Analisi e valutazione comparativa del calcio aortico mediante tomografia computerizzata e istopatologia in pazienti con stenosi aortica

1. Titolo

   Analisi e valutazione comparativa del calcio aortico mediante tomografia computerizzata e istopatologia in pazienti con stenosi aortica.

2. Sfondo.

   La malattia della valvola aortica calcificata (CAVD) era inizialmente considerata una degenerazione passiva della matrice extracellulare (EM). Recenti studi hanno dimostrato che all'interno dello sviluppo del meccanismo di danno c'è complessità ed è un processo attivo (1) e degenerativo in cui le fasi genetiche, ambientali ed epigenetiche si sovrappongono e interagiscono portando a cambiamenti emodinamici nel flusso sanguigno, disfunzione endoteliale e disturbi metabolici che portare a depositi di colesterolo lipoproteico a bassa densità nella ME dove allo stesso tempo c'è un'infiltrazione sottostante di macrofagi, stress ossidativo e rilascio di citochine pro-infiammatorie. (2) Tuttavia, sebbene esistano diverse teorie sul danno, e alcune di esse sono attribuite a una diversità di origine come genetica, congenita, infettiva e degenerativa. Infine, l'impatto dinamico e funzionale del cuore influisce allo stesso modo. Porta al deterioramento organico quando l'AD raggiunge criteri di gravità clinica ed ecocardiografica e l'unica opzione terapeutica è la modifica o la sostituzione della valvola aortica.

   La partecipazione di metodi di imaging come la tomografia computerizzata per quanto riguarda la valvola aortica attraverso la misurazione del punteggio del calcio aortico (AVC-CT) come metodo per determinare la gravità della stenosi aortica (AS) in quei casi in cui le misurazioni ecocardiografiche sono contrastanti , ci permette di vedere l'interesse a definire questo problema attraverso diverse angolazioni di indagine (7). Nell'AD, la calcificazione progressiva è il fattore scatenante che porta anche prevalentemente all'ostruzione della valvola aortica. (3) Attualmente, tale calcificazione può essere facilmente quantificata utilizzando lo stesso protocollo di acquisizione e lo stesso metodo di punteggio Agatston utilizzato per una scansione del calcio dell'arteria coronarica ed è particolarmente interessante perché fornisce una valutazione della gravità dell'AD, che è indipendente dalla geometria e frazione di eiezione ventricolare. I progressi nel campo della misurazione del CVA TC sono stati dimostrati nell'ultimo decennio e sono strettamente associati alle misurazioni emodinamiche dell'AD da moderata a grave nell'ecocardiografia Doppler, tuttavia, fino a poco tempo fa, un significativo sovraposizionamento del calcio dall'area della valvola aortica tra i pazienti con l'AD emodinamicamente grave e quelli con AD non grave ne hanno reso difficile l'implementazione nella pratica clinica.

   Questo sviluppo ha generato un notevole interesse nell'uso del CT-CVA come valutazione alternativa e complementare della gravità dell'AD, specialmente nei pazienti con risultati ecocardiografici discordanti. (11) Infatti: 1) Il CVA è fortemente ma non linearmente associato a misure emodinamiche di gravità nell'AD da moderata a grave (12). Pertanto, la determinazione del CVA può aiutare a discriminare l'AD grave da quello non grave nei pazienti con risultati discordanti misurati mediante ecocardiografia e 3) nei pazienti con AD da moderata a grave, anche il CVA è probabilmente associato a una progressione più rapida dell'AD e alla sopravvivenza. Tuttavia, va detto che l'analisi di quella serie non ha apportato correzioni al calcio misurato nell'arteria coronaria dei pazienti. Sebbene il punteggio CVA sia stato raccomandato nelle linee guida della Società Europea di Cardiologia per confermare la gravità dell'AD nelle seguenti condizioni 1) pazienti con bassa frazione di eiezione ventricolare sinistra (LVEF), gradiente e basso flusso, in cui l'ecocardiografia da stress con dobutamina è inconcludente e 2) pazienti con AD a basso gradiente e LVEF conservata, e questo non fa ancora parte delle linee guida dell'American Heart Association (AHA) e dell'American College of Cardiology (ACC) (13).

