D o s s i e r hartchirurgie
Trombo-embolische pulmonale arteriële hypertensie: een heel bijzondere pathologie
Wat is pulmonale hypertensie?
bezighoudt beter te verstaan.
Bij hypertensie denk je in eerste instantie aan de arteriële hypertensie uit de dagelijkse praktijk (“Dokter, neemt u a.u.b. even mijn bloeddruk?”). Die vorm van hypertensie betreft een globale toename van de arteriële druk in alle perifere arteriën. Het is bovendien een cardiovasculaire risicofactor. Bij pulmonale arteriële hypertensie gaat het echter om iets totaal anders, want enkel de longarteriën zijn aangetast. De longarteriën vormen een verbinding tussen de rechterhartventrikel en de longen en brengen het veneuze bloed uit de periferie van het lichaam naar de longen. Daar wordt dan koolstofdioxyde (afkomstig van de stofwisseling) uitgewisseld met zuurstof. Het bloed vloeit dan verder naar het linkerhart via de longvenen en bereikt via de linkerventrikel en het perifere arteriële systeem de diverse organen en weefsels. Daarna vloeit het terug naar het rechterhart via het veneuze systeem en begint er een nieuwe cyclus. In feite ligt de bloeddruk in de longarteriën veel lager dan in het perifere arteriële systeem. De weerstand die de rechterventrikel moet overbruggen om het bloed naar de longen te sturen ligt lager, en zijn spierwand is dan ook dunner dan die van de linkerventrikel, die een veel grotere arbeid moet leveren om het bloed naar het ganse lichaam te stuwen. Deze korte samenvatting over de bloedsomloop is zeker niet ongelegen om de pathologie die ons
Pulmonale arteriële hypertensie is al bij al een zeldzame aandoening. Epidemiologische gegevens wijzen op een prevalentie van 15 à 20 gevallen per miljoen inwoners. Vrouwen hebben er meer last van dan mannen (1,7 maal meer). De frequentiepiek ligt tussen 30 en 40 jaar. Recent verschenen er in de algemene pers artikels over pulmonale arteriële hypertensie, met als achtergrond het schandaal rond Mediator. Dit medicament dat vooral in Frankrijk werd verspreid voor de behandeling van diabetici met overgewicht (N.B. de Belgische overheid heeft de commercialisatie van dit medicament altijd geweigerd) bleek letsels te veroorzaken ter hoogte van de hartkleppen, en in zeldzame gevallen ook pulmonale arteriële hypertensie.
Wat is de oorzaak van pulmonale arteriële hypertensie? Soms is er een erfelijke voorbeschiktheid. Andere oorzaken omvatten medicaties (eetlustremmers, amfetamines, …) of longziekten die littekens veroorzaken die de longarteriën obstrueren. Deze aandoeningen betreffen ofwel enkel de longen (obstructieve chronische bronchitis) of treden op in het kader van een algemene aandoening (bijvoorbeeld een auto-immune aandoening zoals sclerodermie). Nog andere oorzaken zijn AIDSinfecties en obstructies van pulmonale arteriën door min of meer recente bloedklonters die niet 3 Ons Hart 43 • december 2014 •
opgelost werden via anticoagulatie na een acute embolie. In sommige gevallen is de oorzaak van pulmonale hypertensie onbekend. In feite omvat de term pulmonale hypertensie een hele reeks aandoeningen.
Wat voelt een patiënt met pulmonale hypertensie? De eerste symptomen zijn meestal ademhalingsmoeilijkheden (ademnood tijdens geringe tot matige inspanningen), abnormale vermoeidheid, een drukgevoel in de thorax dat toeneemt bij inspanning, malaise en draainissen, gezwollen benen (oedeem). Dit laatste kan een teken zijn van hartfalen. De geringe specificiteit van de symptomen leidt vaak tot een laattijdige diagnose.
