Leszek Rybinski

Transmyokardiale Laserrevaskularisation — Ein innovatives pathophysiologisches Konzept

ZusammenfassungDie transmyokardiale Laserrevaskularisation (TMLR) bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit, die herkömmlichen Revaskularisationsverfahren nicht zugänglich sind, stellt ein innovatives Verfahren dar, dessen klinische Validierung derzeit weltweit erarbeitet wird. Experimentell ging man ursprünglich von einer über die TMLR-Kanäle induzierten akuten Verbesserung der Myokardperfusion ischämischer Areale aus, was sich wohl in der Zukunft nicht mehr aufrechterhalten läßt. Vielmehr muß man chronische Umbauvorgänge innerhalb der den TMLR-Kanälen benachbarten Myokardregionen postulieren, die zu einer Neokapillarisierung ischämischen Myokards führen, unabhängig davon, ob die TMLR-Kanäle chronisch offenbleiben oder nicht. Von entscheidender Bedeutung scheint die Expression von „vascular endothelial growth factor” (VEGF) und von αvβ3-Integrin im Umfeld der TMLR-Kanäle zu sein, was zur Neoangiogenese in den betroffenen Myokardabschnitten fürt. Inwieweit adjuvante Therapien, wie intramyokardiale Verabreichung von VEGF oder eine mittels Gentransfer induzierte Steigerung der Expression von VEGF, zu einer Optimierung des TMLR-Verfahrens mit Förderung der Neokapillarisierung führt, bleibt weiteren experimentellen Untersuchungen vorbehalten.SummaryIn patients with coronary artery disease where standard revascularization procedures are not appropriate, transmyocardial laser revascularization (TMLR) represents an innovative technique which is currently validated worldwide. Initially, it has been assumed that myocardial perfusion of ischemic regions could be instantly improved by inducing TMLR channels. which, however, might not be confirmed in ongoing studies. Indeed, the gain in O2 diffusion surface obtained by 20 patent TMLR channels is only 6 cm2 which accounts for just 0.01% of the total capillary surface (47000 cm2) of the myocardium. Instead, a chronic structural remodeling of myocardial regions, adjacent to TMLR channels and mediated by TMLR-induced expression of vascular endothelial growth factor (VEGF), may occur leading to neocapillarization of ischemic myocardium irrespective of the long-term patency of TMLR channels and, thereby, would improve myocardial perfusion (Figure 1).Six weeks following TMLR in the pig, patent TMLR channels were not observed. Instead, a marked degree of reparative fibrosis was found at the site of TMLR-treated myocardial regions (Figure 2). It is, however, not known whether ischemic conditions would affect chronic channel patency. TMLR combined with intramyocardial administration of 0.5 μg VEGF between the laser-induced channels resulted in few patent channels (Figure 3). The apparently low efficacy of VEGF applied as protein could be attributed to degradation of VEGF by local peptidases.In addition to VEGF, other growth factors and the interaction of endothelial cells and the extracellular matrix need to be considered. Of particular relevance appears αvβ3-integrin which is needed for adhesion of endothelial cells to extracellular matrix components and is, therefore, required for neocapillarization. Among various other growth factors associated with neoangiogenesis, TGF-β1 and PDGF-BB are involved in the formation of extracellular matrix anchoring newly formed vessels.Thus, the expression of VEGF and αvβ3-integrin in myocardial regions surrounding TMLR channels appears to be of major importance for the development of neoangiogenesis within the ischemic myocardium. Whether concomitant therapeutical strategies, i. e., gene transfer leading to over-expression of VEGF, will optimize the TMLR procedure by improving neoangiogenesis remains to be elucidated in future experimental studies.

Transmyokardiale Laserrevaskularisation bei stabiler und instabiler Angina pectoris