   Quindi è stato suggerito che dovrebbe essere stabilita l'applicabilità clinica, quindi quali sono i prossimi passi? Mentre la riproducibilità della quantificazione del calcio coronarico mediante TC multidetettore è stata testata in precedenza per varie piattaforme di workstation, (14,15) lo stesso non è stato fatto finora per la quantificazione del CVA attraverso la variabilità con Gold standard attraverso lo studio istopatologico e determinare la variabilità del Punteggio CVA misurato dalla TC determinando la sua relazione attraverso il flusso e lo stato del gradiente dei pazienti con AD e definire quali implicazioni possono essere suggerite per il trattamento del paziente(13,16)

3. Dichiarazione problema.

   C'è un'alta prevalenza di calcificazione della valvola aortica nei pazienti che sono soggetti a alterazioni valvolari indipendentemente dalla causa (malformazione strutturale genetica, congenita o degenerativa). L'identificazione precoce della calcificazione in questi pazienti è fondamentale poiché riceveranno un cambiamento della valvola che è probabile che ritorni alla disfunzione se non c'è una storia del tipo di danno con o senza precedente calcificazione della valvola. Attualmente, c'è controversia sul momento ideale per iniziare la terapia valvolare, poiché non è stato possibile identificare quei pazienti che svilupperanno una significativa calcificazione valvolare. Tuttavia, si sa poco sulla relazione tra i nuovi metodi di imaging promettenti per misurarlo e la sua correlazione con l'oro standard, cioè ciò che viene quantificato a livello istopatologico.

   3.1. Giustificazione.

   Entità: la prevalenza globale della stenosi aortica è dello 0,3-0,5% e del 2-7% in >65 anni e della calcificazione valvolare. Secondo la sua definizione e i criteri per classificare la stenosi valvolare, fino al 30% richiederà il cambio della valvola aortica a causa dell'insufficienza valvolare.

   Significato: negli ultimi due decenni, l'incidenza dell'insufficienza della valvola aortica è aumentata in modo esponenziale ed è stata associata a esiti sfavorevoli.

   Vulnerabilità: attualmente, la pietra angolare della gestione della stenosi aortica comprende la prevenzione e la gestione del supporto precoce. L'identificazione della calcificazione non è stata del tutto chiara né attraverso i parametri di laboratorio né in procinto di considerare i fattori di rischio, che sono inadeguati e tardivi. La diagnosi precoce e l'intervento della calcificazione durante la malattia possono migliorare la prognosi se riconosciuta precocemente.

   Fattibilità: Lo studio sarà condotto nei due dipartimenti di Immunologia attraverso il Dr. Soto che coordinerà la ricerca) (Medicina Cardiovascolare attraverso il Dr. Israel Pérez Torres che valuterà la calcificazione e le alterazioni istologiche nel tessuto valvolare) (Patologia attraverso il Dr. Aranda che gestirà e tratterà i campioni valvolari) e il Reparto Immagine coordinato dal Dott. Sergio Críales Vera che quantificherà il calcio valvolare). Tutti i dipartimenti sono riconosciuti per la loro ampia partecipazione alla ricerca.

   Lo studio della patogenesi del danno infiammatorio persistente nella stenosi aortica in relazione al tipo di protesi porterà in futuro a valutare se esso sia un fattore coinvolto nel danno ricorrente in stenosi, calcificazione e deterioramento. Negli ultimi decenni in Messico, la transizione demografica ha aumentato il numero di persone con più di 65 anni, la popolazione in cui si è osservata la complicazione più significativa della disfunzione valvolare. Tuttavia, indipendentemente dall'età e dall'eziologia, questo è attualmente un gruppo di popolazione in significativa espansione e si prevede che triplicherà entro il 2030. Questo danno infiammatorio aumenterà la prevalenza della stenosi aortica e quindi più pazienti richiederanno un intervento chirurgico di sostituzione della valvola.

   Il nostro Istituto è un ospedale di riferimento nazionale che assiste, tra gli altri, un numero significativo di pazienti affetti da stenosi aortica. Delle valvole che vengono impiantate, un quarto viene prodotto presso l'Istituto. Pertanto, la valutazione dei processi altamente correlati alla disfunzione valvolare come la calcificazione è una priorità ed è considerata un problema di salute che richiede prevenzione.

   3.2. Domanda di ricerca.

   Nei pazienti sottoposti a chirurgia della valvola aortica, la quantificazione del calcio con il metodo della tomografia computerizzata 4D avrà una ragionevole correlazione con quella misurata dall'istopatologia e consentirà anche di proporla come predittore precoce di disfunzione?

4. Ipotesi.

   Ipotesi di lavoro (H1): la valutazione quantificabile del calcio valvolare mediante TC è simile a quella misurata dall'istopatologia e predice la disfunzione valvolare precoce.

   Ipotesi nulla (H0): la valutazione quantificabile del calcio mediante TAC è diversa da quella misurata dall'istopatologia e non predice la disfunzione valvolare precoce.

5. Metodologia.

   5.1. Progettazione dello studio.

   Studio di coorte, osservazionale, comparativo e prospettico.

   5.2.5. Criteri di eliminazione.

   a) Mancanza di un campione adeguato o colorazione del tessuto valvolare.

   5.3. Misura di prova.

   Per il calcolo della dimensione del campione, si deve determinare la dimensione del campione (due code), tenendo conto delle medie e della deviazione standard (DS) degli elementi corrispondenti a ciascuno. Tutti i pazienti che soddisfano i criteri di inclusione sopra descritti saranno presi in considerazione per la valutazione nel periodo 2017-2020.

