Análisis y Evaluación Comparada del Calcio Aórtico por Tomografía Computarizada e Histopatología en Pacientes con Estenosis Aórtica

1. Título

   Análisis y evaluación comparativa del calcio aórtico por tomografía computarizada e histopatología en pacientes con estenosis aórtica.

2. Fondo.

   La valvulopatía aórtica calcificada (CAVD) se consideró inicialmente como una degeneración pasiva de la matriz extracelular (EM). Estudios recientes han demostrado que dentro del desarrollo del mecanismo de daño existe complejidad y es un proceso activo (1) y degenerativo donde las fases genética, ambiental y epigenética se superponen e interactúan dando lugar a cambios hemodinámicos en el flujo sanguíneo, disfunción endotelial y trastornos metabólicos que conducir a depósitos de colesterol de lipoproteínas de baja densidad en el ME donde al mismo tiempo hay una infiltración subyacente de macrófagos, estrés oxidativo y liberación de citocinas proinflamatorias. (2) Sin embargo, aunque existen varias teorías del daño, y algunas de ellas se atribuyen a una diversidad de origen, como genético, congénito, infeccioso y degenerativo. Finalmente, el impacto dinámico y funcional del corazón afecta por igual. Conduce a deterioro orgánico cuando la DA alcanza criterios clínicos y ecocardiográficos de gravedad, y la única opción terapéutica es el cambio o sustitución de la válvula aórtica.

   La participación de métodos de imagen como la tomografía computarizada acerca de la válvula aórtica a través de la medición del puntaje de calcio aórtico (AVC-CT) como método para determinar la severidad de la estenosis aórtica (EA) en aquellos casos donde las mediciones ecocardiográficas son contradictorias. , permite ver el interés por definir este problema desde diferentes ángulos de investigación (7). En la DA, la calcificación progresiva es el factor desencadenante que también conduce predominantemente a la obstrucción de la válvula aórtica. (3) Actualmente, dicha calcificación se puede cuantificar fácilmente usando el mismo protocolo de adquisición y el método de puntuación de Agatston que se usa para una exploración de calcio en la arteria coronaria y es particularmente atractivo porque proporciona una evaluación de la gravedad de la EA, que es independiente de la geometría y fracción de eyección ventricular. Los avances en el campo de la medición del CVA por TC se han demostrado en la última década y están estrechamente asociados con las mediciones hemodinámicas de la DA moderada a grave en la ecocardiografía Doppler; AD hemodinámicamente grave y aquellos con AD no grave dificultaron su implementación en la práctica clínica.

   Este desarrollo ha generado un interés significativo en el uso de CT-CVA como una evaluación alternativa y complementaria de la gravedad de la EA, especialmente en pacientes con hallazgos ecocardiográficos discordantes. (11) De hecho: 1) El ACV se asocia fuerte pero no linealmente con las medidas hemodinámicas de gravedad en la DA moderada a grave (12). Por lo tanto, la determinación del ACV puede ayudar a discriminar la EA grave de la EA no grave en pacientes con hallazgos discordantes medidos por ecocardiografía, y 3) en pacientes con EA de moderada a grave, el ACV probablemente también se asocie con una progresión más rápida de la EA y con la supervivencia. Sin embargo, cabe mencionar que el análisis de esa serie no hizo ajustes en el calcio medido en la arteria coronaria de los pacientes. Aunque la puntuación CVA se ha recomendado en las Directrices de la Sociedad Europea de Cardiología para confirmar la gravedad de la EA en las siguientes condiciones 1) pacientes con fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) baja, gradiente y bajo flujo, en los que la ecocardiografía de estrés con dobutamina no es concluyente y 2) pacientes con DA de bajo gradiente y FEVI conservada, y esto aún no forma parte de las guías de la American Heart Association (AHA) y el American College of Cardiology (ACC) (13).

   Entonces, se ha sugerido que se debe establecer la aplicabilidad clínica, entonces, ¿cuáles son los próximos pasos? Si bien la reproducibilidad de la cuantificación del calcio coronario por TC multidetector se ha probado antes para varias plataformas de estaciones de trabajo (14,15), hasta ahora no se ha hecho lo mismo para la cuantificación del ACV mediante la variabilidad con el estándar Gold a través del estudio histopatológico y determinar la variabilidad del Puntaje de CVA medido por TC determinando su relación a través del estado de flujo y gradiente de pacientes con EA y definir qué implicaciones se pueden sugerir para el tratamiento del paciente(13,16)

