Abstract

Pulmonale arteriovenöse Malformationen (PAVMs) sind seltene fistelartige Verbindungen zwischen Lungenarterien und -venen, die, wie in unserem Fall, häufig mit hereditärer hämorrhagischer Teleangiektasie (HHT) einhergehen. Die Embolotherapie, die Hauptstütze der Behandlung von PAVMs, ist ein Verfahren, bei dem die zuführenden Arterien einer Malformation unter fluoroskopischer Führung endovaskulär verschlossen werden. Die Embolotherapie ist wirksam und gut verträglich und verringert nachweislich den Rechts-Links-Shunt nach der Behandlung sowie das Risiko einer paradoxen Embolie und einer Lungenblutung und verbessert den pulmonalen Gasaustausch und die Lungenfunktion. Die Patienten werden für die Behandlung nach dem klinischen Verdacht auf das Vorhandensein einer PAVM und dem Durchmesser der zuführenden Arterie ausgewählt. Der Verschluss von PAVMs mit Arterien, die einen Durchmesser von mehr als 2 bis 3 mm haben, wird empfohlen.

Die diagnostische kontrastmittelverstärkte Lungenangiographie wird durch Injektion von Kontrastmittel über einen perkutanen Katheter durchgeführt, um PAVMs, die für eine Embolisation geeignet sind, zu charakterisieren und zu bestätigen. Die Läsionen werden dann durch kathetergesteuerte Platzierung von Emboliematerial – in unserem Fall Gefäßpfropfen – in die zuführende Arterie behandelt, wodurch der Blutfluss zum Bereich der Läsion unterbrochen wird. Obwohl mehrere PAVMs in einer einzigen Sitzung embolisiert werden können, ist die Behandlung bei Patienten mit HHT, die eine große Anzahl von PAVMs aufweisen können, durch die maximale Kontrastmitteldosis begrenzt, und es können weitere Sitzungen durchgeführt werden, wenn die PAVMs durchblutet bleiben.

Fallübersicht

Hintergrund

Pulmonale arteriovenöse Malformationen (PAVMs) sind seltene fistelartige Verbindungen zwischen Lungenarterien und -venen, die, wie in unserem Fall, häufig angeboren sind und mit hereditärer hämorrhagischer Teleangiektasie (HHT) einhergehen.1 Erworbene PAVMs können sekundär zu Leber- oder Systemerkrankungen oder nach der Palliation einer komplexen zyanotischen angeborenen Herzerkrankung auftreten. Die Läsionen können fortschreiten, wobei ein signifikantes Wachstum in der Kindheit und im frühen Erwachsenenalter sowie während der Schwangerschaft vermutet wird, was zu hämodynamischen Veränderungen und intrapulmonalen Shunts führt.2 Klinisch kann sich dies als Hypoxämie manifestieren, die zu Zyanose, Klubbildung, Polyzythämie und eingeschränkter Belastbarkeit führt. Bei unbehandelten Läsionen können auch Lungenblutungen und paradoxe systemische Embolien mit Schlaganfall und zerebralen Abszessen auftreten.3,4

Zentrierte Anamnese des Patienten

Die Patientin in diesem Fall war ein 14-jähriges Mädchen mit gelegentlichem Nasenbluten und HHT in der Anamnese (klinisch diagnostiziert und durch einen Gentest bestätigt). In der Familienanamnese der biologischen Mutter der Patientin fand sich ebenfalls ein Hinweis auf HHT. Bei einer Screening-Thorax-CT wurden mehrere PAVMs festgestellt, von denen 2 die Kriterien für eine therapeutische Embolisation erfüllten. Eine Läsion mit einer 2,5 mm langen zuführenden Arterie wurde im rechten Oberlappen und die andere PAVM mit einer 2 mm langen zuführenden Arterie im linken Unterlappen entdeckt.

