Analyse og sammenlignende evaluering af aortacalcium ved computertomografi og histopatologi hos patienter med aortastenose

1. Titel

   Analyse og komparativ evaluering af aorta-calcium ved computertomografi og histopatologi hos patienter med aortastenose.

2. Baggrund.

   Calcificeret aortaklapsygdom (CAVD) blev oprindeligt anset for at være en passiv degeneration af den ekstracellulære matrix (EM). Nylige undersøgelser har vist, at inden for udviklingen af ​​skademekanismen er der kompleksitet, og det er en aktiv (1) og degenerativ proces, hvor genetiske, miljømæssige og epigenetiske faser overlapper og interagerer, hvilket fører til hæmodynamiske ændringer i blodgennemstrømningen, endotel dysfunktion og metaboliske forstyrrelser, som føre til low-density lipoprotein kolesterolaflejringer i ME, hvor der samtidig er en underliggende infiltration af makrofager, oxidativt stress og frigivelse af pro-inflammatoriske cytokiner. (2) Men selv om der er flere teorier om skade, og nogle af dem tilskrives en mangfoldighed af oprindelse, såsom genetisk, medfødt, infektiøs og degenerativ. Endelig påvirker hjertets dynamiske og funktionelle påvirkning lige meget. Det fører til organisk forringelse, når AD når kliniske og ekkokardiografiske kriterier for sværhedsgrad, og den eneste terapeutiske mulighed er ændring eller udskiftning af aortaklappen.

   Deltagelse af billeddiagnostiske metoder såsom computertomografi omkring den pågældende aortaklappen gennem måling af aorta-calciumscore (AVC-CT) som en metode til at bestemme sværhedsgraden af ​​aortastenose (AS) i de tilfælde, hvor ekkokardiografiske målinger er modstridende , giver os mulighed for at se interessen i at definere dette problem gennem forskellige undersøgelsesvinkler (7). Ved AD er progressiv forkalkning den udløsende faktor, der også overvejende fører til obstruktion af aortaklap. (3) I øjeblikket kan en sådan forkalkning let kvantificeres ved hjælp af den samme optagelsesprotokol og Agatston-scoringsmetode, som bruges til en kalciumscanning i kranspulsåren og er særlig attraktiv, fordi den giver en vurdering af sværhedsgraden af ​​AD, som er uafhængig af geometrien og ventrikulær ejektionsfraktion. Fremskridt inden for CT CVA-måling er blevet påvist i det sidste årti og er tæt forbundet med hæmodynamiske målinger af moderat til svær AD i Doppler-ekkokardiografi, dog indtil for nylig signifikant overpositionering af calcium fra aortaklapområdet blandt patienter med hæmodynamisk svær AD og dem med ikke-svær AD gjorde det udfordrende at implementere i klinisk praksis.

   Denne udvikling har skabt betydelig interesse for brugen af ​​CT-CVA som en alternativ og komplementær vurdering af sværhedsgraden af ​​AD, især hos patienter med uoverensstemmende ekkokardiografiske fund. (11) Faktisk: 1) CVA er stærkt, men ikke-lineært forbundet med hæmodynamiske mål for sværhedsgrad ved moderat til svær AD (12). Bestemmelsen af ​​CVA kan således hjælpe med at skelne svær AD fra ikke-alvorlig AD hos patienter med uoverensstemmende fund målt ved ekkokardiografi, og 3) hos patienter med moderat til svær AD er CVA sandsynligvis også forbundet med hurtigere progression af AD og med overlevelse. Det skal dog nævnes, at analysen af ​​den serie ikke foretog justeringer af calcium målt i patienternes kranspulsåre. Selvom CVA-scoren er blevet anbefalet i European Society of Cardiology Guidelines for at bekræfte sværhedsgraden af ​​AD i følgende tilstande 1) patienter med lav venstre ventrikulær ejektionsfraktion (LVEF), gradient og lav flow, hvor dobutamin-stressekkokardiografi er inkonklusiv og 2) patienter med lav gradient AD og bevaret LVEF, og dette er endnu ikke en del af American Heart Association (AHA) og American College of Cardiology (ACC) retningslinjer (13).

