WSTĘP
Zwężenie zastawki aortalnej jest najczęstszą nabytą walwulopatią i najczęściej wymaga operacji wymiany zastawki w naszym środowisku.1 W przypadku tych pacjentów dwuwymiarowa echokardiografia przezklatkowa (TTE) i echokardiografia dopplerowska odgrywają ważną rolę w określaniu stopnia zaawansowania choroby zastawkowej serca, jej leczenia i rokowania.2
Podczas oceny echokardiograficznej normalnym zjawiskiem jest występowanie obszaru zastawki aortalnej (AVA)
cm2 z niskim gradientem przezzastawkowym pomimo zachowanej frakcji wyrzutowej.3 Wpływ tej jednostki na rokowanie nie jest dobrze określony. W niektórych badaniach sugerowano, że ten wzorzec echokardiograficzny wiąże się z gorszym rokowaniem.4,5 W jednym z ostatnich prospektywnych badań wykazano jednak, że ta jednostka chorobowa może mieć rokowanie podobne do rokowania zwężenia zastawki aortalnej, lepsze niż wcześniej opisywano, co sugeruje błędną klasyfikację ciężkości zwężenia zastawki aortalnej przy użyciu zwykłych metod diagnostycznych.6
Trójwymiarowe (3D) techniki echokardiograficzne okazały się przydatne w rozpoznawaniu stenozy aortalnej7 i monitorowaniu jej leczenia.8 Wykazano również, że ocena AVA poprzez planimetrię za pomocą trójwymiarowej echokardiografii przezprzełykowej (3D-TOE) jest wykonalna. Uzyskane wyniki były zgodne z pomiarami obliczonymi za pomocą TTE.9 Planimetria zastawki metodą 3D-TOE może być przydatnym narzędziem diagnostycznym w ocenie stopnia zaawansowania walwulopatii aortalnej, gdy w badaniu przezklatkowym stwierdza się rozbieżności między AVA oszacowaną za pomocą równania ciągłości a gradientami uzyskanymi w badaniu echokardiograficznym metodą Dopplera.
Celem niniejszej pracy była ocena zgodności pomiędzy AVA uzyskaną za pomocą równania ciągłości z TTE a AVA uzyskaną za pomocą planimetrii 3D-TOE u pacjentów z ciężką stenozą aortalną i niskim gradientem z prawidłową funkcją komór, w celu ustalenia istnienia tej choroby.
METODYProjekt, pacjenci i względy etyczne
Opisowe, przekrojowe badanie kolejnych pacjentów przekazanych do ośrodka referencyjnego między wrześniem 2009 a czerwcem 2012 roku w celu oceny zwężenia aorty. Wyselekcjonowano pacjentów z ciężką stenozą aortalną, zdefiniowaną jako AVA
cm2. Z tej próby pacjentów wybrano tych, którzy prezentowali średni gradient aortalny mmHg i frakcję wyrzutową lewej komory≥50%. Protokół badania został zweryfikowany i zatwierdzony przez komisję ds. etyki badań klinicznych w naszym ośrodku w dniu 27 lipca 2009 roku. Echokardiografię przezklatkową
TTE wykonywano przy użyciu aparatu ultrasonograficznego iE33 (Philips Medical Systems; Andover, Massachusetts, Stany Zjednoczone) z sondą sektorową S5-2 (pasmo 5 do 1 MHZ). Doświadczeni kardiolodzy przeprowadzali standaryzowane badanie zgodnie z aktualnymi zaleceniami,10 wykorzystując wszystkie widoki (koniuszkowy, podżebrowy, nadmostkowy i prawy przymostkowy) w celu uzyskania maksymalnej prędkości przezzastawkowej. W trakcie badania rejestrowano pomiary ciśnienia tętniczego. Uzyskane obrazy przechowywano i przetwarzano za pomocą specjalistycznego systemu do zarządzania obrazem (Xcelera, Philips Medical Systems), a AVA obliczano za pomocą równania ciągłości.10 Niedrożność komorowo-tętniczą obliczano zgodnie z metodą opisaną przez Brianda i wsp.11
Trójwymiarowe badanie echokardiograficzne przezprzełykowe
W tym samym dniu, co standardowe TTE, u wszystkich pacjentów wykonano również TOE, które przeprowadzał echograf zaślepiony na wyniki badania przezklatkowego. Sedację propofolem stosowano według uznania echografa.
