Uusi 3-ulotteinen ekkokardiografinen menetelmä mitralisvajeen tilavuuden mittaamiseksi (AIM_3D)

Mitraalisen regurgitaation (MR) etiologian täydellinen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää valvulaarisen dysfunktion oikean diagnoosin kannalta ja siten asianmukaisen terapeuttisen lähestymistavan, joko kirurgisen tai perkutaanisen, määrittämiseksi ja suunnittelua varten. MR:n taustalla on tunnistettu kaksi päämekanismia: Primaarinen tai orgaaninen MR, joka johtuu mitraaliläppien ja kordojen sisäisestä osallistumisesta, ja sekundaarinen tai funktionaalinen MR, joka johtuu LV:n patologiasta. Toinen mitraaliläppädysfunktion luokittelu, joka perustuu läppäliikkeeseen, esitettiin Carpentierin ja muiden vuonna 1983, ja sitä käytetään edelleen laajalti. Tämän luokittelun mukaan tyypin I MR määritellään normaaliksi läppäliikkeeksi, johon liittyy rengaslaajentuma (LV:n tai LA:n laajentuman vuoksi) tai läppäreikä (endokardiitin vuoksi). Tyypin II MR:lle on ominaista liiallinen läppäliike, joka johtuu degeneratiivisesta MV-sairaudesta, jossa on kordojen pidentyminen tai repeäminen ja ylimääräiset läpät, tai papillarilihaksen repeämisestä (pääasiassa iskeeminen alkuperä). Lopuksi tyypin III MR voidaan jakaa kahteen alatyyppiin: tyyppi IIIa, jossa on rajoitettu läppäliike sekä systolessa että diastolessa, mikä liittyy läppien ja kordojen paksuuntumiseen ja supistumiseen, joka on seurausta reumaattisesta läppäsairaudesta, ja tyyppi IIIb, jossa on rajoitettu läppäliike vain systolessa LV:n uudelleenmuovautumisen (joko globaalin tai paikallisen) vuoksi, johon liittyy papillarilihasten siirtyminen ja kordojen kiinnittyminen. Tätä funktionaalista luokittelua voidaan tarkentaa edelleen segmentaalisella MV-analyysillä, mukaan lukien skalloppien ja komissuurien arviointi, mikä mahdollistaa valvulaarisen dysfunktion tarkan paikallistamisen. Erityisesti degeneratiivisten MV-sairauksien (tyyppi II MR) joukossa tämä analyysi mahdollistaa kahden yleisimmän muodon erottamisen: 1. Barlowin tauti, jossa MV:ssä on monisegmentaalista ylimääräisyyttä, pullistumista ja paksuuntunutta kudosta, ja 2. fibroelastisen puutoksen, jossa tyypillinen vaurio on kordan repeäminen, johon liittyy yksi yksittäinen skalloppi. MR:n etiologian ja MV-dysfunktion karakterisointi suoritetaan pääasiassa ekokardiografian avulla ja on ratkaisevan tärkeää kirurgian tai transkatetariintervention ohjaamiseksi. Vakiokaksiulotteinen (2D) transtorakaalinen ja transesofageaalinen ekokardiografia mahdollistavat molemmat hyvän morfologisen analyysin MV:stä ja alavalvulaarisesta rakenteesta yli 85 % tarkkuudella verrattuna kirurgiseen tarkasteluun. Kuitenkin 2D-ekokardiografia osoitti alhaisen tarkkuuden monimutkaisten mitraalisten vaurioiden, kuten komissuraalisen prolapsin, kaksilehtisen prolapsin tai halkeaman, tapauksessa. Lisäksi 2D-ekokardiografia on riippuvainen operaattorin kokemuksesta ja käyttää geometrisia oletuksia tarjottaessaan kvantitatiivisia mittauksia MR:n vakavuudelle (vena contractan leveys ja PISA) tai mitraaliläpän mitoille (renkaan halkaisijat, läppäkorkeus jne.). Reaaliaikaisen 3D-(transesofageaalisen) ekokardiografian käyttöönotto on parantanut merkittävästi diagnostista tarkkuutta, osoittaen yli 95 % yhteensopivuuden kirurgisten löydösten kanssa ja tarjoten yksityiskohtaisen kuvauksen MV-dysfunktiosta jopa monimutkaisissa vaurioissa, mikä mahdollistaa paremman kommunikoinnin kirurgin tai interventionistin kanssa. Lisäksi 3D-ekokardiografian käytössä kuvien hankinta ja tulkinta ovat nopeampia ja vähemmän operaattoririippuvaisia. Lopuksi 3D-ekokardiografia mahdollistaa rajoittamattoman kuvatasojen suuntautumisen paremman ymmärryksen saamiseksi monimutkaisesta geometriasta ja sydämen rakenteiden välisistä tilasuhteista sekä optimaalisen linjauksen geometrisista oletuksista vapaille mittauksille.

