The importance of exercise stress echocardiography as an additional examination technique in the case of coarctation of the aorta in childhood

Einleitung: Bei grenzwertigen Restenosen nach operativer oder interventioneller Therapie einer Aortenisthmusstenose (ISTA) ist die Indikation zur weiteren Diagnostik und Therapie nicht immer einfach zu stellen. Der Stellenwert der Belastungsechokardiographie im Kindesalter sollte untersucht werden. Methodik: Im Zeitraum von April 2000 bis Dezember 2001 wurden 31 Patienten nach operativer Korrektur einer Aortenisthmusstenose auf einem Liegefahrradergometer mit Steigerung des Pedalwiderstands um 0,5 Watt/kg Körpergewicht alle 2 min bis zur subjektiven körperlichen Erschöpfung belastet (Gruppe 1). Die echokardiographischen Daten wurden mit vorhandenen Magnetresonanztomographie- und Herzkatheterdaten korreliert. Bei 5 dieser Patienten erfolgte eine invasive Therapie und im Abstand von 3 Monaten eine erneute Belastungsechokardiographie (Gruppe 3). Zusätzlich wurden 19 herzgesunde Personen als Kontrollgruppe (Gruppe 2) untersucht. Ergebnisse: Die Flussgeschwindigkeit in der Aorta descendens unterscheidet sich bereits in Ruhe zwischen Gruppe 1 (2,66 ± 0,56 m/s) und der Kontrollgruppe (1,5 ± 0,17 m/s) signifikant. Der systolische Blutdruck ist in Ruhe in der Gruppe 1 und 2 im Mittel gleich. Der Blutdruckgradient zwischen den oberen und unteren Extremitäten ist in der Gruppe 2 mit –21 mmHg deutlich größer als in der Gruppe 1 (Mittelwert –1). Bei maximaler Belastung steigt die Flussgeschwindigkeit in der Aorta descendens in beiden Gruppen an (3,47 ± 0,78 m/s in Gruppe 1 versus 2,1 ± 0,27 m/s in Gruppe 2). In der Patientengruppe zeigt sich zusätzlich ein deutlicher Anstieg des diastolischen Vorwärtsflusses. Alle Patienten bei denen im Studienzeitraum eine Ballondilatation durchgeführt wurde, zeigten einen Anstieg der diastolischen Flussgeschwindigkeit bei 80% der Herzzyklusdauer auf >0,65 m/s. In der Gruppe 3 unterscheidet sich vor und nach Intervention die maximale Flussgeschwindigkeit in Ruhe und unter Belastung signifikant. Die während der Belastungsechokardiographie und einer Herzkatheteruntersuchung gemessenen mittleren Druckgradienten korrelierten gut miteinander. Die in der Magnetresonanztomographie bestimmten Aortendurchmesser korrelierten nur gering mit den dopplerechokardiographisch gemessenen Flussgeschwindigkeiten. Schlussfolgerung: Die Belastungsechokardiographie ergänzt die in Ruhe erhobenen Daten bei der Beurteilung einer Restenose im Isthmusbereich sinnvoll. Als sensitivster Parameter für eine Restenose stellte sich die Zunahme des diastolischen Vorwärtsflusses unter Belastung dar. Mit dieser Methode lassen sich auch im Hinblick auf eine Empfehlung bezüglich eines Sportverbotes und in Alltagssituationen differenziertere Aussagen machen.Introduction: In limiting value restenosis after surgical repair or interventionell therapy of aortic coarctation the indication for further diagnostics and therapy is not always simple. The meaning of exercise stress echocardiography should be examined. Methods: During april 2000 and december 2001 thirty-one patients after surgical correction of an aortic coarctation (group 1) were studied on a supine bicycle ergometer. Exercise started with a workload of 0,5 Watt/kg body weight that increased by 0,5 Watt/kg body weight every 2 minutes until physical exhaustion. The echocardiographical results were correlated with existing data of magnetic resonance imaging (MRI) and cardiac catheterization. In five patients of group 1 further invasive therapy was necessary and within an interval of 3 month a renewed exercise stress echocardiography (group 3) was performed. Additionally nineteen subjects without cardiac defect (group 2) were examined as controls. Results: The flow velocity in the descending aorta between group 1 (2,66 ± 0,56 m/s) and the control group (1,5 ± 0,17 m/s) were already at rest significantly different. In group 1 and 2 the average systolic blood pressure at rest is equal. The arm to leg systolic blood pressure gradient is greater in group 2 (–21 mmHg) than in group 1 (mean –1). At maximal exercise the flow velocity increases in both groups (group1: 3,47 ± 0,78 m/s; group 2: 2,1 ± 0,27 m/s). Additionally group 1 shows an antegrade flow extending throughout diastole. All patients who underwent balloon dilatation during april 2000 and december 2001 showed an incresing diastolic flow velocity. At 80% of the duration of the cardiac cycle these patients showed a flow velocity >0,65 m/s. The maximal flow velocity at rest and during exercise is significantly different in patients before and after balloon dilatation. There is a good correlation of mean pressure gradients measured during exercise stress echocardiography and cardiac catheterization. The aortic diameters (MRI) correlated poorly with echocardiographic measured flow velocities. Conclusions: Exercise stress echocardiography is an efficient method of assessing the severity of a restenosis in addition to echocardiography at rest. It could be found out that the increase of the antegrade diastolic flow during exercise is the most sensitive parameter in diagnosing a restenosis. Exercise stress echocardiography also allows advice for everdays life and more differentiated statements in sports prohibition