Trigger und Substrat des Vorhofflimmerns

Das atriale Remodeling ist eine Folge der atrialen Kardiomyopathie,

• die auf der Grundlage von Risikofaktoren, Komorbiditäten und genetischen Faktoren entsteht.

In remodelierten Vorhöfen entwickeln sich elektrische Veränderungen, die das Substrat für Vorhofflimmern (VHF) bilden.

Elektrische Veränderungen entstehen vor allem an Übergangsstellen zwischen unterschiedlichen anatomischen Strukturen:

• Am häufigsten an den Ostien (Antrum) der Pulmonalvenen, wo die Pulmonalvenen in den linken Vorhof einmünden.
• Dabei handelt es sich um myokardiale Sleeves, die sich 1–4 cm in die Pulmonalvenen hinein erstrecken.
• Dies entspricht Vorhofmyokard, das sich durch die Ostien in das Innere der Pulmonalvenen fortsetzt.

Eine Episode von VHF erfordert für Initiierung und Aufrechterhaltung zwei Komponenten:

• Trigger – initiiert die Episode von VHF.
• Substrat – hält die Episode von VHF aufrecht.

Trigger

• Eine fokal elektrisch remodelierte Region in den Vorhöfen, am häufigsten an den Pulmonalvenenostien lokalisiert.
• Foci generieren elektrische Impulse und führen zu atrialen Arrhythmien (Vorhofextrasystolen, Salven, Vorhoftachykardie <30 s).
• Vorhofextrasystolen sind am häufigsten.
• Vorhofextrasystolen aus diesen Foci können isoliert auftreten oder in Salven (3–5 Extrasystolen).
• Diese Vorhofextrasystolen können VHF auslösen, sofern ein geeignetes Substrat vorhanden ist.

Substrat

• Eine elektrisch remodelierte Region in den Vorhöfen, am häufigsten im Bereich der Pulmonalvenenostien lokalisiert.
• Das Substrat ≠ der Trigger, auch wenn beide in unmittelbarer Nähe lokalisiert sein können.
• Das Substrat generiert keine spontanen Vorhofextrasystolen.
• Das Substrat wird durch elektrische Aktivität aus den Foci (Vorhofextrasystolen) aktiviert.
• Nach Aktivierung beginnt das Substrat, elektrische Impulse mit einer Frequenz von 300–600/min zu generieren, im EKG sichtbar als Episode von VHF.

Initiierung und Dauer einer VHF-Episode hängen von der komplexen Interaktion zwischen Trigger, Substrat und autonomer Modulation ab.

• Je fortgeschrittener das Substrat, desto geringer muss der Trigger sein.

Welche Vorhofextrasystole oder Salve das Substrat aktiviert und wie lange die VHF-Episode anhält, ist äußerst variabel. Dies hängt vor allem ab von:

• Ausmaß und Lokalisation des atrialen Substrats (Fibrose, Dilatation des linken Vorhofs).
• Elektrophysiologischen Eigenschaften des Vorhofmyokards (Refraktärzeit, Leitungsgeschwindigkeit).
• Charakteristika des Triggers (Kopplungsintervall, isolierte Extrasystole vs. Salve vs. Vorhoftachykardie <30 s).
• Autonomem Nervensystem (vagaler vs. sympathischer Tonus).
• Aktuellem hämodynamischem Status.
• Reversiblen auslösenden Faktoren.
• Stadium des VHF.

Beim paroxysmalen VHF dominiert der Trigger

• In frühen Stadien ist VHF überwiegend triggerabhängig,
• Episoden werden durch fokale ektopische Aktivität initiiert, meist aus den Pulmonalvenen,
• während das Vorhofmyokard relativ erhalten ist.

Beim persistierenden VHF dominiert das Substrat

• In fortgeschrittenen Stadien überwiegt das pathologisch remodelierte atriale Substrat,
• gekennzeichnet durch fibrotisches Remodeling und heterogene Leitung,
• wodurch VHF langfristig mit minimalem Trigger, z. B. einer einzelnen Extrasystole, aufrechterhalten wird.

Trigger und Substrat

• können in derselben anatomischen Region lokalisiert sein, in unmittelbarer Nähe, z. B. im Bereich der Pulmonalvenenostien im linken Vorhof.
• Alternativ können Trigger und Substrat in unterschiedlichen Regionen lokalisiert sein, z. B. der Trigger im linken Vorhofohr und das Substrat an der Hinterwand des linken Vorhofs.

VHF beginnt als paroxysmales VHF; Episoden terminieren in der Regel spontan innerhalb von 24 Stunden.

• Dauer und Frequenz der VHF-Episoden sind äußerst variabel.
• Einige Patientinnen und Patienten haben einmal monatlich Episoden von 2 Stunden Dauer, andere alle zwei Tage Episoden von bis zu 5 Stunden.
• Das Risiko der Progression von paroxysmalem zu persistierendem VHF beträgt 5–15 % pro Jahr.

90 % des paroxysmalen VHF haben ihren Trigger (meist auch das Substrat) im Bereich der Pulmonalvenenostien.

90 % des paroxysmalen VHF weisen einen Trigger, häufig in Kombination mit einem Substrat, im Bereich der Pulmonalvenenostien auf.

• Die oberen Pulmonalvenen besitzen ausgedehntere myokardiale Sleeves.
• Das Vorhofmyokard setzt sich kontinuierlich entlang der Wand der Pulmonalvenen fort.
• Ektopische, triggergetriebene elektrische Aktivität ist typischerweise 2–4 cm von den Pulmonalvenenostien entfernt lokalisiert.

Anatomische Varianten der Pulmonalvenen sind häufig und stellen einen wichtigen Faktor bei der Planung einer VHF-Ablation dar.

• Sie beeinflussen die Lokalisation arrhythmogener Trigger, das Ausmaß myokardialer Sleeves und die Technik der Pulmonalvenenisolation.
• Das Vorliegen gemeinsamer Stämme, akzessorischer Venen oder früher Bifurkationen erhöht das Risiko einer unvollständigen Isolation und eines VHF-Rezidivs.
• Vor einer Ablation wird eine anatomische Bildgebung mittels CT oder MR-Angiographie des linken Vorhofs und der Pulmonalvenen empfohlen.

Trigger und Substrat

• können in derselben anatomischen Region lokalisiert sein, in unmittelbarer Nähe, z. B. in den Pulmonalvenenostien im linken Vorhof.
• Alternativ können Trigger und Substrat in unterschiedlichen Regionen lokalisiert sein, z. B. der Trigger im linken Vorhofohr und das Substrat an der Hinterwand des linken Vorhofs.