3. Planteamiento del problema.

   Existe una alta prevalencia de calcificación de la válvula aórtica en pacientes sometidos a cambio valvular independientemente de la causa (malformación estructural genética, congénita o degenerativa). La identificación temprana de la calcificación en estos pacientes es fundamental, ya que recibirán un cambio de válvula que probablemente volverá a la disfunción si no hay antecedentes del tipo de daño con o sin calcificación valvular anterior. Actualmente, existe controversia sobre el momento ideal para iniciar la terapia valvular, ya que no ha sido posible identificar aquellos pacientes que desarrollarán una calcificación valvular significativa. Sin embargo, poco se sabe sobre la relación entre los nuevos métodos de imagen que prometen medirla y su correlación con el patrón oro, es decir, lo que se cuantifica a nivel histopatológico.

   3.1. Justificación.

   Magnitud: La prevalencia mundial de estenosis aórtica es del 0,3-0,5% y del 2-7% en >65 años y de calcificación valvular. Según su definición y criterios para clasificar la estenosis valvular, hasta un 30% requerirá cambio de válvula aórtica por insuficiencia valvular.

   Importancia: en las últimas dos décadas, la incidencia de insuficiencia de la válvula aórtica ha aumentado exponencialmente y se ha asociado con resultados desfavorables.

   Vulnerabilidad: actualmente, la piedra angular del manejo de la estenosis aórtica incluye la prevención y el manejo de apoyo temprano. La identificación de la calcificación no ha sido del todo clara ni por parámetros de laboratorio ni por factores de riesgo preocupantes, los cuales son inadecuados y tardíos. La detección temprana y la intervención de la calcificación durante la enfermedad pueden mejorar el pronóstico si se reconoce temprano.

   Factibilidad: El estudio se realizará en los dos departamentos de Inmunología a través del Dr. Soto quien coordinará la investigación) (Medicina Cardiovascular a través del Dr. Israel Pérez Torres quien evaluará la calcificación y cambios histológicos en el tejido valvular) (Patología a través del Dr. Aranda quien gestionará y tratará las muestras valvulares) y el Departamento de Imagen coordinado por el Dr. Sergio Críales Vera quien cuantificará el calcio valvular). Todos los departamentos son reconocidos por su amplia participación en la investigación.

   El estudio de la patogenia del daño inflamatorio persistente en la estenosis aórtica en relación con el tipo de prótesis conducirá en un futuro a evaluar si es un factor implicado en el daño recurrente en estenosis, calcificación y deterioro. En las últimas décadas en México, la transición demográfica incrementó el número de personas mayores de 65 años, población en la que se ha presentado la complicación más significativa de la disfunción valvular. Sin embargo, independientemente de la edad y la etiología, actualmente se trata de un grupo poblacional con una importante expansión y se espera que se triplique para el año 2030. Este daño inflamatorio aumentará la prevalencia de estenosis aórtica y, por lo tanto, más pacientes requerirán cirugía de reemplazo valvular.

   Nuestro Instituto es un hospital de referencia a nivel nacional que atiende a un número importante de pacientes con estenosis aórtica, entre otros. De las válvulas que se implantan, una cuarta parte se fabrica en el Instituto. Por lo tanto, evaluar procesos altamente relacionados con la disfunción valvular como la calcificación es prioritario y se considera un problema de salud que requiere prevención.

   3.2. Pregunta de investigación.

   En pacientes intervenidos de cirugía valvular aórtica, ¿la cuantificación de calcio mediante el método de tomografía computarizada 4D tendrá una correlación razonable con la medida por histopatología, y permitirá además proponerlo como predictor precoz de disfunción?

4. Hipótesis.

   Hipótesis de trabajo (H1): La evaluación cuantificable del calcio valvular por TC es similar a la medida por histopatología y predice una disfunción valvular temprana.

   Hipótesis nula (H0): la evaluación cuantificable del calcio por tomografía computarizada es diferente de la medida por histopatología y no predice una disfunción valvular temprana.

5. Metodología.

   5.1. Diseño del estudio.

   Estudio de cohortes, observacional, comparativo y prospectivo.

   5.2.5. Criterios de eliminación.

   a) No tener una muestra o tinción adecuada del tejido valvular.

   5.3. Tamaño de la muestra.

   Para el cálculo del tamaño de la muestra, se realizará una determinación del tamaño de la muestra (dos colas), teniendo en cuenta las medias y la desviación estándar (DE) de los ítems correspondientes a cada uno. Todos los pacientes que cumplan con los criterios de inclusión descritos anteriormente serán considerados para evaluación durante el período 2017-2020.

