Spiroergometrische Untersuchung bei Patienten mit funktionell singulärem Ventrikel nach Komplettierung der Fontan-Zirkulation

Aus der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie (Direktor: Prof. Dr. med. Anselm Sebastian Uebing) im Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Spiroergometrische Untersuchung bei Patienten mit funktionell singulärem Ventrikel nach Komplettierung der Fontan-Zirkulation Inauguraldissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizin der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel vorgelegt von Arne Niemann aus Kiel Kiel (2023) 1. Berichterstatterin: (Prof. Dr. Inga Voges) 2. Berichterstatter: (PD. Dr. Tim Attmann) Tag der mündlichen Prüfung: (15.01.2024) Zum Druck genehmigt, Kiel, den (17.11.2023) gez.: PD. Dr. Martina-Elisabeth Spehlmann (Prof. Dr. Inga Voges) Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Angeborene Herzfehler und Fontan-Zirkulation ....................................................... 1 1.2 Historische Entwicklung der Fontan-Zirkulation ....................................................... 1 1.3 Univentrikuläre Herzfehler ....................................................................................... 3 1.3.1 Hypoplastisches Linksherzsyndrom ................................................................. 3 1.3.2 Trikuspidalatresie ............................................................................................. 4 1.3.3 Sonstige ........................................................................................................... 5 1.4 Diagnose und Therapie ........................................................................................... 6 1.4.1 Initiale Palliation ............................................................................................... 6 1.4.2 Obere cavopulmonale Anastomose .................................................................. 7 1.4.3 Komplettierung der Fontan-Zirkulation.............................................................. 9 1.5 Nachsorge der Fontan-Patienten ............................................................................10 1.6 Spiroergometrie ......................................................................................................10 1.7 Gesundheitsbezogene Lebensqualität bei Patienten im Fontan-Kreislauf ..............14 1.8 Langzeitverlauf .......................................................................................................14 1.9 Fragestellung der Arbeit .........................................................................................16 2 Methoden 2.1 Studiendurchführung und Patientengruppe ............................................................17 2.2 Daten .....................................................................................................................18 2.2.1 Spiroergometrie ...............................................................................................18 2.2.2 Klinischer Zustand und Medikation ..................................................................20 2.2.3 Gesundheitsbezogene Lebensqualität und sportliche Aktivität im Alltag ..........20 2.3 Statistische Auswertung .........................................................................................21 2.3.1 Statistische Auswertung der Fragebögen ........................................................22 3 Ergebnisse 3.1 Studienpopulation, klinischer Zustand und Medikation ...........................................25 3.2 Auswertung der Spiroergometrie ............................................................................28 3.2.1 Ergebnisse für die gesamte Studienkohorte ....................................................28 3.2.2 Ergebnisse nach Geschlechtern getrennt ........................................................29 3.3 Auswertung der Fragebögen zu Lebensqualität und sportlicher Aktivität ................30 3.3.1 Kinder und Jugendliche ...................................................................................30 3.3.2 Erwachsene ....................................................................................................33 3.4 Fragestellung 1: Beziehung zwischen sportlicher Aktivität und kardiopulmonaler Leistungsfähigkeit .............................................................................................................36 3.5 Fragestellung 2: Beziehung zwischen der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit und der Lebensqualität von Fontan-Patienten ..........................................................................40 3.5.1 Vergleich der Fragebögen zum Zeitpunkt der ersten und zweiten Spiroergometrie .............................................................................................................42 3.6 Fragestellung 3: Einfluss von Alter, Alter bei Fontan-Komplettierung, Morphologie des Systemventrikels und Fenestration auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit .........43 4 Diskussion 4.1 Diskussion ..............................................................................................................49 4.2 Fragestellung 1 ......................................................................................................50 4.2.1 Sportliche Aktivität bei Fontan-Patienten .........................................................50 4.2.2 Beziehung zwischen sportlicher Aktivität und Leistungsparametern ................51 4.3 Fragestellung 2: Lebensqualität bei Fontan-Patienten ............................................52 4.4 Fragestellung 3 ......................................................................................................54 4.4.1 Welchen Einfluss hat das Alter auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit? ..54 4.4.2 Welchen Einfluss hat das Alter bei Fontan-Komplettierung auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit? .............................................................................55 4.4.3 Hat die Morphologie des Systemventrikels einen Einfluss auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit? .............................................................................56 4.4.4 Welchen Einfluss hat eine Fenestration auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit? ........................................................................................................57 4.5 Limitationen ............................................................................................................59 4.6 Schlussfolgerungen und Ausblick ...........................................................................60 5 Zusammenfassung……………………………………………………………………………62 6 Literaturverzeichnis…………………………………………………………………………..64 7 Anhang 7.1 Anhang 1: Anschreiben, Einwilligungserklärung, Patienteninformation und Fragebogen für Kinder und Jugendliche ...........................................................................71 7.1.1 Anschreiben ....................................................................................................71 7.1.2 Patienteninformation .......................................................................................72 7.1.3 Einwilligungserklärung .....................................................................................74 7.1.4 Fragebogen .....................................................................................................75 7.2 Anhang 2: Anschreiben, Einwilligungserklärung, Patienteninformation und Fragebogen für Erwachsene .............................................................................................76 7.2.1 Anschreiben ....................................................................................................76 7.2.2 Patienteninformation .......................................................................................77 7.2.3 Einwilligungserklärung .....................................................................................79 7.2.4 Fragebogen .....................................................................................................80 7.3 Modifiziertes Dubowy Laufbandprotokoll für Spiroergometrie Untersuchungen ......81 7.4 SPSS-Syntax .........................................................................................................82 7.4.1 Antworten umcodieren ....................................................................................82 7.4.2 Indices berechnen ...........................................................................................83 