

globalen Werten sprechen zu können, muss zusätzlich der 3-Kammerblickwinkel ausgewertet

werden. Dies ist bereits in einer Follow-up-Studie begonnen worden. Zusätzlich könnten

Referenzwerte auf Segmentebene bestimmt werden.

Da es sich bei unserer Studie um eine reine Querschnittsstudie handelt, wäre es sinnvoll, um

die Veränderung der Funktionsparameter mit zunehmendem Alter noch genauer untersuchen

zu können, in weiteren Follow-up-Studien erneut CMR-Daten der gleichen Probanden zu

erheben und somit in einer longitudinalen Studie die individuelle Entwicklung der Parameter

mit steigendem Alter zu untersuchen. Dies wurde mit dem Abschluss der Datenerhebung von

SHIP-3 und der baldigen Beendung von SHIP-Trend-1 bereits begonnen.

In dieser Studie wurde nicht der Einfluss weiterer Faktoren wie zum Beispiel Blutdruck, BMI,

Diabetes mellitus auf die einzelnen FT-Parameter untersucht. Zudem wurde nicht untersucht,

wie sich die Parameter in Abhängigkeit von kardiovaskulären Risikofaktoren oder bei

Diskussion

76

abnehmender linksventrikulärer Funktion verändern. Dies sollte ebenfalls in weiterführenden

Studien untersucht werden.

Zusammenfassung

77

5 Zusammenfassung

Zur Erfassung frühzeitiger Änderungen der linksventrikulären Herzfunktion eignen sich die

Wandbewegungsparameter Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement. Ziel dieser Studie

war es, Referenzwerte für diese Parameter getrennt nach Geschlecht und Alter zu erstellen.

Dafür wurden CINE-MRT-Bilder mithilfe der Analyse-Software 2D Cardiac Performance

Analysis MR Software Version 1.0 der Firma TomTec ausgewertet. Die Studienpopulation

bestand aus streng ausgewählten phänotypisch gesunden Probanden aus den

populationsbasierten SHIP-2- und SHIP-Trend-Kohorten im Alter von 21-75 Jahren. Die

Referenzwerte wurden jeweils in der longitudinalen und transversalen Herzachse im 2-

Kammerblickwinkel (2-CH) und 4-Kammerblickwinkel (4-CH) sowie in der circumferentiellen

und radialen Herzachse in der Kurzachse (SAX) gemessen.

Bei einigen Parametern konnten signifikante Geschlechtsunterschiede festgestellt werden

(p≤0,05). So fanden sich für den circumferentiellen Strain in der SAX höhere

Durchschnittswerte bei Frauen im Vergleich zu den Männern. Bei der longitudinalen und

transversalen Velocity im 2-CH und 4-CH sowie der radialen Velocity in der SAX wurden jeweils

höhere Durchschnittwerte für Männer als für Frauen festgestellt. Beim longitudinalen

Displacement im 2-CH und 4-CH und beim transversalen Displacement im 4-CH wurden

ebenfalls höhere Durchschnittswerte bei den Männern festgestellt. Für die Strain Rate

konnten hingegen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern festgestellt

werden (siehe Tabelle 16).

Auch beim Vergleich der verschiedenen Altersgruppen konnten teilweise signifikante

Unterschiede nachgewiesen werden (p≤0,05). So konnte bei den Männern ein Anstieg mit

zunehmendem Alter des longitudinalen und transversalen Strain im 4-CH sowie des

circumferentiellen Strain in der SAX festgestellt werden. Bei den Frauen konnte mit

steigendem Alter eine Zunahme des transversalen Strain im 2-CH und 4-CH sowie des

circumferentiellen und radialen Strain in der SAX nachgewiesen werden. Ein Anstieg der

longitudinalen Strain Rate im 4-CH konnte bei den Männern mit steigendem Alter festgestellt

werden. Bei den Frauen wurde eine Zunahme der transversalen Strain Rate im 4-CH mit

zunehmendem Alter gesehen. Bei beiden Geschlechtern wurde eine altersabhängige

Abnahme der transversalen Velocity im 2-CH festgestellt sowie zusätzlich bei den Frauen eine

Abnahme der longitudinalen Velocity im 2-CH. Beim longitudinalen Displacement im 2-CH

Zusammenfassung

78

konnte bei Männern ein altersabhängiger Anstieg festgestellt werden, bei den Frauen wurde

ein Anstieg des radialen Displacements in der SAX mit zunehmendem Alter gesehen (siehe

Tabelle 16).

Im Vergleich zu anderen Studien zur FT-Referenzwerterstellung haben wir erstmalig

Referenzwerte an einem bevölkerungsbasierten Probandenkollektiv erhoben mit der größten

Probandenanzahl und einer sehr genauen Phänotypisierung. Zudem wurden erstmalig

Referenzwerte in der transversalen Herzachse im 2-CH und 4-CH erhoben und erstmalig die

Veränderung der Velocity und des Displacement mit steigendem Alter untersucht.

Tabelle 16 Zusammenfassung der signifikanten Ergebnisse für die Referenzwerte der Parameter Strain, Strain Rate,

Velocity und Displacement Dargestellt sind die signifikanten Ergebnisse der Durchschnittswerte sowie die signifikante

Entwicklung mit zunehmendem Alter (p for trend Alter) aufgeteilt nach Männern (M) und Frauen (F). 2-CH: 2 Kammerblick, 4-

CH: 4-Kammerblick, SAX: Kurzachse Signifikanzniveau: p≤0,05

Parameter Männer Frauen

longitudinal

transversal Zunahme

longitudinal Zunahme

transversal Zunahme Zunahme

circumferentiell F>M Zunahme Zunahme

radial Zunahme

longitudinal

transversal

longitudinal Zunahme

transversal Zunahme

circumferentiell

radial

longitudinal M>F Abnahme

transversal M>F Abnahme Abnahme

longitudinal M>F

transversal M>F

circumferentiell

radial M>F

longitudinal M>F Zunahme

transversal

longitudinal M>F

transversal M>F

circumferentiell

radial Zunahme

p for trend AlterUnterschied

Männer (M) Frauen (F)

2-CH

4-CH

SAX

2-CH

4-CH

SAX

Strain Rate

Strain

Velocity

Displacement

2-CH

4-CH

SAX

2-CH

4-CH

SAX

Eidesstattliche Erklärung

79

6 Eidesstattliche Erklärung

Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Dissertation selbständig verfasst und keine

anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Die Dissertation ist bisher keiner

anderen Fakultät, keiner anderen wissenschaftlichen Einrichtung vorgelegt worden. Ich

erkläre, dass ich bisher kein Promotionsverfahren erfolglos beendet habe und dass eine

Aberkennung eines bereits erworbenen Doktorgrades nicht vorliegt.

Datum Unterschrift

Literaturverzeichnis

80

7 Literaturverzeichnis

1. Dickstein K, Cohen-Solal A, Filippatos G, et al. ESC Guidelines for the diagnosis and

treatment of acute and chronic heart failure 2008: the Task Force for the Diagnosis and

Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2008 of the European Society of Cardiology.

Developed in collaboration with the Heart Failure Association of the ESC (HFA) and endorsed

by the European Society of Intensive Care Medicine (ESICM). Eur Heart J 2008;29:2388–442.

2. Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, et al. Recommendations for cardiac chamber

quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of

Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc

Echocardiogr 2015;28:1-39.e14.

3. Ponikowski P, Voors AA, Anker SD, et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and

treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment

of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC)Developed with

the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur Heart J

2016;37:2129–200.

4. Nahum J, Bensaid A, Dussault C, et al. Impact of Longitudinal Myocardial Deformation

on the Prognosis of Chronic Heart Failure Patients. Circulation: Cardiovascular Imaging

2010;3:249–56.

5. Altiok E, Neizel M, Tiemann S, et al. Quantitative analysis of endocardial and epicardial

left ventricular myocardial deformation-comparison of strain-encoded cardiac magnetic

resonance imaging with two-dimensional speckle-tracking echocardiography. J Am Soc

Echocardiogr 2012;25:1179–88.

6. Lafitte S, Perlant M, Reant P, et al. Impact of impaired myocardial deformations on

exercise tolerance and prognosis in patients with asymptomatic aortic stenosis. Eur J


7. Yuda S, Short L, Leano R, Marwick T. Myocardial abnormalities in hypertensive patients

with normal and abnormal left ventricular filling: a study of ultrasound tissue characterization

and strain. The Biochemical Society and the Medical Research Society 2002;(103):283–92.

8. Abraham TP, Dimaano VL, Liang H-Y. Role of tissue Doppler and strain

echocardiography in current clinical practice. Circulation 2007;116:2597–609.


81

9. Quarta CC, Solomon SD, Uraizee I, et al. Left ventricular structure and function in

transthyretin-related versus light-chain cardiac amyloidosis. Circulation 2014;129:1840–9.

10. Fallah-Rad N, Walker JR, Wassef A, et al. The utility of cardiac biomarkers, tissue

velocity and strain imaging, and cardiac magnetic resonance imaging in predicting early left

ventricular dysfunction in patients with human epidermal growth factor receptor II-positive

breast cancer treated with adjuvant trastuzumab therapy. J. Am. Coll. Cardiol. 2011;57:2263–

70.

