Ny 3-dimensjonal ekkokardiografisk kvantifisering av mitralklaffregurgitasjonsvolum (AIM_3D)

En fullstendig forståelse av etiologien til mitralisinsuffisiens (MR) er avgjørende for en korrekt diagnose av klaffedysfunksjon, og følgelig for å definere og planlegge den mest passende terapeutiske tilnærmingen, enten kirurgisk eller percutan. To hovedmekanismer er identifisert som underliggende for MR: Primær eller organisk MR på grunn av intrinsisk involvering av mitralisklepbladene og chordae tendinae, og sekundær eller funksjonell MR forårsaket av LV-patologi. En annen klassifisering av mitralisklepedysfunksjon basert på bladbevegelse ble foreslått av Carpentier et al i 1983, som fortsatt er mye brukt. Ifølge denne klassifiseringen er type I MR definert som normal bladbevegelse, med annulusdilatasjon (ved LV- eller LA-dilatasjon) eller bladperforasjon (ved endokarditt). Type II MR er karakterisert ved overdreven bladbevegelse på grunn av degenerativ MV-sykdom med chordaforlengelse eller ruptur og overflødige blad, eller papillarmuskelruptur (hovedsakelig iskemisk opprinnelse). Til slutt kan type III MR skilles i 2 undertyper: type IIIa, med begrenset bladbevegelse både i systole og diastole relatert til blad- og chordafortykning og retraksjon sekundært til revmatisk klaffesykdom, og type IIIb, med begrenset bladbevegelse kun i systole på grunn av LV-remodellering (enten global eller lokaliseret) med papillarmuskelforflytning og chorda-binding. Denne funksjonelle klassifiseringen kan ytterligere raffineres ved segmentell MV-analyse, inkludert vurdering av skalloper og kommissurer, som tillater presis lokalisering av klaffedysfunksjon. Spesielt blant de degenerative MV-sykdommene (type II MR) tillater denne analysen skille mellom de 2 vanligste formene: 1. Barlows sykdom, hvor MV viser multisegmentell overflødighet, buleformet og fortykket vev, og 2. fibroelastisk defekt, hvor den typiske lesjonen er en chordaruptur med involvering av en enkelt skallop. Karakterisering av MR-etiologi og MV-dysfunksjon utføres hovedsakelig ved ekkokardiografi og er avgjørende for å guide kirurgi eller transkateterintervensjon. Standard 2-dimensjonal (2D) transtorakal og transøsofageal ekkokardiografi tillater begge god morfologisk analyse av MV og subvalvulær apparat med >85% nøyaktighet sammenlignet med kirurgisk inspeksjon. Imidlertid viste 2D-ekkokardiografi suboptimal nøyaktighet ved komplekse mitrallesjoner, som kommissural prolaps, bileaflet prolaps eller spalte. Videre er 2D-ekkokardiografi avhengig av operatørens erfaring og bruker geometriske antakelser når den gir kvantitative mål for MR-alvorlighet (vena contracta-bredde og PISA) eller mitralisklepedimensjoner (annulusdiametre, bladhøyde, etc). Innføringen av sanntids 3D (transøsofageal) ekkokardiografi har betydelig forbedret diagnostisk nøyaktighet, og viser en >95% samsvar med kirurgiske funn og gir detaljert beskrivelse av MV-dysfunksjon selv ved komplekse lesjoner, noe som muliggjør bedre kommunikasjon med kirurgen eller intervensjonisten. Videre, ved bruk av 3D-ekkokardiografi, er innsamling og tolkning av bildene raskere og mindre operatøravhengig. Til slutt muliggjør 3D-ekkokardiografi ubegrenset bildeplanorientering for bedre forståelse av den komplekse geometrien og romlige forholdet mellom hjerte strukturer og en optimal justering for geometri-antakelsesfrie målinger.

Transtorakal ekkokardiografi anbefales som førstevalgs bilde modalitet for MR-vurdering og gir nyttig informasjon inkludert klaffeanatomi, klaffehæmodynamikk og hæmodynamiske konsekvenser. Når transtorakal ekkokardiografi har ikke-diagnostisk verdi eller når ytterligere diagnostisk raffinering er nødvendig, anbefales transøsofageal ekkokardiografi. I tillegg har nylige studier vist den ekstra verdien av magnetisk resonansavbildning (MRI) i vurdering av MR-alvorlighet.

Kvalitativt brukes fargeflytavbildning mest for å vurdere MR-alvorlighet. Med økende MR øker størrelsen og omfanget av den regurgiterende strålen inn i LA. Tilstedeværelsen av en stor eksentrisk stråle som fester seg, virvler og når den bakre LA-veggen støtter betydelig MR. Stråletettheten til den kontinuerlige bølge (CW) Doppler-envelopen til MR-strålen kan være en veiledning til MR-alvorlighet. En tett MR-signal med en full envelope indikerer mer alvorlig MR enn et svakt signal. Ved alvorlig MR kan CW-envelopen være avkortet med en trekantet kontur og en tidlig topphastighet. Tilstedeværelsen av flytkonvergens ved en Nyquist-grense på 50-60 cm/s bør varsle om tilstedeværelsen av betydelig MR. En vena contracta-bredde <3 mm indikerer mild MR, mens en bredde ≥7 mm definerer alvorlig MR. Mellomverdier er ikke nøyaktige for å skille moderat fra mild eller alvorlig MR og krever bruk av en annen metode for verifisering. Pulsbølge Doppler-evaluering av pulmonalveneflytmønsteret hjelper med å gradere MR-alvorlighet. En topp E-bølgehastighet >1,5 m/s antyder alvorlig MR i fravær av mitralstenose. Omvendt utelukker en dominant A-bølge praktisk talt alvorlig MR. Det pulsbølge Doppler mitral til aortisk tids-hastighetsintegral (TVI)-forholdet brukes også som et lett målbar indeks i organisk MR. Et TVI-forhold >1,4 antyder sterkt alvorlig MR, mens et TVI-forhold <1 favoriserer mild MR.