ZusammenfassungDas Endstadium der koronaren Herzkrankheit ist gekennzeichnet durch schwerste und diffuse Veränderungen der Herzkranzgefäße, die schließlich den direkten Revaskularisationsverfahren wie PTCA oder Bypass-Chirurgie nicht mehr zugänglich sind. Auch unter maximaler antianginöser Therapie bleibt häufig eine schwere Angina-pectoris-Symptomatik bestehen, so daß zur Behandlung dieser Patienten doch indirekte Revaskularisationsverfahren wieder an Bedeutung gewonnen haben. Bei der transmyokardialen Laserrevaskularisation (TMLR) soll mit Hilfe transmuraler Kanäle und einem Anschluß an intramyokardiale Gefäße eine Blutversorgung des Myokards aus dem Ventrikel gewährleistet werden. Unterschiedliche Modelle sind dabei zur Funktion der Kanäle entwickelt worden. So wurde zunächst von einer „Reptilisation des Herzens” gesprochen, vorstellbar sind auch Analogien zu natürlicherweise existierenden ventrikulokoronaren Verbindungen, und schließlich wird auch eine Induktion der Neoangiogenese durch das Lasertrauma diskutiert. Während hier noch eine endgültige Klärung durch experimentelle Daten und Untersuchungsbefunde aussteht, haben mehrere klinische Studien sowohl in USA als auch in der Bundesrepublik Deutschland eine signifikante Verbesserung der Symptomatik und des Behandlungsbedarfs bei über zwei Drittel der mit dieser Methode therapierten Patienten nachweisen können.An unserer Klinik wurden insgesamt 134 Patienten entweder ausschließlich (n=67) oder in Verbindung mit einer Bypass-Anlage (n=67) mit Hilfe der TMLR behandelt, und auch hier bestätigte sich eine signifikante Befundbesserung bei über 65% der behandelten Patienten. Szintigraphische Nachuntersuchungen konnten allerdings nur bei über 40% der ausschließlich mit der TMLR behandelten Patienten Perfusionsverbesserungen der ischämischen Areale in unterschiedlichem Ausmaß nachweisen. Weitere Untersuchungen, insbesondere zur Funktion der Kanäle in Korrelation zum klinischen Verlauf, werden in der Zukunft dazu beitragen, die Indikationen zu dieser Therapie noch genauer zu definieren und ihren Stellenwert in der Behandlung der koronaren Herzkrankheit im Endstadium festzulegen.SummaryEndstage coronary artery disease still remains a therapeutic challenge. An increasing number of patients is no longer amenable for direct revascularization by PTCA or coronary bypass surgery and does also no longer respond to maximum medical therapy. This fact has directed the interest again towards surgical techniques of indirect revascularization, which had been introduced by Beck and other surgeons more than 60 years ago. Among these attempts we can also find transmyocardial needle punctures, firstly performed by Sen in Bombay. In the early eighties it was Mirhoseini, who used a laser for creating these transmural channels, primarily in combination with coronary bypass surgery at the arrested heart and later on together with Crew as a sole therapy at the beating heart.The idea behind this transmyocardial laser revascularization (TMLR) was a “reptilization” of the human heart, which meant a direct blood supply from the ventricle into the ischemic myocardium. Whereas this theory has not proven to be true, as the surface area of these channels is not sufficient for the nutrition of the surrounding myocardial tissue by diffusion or convection, different models have been developed by anatomical, experimental and clinical studies, such as the connection between the laser channels and intramyocardial vessels or capillaries, analogous to ventriculo-coronary connections in human anatomy or pathology as for example those connections described in children with pulmonary atresia and intact ventricular septum or the Thebesian veins. Moreover the laser trauma may also simply contribute to the induction of neoangiogenesis.While the function of TMLR is still not clearly defined, clinical studies in the United States and also in other countries have proven the clinical efficacy in a cohort of severely diseased patients undergoing this procedure. Accordingly more than 2/3 of all patients after TMLR showed a significant improvement of more than 2 angina classes (CCS) as well as a decrease in medication and hospitalization. Moreover there was also a reduction of ischemic areas demonstrated by szintigraphy and, in one study from Houston, also by positron emission tomography. While the overall mortality in all those studies is still considerably high, a reduction could be achieved by a stricter selection of patients excluding especially those with a severely impaired left ventricular function. As demonstrated by preliminary data from the last phase III FDA-study, TMLR may even reduce long-term mortality compared to maximum medical therapy in a randomized group of patients.Our own experiences in 134 patients also confirmed a significant reduction of angina after TMLR alone (n=67) or in combination with bypass surgery (n=67) with the majority of patients being in angina class 1 and 2 (CCS) 6 months after surgery. All of these patients were in angina class 3 and 4 before surgery. Nuclear scans could demonstrate an improved perfusion in more than 40%.Further studies as well as other clinical and also experimental investigations have still to be awaited, before the definitive role of TMLR within the armamentarium against coronary artery disease can be determined. However, it is already a therapeutic option for those highly symptomatic patients, who cannot be offered a different treatment modality.