11. Plana JC, Galderisi M, Barac A, et al. Expert consensus for multimodality imaging

evaluation of adult patients during and after cancer therapy: a report from the American

Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur

Heart J Cardiovasc Imaging 2014;15:1063–93.

12. D'hooge J, Heimdal A, Jamal F, et al. Regional strain and strain rate measurements by

cardiac ultrasound: principles, implementation and limitations. Eur J Echocardiogr

2000;1:154–70.

13. Shehata ML, Cheng S, Osman NF, Bluemke DA, Lima JAC. Myocardial tissue tagging with

cardiovascular magnetic resonance. J Cardiovasc Magn Reson 2009;11:55.

14. Moore CC, McVeigh ER, Zerhouni EA. Quantitative tagged magnetic resonance imaging

of the normal human left ventricle. Top Magn Reson Imaging 2000;11:359–71.

15. Abegunewardene N. Bildgebende Kardiodiagnostik, Mit MRT, CT, Echokardiographie

und anderen Verfahren; 61 Tabellen: Georg Thieme Verlag, 2007. ISBN: 3131358718.

16. Amundsen BH, Helle-Valle T, Edvardsen T, et al. Noninvasive myocardial strain

measurement by speckle tracking echocardiography: validation against sonomicrometry and

tagged magnetic resonance imaging. J. Am. Coll. Cardiol. 2006;47:789–93.

17. Suffoletto MS, Dohi K, Cannesson M, Saba S, Gorcsan J. Novel speckle-tracking radial

strain from routine black-and-white echocardiographic images to quantify dyssynchrony and

predict response to cardiac resynchronization therapy. Circulation 2006;113:960–8.

18. Bartel T, Muller S, Erbel R. Dynamic three-dimensional echocardiography using parallel

slicing, A promising diagnostic procedure in adults with congenital heart disease. Cardiology

1998;89:140–7.

19. Bartel T, Müller S. Die Entwicklung der 3D-Echokardiographie-Stellenwert in der

kardiologischen Diagnostik. Journal für Kardiologie-Austrian Journal of Cardiology

2010;17:147–52.


82

20. Müller S, Bartel T, Pachinger O, Erbel R. 3-D-Echokardiographie, Neue Entwicklungen

und Zukunftsperspektiven. Herz 2002;27:227–36.

21. Erbel R, Schweizer P, Meyer J, Grenner H, Krebs W, Effert S. Left ventricular volume

and ejection fraction determination by cross-sectional echocardiography in patients with

coronary artery disease: a prospective study. Clin Cardiol 1980;3:377–83.

22. Gopal AS, Shen Z, Sapin PM, et al. Assessment of Cardiac Function by Three-

dimensional Echocardiography Compared With Conventional Noninvasive Methods.

Circulation 1995;92:842–53.

23. Mller S, Bartel T, Katz MA, Pachinger O, Erbel R. Partial cut-off of the left ventricle,

Determinants and effects on volume parameters assessed by real-time 3-D echocardiography.

Ultrasound in Medicine & Biology 2003;29:25–30.

24. Kjaergaard J, Petersen CL, Kjaer A, Schaadt BK, Oh JK, Hassager C. Evaluation of right

ventricular volume and function by 2D and 3D echocardiography compared to MRI. Eur J


25. Zerhouni EA, Parish DM, Rogers WJ, Yang A, Shapiro EP. Human Heart: Tagging with

MR Imaging, A method for noninvasive Assessment of Myocardial Motion. Cardiac Radiology

1988.

26. Pai VM, Axel L. Advances in MRI tagging techniques for determining regional

myocardial strain. Curr Cardiol Rep 2006;8:53–8.

27. Axel L, Dougherty L. MR imaging of motion with spatial modulation of magnetization.

Radiology 1989;171:841–5.

28. Osman NF, Kerwin WS, McVeigh ER, Prince JL. Cardiac Motion Tracking Using CINE

Harmonic Phase (HARP) Magnetic Resonance Imaging. Magnetic Resonance in Medicine

1999;(42(6)):1048–60.

29. Osman NF, Prince JL. Visualizing myocardial function using HARP MRI. Phys. Med. Biol.

2000;45:1665–82.

30. Onishi T, Saha SK, Ludwig DR, et al. Feature tracking measurement of dyssynchrony

from cardiovascular magnetic resonance cine acquisitions, Comparison with

echocardiographic speckle tracking. J Cardiovasc Magn Reson 2013;15:95.

31. Pirat B, Khoury DS, Hartley CJ, et al. A novel feature-tracking echocardiographic

method for the quantitation of regional myocardial function: validation in an animal model of

ischemia-reperfusion. J. Am. Coll. Cardiol. 2008;51:651–9.


83

32. Andre F, Steen H, Matheis P, et al. Age- and gender-related normal left ventricular

deformation assessed by cardiovascular magnetic resonance feature tracking. J Cardiovasc

Magn Reson 2015;17:25.

33. Augustine D, Lewandowski AJ, Lazdam M, et al. Global and regional left ventricular

myocardial deformation measures by magnetic resonance feature tracking in healthy

volunteers: comparison with tagging and relevance of gender. J Cardiovasc Magn Reson

2013;15:8.

34. Götte MJW, Germans T, Rüssel IK, et al. Myocardial strain and torsion quantified by

cardiovascular magnetic resonance tissue tagging: studies in normal and impaired left

ventricular function. J. Am. Coll. Cardiol. 2006;48:2002–11.

35. Cheng S, Larson MG, McCabe EL, et al. Age- and sex-based reference limits and clinical

correlates of myocardial strain and synchrony: the Framingham Heart Study. Circ Cardiovasc

Imaging 2013;6:692–9.

36. Taylor RJ, Moody WE, Umar F, et al. Myocardial strain measurement with feature-

tracking cardiovascular magnetic resonance, Normal values. Eur Heart J Cardiovasc Imaging

2015;16:871–81.

37. Völzke H, Alte D, Schmidt CO, et al. Cohort profile: the study of health in Pomerania.

Int J Epidemiol 2011;40:294–307.

38. Bothig S. WHO MONICA Project, Objectives and design. Int J Epidemiol 1989;18:S29-

37.

39. Lüdemann J, Piek M, Wood WG, et al. Methoden zur Qualitätssicherung im

medizinischen Untersuchungsbereich epidemiologischer Feldstudien, Die „Study of Health in

Pomerania” (SHIP)*. Gesundheitswesen 2000;62:234–43.

40. John U, Greiner B, Hensel E, et al. Study of Health in Pomerania (SHIP): A health

examination survey in an east German region: Objectives and design 2001;(Soz.-

Pr~ventivmed. 46 (2001) 186-194):186–94.

41. Hegenscheid K, Kühn JP, Völzke H, Biffar R, Hosten N, Puls R. Whole-body magnetic

resonance imaging of healthy volunteers: pilot study results from the population-based SHIP

study. Rofo 2009;181:748–59.

42. Deutsches Institut für medizinische Dokumentation und Information (DIMDI).

Amtlicher ATC-Index mit DDD-Angaben für Deutschland im Jahre 2017.


84

43. Unitt C, Montazeri K, Tolaney S, Moslehi J. Cardiology patient page. Breast cancer

chemotherapy and your heart. Circulation 2014;129:e680-2.

44. Goldberg AD, Blankstein R, Padera RF. Tumors metastatic to the heart. Circulation

2013;128:1790–4.

45. Reynen K. Metastases to the heart. Annals of Oncology 2004;15:375–81.

46. Blackburn et al. The Electrocardiogram in Population Studies, A Classification System.

Circulation 1960;(21):1160–75.

47. Bulow R, Ittermann T, Dorr M, et al. Reference ranges of left ventricular structure and

function assessed by contrast-enhanced cardiac MR and changes related to ageing and

hypertension in a population-based study. Eur Radiol 2018.

48. Schuster A, Morton G, Hussain ST, et al. The intra-observer reproducibility of

cardiovascular magnetic resonance myocardial feature tracking strain assessment is

independent of field strength. Eur J Radiol 2013;82:296–301.

49. Hor KN, Gottliebson WM, Carson C, et al. Comparison of Magnetic Resonance Feature

Tracking for Strain Calculation With Harmonic Phase Imaging Analysis. JACC: Cardiovascular

Imaging 2010;3:144–51.

50. Schuster A, Kutty S, Padiyath A, et al. Cardiovascular magnetic resonance myocardial

feature tracking detects quantitative wall motion during dobutamine stress. J Cardiovasc

Magn Reson 2011;13:58.

51. Schuster A, Stahnke V-C, Unterberg-Buchwald C, et al. Cardiovascular magnetic

resonance feature-tracking assessment of myocardial mechanics, Intervendor agreement and

considerations regarding reproducibility. Clinical Radiology 2015;70:989–98.

52. Bogaert J, Rademakers FE. Regional nonuniformity of normal adult human left

ventricle. Am J Physiol Heart Circ Physiol 280: H610–H620, 2001. 2001;(280):H610-H620.

