Vurdering av risiko ved thoraxaortopati ved bruk av 18F-natriumfluorid (AoRTAS)

Bikuspidal aortaklaff, sammen med andre medfødte tilstander som påvirker aortaveggen, har vært assosiert med tap av elastisk fiber, reduksjon i størrelse på elastiske lameller, økt kollagenavsetning og tap av glatt muskulatur sammenlignet med friske kontroller ved både lysmikroskopi og elektronmikroskopi. Videre viste analyse av stedsspesifikke regioner av den stigende aorta ved bruk av biopsiprøver signifikante forskjeller i apoptosehastigheten og overlevelsen av glatte muskelceller som favoriserte den mindre krumningen fremfor den større krumningen av aorta (området med større veggskjærspenning).

Studier til dags dato antyder karveggmikrokalsifisering (lesjoner <50μm) er en dynamisk markør for denne karveggpatologien: sluttproduktet av en patologisk prosess som involverer karveggbetennelse, apoptose og nekrose av mediale glatte muskelceller og påfølgende nedbrytning av elastisk fiber. Granulær medial kalsinose, avsetning av mikroforkalkning i det mediale laget av resekert aortavev, har blitt anerkjent som et betydelig trekk ved bikuspidal aortaklaffrelatert aortopati sammenlignet med aortaprøver tatt fra pasienter med trikuspidalklaffer.

Nylig histologisk analyse av menneskelige og murine Marfan-aorta viste elastinbrudd som samlokaliseres med områder med mikrokalsifisering i aortamedier. Videre var områdene med elastinbrudd signifikant korrelert til redusert utvidbarhet og økt aortadiameter. Til slutt demonstrerte gruppen en elastinreseptorkompleks-ERK1/2-ALP-mediert mekanisme for økt mikrokalsifiseringsavsetning. Selv om de er fokusert på Marfans syndrom, er disse resultatene relevante for bikuspidal aortaklaffrelatert aortopati, da de antyder at mikrokalsifisering er assosiert med elastisk fibernedbrytning, en foreslått mekanisme for dannelse av bikuspidal aortaklaffaneurisme i områder med høy veggskjærspenning. Evnen til å demonstrere og kvantifisere aortamikrokalsifisering, både ex vivo og ikke-invasivt in vivo hos pasienter med bikuspidal aortaklaffrelatert aortopati, vil være et viktig skritt for å forbedre vår kunnskap om den patologiske prosessen som ligger til grunn for denne tilstanden.

Positronemisjonstomografi (PET) bruker en radiotracer som gir funksjonell informasjon om vev på cellulært eller molekylært nivå. På grunn av den begrensede romlige oppløsningen, kombineres PET-bilder med computertomografi (CT) eller magnetisk resonansavbildning (MRI), slik at de funksjonelle PET-bildene kan samregistreres med de detaljerte anatomiske og strukturelle bildene som tilbys av CT eller MR. Mens CT eller MR alene har blitt brukt i et bredt spekter av kardiovaskulære sykdommer og kan identifisere større områder med makrokalsifisering (>200 μm), har PET/CT ved bruk av 18F-natriumfluorid blitt brukt for å identifisere karveggmikroforkalkning (forkalkede lesjoner <50 μm) ) som ikke kan påvises på CT eller MR. 18F-natriumfluorid har blitt omfattende validert som radiosporing av mikrokalsifisering ved bruk av elektronmikroskopi, immunhistokjemisk analyse, farmakodynamiske konsentrasjon-responskurver og ex vivo og in vivo mikro-PET/CT på karveggseksjoner. Opptak av 18F-natriumfluorid medieres gjennom utveksling av fluoridioner med hydroksylgrupper av hydroksyapatitt, hovedbestanddelen av karveggforkalkning. Positron-emisjonstomografi ved bruk av 18F-natriumfluorid har vist betydelig løfte for å identifisere aktiv karveggpatologi i en rekke kardiovaskulære sykdommer, inkludert karotis, koronar, aortaklaff og abdominal aortaaneurismesykdom. Bruken av 18F-natriumfluorid PET-avbildning i thoraxaortaaneurismer er ny.

Det er en korrelasjon mellom områder med høy veggspenning og intimal riveplassering. Videre har aneurysmalt aortavev blitt vist å ha redusert delamineringsstyrke i både langsgående og periferiske dimensjoner: bevis for en involvering av hemodynamiske effekter på utfellende disseksjon. Tidsløst 3D-blodstrøm fanget på MR, også kjent som 4D-flow MR, er et utviklende forskningsverktøy som ikke-invasivt fanger opp pasientspesifikk regionalisert blodstrøm og hastighet, som tillater beregning av aortavegg-skjærstress, og har blitt brukt til å studere bikuspidal aortaklaff-relatert aortopati. En studie som parer preoperativ 4D-flow MR og postoperative biopsier av aortavev har vist en reduksjon i elastin på steder med høy aortaveggbelastning, noe som tyder på en sammenheng mellom hemodynamikk og den strukturelle sammensetningen av den aneurysmale aortaveggen. Evnen til å demonstrere en patologisk prosess assosiert med aneurysmal svakhet kan være et viktig skritt for å bedre identifisere høyrisikolesjoner.