   5.4. Técnica de recopilación de datos

   La recogida de datos se dividirá en tres etapas:

   Prequirúrgico:

   Una vez identificada la población de estudio, se realizará una entrevista personal, se explicará al paciente el objetivo del estudio y se obtendrá el consentimiento informado. Se recogerán diversos parámetros ecocardiográficos de cada paciente (ecocardiograma prequirúrgico). El estudio de la válvula, que se solicita antes de la cirugía, se analizará en una tomografía, y esta es la que se utilizará para medir el calcio.

   Post cirugía

   Con la muestra de tejido valvular obtenida de la cirugía, se solicitarán los cortes y tinciones correspondientes para la medición del calcio.

   Estudio ecocardiográfico.

   El estudio ecocardiográfico realizado será reevaluado por dos ecocardiógrafos expertos siguiendo las recomendaciones vigentes16. El sistema de ultrasonido Philips iE33 xMATRIX (Philips, Andover Massachusetts) con transductor X5-1. Las dimensiones del ventrículo izquierdo se cuantificarán en el eje paraesternal largo; los volúmenes de la aurícula izquierda y del ventrículo izquierdo se calcularán con el método de Simpson. El área de la válvula aórtica se estimará con la ecuación de continuidad. La masa del VI se estimó con el método de Devereaux17. Los gradientes aórticos transvalvulares medio y máximo se adquirirán en la proyección apical de tres o cinco cámaras, donde se obtuvo un espectro Doppler continuo adecuado y la mayor velocidad transaórtica. La presión sistólica de la arteria pulmonar se estimará sumando la presión de la aurícula derecha al gradiente de insuficiencia tricuspídea.

   Evaluación por tomografía computarizada.

   El estudio se realizó con un multidetector con doble fuente de energía de 256 cortes definición Flash Medical Systems Forcheim Alemania (128 x 2), realizando prospectiva aditiva en la mejor fase diastólica (65-70 %), con reconstrucciones de 3 mm de espesor y espaciamiento de 3 mm con Filtro Kernel B 35f y campo visual ajustado solo al corazón. Las imágenes se procesaron en una estación de trabajo (SmartScore by Syngo via, Waukeesha WI Electronics for Medicine. Los resultados se expresaron en unidades Agatston. El estudio se realizó sin medio de contraste y con una radiación equivalente a 1,0 mSv.

   Evaluación de tejidos

   Técnica histológica.

   Un segmento de válvula aórtica de 5 micras, obtenido por cirugía cardiotorácica, se lavó en NaCl al 0,9% durante 30 segundos inmediatamente después de fijar los tejidos por inmersión en tampón fosfato con formalina al 10% (pH 7,4) durante 24 horas. Las secciones histológicas de la válvula aórtica se procesaron de acuerdo con procedimientos histológicos convencionales usando tinción de Von Kossa. La técnica se basa en la reacción del nitrato de plata en presencia de un agente reductor, generalmente hidroquinona, dando como resultado fosfato de plata insoluble que se puede ver al microscopio en color negro. Las secciones histológicas se analizaron utilizando un microscopio óptico Carl Zeiss (Carl Zeiss, Alemania Occidental, Alemania) (modelo 63.300) equipado con una cámara digital Tucsen (9 megapíxeles) con software TSview 7.1 (Tucsen Imaging Technology Co., Ltd. Chuo, Japón, con un aumento de 25x. Las fotomicrografías se analizaron por densitometría usando Sigma Scan Pro 5 Systat Software Inc. San José, California, CA, Estados Unidos. Los valores de densidad se expresan como unidades de píxeles.

6. Plan de análisis estadístico.

Las variables categóricas se expresaron como proporciones, las continuas como media con desviación estándar o mediana con rango intercuartílico según la distribución. Se realizarán comparaciones para variables categóricas con Chi-cuadrado o test exacto de Fisher y variables dimensionales con t de Student o U de Mann-Whitney. Correlaciones con r de Pearson para variables cuantitativas o rho de Spearman para variables cualitativas. Las muestras relacionadas se analizaron con ANOVA para mediciones repetidas y la prueba de Friedman según distribución con análisis post-hoc para identificar diferencias entre grupos. El estudio de pruebas diagnósticas incluirá la curva ROC para analizar puntos de corte. El valor p de significación estadística se estableció en menos de 0,05 a dos colas. El análisis estadístico se realizó con el software SPSS versión 22 (SPSS Inc. Chicago, Illinois).