53. Siewert U, Fendrich K, Doblhammer-Reiter G, Scholz RD, Schuff-Werner P, Hoffmann

W. Health care consequences of demographic changes in Mecklenburg-West Pomerania,

Projected case numbers for age-related diseases up to the year 2020, based on the Study of

Health in Pomerania (SHIP). Dtsch Arztebl Int 2010;107:328–34.

54. Nelson RH. Hyperlipidemia as a risk factor for cardiovascular disease. Prim Care

2013;40:195–211.

55. Gerstein HC, Swedberg K, Carlsson J, et al. The hemoglobin A1c level as a progressive

risk factor for cardiovascular death, hospitalization for heart failure, or death in patients with


85

chronic heart failure, An analysis of the Candesartan in Heart failure: Assessment of Reduction

in Mortality and Morbidity (CHARM) program. Archives of Internal Medicine 2008;168:1699–

704.

56. Goto A, Noda M, Matsushita Y, et al. Hemoglobin a1c levels and the risk of

cardiovascular disease in people without known diabetes: a population-based cohort study in

Japan. Medicine (Baltimore) 2015;94:e785.

57. Lofman I, Szummer K, Hagerman I, Dahlstrom U, Lund LH, Jernberg T. Prevalence and

prognostic impact of kidney disease on heart failure patients. Open Heart 2016;3:e000324.

58. Maganti K, Rigolin VH, Sarano ME, Bonow RO. Valvular heart disease, Diagnosis and

management. Mayo Clin Proc 2010;85:483–500.

59. Baldasseroni S, Biase L de, Fresco C, et al. Cumulative effect of complete left bundle-

branch block and chronic atrial fibrillation on 1-year mortality and hospitalization in patients

with congestive heart failure. A report from the Italian network on congestive heart failure

(in-CHF database). Eur Heart J 2002;23:1692–8.

60. Anter E, Jessup M, Callans DJ. Atrial fibrillation and heart failure: treatment

considerations for a dual epidemic. Circulation 2009;119:2516–25.

61. Cheng S, Fernandes VR, Bluemke DA, McClelland RL, Kronmal RA, Lima JA. Age-Related

Left Ventricular Remodeling and Associated Risk for Cardiovascular Outcomes, The Multi-

Ethnic Study of Atherosclerosis. Circulation: Cardiovascular Imaging 2009;2:191–8.

62. Cheng S, Xanthakis V, Sullivan LM, et al. Correlates of Echocardiographic Indices of

Cardiac Remodeling Over the Adult Life Course, Longitudinal Observations From the

Framingham Heart Study. Circulation 2010;122:570–8.

63. Kawel-Boehm N, Maceira A, Valsangiacomo-Buechel ER, et al. Normal values for

cardiovascular magnetic resonance in adults and children. J Cardiovasc Magn Reson

2015;17:29.

64. Lam CS, Cheng S, Choong K, et al. Influence of Sex and Hormone Status on Circulating

Natriuretic Peptides. J. Am. Coll. Cardiol. 2011;58:618–26.

65. Moro C, Lafontan M. Natriuretic peptides and cGMP signaling control of energy

homeostasis. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2013;304:H358-68.

66. Hunt PJ, Espiner EA, Nicholls MG, Richards AM, Yandle TG. Differing biological effects

of equimolar atrial and brain natriuretic peptide infusions in normal man. J Clin Endocrinol

Metab 1996;81:3871–6.


86

67. Volpe M. Natriuretic peptides and cardio-renal disease. International Journal of

Cardiology 2014;176:630–9.

68. Calvieri C, Rubattu S, Volpe M. Molecular mechanisms underlying cardiac

antihypertrophic and antifibrotic effects of natriuretic peptides. J Mol Med (Berl) 2012;90:5–

13.

69. Mangiafico S, Costello-Boerrigter LC, Andersen IA, Cataliotti A, Burnett JC JR. Neutral

endopeptidase inhibition and the natriuretic peptide system: an evolving strategy in

cardiovascular therapeutics. Eur Heart J 2013;34:886-893c.

70. Fielitz J. Neutral Endopeptidase Is Activated in Cardiomyocytes in Human Aortic Valve

Stenosis and Heart Failure. Circulation 2002;105:286–9.

71. Rangel I, Gonçalves A, Sousa C de, et al. Global longitudinal strain as a potential

prognostic marker in patients with chronic heart failure and systolic dysfunction. Rev Port

Cardiol 2014;33:403–9.

72. Gaborit F, Bosselmann H, Tønder N, et al. Association between left ventricular global

longitudinal strain and natriuretic peptides in outpatients with chronic systolic heart failure.

BMC Cardiovasc Disord 2015;15:92.

73. Nahum J, Bensaid A, Dussault C, et al. Impact of longitudinal myocardial deformation

on the prognosis of chronic heart failure patients. Circ Cardiovasc Imaging 2010;3:249–56.

74. Dawson DK, Maceira AM, Raj VJ, Graham C, Pennell DJ, Kilner PJ. Regional thicknesses

and thickening of compacted and trabeculated myocardial layers of the normal left ventricle

studied by cardiovascular magnetic resonance. Circ Cardiovasc Imaging 2011;4:139–46.

75. Kawel N, Turkbey EB, Carr JJ, et al. Normal left ventricular myocardial thickness for

middle-aged and older subjects with steady-state free precession cardiac magnetic resonance:

the multi-ethnic study of atherosclerosis. Circ Cardiovasc Imaging 2012;5:500–8.

76. Latza U, Stang A, Bergmann M, et al. Zum Problem der Response in epidemiologischen

Studien in Deutschland (Teil I) [The problem of response in epidemiological studies in Germany

(part I)]. Gesundheitswesen 2004;66:326–36.

77. Jacomb PA, Jorm AF, Korten AE, Christensen H, Henderson AS. Predictors of refusal to

participate, A longitudinal health survey of the elderly in Australia. BMC Public Health

2002;2:4.


87

78. Drivsholm T, Eplov LF, Davidsen M, et al. Representativeness in population-based

studies, A detailed description of non-response in a Danish cohort study. Scand J Public Health

2006;34:623–31.

79. Goldberg M, Chastang JF, Leclerc A, et al. Socioeconomic, demographic, occupational,

and health factors associated with participation in a long-term epidemiologic survey, A

prospective study of the French GAZEL cohort and its target population. Am J Epidemiol

2001;154:373–84.

80. Haring R, Alte D, Völzke H, et al. Extended recruitment efforts minimize attrition but

not necessarily bias. J Clin Epidemiol 2009;62:252–60.

81. Ware J JR, Kosinski M, Keller SD. A 12-Item Short-Form Health Survey, Construction of

scales and preliminary tests of reliability and validity. Med Care 1996;34:220–33.

82. Rhea IB, Rehman S, Jarori U, Choudhry MW, Feigenbaum H, Sawada SG. Prognostic

utility of blood pressure-adjusted global and basal systolic longitudinal strain. Echo Res Pract

2016;3:17–24.

83. Kibar AE, Pac FA, Ece İ, et al. Effect of obesity on left ventricular longitudinal myocardial

strain by speckle tracking echocardiography in children and adolescents. Balkan Med J

2015;32:56–63.

84. Divitiis O de, Fazio S, Petitto M, Maddalena G, Contaldo F, Mancini M. Obesity and

cardiac function. Circulation 1981;64:477–82.

85. Hodzic A, Ribault V, Maragnes P, Milliez P, Saloux E, Labombarda F. Decreased regional

left ventricular myocardial strain in type 1 diabetic children: a first sign of diabetic

cardiomyopathy? J Transl Int Med 2016;4:81–7.

86. Lieb W, Xanthakis V, Sullivan LM, et al. Longitudinal tracking of left ventricular mass

over the adult life course: clinical correlates of short- and long-term change in the framingham

offspring study. Circulation 2009;119:3085–92.

87. Völzke H. Study of Health in Pomerania (SHIP). Konzept, Kohortendesign und

ausgewählte Ergebnisse [Study of Health in Pomerania (SHIP). Concept, design and selected

results]. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 2012;55:790–4.

88. Suen L-JW, Huang H-M, Lee H-H. A comparison of convenience sampling and purposive

sampling. Hu Li Za Zhi 2014;61:105–11.

89. van Bemmel JH, Kors JA, van Herpen G. Methodology of the modular ECG analysis

system MEANS. Methods Inf Med 1990;29:346–53.


88

90. Kors JA, van Herpen G, Wu J, Zhang Z, Prineas RJ, van Bemmel JH. Validation of a new

computer program for Minnesota coding. J Electrocardiol 1996;29 Suppl:83–8.

91. Kors JA, van Herpen G, van Bemmel JH. QT dispersion as an attribute of T-loop

morphology. Circulation 1999;99:1458–63.

92. Genovesi-Ebert A, Marabotti C, Palombo C, Ghione S. Electrocardiographic signs of

atrial overload in hypertensive patients, Indexes of abnormality of atrial morphology or

function? Am Heart J 1991;121:1113–8.