Ciśnienie tętnicze krwi było monitorowane i rejestrowane podczas zabiegu. Badanie 3D-TOE wykonano przy użyciu aparatu ultrasonograficznego iE33 (Philips Medical Systems) z przetwornikiem X7-2t. W czasie rzeczywistym uzyskiwano obrazy (Live 3D®) piramidowej objętości zastawki aortalnej i drogi odpływu lewej komory (LVOT). W celu uzyskania częstotliwości akwizycji powyżej 20Hz zmniejszono kąt i głębokość badanego obszaru. Uzyskane obrazy wyśrodkowano w zastawce aortalnej z widoku w osi krótkiej pomiędzy 30° a 45°, prowadząc je w trybie biplanarnym (x-Plane®) tak, aby uzyskać otwór zastawki na poziomie jej płatków (ryc. 1). U każdego pacjenta rejestrowano 3 cykle pracy serca.
Wyniki przetworzonego za pomocą programu Q-Lab® obrazowania zastawki aortalnej uzyskanego metodą Live 3D®. Panele A, B i C przedstawiają rekonstrukcję wielopłaszczyznową. Panel A zawiera płaszczyznę poprzeczną na poziomie koniuszków aorty, na której wykonaliśmy planimetrię powierzchni zastawki aortalnej (w tym przypadku 0,45cm2). Panel B pokazuje płaszczyznę podłużną użytą do wyboru płaszczyzny poprzecznej w obrębie płatków zastawki. Panel D pokazuje trójwymiarowy obraz dwupłatkowej zastawki aortalnej z włóknistym raphem w przednim koniuszku. Na tym obrazie wybrano ramkę, w której widoczny jest maksymalny otwór zastawki.
Obróbkę końcową obrazów przeprowadzono na stacji roboczej Xcelera przy użyciu oprogramowania Q-Lab® (Philips Medical Systems). To oprogramowanie do zarządzania obrazem pozwala na rekonstrukcję dowolnego, wcześniej uzyskanego okna objętości piramidowej. Na obrazie 3D wybrano fazę cyklu serca, w której otwarcie zastawki było największe. Na tej klatce wykonano rekonstrukcję wielopłaszczyznową w celu uzyskania widoku prostopadłego do zastawki aortalnej półksiężycowatej, reorientując ją w razie potrzeby tak, aby uwidocznić obszar otwarcia zastawki na poziomie jej płatków (ryc. 1). Podobnie wykonano planimetrię obszaru LVOT i włączono ją do równania ciągłości w celu obliczenia AVA metodą mieszaną: 3D-TOE dla LVOT i TTE dla przepływów.
Przetwarzanie danych i analiza statystyczna
Obliczeń dokonywano po 3 cyklach serca (5 cykli nieekstremalnych, jeśli pacjent był w stanie migotania przedsionków). Wszystkie pomiary i obliczenia były zaślepione i zdublowane przez dwóch różnych echokardiografistów.
Rozkład normalny zmiennych ciągłych oceniano za pomocą testu Kołmogorowa-Smirnowa (korekta Lillieforsa). Zmienne wyrażono jako proporcje, średnią (odchylenie standardowe) lub medianę, w zależności od przypadku. Porównania pomiędzy centralnymi estymatorami przeprowadzono za pomocą testu t-Studenta lub testu chi kwadrat. Wiarygodność pomiarów oceniano za pomocą współczynnika korelacji wewnątrzklasowej12 i wykresu Blanda-Altmana.13 Do porównania klasyfikacji stopnia zwężenia zastawki za pomocą badanych metod użyto współczynnika Kappa. Różnice uznawano za istotne statystycznie, gdy wartość dwustronna wynosiła P14
WYNIKI
W podanych terminach oceniliśmy w naszej pracowni 240 pacjentów ze zwężeniem aorty, z których 212 miało aortalną AVA
cm2. Spośród tych pacjentów 63 (29,7%) spełniało kryteria ciężkiego zwężenia zastawki aortalnej z niskim gradientem i prawidłową funkcją komór (ryc. 2). Nie byliśmy w stanie wykonać planimetrii 3D-TOE u 2 pacjentów z powodu rozległego zwapnienia zastawki, które uniemożliwiło nam prawidłową identyfikację obszaru otwarcia zastawki. Dlatego nasza ostateczna populacja składała się z 61 pacjentów, których charakterystyka jest przedstawiona w Tabeli 1.
Diagram przepływu pacjentów. Rozpoczynając od 240 ocenianych pacjentów, do badania przezklatkowego wybrano 212 chorych z ciężką stenozą aortalną. Ostatecznie 61 pacjentów pozostało jako uczestnicy naszego badania. AVA, obszar zastawki aortalnej; LVEF, frakcja wyrzutowa lewej komory; ΔPm, średni gradient aortalny.