7.5 Publikationen ..........................................................................................................85 7.6 Danksagung ...........................................................................................................86 Abkürzungsverzeichnis CO2 Kohlendioxid ERW Fragebogen für Erwachsene ERW-HRQoL Summe der gesundheitsbezogenen Lebensqualität FEO2 exspiratorische Fraktion für Sauerstoff FIO2 inspiratorische Fraktion für Sauerstoff HLHS Hypoplastisches Linksherzsyndrom HRQoL gesundheitsbezogene Lebensqualität IVC Vena cava inferior KJ Fragebogen Kinder und Jugendliche KJ-HrQOL T-Werte der gesundheitsbezogenen Lebensqualität LA linkes Atrium LPA linke Pulmonalarterie m männlich max. Maximum MBTS modifizierter Blalock-Thomas-Taussig-Shunt min. Minimum n Anzahl O2 Sauerstoff O2-Puls Sauerstoffpuls PA Pulmonalarterie RA rechtes Atrium RER respiratorische Austauschrate RPA rechte Pulmonalarterie S1 erste Spiroergometrie im Einschlusszeitraum S2 zweite Spiroergometrie im Einschlusszeitraum SpO2 Sauerstoffsättigung SVC Vena cava superior TCPC Totale cavopulmonale Anastomose UVH univentrikulärer Herzfehler VO2 Sauerstoffaufnahme VO2max maximale Sauerstoffaunahme VO2-VT1 Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle VT1 ventilatorische anaerobe Schwelle w weiblich 1 1 Einleitung 1.1 Angeborene Herzfehler und Fontan-Zirkulation In Deutschland treten angeborene Herzfehler bei ca. 1% aller Neugeborenen auf.2,3 Bei ca. 1-5% dieser Patienten ist eine der beiden Herzkammern so unterentwickelt, dass nur eine funktionierende Herzkammer vorliegt. In diesen Fällen spricht man von univentrikulären Herzfehlern (UVH). Die therapeutische Option der Wahl bei Patienten mit UVH ist die Etablierung eines sogenannten Fontan-Kreislaufes.4 Ziel dieser palliativen chirurgischen Maßnahme ist es, dass die gut ausgebildete Herzkammer den Körperkreislauf mit Blut versorgt. Der venöse Rückstrom aus der oberen und unteren Körperhälfte in die Lungenstrombahn findet dabei passiv über eine obere und untere cavopulmonale Anastomose unter Umgehung des Herzens statt. Die Durchblutung der Lunge erfolgt also ohne subpulmonale Herzkammer. Eine wichtige Rolle beim passiven systemvenösen Rückstrom zur Lunge spielen der Herzschlag, die Atmung5 sowie die sogenannte Muskelpumpe.6 Wenig ist bisher darüber bekannt, wie sich das Ausmaß körperlicher Aktivität auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit bei Patienten in der Fontan-Zirkulation auswirkt. In dieser Arbeit soll insbesondere der Einfluss der sportlichen Aktivität auf die Leistungsfähigkeit und Lebensqualität von Patienten im Fontan-Kreislauf untersucht werden. 1.2 Historische Entwicklung der Fontan-Zirkulation Über die direkte chirurgische Konnektion von Vena cava superior (SVC ) und der Pulmonalarterie (PA) - eine sogenannte cavopulmonale Anastomose - wurde erstmals 1956 von Meshalkin berichtet.7 Dabei legte er bei 23 Patienten mit Fallot‘scher Tetralogie und einem Patienten mit Pulmonalatresie eine Verbindung von oberer Hohlvene zur rechten Pulmonalarterie (RPA) an.7 Zwischen 1961 und 1968 wurden verschiedene Studien veröffentlicht, die die Anastomose von SVC und RPA beschreiben. Obwohl diese cavopulmonale Anastomose unabhängig von mehreren Chirurgen beschrieben wurde, hat sich der Name „Glenn-Anastomose“, benannt nach William Glenn, durchgesetzt.8 Im Jahre 1971 beschrieben Fontan und Baudet bei drei Patienten mit Trikuspidalatresie die Anlage einer sogenannten atriopulmonalen Anastomose. Bei diesen Patienten wurde die SVC mit der RPA verbunden (Glenn- 2 Anastomose) und zusätzlich der rechte Vorhof (RA) zur Drainge des Blutes der Vena cava inferior (IVC) an die linke Pulmonalarterie (LPA) anastomosiert. Die Idee dahinter war, die Pumpkraft des RA für die Perfusion der Lunge zu nutzen.9 Im Jahr 1982 wurde die Einführung der bidirektionalen Glenn Anastomose (Abbildung 4) beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Anastomose der SVC mit der RPA, von der das Blut sowohl in die LPA als auch in die RPA fließt.10 Die Arbeiten von de Leval führten 1988 zur Entwicklung einer intraatrialen Anastomose der IVC und der RPA in Form eines Tunnels. Zusammen mit der bidirektionalen Glenn-Anastomose entstand so das Konzept der totalen cavopulmonale Anastomose (TCPC).11 Bridges et. al berichteten im Jahr 1990 erstmals über eine Fenestration des intraatrialen lateralen Tunnels als Verbindung zwischen Tunnel und funktionell linkem Vorhof (LA). Dies führte vor allem bei Hochrisikopatienten zu einem deutlich besseren Überleben.12 Im Jahr 1993 veröffentlichten Norwood et al. eine Studie, in der sie Ergebnisse einer zweizeitigen Implementation des Fontan-Kreislaufes beschrieben. In der ersten Operation bekamen die Patienten eine bidirektionale Glenn-Anastomose. Sechs bis zwölf Monate später erfolgte dann die Komplettierung der TCPC durch Anlage eines intraatrialen lateralen Tunnels. Dies führte zu einer signifikanten Senkung der frühen Sterblichkeit nach Fontan-Operation.13 Im Jahr 1995 wurde erstmals der Einsatz eines extrakardialen Conduits statt des bisher verwendeten intraatrialen, lateralen Tunnels zur Verbindung der IVC mit der RPA beschrieben. Diese Operation kann ohne den Einsatz einer Herz-LungenMaschine durchgeführt werden kann.14 Die dargestellten Entwicklungen haben dazu geführt, dass die Lebenserwartung von Patienten mit einem UVH in der Fontan-Zirkulation drastisch gestiegen ist. Heutzutage kann man davon ausgehen, dass 90% dieser Patienten das Erwachsenalter erreichen.15–20 3 1.3 Univentrikuläre Herzfehler Exemplarisch werden die zwei häufigsten UVH, die in dieser Studie untersucht werden, dargestellt. 1.3.1 Hypoplastisches Linksherzsyndrom Das hypoplastische Linksherzsyndrom (HLHS) ist mit 1,4 % aller Herzfehler der häufigste, angeborene UVH.2 Als Ursache des HLHS werden Störungen im Endokardaufbau, genetische Faktoren, sowie hämodynamische Faktoren diskutiert, die zu einer Unterentwicklung linksseitiger Herzstrukturen führen.21–23 Gekennzeichnet ist das HLHS durch eine Atresie oder Stenose der Mitralklappe sowie eine Atresie oder Stenose der Aortenklappe (Abbildung 1). Dies geht oft mit einer deutlichen Hypoplasie der Aorta ascendens und des Aortenbogens einher. Die Größe des hypoplastischen LV kann dabei erheblich variieren. Die Unterwicklung der linksseitigen Herzstrukturen führt dazu, dass der Körperkreislauf über die aszendierende Aorta nicht ausreichend mit Blut versorgt werden kann. Pränatal wird der Körperkreislauf über den offenen Ductus arteriosus versorgt, sodass der Fetus sich normal entwickeln kann. Nach der Geburt fließt das gesamte Blut weiterhin über den RV in die PA. Anschließend fließt das Blut über den Ductus arteriosus in den Körperkreislauf und retrograd in die Aorta ascendens. Über diesen retrograden Fluss findet auch die Koronarperfusion statt. Nach der Geburt führen vor allem zwei Faktoren zur raschen Dekompensation. Zum einen verschließt sich der Ductus arteriosus sukzessive. Dies führt dazu, dass der Rechts-Links-Shunt über den Ductus arteriosus zur retrograden Perfusion der Aorta ascendens einschließlich der Kopf-Hals-Gefäße und der Koronararterien abnimmt. Ferner nimmt zusätzlich der Lungengefäßwiderstand ab. Dadurch steigt die Lungenperfusion. Folge ist eine Reduktion der Perfusion von Systemkreislauf und Koronararterien. Es kommt zum kardiogenen Schock mit Ausbildung einer schweren metabolischen Azidose, was unbehandelt zu einer hohen Mortalität in den ersten beiden Lebenswochen führt.24 4 1.3.2 Trikuspidalatresie Von einer Trikuspidalatresie sind ca. 1-3 % der Patienten mit angeborenem Herzfehler betroffen. Bei diesen Patienten ist die Trikuspidalklappe nicht angelegt. Dadurch kann das Blut nicht vom RA in den RV fließen, was zu einer Unterentwicklung des RV führt. Eine häufig verwendete Einteilung erfolgt über die Stellung der großen Arterien und die Lungendurchblutung (Abbildung 2).25 Typ I: Normalstellung der großen Arterien o a intaktes Ventrikelseptum mit Pulmonalatresie o b kleiner VSD mit Pulmonalstenose o c großer VSD ohne Pulmonalstenose Typ II: D-Transpositionsstellung der großen Arterien o a VSD mit Pulmonalatresie o b VSD mit Pulmonalstenose o c VSD ohne Pulmonalstenose Typ III: abnormale Stellung der großen Arterien außer d-Transpositionsstellung Die Untergruppen a bis c geben die Einschränkung der Lungendurchblutung an. In der Gruppe a ist sie abhängig von einem offenen Ductus arteriosus. In Gruppe b kommt es aufgrund der