Anhang

89

8 Anhang

8.1 Anhang Abbildungsverzeichnis ..................................................................................... 90

8.2 Fragen aus den computergestützten SHIP-Interviews .................................................. 91

8.3 Variablen aus medizinischer Untersuchung .................................................................. 97

8.4 Medikamente nach ATC-Code ..................................................................................... 109

8.5 Liste aller Analyseparameter der Feature Tracking Software TomTec ....................... 111

8.6 SOP: Durchführung der Messungen der Parameter in 2-CH, 4-CH und SAX .............. 117

8.6.1 Durchführung der Messungen ............................................................................. 117

8.6.1.1 Vorbereitende Schritte ................................................................................. 117

8.6.1.2.1 Messungen in der SAX.............................................................................. 119

8.6.1.2.2 Messungen im 2-CH .................................................................................. 124

8.6.1.2.3 Messungen im 4-CH .................................................................................. 128

8.6.2 Export der Messwerte .......................................................................................... 129

Anhang

90

8.1 Anhang Abbildungsverzeichnis

Anhang Abbildung 1 Auszug aus dem Protokoll der medizinischer Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: Somatometrie ...... 99

Anhang Abbildung 2 Auzug aus dem Protokoll der medizinischer Untersuchung SHIP-2/ SHIP-Trend: Blutdruckmessung101

Anhang Abbildung 3 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: EKG .................... 103

Anhang Abbildung 4 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: Echokardiografie 106

Anhang Abbildung 5 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchug aus SHIP-2/SHIP-Trend: Aortenklappe . 107

Anhang Abbildung 6 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung aus SHIP-2/SHIP-Trend: Mitralklappe 108

Anhang Abbildung 7 Startmenü der Analysesoftware .................................................................................................... 118

Anhang Abbildung 8 Ordner mit Bilddateien .................................................................................................................. 118

Anhang Abbildung 9 Auswahl einer Probandendatei ..................................................................................................... 119

Anhang Abbildung 10 Auswahl einer Schnittebene in der SAX ........................................................................................ 120

Anhang Abbildung 11 Erster Schritt der Messeinstellungen ........................................................................................... 121

Anhang Abbildung 12 Messeinstellungen in der SAX ..................................................................................................... 122

Anhang Abbildung 13 Markieren der Endokard/Myokardgrenze in der SAX ................................................................... 123

Anhang Abbildung 14 Abschluss des Messvorganges und Speichern der Messdaten ...................................................... 124

Anhang Abbildung 15 Auswahl des 2-CH (analog 4-CH).................................................................................................. 125

Anhang Abbildung 16 Messeinstellung 2-CH (analog 4-CH) ............................................................................................ 126

Anhang Abbildung 17 Markieren der Endokard/Myokardgrenze im 2-CH (analog 4-CH) ................................................ 127

Anhang Abbildung 18 Abschluss des Messvorganges und Speichern der Messdaten im 2-CH (analog 4-CH) ................... 128

Anhang Abbildung 19 Exceltabelle für die exportierten Messdaten ............................................................................... 130

Anhang Abbildung 20 Funktionen der Exceltabelle ......................................................................................................... 131

Anhang Abbildung 21 Exceltabelle mit importierten Messdaten ................................................................................... 132

Anhang Abbildung 22 Zuordnung der Probanden-ID ...................................................................................................... 133

Anhang

91

8.2 Fragen aus den computergestützten SHIP-Interviews

Es wurden die Fragen zu folgenden Themen ausgewählt: Bluthochdruck, Diabetes mellitus,

Maligne Tumorerkrankungen, Kardiovaskuläre (Vor-)-Erkrankungen, Symptomatische

Herzinsuffizienz, Medikamentenanamnese, Raucherstatus

Hypertonie:

Antwortmöglichkeiten jeweis: 1. Ja, 2. Nein, 3. Ich weiß nicht, 4. Antwortverweigerung

Auschluss von der Analyse bei Antwort: Ja

Fragen aus SHIP-0:

Frage 60: Ist bei Ihnen jemals von einem Arzt ein erhöhter oder zu hoher Blutdruck

festgestellt worden?

Frage 62:Hat Ihnen ein Arzt im Laufe des letzten Jahres Medikamente gegen hohen

Blutdruck verschrieben?

Frage 63: Haben Sie in den letzten zwei Wochen Medikamente gegen hohen Blutdruck

eingenommen?

Fragen aus SHIP-1

Frage 33: Ist bei Ihnen in den letzten 5 Jahren von einem Arzt ein erhöhter oder zu hoher

Blutdruck festgestellt worden?

Frage 34: Hat Ihnen ein Arzt im Laufe der letzten 12 Monate Medikamente gegen hohen


Fragen aus SHIP-2

Frage 54: Ist bei Ihnen seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit << MM.JJJJ letzte

Untersuchung >> von einem Arzt ein erhöhter oder zu hoher Blutdruck festgestellt

worden?

Frage 55: War das nach << MM.JJJJ Untersuchung SHIP-0 + 5 Jahre?

Frage 56: Hat Ihnen ein Arzt im Laufe des letzten Jahres Medikamente gegen hohen


Fragen aus SHIP-Trend-0

Frage 28: Ist bei Ihnen jemals von einem Arzt ein erhöhter oder zu hoher Blutdruck

festgestellt worden?

Frage 29: Hat Ihnen ein Arzt im Laufe des letzten Jahres Medikamente gegen hohen


Diabetes mellitus:



Anhang

92

Fragen aus SHIP-0

Frage 110: Nun geht es um andere chronische Erkrankungen. Sind Sie zuckerkrank?

Frage 111: Wie alt waren Sie, als Ihre Zuckerkrankheit festgestellt wurde?

Frage 112: Ist dies von einem Arzt festgestellt oder bestätigt worden?

Fragen aus SHIP-1

Frage 65: Ist bei Ihnen in den letzten 5 Jahren eine Zuckerkrankheit von einem Arzt

festgestellt oder bestätigt worden?

Fragen aus SHIP-2

Frage 93: Ist bei Ihnen seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit << MM.JJJJ letzte

Untersuchung >> eine Zuckerkrankheit von einem Arzt festgestellt oder bestätigt worden?

Frage 94: War das nach << MM.JJJJ Untersuchung SHIP-0 + 5 Jahre >>Zuckerkrankheit


Frage 55: Ist bei Ihnen jemals eine Zuckerkrankheit von einem Arzt festgestellt oder

bestätigt worden?

Maligne Tumorerkrankungen:



Fragen aus SHIP-0

Frage 124: Ist bei Ihnen jemals eine Krebserkrankung festgestellt worden?

Fragen aus SHIP-1

Frage 78: Ist bei Ihnen jemals im Leben eine Krebserkrankung aufgetreten?

Fragen aus SHIP-2

Frage 124: Ist bei Ihnen jemals im Leben eine Krebserkrankung aufgetreten?


Frage 107: Ist bei Ihnen jemals im Leben eine Krebserkrankung diagnostiziert worden?

Kardiovaskuläre (Vor-)-Erkrankungen (CVD)

Herzinfarkt



Fragen aus SHIP-0

Frage 76:Hatten Sie schon einmal einen von einem Arzt festgestellten Herzinfarkt?

Anhang

93

Fragen aus SHIP-1

Frage 44 Hatten Sie in den letzten 5 Jahren einen von einem Arzt festgestellten

Herzinfarkt?

Fragen aus SHIP-2

Frage 60: Hatten Sie seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit << MM.JJJJ letzte

Untersuchung >> einen von einem Arzt festgestellten Herzinfarkt?

Frage 61: War das nach << MM.JJJJ Untersuchung SHIP-0 + 5 Jahre?


Frage 33: Hatten Sie jemals einen von einem Arzt festgestellten Herzinfarkt?

Herzoperation



Fragen aus SHIP-0

Frage 86: Sind Sie jemals am Herzen operiert worden?

Fragen aus SHIP-1

Frage 46 Wurde bei Ihnen in den letzten 5 Jahren eine Herz-OP durchgeführt?

Fragen aus SHIP-2

Frage 67: Sind Sie seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit << MM.JJJJ letzte Untersuchung

>> am Herzen operiert worden

Fragen SHIP-Trend-0

Frage 38: Sind Sie jemals am Herzen operiert worden?

Schlaganfall



Fragen aus SHIP-0

Frage 82:Hatten Sie schon einmal einen von einem Arzt festgestellten Schlaganfall?

Fragen aus SHIP-1

Frage 47: Hatten Sie in den letzten 5 Jahren einen von einem Arzt festgestellten

Schlaganfall?

Fragen aus SHIP-2

Frage 69: Hatten Sie seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit einen von einem Arzt

festgestellten Schlaganfall?

Frage 70: War das nach << MM.JJJJ Untersuchung SHIP-0 + 5 Jahre >>?

Anhang

94


Frage 40: Hatten Sie jemals einen von einem Arzt festgestellten Schlaganfall?

Symptomatische Herzinsuffizienz

Fragen aus SHIP-0

Frage 89: Haben Sie am Abend oft geschwollene Beine?

Antwortmöglichkeiten: 1. Ja, 2. Nein, 3. Ich weiß nicht, 4. Antwortverweigerung


Frage 90: Müssen Sie nachts regelmäßig zum Wasserlassen aufstehen?



Frage 92: Haben Sie bei körperlicher Belastung Luftnot oder Schwächegefühl oder beides?

