Nieuwe 3-dimensionale echocardiografische kwantificering van mitralisklepregurgitatievolume (AIM_3D)

Een volledig begrip van de etiologie van mitralisinsufficiëntie (MR) is cruciaal voor een correcte diagnose van klepdisfunctie, en bijgevolg om de meest geschikte therapeutische aanpak te definiëren en plannen, zij het chirurgisch of percutaan. Twee hoofdmechanismen zijn geïdentificeerd die ten grondslag liggen aan MR: Primaire of organische MR door intrinsieke betrokkenheid van de mitralisklepslippen (MV) en chordae tendinae, en secundaire of functionele MR veroorzaakt door LV-pathologie. Een andere classificatie van mitralisklep-disfunctie op basis van de beweging van de klepslippen werd voorgesteld door Carpentier et al in 1983, die nog steeds veel wordt gebruikt. Volgens deze classificatie wordt type I MR gedefinieerd als normale klepslippenbeweging, met annulaire dilatatie (door LV of LA dilatatie) of klepslipperforatie (door endocarditis). Type II MR wordt gekenmerkt door overmatige klepslippenbeweging als gevolg van degeneratieve MV-ziekte met chordale verlenging of ruptuur en overvloedige klepslippen, of door papillaire spierruptuur (voornamelijk ischemische oorsprong). Ten slotte kan type III MR worden onderscheiden in 2 subtypes: type IIIa, met beperkte klepslippenbeweging zowel in systole als diastole gerelateerd aan klepslippen- en chordale verdikking en retractie secundair aan reumatische klepziekte, en type IIIb, met beperkte klepslippenbeweging alleen in systole als gevolg van LV-remodellering (zowel globaal als lokaal) met verplaatsing van papillaire spieren en chordale verankering. Deze functionele classificatie kan verder worden verfijnd door segmentale MV-analyse, inclusief beoordeling van de scallops en commissuren, wat een precieze lokalisatie van de klepdisfunctie mogelijk maakt. Vooral bij de degeneratieve MV-ziekten (type II MR) maakt deze analyse het onderscheid mogelijk tussen de 2 meest voorkomende vormen: 1. Barlow-ziekte, waarbij de MV multi-segment redundantie, billowing en verdikt weefsel vertoont, en 2. fibroelastische deficiëntie, waarbij de typische laesie een chordale ruptuur is met betrokkenheid van één enkele scallop. Karakterisering van MR-etiologie en MV-disfunctie wordt voornamelijk uitgevoerd door echocardiografie en is cruciaal om chirurgie of transcatheter interventie te begeleiden. Standaard 2-dimensionale (2D) transthoracale en transoesofageale echocardiografie stellen beide een goede morfologische analyse van MV en het subvalvulaire apparaat mogelijk met >85% nauwkeurigheid in vergelijking met chirurgische inspectie. Echter, 2D echocardiografie vertoonde suboptimale nauwkeurigheid in het geval van complexe mitralislaesies, zoals commissurale prolaps, bileaflet prolaps of cleft. Bovendien is 2D echocardiografie afhankelijk van de ervaring van de operator en gebruikt het geometrische aannames bij het verstrekken van kwantitatieve metingen voor MR-ernst (vena contracta breedte en PISA) of mitralisklepafmetingen (annulaire diameters, klepsliplengte, etc.). De introductie van real-time 3D (transoesofageale) echocardiografie heeft de diagnostische nauwkeurigheid aanzienlijk verbeterd, met een >95% overeenkomst met chirurgische bevindingen en het bieden van een gedetailleerde beschrijving van MV-disfunctie, zelfs bij complexe laesies, wat een betere communicatie met de chirurg of interventiespecialist mogelijk maakt. Bovendien zijn bij gebruik van 3D echocardiografie de acquisitie en interpretatie van de beelden sneller en minder operatorafhankelijk. Ten slotte stelt 3D echocardiografie onbeperkte beeldvlakoriëntatie mogelijk voor een beter begrip van de complexe geometrie en ruimtelijke relatie tussen cardiale structuren en een optimale uitlijning voor geometrie-aanname-vrije metingen.