Charakterystyka wszystkich 61 Pacjentów biorących udział w badaniu.
| Kobieta | 29 (47,5) |
| Wiek, lata | 77,2±8.72 |
| BSA, m2 | 1,76±0,17 |
| Pacjenci z AF | 22 (36,1) |
| Częstotliwość akcji serca, bpm | 73.6±16.6 |
| SBP, mmHg* | 135.1±24.6 |
| DBP, mmHg* | 71.9±12.8 |
| LVEF, %* | 62.82±6.98 |
| VTI1, cm* | 19.87±6.17 |
| Systolic volume index, mL/m2* | 32.5±9.9 |
| Maximum aortic gradient, mmHg* | 50.14±13.40 |
| Średni gradient aortalny, mmHg* | 29.3±7.2 |
| Średnica LVOT, TTE, mm* | 19.4±2.3 |
| Powierzchnia LVOT, TTE, cm2* | 2.99±0.71 |
| LVOT area, 3D-TOE, cm2* | 3.40±0.97 |
| AVA TTE, cm2* | 0.74±0.16 |
| AVA 3D-TOE, cm2* | 0.75±0.20 |
| Z, mmHg/mL/m2* | 5.40±1.83 |
3D-TOE, trójwymiarowa echokardiografia przezprzełykowa; AF, migotanie przedsionków; AVA, powierzchnia zastawki aortalnej; BSA, powierzchnia ciała; DBP, rozkurczowe ciśnienie krwi; LVEF, frakcja wyrzutowa lewej komory; LVOT, droga odpływu lewej komory; SBP, skurczowe ciśnienie krwi; TTE, echokardiografia przezklatkowa; VTI1: prevalvular velocity-time integral; Z, ventricular arterial impedance.
Dane są wyrażone jako liczba (%) lub średnia±standardowa. (%) lub średnia±odchylenie standardowe.
Mierzone podczas 3D-TOE.
Concordance Study
Planimetria AVA z wykorzystaniem rekonstrukcji 3D-TOE potwierdziła obecność ciężkiego zwężenia (AVA
cm2) w 52 przypadkach (85,2%). Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej pomiędzy TTE i 3D-TOE wyniósł 0,505 (95% przedział ufności , 0,290-0,671; ryc. 3. Średnia różnica między obiema metodami wynosiła 0,003 cm2, przy czym pomiar 3D-TOE był nieznacznie wyższy (95%CI, -0,353 do 0,359).
A: Graficzna dyspersja pomiarów pola powierzchni zastawki aortalnej za pomocą trójwymiarowej echokardiografii przezprzełykowej i echokardiografii przezklatkowej. B: Wykres Blanda-Altmana13 pokazujący zgodność pomiarów pola powierzchni zastawki aortalnej za pomocą trójwymiarowej echokardiografii przezprzełykowej i echokardiografii przezklatkowej. Średnia różnica między tymi dwiema metodami wynosiła y-x=0,003 (95% przedział ufności, -0,353 do 0,359). 3D-TOE, trójwymiarowa echokardiografia przezprzełykowa; TTE, echokardiografia przezklatkowa.
Opis grupy błędnie sklasyfikowanej
W 9 pacjentach (14,7%) ocena AVA za pomocą 3D-TOE ujawniła wymiary większe niż 1cm2. Pacjenci ci mieli większą powierzchnię ciała. Tylko jeden z nich chorował na migotanie przedsionków i miał większe wymiary LV i LVOT niż pacjenci z prawidłową klasyfikacją. Również AVA w badaniu TTE była większa niż u pacjentów z prawidłową klasyfikacją. Porównanie analizowanych zmiennych przedstawiono w tabeli 2.
Różnice między pacjentami według zgodności dwóch metod w klasyfikacji ciężkości aorty.
| Klasyfikacja zgodna (n=52) | Discordant classification (n=9) | P | |
| Age, lat | 77.9±8.5 | 73.1±8.9 | .125 |
| Mężczyźni | 23 (44,2) | 9 (100) | .001* |
| BSA, m2 | 1.74±0,16 | 1,90±0,18 | .024 |
| Pacjenci z AF | 21 (40,3) | 1 (11,1) | .090* |
| Use of sedative | 34 (65,4) | 5 (55,5) | .138* |
| Tdd LV, mm | 41,9±5.4 | 51.6±9.3 | |
| Tdv LV, mL | 67.4±25.5 | 103.8±36.1 | |
| LVEF, % | 63.2±6.6 | 60.5±8.6 | .296 |
| LVOTD | 19.1±2.1 | 21.8±2.2 | .001 |
| SVI, mL/m2 | 31.6±9.8 | 38.3±9.8 | .065 |
| Medium gradient, mmHg | 29.2±7.4 | 29.8±5.8 | .811 |
| AVA TTE, cm2 | 0.72±0.16 | 0.86±0.08 | .024 |
| AVA 3D-TOE, cm2 | 0,69±0,15 | 1,08±0,05 | |
| Z, mmHg/mL/m2 | 5,50±1.90 | 4.46±0.63 | .194 |
3D-TOE, trójwymiarowa echokardiografia przezprzełykowa; AF, migotanie przedsionków; AVA, powierzchnia zastawki aortalnej; BSA, powierzchnia ciała; LV, lewa komora; LVEF, frakcja wyrzutowa lewej komory; LVOTD, średnica drogi odpływu lewej komory; SVI, wskaźnik objętości skurczowej; Tdd, średnica telediastoliczna; Tdv, objętość teledystoliczna; TTE, echokardiografia przezklatkowa; Z, impedancja tętnicza komór.
