Nowa trójwymiarowa echokardiograficzna kwantyfikacja objętości niedomykalności mitralnej (AIM_3D)

Pełne zrozumienie etiologii niedomykalności zastawki mitralnej (MR) ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego rozpoznania dysfunkcji zastawki, a w konsekwencji dla określenia i zaplanowania najbardziej odpowiedniego podejścia terapeutycznego, chirurgicznego lub przezskórnego. Zidentyfikowano dwa główne mechanizmy leżące u podstaw MR: pierwotną lub organiczną MR spowodowaną wewnętrznym zajęciem płatków zastawki mitralnej (MV) i strun ścięgnistych oraz wtórną lub funkcjonalną MR spowodowaną patologią lewej komory. Inną klasyfikację dysfunkcji zastawki mitralnej opartą na ruchu płatków zaproponował Carpentier i wsp. w 1983 roku, która jest nadal powszechnie stosowana. Według tej klasyfikacji, MR typu I definiuje się jako prawidłowy ruch płatków z poszerzeniem pierścienia (z powodu poszerzenia LV lub LA) lub perforacją płatka (z powodu zapalenia wsierdzia). MR typu II charakteryzuje się nadmiernym ruchem płatków z powodu degeneracyjnej choroby MV z wydłużeniem lub pęknięciem strun ścięgnistych i nadmierną ruchomością płatków, lub z powodu pęknięcia mięśnia brodawkowatego (głównie pochodzenia niedokrwiennego). Wreszcie, MR typu III można podzielić na 2 podtypy: typ IIIa, z ograniczonym ruchem płatków zarówno w skurczu, jak i rozkurczu związanym z pogrubieniem i skróceniem płatków i strun wtórnie do choroby reumatycznej zastawki oraz typ IIIb, z ograniczonym ruchem płatków tylko w skurczu z powodu przebudowy LV (ogólnej lub miejscowej) z przemieszczeniem mięśni brodawkowatych i napięciem strun. Ta klasyfikacja funkcjonalna może być dalej udoskonalona poprzez segmentową analizę MV, w tym ocenę płatków i komisur, co pozwala na precyzyjną lokalizację dysfunkcji zastawki. Szczególnie wśród degeneracyjnych chorób MV (MR typu II), ta analiza pozwala na rozróżnienie między 2 najczęstszymi postaciami: 1. chorobą Barlowa, gdzie MV wykazuje nadmierną ruchomość wielu segmentów, uwypuklenie i pogrubienie tkanki, oraz 2. niedoborem fibroelastycznym, gdzie typową zmianą jest pęknięcie struny z zajęciem jednego płatka. Charakteryzacja etiologii MR i dysfunkcji MV jest przeprowadzana głównie za pomocą echokardiografii i ma kluczowe znaczenie dla ukierunkowania chirurgii lub interwencji przezcewnikowej. Standardowa dwuwymiarowa (2D) echokardiografia przezklatkowa i przezprzełykowa umożliwiają dobrą analizę morfologiczną MV i aparatu podzastawkowego z dokładnością >85% w porównaniu z oględzinami chirurgicznymi. Jednakże, echokardiografia 2D wykazała suboptymalną dokładność w przypadku złożonych zmian mitralnych, takich jak wypadanie komisuralne, wypadanie obupłatkowe lub rozszczep. Ponadto, echokardiografia 2D zależy od doświadczenia operatora i wykorzystuje założenia geometryczne przy dostarczaniu ilościowych pomiarów ciężkości MR (szerokość vena contracta i PISA) lub wymiarów zastawki mitralnej (średnice pierścienia, wysokość płatka itp.). Wprowadzenie echokardiografii 3D w czasie rzeczywistym (przezprzełykowej) znacząco poprawiło dokładność diagnostyczną, wykazując zgodność >95% z wynikami chirurgicznymi i dostarczając szczegółowy opis dysfunkcji MV nawet w złożonych zmianach, umożliwiając lepszą komunikację z chirurgiem lub interwencjonistą. Ponadto, przy użyciu echokardiografii 3D, akwizycja i interpretacja obrazów są szybsze i mniej zależne od operatora. Wreszcie, echokardiografia 3D umożliwia nieograniczoną orientację płaszczyzny obrazu dla lepszego zrozumienia złożonej geometrii i przestrzennych relacji między strukturami serca oraz optymalne wyrównanie dla pomiarów wolnych od założeń geometrycznych.