   5.4. Tecnica di raccolta dati

   La raccolta dei dati si articolerà in tre fasi:

   Pre-chirurgico:

   Una volta identificata la popolazione dello studio, verrà condotto un colloquio personale, verrà spiegato al paziente l'obiettivo dello studio e verrà ottenuto il consenso informato. Per ogni paziente verranno raccolti diversi parametri ecocardiografici (ecocardiogramma pre-chirurgico). Lo studio della valvola, che viene richiesto prima dell'intervento chirurgico, verrà analizzato in una scansione tomografica, ed è quella che verrà utilizzata per misurare il calcio.

   Post-operatorio

   Utilizzando il campione di tessuto valvolare ottenuto dall'intervento, verranno richiesti gli opportuni tagli e colorazioni per la misurazione del calcio.

   Studio ecocardiografico.

   Lo studio ecocardiografico eseguito sarà rivalutato da due ecocardiografi esperti seguendo le attuali raccomandazioni.16 Il sistema ecografico Philips iE33 xMATRIX (Philips, Andover Massachusetts) con trasduttore X5-1. Le dimensioni del ventricolo sinistro saranno quantificate in asse lungo parasternale; i volumi dell'atrio sinistro e del ventricolo sinistro saranno calcolati con il metodo Simpson. L'area della valvola aortica sarà stimata con l'equazione di continuità. La massa del VL è stata stimata con il metodo di Devereaux.17 I gradienti aortici transvalvolari medi e massimi saranno acquisiti nella proiezione apicale di tre o cinque camere, dove sono stati ottenuti un opportuno spettro Doppler continuo e la massima velocità transaortica. La pressione sistolica dell'arteria polmonare sarà stimata sommando la pressione atriale destra al gradiente di insufficienza tricuspidale.

   Valutazione della tomografia computerizzata.

   Lo studio è stato eseguito con un multidetettore a doppia fonte di energia di 256 tagli definizione Flash Medical Systems Forcheim Germany (128 x 2), eseguendo additivo prospettico nella migliore fase diastolica (65-70%), con ricostruzioni spesse 3 mm e spaziatura 3 mm con Filtro Kernel B 35f e campo visivo adattato solo al cuore. Le immagini sono state elaborate su una workstation (SmartScore di Syngo via, Waukeesha WI Electronics for Medicine. I risultati sono stati espressi in unità di Agatston. Lo studio è stato condotto senza mezzo di contrasto e con una radiazione equivalente a 1,0 mSv.

   Valutazione dei tessuti

   Tecnica istologica.

   Un segmento di 5 micron della valvola aortica, ottenuto mediante chirurgia cardiotoracica, è stato lavato in NaCl allo 0,9% per 30 secondi immediatamente dopo che i tessuti sono stati fissati mediante immersione in tampone fosfato con formalina al 10% (pH 7,4) per 24 ore. Le sezioni istologiche della valvola aortica sono state processate secondo procedure istologiche convenzionali utilizzando la colorazione di Von Kossa. La tecnica si basa sulla reazione del nitrato d'argento in presenza di un agente riducente, solitamente l'idrochinone, con conseguente fosfato d'argento insolubile che può essere visto al microscopio in nero. Le sezioni istologiche sono state analizzate utilizzando un microscopio ottico Carl Zeiss (Carl Zeiss, Germania Ovest, Germania) (modello 63.300) dotato di una fotocamera digitale Tucsen (9 megapixel) con software TSview 7.1 (Tucsen Imaging Technology Co., Ltd. Chuo, Giappone, a 25 ingrandimenti. Le fotomicrografie sono state analizzate mediante densitometria utilizzando Sigma Scan Pro 5 Systat Software Inc. San Jose, California, California, Stati Uniti. I valori di densità sono espressi come unità di pixel.

6. Piano di analisi statistica.

Le variabili categoriche sono state espresse come proporzioni, le variabili continue come medie con deviazione standard o mediana con intervallo interquartile secondo la distribuzione. Verranno effettuati confronti per variabili categoriali con Chi-quadrato o test esatto di Fisher e variabili dimensionali con t di Student o U di Mann-Whitney. Correlazioni con r di Pearson per variabili quantitative o rho di Spearman per variabili qualitative. I campioni correlati sono stati analizzati con ANOVA per misurazioni ripetute e il test di Friedman in base alla distribuzione con analisi post-hoc per identificare le differenze tra i gruppi. Lo studio del test diagnostico includerà la curva ROC per analizzare i punti di cut-off. Il valore p della significatività statistica è stato stabilito essere inferiore a 0,05 a due code. L'analisi statistica è stata eseguita con il software SPSS versione 22 (SPSS Inc. Chicago, Illinois).