Analýza a komparativní hodnocení aortálního vápníku pomocí počítačové tomografie a histopatologie u pacientů s aortální stenózou

1. Titul

   Analýza a srovnávací hodnocení aortálního vápníku pomocí počítačové tomografie a histopatologie u pacientů s aortální stenózou.

2. Pozadí.

   Kalcifikované onemocnění aortální chlopně (CAVD) bylo zpočátku považováno za pasivní degeneraci extracelulární matrix (EM). Nedávné studie ukázaly, že ve vývoji mechanismu poškození je složitost a jedná se o aktivní (1) a degenerativní proces, kde se genetické, environmentální a epigenetické fáze překrývají a vzájemně ovlivňují, což vede k hemodynamickým změnám v průtoku krve, endoteliální dysfunkci a metabolickým poruchám, které vést k depozitům lipoproteinového cholesterolu s nízkou hustotou v ME, kde současně dochází k infiltraci makrofágů, oxidačnímu stresu a uvolňování prozánětlivých cytokinů. (2) Ačkoli existuje několik teorií poškození a některé z nich jsou připisovány rozmanitosti původu, jako je genetický, vrozený, infekční a degenerativní. A konečně, dynamický a funkční dopad srdce ovlivňuje stejnou měrou. Vede k organickému zhoršení, když AD dosáhne klinických a echokardiografických kritérií závažnosti, a jedinou terapeutickou možností je změna nebo náhrada aortální chlopně.

   Účast zobrazovacích metod, jako je počítačová tomografie, týkající se aortální chlopně prostřednictvím měření aortálního kalciového skóre (AVC-CT) jako metody k určení závažnosti aortální stenózy (AS) v těch případech, kdy jsou echokardiografická měření konfliktní , nám umožňuje vidět zájem o definování tohoto problému prostřednictvím různých úhlů zkoumání (7). U AD je progresivní kalcifikace spouštěcím faktorem, který také převážně vede k obstrukci aortální chlopně. (3) V současné době lze takovou kalcifikaci snadno kvantifikovat pomocí stejného akvizičního protokolu a Agatstonovy skórovací metody, jaké se používají pro sken vápníku v koronární arterii, a je obzvláště atraktivní, protože poskytuje posouzení závažnosti AD, které je nezávislé na geometrii a ventrikulární ejekční frakce. Pokroky v oblasti měření CT CVA byly prokázány v posledním desetiletí a jsou úzce spojeny s hemodynamickými měřeními středně těžké až těžké AD v dopplerovské echokardiografii, nicméně donedávna docházelo k významnému přemístění vápníku z oblasti aortální chlopně u pacientů s u hemodynamicky těžké AD au pacientů s nezávažnou AD bylo náročné zavést do klinické praxe.

   Tento vývoj vyvolal značný zájem o použití CT-CVA jako alternativního a doplňkového hodnocení závažnosti AD, zejména u pacientů s nesouhlasnými echokardiografickými nálezy. (11) Ve skutečnosti: 1) CVA je silně, ale nelineárně spojena s hemodynamickými měřítky závažnosti u středně těžké až těžké AD (12). Stanovení CVA tedy může pomoci odlišit těžkou AD od nezávažné AD u pacientů s nesouhlasnými nálezy měřenými echokardiografií a 3) u pacientů se středně těžkou až těžkou AD je CVA pravděpodobně také spojena s rychlejší progresí AD as přežitím. Je však třeba zmínit, že analýza této série neprovedla úpravy vápníku naměřeného v koronární tepně pacientů. Přestože skóre CVA bylo doporučeno v doporučeních Evropské kardiologické společnosti k potvrzení závažnosti AD u následujících stavů: 1) pacienti s nízkou ejekční frakcí levé komory (LVEF), gradientem a nízkým průtokem, u kterých je dobutaminová zátěžová echokardiografie neprůkazná a 2) pacienti s AD s nízkým gradientem a zachovanou LVEF, což ještě není součástí doporučení American Heart Association (AHA) a American College of Cardiology (ACC) (13).

   Bylo tedy navrženo, že by měla být stanovena klinická použitelnost, jaké jsou tedy další kroky? Zatímco reprodukovatelnost kvantifikace koronárního vápníku pomocí multidetektorového CT byla již dříve testována pro různé platformy pracovních stanic (14,15), totéž dosud nebylo provedeno pro kvantifikaci CVA prostřednictvím variability se standardním zlatem prostřednictvím histopatologické studie a stanovení variability CVA skóre měřené pomocí CT stanovením jeho vztahu prostřednictvím průtoku a stavu gradientu pacientů s AD a definováním toho, jaké důsledky lze navrhnout pro léčbu pacienta(13,16).