Echokardiografia przezklatkowa jest zalecana jako podstawowa metoda obrazowania do oceny MR i dostarcza przydatnych informacji, w tym anatomii zastawki, hemodynamiki zastawki i hemodynamicznych konsekwencji. Kiedy echokardiografia przezklatkowa ma wartość niediagnostyczną lub gdy wymagane jest dalsze udoskonalenie diagnostyczne, zaleca się echokardiografię przezprzełykową. Dodatkowo, ostatnie badania wykazały dodatkową wartość rezonansu magnetycznego (MRI) w ocenie ciężkości MR.

Jakościowo, obrazowanie przepływu kolorowego jest najczęściej używane do oceny ciężkości MR. Wraz ze wzrostem MR, rozmiar i zasięg strumienia zwrotnego do LA zwiększa się. Obecność dużego ekscentrycznego strumienia przylegającego, wirującego i docierającego do tylnej ściany LA wskazuje na znaczną MR. Gęstość strumienia na krzywej Dopplera fali ciągłej (CW) strumienia MR może być wskazówką co do ciężkości MR. Gęsty sygnał MR z pełną krzywą wskazuje na cięższą MR niż słaby sygnał. W ciężkiej MR, krzywa CW może być obcięta z trójkątnym konturem i wczesną szczytową prędkością. Obecność konwergencji przepływu przy granicy Nyquista 50-60 cm/s powinna ostrzegać o obecności znacznej MR. Szerokość vena contracta <3 mm wskazuje na łagodną MR, podczas gdy szerokość ≥7 mm definiuje ciężką MR. Wartości pośrednie nie są dokładne dla rozróżnienia umiarkowanej od łagodnej lub ciężkiej MR i wymagają użycia innej metody weryfikacji. Ocena wzoru przepływu żył płucnych za pomocą Dopplera fali pulsacyjnej pomaga w gradacji ciężkości MR. Szczytowa prędkość fali E >1,5 m/s sugeruje ciężką MR przy braku zwężenia zastawki mitralnej. Przeciwnie, dominująca fala A praktycznie wyklucza ciężką MR. Stosunek całki czasowo-prędkościowej (TVI) mitralnej do aortalnej mierzony Dopplerem fali pulsacyjnej jest również używany jako łatwo mierzalny wskaźnik w organicznej MR. Stosunek TVI >1,4 silnie sugeruje ciężką MR, podczas gdy stosunek TVI <1 przemawia za łagodną MR.

Ilościowo, metoda konwergencji przepływu jest najbardziej zalecanym podejściem ilościowym. Promień proksymalnego obszaru izoprędkości (PISA) jest mierzony w środku skurczu przy użyciu pierwszej prędkości aliasingu. Objętość regurgitacji i efektywna powierzchnia otworu regurgitacyjnego (EROA) są uzyskiwane przy użyciu standardowego wzoru. Metoda PISA opiera się na założeniu hemisferycznej symetrii rozkładu prędkości proksymalnie do zmiany regurgitacyjnej, co może nie obowiązywać dla strumieni ekscentrycznych, wielu strumieni lub złożonych lub eliptycznych otworów regurgitacyjnych. W zaleceniach EACVI, pierwotna MR jest uważana za ciężką, jeśli EROA wynosi ≥40 mm2, a objętość regurgitacji ≥60 mL. We wtórnej MR, progowe wartości ciężkości, które mają wartość prognostyczną, wynoszą odpowiednio 20 mm2 i 30 mL. W 2017 roku, Amerykańskie Towarzystwo Echokardiograficzne w zaktualizowanych wytycznych dotyczących oceny MR, zarówno pierwotna, jak i wtórna MR są uważane za ciężkie, jeśli EROA wynosi ≥40 mm2, objętość regurgitacji ≥60 mL i frakcja regurgitacji ≥50%. Ocena MR za pomocą MRI jest uzasadniona, aby dostarczyć dodatkowych informacji na temat etiologii i ciężkości, zwłaszcza dla pomiarów objętości i frakcji regurgitacji, podczas gdy wykonalność MRI do oceny mechanizmu MR i naprawialności zastawki nie jest jeszcze zdefiniowana. Warto zauważyć, że chociaż MRI jest bardziej odtwarzalne, każda modalność ma swoje potencjalne błędy i ograniczenia i jest technicznie wymagająca. Wreszcie, obecność ciężkiej MR ma znaczące efekty hemodynamiczne, głównie na LV i LA. Kiedy MR jest większa niż łagodna, obowiązkowe jest podanie średnic LV, objętości i frakcji wyrzutowej oraz objętości LA i skurczowego ciśnienia w tętnicy płucnej w końcowym raporcie echokardiograficznym.