Physische Untersuchung

Das Fehlen von Symptomen schließt die Diagnose einer PAVM nicht aus, da Fallserien berichten, dass 13-55 % der erwachsenen und kindlichen Patienten mit PAVMs klinisch asymptomatisch sind. Dyspnoe bei Anstrengung, die auf eine Hypoxämie aufgrund eines Rechts-Links-Shunts zurückzuführen ist, ist das häufigste Symptom.3 Auch Epistaxis, Kopfschmerzen, Hämoptyse, Herzklopfen, Brustschmerzen und Husten werden häufig berichtet, und bei Patienten mit einem Schlaganfall oder einem Hirnabszess in der Vorgeschichte sollte immer der Verdacht auf eine PAVM bestehen. Das Auftreten von Symptomen korreliert häufig mit der Größe der Säckchen. Läsionen mit einem Durchmesser von weniger als 2 cm auf dem Röntgenbild des Brustkorbs sind in der Regel asymptomatisch.3,5

Abnormale körperliche Befunde, die auf vaskuläre Fehlbildungen zurückzuführen sind, treten bei bis zu 75 % der Patienten mit PAVMs auf und umfassen in der Regel: Zyanose, Klumpigkeit und pulmonale vaskuläre Geräusche oder Blutergüsse in dem Bereich, in dem sich die PAVM befindet. Die Intensität der Geräusche kann durch Inspiration und in abhängiger Position des PAVM aufgrund des erhöhten pulmonalen Blutflusses verstärkt werden. Die Ausatmung und das Valsalva-Manöver verringern die Intensität des Geräusches.5 Schleimhautoberflächen, Rumpf und Fingerspitzen sollten auf Teleangiektasien untersucht werden, da etwa 66 % der HHT-Patienten mit PAVMs auch mukokutane Läsionen aufweisen.3,6 Pulsoxymetrie-Messungen können eine verringerte Sauerstoffsättigung bei Raumluft nach Belastung und in Ruhe aufgrund eines Shunts zeigen.6 Blutgase können ebenfalls Hinweise auf eine Hypoxämie liefern.

Bildgebung

Die Computertomographie (CT) hat eine Sensitivität von mehr als 95 % beim Screening auf PAVMs. Viele Patienten weisen auffällige CT-Befunde auf, da die kontrastverstärkte pulmonale Angiographie nicht routinemäßig zur diagnostischen Bewertung von vermuteten Läsionen eingesetzt wird, es sei denn, sie sind für eine Embolotherapie geeignet. Zu den klassischen diagnostischen CT-Befunden gehört ein runder oder ovaler Knoten (3 cm) von gleichmäßiger Dichte, der den Lungensack repräsentiert, typischerweise mit einem Durchmesser von 0,5 bis 5 cm und gelegentlich mit einem Durchmesser von mehr als 10 cm, mit sichtbaren Zufuhr- und Abflussgefäßen. Die kontrastverstärkte pulmonal-arterielle Angiographie ist der Goldstandard für die Bestimmung der Anatomie eines zuvor identifizierten PAVM für die Embolotherapie oder die endgültige Diagnose. Bei Lungensäcken von mehr als 0,5 cm Größe werden typischerweise kontrastmittelverstärkte Bereiche mit einer zuführenden Arterie, die zu einer anormalen arteriovenösen Kommunikation führt, und einer anschließenden Drainage durch eine Lungenvene gefunden. Dreidimensionale Bilder komplexer Malformationen erleichtern die Planung transarterieller Embolisationen und sind besonders hilfreich bei Läsionen mit mehr als einem zuführenden Gefäß.7,8

Naturgeschichte

Die Naturgeschichte von PAVMs und die tatsächlichen Schätzungen von Morbidität und Mortalität im Zusammenhang mit unbehandelten Läsionen sind kaum bekannt, da die Daten hauptsächlich aus retrospektiven Fallserien bestehen. Bei HHT sind Morbidität und Mortalität auf verheerende neurologische Folgen, Schlaganfälle und Hirnabszesse zurückzuführen, die durch paradoxe Embolien thrombotischen oder septischen Ursprungs verursacht werden. Hypoxämisches Atemversagen und lebensbedrohliche Hämoptysen und Hämothorax können ebenfalls auftreten.9-12

Unbehandelt liegt die Komplikationsrate bei bis zu 50 % und übersteigt diesen Wert während der Schwangerschaft.13 Diffuse Formen sind mit größeren Komplikationen verbunden, wobei die neurologische Morbidität bei unbehandelten Läsionen bis zu 70 % beträgt.14 Folglich umfassen die aktuellen Empfehlungen ein regelmäßiges Screening in HHT-Familien. Dies hat Fragen zu den Protokollen für Kinder aufgeworfen, da die Notwendigkeit, die lebenslange Exposition gegenüber ionisierender Strahlung zu minimieren, mit der Notwendigkeit abgewogen werden muss, die mit PAVM verbundenen Risiken zu erkennen und zu mindern.15,16