Transthoracale echocardiografie wordt aanbevolen als de eerstelijns beeldvormingsmodaliteit voor MR-beoordeling en biedt nuttige informatie, waaronder klepanatomie, klephemodynamica en hemodynamische gevolgen. Wanneer transthoracale echocardiografie van niet-diagnostische waarde is of wanneer verdere diagnostische verfijning vereist is, wordt transoesofageale echocardiografie aanbevolen. Daarnaast hebben recente studies de aanvullende waarde van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) aangetoond bij het beoordelen van de MR-ernst.

Kwalitatief wordt kleurenstroombeeldvorming meestal gebruikt om de MR-ernst te beoordelen. Met toenemende MR nemen de grootte en omvang van de regurgitatiestraal in de LA toe. De aanwezigheid van een grote excentrische straal die aanhecht, wervelt en de posterieure LA-wand bereikt, ondersteunt significante MR. De straaldichtheid van het continu-golf (CW) Doppler-envelop van de MR-straal kan een leidraad zijn voor MR-ernst. Een dicht MR-signaal met een volledig envelop duidt op ernstigere MR dan een zwak signaal. Bij ernstige MR kan het CW-envelop afgeknot zijn met een driehoekig contour en een vroege pieksnelheid. De aanwezigheid van stromingsconvergentie bij een Nyquist-limiet van 50-60 cm/s moet waarschuwen voor de aanwezigheid van significante MR. Een vena contracta breedte <3 mm duidt op milde MR, terwijl een breedte ≥7 mm ernstige MR definieert. Tussenliggende waarden zijn niet nauwkeurig voor het onderscheiden van matige van milde of ernstige MR en vereisen het gebruik van een andere methode voor verificatie. Pulsed-wave Doppler-evaluatie van het pulmonale veneuze stroompatroon helpt bij het graderen van MR-ernst. Een piek E-golf snelheid >1,5 m/s suggereert ernstige MR bij afwezigheid van mitralisstenose. Omgekeerd sluit een dominante A-golf vrijwel ernstige MR uit. De gepulseerde golf Doppler mitralis tot aorta tijd-snelheid integraal (TVI) ratio wordt ook gebruikt als een gemakkelijk meetbare index bij organische MR. Een TVI-ratio >1,4 suggereert sterk ernstige MR, terwijl een TVI-ratio <1 de voorkeur geeft aan milde MR.

Kwantitatief is de stromingsconvergentiemethode de meest aanbevolen kwantitatieve benadering. De straal van het proximale isovelociteitsoppervlak (PISA) wordt gemeten in mid-systole met behulp van de eerste aliasing-snelheid. Regurgitatievolume en effectieve regurgitatieorificiumoppervlakte (EROA) worden verkregen met behulp van de standaardformule. De PISA-methode is gebaseerd op de aanname van hemisferische symmetrie van de snelheidsverdeling proximaal van de regurgitatieve laesie, wat mogelijk niet geldt voor excentrische stralen, meerdere stralen, of complexe of elliptische regurgitatieve orifices. In de EACVI-aanbevelingen wordt primaire MR als ernstig beschouwd als EROA ≥40 mm² en regurgitatievolume ≥60 mL. Bij secundaire MR zijn de drempelwaarden voor ernst, die prognostische waarde hebben, respectievelijk 20 mm² en 30 mL. In de 2017, de American Society of Echocardiography gefocuste update over de beoordeling van MR, worden zowel primaire als secundaire MR als ernstig beschouwd als EROA ≥40 mm², regurgitatievolume ≥60 mL en regurgitatiefractie ≥50%. Beoordeling van MR met behulp van MRI is redelijk om aanvullende informatie te verstrekken over etiologie en ernst, vooral voor metingen van regurgitatievolume en -fractie, terwijl de haalbaarheid van MRI voor het beoordelen van het mechanisme van MR en kleprepareerbaarheid nog niet is gedefinieerd. Opmerkelijk is dat, hoewel MRI reproduceerbaarder is, elke modaliteit zijn potentiële fouten en beperkingen heeft en technisch veeleisend is. Ten slotte heeft de aanwezigheid van ernstige MR significante hemodynamische effecten, voornamelijk op de LV en LA. Wanneer MR meer dan mild is, is het verplicht om de LV-diameters, volumes en ejectiefractie evenals het LA-volume en de pulmonale arteriële systolische druk te verstrekken in het uiteindelijke echocardiografische rapport.