To podkreśla niezaspokojoną potrzebę kliniczną, z którą nadal mamy do czynienia w praktyce klinicznej: niska zgodność między metodologiami i obserwatorami w gradacji MR, poleganie na danych echokardiograficznych 2D z licznymi ograniczeniami, ocena pojedynczej klatki do ekstrapolacji ilościowej objętości regurgitacji oraz ograniczone dane do porównania technik obrazowania 3D (echokardiografia i MRI) w celu ustalenia prawdziwego złotego standardu dla pomiaru objętości regurgitacji.

Obecne postępy techniczne umożliwiły rekonstrukcję 3D strefy konwergencji strumienia niedomykalności mitralnej przez cały skurcz. Ta metodologia jest częściowo zautomatyzowana, ograniczając manipulację obserwatora do minimum, a tym samym poprawiając odtwarzalność pomiaru objętości regurgitacji. Oprogramowanie 3D-CFQ (własność Philips Ultrasound) zostało użyte w ograniczonej kohorcie pacjentów, a porównanie z trójwymiarowym obszarem vena contracta strumienia regurgitacyjnego oraz z objętością regurgitacji pochodzącą z rezonansu magnetycznego serca nie zostało szeroko ocenione.

Niniejsze badanie ma dwie hipotezy:

1. -Oprogramowanie 3D-CFQ zapewnia lepszą zgodność z rezonansem magnetycznym serca w ilościowym określaniu objętości regurgitacji mitralnej z trójwymiarowej echokardiografii przezprzełykowej w porównaniu z ilościowym określaniem objętości regurgitacji mitralnej za pomocą dwuwymiarowej echokardiografii.
2. -Dodatkowo, korelacja między trójwymiarowym obszarem vena contracta mierzonym na danych echokardiograficznych 3D strumienia regurgitacyjnego a objętością regurgitacji określoną za pomocą nowego oprogramowania 3D-CFQ jest lepsza niż korelacja z dwuwymiarową efektywną powierzchnią otworu regurgitacyjnego określoną metodą proksymalnego obszaru izoprędkości.

Głównym celem jest wykazanie, że oprogramowanie 3D-CFQ do ilościowego określania niedomykalności mitralnej jest bardziej odtwarzalne i dokładne niż konwencjonalna ocena niedomykalności mitralnej przeprowadzana za pomocą dwuwymiarowej echokardiografii.

Drugorzędowym celem jest wykazanie, że zgodność pomiędzy pomiarem objętości regurgitacji mitralnej za pomocą 3D-CFQ a pomiarem objętości regurgitacji za pomocą rezonansu magnetycznego serca jest lepsza niż zgodność między dwuwymiarową echokardiografią a rezonansem magnetycznym serca.

Jest to prospektywne, wieloośrodkowe badanie obserwacyjne. Pacjenci z co najmniej umiarkowaną niedomykalnością mitralną dowolnej etiologii, którzy są kierowani na ocenę echokardiograficzną przezprzełykową, zostaną włączeni. Pacjenci bez przeciwwskazań do rezonansu magnetycznego serca przejdą to badanie w celu porównania danych echokardiograficznych z danymi rezonansu magnetycznego serca, jak wskazano w badaniu. Pacjenci z co najmniej umiarkowaną niedomykalnością mitralną dowolnej etiologii, którzy są kierowani na ocenę echokardiograficzną przezprzełykową, zostaną włączeni. Pacjenci bez przeciwwskazań do rezonansu magnetycznego serca przejdą to badanie w celu porównania danych echokardiograficznych z danymi rezonansu magnetycznego serca, jak wskazano w badaniu.