DE BLOEDSOMLOOP
Uitgeademde lucht
Ingeademde lucht
Longblaasjes
Bloed verlaat alveolaire capillairen
Bloed vloeit naar alveolaire capillairen
Diagnose Het opsporen van pulmonale arteriële hypertensie berust onder meer op transthoracale cardiale echografie. Die onderzoekt het hart en de bloedcirculatie binnen het hart. Wanneer de echografie wijst op mogelijke pulmonale arteriële hypertensie, moet een rechterhartcatheterisatie worden uitgevoerd om de diagnose te bevestigen en het mechanisme te achterhalen dat aan de basis ligt van de pulmonale hypertensie. Bij dit onderzoek wordt via een grote vene in de arm, de lies of de hals een lange fijne buis (catheter) ingebracht. Die volgt dan de bloedstroom tot in de rechterhartholten, waar druk en debiet worden geëvalueerd.
Longaderen
Longslagader
Venen van grote bloedsomloop
Arteriën van grote bloedsomloop Hart
Bloed verlaat weefselcapillairen
Bloed vloeit naar weefselcapillairen
Evolutie en complicaties De natuurlijke evolutie van deze aandoening is zeer variabel van persoon tot persoon. Min of meer snel treedt er rechterventrikelinsufficiëntie op. De patiënt overlijdt na enkele maanden of na meerdere jaren later. Elke persoon is verschillend en de evolutie hangt af van de reactie op de behandeling: sommige personen blijven meerdere jaren stabiel, maar bij andere evolueert de ziekte sneller. 4 • Ons Hart 43• december 2014
Organen
Bij pulmonale arteriële hypertensie betekent de toename van de pulmonale arteriële druk een toename van de last voor de rechterventrikel, die hypertrofie ondergaat en uiteindelijk faalt.
Behandeling Er bestaat geen definitieve behandeling voor pulmonale arteriële hypertensie, behalve chirurgie, en wel in het bijzondere geval van de trombo-embolische pulmonale arteriële hypertensie, dat we verder zullen bespreken. Conventioneel gebruikt men medicatie die de vorming van bloedklonters verhindert (anticoagulantia), medicamenten die water afdrijven (diuretica) en ook zuurstoftherapie. Met deze middelen beperk je de nare effecten van pulmonale arteriële hypertensie, maar ze zijn geen echt specifieke behandeling. Recent werden andere medicamenten voorgesteld, met drie werkingsmechanismen die de obstructie van de longarteriën en de toename van de druk tegenwerken of stoppen: 1e type behandeling: prostacycline en aanverwante moleculen. Prostacycline verwijdt de pulmonale arteriën en verhindert de vorming van bloedklonters. 2e type behandeling : inhibitie van het enzym fosfodiësterase, met als gevolg dilatatie van de longarteriën en dus daling van de druk. 3e type behandeling: endotheline-receptor-antagonisten die bijdragen tot de dilatatie van de bloedvaten en de groei van spierweefsel in de longvaten verminderen. Die drie types van medicatie worden vaak samen gebruikt voor de behandeling van de patiënten die er het slechtst aan toe zijn. Ze werken op verschillende niveaus om de arbeid van het rechterhart te verbeteren. De ademnood daalt bij inspanning, maar het effect op de overleving is omstreden.
Wanneer de medicamenteuze behandeling faalt, blijft er een mogelijkheid: de transplantatie van beide longen of van het hart en de longen. Een dergelijke transplantatie vormt dus de laatste kans bij pulmonale arteriële hypertensie.