Transtorakaalista ekokardiografiaa suositellaan ensisijaiseksi kuvantamismenetelmäksi MR:n arviointiin, ja se tarjoaa hyödyllistä tietoa, mukaan lukien läpän anatomia, läpän hemodynamiikka ja hemodynaamiset seuraukset. Kun transtorakaalinen ekokardiografia ei ole diagnostisesti arvokas tai kun tarvitaan lisädiagnostista tarkennusta, suositellaan transesofageaalista ekokardiografiaa. Lisäksi viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet magneettikuvauksen (MRI) lisäarvon MR:n vakavuuden arvioinnissa.

Kvalitatiivisesti värivirta-kuvantamista käytetään enimmäkseen MR:n vakavuuden arviointiin. MR:n lisääntyessä regurgitoivan suihkun koko ja laajuus LA:han kasvaa. Suuren epäkeskisen suihkun läsnäolo, joka tarttuu, pyörteilee ja saavuttaa LA:n takaseinän, viittaa merkittävään MR:ään. MR-suihkun jatkuva-aaltospektri-Doppler-kuoren (CW) suihkun tiheys voi olla opas MR:n vakavuudelle. Tiheä MR-signaali täydellä kuorella viittaa vakavampaan MR:ään kuin heikko signaali. Vakavassa MR:ssä CW-kuori voi olla katkaistu kolmiomaisella ääriviivalla ja varhaisella huippunopeudella. Virran konvergenssin läsnäolo 50-60 cm/s Nyquist-rajoituksella tulisi herättää huomiota merkittävän MR:n mahdollisuuteen. Vena contractan leveys <3 mm viittaa lievään MR:ään, kun taas leveys ≥7 mm määrittelee vakavan MR:n. Välitason arvot eivät ole tarkkoja lievän tai vakavan MR:n erottamiseksi kohtalaisesta MR:stä ja vaativat toisen menetelmän käyttöä vahvistamiseksi. Pulssiaaltodopplerin arviointi keuhkovenävirran kuvioista auttaa MR:n vakavuuden luokittelussa. Huippu-E-aallon nopeus >1,5 m/s viittaa vakavaan MR:ään, mikäli mitraalistenoosia ei ole. Päinvastoin, hallitseva A-aalto käytännössä sulkee pois vakavan MR:n. Pulssiaaltodopplerin mitraalisen ja aortan aikaisnopeusintegraali (TVI) -suhdetta käytetään myös helposti mitattavana indeksinä orgaanisessa MR:ssä. TVI-suhde >1,4 viittaa vahvasti vakavaan MR:ään, kun taas TVI-suhde <1 suosii lievää MR:ää.

Kvantitatiivisesti virtauksen konvergenssimenetelmä on suositeltavin kvantitatiivinen lähestymistapa. Lähialueen isonopeusalueen (PISA) säde mitataan keskisystolessa käyttäen ensimmäistä aliasing-nopeutta. Regurgitaatiovolyymi ja tehollinen regurgitaatioaukon pinta-ala (EROA) saadaan käyttämällä standardikaavaa. PISA-menetelmä perustuu oletukseen nopeusjakautuman hemisferisestä symmetriasta regurgitaatiovaurion läheisyydessä, mikä ei välttämättä päde epäkeskisille suihkuille, useille suihkuille tai monimutkaisille tai elliptisille regurgitaatioaukoille. EACVI:n suosituksissa primaarista MR:ää pidetään vakavana, jos EROA on ≥40 mm² ja regurgitaatiovolyymi ≥60 ml. Sekundaarisessa MR:ssä vakavuuden kynnysarvot, joilla on ennusteellista arvoa, ovat 20 mm² ja 30 ml. Vuonna 2017 American Society of Echocardiography keskittyi MR:n arvioinnin päivitykseen, ja sekä primaarista että sekundaarista MR:ää pidetään vakavana, jos EROA on ≥40 mm², regurgitaatiovolyymi ≥60 ml ja regurgitaatiofraktio ≥50 %. MR:n arviointi MRI:lla on perusteltua tarjota lisätietoa etiologiasta ja vakavuudesta, erityisesti regurgitaatiovolyymin ja -fraktion mittauksissa, kun taas MRI:n käyttökelpoisuus MR:n mekanismin ja läpän korjattavuuden arvioinnissa ei ole vielä määritelty. On huomionarvoista, että vaikka MRI on toistettavampi, jokaisella menetelmällä on omat mahdolliset virheensä ja rajoituksensa, ja ne ovat teknisesti vaativia. Lopuksi vakavan MR:n läsnäololla on merkittäviä hemodynaamisia vaikutuksia, pääasiassa LV:hen ja LA:han. Kun MR on enemmän kuin lievä, on pakollista tarjota LV:n halkaisijat, tilavuudet ja ejektiofraktio sekä LA:n tilavuus ja keuhkovaltimoiden systolinen paine lopullisessa ekokardiografisessa raportissa.