   Så det er blevet foreslået, at klinisk anvendelighed skal etableres, så hvad er de næste skridt? Mens reproducerbarheden af ​​koronar calcium kvantificering med multidetektor CT er blevet testet for forskellige arbejdsstationsplatforme før, (14,15) er det samme ikke blevet gjort indtil videre for CVA kvantificering gennem variabilitet med standard Gold gennem den histopatologiske undersøgelse og bestemme variabiliteten af CVA-score målt ved CT ved at bestemme dets forhold gennem flow og gradientstatus for patienter med AD og definere hvilke implikationer der kan foreslås for patientens behandling(13,16)

3. Problemformulering.

   Der er en høj forekomst af aortaklapforkalkning hos patienter, der udsættes for klapændringer uanset årsagen (genetisk, medfødt eller degenerativ strukturel misdannelse). Tidlig identifikation af forkalkning hos disse patienter er kritisk, da de vil modtage en ventilændring, der sandsynligvis vil vende tilbage til dysfunktion, hvis der ikke er nogen historie om typen af ​​skade med eller uden forudgående klapforkalkning. I øjeblikket er der uenighed om det ideelle tidspunkt at påbegynde klapbehandling, da det ikke har været muligt at identificere de patienter, som vil udvikle signifikant klapforkalkning. Man ved dog lidt om forholdet mellem de nye billeddannelsesmetoder, der er lovende til at måle det, og dets korrelation med standardguld, det vil sige, hvad der er kvantificeret på det histopatologiske niveau.

   3.1. Begrundelse.

   Størrelsesgrad: Den globale prævalens af aortastenose er 0,3-0,5% og 2-7% i >65 år og af valvulær forkalkning. Ifølge dens definition og kriterier til klassificering af klapstenose vil op til 30 % kræve aortaklapændring på grund af ventilinsufficiens.

   Betydning: I de sidste to årtier er forekomsten af ​​aortaklapinsufficiens steget eksponentielt og har været forbundet med ugunstige resultater.

   Sårbarhed: I øjeblikket omfatter hjørnestenen i behandling af aortastenose forebyggelse og tidlig støttebehandling. Identifikationen af ​​forkalkning har ikke været helt klar, hverken gennem laboratorieparametre eller på vej med risikofaktorer, som er utilstrækkelige og sene. Tidlig opdagelse og intervention af forkalkning under sygdommen kan forbedre prognosen, hvis den opdages tidligt.

   Gennemførlighed: Undersøgelsen vil blive udført i de to afdelinger for Immunologi gennem Dr. Soto, som vil koordinere forskningen) (Kardiovaskulær medicin gennem Dr. Israel Pérez Torres, som vil evaluere forkalkning og histologiske ændringer i klapvævet) (Patologi gennem Dr. Aranda, som vil administrere og behandle klapprøverne) og billedafdelingen koordineret af Dr. Sergio Críales Vera, som vil kvantificere ventilens calcium). Alle afdelinger er anerkendt for deres omfattende deltagelse i forskning.

   Undersøgelsen af ​​patogenesen af ​​vedvarende betændelsesskader ved aortastenose i forhold til typen af ​​protese vil i fremtiden føre til at vurdere, om det er en faktor involveret i de tilbagevendende skader ved stenose, forkalkning og forringelse. I de sidste årtier i Mexico har den demografiske overgang øget antallet af mennesker over 65 år, den befolkning, hvor den væsentligste komplikation af ventildysfunktion er set. Men uanset alder og ætiologi er dette i øjeblikket en befolkningsgruppe med betydelig udvidelse og forventes at blive tredoblet i 2030. Denne inflammatoriske skade vil øge forekomsten af ​​aortastenose, og derfor vil flere patienter have behov for en ventiludskiftningsoperation.

   Vores institut er et nationalt referencehospital, der behandler et betydeligt antal patienter med aortastenose, bl.a. Af de ventiler, der implanteres, er en fjerdedel fremstillet på Instituttet. Derfor er evaluering af processer, der er stærkt relateret til ventildysfunktion, såsom forkalkning en prioritet og betragtes som et sundhedsproblem, der kræver forebyggelse.

   3.2. Forskningsspørgsmål.

   Vil kvantificeringen af ​​calcium ved hjælp af 4D computertomografimetoden hos patienter, der har gennemgået aortaklapoperationer, have en rimelig korrelation med den, der måles ved histopatologi, og vil den også gøre det muligt at foreslå det som en tidlig forudsigelse af dysfunktion?

4. Hypotese.

   Arbejdshypotese (H1): Den kvantificerbare vurdering af klapcalcium ved CT svarer til den, der måles ved histopatologi og forudsiger tidlig klapdysfunktion.

   Nulhypotese (H0): Den kvantificerbare vurdering af calcium ved CT-scanning er forskellig fra den, der måles ved histopatologi og forudsiger ikke tidlig klapdysfunktion.

5. Metodik.

   5.1. Studere design.

   Kohorte, observationel, komparativ og prospektiv undersøgelse.

   5.2.5. Eliminationskriterier.

   a) Ikke at have en tilstrækkelig prøve eller farvning af ventilvævet.

   5.3. Prøvestørrelse.

   Til beregning af stikprøvestørrelsen skal der foretages en bestemmelse af prøvestørrelsen (to haler) under hensyntagen til middelværdien og standardafvigelsen (SD) for de emner, der svarer til hver enkelt. Alle patienter, der opfylder inklusionskriterierne beskrevet ovenfor, skal tages i betragtning til evaluering i perioden 2017-2020.