Antwortmöglichkeiten: 1. Nur Luftnot 2. Nur Schwächegefühl 3. Beides 4. Weder Luftnot

noch Schwächegefühl 5. Ich weiß nicht 6. Antwortverweigerung

Ausschluss von Analyse bei Antwort: 1, 2, 3

Fragen aus SHIP-1

Frage 48: Haben Sie am Abend oft geschwollene Beinen?



Frage 49:Müssen Sie regelmäßiges Aufstehen zum Wasserlassen?







Fragen aus SHIP-2

Frage 74: Hatten Sie jemals eine von einem Arzt festgestellte Herzinsuffizienz?



Frage75: Haben Sie am Abend oft geschwollene Beine?











Frage 44: Hatten Sie jemals eine von einem Arzt festgestellte Herzinsuffizienz?


Anhang

95


Frage 45: Haben Sie am Abend oft geschwollene Beine?










Herzrhythmusstörungen

Fragen aus SHIP-0

Frage 66:Hat Ihnen der Arzt gesagt, daß Ihr EKG in Ordnung (normal) ist?

Fragen aus SHIP-2

Frage 66: Wurde bei Ihnen jemals Vorhofflimmern diagnostiziert?




Frage 39: Wurde bei Ihnen jemals Vorhofflimmern diagnostiziert?



Medikamentenanamnese:

SHIP-0

Frage 175: Haben Sie innerhalb der letzten sieben Tage Medikamente wie Tabletten,

Tropfen, Zäpfchen usw. eingenommen oder irgendwelche Spritzen bekommen?

Frage 176: Welche Medikamente waren das?

SHIP-1



SHIP-2



SHIP-Trend-0



Anhang

96

Bei Antwort „Ja“ wurde jeweils dokumentiert:

Art des Medikamentes

Darreichungsform

Einnahme (regelmäßig/ bei Bedarf)

Vom Arzt verordnet (verordnet/nicht verordnet)

Dosis

Intervall( täglich, jeden 2. Tag, jeden 3. Tag, jeden 4. Tag, jeden 8 Tag, jeden 15. Tag, jeden

30. Tag)

Raucherstatus:

SHIP-0

Frage 177: Rauchen Sie zur Zeit Zigaretten?

Antwortmöglichkeiten: 1 Ja 2 Nein 3. Weiß nicht 4. Antwortverweigerung

Frage 189: Haben Sie jemals Zigaretten geraucht?


Frage 193:Wann haben Sie mit dem Zigarettenrauchen aufgehört?

Antwortmöglichkeiten: 1 Innerhalb der letzten 6 Monate 2. vor 7 bis 12 Monaten 3. vor

mehr als 12 Monaten 4. Weiß nicht 5. Antwortverweigerung

SHIP-1

Frage 156: Rauchen Sie oder haben Sie jemals täglich geraucht?

Antwortmöglichkeiten: 1. Nein, niemals 2. Ja, aber nicht täglich(mehr als 4 Wochen lang

tägl.nicht geraucht) 3. Ja (Raucher) 4. a. Früher (Exraucher) 5. Weiß nicht 6.

Antwortverweigerung

SHIP-2

Frage 212: Nun haben wir einige Fragen, die sich auf das Zigarettenrauchen beziehen.

Rauchen Sie zurzeit Zigaretten?


Frage 213: Haben Sie seit der letzten SHIP-Untersuchung, seit << MM.JJJJ letzte

Untersuchung >> mit dem Rauchen begonnen?

Antwortmöglichkeiten: 1. Ja 2. Nein 3. Weiß nicht 4. Antwortverweigerung

SHIP-Trend

Frage 193: Rauchen Sie zurzeit Zigaretten?


Frage 197: Haben Sie jemals Zigaretten geraucht?

Antwortmöglichkeiten: 1. Ja 2. Nein 3. Weiß nicht 4. Antwortverweigerung

Frage 200: Wann haben Sie mit dem Zigarettenrauchen aufgehört? Antwortmöglichkeiten: 1 Innerhalb der letzten 6 Monate 2. vor 7 bis 12 Monaten 3. vor

mehr als 12 Monaten 4. Weiß nicht 5. Antwortverweigerung

Anhang

97

8.3 Variablen aus medizinischer Untersuchung

Da nur die Probanden aus den SHIP-2 und SHIP-Trend Kohorten die Möglichkeit hatten an dem

Ganzkörper-MRT und CMR-Modul teilzunehmen, wurden für die Erstellung der

Basischarakteristiken (Tabellen 5-7) sowie der Definition der Studienpopulation (siehe Kapitel

2.1.3-2.1.5) ausschließlich die Variablen der medizinischen Untersuchung aus den SHIP-2 und

SHIP-Trend Untersuchungen verwendet.

Im folgenden Abschnitt sind Auzüge aus der Papierversion des Untersuchungsprotokolls der

SHIP-Trend-Untersuchung und der daraus generierten Transformationsvariablen. Die

Untersuchungen, welche für diese Arbeit relevant waren, waren für SHIP-2 und SHIP-Trend

identisch.

Von allen Untersuchungsteilnehmern wurde Alter am Untersuchungstag und Geschlecht

aufgezeichnet.

Somatometrie:

Ablauf der Messung39:

Es werden bei jedem Teilnehmer Körpergewicht und -größe sowie der Taillen- und

Hüftumfang gemessen. Die Bestimmung der Körpergröße erfolgt mit einem SOEHNLE

Körperlängenmessgerät auf einer markierten Messposition im Untersuchungszentrum. Der

Teilnehmer stellt sich nach dem Ausziehen der Schuhe mittig auf die Messposition und bleibt

ruhig und aufrecht mit gerader Kopfhaltung stehen, bis sich der Messwert am Gerät eingestellt

hat und auf 1,0cm genau notiert worden ist. Die Gewichtsbestimmung erfolgt mit einer

Personenwaage des Typs SOEHNLE-S20. Die Messwerte werden auf 100g genau abgelesen.

Der Teilnehmer entkleidet sich hierfür bis auf die Unterwäsche und Beinkleider. Es schließt

sich die Messung des Hüft- und Taillenumfangs an. Nach dem zusätzlichen Ablegen von

einengenden Kleidungsstücken (z.B. durchgehende Miederwaren oder Hüftgürtel) wird unter

Verwendung eines unelastischen Maßbandes der entsprechende Umfang gemessen. Zur

Positionskontrolle des Maßbandes wird ein Ganzkörperspiegel verwendet. Die Messung des

Taillenumfangs erfolgt an der schmalsten Stelle zwischen der letzten Rippe und der höchsten

Stelle des Darmbeinkammes. Der Hüftumfang wird an der Stelle des größten Umfangs

zwischen höchster Stelle des Darmbeinkammes und dem Schritt gemessen. Das Ablesen

erfolgt auf 0,5cm genau. Im Anschluss an die Messungen werden aus dem Körpergewicht (KG)

Anhang

98

und der Körperhöhe (KH) der „body-mass-index“ (BMI=KG[kg]/KH[m]2) sowie aus Taillen- und

Hüftumfang die „waist-to-hip ratio“ (WHR=Taillenumfang/Hüftumfang) berechnet 39.

Variable:

Größe

Gewicht

Tranfomationsvariable BMI

BMI [kg/m^2]

Anhang

99

Anhang Abbildung 1 Auszug aus dem Protokoll der medizinischer Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: Somatometrie

Anhang

100

Herz-Kreislauf-System

Ablauf der Messung39:

Die Bestimmung des Blutdruckes erfolgt im Sitzen unter Verwendung des OMRON HEM705CP.

Der rechte Arm wird für die Untersuchung freigemacht, der Unterarm befindet sich in

Herzhöhe im Winkel von 45° auf dem Tisch abgelegt und die Handfläche zeigt nach oben. Der

Armumfang wird gemessen und eine Manschette mit adäquater Größe am Messgerät

befestigt. Die luftleere Manschette wird am Oberarm angelegt, wobei die Markierung an der

Manschette über der A. brachialis am inneren Oberarm liegt und der untere Rand der

Manschette etwa 2,5cm oberhalb der Ellenbeuge endet. Nach 5 Minuten entspannten Sitzens

(Beine nicht übergeschlagen) beginnt der Messvorgang. Es werden der systolische und

diastolische Blutdruck (Psyst, Pdiast) sowie die Herzrate (HR) insgesamt dreimal in 3-min-

Abständen gemessen. Hieraus werden dann jeweils der Mittelwert 1 (aus dem 1.–3.

Messwert) und Mittelwert 2 (aus dem 2.–3. Messwert) für jeden Teilnehmer berechnet.