Deze benadrukken de onvervulde klinische behoefte die we nog steeds in de klinische praktijk tegenkomen: lage overeenstemming tussen methodologieën en waarnemers om MR te graderen, afhankelijkheid van 2D echocardiografische gegevens met talrijke beperkingen, evaluatie van een enkel frame om de kwantificering van regurgitatievolume te extrapoleren en beperkte gegevens om 3D-beeldvormingstechnieken (echocardiografie en MRI) te vergelijken om de echte gouden standaard voor de meting van het regurgitatievolume vast te stellen.

Huidige technologische ontwikkelingen hebben de 3D-reconstructie van de convergentiezone van de mitralisregurgitatiestraal gedurende de gehele systole mogelijk gemaakt. Deze methodologie is semi-geautomatiseerd, waardoor de manipulatie door de waarnemer tot een minimum wordt beperkt en daardoor de reproduceerbaarheid van de meting van het regurgitatievolume verbetert. De 3D-CFQ-software (eigendom van Philips Ultrasound) is gebruikt in een beperkte cohort van patiënten en de vergelijking met het 3-dimensionale vena contracta-oppervlak van de regurgitatiestraal evenals met het door cardiale magnetische resonantie afgeleide regurgitatievolume is niet uitgebreid geëvalueerd.

Deze studie heeft twee hypothesen:

1. -De 3D-CFQ-software biedt een betere overeenstemming met cardiale magnetische resonantie om mitralisregurgitatievolume te kwantificeren vanuit 3-dimensionale transoesofageale echocardiografie in vergelijking met 2-dimensionale echocardiografische kwantificering van mitralisregurgitatievolume.
2. -Bovendien is de correlatie tussen het 3-dimensionale vena contracta-oppervlak gemeten op 3-dimensionale echocardiografische gegevens van de regurgitatiestraal en het regurgitatievolume gekwantificeerd met de nieuwe 3D-CFQ-software beter dan de correlatie met het 2-dimensionale effectieve regurgitatieorificiumoppervlak gekwantificeerd met de proximale isovelociteitsoppervlakte-methode.

Het primaire doel is aan te tonen dat de 3D-CFQ-software voor de kwantificering van de mitralisinsufficiëntie reproduceerbaarder en nauwkeuriger is dan de conventionele beoordeling van mitralisinsufficiëntie uitgevoerd met 2-dimensionale echocardiografie.

Het secundaire doel is aan te tonen dat de overeenstemming tussen de 3D-CFQ-meting van het mitralisregurgitatievolume en de cardiale magnetische resonantiemeting van het regurgitatievolume beter is dan de overeenstemming tussen 2-dimensionale echocardiografie en cardiale magnetische resonantie.

Dit is een prospectieve, multicenter observationele studie. Patiënten met ten minste matige mitralisinsufficiëntie van elke etiologie die worden verwezen voor transoesofageale echocardiografische evaluatie zullen worden geïncludeerd. Patiënten zonder contra-indicaties voor cardiale magnetische resonantie zullen dit onderzoek ondergaan om de echocardiografische gegevens te vergelijken met de cardiale magnetische resonantiegegevens zoals aangegeven in de studie.

Patiënten met ten minste matige mitralisinsufficiëntie van elke etiologie die worden verwezen voor transoesofageale echocardiografische evaluatie zullen worden geïncludeerd. Patiënten zonder contra-indicaties voor cardiale magnetische resonantie zullen dit onderzoek ondergaan om de echocardiografische gegevens te vergelijken met de cardiale magnetische resonantiegegevens zoals aangegeven in de studie.