Nämä korostavat kliinistä tarvetta, jota kohtaamme edelleen kliinisessä käytännössä: alhainen yhteensopivuus menetelmien ja tarkkailijoiden välillä MR:n luokittelussa, luottaminen 2D-ekokardiografisiin tietoihin, joissa on lukuisia rajoituksia, yksittäisen kuvan arviointi regurgitaatiovolyymin kvantifioinnin ekstrapoloimiseksi ja rajalliset tiedot 3D-kuvantamistekniikoiden (ekokardiografia ja MRI) vertailuun todellisen kultaisen standardin määrittämiseksi regurgitaatiovolyymin mittaukselle.

Nykyiset tekniset kehitykset ovat mahdollistaneet mitraalisen regurgitaatiosuihkun konvergenssialueen 3D-rekonstruktion koko systolen ajan. Tämä metodologia on puoliautomaattinen, rajoittaen tarkkailijan manipulointia minimiin ja parantaen siten regurgitaatiovolyymin mittauksen toistettavuutta. 3D-CFQ-ohjelmistoa (Philips Ultrasoundin omaisuus) on käytetty rajoitetussa potilasryhmässä, ja vertailua regurgitaatiosuihkun kolmiulotteisen vena contractan alueen sekä sydänmagneettikuvauksesta johdetun regurgitaatiovolyymin kanssa ei ole laajasti arvioitu.

Tässä tutkimuksessa on kaksi hypoteesia:

1. -3D-CFQ-ohjelmisto tarjoaa paremman yhteensopivuuden sydänmagneettikuvauksen kanssa mitraalisen regurgitaatiovolyymin kvantifioinnissa kolmiulotteisesta transesofageaalisesta ekokardiografiasta verrattuna kaksiulotteiseen ekokardiografiseen mitraalisen regurgitaatiovolyymin kvantifiointiin.
2. -Lisäksi korrelaatio kolmiulotteisen vena contractan alueen, joka mitataan regurgitaatiosuihkun kolmiulotteisista ekokardiografisista tiedoista, ja uuden 3D-CFQ-ohjelmiston kvantifioidun regurgitaatiovolyymin välillä on parempi kuin korrelaatio kaksiulotteisen tehollisen regurgitaatioaukon pinta-alan kanssa, joka on kvantifioitu lähialueen isonopeusalueen menetelmällä.

Ensisijainen tavoite on osoittaa, että 3D-CFQ-ohjelmisto mitraalisen regurgitaation kvantifiointiin on toistettavampi ja tarkempi kuin perinteinen mitraalisen regurgitaation arviointi, joka suoritetaan kaksiulotteisella ekokardiografialla.

Toissijainen tavoite on osoittaa, että 3D-CFQ-mittauksen ja sydänmagneettikuvauksen välinen yhteensopivuus mitraalisen regurgitaatiovolyymin mittauksessa on parempi kuin kaksiulotteisen ekokardiografian ja sydänmagneettikuvauksen välinen yhteensopivuus.

Tämä on prospektiivinen, monikeskushavainnointitutkimus. Potilaat, joilla on vähintään kohtalainen mitraalinen regurgitaatio mistä tahansa etiologiasta ja jotka lähetetään transesofageaaliseen ekokardiografiseen arviointiin, sisällytetään. Potilaat, joilla ei ole sydänmagneettikuvauksen vasta-aiheita, suorittavat tämän tutkimuksen verratakseen ekokardiografisia tietoja sydänmagneettikuvauksen tietoihin kuten tutkimuksessa määritetään.

Potilaat, joilla on vähintään kohtalainen mitraalinen regurgitaatio mistä tahansa etiologiasta ja jotka lähetetään transesofageaaliseen ekokardiografiseen arviointiin, sisällytetään. Potilaat, joilla ei ole sydänmagneettikuvauksen vasta-aiheita, suorittavat tämän tutkimuksen verratakseen ekokardiografisia tietoja sydänmagneettikuvauksen tietoihin kuten tutkimuksessa määritetään.