Einleitung Der interventionelle Verschluß eines einfachen Vorhofseptumdefekts (ASD) vom Sekundumtyp und eines persistierenden Foramen ovale (PFO) ist zur Routinemethode gereift (1). Die Intervention wird unter Röntgendurchleuchtung (Strahlenexposition) durchgeführt. Sie ist wegen der geringen Invasivität auch bis ins hohe Alter mit deutlich niedrigerem Risiko als eine Operation durchführbar (2). Die hier vorgestellten Arbeiten haben systematisch untersucht, welche Möglichkeiten bestehen, bei der Intervention auf eine Strahlenexposition zu verzichten (3-6), welche interventionellen Möglichkeiten bei multiplen Defekten und Vorhofseptumaneurysmen bestehen (7,8) und welche Auswirkungen ein restriktiver linker Ventrikel auf die hämodynamische Adaptation nach Defektverschluß haben kann (9-11). Methodik Alle Untersuchungen wurden im Rahmen der klinischen Routine im Herzkatheterlabor am sedierten Patienten mit Vorhofseptumdefekt vom Sekundumtyp, persistierendem Foramen ovale, perforiertem Vorhofseptumaneurysma oder multiperforiertem Vorhofseptum durchgeführt. 1. Es wurde eine Methode zum Verschluß von Vorhofseptumdefekten unter alleiniger Ultraschallkontrolle entwickelt, d.h. unter vollständigem Verzicht auf die sonst notwendige Röntgenstrahlung. 2. Die Morphologie von Vorhofseptumaneurysmen und multiperforierten Vorhofsepten wurde analysiert und im Hinblick auf die interventionellen Verschlußmöglichkeiten klassifiziert. Dabei wurde auch die Möglichkeit der simultanen Implantation mehrerer Okkluder mit einbezogen. 3. Zur Erkennung von Patienten mit einem restriktiven linken Ventrikel, der unmittelbar nach ASD-Verschluß insuffizient werden könnte, wurde eine Methode der präinterventionellen hämodynamischen Evaluation etabliert. Dazu wird die Vorlast und die diastolische Funktion des linken Ventrikels unter temporärem Verschluß des ASD mit einem Okklusionsballon untersucht. Demaskiert sich eine linksventrikuläre Restriktion, so wird als Therapiekonzept der Ventrikel auf den interventionellen Verschluß durch eine prophylaktische 'Konditionierung' mittels Diuretika und Inotropika vorbereitet. Resultate 1. Interventioneller ASD-Verschluß ohne Strahlenexposition Wir konnten zeigen, daß der interventionelle ASD-Verschluß ohne Einsatz von Röntgenstrahlung durchführbar ist (3). Dies gilt für die präinterventionelle Diagnostik, die invasive Größenmessung (Ballonsizing) (6) und den interventionelle Verschluß selbst (4). Als einziges bildgebendes Verfahren für die Intervention dient die Echokardiographie. Im Vergleich zum Standardprocedere waren beim Verzicht auf eine Strahlenexposition gleich gute Ergebnisse zu erzielen, die Prozedurdauer war vergleichbar. Beim spontan atmenden Patienten sind für diese Methode höhere Dosen an Sedierung erforderlich, um die längere Verweilzeit der transösophagealen Echokardiographiesonde zu ermöglichen (5). Der Amplatzer Occluder ist wegen seiner guten Sichtbarkeit im transösophagealen Ultraschall, seiner Rotationssymmetrie und seiner einfachen Plazierung für diese neue Methode des ASD-Verschlusses ohne Röntgenstrahlung besonders geeignet. 2. Verschluß morphologisch komplexer Vorhofseptumdefekte Auch multiperforierte Vorhofsepten können interventionell erfolgreich verschlossen werden. Bei dicht nebeneinander liegenden Defekten ist dies mit einem Occluder, der alle Defekte abdeckt, möglich, bei weiter auseinanderliegenden Defekten ist die simultane Implantation zweier Occluder sinnvoll. Zwei Occluder führen mit größerer Sicherheit zu einem Verschluß ohne Restshunt (7). Multiple Defekte sind häufig mit einem Vorhofseptumaneurysma vergesellschaftet. Im Hinblick auf die Interventionsmöglichkeiten läßt sich diese Anomalie in vier Gruppen unterteilen: Aneurysma mit PFO (Typ A), mit ASD (Typ B), mit mehreren dicht nebeneinander liegenden Defekten (Typ C) und große Aneurysmen mit einer Vielzahl irregulär verteilter Perforationen (Typ D). Die ersten drei Formen lassen sich interventionell verschließen. Dabei gelingt zumindest eine Teilstabilisierung der Aneurysmen (8). 3. Vorhofseptumdefekte und restriktiver linker Ventrikel Wir konnten zeigen, daß insbesondere bei älteren Patienten mit ASD eine verdeckte linksventrikuläre Restriktion vorliegen kann. Ein interventioneller ASD-Verschluß kann bei diesen Patienten zur akuten kardialen Dekompensation führen (9). Als Hinweis auf eine gestörte linksventrikuläre Compliance fanden wir bei temporärer Okklusion des Defekts einen deutlichen Anstieg des linksatrialen Drucks und einen gestörten Mitralklappeneinstrom (10). Nach einer prophylaktischen 'Konditionierung' des linken Ventrikels mittels vorlastsenkenden und inotropiesteigernden Medikamenten (Diuretika, Phosphodiesterasehemmer, Katecholamine) gelang bei fast allen Patienten der interventionelle ASD-Verschluß mit guter Adaptation des Ventrikels, ohne daß es zur kardialen Dekompensation kam (11). Schlußfolgerungen Die in dieser Habilitationsschrift ausgeführten Arbeiten haben weiterführende Fragestellungen und Grenzbereiche des interventionellen Verschlusses von ASD und PFO aufgezeigt und neue interventionelle Therapiestrategien dargestellt. Dadurch