Kvantitativt er flytkonvergensmetoden den mest anbefalte kvantitative tilnærmingen. Radiusen til det proximale isovelocitetsoverflatearealet (PISA) måles ved midtsystole ved bruk av den første aliasing-hastigheten. Regurgiterende volum og effektivt regurgiterende orifiseareal (EROA) oppnås ved bruk av standardformelen. PISA-metoden er basert på antakelsen om hemisferisk symmetri av hastighetsfordelingen proximalt til regurgiterende lesjon, som kanskje ikke holder for eksentriske stråler, multiple stråler, eller komplekse eller elliptiske regurgiterende orifiser. I EACVI-anbefalingene anses primær MR som alvorlig hvis EROA er ≥40 mm2 og regurgiterende volum er ≥60 mL. I sekundær MR er tersklene for alvorlighet, som har prognostisk verdi, henholdsvis 20 mm2 og 30 mL. I 2017, i American Society of Echocardiographys fokusert oppdatering på vurdering av MR, anses både primær og sekundær MR som alvorlig hvis EROA er ≥40 mm2, regurgiterende volum er ≥60 mL og regurgiterende fraksjon er ≥50%. Vurdering av MR ved bruk av MRI er rimelig for å gi ytterligere informasjon om etiologi og alvorlighet, spesielt for målinger av regurgiterende volum og fraksjon, mens gjennomførbarheten av MRI for å vurdere mekanismen for MR og klaffereparabilitet ennå ikke er definert. Vær oppmerksom på at selv om MRI er mer reproduserbar, har hver modalitet sine potensielle feil og begrensninger og er teknisk krevende. Til slutt har tilstedeværelsen av alvorlig MR betydelige hæmodynamiske effekter, primært på LV og LA. Når MR er mer enn mild, er det obligatorisk å oppgi LV-diametre, volumer og ejeksjonsfraksjon samt LA-volum og pulmonal arteriell systolisk trykk i den endelige ekkokardiografiske rapporten.

Disse fremhever det uoppfylte kliniske behovet vi fortsatt møter i klinisk praksis: lav samsvar på tvers av metodologier og observatører for å gradere MR, avhengighet av 2D-ekkokardiografiske data med mange begrensninger, evaluering av en enkelt ramme for å ekstrapolere kvantifiseringen av regurgiterende volum og begrensede data for å sammenligne 3D-bildeteknikker (ekkokardiografi og MRI) for å etablere den sanne gullstandarden for måling av regurgiterende volum.

Nåværende tekniske utviklinger har muliggjort 3D-rekonstruksjon av konvergenssonen til den mitralregurgiterende strålen gjennom hele systolen. Denne metodologien er semiautomatisert, begrenser observatørens manipulasjon til et minimum og forbedrer dermed reproduserbarheten av målingen av regurgiterende volum. 3D-CFQ-programvaren (eid av Philips Ultrasound) har blitt brukt i en begrenset kohort av pasienter, og sammenligningen med 3-dimensjonalt vena contracta-areal av den regurgiterende strålen så vel som med hjerte magnetisk resonans-avledet regurgiterende volum har ikke blitt omfattende evaluert.

Denne studien har to hypoteser:

1. -3D-CFQ-programvaren gir bedre samsvar med hjerte magnetisk resonans for å kvantifisere mitralregurgiterende volum fra 3-dimensjonal transøsofageal ekkokardiografi sammenlignet med 2-dimensjonal ekkokardiografisk kvantifisering av mitralregurgiterende volum.
2. -I tillegg er korrelasjonen mellom 3-dimensjonalt vena contracta-areal målt på 3-dimensjonale ekkokardiografiske data av den regurgiterende strålen og det regurgiterende volumet kvantifisert med den nye 3D-CFQ-programvaren bedre enn korrelasjonen med 2-dimensjonalt effektivt regurgiterende orifiseareal kvantifisert med den proximale isovelocitetsoverflatearealmetoden.

Det primære målet er å demonstrere at 3D-CFQ-programvare for kvantifisering av mitralregurgitasjon er mer reproduserbar og nøyaktig enn den konvensjonelle vurderingen av mitralregurgitasjon utført med 2-dimensjonal ekkokardiografi.

Det sekundære målet er å demonstrere at samsvaret mellom 3D-CFQ-måling av det mitralregurgiterende volumet og hjerte magnetisk resonans-måling av det regurgiterende volumet er bedre enn samsvaret mellom 2-dimensjonal ekkokardiografi og hjerte magnetisk resonans.

Dette er en prospektiv, multikenter observasjonsstudie. Pasienter med minst moderat mitralregurgitasjon av enhver etiologi som henvises for transøsofageal ekkokardiografisk evaluering vil bli inkludert. Pasienter uten kontraindikasjoner for hjerte magnetisk resonans vil gjennomgå denne undersøkelsen for å sammenligne ekkokardiografiske data med hjerte magnetisk resonans-data som angitt i studien.

Pasienter med minst moderat mitralregurgitasjon av enhver etiologi som henvises for transøsofageal ekkokardiografisk evaluering vil bli inkludert. Pasienter uten kontraindikasjoner for hjerte magnetisk resonans vil gjennomgå denne undersøkelsen for å sammenligne ekkokardiografiske data med hjerte magnetisk resonans-data som angitt i studien.