3. Problémové prohlášení.

   Existuje vysoká prevalence kalcifikace aortální chlopně u pacientů, kteří jsou vystaveni změně chlopně bez ohledu na příčinu (genetická, vrozená nebo degenerativní strukturální malformace). Včasná identifikace kalcifikace u těchto pacientů je zásadní, protože u nich dojde ke změně chlopně, která se pravděpodobně vrátí k dysfunkci, pokud není v anamnéze typ poškození s předchozí kalcifikací chlopně nebo bez ní. V současné době se vedou polemiky o ideální době pro zahájení terapie chlopní, protože nebylo možné identifikovat ty pacienty, u kterých dojde k významné kalcifikaci chlopně. Málo se však ví o vztahu mezi novými zobrazovacími metodami, které jsou pro jeho měření perspektivní, a jeho korelací se standardním zlatem, tedy tím, co je kvantifikováno na histopatologické úrovni.

   3.1. Odůvodnění.

   Velikost: Globální prevalence aortální stenózy je 0,3-0,5 % a 2-7 % po >65 letech a valvulární kalcifikace. Podle jeho definice a kritérií pro klasifikaci stenózy chlopně bude až 30 % vyžadovat změnu aortální chlopně v důsledku chlopňové nedostatečnosti.

   Význam: V posledních dvou desetiletích výskyt insuficience aortální chlopně exponenciálně vzrostl a byl spojen s nepříznivými výsledky.

   Zranitelnost: V současné době je základním kamenem léčby aortální stenózy prevence a léčba včasné podpory. Identifikace kalcifikace není zcela jasná ani pomocí laboratorních parametrů, ani s ohledem na rizikové faktory, které jsou nedostatečné a pozdní. Včasná detekce a intervence kalcifikace během onemocnění může zlepšit prognózu, pokud je včas rozpoznána.

   Proveditelnost: Studie bude provedena na dvou odděleních imunologie prostřednictvím Dr. Soto, který bude koordinovat výzkum) (Kardiovaskulární medicína prostřednictvím Dr. Israele Péreze Torrese, který bude hodnotit kalcifikaci a histologické změny ve chlopňové tkáni) (Patologie prostřednictvím Dr. Aranda, který bude spravovat a ošetřovat vzorky chlopně) a obrazové oddělení koordinované Dr. Sergio Críales Vera, které bude kvantifikovat vápník z chlopně). Všechna oddělení jsou uznávána za svou rozsáhlou účast na výzkumu.

   Studium patogeneze perzistujícího zánětlivého poškození u aortální stenózy ve vztahu k typu protézy povede v budoucnu k posouzení, zda jde o faktor podílející se na recidivujícím poškození stenózy, kalcifikace a deteriorace. V posledních desetiletích v Mexiku demografický přechod zvýšil počet lidí starších 65 let, což je populace, ve které byla pozorována nejvýznamnější komplikace chlopenní dysfunkce. Bez ohledu na věk a etiologii se však v současnosti jedná o skupinu populace s výrazným rozšířením a očekává se, že se do roku 2030 ztrojnásobí. Toto zánětlivé poškození zvýší prevalenci aortální stenózy, a proto bude více pacientů vyžadovat operaci náhrady chlopně.

   Náš ústav je národní referenční nemocnicí, která mimo jiné pečuje o významný počet pacientů s aortální stenózou. Z chlopní, které se implantují, je čtvrtina vyrobena v ústavu. Proto je hodnocení procesů vysoce souvisejících s dysfunkcí chlopní, jako je kalcifikace, prioritou a je považováno za zdravotní problém, který vyžaduje prevenci.

   3.2. Výzkumná otázka.

   Bude u pacientů, kteří podstoupili operaci aortální chlopně, kvantifikace vápníku metodou 4D počítačové tomografie přiměřenou korelaci s tím, co bylo naměřeno histopatologií, a umožní to také navrhnout ji jako časný prediktor dysfunkce?

4. Hypotéza.

   Pracovní hypotéza (H1): Kvantifikovatelné stanovení vápníku chlopně pomocí CT je podobné tomu, které bylo naměřeno histopatologií, a predikuje časnou dysfunkci chlopní.

   Nulová hypotéza (H0): Kvantifikovatelné stanovení vápníku pomocí CT skenu se liší od stanovení naměřeného histopatologií a nepředpovídá časnou dysfunkci chlopně.

5. Metodologie.

   5.1. Studovat design.

   Kohortová, observační, srovnávací a prospektivní studie.

   5.2.5. Eliminační kritéria.

   a) Nemá adekvátní vzorek nebo zabarvení tkáně chlopně.

   5.3. Velikost vzorku.

   Pro výpočet velikosti výběrového souboru se provede určení velikosti výběrového souboru (dvoustranné) s přihlédnutím ke střední hodnotě a směrodatné odchylce (SD) položek odpovídajících každé z nich. Všichni pacienti, kteří splňují výše popsaná kritéria pro zařazení, budou zvažováni pro hodnocení v období 2017–2020.