Pulmonalstenose zu einer verminderten Lungendurchblutung. Abbildung 1: Subtypen des HLHS: Mitralatresie/Aortenatresie (a), Mitralstenose/Aortenatresie (b), Mitralstenose/Aortenstenose (c), Mitralatresie/Aortenstenose (mit VSD) (d); aus „Ganz und gar nicht halbherzig – Mein Fontan Check-up Buch“ mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. med. Nikolaus Haas, LMU München1 11 Vorteil, dass Kinder nicht an eine neue Bewegungsform auf dem Fahrrad gewöhnt sein müssen. Weiterhin kann das Laufband schon bei kleinen Kindern eingesetzt werden, da die normalen Fahrradergometer erst ab einer Körpergröße von ca. 140 cm verwendet werden können. Zusätzlich werden auf dem Laufband mehr Muskelgruppen als auf dem Fahrradergometer eingesetzt. Prinzipiell sind Untersuchungen ab dem 4. Lebensjahr möglich,40 wobei die Erfahrung bei uns in der Klinik gezeigt hat, dass aussagekräftige Werte häufig erst ungefähr ab dem 8. Lebensjahr erhoben werden können. Dies kommt vor allem durch die vorher oft fehlende Motivation zur Ausbelastung zustande. Im Laufe der Spiroergometrie wird die Belastung kontinuierlich gesteigert mit dem Ziel, eine Ausbelastung des Patienten zu erreichen.41 Eine Beurteilung der Ausbelastung kann unter Zuhilfenahme der respiratorischen Ausstauschrate (RER) erfolgen. Die RER beschreibt das Verhältnis von Kohlendioxidabgabe (VCO2) zu Sauerstoffaufnahme (VO2) und wird als dimensionslose Zahl angegeben. Bei gesunden Probanden ist eine RER von >1 ein guter Parameter für das Erreichen einer Ausbelastung in der Spiroergometrie.42 Während der Belastung werden kontinuierlich das Atemzugvolumen, die Atemfrequenz und die inspiratorische sowie exspiratorische Fraktion von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) erhoben. Außerdem werden die Laufstrecke und die Laufzeit gemessen. Die Herzfrequenz (HF) wird aus einem kontinuierlich abgeleiteten 12-Kanal Elektrokardiogramm ermittelt. Auch erfolgt die pulsoxymetrische Messung der SpO2 und eine Messung des arteriellen Blutdrucks. Für die Beurteilung der Daten werden zudem Körpergröße und Gewicht erhoben. Die VO2 ist der zentrale Messparameter der Spiroergometrie. Sie steigt, unabhängig vom Trainingsstatus, bei steigender Belastung linear bis zum Erreichen der ventilatorischen anaeroben Schwelle (VT1) an. An der VT1 kommt es zu einem zunehmenden anaeroben Stoffwechsel, bei der der O2-Verbrauch das O2-Angebot übersteigt. Metabolisch kommt es dadurch zu einem Laktatanstieg. Als Kompensation wird die Ventilation gesteigert und die CO2-Abgabe wird im Verhältnis zur VO2 erhöht. Dies zeigt sich in einem Anstieg der Beziehung von Atemminutenvolumen (VE) zu VCO2 (VE/VCO2).43 12 Die VO2 an der VT1 (VO2-VT1) erlaubt Rückschlüsse auf die aerobe Leistungsfähigkeit. Nach Erreichen von VT1 steigt die Sauerstoffaufnahme bei steigender Belastung bis zum Erreichen der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) weiter an. VO2max bildet die maximale Sauerstofftransportkapazität von Lunge, Herz und Blutkreislauf sowie den muskulären Sauerstoffverbrauch unter Belastung ab. Je höher die VO2max ist, desto höher ist die maximale aerobe Leistungsfähigkeit. Nachteilig an der VO2max ist, dass das Erreichen, im Gegensatz zu der VO-VT1, sehr von der Mitarbeit des Patienten abhängt. Dadurch ist VO2-VT1 besser reproduzierbar als VO2max. Die VO2 pro Herzschlag (O2-Puls) erlaubt, unter der Annahme einer maximalen peripheren Sauerstoffausschöpfung, Rückschlüsse auf das Schlagvolumen (Tabelle 1). Mithilfe der ermittelten Werte lässt sich die individuelle Leistungsfähigkeit bestimmen und mit einem Referenzkollektiv vergleichen. Zusätzlich ist eine Verschlechterung der individuellen Leistungsparameter VO2-VT1, VO2max, O2-Puls und des VE/VCO2 mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität bei chronischen Herzerkrankungen assoziiert.41,44–47,48 Somit kann die wiederholte Durchführung einer Spiroergometrie (z.B. alle 3 Jahre31) zur Verlaufsbeurteilung einer chronischen Herzerkrankung beitragen. 13 Tabelle 1: ausgewählte Spiroergometrieparameter Parameter Bezeichnung Einheit Formel Erklärung/Bedeutung V O2 Sauerstoffaufnahme l/min V O2= V E*(FIO2-FEO2) - FIO2: inspiratorische Fraktion für Sauerstoff - FEO2: exspiratorische Fraktion für Sauerstoff VO2-VT1[UAS2] Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle ml/kg/min Ermöglicht Rückschlüsse auf die maximale Leistungsfähigkeit[UAS3][a4] VO2max maximale Sauerstoffaufnahme ml/kg/min V O2/HF Sauerstoffpuls ml O2-Puls= V 󰇗O2 𝐻𝐹 Sauerstoffaufnahme pro Herzschlag. entspricht bei maximaler peripherer O2 Ausschöpfung dem Schlagvolumenverhalten. VE/VCO2slope Verhältnis aus Atemminutenvolumen und CO2-Abatmung VE/VCO2-slope = 𝑉𝐸 𝑉𝐶𝑂2 Wird insbesondere als prognostischer Parameter für das Auftreten von Herzinsuffizienz eingesetzt Tabelle modifiziert aus: Schwarz S; Lehnigk B; Schwittai W, Lungenfunktionsdiagnostik und Spiroergometrie. Aus der Praxis für die Praxis: Stuttgart, New York: Georg Thieme Verlag, 2018.(S.173)49 14 1.7 Gesundheitsbezogene Lebensqualität bei Patienten im Fontan-Kreislauf Die gesundheitsbezogene Lebensqualität oder englisch ‚health related quality of life‘ (HRQoL) ist ein multidimensionales Konstrukt aus physischen, psychischen und sozialen Dimensionen. Sie orientiert sich wesentlich an der subjektiven Wahrnehmung des Probanden.50 Verschiedene Studien zur HRQoL zeigen heterogene Ergebnisse in Bezug auf den Vergleich der HRQoL von Patienten im Fontan-Kreislauf mit der Allgemeinbevölkerung.51,51–53 Bekannt ist, dass die HRQoL bei Patienten im FontanKreislauf durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden kann.54 55,56 Dabei beeinflusst der psychosoziale Status die HRQoL stärker als der physische Status. Der physische Status scheint hier von organischen Befunden, wie zum Beispiel dem Vorliegen einer Tachyarrhythmie52 oder einer Leberdysfunktion, abzuhängen.56 Dies zeigt sich unter anderem darin, dass ältere Patienten ein höheres Risiko für eine niedrigere HRQoL haben57 58 und regelmäßiger Sport zu einer höheren HRQoL führt.59 Der psychosoziale Aspekt hingegen wird vermehrt von anderen Faktoren wie dem Vorliegen einer depressiven Symptomatik, dem sozialen Rückhalt und dem Einkommen beeinflusst.56 55 1.8 Langzeitverlauf Trotz aller Fortschritte haben Patienten im Fontan-Kreislauf im Vergleich zu Herzgesunden eine eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit60–63 51 Die Hauptursache für die eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit ist, dass Patienten im Fontan-Kreislauf ihre Lungendurchblutung durch die fehlende subpulmonale Herzkammer nicht adäquat steigern können. Daraus resultiert eine geringere ventrikuläre Vorlast, die zu einem verminderten Schlagvolumen führt.62,64 Gleichzeitig konnten bei Fontan-Patienten, verglichen mit einer gesunden Vergleichsgruppe, Lungenfunktionsstörungen in Form einer restriktiven Ventilationsstörung und einer reduzierten Diffusionskapazität nachgewiesen werden.64,65 Auch eine erhöhte Steifheit der Aorta, wie sie zum Beispiel nach einer Patcherweiterung der Aorta bei HLHS vorkommen kann66, ist mit einer verringerten Leistungsfähigkeit assoziiert.67 Weiterhin scheint die körperliche Leistungsfähigkeit 15 auch durch die Ventrikelmorphologie68, den Zeitpunkt der Operation69 sowie den Status der Fenestration und das Ausmaß der Zyanose beeinflusst zu sein.70 Weitere Spätkomplikationen sind Arrythmien15,38, Eiweißverlustenteropathie71,72, Leberschädigung73 und thromboembolische Ereignisse.74,75 Mit steigender Anzahl von Komplikationen steigt die Gefahr des Fontan-Versagens.76 16 1.9 Fragestellung der Arbeit Patienten im Fontan-Kreislauf haben eine reduzierte kardiopulmonale Leistungsfähigkeit. Die reduzierte kardiopulmonale Leistungsfähigkeit ist ein prognostischer Parameter für eine erhöhte Morbidität und Mortalität.41,45 Die HROoL kann durch die körperliche Leistungsfähigkeit beeinflusst werden.59 Inwieweit sich beinflussbare Parameter wie die Schulund Freizeitsportaktivität auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit auswirken, ist nicht abschließend geklärt. Auch ist nicht abschließend untersucht, in welchem Ausmaß nicht beeinflussbare Parameter wie die Morphologie des Systemventrikels die Leistungsfähigkeit beeinflussen. Vor diesem Hintergrund wurden bei Fontan-Patienten spiroergometrische Untersuchungen ausgewertet sowie Fragebogenanalysen zur HRQoL und sportlichen Aktivität durchgeführt mit dem Ziel folgende Fragestellungen zu beantworten: 1) Inwieweit wirkt sich das wöchentliche Ausmaß von Freizeitund Schulsport auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit von Fontan-Patienten aus? 2) Gibt es eine Beziehung zwischen der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit und der Lebensqualität von Fontan-Patienten? 