Bewertung der Aortensteifigkeit als prognostischer Indikator der Aortendilatation bei Patienten mit bikuspider Aortenklappe durch multimodale Bildgebung (IRM-BAO)

Hintergrund Die bikuspide Aortenklappe (BAV) ist der häufigste angeborene Herzfehler mit einer Prävalenz von etwa 1 bis 2 % der Allgemeinbevölkerung. Es wird durch das Vorhandensein von zwei funktionellen Höckern mit weniger als drei parallelen Appositionszonen zwischen den Höckern definiert. Die Morphologie dieser anderen Klappe ist mit einem Spektrum von Klappen- (Aortenstenose und -insuffizienz) und Aortenkomplikationen (Aneurysma und Dissektion) verbunden. Tatsächlich ist die Klappenanomalie mit Veränderungen des Aortenbogens mit einer Zunahme des Auftretens von aufsteigendem Aortenaneurysma verbunden, das nicht mit einer Klappenfunktionsstörung zusammenhängt. Die Mechanismen, die für die Aortenbeteiligung verantwortlich sind, sind noch unvollständig verstanden, kombinieren jedoch in unterschiedlichen Anteilen eine konstitutionelle Fragilität (verbunden mit einem gemeinsamen embryologischen Ursprung der Aortenklappe und des Aortenbogens) und die hämodynamischen Modifikationen, die durch die spezifische Morphologie von BAV erzeugt werden.

Die aktuelle Risikovorhersage der Aneurysmaentwicklung wird derzeit nur mit dem aufsteigenden Aortendurchmesser durchgeführt, der mit der Vorgeschichte der Aortenstenose und der familiären Vorgeschichte der Dissektion verbunden ist. Darüber hinaus kann nach alleinigem Aortenklappenersatz eine Aortendilatation auftreten, die einen zweiten Eingriff mit einem höheren Operationsrisiko erforderlich macht. Die Verbesserung der Aortopathie-Bewertung ist daher ein Hauptanliegen bei der Bewertung des BAV-Patienten.

Studien zu den biomechanischen Eigenschaften der BAV-Aortenwand konvergieren in Richtung einer Zunahme der arteriellen Steifigkeit sowie bei anderen Elastopathien wie der Marfan-Krankheit. So sind Messungen der Aortendehnbarkeit in der transthorakalen Echokardiographie (TTE) oder MRT oder die Messung der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) bei BAV im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung signifikant unterschiedlich. Keine prospektive Studie hat jedoch die prognostische Rolle dieser morphologischen Biomarker bei der Vorhersage einer Aortendilatation gezeigt.

Aus biomechanischer Sicht tritt ein Gefäßbruch auf, wenn die auf die Wand ausgeübte mechanische Spannung die Materialwiderstandseigenschaften übersteigt. Die Bewertung des Aortenwiderstands erfordert die Verwendung verschiedener bildgebender Modalitäten, die die Messung von Steifigkeitsparametern vorschlagen. Die Umfangssteifigkeit (mit TTE oder MRT) kann durch Messen der Dehnbarkeit bewertet werden. Zusätzlich kann die Längssteifigkeit durch Messung der lokalen PWV bewertet werden.

Unser Ziel ist es, die vaskuläre Beteiligung von BAV-Patienten besser zu definieren, indem wir die prognostische Rolle funktioneller Parameter als nicht-invasive prädiktive Faktoren für die Aortendilatation bestimmen.

Hypothese:

1.Haupthypothese Die Haupthypothese ist, dass das Fortschreiten der Aortendilatation bei BAV von der longitudinalen und zirkumferentiellen Aortensteifigkeit abhängt.

Die Untersucher werden daher versuchen, eine Korrelation zwischen den lokalen PWV-Messungen im MRT, kombiniert mit einer simultanen Messung des nicht-invasiven Zentraldrucks (SphygmoCor XCEL®, Atcor Medical ©), mit dem segmentalen Aortengrößenverlauf nachzuweisen. Die Forscher hoffen, neue Biomarker zur Vorhersage der Aortendilatation zu definieren.

1.Sekundäre Hypothese

• Die Messung des lokalen PWV der A. carotis communis, gemessen mit UF, wird mit dem Fortschreiten der Aortendilatation korreliert.
• Die Messung der Aortendehnbarkeit am Valsalva-Sinus und aufsteigender tubulärer Aortenebene, gemessen in TTE oder MRT, korreliert mit dem Fortschreiten der Aortendilatation.

