Vurdering af risiko ved thoraxaortopati ved brug af 18F-natriumfluorid (AoRTAS)

Bikuspidal aortaklap, sammen med andre medfødte tilstande, der påvirker aortavæggen, er blevet forbundet med tab af elastiske fibre, fald i størrelsen af ​​elastiske lameller, øget kollagenaflejring og tab af glat muskulatur sammenlignet med raske kontroller ved både lysmikroskopi og elektronmikroskopi. Yderligere viste analyse af stedspecifikke områder af den ascenderende aorta ved hjælp af biopsiprøver signifikante forskelle i apoptosehastigheden og overlevelse af glatte muskelceller, hvilket favoriserer den mindre krumning frem for den større krumning af aorta (området med større vægforskydningsspænding).

Undersøgelser til dato tyder på karvægsmikrokalcifikation (læsioner <50μm) er en dynamisk markør for denne karvægspatologi: slutproduktet af en patologisk proces, der involverer karvægsbetændelse, apoptose og nekrose af mediale glatte muskelceller og efterfølgende nedbrydning af elastiske fibre. Granulær medial calcinose, aflejringen af ​​mikroforkalkning i det mediale lag af resekeret aortavæv, er blevet anerkendt som et væsentligt træk ved bicuspid aortaklaprelateret aortopati sammenlignet med aortaprøver taget fra patienter med tricuspidklapper.

Nylig histologisk analyse af humane og murine Marfan-aorta viste elastinbrud, der samlokaliserede med områder med mikrokalcificering i aortamedier. Ydermere var områderne med elastinbrud signifikant korreleret til nedsat udspilbarhed og øget aortadiameter. Endelig demonstrerede gruppen en elastinreceptorkompleks-ERK1/2-ALP-medieret mekanisme til øget mikrokalcifikationsaflejring. Selvom de er fokuseret på Marfans syndrom, er disse resultater relevante for bicuspid aortaklaprelateret aortopati, da de antyder, at mikrokalcifikation er forbundet med elastisk fibernedbrydning, en foreslået mekanisme for dannelse af bicuspid aortaklapaneurisme i områder med høj vægforskydningsspænding. Evnen til at påvise og kvantificere aortamikrokalcifikation, både ex vivo og non-invasivt in vivo hos patienter med bicuspid aortaklaprelateret aortopati, ville være et vigtigt skridt i at forbedre vores viden om den patologiske proces, der understøtter denne tilstand.

Positron-emissionstomografi (PET) anvender en radiotracer, som giver funktionel information om væv på cellulært eller molekylært niveau. På grund af dens begrænsede rumlige opløsning kombineres PET-billeder med computertomografi (CT) eller magnetisk resonansbilleddannelse (MRI), så de funktionelle PET-billeder kan samregistreres med de detaljerede anatomiske og strukturelle billeder, som CT eller MRI giver. Mens CT eller MR alene er blevet brugt i en lang række hjerte-kar-sygdomme og kan identificere større områder med makrokalcifikation (>200 μm), er PET/CT ved hjælp af 18F-natriumfluorid blevet brugt til at identificere karvægsmikrokalcifikation (forkalkningslæsioner <50 μm) ), som ikke kan påvises på CT eller MR. 18F-natriumfluorid er blevet omfattende valideret som en radiotracer af mikrokalcifikation ved hjælp af elektronmikroskopi, immunhistokemisk analyse, farmakodynamiske koncentration-responskurver og ex vivo og in vivo mikro-PET/CT på karvægssektioner. 18F-natriumfluorid-optagelse medieres gennem udveksling af fluoridioner med hydroxylgrupper af hydroxyapatit, hovedbestanddelen af ​​karvægsforkalkning. Positron-emissionstomografi under anvendelse af 18F-natriumfluorid har vist betydeligt lovende som identifikation af aktiv karvægspatologi i en række kardiovaskulære sygdomme, herunder carotis-, koronar-, aortaklap- og abdominal aortaaneurismesygdom. Brugen af ​​18F-natriumfluorid PET-billeddannelse i thoraxaortaaneurismer er ny.

Der er en sammenhæng mellem områder med høj vægspænding og intimal riveplacering. Ydermere har aneurysmalt aortavæv vist sig at have reduceret delamineringsstyrke i både langsgående og periferiske dimensioner: beviser for en involvering af hæmodynamiske effekter på udfældende dissektion. Tidsløst 3D-blodflow fanget på MRI, også kendt som 4D-flow MRI, er et udviklende forskningsværktøj, som ikke-invasivt fanger patientspecifik regionaliseret blodgennemstrømning og hastighed, hvilket muliggør beregning af aortavæggens sheer stress, og er blevet brugt til at studere bikuspidal aortaklaprelateret aortopati. En undersøgelse, der parrer præoperativ 4D-flow MRI og postoperative biopsier af aortavæv har vist et fald i elastin på steder med høj aortavægsstress, hvilket tyder på en sammenhæng mellem hæmodynamik og den strukturelle sammensætning af den aneurysmale aortavæg. Evnen til at påvise en patologisk proces forbundet med aneurysmal svaghed kunne være et vigtigt skridt til bedre at identificere højrisikolæsioner.