ist es möglich, im klinischen Alltag weniger Röntgenstrahlung und Röntgenkontrastmittel zu verwenden, auch morphologisch komplexe Defekte standardisiert zu behandeln und selbst im hohen Alter bei Vorliegen einer linksventrikulären restriktiven Dysfunktion Defekte mit geringem Risiko zu verschließen. / Introduction Interventional closure of the simple secundum type atrial septal defect (ASD) and of persistent foramen ovale (PFO) has developed into a routine procedure (1). The intervention is carried out under X-ray monitoring (X-ray exposure). Since it is minimally invasive it can be carried out even in patients of advanced age with significantly less risk than an operation (2). The work presented here investigates systematically the possibilities of carrying out the intervention without X-ray exposure (3-6) and in the case of multiple defects and atrial aneurysms (7, 8). It also looks at the effects of a restrictive left ventricle on hemodynamic adaptation after closure of the defect (9-11). Methods All examinations were carried out as part of the clinical routine of the heart catheter laboratory in sedated patients with a secundum type atrial septal defect, persistent foramen ovale, perforated atrial aneurysms or multiply perforated atrial septum. 1. A method was developed whereby the closure of atrial septal defects can be carried out solely under echocardiographic monitoring, i.e. completely without X-ray exposure. 2. The morphology of atrial septal aneurysms and multiply perforated atrial septum was analyzed and classified with regard to the possibilities of interventional closure. The possibility of simultaneous implantation of several occluders was also considered. 3. To recognize patients with a restrictive left ventricle, which might become insufficient directly after ASD closure, a method of preinterventional hemodynamic evaluation was established. This involves examining preload and the diastolic function of the left ventricle during temporary closure of the ASD with an occlusion balloon. If this procedure reveals left ventricular restriction, the ventricle is prepared for interventional closure by prophylactic conditioning by means of diuretics and inotropes. Results 1. Interventional ASD Closure without X-Ray Exposure We were able to show that interventional ASD closure is possible without the use of X-rays (3). This applies to the preinterventional diagnostic procedures, invasive size measurement (balloon sizing) (6) and the interventional closure itself (4). The sole imaging procedure used for the intervention is echocardiography. In comparison with the standard procedure, the results are equally good and the duration of the procedure is comparable. In the spontaneously breathing patient higher sedative doses are necessary so that the transesophageal echocardiography tube can remain in place throughout (5). The Amplatzer occluder is particularly suitable for this new method because it is easily viewed in transesophageal echocardiographic imaging, rotationally symmetrical and easily positioned. 2. Closure of Morphologically Complex Atrial Septal Defects Multiple perforations of the atrial septum can also be successfully closed by intervention. If the defects are close together, one occluder can be used to cover all the defects; if they are further apart, the simultaneous implantation of two occluders is indicated. Two occluders are more likely to achieve occlusion without residual shunt (7). Multiple defects are often associated with an atrial septal aneurysm. With regard to the interventional possibilities these anomalies can be divided into four groups: aneurysm with PFO (type A), with ASD (type B), with several defects situated close together (type C) and large aneurysms with a number of irregularly distributed perforations (type D). The first three types may be closed by intervention, which mostly achieves partial stabilization of the aneurysms (8). 3. Atrial Septal Defects and Restrictive Left Ventricle We showed that, in particular in older patients with ASD, left ventricular restriction may be concealed. In these patients interventional ASD closure can lead to acute cardiac decompensation (9). A sign of disruption of left ventricular compliance was a marked rise in the left atrial pressure and disturbance of the mitral valve inflow during temporary occlusion of the defect (10). Following prophylactic 'conditioning' of the left ventricle by drugs that reduce the preload and increase inotropism (diuretics, phosphodiesterase inhibitors, catecholamines), interventional ASD closure succeeded in almost all patients with good adaptation of the ventricle and without cardiac decompensation occurring (11). Conclusion The work reported here addresses complex questions and frontier areas of the interventional closure of ASDs and PFO and presents new interventional strategies. It enables less X-ray exposure and less X-ray contrast medium to be used in clinical practice. Morphologically complex defects can be treated by standard procedures and with a small risk, even in patients with advanced age and left ventricular restrictive dysfunction.