   5.4. Technika sběru dat

   Sběr dat bude rozdělen do tří fází:

   Před operací:

   Jakmile bude studovaná populace identifikována, bude proveden osobní rozhovor, pacientovi bude vysvětlen cíl studie a bude získán informovaný souhlas. U každého pacienta budou shromážděny různé echokardiografické parametry (předoperační echokardiogram). Studie chlopně, která je požadována před operací, bude analyzována na tomografickém skenu, a to je ten, který bude použit k měření vápníku.

   Pooperační

   S využitím vzorku tkáně chlopně získaného z chirurgického zákroku budou požadovány vhodné řezy a skvrny pro měření vápníku.

   Echokardiografická studie.

   Provedená echokardiografická studie bude přehodnocena dvěma odborníky na echokardiografii podle současných doporučení.16 Ultrazvukový systém Philips iE33 xMATRIX (Philips, Andover Massachusetts) s převodníkem X5-1. Rozměry levé komory budou kvantifikovány v dlouhé parasternální ose; objemy levé síně a levé komory budou vypočteny pomocí Simpsonovy metody. Plocha aortální chlopně bude odhadnuta pomocí rovnice kontinuity. Hmotnost LV byla odhadnuta metodou Devereaux.17 Střední a maximální transvalvulární aortální gradienty budou získány v apikální projekci tří nebo pěti komor, kde bylo získáno vhodné spojité dopplerovské spektrum a nejvyšší transaortální rychlost. Systolický tlak v plicnici bude odhadnut přidáním tlaku v pravé síni ke gradientu trikuspidální insuficience.

   Vyhodnocení počítačovou tomografií.

   Studie byla provedena s multidetektorem s dvojitým zdrojem energie s definicí 256 řezů Flash Medical Systems Forcheim Německo (128 x 2), provádějícím prospektivní aditivum v nejlepší diastolické fázi (65-70 %), s 3 mm silnými rekonstrukcemi a 3 mm rozestupem s Filtr Kernel B 35f a zorné pole přizpůsobené pouze srdci. Snímky byly zpracovány na pracovní stanici (SmartScore od Syngo via, Waukeesha WI Electronics for Medicine. Výsledky byly vyjádřeny v jednotkách Agatston. Studie byla provedena bez kontrastní látky a se zářením ekvivalentním 1,0 mSv.

   Hodnocení tkání

   Histologická technika.

   5mikronový segment aortální chlopně získaný kardiotorakální chirurgií byl promýván v 0,9% NaCl po dobu 30 sekund ihned poté, co byly tkáně fixovány ponořením do fosfátového pufru s 10% formalínem (pH 7,4) po dobu 24 hodin. Histologické řezy aortální chlopně byly zpracovány podle konvenčních histologických postupů za použití Von Kossy barvení. Tato technika je založena na reakci dusičnanu stříbrného v přítomnosti redukčního činidla, obvykle hydrochinonu, což vede k nerozpustnému fosforečnanu stříbrnému, který lze vidět pod mikroskopem černě. Histologické řezy byly analyzovány pomocí světelného mikroskopu Carl Zeiss (Carl Zeiss, Západní Německo, Německo) (model 63 300) vybaveného digitálním fotoaparátem Tucsen (9 megapixelů) se softwarem TSview 7.1 (Tucsen Imaging Technology Co., Ltd. Chuo, Japonsko, při 25násobném zvětšení. Mikrofotografie byly analyzovány denzitometrií za použití Sigma Scan Pro 5 Systat Software Inc. San Jose, Kalifornie, CA, USA. Hodnoty hustoty jsou vyjádřeny jako jednotky pixelů.

6. Plán statistické analýzy.

Kategoriální proměnné byly vyjádřeny jako proporce, spojité proměnné jako průměr se směrodatnou odchylkou nebo medián s interkvartilním rozmezím podle rozdělení. Srovnání bude provedeno pro kategorické proměnné s Chí-kvadrát nebo Fisherovým exaktním testem a rozměrové proměnné se Studentovým t nebo Mann-Whitney U. Korelace s Pearsonovým r pro kvantitativní proměnné nebo Spearmanovým rho pro kvalitativní proměnné. Související vzorky byly analyzovány pomocí ANOVA pro opakovaná měření a Friedmanovým testem podle distribuce s post-hoc analýzou k identifikaci rozdílů mezi skupinami. Studie diagnostického testu bude zahrnovat ROC křivku pro analýzu hraničních bodů. Bylo zjištěno, že p-hodnota statistické významnosti je menší než 0,05 při dvoustranném. Statistická analýza byla provedena pomocí softwaru SPSS verze 22 (SPSS Inc. Chicago, Illinois).