3) In welchem Ausmaß beeinflussen Alter, Alter bei Fontan-Komplettierung, Morphologie des Systemventrikels und der Status der Fenestration die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit von Fontan-Patienten? 17 2 Methoden 2.1 Studiendurchführung und Patientengruppe Die Studie wurde unter dem Aktenzeichen: D565/19 von der Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel am 03.12.2019 genehmigt. Es wurden retrospektiv 137 Patienten im Fontan-Kreislauf identifiziert, die im Zeitraum von 2014 bis 2019 in der Klinik für angeborene Herzfehler und Kinderkardiologie eine Spiroergometrie erhalten haben. Patienten, die zum Zeitpunkt der vorliegenden Studie bereits verstorben oder der schriftlichen Kontaktaufnahme widersprochen haben, wurden ausgeschlossen. Patienten, bei denen die Daten der Spiroergometrie unvollständig waren oder bei denen keine Ausbelastung erzielt werden konnte, wurden von der Analyse ausgeschlossen. Alle spiroergometrischen Untersuchungen wurden von einer Fachärztin für Kinderkardiologie durchgesehen und analysiert. Es wurden alle Patienten eingeschlossen, die eine maximale körperliche Ausbelastung zeigten, auch wenn anhand der Spiroergometriedaten nur eine submaximale Ausbelastung vorlag. Die 137 Patienten bzw. deren Erziehungsberechtigte wurden postalisch zur Teilnahme an dieser Studie eingeladen. Außerdem wurde ihnen ein Fragebogen zur Lebensqualität und der sportlichen Aktivität zum Zeitpunkt der Spiroergometrie ausgehändigt (siehe Anhang, Kapitel 7.1.4 und 7.2.4). Patienten, die im Einschlusszeitraum zwei Spiroergometrie-Untersuchungen absolviert hatten, bekamen für jede dieser Untersuchungen je einen Fragebogen zugeschickt. Von den 137 schriftlich kontaktierten Patienten willigten 79 Patienten in die Studienteilnahme ein und füllten die Fragebögen zur HRQoL und sportlichen Aktivität aus. 18 Zur Anonymisierung der Patientendaten erfolgte die Zuweisung einer Study-ID in der Reihenfolge der zurückgesendeten Briefe. 2.2 Daten 2.2.1 Spiroergometrie Die spiroergometrischen Untersuchungen wurden auf dem Laufband „Trackmaster TMX 425 HS“ (Trackmaster Treadmills, Newton, USA) durchgeführt. Als Spiroergometriegerät wurde der „MetaLyzer 3B-R2“ (CORTEX Biophysik GmbH, Leipzig, Deutschland) verwendet. Für die Aufzeichnung des Elektrokardiogramms kamen das Gerät „Cardio-Collect“ oder das Gerät „CardioDirect12 USB“ (beide: Spacelabs Healthcare, Snoqualmie, USA) zum Einsatz. Für die Belastungsuntersuchung auf dem Laufband wurde ein standardisiertes Stufenprotokoll der Deutschen Gesellschaft für pädiatrische Kardiologie vewendet.41 Dies sieht nach einer Ruhephase von 90 Sekunden eine erste Belastungsstufe mit einer Geschwindigkeit von 2,5 km/h bei 0% Steigung vor. Die Geschwindigkeit und Steigung werden dann im 1,5 Minuten Intervall um 0,5 km/h bzw. 3% erhöht. Die maximale Steigung beträgt 21%. Die Erholungsphase besteht aus einer 90 Sekunden dauernden Zeitspanne mit langsamem Gehen (2 km/h). Die Ruheund Erholungsphase wurden auf je 5 Minuten verlängert. (siehe Anhang 7.3 „Spiroergometrieprotokoll“) Bei Teilnehmern, die mehrere Untersuchungen im Erfassungszeitraum (2014 bis 2019) absolviert haben, wurden für die Vergleichsauswertungen zwischen allen Probanden nur die jüngste Untersuchung in die Analyse eingeschlossen. Eine Übersicht über die in der vorliegenden Arbeit ausgewerteten SpiroergometrieVariablen zeigt Tabelle 2. 19 Tabelle 2: Spiroergometrie-Variablen VO2max= maximale Sauerstoffaufnahme, VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle, O2-Puls= Sauerstoffpuls, RER= respiratorische Austauschrate [UAS5][a6] Variable Einheit Datum der Spiroergometrie Alter Jahre Gewicht kg Körperoberfläche m² Größe cm Laufzeit min., Sek. Laufstrecke unter Belastung m Sauerstoffsättigung (SpO2) % maximale Herzfrequenz min-1 Atemfrequenz f/min Atemminutenvolumen l/min Tidalvolumen l/Atemzug VO2max ml/min/kg VO2max in Prozent des Normwerts (pred VO2max) % VO2-VT1 ml/min/kg O2-Puls ml/Schlag Predicted O2-Puls % VE/VCO2-Slope RER 20 Die gemessenen Werte wurden mit Referenzwerten aus der Literatur verglichen.77 Die Angabe erfolgte entsprechend der vorliegenden Referenzwerte auch in Form von Perzentilen (siehe Tabelle 3). Tabelle 3: Perzentilen und deren Codierung Perzentile Codierung <3 1 3-9 2 10-24 3 25-49 4 50-74 5 75-89 6 90-97 7 >97 8 2.2.2 Klinischer Zustand und Medikation Die Herzinsuffizienzsymptomatik des Patienten zum Zeitpunkt der Spiroergometrie wurde entsprechend der NYHA-Klassifikation erfasst.78 Bei der NYHA-Klassifikation handelt es sich um Schema zur Einteilung von Patienten mit Herzinsuffizienz. Die Einteilung kann in eines von vier Stadien erfolgen und orientiert sich an den Limitationen durch die Herzinsuffizienz im Alltag. NYHA-Stadium I entspricht keiner Einschränkung der Belastbarkeit. Im NYHA-Stadium II kommt es zu einer leichten und im NYHA-Stadium III zu einer starken Einschränkung der Belastbarkeit. Im NYHAStadium IV kommt es zur dauerhaften Herzinsuffizienzsymptomatik auch in Ruhe.78 Die kardiale Medikation zum Zeitpunkt der Belastungsuntersuchung wurde den Patientenunterlagen entnommen. 2.2.3 Gesundheitsbezogene Lebensqualität und sportliche Aktivität im Alltag Zur Quantifizierung der HRQoL und des Ausmaßes an sportlicher Aktivität im Alltag wurden zwei Fragebögen entwickelt. Ein Fragebogen richtete sich an Kinder und Jugendliche und der andere an Erwachsene. 27 Tabelle 6: Übersicht über die Studienpopulation Anzahl n= 79 Geschlecht (weiblich, männlich) 31, 48 Alter (Jahre) 13,0 (6,5-34,4) Alter bei Fontan-Komplettierung 2 (0-8) Kinder, Erwachsene 52, 27 Gewicht (kg) 42,0 (18,0-89,3) Körperoberfläche (m²) 1,3 (0,7-2,2) Größe (cm) 152 (110-188) Fontan-Typ - Atriopulmonale Anastomose - Intraatrialer lateraler Tunnel - Extrakardiales Conduit 1 76 2 Fenestration offene / geschlossen 39 / 40 Systemventrikel (LV / RV / andere) 18 / 57 / 4 NYHA-Stadium - I - II - III - IV 69 7 3 0 Medikation Betablocker Gerinnung - ASS - Clopidogrel - Phenprocoumon - Rivaroxaban Diuretika ACE/AT1-Rezeptorantagonist 8 69 1 8 1 3 6/3 LV= linker Ventrikel; RV= rechter Ventrikel, ACE= Angiotensin Converting Enzyme; AT1= Angiotensin II Rezeptor 1 28 3.2 Auswertung der Spiroergometrie 3.2.1 Ergebnisse für die gesamte Studienkohorte In der Tabelle 7 sind Ergebnisse der Spiroergometrie aufgelistet. Die Laufzeit lag im Median bei 9,3 (2,3-14,3) Minuten und die Laufstrecke betrug 645 (117-1087) Meter. Die VO2max lag im Median bei 30 (15-45) ml/min/kg und die VO2VT1 bei 23 (13-40) ml/min/kg. Der O2-Puls lag im Median bei 7,5 (3,4-18,5) ml/Herzschlag. Bei der Auswertung des predicted O2-Pulses wurden Werte von über 150% von der Bewertung ausgeschlossen. Tabelle 7: Ergebnisse der Spiroergometrie n Median (min.–max.) Laufzeit (min, Sek) 79 9,30 (2,30-14,30) Laufstrecke unter Belastung (m) 79 645 (117-1087) Ruhe SpO2 (%) 74 92 (80-100) max. Herzfrequenz (min-1) 79 163 (82-189) Atemfrequenz bei VO2max (f/min) 79 46,9 (22,2-74,9) Atemminutenvolumen (l/min) 79 50,7 (22,4-107,7) Tidalvolumen (l/Atemzug) 79 1,2 (0,5-2,7) VO2max (ml/min/kg)[UAS11][a12] 79 30 (15-45) Predicted VO2max (%) 78 67 (36-140) VO2-VT1 (ml/min/kg) 79 23 (13-40) O2-Puls (ml/Schlag) 79 7,5 (3,4-18,5) Predicted O2-Puls (%) 56 92,5 (46,0-149,0) VE/VCO2-Slope 79 38,2 (22,0-73,0) RER 79 1,0 (0,8-1,4) VO2max= maximale Sauerstoffaufnahme, VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle, O2-Puls= Sauerstoffpuls, RER= respiratorische Austauschrate 29 3.2.2 Ergebnisse nach Geschlechtern getrennt Die weiblichen Teilnehmer zeigten bei der Atemfrequenz und bei dem O2-Puls im Perzentilenvergleich einen höheren Medianwert und eine höhere predicted VO2max als die männlichen Teilnehmer Weiterhin ergab der Perzentilenvergleich keine wesentlichen Unterschiede (Tabelle 8). [UAS13][a14] Tabelle 8: Ergebnisse der Spiroergometrie nach Geschlechtern getrennt [UAS15][a16] m= männlich, n= 48 (Ruhe SpO2 n= 46, Predicted VO2max n= 47, Predicted O2-Puls= 37); w= weiblich, n= 31 (Ruhe SpO2 n= 26, Predicted O2-Puls= 19); VO2max= maximale Sauerstoffaufnahme, VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle, RER= respiratorische Austauschrate Median (Minimum-Maximum) / Medianer Perzentilenbereich m w Alter (Jahre) 12,8 (6,8 -21,0) 13,0 (6,5-34,4) Gewicht (kg) 42,0 (19,0-89,3) 42,0 (18,0-89,0) Körperoberfläche (m²) 1,3 (0,8-2,2) 1,3 (0,7-2) Größe (cm) 152,5 (116,0-188,0) 148,0 (110,0-171,0) Laufzeit (min, Sek) 9,40 (2,30-13,30) / < 3 9,20 (5-14,30) / < 3 Laufstrecke unter Belastung (m) 675 (117-1080) / < 3 627 (265-1087) / < 3 Ruhe SpO2 (%) 91 (80-98) 92 (81-100) max. Herzfrequenz (min-1) 163 (114-187) / < 3 165 (82-189) / < 3 Atemfrequenz (f/min) 46,2 (22,2-64,9) / 25-49 48,3 (25,9-74,9) / 50-74 Atemminutenvolumen (l/min) 53,2 (22,4-107,7) 47,7 (30,3-80,0) Tidalvolumen (l/Atemzug) 1,3 (0,5-2,7) 1,1 (0,5-2,3) VO2max (ml/min/kg) 31 (15-45) / 3-9 28 (17-44) / 3-9 Predicted VO2max (%) 63 (36-140) 73 (36-106) VO2-VT1 (ml/min/kg) 25 (13-40) / 10-24 22 (14-38) / 10-24 O2-Puls (ml/Schlag) 8,4 (3,6-18,5) / 10-24 7,0 (3,4-14,5) / 25-49 Predicted O2-Puls (%) 88 (46-149) 101 (71-145) VE/VCO2-Slope 37,6 (22,0-59,4) 38,8 (25,4-73,0) RER 1,0 (0,8-1,4) 1,0 (0,9-1,2) 30 3.3 Auswertung der Fragebögen zu Lebensqualität und sportlicher Aktivität 3.3.1 Kinder und Jugendliche 52 KJ konnten ausgewertet werden. Eine Auflistung der Anzahl der Antworten findet sich in Tabelle 8. Der Median des berechneten Summenscores (T-Werte) betrug bei Mädchen 53,1 (40,2-76,3) (n= 14) und bei Jungen 55,1 (41,7-83,8) (n= 24). Die meisten Teilnehmer beschrieben eine gute bis ausgezeichnete Gesundheit (n= 48, 92%; Abbildung 7). 51 der 52 Befragten nahmen am Schulsport teil, einer der Befragten konnte sich nicht mehr erinnern. Der größte Teil war zusätzlich in der Freizeit sportlich aktiv (n= 41, 79%; Abbildung 8). Eine ausführliche Aufstellung der Antworten auf die Fragen findet sich in Tabelle 9. Abbildung 6: Anzahl der Antworten (n= 52) auf die Frage (KJ 11): Wie würdest du deine Gesundheit im Allgemeinen beschreiben? [UAS17][a18] 31 Abbildung 7: Anzahl der Antworten (n= 52) auf die Frage (KJ 13): Freizeitsport pro Woche? 32 Tabelle 9: Anzahl der Antworten je Item des Fragebogens für Kinder und Jugendliche n= 52 Item Antwortkategorien und Anzahl (Prozentwert) 1. Hast du dich fit und wohl gefühlt? überhaupt nicht 0 (0) ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 0 (0) 9 (17) 19 (37) 18 (35) 6 (12) 2. Bist du voller Energie gewesen? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 2 (4) 8 (15) 31 (60) 8 (15) 3 (6) 3. Hast du dich traurig gefühlt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 18 (35) 18 (35) 9 (17) 0 (0) 0 (0) 7 (13) 4. Hast du dich einsam gefühlt? nie 30 (58) selten manchmal oft immer keine Erinnerung 12 (23) 3 (6) 3 (6) 0 (0) 4 (8) 5. Hast du genug Zeit für dich selbst gehabt? nie 0 (0) selten 0 (0) manchmal 4 (8) oft 29 (56) immer 15 (29) keine Erinnerung 4 (8) 6. Konntest du in deiner Freizeit Dinge machen, die du tun wolltest? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 2 (4) 6 (12) 28 (54) 15 (29) 1 (2) 7. Haben deine Mutter / dein Vater dich gerecht behandelt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 1 (2) 1 (2) 15 (29) 33 (65) 1 (2) 8. Hast du mit deinen Freunden Spaß gehabt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 0 (0) 5 (10) 20 (38) 25 (48) 2 (4) 9. Bist du in der Schule gut zurechtgekommen? überhaupt nicht ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 1 (2) 1 (2) 14 (27) 20 (38) 15 (29) 1 (2) 10. Konntest du gut aufpassen? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 1 (2) 5 (10) 12 (23) 17 (33) 16 (31) 1 (2) 11. Wie würdest du deine Gesundheit im Allgemeinen beschreiben? ausgezeichnet sehr gut gut weniger gut schlecht 8 (15) 20 (38) 20 (38) 4 (8) 0 (0) 12. Begeisterung für sportliche Aktivität überhaupt nicht ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 1 (2) 7 (13) 12 (23) 12 (23) 20 (38) 0 (0) 13. Freizeitsport pro Woche? Sportart? kein Sport bis zu 1 Std 1-2 Std > 2 Std keine Erinnerung 10 (19) 7 (13) 17 (33) 17 (33) 1 (2) 14. Schulsport pro Woche? kein Sport bis zu 1 Std 1-2 Std > 2 Std keine Erinnerung 0 (0) 8 (15) 28 (54) 15 (29) 1 (2) 33 3.3.2 Erwachsene Insgesamt konnten 27 ERW. Hier betrug der Median der Summe der Variablen eins bis neun 38 (30-45) (n= 17, 63%). Die meisten Teilnehmer beschrieben eine gute bis ausgezeichnete Gesundheit (n= 24, 92%; Abbildung 9). Ein Großteil der Befragten betrieb Sport (n= 22, 81%; Abbildung 10). Eine detaillierte Übersicht der Antworthäufigkeit pro Frage findet sich in Tabelle 10. Abbildung 8: Anzahl der Antworten (n= 24) auf die Frage (ERW 10): Wie würden Sie Ihre Gesundheit im Allgemeinen beschreiben? 34 Abbildung 9: Anzahl der Antworten (n= 22) auf die Frage (ERW 12): Sport pro Woche? 35 Tabelle 10: Anzahl der Antworten je Item des Fragebogens für Erwachsene Item Antwortkategorien und Anzahl (Prozentwert) 1. Haben Sie sich fit und wohl gefühlt? überhaupt nicht ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 0 (0) 0 (0) 3 (11) 8 (30) 11 (41) 5 (19) 2. Sind Sie voller Energie gewesen? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 2 (7) 2 (7) 12 (44) 7 (26) 4 (15) 3. Haben Sie sich traurig gefühlt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 10 (37) 12 (44) 2 (7) 1 (4) 0 (0) 2 (7) 4. Haben Sie sich einsam gefühlt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 13 (48) 9 (33) 2 (7) 1 (4) 0 (0) 2 (7) 5. Haben Sie genug Zeit für sich selbst gehabt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 1 (4) 3 (11) 14 (52) 6 (22) 3 (11) 6. Konnten Sie in ihrer Freizeit Dinge machen, die sie tun wollten? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 1 (4) 1 (4) 11 (44) 11 (44) 1 (4) 7. Haben Sie mit ihren Freunden Spaß gehabt? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 1 (4) 3 (11) 13 (48) 8 (30) 1 (4) 8. Sind Sie im Alltag gut zurechtgekommen? überhaupt nicht ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 0 (0) 2 (7) 2 (7) 8 (30) 14 (52) 1 (4) 9. Konnten Sie sich gut konzentrieren? nie selten manchmal oft immer keine Erinnerung 0 (0) 3 (11) 1 (4) 16 (59) 4 (15) 3 (11) 10. Wie würden Sie Ihre Gesundheit im Allgemeinen beschreiben? ausgezeichnet sehr gut gut weniger gut schlecht 6 (22) 9 (33) 9 (33) 2 (7) 0 (0) 11. Begeisterung für sportliche Aktivität? überhaupt nicht ein wenig mittelmäßig ziemlich sehr keine Erinnerung 0 (0) 4 (15) 6 (22) 7 (26) 9 (33) 1 (4) 12. Sport pro Woche? Sportart? kein Sport bis zu 1 Std 1-2 Std > 2 Std keine Erinnerung 2 (7) 3 (11) 9 (33) 10 (37) 3 (11) n= 27 (Item 7 und Item 10 n=26) 36 3.4 Fragestellung 1: Beziehung zwischen sportlicher Aktivität und kardiopulmonaler Leistungsfähigkeit In der Gesamtgruppe zeigte sich eine positive Korrelation der Stundenzahl an Sport pro Woche mit Laufzeit und der Laufstrecke während der Spiroergometrie (Abbildung 11 und 12). Ebenfalls zeigte sich, dass eine höhere Stundenzahl an sportlicher Aktivität pro Woche mit einer höheren VO2-VT1 und VO2max einhergehen (n= 51; p<0,01) (Abbildung 13). Eine gleichartige Beziehung bestand zwischen der Stundenzahl an sportlicher Aktivität und dem O2-Puls (n= 51; p<0,05). Zwischen Schulsport und den Leistungsparametern der Spiroergometrie bestand keine signifikante Korrelation (Tabelle 11). Die Anzahl der Stunden an Freizeitsport war in seriellen Tests sowohl bei Kindern und Jugendlichen als auch bei Erwachsenen nicht unterschiedlich (Tabelle 12). Abbildung 10: Beziehung zwischen Freizeitsportaktivität pro Woche (Std.) und der Laufstrecke unter Belastung (m) (n= 75) r= 0,4, p= 0,0003 43 3.6 Fragestellung 3: Einfluss von Alter, Alter bei Fontan-Komplettierung, Morphologie des Systemventrikels und Fenestration auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit Das Alter der Patienten war mit allen erhobenen Leistungsparametern der Spiroergometrie außer der maximalen Herzfrequenz (r= 0,04, p= 0,7) sowie dem predicted O2-Puls (r= -0,26, p= 0,06) signifikant negativ korreliert (Tabelle 15 und Abbildung 15). Eine Korrelation mit dem NYHA-Stadium fand sich nicht (r= 0,19, p= 0,1). Tabelle 15: Beziehung zwischen Alter und Leistungsparametern zum Zeitpunkt der ersten Spiroergometrie Angaben als Spearman Korrelationskoeffizient (* = p<0,05; ** = p<0,01); VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle; VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls=Sauerstoffpuls. Abbildung 14: Beziehung zwischen VO2max (ml/min/kg) und Alter (Jahren); n= 79 VO2-VT1 (ml/min/kg) VO2max (ml/min/kg) Predicted VO2max (%) O2-Puls (ml/Schlag) VE/VCO2Slope Alter (Jahre) -0,60** -0,41** -0,31** 0,75** -0,27* r= -0,41, p= 0,0001 44 20 Patienten absolvierten zwei spiroergometrische Untersuchungen im Zeitraum von 2014 bis 2019. Die Ergebnisse für die Leistungsparameter dieser beiden Untersuchungen wurden miteinander verglichen. [UAS24][a25] Im Mittel fand die zweite Spiroergometrie (S2) 3,6 Jahre nach der ersten Spiroergometrie (S1) statt. Im Vergleich zur ersten Spiroergometrie zeigte sich in der zweiten Untersuchung eine statistisch relevante Zunahme des maximalen O2-Puls (+0,9 ml/Schlag, z= -1,998, p<0,05, r= 0,32). Für die weiteren Leistungsparameter konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden (Tabelle 16). Tabelle 16: Vergleich der Leistungsparameter bei der Spiroergometrie S1 und S2 S1 S2 Wilcoxon Test Median (min.