Behandlungsmöglichkeiten

Um das Risiko neurologischer und anderer Komplikationen bei PAVM zu minimieren, ist die Embolotherapie derzeit die bevorzugte Behandlung für die meisten Patienten. Zu den alternativen Therapien gehören die chirurgische Exzision und die Lungentransplantation. Die Möglichkeit der Exzision besteht für Patienten, bei denen wiederholte Embolisierungsversuche fehlgeschlagen sind, sowie für Patienten mit lebensbedrohlichen akuten Blutungen in einer Einrichtung ohne Zugang zur Embolotherapie. Je nach Lage und Ausdehnung der PAVMs umfasst die chirurgische Behandlung von PAVMs die Gefäßligatur, die lokale Exzision, die Lobektomie und die Pneumonektomie entweder mittels videogestützter thorakoskopischer Chirurgie oder offener Thorakotomie, wobei Morbidität und Mortalität bei chirurgischen Eingriffen mit anderen Formen der Thoraxchirurgie vergleichbar sind. Eine Lungentransplantation ist Patienten mit refraktärer, oft beidseitiger und diffuser Erkrankung sowie Patienten mit erhöhtem Risiko, an Komplikationen zu sterben, vorbehalten.9,17

Gründe für die Behandlung

Obwohl die optimalen Richtlinien für das Screening und die Behandlung von PAVMs bei Kindern und Jugendlichen nach wie vor umstritten sind, ist die endovaskuläre Embolisation eine praktikable und sichere Methode zur Behandlung pädiatrischer PAVMs. Die erste große Fallserie pädiatrischer Patienten, die sich 2004 einer Embolisation bei PAVMs unterzogen, wurde von Faughnan et al. durchgeführt und zeigte, dass die Embolotherapie bei Kindern und jungen Erwachsenen sicher ist und dass die Komplikationsraten ähnlich hoch sind wie bei erwachsenen Patienten.14 Die Reperfusionsraten lagen nach 7 Jahren bei 15 %.14 Obwohl die Reperfusionsraten bei pädiatrischen Patienten, die sich einer Embolisationstherapie unterziehen, im Vergleich zu chirurgischen Eingriffen relativ hoch bleiben, machen der parenchymschonende Nutzen der Embolisationstherapie sowie die geringere Morbidität und der kürzere Krankenhausaufenthalt diese Behandlung zur ersten Wahl.2,14,18

Besondere Erwägungen

Zurzeit ist die Embolisationstherapie die bevorzugte Behandlung von PAVMs und wird durchgeführt, wenn keine Kontraindikationen wie schwere pulmonale Hypertonie, Nierenversagen und frühe Schwangerschaft vorliegen.19

Diskussion

Einführung

Im Jahr 1988 dokumentierten White et al. die Techniken und Langzeitergebnisse der Embolotherapie bei Patienten mit PAVMs, von denen die meisten eine zugrundeliegende HHT hatten, und betonten die Notwendigkeit eines Screenings bei diesen Familien aufgrund des hohen Risikos katastrophaler neurologischer Folgen.20 Im Laufe der folgenden drei Jahrzehnte haben die Entwicklungen in der Ausrüstung und der Bildgebung zwar die Ergebnisse des Eingriffs verbessert und die Embolisation mehrerer und beidseitiger PAVMs in einer einzigen Sitzung ermöglicht, die Leitprinzipien der Behandlung sind jedoch weitgehend konstant geblieben.1,15 Durch den Verschluss der zuführenden Arterie soll der Fluss zur Läsion unterbunden werden, um eine Thrombose und die Rückbildung des Sackes zu ermöglichen.15

Überblick über das Verfahren

Die erste Komponente des Verfahrens ist die Diagnose. Mit Hilfe der kontrastverstärkten Lungenangiographie wird das Vorhandensein von PAVMs bestätigt und charakterisiert, einschließlich Läsionen, die auf früheren CT-Bildgebungen übersehen wurden und für eine Embolisation geeignet sind. Die Visualisierung der Läsionen erfolgt durch Einführen eines perkutanen Katheters durch die Oberschenkel- oder transjugulären Venen und Injektion von Kontrastmittel in die rechte und linke Hauptlungenarterie.15