Patients’ profiles in end stage coronary artery disease

SummaryThere is a subgroup of patients with coronary artery disease who are refractory to the therapeutical methods so far applied. We report on 128 patients who fulfill this definition and have therefore undergone pure transmyocardial laser revascularisation (TMLR) or transmyocardial laser revascularisation in combination with coronary bypass surgery at our institution. The patients can be characterized by a long history of coronary artery disease with multiple revascularizing procedures, e. g. bypass surgery or percutaneous transluminal coronary angioplasty (PTCA), pronounced symptoms of coronary artery disease and chronic heart failure in the presence of markedly reduced left ventricular ejection fractions and intense antiischemic medical therapy. The patients were 62.2±9.8 (SD) years of age, in 89.9% of them at least one bypass operation and in 44.5% up to more than three percutaneous transluminal coronary angioplasties (PTCAs) had been performed prior to TMLR. There was a history of myocardial infarction in 90.7% of patients and 89.8% were in the Canadian Cardiovascular Society (CCS) classes III or IV and 94.5% of them were in the NYHA classes III or IV. The left ventricular ejection fraction was 49.5±16.4% and all of the patients were under intense antiischemic medical treatment which included nitrates or molsidomine in 96.9%, beta blockers in 53.1%, angiotensin converting enzyme inhibitors (ACE inhibitors) in 44.5%, digitalis in 22.7% and diuretics in 52.3% of patients. The preoperative data on myocardial viability, inducible ischemia and coronary morphology provided important clinical information for the decision, which revascularizing method would be the most appropriate for each vessel or myocardial region. This had to be weighed against the patient’s operative risk, which is predominantly determined by the left ventricular ejection fraction, the arteriosclerotic involvement of the remaining vascular system and concomitant diseases, particularly of pulmonary origin.ZusammenfassungEin Teil der Patienten mit koronarer Herzkrankheit bleibt sowohl in bezug auf die Ischämielast als auch rein vordergründig in bezug auf die Angina pectoris gegenüber den zur Anwendung gekommenen Therapieformen refraktär. Meist sind diese Patienten seit vielen Jahren in medizinischer Behandlung und haben zahlreiche operative und interventionelle Behandlungsmaßnahmen hinter sich. Trotz einer begleitenden maximalen antiischämischen Therapie haben sie schon bei geringer körperlicher Belastung oder gar in Ruhe weiterhin Angina pectoris. Nicht selten sind bereits mehrere Infarkte vorausgegangen. so daß die linksventrikuläre Ejektionsfraktion häufig deutlich reduziert ist. Wegen der fortbestehenden ischämiebedingten Symptomatik besteht bei diesen Patienten grundsätzlich ein weiterer Therapiebedarf. Wegen mehrerer vorausgegangener Bypass-Operationen oder wegen der diffusen und bis in die Peripherie der Koronargefäße hineinreichenden stenosierenden arteriosklerotischen Veränderungen kommen kaum noch direkt revaskularisierende Maßnahmen wie eine weitere Bypass-Operation oder eine perkutane transluminale koronare Angioplastie in Frage. Deshalb besteht bei diesen Patienten prinzipiell die Indikation für eine indirekte revaskularisierende Maßnahme, wobei es sich bei der transmyokardialen Laserrevaskularisation (TMLR) derzeit um eine besonders interessante und vielversprechende Behandlungsmethode handelt. Bei den 62,2±9,8 (SD) Jahre alten Patienten waren in 89,8% der Fälle mindestens eine und bis zu drei Bypass-Operationen und in 44,5% mindestens eine und im Einzelfall bis zu über drei perkutane transluminale koronare Angioplastien vorausgegangen. 90,7% der Patienten hatten mindestens einen und im Einzelfall mehr als drei Herzinfarkte erlitten. Die meisten Patienten klagten über starke Angina-pectoris-Beschwerden. Der Anteil der Patienten in den Canadian-Cardiovascular-Society-Klassen III und IV lag zusammen bei 89,8%. 94,5% der Patienten hatten ausgeprägte Herzinsuffizienzsymptome und wurden den New-York-Heart-Association-(NYHA-) Klassen III und IV zugeordnet. Die linksventrikuläre Ejektionsfraktion betrug bei diesen Patienten 49,5±16,4% (SD). Sie waren alle intensiv antiischämisch behandelt, wobei zum Zeitpunkt der TMLR Nitrate oder Molsidomin bei 96,9%. Betarezeptorenblocker bei 53,1%. Angiotensin-Converting-Enzyme-Hemmer bei 44,5%, Digitalispräparate bei 22,7% und Diuretika bei 52,3% der Patienten eingesetzt wurden. In jedem Einzelfall und für jede einzelne Myokardregion, für die eine revaskularisierende Therapie in Betracht kam, wurden die Befunde zur myokardialen Vitalität und zur Induzierbarkeit von Ischämien herangezogen, um grundsätzlich die Revaskularisationsindikation zu prüfen. Je nach koronarmorphologischem Befund wurde die Indikation für eine konventionelle und direkte Revaskularisation mittels eines oder mehrerer Bypässe oder aber für die TMLR als indirektes Revaskularisationsverfahren gestellt. Bei jeweils der Hälfte der hier dargestellten 128 Patienten mit terminaler KHK wurde entweder eine isolierte TMLR oder aber eine TMLR in Kombination mit der Anlage mindestens eines Bypasses durchgeführt.