-max.) Median (min.-max.) Z p Alter 12,5 16,1 O2-Puls (ml/Schlag) 7,8 (4,0-13,6) 8,7 (5,4-16-6) -1,998 <0,05 VO2-VT1 (ml/min/kg) 24,5 (15,0-39,0) 22,0 (10,0-40,0) -1,296 0,2 VO2max (ml/min/kg) 29,5 (17,0-40,0) 29,0 (16,0-44,0) -0,065 0,95 VE/VCO2-Slope 41,4 (23,1-73,0) 40,1 (26,1-69,0) -0,355 0,72 n= 20, S1= erste Spiroergometrie im Einschlusszeitraum; S2= zweite Spiroergometrie im Einschlusszeitraum, VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle; VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls=Sauerstoffpuls. 45 Es bestand eine negative Korrelation zwischen dem Alter bei Fontan-Komplettierung mit der VO2max (ml/min/kg) (r= -0,23, p<0,05; Tabelle 17). Tabelle 17: Einfluss des Alters bei Fontan-Komplettierung auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit Parameter VO2-VT1 (ml/min/kg) VO2max (ml/min/kg) O2-Puls (ml/Schlag) VE/VCO2Slope Alter bei FontanKomplettierung (Jahre) -0,16 -0,23* -0,11 0,15 Angaben als Spearman Korrelationskoeffizient (* = p<0,05); n= 79 VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle; VO2max= maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls= Sauerstoffpuls. Die Patienten mit einem rechten Systemventrikel hatten eine niedrigere SpO2 in Ruhe als Patienten mit einem linken Systemventrikel. Auch die Laufzeit war in dieser Patientengruppe kürzer. O2-Puls [UAS26] , VO2max, VO2-VT1 und VE/VCO2-Slope waren zwischen den beiden Gruppen nicht unterschiedlich (Tabelle 18). [UAS27] Patienten mit offener Fenestration waren jünger, leichter und kleiner als solche mit geschlossener Fenestration. Diese Patientengruppe hatte eine geringere SpO2 in Ruhe. Die VO2-VT1 und die dazugehörigen Perzentilenbereiche lagen in der Gruppe mit offener Fenestration signifikant höher. Im Unterschied dazu fanden sich bei der VO2max sowie bei der RER kein signifikanter Unterschied (Tabelle 19 und Tabelle 20). 46 Tabelle 18: Vergleich von Patienten mit linkem und rechtem Systemventrikel Anzahl vorhandener Werte für Patienten mit rechtem Systemventrikel (Predicted VO2max n= 56, SpO2 n= 53, Predicted O2-Puls n= 39); Anzahl vorhandener Werte für Patienten mit linkem Systemventrikel (SpO2 n= 17, Predicted O2-Puls n= 13); VO2VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle, VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls=Sauerstoffpuls, RER= respiratorische Austauschrate, Angaben als Median mit Maximum und Minimum *es wurde der Mann-Whitney-U-Test verwendet Systemischer RV Systemischer LV n= 57 n= 18 p* Alter (Jahre) 12,8 (6,5-21,1) 13,6 (7,0-34,4) 0,17 Gewicht (kg) 38,0 (18,0-89,0) 48,5 (21,0-75,0) 0,27 Körperoberfläche (m²) 1,3 (0,7-2,0) 1,5 (0,8-1,9) 0,27 Größe (cm) 147 (110-180) 153 (120-188) 0,29 Laufzeit (min, Sek) 9,0 (2,3-13,4) 10,2 (5-14,3) <0,05 Perzentile Laufzeit <3 (<350-74) <3 (<350-74) 0,06 Laufstrecke unter Belastung (m) 592,0 (117,01081,0) 724,0 (265,0-1087,0) 0,05 Perzentile Laufstrecke <3 (<350-74) <3 (<350-74) 0,06 Ruhe SpO2 (%) 91 (80-98) 95 (86-100) <0,01 max. Herzfrequenz (min-1) 164 (82-185) 166 (114-189) 0,28 Perzentile Herzfrequenz <3 (<310-24) <3 (<310-24) 0,09 Atemfrequenz (f/min) 47,2 (22,2-74,9) 45,1 (29,5-68,4) 0,88 Perzentile Atemfrequenz 25-49 (<3- >97) 50-74 (3-9-90-97) 0,24 Atemminutenvolumen (l/min) 47,7 (22,40-107,70) 55 (28,7-98,2) 0,30 Tidalvolumen (l/Atemzug) 1,1 (0,48-2,28) 1,2 (0,6-2,43) 0,61 VO2max (ml/min/kg) 30,0 (15,0-44,0) 31,5 (17,0-45,0) 0,37 Perzentile VO2max <3 (<350-74) 10-24 (<350-74) 0,18 Predicted VO2max (%) 66,0 (36,0-123,0) 69,0 (49,0-140,0) 0,3 VO2-VT1 (ml/min/kg) 23,0 (13,0-40,0) 25,5 (14,0-39,0) 0,54 Perzentile VO2-VT1 (ml/min/kg) 10-24 (<390-97) 25-49 (<375-89) 0,20 O2-Puls (ml/Schlag) 6,8 (3,4-18,5) 8,3 (5,4-15,3) 0,16 Perzentile O2-Puls 10-24 (<3- <97) 10-24 (<390-97) 0,42 Predicted O2-Puls (%) 90,0 (46,0-149,0) 80,0 (66,0-145,0) 0,58 VE/VCO2-Slope 39,3 (26,4-73) 36,0 (22,0-50,2) 0,12 RER 1,0 (0,83-1,25) 1,0 (0,91-1,35) 0,71 47 Tabelle 19: Vergleich von Patienten mit offener und geschlossener Fenestration Anzahl vorhandener Werte für Patienten mit geschlossener Fenestration SpO2 n= 36, Predicted O2-Puls n= 36, Anzahl vorhandener Werte für Patienten mit offener Fenestration (SpO2 n= 36, Predicted VO2max n= 38, Predicted O2-Puls n= 20); VO2VT1= Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle, VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls=Sauerstoffpuls, RER= respiratorische Austauschrate Angaben als Median mit Maximum und Minimum *es wurde der Mann-Whitney-U-Test verwendet geschlossen offen n= 40 n= 39 p* Alter (Jahre) 15,7 (8,3-34,4) 10,2 (6,5-21,1) <0,01 Gewicht (kg) 56,5 (25,0-89,0) 29,0 (18,0-89,3) <0,01 Körperoberfläche (m²) 1,6 (0,9-2,0) 1,0 (0,7-2,2) <0,01 Größe (cm) 163 (124-188) 135 (110-187) <0,01 Laufzeit (min, Sek) 10,0 (5,0-14,3) 8,3 (2,3-13,4) <0,01 Laufstrecke unter Belastung (m) 716,5 (265,0-1087,0) 563,0 (117,0-1081,0) <0,01 Ruhe SpO2 (%) 94 (90-100) 88 (80-98) <0,01 max. Herzfrequenz (min-1) 161 (114-187) 165 (82-189) 0,58 Atemfrequenz (f/min) 42,3 (22,2-62,7) 48,6 (32,0-74,9) <0,01 Atemminutenvolumen (l/min) 61,3 (28,7-107,7) 43 (22,4-90,4) <0,01 Tidalvolumen (l/Atemzug) 1,5 (0,7-2,5) 0,9 (0,5-2,7) <0,01 VO2max (ml/min/kg) 29,0 (17,0-44,0) 31,0 (15,0-45,0) 0,29 Predicted VO2max (%) 65,0 (44,0-100,0) 70,0 (36,0-140,0) 0,75 VO2-VT1 (ml/min/kg) 22,0 (14,0-37,0) 25,0 (13,0-40,0) <0,01 O2-Puls (ml/Schlag) 9,2 (5,4-18,5) 6,3 (3,4-16,6) <0,01 Predicted O2-Puls (%) 91,5 (54,0-145,0) 92,5 (46,0-149,0) 0,15 VE/VCO2-Slope 36,1 (22,0-73,0) 40,2 (31,6-67,7) <0,01 RER 1,1 (0,9-1,4) 1,0 (0,8-1,3) 0,15 48 Tabelle 20: Perzentilenvergleich von Patienten mit offener und geschlossener Fenestration VO2-VT1= Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen anaeroben Schwelle, VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme, O2-Puls=Sauerstoffpuls. Angaben als Median mit Maximum und Minimum *es wurde der Mann-Whitney-U-Test verwendet geschlossen offen n= 40 n= 39 p* Perzentile Laufzeit <3 (<350-74) <3 (<350-74) 0,13 Perzentile Laufstrecke <3 (<350-74) <3 (<350-74) 0,21 Perzentile Herzfrequenz <3 (<310-24) <3 (<310-24) 0,82 Perzentile Atemfrequenz 25-49 (<390-97) 50-74 (3-9- >97) 0,12 Perzentile VO2max (ml/min/kg) <3 (<325-49) 3-9 (<325-49) 0,12 Perzentile VO2-VT1 (ml/min/kg) 10-24 (<375-89) 25-49 (<390-97) <0,05 Perzentile O2-Puls 10-24 (<375-89) 10-24 (<390-97) 0,20 49 4 Diskussion 4.1 Diskussion In der vorliegenden Arbeit wurde bei einer größeren Gruppe von Fontan-Patienten untersucht, inwieweit sich das Ausmaß an sportlicher Betätigung auf die körperliche Leistungsfähigkeit und die Lebensqualität auswirkt. Des Weiteren wurde der Einfluss von Faktoren wie Lebensalter, Alter bei Fontan-Komplettierung, Morphologie des Systemventrikels und Status der Fenestration auf die körperliche Leistungsfähigkeit und die Lebensqualität untersucht. Insgesamt zeigte sich, dass die Leistungsfähigkeit der Fontan-Patienten im Vergleich zu Herzgesunden deutlich eingeschränkt ist. Damit bestätigt die vorliegende Studie die Ergebnisse vieler weiterer Studien, die ebenfalls eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit bei Patienten im Fontan-Kreislauf zeigen.45,64,82 Die Hauptursache für die eingeschränkte körperliche Leistungsfähigkeit ist, dass Patienten im Fontan-Kreislauf ihre Lungendurchblutung durch die fehlende subpulmonale Herzkammer nicht adäquat steigern können. Daraus resultiert eine geringere ventrikuläre Vorlast die zu einem verminderten Schlagvolumen führt.62,64 Gleichzeitig konnten bei Fontan-Patienten, verglichen mit einer gesunden Vergleichsgruppe, Lungenfunktionsstörungen in Form einer restriktiven Ventilationsstörung und einer reduzierten Diffusionskapazität nachgewiesen werden.64,65 Auch eine verringerte Elastizität der Aorta, wie sie zum Beispiel nach einer Patcherweiterung der Aorta bei HLHS vorkommen kann66, ist mit einer reduzierten Leistungsfähigkeit assoziiert.67 Wenn man die RER betrachtet, fällt auf, dass die Patienten im Median nicht die Kriterien zur Ausbelastung erfüllen. Viele Kinder42 und Patienten im Fontan-Kreislauf scheinen allerdings Probleme zu haben RER Werte von > 1 zu erreichen83–87. Somit ist die RER als Parameter für Kinder und Patienten im Fontan-Kreislauf als Kriterium für eine Ausbelastung nur eingeschränkt zu bewerten. Da sich eine gute Korrelation zwischen den Belastungsparametern bei maximaler und submaximaler Ausbelastung 50 zeigt,85,86 wurde die RER als Parameter bei der Auswahl der Studienteilnehmer nicht berücksichtigt. 