Оценка риска развития торакальной аортопатии с использованием 18F-фторида натрия (AoRTAS)

Двустворчатый аортальный клапан, наряду с другими врожденными состояниями, затрагивающими стенку аорты, был связан с потерей эластических волокон, уменьшением размера эластических пластинок, повышенным отложением коллагена и потерей гладкой мускулатуры по сравнению со здоровым контролем как при световой микроскопии, так и при электронной микроскопии. Кроме того, анализ специфических областей восходящей аорты с использованием образцов биопсии продемонстрировал значительные различия в скорости апоптоза и выживаемости клеток гладкой мускулатуры в пользу малой кривизны по сравнению с большей кривизной аорты (область большего напряжения сдвига стенки).

Современные исследования предполагают, что микрокальцификация стенки сосуда (поражения <50 мкм) является динамическим маркером этой патологии стенки сосуда: конечным продуктом патологического процесса, включающего воспаление стенки сосуда, апоптоз и некроз медиальных гладкомышечных клеток и последующую деградацию эластических волокон. Гранулярный медиальный кальциноз, отложение микрокальцинатов в медиальном слое резецированной ткани аорты, был признан важным признаком аортопатии, связанной с двустворчатым аортальным клапаном, по сравнению с образцами аорты, взятыми у пациентов с трикуспидальными клапанами.

Недавний гистологический анализ аорт Марфана человека и мыши показал, что разрывы эластина локализуются совместно с областями микрокальцификации в медии аорты. Кроме того, области разрыва эластина значительно коррелировали со снижением растяжимости и увеличением диаметра аорты. Наконец, группа продемонстрировала опосредованный комплексом рецептора эластина-ERK1/2-ALP механизм повышенного отложения микрокальцификации. Хотя эти результаты сосредоточены на синдроме Марфана, они имеют отношение к аортопатии, связанной с двустворчатым аортальным клапаном, поскольку они предполагают, что микрокальцификация связана с разрушением эластических волокон, предполагаемым механизмом образования аневризмы двустворчатого аортального клапана в областях высокого напряжения сдвига стенки. Возможность продемонстрировать и количественно оценить микрокальцификацию аорты как ex vivo, так и неинвазивно in vivo у пациентов с аортопатией, связанной с двустворчатым аортальным клапаном, будет важным шагом в улучшении наших знаний о патологическом процессе, лежащем в основе этого состояния.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) использует радиоактивный индикатор, который предоставляет функциональную информацию о тканях на клеточном или молекулярном уровне. Из-за ограниченного пространственного разрешения ПЭТ-изображения комбинируются с компьютерной томографией (КТ) или магнитно-резонансной томографией (МРТ), так что функциональные ПЭТ-изображения могут быть зарегистрированы совместно с подробными анатомическими и структурными изображениями, полученными с помощью КТ или МРТ. В то время как только КТ или МРТ использовались при широком спектре сердечно-сосудистых заболеваний и могут выявлять более крупные области макрокальцификации (> 200 мкм), ПЭТ / КТ с использованием 18F-фторида натрия использовалась для выявления микрокальцификации стенки сосуда (кальцифицирующие поражения <50 мкм). ), которые не обнаруживаются на КТ или МРТ. 18F-фторид натрия был широко подтвержден как радиоиндикатор микрокальцификации с использованием электронной микроскопии, иммуногистохимического анализа, фармакодинамических кривых концентрация-реакция, а также микро-ПЭТ/КТ ex vivo и in vivo на срезах стенки сосуда. Поглощение 18F-фторида натрия опосредовано обменом ионов фтора с гидроксильными группами гидроксиапатита, основного компонента кальцификации стенки сосуда. Позитронно-эмиссионная томография с использованием 18F-фторида натрия продемонстрировала значительные перспективы для выявления активной патологии стенки сосуда при ряде сердечно-сосудистых заболеваний, включая заболевание сонных артерий, коронарных артерий, аортального клапана и аневризму брюшной аорты. Использование ПЭТ с 18F-фторидом натрия при аневризмах грудной аорты является новым.

Существует корреляция между областями высокого напряжения стенки и расположением места разрыва интимы. Кроме того, было продемонстрировано, что аневризматическая ткань аорты имеет сниженную силу расслаивания как в продольном, так и в периферическом измерениях: доказательство вовлечения гемодинамических эффектов в провоцирующее расслоение. Трехмерный поток крови с временным разрешением, полученный на МРТ, также известный как МРТ с 4D-потоком, представляет собой развивающийся исследовательский инструмент, который неинвазивно фиксирует региональный кровоток и скорость для конкретного пациента, позволяя рассчитать чистое напряжение стенки аорты, и используется для изучения аортопатия, связанная с двустворчатым аортальным клапаном. Исследование, сочетающее предоперационную 4D-проточную МРТ и послеоперационную биопсию ткани аорты, продемонстрировало снижение эластина в местах высокой нагрузки на стенку аорты, предполагая взаимосвязь между гемодинамикой и структурным составом аневризматической стенки аорты. Возможность продемонстрировать патологический процесс, связанный со слабостью аневризмы, может стать важным шагом к более точному выявлению поражений высокого риска.