Originalität und innovative Aspekte - Prospektive Bewertung der Dilatation der verschiedenen Aortensegmente bei BAV: Nur wenige Studien haben den Verlauf der Aortendilatation bei BAV prospektiv bewertet. Derzeit gibt es in dieser Gruppe keine validierten prognostischen Dilatationsmarker.

- Verwendung der Aorten-MRT in Kombination mit zentraler Druckmessung als prognostisches Bewertungsinstrument für Aortopathien im Zusammenhang mit BAV: Nach der Entwicklung der 4D-MRT in der kardiovaskulären Bildgebung ist eine Bewertung der Aorta möglich, indem sowohl die Wandbewegungen während des Herzzyklus als auch die Wand untersucht werden Scherspannungsbewertung. Dies macht es möglich, an jedem Teil der thorakalen Aorta Messungen der Umfangsdehnbarkeit, des lokalen PWV und der Scherspannung zu erhalten.

Die Kopplung dieser beiden Bildgebungsmodalitäten ist besonders interessant bei der aortalen Bewertung von BAV aufgrund der Beteiligung der Flussänderungen an der Aortensteifigkeit.

- Verwendung der Steifheit der Arteria carotis communis als prognostisches Bewertungsinstrument für eine mit BAV assoziierte Aortopathie unabhängig vom Aortendurchmesser Aufgrund des gemeinsamen embryologischen Ursprungs der Aorta und der gemeinsamen Halsschlagadern ist eine mit BAV assoziierte Aortopathie mit einer Zunahme des gemeinsamen assoziiert Steifheit der Halsschlagadern.

Die Beurteilung der Halsschlagader wird daher helfen, die Korrelation zwischen der Steifigkeit der Halsschlagader und dem Fortschreiten der Aortendilatation zu bewerten.

- Auch die Auswertung des lokalen PWV als Biomarker für die Karotissteifigkeit Die Ultraschallanalyse wird innovativ sein, indem ein feines Ultraschallverfahren mit sehr hoher Bildrate (mehr als 10.000 Bilder pro Sekunde) verwendet wird, das vom Langevin Institute (Mathias Fink, Michael Tanter and Mathieu Pernot). Die Zusammenarbeit zwischen dem Langevin Institute und der H.E.G. führten zu zahlreichen Publikationen sowohl auf vaskulärer als auch auf kardialer Ebene. Die Abteilung Gefäßmedizin hat einen Aixplorer®-Prototyp mit vaskulären und kardialen Anwendungen vor Ort. Der Vorteil dieser Technologie ist ihr Ultrafastecho-Modus mit sehr hoher zeitlicher Auflösung, der es ermöglicht, die Geschwindigkeit der arteriellen Pulswelle, die mit der lokalen Rigidität korreliert, auf Gefäßebene zu visualisieren und zu berechnen.

Der Einsatz dieser innovativen Technik beim Prämolaren der Aorta wird hoffentlich die Bewertung der Carotis-Geschwindigkeit der Pulswelle als leicht zugänglichen prognostischen Marker der Aortendilatation validieren.

Zweck der Forschung

Ziel ist die Entwicklung und Validierung von morphologischen Markern, die auf eine Aortendilatation hinweisen, um die Genauigkeit des Risikos eines Aneurysmas der thorakalen Aorta und eines akuten Aortensyndroms für Patienten mit BAV zu verbessern.

Das primäre Ziel dieser Studie ist der Nachweis einer Korrelation zwischen dem mittels MRT gemessenen lokalen PWV der Aorta und der mittels MRT gemessenen Progression der Durchmesser der thorakalen Aorta nach einem Follow-up von 2 Jahren

Die sekundären Ziele sind:

1. Nachweis einer Korrelation zwischen dem Fortschreiten der Dilatation der verschiedenen Segmente der thorakalen Aorta mit den folgenden Maßnahmen:

   • Dehnbarkeit der Aorta, gemessen im MRT am Sinus Valsalva und auf der Ebene der aufsteigenden tubulären Aorta.
   • Aorta-Dehnbarkeit gemessen in TTE derselben Segmente im TM- und im B-Modus.
   • Karotis-Pulsfrequenz, gemessen an Halsschlagadern durch UF.

2. Nachweis einer Korrelation zwischen dem Fortschreiten der Dilatation der verschiedenen Segmente der thorakalen Aorta mit den folgenden umweltbedingten Risikofaktoren:

   • Aktives Rauchen
   • Diabetes
   • Hypertonie
   • Familiäre Form des Aorten-BAV (definiert durch das Vorhandensein eines Verwandten 1. oder 2. Grades mit BAV oder thorakalem Aortenaneurysma)
   • Morphologischer Typ von BAV
   • Aortenstenose