Anhang

101

Anhang Abbildung 2 Auzug aus dem Protokoll der medizinischer Untersuchung SHIP-2/ SHIP-Trend: Blutdruckmessung

Anhang

102

Transformationsvariablen:

Erhöhter diastolischer Blutdruck (>= 90 mmHg)

Erhöhter systolischer Blutdruck (>= 140 mmHg)

Systolischer Blutdruck: Mittelwert der 2. und 3. Messung (mmHg)

Diastolischer Blutdruck: Mittelwert der 2. und 3. Messung (mmHg)

Systolischer Blutdruck (mmHg)

Herzfrequenz ( 1/min)

Herzrhythmusstörung

Ablauf der EKG-Untersuchung39:

Zunächst erfolgt eine elektrokardiographische Untersuchung mit einem ESAOTE Personal 120

einschließlich der integrierten automatischen Befundung des EKG (MEANS- Algorithmus89). Es

werden die Standard-Ableitungen nach Einthoven, die Extremitäten-Ableitungen nach

Goldberger sowie die Brustwand-Ableitungen nach Wilson über ein Messintervall von 10

Sekunden registriert. Zur internationalen Vergleichbarkeit wird eine Minnesota-Kodierung der

digitalisierten EKG-Befunde am Department of Medical Informatics der Erasmus Universität

Rotterdam (MIEUR)90 sowie eine Bestimmung weiterer potenzieller Risikofaktoren für

kardiovaskuläre Ereignisse wie z.B. QT-Dispersion und T-Achse91durchgeführt.

Anhang

103

Anhang Abbildung 3 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: EKG

Anhang

104

Folgende Messwerte der EKG-Untersuchung werden unter Umkodierung der Ausprägungen

(0 - nicht vorhanden, 1 - denkbar, 2- möglich, 3 - wahrscheinlich, 4 - definitiv) bereitgestellt.

Tranformationsvariablen:

EKG: left bundle branch block

EKG: right bundle branch block

EKG: incomplete right bundle branch block

EKG: left anterior fascicular block

EKG: left posterior fascicular block

EKG: intraventricular conduction defect

EKG: anterior myocardial infarction

EKG: inferior myocardial infarction

EKG: sinus arrhythmia

EKG: atrial rhythm

EKG: atrial flutter

EKG: atrial fibrillation

EKG: AV junctional rhythm

.

Anhang

105

Echokardiographie

Durchführung der Echokardiographie39:

Bei allen Teilnehmern erfolgt eine Echokardiographie unter Verwendung eines VINGMED

CFM800A (3,25MHz-APA-Sonde). Die echokardiographische Untersuchung erfolgt mittels

zweidimensionaler Anlotung und Darstellung des Herzens in den linksparasternalen und den

apikalen Schnittebenen. Bei linksparasternal aufgesetztem Schallkopf wird das Herz in den

Längsachsen- sowie in den verschiedenen Querachsenebenen dargestellt. Aus der

linksparasternalen Längsachsendarstellung des zweidimensionalen Bildes heraus wird der M-

Mode-Strahl durch den linken Ventrikel bzw. durch die Aortenwurzel/linken Vorhof zur

digitalen Aufzeichnung positioniert. Die Abbildung des Herzens in der Vier-, Fünf- und der

Zweikammerebene erfolgt durch apikales Aufsetzen des Schallwandlers. Die

Echokardiographie ermöglicht Aussagen zur linksventrikulären Größe und Funktion, zur

Morphologie und Funktion der Aorten- und Mitralklappe sowie der Trikuspidal- und

Pulmonalklappe. Bei der Echokardiographie wird offline im zentralen Readingcenter die

MMode-Darstellung des linken Ventrikels zur Messung der enddiastolischen und

endsystolischen Wanddicken und des Ventrikeldurchmessers verwendet. In die Berechnung

der linksventrikulären Muskelmasse (LVM) fließen folgende Parameter mit ein: IVSD=diastol.

Septumwanddicke, LVDD =enddiastolischer Durchmesser und LVPWD=diastol.

Hinterwanddicke 92.

Anhang

106

Anhang Abbildung 4 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung SHIP-2/SHIP-Trend: Echokardiografie

Anhang

107

Anhang Abbildung 5 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchug aus SHIP-2/SHIP-Trend: Aortenklappe

Anhang

108

Anhang Abbildung 6 Auszug aus dem Protokoll der medizinischen Untersuchung aus SHIP-2/SHIP-Trend: Mitralklappe

Anhang

109

Transformationsvariablen:

ECHO-MKL: Mitralklappeninsuffizienz

ECHO-MKL: Graduierung der Mitralklappeninsuffizienz

ECHO-MKL: Mitralklappenstenose

ECHo-MKL: Graduierung der Mitralklappenstenose

ECHO-AKL: Aortenklappeninsuffizienz

ECHO-AKL: Graduierung der Aortenklappeninsuffizienz

ECHO-AKL: Aortenklappenstenos

ECHO-AKL: Graduierung der Mitralklappeninsuffizienz

E/E‘-Ratio

Variablen aus der Blutuntersuchung

HbA1c (%)

Kreatinin i.S. (µmol/l)

Transformierte Variable: Glomeruläre Filtrationsrate = GFR

Glomeruläre Filtrationsrate (4-Variablen MDRD, nicht-standardisiertes Kreatinin) [ml/min

per 1.73m2] (National Kidney Foundation 2002, Levey, Coresh et al. 2006)

Für die Berechnung der Glomerulären Filtrationsrate (GFR) werden die Serum-

KreatininWerte (CREA_S) von µmol/l in mg/dl umgerechnet. Die Berechnung von

GFR_MDRD_T0 erfolgt aus der nicht kalibrierten Laborvariablen CREA_S (Kreatinin i.S.

(mg/dl)):

GFR_MDRD_T0 = 186.3(CREA_S-1.154)(AGE_SHIP_T0-0.203) bei Frauen wird der

errechnete Wert mit 0.742 multipliziert

Cholesterin: HDL Quotient CHOL_HDL_T0

Die Berechnung von CHOL_HDL_T0 erfolgt durch Division der Werte von CHOL_S

(Cholesterol [mmol/l]) und HDLCH (HDL-Cholesterol [mmol/l]):

CHOL_HDL_T0 = CHOL_S/HDLCH (das Ergebnis ist einheitenlos

HDL-Cholesterin (mmol/l)

LDL-Cholesterin (mmol/l)

8.4 Medikamente nach ATC-Code

Im folgenden Abschnitt sind alle Medikamente mit ATC-Code42 aufgelistet, welche in die

Ausschlusskriterien miteingingen.

Antihypertensive Medikamente

ATC C02A: zentrale anti-adrenerge Antihypertensiva

ATC C02CA: alpha-Antagonisten

ATC C03C: Diuretika

ATC C03CA: Sulfonamid-Diuretika

ATC C03E: Thiazide

ATC C04A: Periphere Vasodilatatoren

Anhang

110

ATC C07A: Betablocker

ATC C07AA: Betablocker (kardioselektiv)

ATC C07AB: Betablocker (nicht-selektiv)

ATC C08: Kalziumkanalblocker

ATC C08CA01: Amlodipin

ATC C08CA05: Nifedipin

ATC C08CA08: Nitrendipin

ATC C08DA01: Verapamil

ATC C09AA: ACE-Hemmer

ATC C09AA01: Captopril

ATC C09AA02: Enalapril

ATC C09AA05: Ramipril

ATC C09CA: AT2-Antagonisten

Lipidsenkende Medikamente

ATC C10AA: Statine

ATC C10AB: Fibrate

Antidiabetische Medikamente

ATC A10A: Insuline und Insulinanaloga

ATC A10B: Orale Antidiabetika

Gerinnungshemmende Medikamente

ATC B01: Antikoagulantien

ATC B01AA04: Phenprocoumon

ATC B01AC: Thrombozytenaggregationshemmer

Herzinsuffizienz

ATC C01AA: Herzglykoside

ATC C01CA: Adrenerge Kardiostimulantien

ATC C01DA: Vasodilatatoren (Nitrate)

Obstruktive Lungenerkrankung

ATC R03a: Inhalative Adrenergika

ATC R03b: Inhalative Glukokortikoide

ATC R03d: Xanthine

Anhang

111

8.5 Liste aller Analyseparameter der Feature Tracking Software TomTec

Im folgenden Abschnitt sind alle Analyseparameter aufgelistet, welche automatisch bei einem

Analysedurchgang der von uns benutzten Feature Tracking Software von TomTec erhoben

werden.