Wij hadden een gesprek met Dr. Vanden Eynden, hartchirurg in het Erasmus Hospitaal (ULB), die momenteel onderzoek doet naar trombo-embolische pulmonale hypertensie. Ons Hart. Kunt u ons enkele woorden uitleg geven over deze pathologie die één van de belangrijkste oorzaken is van pulmonale arteriële hypertensie? Dr. Vanden Eynden. Laten we eerst even de longembolen bespreken, want die zijn de oorzaak van post-embolische pulmonale hypertensie. Longembolen treden op wanneer het arteriële longcircuit partieel of volledig versperd wordt door één of meerdere bloedklonters. Die bloedklonters worden meestal gevormd in de diepe venen van de onderste ledematen. Soms komen ze los en stijgen ze op naar het hart, waar ze in de pulmonale arteriën terecht komen. Hoe verder je van het hart komt, hoe kleiner de diameter van de longarteriën: de klonters raken dus uiteindelijk geklemd. In functie van de ernst van de obstructie is de embolie minimaal (weinig ernstig, soms asymptomatisch) of massaal (levensbedreigend). In alle gevallen moet de patiënt worden gehospitaliseerd om adequate zorg te krijgen. In de meeste gevallen is longembolie dus het gevolg van een veneuze trombose, dat wil zeggen een bloedklonter die in een vene ontstaat. Een bloedklonter vormt zich wanneer het bloed te lang op dezelfde plaats blijft. Vrouwen die pas bevallen 5 Ons Hart 43 • december 2014 •
zijn, patiënten die een chirurgische ingreep hebben ondergaan of personen die lang in een vliegtuig zitten, hebben een verhoogd risico van longembolie. Kankerpatiënten hebben eveneens een verhoogd risico om die pathologie te ontwikkelen. Sommige erfelijke bloedstollingsziekten zijn eveneens mogelijke oorzaken.
O.H. Bestaat er een behandeling voor pulmonale arteriële hypertensie veroorzaakt door embolen? Dr. VdE. De meeste patiënten met trombo-embolische arteriële hypertensie, op voorwaarde dat de obstructie voldoende proximaal is, d.w.z. vlakbij het hart, kunnen genieten van een curatieve chirurgische behandeling via endarteriëctomie van de longarteriën. Dit is een complexe chirurgische ingreep met onderbreking van de bloedstroom en diepe hypothermie (de temperatuur van het lichaam daalt hierbij tot 18°, zodat hartstilstand gedurende 40 minuten mogelijk wordt), met als doel het pulmonale arteriële bed volledig te ontstoppen tot in de subsegmentale takken, met als resultaat een duidelijke vermindering van de pulmonale vasculaire weerstand en een normalisering van de respiratoire functie. Het is een curatieve ingreep met een definitief gunstig resultaat. Indien echter de obstructie distaal is, ter hoogte van arteriën die verder afgelegen zijn van het hart en een kleinere diameter hebben, dan wordt de ingreep veel riskanter en soms onmogelijk.
O.H. Het gaat om een zware ingreep, en dus zijn er problemen mogelijk? Dr. VdE. Enerzijds heb je de problemen in verband met de chirurgische techniek die nu vrij goed oppunt is gesteld, 6 • Ons Hart 43• december 2014
maar anderzijds heb je als belangrijkste probleem de goede indicatiestelling, met andere woorden het bepalen welke patiënten in aanmerking komen voor deze ingreep en welke niet. Soms is de ingreep gecontra-indiceerd en dus niet enkel zinloos maar ook gevaarlijk. Het onderzoek dat ik momenteel doe (met steun van het Fonds voor Hartchirurgie, waarvoor mijn dank) heeft precies betrekking op het verfijnen van de diagnose en de juiste indicatie, met als hamvraag: waar situeert zich en hoe uitgebreid is de obstructie van de pulmonale arteriën die aan de oorzaak ligt van de hypertensie? Het antwoord op die vraag bepaalt de haalbaarheid en de kans op succes van de chirurgische ingreep.