4.2 Fragestellung 1 4.2.1 Sportliche Aktivität bei Fontan-Patienten 78% der Studienteilnehmer gaben an, dass sie in ihrer Freizeit sportlich aktiv sind. In einer großen für Deutschland repräsentativen Querschnittsstudie aus dem Jahr 2017 mit knapp 15000 Teilnehmern von Krug et al. gaben 73 % der Teilnehmer an, sportlich aktiv zu sein.88 Aufgrund der bestehenden Studienlage wäre erwartbar gewesen, dass die untersuchte Gruppe, aufgrund der eingeschränkten Leistungsfähigkeit, weniger Sport als die Referenzgruppe aus der Querschnittsstudie betreiben würde.60 So untersuchten McCrindle et al. die Aktivitätslevel von Fontan-Patienten. Diese zeigten sich im Durchschnitt erniedrigt im Vergleich mit einer gesunden Referenzgruppe. Die Untersuchung des täglichen Aktivitätslevels fand in dieser Studie mithilfe von Aktivitätstrackern statt. Diese Daten wurden dann weiter in moderate und hohe Aktivitätslevel eingeteilt.60 Auch eine Studie von Hedlund et al. fand bei FontanPatienten eine niedrigere körperliche Aktivität pro Tag. Hier kamen ebenfalls Aktivitätstracker zum Einsatz.53 Da die hier vorliegende Arbeit die sportliche Aktivität pro Woche abgefragt hat und nicht mittels Aktivitätstrackern erhoben wurde, sind die Ergebnisse allerdings nur eingeschränkt vergleichbar. Ein denkbarer Erklärungsansatz für das in der vorliegenden Arbeit gefundene höhere Maß an sportlicher Aktivität im Vergleich zu vorangegangenen Studien anderer Autoren ist, dass nur Patienten eingeschlossen wurden, die eine Spiroergometrie absolviert haben. Wobei man allerdings davon ausgehen kann, dass die meisten Fontan-Patienten in der Lage sind eine solche Untersuchung zu absolvieren. Ferner sollte bei der Interpretation der Ergebnisse der regelmäßige Kontakt zu spezialisierten Ärzten berücksichtigt werden. Die Patienten werden im Rahmen der Konsultationen wiederholt auf das Thema Sport und den positiven Nutzen hingewiesen. In Betracht zu ziehen ist auch, dass durch die enge Anbindung der Patienten ein von den Ärzten erwünschtes Verhalten angekreuzt wird. 51 Insgesamt lässt sich aber sagen, dass die untersuchte Kohorte im Allgemeinen regelmäßig Sport betreibt. 4.2.2 Beziehung zwischen sportlicher Aktivität und Leistungsparametern Es zeigte sich, dass eine vermehrte sportliche Aktivität bei Kindern mit besseren Leistungsparametern einhergeht. Die stärkste Beziehung zeigte sich zwischen der VO2max und dem Ausmaß der sportlichen Aktivität bei Kindern und Jugendlichen. Es ist daher anzunehmen, dass in der Gruppe der Kinder und Jugendlichen mehr Sport pro Woche mit einer höheren Leistungsfähigkeit assoziiert ist. Auch der positive Zusammenhang zwischen der predicted VO2max und der sportlichen Aktivität weist darauf hin. Bei Erwachsenen ergab sich diese Assoziation nicht. Daten aus vorherigen Studien konnten nachweisen, dass sich die körperliche Belastbarkeit von Fontan-Patienten durch Ausdauertraining steigern lässt.6,65,89,90 Hierbei handelt es sich jedoch meist um kleine Studien mit wenigen Studienteilnehmern. Als wesentlicher Effekt wird eine Erhöhung der Muskelmasse und ein dadurch erhöhter venöser Rückstrom durch die Muskelpumpe angenommen.6 Dies führt dazu, dass Fontan-Patienten in der Regel empfohlen wird Sport zu treiben.90–92 Die vorliegenden Ergebnisse unterstützen diese Daten. Bei Patienten die im Untersuchungszeitraum zwei spiroergometrische Untersuchungen absolviert hatten, fand sich kein Unterschied der sportlichen Aktivität zum Zeitpunkt der ersten und der zweiten Spiroergometrie. Dadurch lässt sich anhand dieser Studie nicht sagen, ob Sport über die Zeit zu einer besseren Leistungsfähigkeit führt. Die Interpretation der Ergebnisse ist unter Berücksichtigung des retrospektiven Studiendesigns durchzuführen. So kann man vermuten, dass die Teilnehmer die Fragebögen zu den unterschiedlichen Belastungsuntersuchungen in einem engen zeitlichen Abstand zueinander ausgefüllt haben und das Ausfüllen des zweiten Fragebogens durch das Ausfüllen des ersten Fragebogens beeinflusst wurde. Hier könnte eine prospektive Studie, bei der die Teilnehmer den Fragebogen direkt am Tag der Spiroergometrie ausfüllen, möglicherweise zuverlässigere Ergebnisse liefern. 52 4.3 Fragestellung 2: Lebensqualität bei Fontan-Patienten Um Rückschlüsse auf die HRQoL zu ziehen, wurde ein Summenscore zur Berechnung von sogenannten T-Werten gebildet. Diese T-Werte sind ein Parameter zur Erfassung der HRQoL. Sie ermöglichen einen Vergleich mit publizierten Referenzwerten und somit eine Aussage über die HRQoL im Vergleich zu einer gesunden Referenzgruppe. Bei der Auswertung der Fragebögen zeigten sich in der Gruppe der Kinder und Jugendlichen mittlere T-Werte des Kidsscreen Index von 53,1 (40,2-76,3) (n= 14) bei Mädchen und 55,1 (41,7-83,8) (n= 24) bei Jungen. In den publizierten Referenzwerten des Kidsscreen-Index ist bei Werten über 50 eine gute HRQoL anzunehmen.79 So kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass die Kinder und Jugendlichen in der vorliegenden Arbeit eine insgesamt gute HRQoL haben. Dies passt dazu, dass subjektiv von einer überwiegenden Mehrzahl der Kinder und Jugendlichen (n= 47, 92,3%) eine gute bis ausgezeichnete Gesundheit beschrieben wurde. Auch konnte gezeigt werden, dass bei Kindern und Jugendlichen eine erhöhte sportliche Aktivität mit einer höheren HRQoL assoziiert war. Es ist davon auszugehen, dass analog zu Kindern und Jugendlichen bei Erwachsenen eine Antwort, welche im Scoring des Fragebogens mit 5 bewertet wurde, die beste mögliche HRQoL anzeigt. Anhand des Summenmittelwertes von 38,2 ± 4 (n= 15) der Antworten 1-9 F-ERW (Mittel pro Antwort 4,2) kann der Schluss gezogen werden, dass erwachsene Studienteilnehmer analog zu Kindern und Jugendlichen eine gute HRQoL haben. Dies untermauert die Ergebnisse anderer Studien die in Einklang mit den vorliegenden Daten eine altersentsprechend normale HRQoL bei Fontan-Patienten zeigen.52,93–95 So konnte eine Studie von d'Udekem et al. zeigen, dass Fontan-Patienten ohne Arrhythmien eine gute HRQoL haben.52 Es ist bekannt, dass ein intraatrialer lateraler Tunnel ein niedrigeres Risiko für Arrhythmien darstellt als ein atriopulmonaler Fontan.96 Da die untersuchte Studiengruppe zum größten Teil TCPC mit einem intraatrialen lateralen Tunnel hat, kann hier ein Grund für die gute HRQoL liegen. Hock et al. konnten im Vergleich mit einer gesunden Referenzgruppe ebenfalls eine gute HRQoL bei Fontan-Patienten zeigen.94 Es gibt allerdings auch Studien, die eine erniedrigte HRQoL bei Patienten im FontanKreislauf zeigen.58,97 54 Im Gegensatz zu den vorliegenden Ergebnissen könnte hier der psychosoziale Aspekt stärker ins Gewicht gefallen sein. Denkbar wäre, dass der 59 4.5 Limitationen Eine Limitation der Studie ist das retrospektive Design der Studie. Dadurch konnten bestimmte Details durch die Patienten nicht erinnert werden. Dies führte dazu, dass der Kidsscreen Index nur bei 38 von 52 Kindern und Jugendlichen errechnet werden konnte. Bei Erwachsenen führte die fehlende Erinnerung dazu, dass der Summenscore zur Annäherung an die HRQoL nur bei 17 von 27 Teilnehmern errechnet werden konnte. Auch könnte es sein, dass manche Details nur ungenau erinnert werden konnten. Ein weiterer limitierender Faktor ist, dass der Teil des Fragebogens für Erwachsene, der die HRQoL abfragt, modifizierte Fragen des KIDSCREEN-10 als Grundlage hat. Dadurch gibt es keine Referenzgruppe und es lässt sich nicht sicher sagen, ob der Fragebogen die HRQoL bei Erwachsenen zuverlässig misst. Durch die Altersgrenze von 18 Jahren zur Einteilung der Kinder und Erwachsenfragebögen wäre es möglich, dass Patienten, die zwar schon erwachsen sind aber noch zur Schule gingen, einen Erwachsenen-Fragebogen bekommen haben. Auf diesem fehlte die Frage nach der Teilnahme am Schulsport und hätte dementsprechend nicht beantwortet werden können. Da allerdings in der Altersgruppe unter 18 Jahren nahezu alle Patienten am Schulsport teilnahmen, ist nicht zu erwarten, dass sich dies in den letzten Schuljahren