T2P: time to peak

PM: Papillary Muscle: auf Höhe des Papillarmuskels

Parameter des 2-CH

Peak Longitudinaler Strain 2ch in %

Peak Longitudinale StrainRate 2ch in 1/s

Peak Longitudinales Displacement 2ch in mm

Peak Longitudinale Velocity 2ch in cm/s

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

o Mid Anterior

o Basal Anterior

o average LONG strain

T2P Longitudinaler Strain 2ch in ms

T2P Longitudinale StrainRate 2ch in ms

T2P Longitudinales Displacement 2ch in ms

T2P Longitudinale Velocity 2ch in ms

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

o Mid Anterior

o Basal Anterior

o average LONG time to peak strain

o SD LONG time to peak strain

o Cycle Lenght in ms

T2P Longitudinaler Strain 2ch in %

T2P Longitudinale StrainRate 2ch in %

T2P Longitudinales Displacement 2ch in %

T2P Longitudinale Velocity 2ch in %

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

Anhang

112

o Mid Anterior

o Basal Anterior



Peak Transversaler Strain 2ch in %

Peak Transversale StrainRate 2ch in 1/s

Peak Transversales Displacement 2ch in mm

Peak Transversale Velocity 2ch in cm/s

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

o Mid Anterior

o Basal Anterior

o average TRANS strain

T2P Transversaler Strain 2ch in ms

T2P Transversale StrainRate 2ch in ms

T2P Transversales Displacement 2ch in ms

T2P Transversale Velocity 2ch in ms

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

o Mid Anterior

o Basal Anterior

o average TRANS time to peak strain

o SD TRANS time to peak strain


T2P Transversaler Strain 2ch in %

T2P Transversale StrainRate 2ch in %

T2P Transversales Displacement 2ch in %

T2P Transversale Velocity 2ch in %

o Basal Inferior

o Mid Inferior

o Apical Inferior

o Apical Anterior

o Mid Anterior

o Basal Anterior



Anhang

113

Parameter des 4-CH

Peak Longitudinaler Strain 4ch in %

Peak Longitudinale StrainRate 4ch in 1/s

Peak Longitudinales Displacement 4ch in mm

Peak Longitudinale Velocity 4ch in cm/s

o Basal Septal

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral

o average LONG strain

T2P Longitudinaler Strain 4ch in ms

T2P Longitudinale StrainRate 4ch in ms

T2P Longitudinales Displacement 4ch in ms

T2P Longitudinale Velocity 4ch in ms

o Basal Septal

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral




T2P Longitudinaler Strain 4ch in %

T2P Longitudinale StrainRate 4ch in %

T2P Longitudinales Displacement 4ch in %

T2P Longitudinale Velocity 4ch in %

o Basal Septal

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral



Peak Transversaler Strain 4ch in %

Peak Transversale StrainRate 4ch in 1/s

Peak Transversales Displacement 4ch in mm

Peak Transversale Velocity 4ch in cm/s

o Basal Septal

Anhang

114

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral

o average TRANS strain

T2P Transversaler Strain 4ch in ms

T2P Transversale StrainRate 4ch in ms

T2P Transversales Displacement 4ch in ms

T2P Transversale Velocity 4ch in ms

o Basal Septal

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral

o average TRANS time to peak strain

o SD TRANS time to peak strain


T2P Transversaler Strain 4ch in %

T2P Transversale StrainRate 4ch in %

T2P Transversales Displacement 4ch in %

T2P Transversale Velocity 4ch in %

o Basal Septal

o Mid Septal

o Apical Septal

o Apical Lateral

o Mid Lateral

o Basal Lateral


o SD LONG time to peak strain Parameter der SAX

Peak Circumferentieller Strain SAX_PM in %

Peak Circumferentielle StrainRate SAX_PM in 1/s

Peak Circumferentielles Displacement SAX_PM in mm

Peak Circumferentielle Velocity SAX_PM in deg/s

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average CIRC strain

Anhang

115

T2P Circumferentieller Strain SAX_PM in ms

T2P Circumferentielle StrainRate SAX_PM in ms

T2P Circumferentielles Displacement SAX_PM in ms

T2P Circumferentielle Velocity SAX_PM in ms

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average CIRC time to peak strain

o SD CIRC time to peak strain

o Cycle Lenght in ms (2CH)

T2P Circumferentieller Strain SAX_PM in %

T2P Circumferentielle StrainRate SAX_PM in %

T2P Circumferentielles Displacement SAX_PM in %

T2P Circumferentielle Velocity SAX_PM in %

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average LONG time to peak strain (3CH)

o SD LONG time to peak strain (3CH)

Peak Radialer Strain SAX_PM in %

Peak Radiale StrainRate SAX_PM in 1/s

Peak Radiales Displacement SAX_PM in mm

Peak Radiale Velocity SAX_PM in cm/s

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average RAD strain

T2P Radialer Strain SAX_PM in ms

T2P Radiale StrainRate SAX_PM in ms

T2P Radiales Displacement SAX_PM in ms

T2P Radiale Velocity SAX_PM in ms

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

Anhang

116

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average RAD time to peak strain

o SD RAD time to peak

o Cycle Lenght in ms (2CH)

T2P Radialer Strain SAX_PM in %

T2P Radiale StrainRate SAX_PM in %

T2P Radiales Displacement SAX_PM in %

T2P Radiale Velocity SAX_PM in %

o Mid Anterior

o Mid Lateral

o Mid Posterior

o Mid Inferior

o Mid Septal

o Mid Anteroseptal

o average LONG time to peak strain (3CH)

o SD LONG time to peak strain (3CH)

LVEF

EDVL

ESVL

LVEF

Schlagvolumen

Cycle Length ms

ES Time ms

ES time %

Anhang

117

8.6 SOP: Durchführung der Messungen der Parameter in 2-CH, 4-CH und SAX

Im folgenden Abschnitt ist das SOP aufgeführt, nach welchem die Messungen durchgeführt

wurden.

8.6.1 Durchführung der Messungen

8.6.1.1 Vorbereitende Schritte

Festlegung der SAX Ebene

Vor Beginn der Messungen muss die qualitativ am besten zu Myokardabgrenzung geeignete

SAX-Ebene bestimmt werden. Beim 2-CH bzw. 4-CH Blick entfällt dies aufgrund nur einer

vorhandenen Schnittebene. Anschließend wird die gewählte Ebene zusammen mit der

Bildqualität und dem gemessenen Frame in einer Excel-Tabelle dokumentiert.

Beurteilung der Bildqualität

Für eine umfassende Auswertung sollte die Bildqualität im Vorfeld festgehalten werden.

Hierbei wird eine Klassifizierung in gut, ausreichend oder schlecht vorgenommen.

Festlegung des Frames zur Myokardabgrenzung

Ebenfalls vor Beginn der jeweiligen Messung muss das Bild festgelegt werden, anhand dessen

die Abgrenzung des Myokards erfolgt. Nach öffnen der entsprechenden Bilder-Serie werden

alle 30 Einzelbilder manuell gesichtet. Anschließend wird anhand des qualitativ geeignetsten

Bildes eine zweimalige Abgrenzung des Myokards vorgenommen. Hierbei sollen die Schärfe

und die Abgrenzbarkeit des Ventrikels gegenüber seiner Umgebung beachtet werden.

Importieren der Bilder

Starten der Analysesoftware (Image Arena/ 2D Cardiac Performance Analysis). Dabei öffnet

sich eine Menüleiste mit: Studienliste, Importieren und Query/Retrieve.

Zum Importieren müssen die Daten als DIOCOM-Datei (DCM) vorliegen. Es können keine

ganzen Ordner importiert werden, sondern nur die einzelnen DICOM Dateien.

1. Importieren auswählen (siehe Anhang Abbildung 7)

2. Durchsuchen auswählen (siehe Anhang Abbildung 7)

Anhang

118

Anhang Abbildung 7 Startmenü der Analysesoftware

3. Ordner öffnen in welchem die Bilddateien gespeichert sind (siehe Anhang Abbildung 8)

Anhang Abbildung 8 Ordner mit Bilddateien

4. Einlesen durch den Importmanager

5. Import starten

Ordner

mit

Daten öffnen

Anhang

119

8.6.1.2 Messung der regionalen Funktionsparameter des linken Ventrikels

Alle vier linksventrikulären Funktionsparameter (Strain, Strain Rate, Velocity, Displacement)

werden pro Schnittebene durch einen einzigen Analyseprozess in der Systole und Diastole

analysiert.

8.6.1.2.1 Messungen in der SAX

1. In der Probandenübersicht eine Probanden-ID auswählen (Einfachklick), dabei öffnet sich

am rechten Bildrand eine Auswahl. Aus dieser Auswahl wählt man eine beliebige Sequenz

aus durch Einfachklick, diese wird durch auswählen „2D CPA MR“ geöffnet (siehe Anhang

Abbidung 9).

Anhang Abbildung 9 Auswahl einer Probandendatei

2. Aus der Übersicht der einzelnen Schnittebenen eine mit der Beschreibung

tf2d22_retro_sax_TR44 auswählen, mit angeschnittenem Papillarmuskel. Durch

Einmalklick öffnet sich ein kleines Übersichtsfenster, welches man durch Doppelklick

öffnen kann (siehe Anhang Abbildung 10).

1. Probanden-

ID auswählen (Einfachklick)

2. Auswählen

(Einfachklick)

3.

2D CPA MR

auswählen

Anhang

120

Anhang Abbildung 10 Auswahl einer Schnittebene in der SAX

3. Dokumentieren auf einer separaten Liste den Frame und die Qualität

4. Im folgenden Menüfenster „velocity“, „16 Segmente“ und „Endo + Epi“ auswählen (siehe

Anhang Abbildung 11).

Auswahl einer Schnittebene

der Kurzachse

Öffnen durch Doppelklick

Anhang

121

Anhang Abbildung 11 Erster Schritt der Messeinstellungen

5. Im selben Menüfenster “short-axis-papillary-muscle-plane” auswählen. Die Sequenz

enthält 30 Einzelbilder. Anschließend „New Trace“ auswählen (siehe Anhang Abbildung

12).