[Erratum to: Multiple inappropriate defibrillator shocks due to insulation failure of a Biotronik Linox defibrillator lead with externalized conductor].

ZusammenfassungIn diesem Beitrag wird über einen Patienten mit insgesamt 35 inadäquaten Defibrillatorschocks aufgrund eines Isolationsdefekts einer Biotronik-Linox®-Elektrode mit externalisiertem Leiter berichtet. Der implantierte Defibrillator wurde umgehend inaktiviert und die defekte Elektrode mit einem Lasersheath-System extrahiert.AbstractIn this article the case of a patient who received a total of 35 inappropriate defibrillator shocks due to insulation failure with externalized conductor of a Biotronik Linox® lead is described. The implanted defibrillator was immediately inactivated and the failed lead was extracted using a laser sheath system.In this article the case of a patient who received a total of 35 inappropriate defibrillator shocks due to insulation failure with externalized conductor of a Biotronik Linox® lead is described. The implanted defibrillator was immediately inactivated and the failed lead was extracted using a laser sheath system.

Erratum zu: Multiple inadäquate Defibrillatorschocks bei Isolationsdefekt einer Biotronik-Linox-Defibrillatorelektrode mit externalisiertem Leiter

In diesem Beitrag wird uber einen Patienten mit insgesamt 35 inadaquaten Defibrillatorschocks aufgrund eines Isolationsdefekts einer Biotronik-Linox®-Elektrode mit externalisiertem Leiter berichtet. Der implantierte Defibrillator wurde umgehend inaktiviert und die defekte Elektrode mit einem Lasersheath-System extrahiert.

Rhythmusstörungen und atypische Angina-pectoris-Symptomatik, verursacht durch zwei bronchogene Zysten

Fallbeschreibung: Wir berichten über einen 41-jährigen Patienten mit progredienter, sei 7 Jahren bestehender atypischer Angina-pectoris-Symptomatik und subjektiv empfundenen Rhythmusstörungen bei Vorliegenden von zwei mediastinalen Raumforderungen. Im Rahmen einer Röntgenübersichtsaufnahme des Thorax fiel dem Hausarzt eine mediastinale Verbreiterung auf, deren weitere diagnostische Abklärung mittels Computer-(CT) und Magnetresonanztomographie (MRT) sowie Herzkatheteruntersuchung den Verdacht auf zwei bronchogene Zysten lenkte. Nach medianer Sternotomie und Perikarderöffnung zeigten sich zwei zystische Läsionen am Dach und dorsal in Nachbarschaft des rechten Vorhofs. Nach Resektion war der Patient prompt beschwerdefrei. Die histologische Aufarbeitung ergab keinen Anhalt für Malignität. Schlussfolgerung: Bei atypischen pektanginösen Beschwerden sollte differentialdiagnostisch immer auch an den seltenen Fall einer bronchogenen Zyste gedacht werden. Häufig treten in diesem Zusammenhang vorhofinduzierte Rhythmusstörungen, Husten mit purulentem Auswurf und Schmerzen auf. Diagnostisch wegweisend sind Schichtbildverfahren zum Ausschluss von Metastasen und Aneurysmata im Mediastinum.Case Report: A 41-year-old male saw his general practitioner because of progressive atypical angina symptoms and palpitations for the last 7 years. Chest X-ray showed a mediastinal mass. Further investigation by computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and cardiac catheterization revealed two bronchogenic cysts. After median sterotomy and pericardial incision, two cystic masses were found on top of and dorsal to the right atrium. Following resection, the patient was free of previously experienced problems related to his atypical angina symptoms. Histological investigation showed no signs of malignancy. Conclusion: In patients with atypical angina pectoris the rare case of a bronchogenic cyst has to be considered a possible reason for the symptoms. In addition, patients might show atrium-induced dysrhythmia, coughing with purulent sputum, and pain. CT and MRI are absolutely necessary for exclusion of metastases and aneurysms in the mediastium.