geändert hat. Weiterhin ist zu erwähnen, dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass mutmaßlich erwünschtes Verhalten (z. B. eine hohe sportliche Aktivität) angekreuzt wurde und die Ergebnisse beeinflusst hat. Ein weiterer mögliche Aspekt, der hier erwähnt werden sollte, ist, dass Patienten mit submaximaler Ausbelastung eingeschlossen wurden. Obwohl die submaximalen Werte gut mit der maximalen Ausbelastung korrelieren85,86 ist zu bedenken, dass submaximale Werte nicht standardisiert sind.42,83 60 4.6 Schlussfolgerungen und Ausblick Zusammenfassend kann aus den erhobenen Daten und Ergebnissen die Schlussfolgerung gezogen werden, dass die meisten Fontan-Patienten eine gute HRQoL haben und Freizeitsport betreiben. Außerdem konnte bei Kindern und Jugendlichen gezeigt werden, dass eine bessere Leistungsfähigkeit mit mehr Freizeitsport pro Woche und einem subjektiv besseren Gesundheitszustand assoziiert ist, wobei die kardiopulmonale Leitungsfähigkeit insgesamt mit steigendem Lebensalter absinkt. Weiterhin weisen die Ergebnisse darauf hin, dass kein Unterschied in der Leistungsfähigkeit zwischen Patienten mit einem linkem und einem rechtem Systemventrikel besteht. Auch scheint der Status der Fenestration die Leistungsfähigkeit in der untersuchten Kohorte nicht wesentlich zu beeinflussen. Es sollte angestrebt werden bei jeder Spiroergometrie einen Fragebogen zur sportlichen Aktivität und zur HRQoL zu implementieren. Dadurch könnte der Einfluss der sportlichen Aktivität im Verlauf genauer bestimmt werden. Eventuell könnte ein solcher Fragebogen auch die Motivation steigern in der Zukunft Sport zu treiben. Für genauere Analysen wäre es sicherlich auch sinnvoll den Patienten bei jeder ambulanten Vorstellung (i.d.R. einmal jährlich) einen Fragebogen auszuhändigen, da der Zeitraum zwischen den spiroergometrischen Untersuchungen relativ lang ist. So wäre eine longitudinale Auswertung möglich. Auch eine Ausdehnung der Studiengruppe auf andere Gruppen, z. B. FontanPatienten die körperlich nicht in der Lage sind eine Spiroergometrie zu absolvieren, oder alle Patienten mit angeborenen Herzfehlern wäre interessant. Dadurch könnten weiterführende Ergebnisse über die allgemeine HRQoL bei Kindern und Erwachsenen mit angeborenen Herzfehlern gewonnen werden. Bei einer Ausdehnung der Studiengruppe oder einer regelmäßigen weiteren Befragung wäre es sinnvoll, einen Fragenbogen zu verwenden, der an einem digitalen Endgerät ausgefüllt werden kann, zum Beispiel während der Wartezeit in der Ambulanz. Dies würde die anschließende Auswertung, gerade bei einer größeren Studiengruppe, deutlich vereinfachen. Hier wären verschiedene Szenarien denkbar. Eine Möglichkeit wäre die Anschaffung eines oder mehrerer Tabletts, welche den Teilnehmern für die Beantwortung des Fragebogens zu Verfügung gestellt werden, könnte. Eine andere Möglichkeit könnte 61 sein über einen QR-Code direkt mit dem eigenen Smartphone bzw. dem des begleitenden Elternteils den Fragebogen auszufüllen. Es sollte auch evaluiert werden inwieweit ein anderer Fragebogen (z.B. PedsQL, CHQ-87, SF36) oder eine erweitere Version des Kidsscreen Fragebogens für zukünftige Studien geeignet ist. So könnten einerseits umfangreichere Daten erhoben werden und je nach Fragebogen eine bessere Vergleichbarkeit in Bezug auf internationale Studien erreicht werden. Auch könnte angestrebt werden die sportliche Aktivität mithilfe von Aktivitätstrackern objektiver zu erfassen. Eventuell wäre hierfür auch die Datennutzung von patienteneigenen Smartwatches oder Fitnessarmbändern möglich. 62 5 Zusammenfassung Die Lebenserwartung von Patienten mit einem univentrikulären Herzfehler im FontanKreislauf ist in den letzten Jahrzehnten stetig gestiegen. Mit Zunahme des Lebensalters kommt es zu einer Vielzahl von Komplikationen, zu denen auch eine verringerte kardiopulmonale Leistungsfähigkeit und gesundheitsbezogene Lebensqualität (HRQoL) zählen. Es ist dabei wenig untersucht, wie sich bei FontanPatienten das Ausmaß der sportlichen Aktivität auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit und HRQoL auswirkt. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Arbeit folgende Fragestellungen untersucht. 1) Inwieweit wirkt sich das wöchentliche Ausmaß von Freizeitund Schulsport auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit von Fontan-Patienten aus? 2) Gibt es eine Beziehung zwischen der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit und der Lebensqualität von Fontan-Patienten? 3) In welchem Ausmaß beeinflussen Alter, Alter bei Fontan-Komplettierung, Morphologie des Systemventrikels und der Status der Fenestration die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit von Fontan-Patienten? Zur Beantwortung dieser Fragen fand eine retrospektive Auswertung von Laufbandspiroergometrien statt, die in den Jahren 2014 bis 2019 im Kinderherzzentrum Kiel durchgeführt wurden. Zusätzlich erfolgte eine schriftliche Befragung von Fontan-Patienten zur sportlichen Aktivität und HRQoL. Es konnten 79 Patienten eingeschlossen werden (weiblich n= 31). 57 dieser Patienten hatten einen systemisch rechten und 18 einen systemisch linken Ventrikel. Vier Patienten hatten eine komplexe Anatomie. Das mediane Alter bei der Spiroergometrie betrug bei weiblichen Patienten 13 (6,5-34,4) Jahre und bei männlichen Patienten 12,8 (6,8-21) Jahre. Die Auswertung der Fragebögen ergab, dass 80% der Patienten (n= 63) regelmäßig Freizeitsport betrieben, davon 43% (n= 27) mehr als zwei Stunden pro Woche. In der Untergruppe der pädiatrischen Patienten (n= 52) zeigte sich, dass nahezu alle Patienten am Schulsport teilnahmen (n= 51). Weiterhin fand sich in dieser Subgruppe eine altersentsprechende HRQoL im Kidsscreen Index (n= 24) sowie ein gutes subjektives Gesundheitsbefinden (n= 48). Auch fand sich ein positiver Zusammenhang der Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle und der maximalen Sauerstoffaufnahme mit dem subjektiven Gesundheitsbefinden (p<0,05) und der 63 Freizeitsportaktivität (p<0,01). Das Alter zeigte sich als Risikofaktor für eine erniedrigte Leistungsfähigkeit während einer Spiroergometrie. Ferner war ein höheres Alter bei Fontan-Komplettierung mit einer erniedrigten Leistungsfähigkeit assoziiert. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied bezüglich der Leistungsfähigkeit zwischen Patienten mit einem linkem und rechtem Systemventrikel sowie zwischen denen mit einer offenen und geschlossenen Fenestration. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die meisten Patienten eine gute HRQoL haben und Freizeitsport betreiben, die körperliche Leistungsfähigkeit jedoch mit zunehmendem Alter sinkt. Vor allem bei Kindern und Jugendlichen ist mehr Freizeitsport pro Woche mit einer besseren Leistungsfähigkeit und einer besseren Lebensqualität assoziiert. Diese Studie unterstützt den Nutzen von Freizeitsport bei Patienten im Fontan-Kreislauf. Für den klinischen Alltag ergibt sich, dass FontanPatienten zu sportlicher Aktivität motiviert werden sollten. 64 6 Literaturverzeichnis 1. Haas N. Ganz und gar nicht halbherzig – Mein Fontan Check-up Buch. https://www.klinikum.uni-muenchen.de/Herzchirurgische-Klinik-undPoliklinik/Kinderkardiologie/download/inhalt/fachgebiete/Fontan_Operation.pdf. 2. Lindinger A, Schwedler G, Hense H-W. Prevalence of congenital heart defects in newborns in Germany. Results of the first registration year of the PAN Study (July 2006 to June 2007). Klinische Padiatrie. 2010;222:321–326. 3. Marelli AJ, Ionescu-Ittu R, Mackie AS, Guo L, Dendukuri N, Kaouache M. Lifetime prevalence of congenital heart disease in the general population from 2000 to 2010. 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Quality of life research : an 75 7.1.4 Fragebogen 76 7.2 Anhang 2: Anschreiben, Einwilligungserklärung, Patienteninformation und Fragebogen für Erwachsene 7.2.1 Anschreiben 77 7.2.2 Patienteninformation 78 79 7.2.3 Einwilligungserklärung 80 7.2.4 Fragebogen 81 7.3 Modifiziertes Dubowy Laufbandprotokoll für Spiroergometrie Untersuchungen Tabelle 21: Modifiziertes Dubowy Laufbandprotokoll für Spiroergometrie Untersuchungen 41 Stufe (je 1,5 Minuten) Geschwindigkeit (km/h) Steigung (%) Aufwärmphase/ Erholungsphase (je 5 Minuten) 2 0 Stufe I 2,5 0 Stufe II 3,0 3 Stufe III 3,5 6 Stufe IV 4,0 9 Stufe V 4,5 12 Stufe VI 5,0 15 Stufe VII 5,5 18 Stufe VIII 6,0 21 Stufe IX 6,5 21 82 7.4 SPSS-Syntax 7.4.1 Antworten umcodieren Kinder und Jugendliche Erwachsene 83 7.4.2 Indices berechnen Kinder und Jugendliche 84 Erwachsene