O.H. Kunt u ons uitleg geven over uw onderzoek, de gebruikte methode, het uiteindelijke doel … uiteraard in bewoordingen die vatbaar zijn voor onze lezers? De vraag die zich precies stelt, is dus niet de graad van weerstand, maar de lokalisatie ervan in het arterieel longpatroon, want daarvan hangt het succes of het falen van de chirurgische ingreep af. Ik denk dat je het probleem in zekere zin in achterwaartse richting kunt aanpakken. Als je weet waar de weerstand is, kan je de curven en de metingen onderzoeken en kijken of ze gecorreleerd zijn met de lokalisatie van de hindernis die aan de oorsprong ligt van de pulmonale arteriële hypertensie. Om dit obstakel precies te lokaliseren, heb ik een experimenteel model opgesteld bij dieren (konijnen) gebaseerd op het gebruik van gekalibreerde knikkers, die ik ingespoten heb in de pulmonale arteriële vertakkingen. In functie van het kaliber van die knikkers die geblokkeerd zitten volgens de diameter
van de arteriën, kan ik bepalen waar zich de weerstand bevindt in de pulmonale arteriële vertakkingen. Dit is een beetje analoog met het verband dat elke elektricien kent tussen spanning en weerstand: met beide gegevens kan je het aantal ampère bepalen. Dit alles zou relatief simpel zijn als je de pulmonale arteriële vertakkingen zou kunnen herleiden tot een starre buis met vaste diameter en het hart tot een continue fluxgenerator. Als dat het geval was, zouden we geconfronteerd zijn met een probleem van vloeistoffenmechanica zoals gespecialiseerde ingenieurs die kennen bij problemen van waterdistributie. Maar de situatie is veel complexer: de pulmonale arteriële vertakkingen zijn geen buizen met vaste doormeter, maar wel een reeks vertakkingen waar bij elke vertakking de diameter vermindert maar in totaal de doormeteroppervlakte toeneemt. Anderzijds zijn arteriën geen starre buizen maar elastische leidingen waarvan de eigenschappen variëren in functie van de druk. En aangezien de flux niet continu is maar pulsatiel in functie van de samentrekkingen van de hartspier, is de druk niet continu en verandert de elasticiteit tijdens de cyclus. De gepulseerde flux en de elasticiteit van de arteriële vertakkingen impliceren dat de drukveranderingen niet ogenblikkelijk zijn, maar zich verspreiden als golven. Aangezien er vertakkingen zijn bij elke deling van de arteriën die hoe langer hoe kleiner worden (het worden capillairen, waarbij gasuitwisselingen plaatsvinden in de longalveolen), zijn er weerkaatsingen van de golven, die op hun beurt de druk wijzigen en retroactief de wijze wijzigen waarop het hart het bloed uitstoot, en vandaar een wijziging van de bloedflux. We hebben dus te maken met diverse met elkaar
verwoven parameters. Voor het verkrijgen van metingen en het interpreteren ervan temidden van al die complexe wisselwerkingen, moet je beschikken over gesofisticeerd materiaal (millimetrische catheters registreren drukvariaties meer dan 1000 maal per seconde), bijzondere wiskundige en informatica-bewerkingen, chirurgische montages en anesthesiologische monitoring. Daarna moet je, op basis van de metingen, een wiskundig model opstellen dat de biologische realiteit weerspiegelt, en het toepassen op toestanden in de humane kliniek. Dit is dus een beetje ingewikkelder dan gewone waterdistributie …
O.H. We kunnen dus besluiten dat het hier om gesofisticeerd onderzoek gaat, dat meerdere disciplines omvat: geneeskunde, biologie, biofysica, medical engineering en informatica. Origineel is wel dat u door associatie van die diverse disciplines in dit model alle parameters van de bloedstroom integreert in functie van het obstakel gevormd door het trombo-embolische letsel, om zo de resultaten van de chirurgische ingreep en de prognose van de patiënten beter te voorspellen. Het gaat hier dus niet om puur academisch onderzoek, want er zijn directe gevolgen mee gemoeid voor de behandelingstrategie van trombo-embolische pumonale hypertensie. Dokter Pierre Stenier journalist
7 Ons Hart 43 • december 2014 •