Die zweite Komponente des Verfahrens, die durch die maximale Kontrastmitteldosis pro Patient begrenzt ist, ist die therapeutische Embolisation. In der Regel wird während des Eingriffs Heparin verabreicht, um das Risiko einer Thrombusbildung am Katheter zu minimieren, die zu paradoxen Embolien führen könnte (schätzungsweise weniger als 1 %).15 Um das Risiko einer paradoxen Emboliebildung durch Lufteintritt in den Kreislauf weiter zu verringern, wird empfohlen, alle IV-Leitungen mit Luftfiltern zu versehen und den Austausch von Drähten und Kathetern unter Eintauchen in Kochsalzlösung durchzuführen.21

Der Prozess der Embolisation beginnt mit der Lokalisierung von Läsionen innerhalb des Lungenparenchyms durch selektive Kontrastmittelinjektionen. Mit Hilfe des Kontrastmittels wird das Emboliematerial, in der Regel Nichteisen-Coils oder Gefäßpfropfen, in die Versorgungsarterie der Fehlbildung eingebracht, bis der Fluss über die Verbindung unterbrochen ist. Bei der Verwendung von Coils sollte die erste Coil 20-30 % breiter sein als die zuführende Arterie.22 Gefäßplugs sind zwar teurer und zeitaufwändiger, da sie länger brauchen, um den Fluss zu verschließen, ermöglichen aber einen präzisen Einsatz in der Nähe des Gefäßes und bergen ein geringeres Risiko der Migration des Geräts.15 Außerdem wird im Vergleich zu mehreren Coils in der Regel nur ein Plug benötigt, was die höheren Kosten oft wieder wettmacht.

Nach dem Eingriff werden die Patienten in der Regel für 2-3 Stunden im Aufwachraum gehalten und noch am selben Tag entlassen. Das Vorhandensein zusätzlicher PAVMs, die in der ersten Sitzung nicht behandelt wurden, kann einen weiteren Eingriff in den Wochen oder Monaten nach Abschluss des ersten Eingriffs rechtfertigen.

Komplikationen und Nachsorge

Die häufigste postprozedurale Komplikation, die bei etwa 10 % der Patienten auftritt, sind selbstlimitierte pleuritische Brustschmerzen aufgrund einer Thrombose der zuführenden Arterie und des Gefäßes und/oder eines Lungeninfarkts.21 Die Raten der Pleuritis sind bei Patienten mit zuführenden Gefäßen von mehr als 8 mm häufig höher. Postoperative Komplikationen im Zusammenhang mit der systemischen arteriellen Embolisation von Gerinnseln, Luft oder der Embolievorrichtung treten in weniger als 2,3 % der Fälle auf und können sich als TIAs, Angina pectoris oder Bradykardie manifestieren.22

Im Hinblick auf die Nachsorge der Behandlung werden die Patienten in der Regel über ihr HHT-Zentrum longitudinal nachverfolgt. In der unmittelbaren postoperativen Phase werden die zu erwartenden physiologischen und symptomatischen Veränderungen mittels Pulsoximetrie und klinischer Beobachtung bewertet.23 Bei den meisten Patienten gehören zu den berichteten unmittelbaren klinischen und radiologischen Ergebnissen nach der Embolotherapie ein verringerter Fluss durch die Läsion in der radiologischen Bildgebung sowie eine Verbesserung der Oxygenierung und der Symptome wie Dyspnoe. Zu den langfristigen Vorteilen gehören ein geringeres Risiko für einen ischämischen Schlaganfall und die Bildung eines Hirnabszesses.15,24

Das optimale System für die Nachsorge ist derzeit nicht bekannt, da häufigere Nachsorgeuntersuchungen Bedenken hinsichtlich der Strahlenbelastung aufwerfen. Die Patienten werden zunächst nach 3-12 Monaten in der Klinik untersucht, um die klinische Verbesserung, einschließlich der Symptome und der Sauerstoffversorgung, zu überwachen und den Status der Spulen und der zuführenden Gefäße mittels kontrastverstärkter Multidetektor-Thorax-CT mit 1-2 mm dünner Schichtauflösung zu beurteilen. Bildgebende Befunde, die auf einen Behandlungserfolg hindeuten, sind eine Verringerung des Durchmessers der ableitenden Vene, eine Verkleinerung des Beutels um mindestens 70 % und das Fehlen einer Kontrastmittelanreicherung. Nach dem ersten Besuch werden alle 3 bis 5 Jahre kontrastfreie CT-Bilder angefertigt, es sei denn, die Symptome des Patienten ändern sich und rechtfertigen eine zusätzliche Überwachung.23