Velocity auswählen

16 Segmente auswählen

Endo+Epi

auswählen

Anhang

122

Anhang Abbildung 12 Messeinstellungen in der SAX

6. Manuelles Überprüfen der 30 Bilder (über die grünen Pfeile am linken unteren Bildrand)

und eines mit angeschnittenem Papillarmuskel und gut abgrenzbaren Myokard/Endokard-

Grenze auswählen und dokumentieren der Bildnummer auf einer separaten Liste (siehe


7. Mit dem Pfeil (Maus) durch linken Mausklick Markierungspunkte entlang der Myokard/

Endokard-Grenze setzen und durch Rechtsklick Markierung abschließen (siehe Anhang

Abbildung 13).

8. Durch die gelben Pfeile am Bildrand lässt sich der Abstand manuell nachkorrigieren (größer

oder kleiner) (siehe Anhang Abbildung 13).

Short Axis auswählen

„New Trace“ auswählen

Auswahl

eines Bildes

Anhang

123

Anhang Abbildung 13 Markieren der Endokard/Myokardgrenze in der SAX

9. Durch Auswählen „short analysis“ wird der Analyse-Prozess gestartet (siehe Anhang

Abbildung 13).

10. Nach Abschluss des Analyse-Prozesses öffnet sich ein neues Fenster, welches die

Berechnung der 4 Parameter zeigt. Die gemessenen Daten können nun gespeichert

werden (siehe Anhang Abbildung 14).

1. Nachzeichnen der Endokard/ Myokard -Grenze.

2. Einzelne Markierungspunkte mit linker Maustaste. 3. Abschließen der Messung mit rechter Maustaste.

4. Einstellen des Abstandes Endokard/Myokard

5. „short

analysis“

auswählen

Anhang

124

Anhang Abbildung 14 Abschluss des Messvorganges und Speichern der Messdaten

11. Anschließend können die Messwerte der 4 Funktionsparameter exportiert werden (siehe

Anhang 9.8.2 Export der Messwerte).

8.6.1.2.2 Messungen im 2-CH

1. In der Probandenübersicht eine Probanden-ID auswählen (Einfachklick), dabei öffnet sich

am rechten Bildrand eine Auswahl. Aus dieser Auswahl wählt eine beliebige Sequenz aus

durch Einfachklick, diese wird durch auswählen „2D CPA MR“ geöffnet (siehe Anhang

Abbildung 9)

2. Aus der Übersicht der einzelnen Schnittebenen den 2-CH auswählen (siehe Anhang

Abbildung 15)

Speichern

Anhang

125

Anhang Abbildung 15 Auswahl des 2-CH (analog 4-CH)


Anhang Abbildung 11)

4. Im selben Menüfenster „2- chamber-view“ auswählen. Die Sequenz enthält 30

Einzelbilder. Anschließend „New Trace“ auswählen (siehe Anhang Abbildung 16)

Auswählen des 2-CH

Anhang

126

Anhang Abbildung 16 Messeinstellung 2-CH (analog 4-CH)


und eines auswählen, auf dem der Mitralklappenansatz komplett dargestellt und

Myokard/Endokard-Grenze gut abgrenzbar ist (siehe Anhang Abbildung 16)

6. Dokumentation der Bildnummer und der Qualität auf einer separaten Liste.


Endokard-Grenze setzen und durch Rechtsklick Markierung abschließen (siehe Anhang

Abbildung 17).

„2-CH“

auswählen

Mitralklappen-ansatz

Bild mit

Mitralklappen-

ansatz auswählen

Anhang

127

Anhang Abbildung 17 Markieren der Endokard/Myokardgrenze im 2-CH (analog 4-CH)

8. Durch Auswählen „short analysis“ wird der Analyse-Prozess gestartet (siehe Anhang

Abbildung 17).




1. Markieren

der inneren

Begrenzungs-

linie mit

linker

Maustaste

2. Durch

Rechtsklick

abschließen

3. „short

analysis“

starten

Anhang

128

Anhang Abbildung 18 Abschluss des Messvorganges und Speichern der Messdaten im 2-CH (analog 4-CH)



8.6.1.2.3 Messungen im 4-CH

1. In der Patientenübersicht eine Probanden-ID auswählen (Einfachklick), dabei öffnet sich

am rechten Bildrand eine Auswahl. Aus dieser Auswahl wählt man eine beliebige Sequenz

aus durch Einfachklick, diese wird durch auswählen „2D CPA MR“ geöffnet (siehe Anhang

Abbildung 9).

2. Aus der Übersicht der einzelnen Schnittebenen den 4-CH auswählen. Durch Einmalklick

öffnet sich ein kleines Übersichtsfenster, welches man durch Doppelklick öffnen kann

(siehe Anhang Abbildung 15).



4. Im selben Menüfenster „4- chamber-view“ auswählen. Die Sequenz enthält 30

Einzelbilder. Anschließend „New Trace“ auswählen.

Speichern

Anhang

129


und eines auswählen, auf dem der Mitralklappenansatz komplett dargestellt und

Myokard/Endokard-Grenze gut abgrenzbar ist.

6. Dokumentation der Bildnummer und der Qualität auf einer separaten Liste.


Endokard-Grenze setzen und durch Rechtsklick Markierung abschließen

8. Durch Auswählen „short analysis“ wird der Analyse-Prozess gestartet



werden. (siehe Anhang Abbildung 18).



8.6.2 Export der Messwerte

Die Messdaten können automatisiert in eine von der Firma TomTec zur Verfügung gestellten

Exceltabelle importiert werden. Diese wurde zum Export der Messdaten für wissenschaftliche

Zwecke entwickelt und enthält für jede Parameterkategorien (Strain, Strain Rate, Velocity,

Displacement) ein Arbeitsblatt, in das und die dazugehörigen Einzelparameter importiert

werden.

Der Export der Messwerte wird wie folgt durchgeführt:

1. „Export Raw Data“ auswählen (siehe Anhang Abbildung 14 und 18). Die Messergebnisse

müssen nach jeder einzelnen Messung gespeichert werden.

2. Ordner, in den die Messwerte gespeichert werden auswählen.

3. Dateiname festlegen und „speichern“ auswählen. Zur besseren Zuordnung der Messungen

zum Probanden wird als Dateiname die Probanden-ID, der K´Hammerblick und die Anzahl

der Messung genommen.

4. Zum Beispiel: Pat-ID_Kammerblick_Anzahl Messung

5. für den 2-CH : 00000_ch2_1

6. für den 4-CH: 00000_ch4_1

7. für die SAX: 00000_sax_1.

8. Schließen des Programms Image Arena 2D Cardiac Performance Analysis.

Anhang

130

9. Öffnen des Ordners, über den Windows-Explorer: es wurden automatisch 2 Dateien

gespeichert: 1. Textdokument 2. XML-Dokument;

10. Es kann in die Exceltabelle nur das Textdokument importiert werden. Dazu müssen das

Textdokument und das XML-Dokument in getrennten Ordnern gespeichert werden.

11. Exeltabelle öffnen.

12. „Auto“ auswählen (siehe Anhang Abbildung 19).

Anhang Abbildung 19 Exceltabelle für die exportierten Messdaten

13. Datei mit dem Textdokument auswählen, dadurch wird der automatische Import aller

Dateien im Ordner gestartet.

14. Tabelle speichern.

15. In der Excelmaske der Firma TomTec wurden vier Arbeitsblätter entsprechend der

Parameterkategorien angelegt: Strain, Strain Rate, Velocity und Displacement. Die

Messergebnisse jeder einzelnen Messung werden automatisch in diese importiert. Für

jeden Parameter wird der Mittelwert (Average), die Standardabweichung (STDEV), der

kleinste (MIN) und der größte (MAX) Wert jeder Messung berechnet (siehe Anhang

Abbildung 20).

„Auto“ auswählen

Anhang

131

MittelwertStandartabweichungKleinster Wert (MIN)Größter Wert (MAX)

Arbeitsblätter für Strain, StrainRate, Displacement, Velocity, EF

Anhang Abbildung 20 Funktionen der Exceltabelle

16. Zum Import der relevanten Messparameter in die SHIP-Datenbank werden vier separate

Exceltabellen angelegt: jeweils eine für jeden der Parameterkategorien Strain, Strain Rate,

Velocity und Displacement.

17. Jede dieser Exceltabellen enthält 2 Blätter: Mittelwert und Standardabweichung (siehe


18. Nun werden die Ergebnisse der Messung der einzelnen Parameter aus den vier Blättern

der Exceltabelle von TomTec kopiert und in die jeweilige Exceltabelle der Mittelwert und

die Standardabweichung eingefügt (siehe Anhang Abbildung 21).

Anhang

132

Exceltabelle mit den Messwerten des Displacements im SAX Schnitt

Arbeitsblatt für den MittelwertArbeitsblatt für die Standardabweichung

Anhang Abbildung 21 Exceltabelle mit importierten Messdaten

19. Zur Zuordnung der Messung zum Probanden muss vor jede Zeile mit dem eingefügten

Mittelwert und Standardabweichung die Probanden-ID, welche aus der separaten Liste

entnommen wird und identisch mit der Probanden-ID der Analysesoftware ist, eingefügt


20. Hier werden auch die Schnittebene, die Bildnummer und die Qualität eingefügt (siehe


Anhang

133

Einfügen:• Patienten-ID•Schnittebene•Bildnummer •Qualität

Anhang Abbildung 22 Zuordnung der Probanden-ID

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