   5.4. Dataindsamlingsteknik

   Dataindsamlingen vil blive opdelt i tre faser:

   Præ-kirurgisk:

   Når undersøgelsespopulationen er blevet identificeret, vil der blive gennemført en personlig samtale, formålet med undersøgelsen vil blive forklaret for patienten, og informeret samtykke vil blive indhentet. Forskellige ekkokardiografiske parametre vil blive indsamlet for hver patient (præ-kirurgisk ekkokardiogram). Undersøgelsen af ​​klappen, som efterspørges inden operationen, vil blive analyseret i en tomografiskanning, og det er denne, der skal bruges til at måle calcium.

   Efter operationen

   Ved at anvende prøven af ​​ventilvævet, der er opnået fra operationen, vil der blive anmodet om passende snit og pletter til måling af calcium.

   Ekkokardiografisk undersøgelse.

   Den udførte ekkokardiografiske undersøgelse vil blive revurderet af to ekspertekkokardiografer efter gældende anbefalinger.16 Philips iE33 xMATRIX (Philips, Andover Massachusetts) ultralydssystem med X5-1 transducer. Dimensionerne af venstre ventrikel vil blive kvantificeret i den lange parasternale akse; volumenet af venstre atrium og venstre ventrikel vil blive beregnet med Simpson-metoden. Aortaklaparealet vil blive estimeret med kontinuitetsligningen. Massen af ​​LV blev estimeret med Devereaux-metoden.17 De gennemsnitlige og maksimale transvalvulære aortagradienter vil blive opnået i den apikale projektion af tre eller fem kamre, hvor et passende kontinuerligt Doppler-spektrum og den højeste transaorta-hastighed blev opnået. Det pulmonale arterie systoliske tryk vil blive estimeret ved at tilføje det højre atrielle tryk til tricuspidal insufficiensgradienten.

   Evaluering af computertomografi.

   Undersøgelsen blev udført med en multidetektor med dobbelt energikilde på 256 snitdefinitioner Flash Medical Systems Forcheim Tyskland (128 x 2), der udfører prospektivt additiv i den bedste diastoliske fase (65-70 %), med 3 mm tykke rekonstruktioner og 3 mm afstand med Kernel B 35f filter og synsfelt tilpasset kun til hjertet. Billederne blev behandlet på en arbejdsstation (SmartScore af Syngo via, Waukeesha WI Electronics for Medicine. Resultaterne blev udtrykt i Agatston-enheder. Undersøgelsen er udført uden kontrastmiddel og med en stråling svarende til 1,0 mSv.

   Vævsevaluering

   Histologisk teknik.

   Et 5-mikron segment af aortaklappen, opnået ved kardiothoraxkirurgi, blev vasket i 0,9% NaCI i 30 sekunder umiddelbart efter, at vævene var fikseret ved nedsænkning i phosphatbuffer med 10% formalin (pH 7,4) i 24 timer. Histologiske snit af aortaklappen blev behandlet i overensstemmelse med konventionelle histologiske procedurer under anvendelse af Von Kossa-farvning. Teknikken er baseret på reaktionen af ​​sølvnitrat i nærvær af et reduktionsmiddel, sædvanligvis hydroquinon, hvilket resulterer i uopløseligt sølvfosfat, der kan ses under mikroskopet i sort. Histologiske snit blev analyseret ved hjælp af et Carl Zeiss lysmikroskop (Carl Zeiss, Vesttyskland, Tyskland) (model 63.300) udstyret med et Tucsen digitalkamera (9 megapixel) med TSview 7.1 software (Tucsen Imaging Technology Co., Ltd. Chuo, Japan, ved 25x forstørrelse. Mikrofotografierne blev analyseret ved densitometri ved brug af Sigma Scan Pro 5 Systat Software Inc. San Jose, Californien, CA, USA. Tæthedsværdier er udtrykt som pixelenheder.

6. Statistisk analyseplan.

Kategoriske variabler blev udtrykt som proportioner, kontinuerte variabler som gennemsnit med standardafvigelse eller median med interkvartilområde i henhold til fordelingen. Der vil blive foretaget sammenligninger for kategoriske variabler med Chi-square eller Fisher eksakte test og dimensionelle variabler med Student t eller Mann-Whitney U. Korrelationer med Pearsons r for kvantitative variable eller Spearmans rho for kvalitative variable. Relaterede prøver blev analyseret med ANOVA for gentagne målinger og Friedmans test i henhold til fordeling med post-hoc analyse for at identificere forskelle mellem grupper. Den diagnostiske testundersøgelse vil omfatte ROC-kurven til analyse af afskæringspunkter. P-værdien af ​​statistisk signifikans blev fastslået til at være mindre end 0,05 ved to-halede. Statistisk analyse blev udført med SPSS version 22-software (SPSS Inc. Chicago, Illinois).