Eine Rekanalisation tritt schätzungsweise in 10 bis 25 % der Fälle auf, wobei die Raten bei pädiatrischen Patienten höher sein sollen, und wird durch den Befund von Drainagevenen, die im Vergleich zu den Messungen vor dem Eingriff gleich groß sind, sowie durch unveränderte Weichteilmassen in Verbindung mit Spulen auf der Bildgebung belegt.2,6,14-15,25-28 Das Risiko einer Reperfusion durch Rekanalisation der embolisierten Läsion ist abhängig von der Angioarchitektur, dem Abstand zwischen Coil und Sack, der Anzahl der Coils und dem Durchmesser der zuführenden Arterie.1,21,27-28 In einer Studie von Kawai et al. wurde berichtet, dass die zeitaufgelöste MRT bei der Beurteilung des Restflusses empfindlicher und spezifischer ist als die unverstärkte CT und möglicherweise eine genauere Diagnose der Reperfusion während der Nachsorge liefert als die derzeitigen Bildgebungsmethoden.29

Für Patienten, bei denen sich die klinischen Merkmale und die radiologischen Befunde verschlechtern, wird eine weitere Untersuchung mittels pulmonaler Angiographie empfohlen, da dies Anzeichen für eine Rekanalisation oder die Entwicklung neuer Läsionen sein können.15,28

Ergebnisse bei Kindern

Obwohl bei der Mehrzahl der Patienten, die sich einer Embolisationstherapie unterziehen, über dauerhafte Verschlüsse berichtet wurde, haben sich erhöhte Raten von Durchgängigkeit, Rekanalisation und Entwicklung neuer Läsionen als Hindernisse bei der erfolgreichen Behandlung von PAVMs in der pädiatrischen Population erwiesen. Dies hat die Entwicklung von Leitlinien für die Diagnose und Behandlung von HHT bei pädiatrischen Patienten erschwert, und Expertengremien haben die Evidenz für ein Screening von Kindern als unzureichend erachtet.23 Insgesamt wurde berichtet, dass pädiatrische Patienten im Vergleich zu Erwachsenen eine viel geringere Rate an neurologischen Komplikationen aufgrund von PAVMs aufweisen, insbesondere bei Patienten ohne klinische Krankheitsmanifestationen.2,12,25,30 Da davon ausgegangen wird, dass die Läsionen während der Pubertät wachsen und die Reperfusionsrate aufgrund der Entwicklung sekundärer Versorgungsarterien in dieser Zeit höher sein kann, gibt es Empfehlungen, das Screening und die Behandlung von PAVMs bis nach der primären Wachstumsphase im Kindesalter zu verzögern.2 Obwohl dieser Ansatz möglicherweise weniger wiederkehrende Angiogramme und Interventionen ermöglicht, sind insgesamt mehr Forschungsarbeiten erforderlich, um die hämorrhagischen und neurologischen Ergebnisse einer verzögerten Intervention bei asymptomatischen und symptomatischen pädiatrischen HHT-Patienten zu bewerten.2

Ausrüstung

Amplatzer Vascular Plug (St. Jude Medical, St. Paul, MN)

Auskünfte

Die Autoren haben keine potenziellen Interessenkonflikte in Bezug auf die Forschung, Autorenschaft und/oder Veröffentlichung.

Einverständniserklärung

Die in diesem Videoartikel erwähnte Patientin und ihre Familie haben ihr Einverständnis gegeben, gefilmt zu werden, und sind sich bewusst, dass die Informationen und Bilder online veröffentlicht werden.

Besonderer Dank

Wir möchten unserer Patientin für ihren Beitrag zur medizinischen Ausbildung danken. Wir danken dem Lehrkörper und den Mitarbeitern von Yale New Haven Health für ihr Entgegenkommen und ihr Fachwissen während des Filmprozesses.

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