Dane są wyrażone jako liczba (%) lub średnia±standardowa. (%) lub średnia± odchylenie standardowe.
Porównania przeprowadzono za pomocą testów t-Studenta i testu chi kwadrat.
Gdy w równaniu ciągłości wykorzystaliśmy obszar LVOT uzyskany metodą 3D-TOE, uzyskana AVA wynosiła>1cm2 w 9 przypadkach, które przeklasyfikowano na umiarkowane zwężenie. Jednakże współczynnik Kappa zgodności pomiędzy 3D-TOE a oceną mieszaną wyniósł tylko 0,28.
Dyskusja
Ta praca opisowa pokazuje, że paradoksalne niskogradientowe ciężkie zwężenie aorty obecne u 30% uczestników naszego badania jest prawdziwą jednostką. Zostało to potwierdzone u 85,2% pacjentów ocenianych za pomocą planimetrii 3D-TOE. W poprzednich badaniach, planimetria AVA z wykorzystaniem obrazów 3D-TOE również potwierdziła istnienie prawdziwych przypadków zwężenia aorty według kryteriów anatomicznych.2,10
Zgodność
Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej jest użytecznym narzędziem do oceny zgodności pomiędzy różnymi metodami pomiarowymi lub obserwatorami, opartym na modelu analizy wariancji z wykorzystaniem powtarzanych pomiarów.12. W naszym badaniu zgodność między TTE i 3D-TOE jest umiarkowana, ze współczynnikiem korelacji wewnątrzklasowej niższym niż poprzednio zgłoszony w badaniu pacjentów ze stenozą aortalną.9 Przypisujemy ten niższy wskaźnik zgodności naszej specjalnie dobranej próbie. Pacjenci w naszym badaniu to osoby, które u wielu autorów wzbudzałyby wątpliwości co do dokładności pomiarów dokonywanych za pomocą TTE.7,15,16 Włączenie do badania niektórych pacjentów z AVA niedoszacowaną przez TTE (15% w naszej serii) sprawia, że wyniki są niższe niż te zgłaszane w mniej selektywnej populacji.9
Z drugiej strony, anatomiczną powierzchnię zastawki uzyskujemy za pomocą planimetrii, podczas gdy równanie ciągłości oblicza efektywną powierzchnię zastawki.7 Opisano, że pole powierzchni anatomicznej wykazuje wartości wyższe niż szacowane za pomocą równania ciągłości, szczególnie w przypadkach ze zwyrodniałymi, płaskimi zastawkami bez wybrzuszeń, podobnymi do tych, które występują w większości badanej przez nas populacji.17 Nasze wyniki nie wykazują jednak istotnych różnic między tymi dwiema metodami. W analizie wykresu Blanda-Altmana średnia różnica w szacunkach była prawie taka sama, chociaż pomiar 3D-TOE był nieco wyższy, 0,003cm2 (95%CI, -0,353 do 0,359).
Grupa niesklasyfikowana
Ciężkość uszkodzonej zastawki nie została potwierdzona przez planimetrię 3D-TOE u 9 z ocenianych przez nas pacjentów. Uważamy, że jest to niewystarczająca liczba przypadków, aby ustalić przyczyny błędnej klasyfikacji. Niemniej jednak pacjenci ci mieli większe wymiary powierzchni ciała, LV i LVOT. Tylko u jednego z nich występowało migotanie przedsionków, a wskaźnik objętości końcowoskurczowej był nieco wyższy, choć nie osiągnął istotności statystycznej w odniesieniu do grupy zgodnej. Większość z tych pacjentów prezentowała AVA według TTE>0,8cm2. Jak pokazano na rycinie 3, tylko jeden pacjent z AVA 0,75cm2 w TTE prezentował później AVA>1cm2 w 3D-TOE. Jest to zdecydowanie grupa pacjentów ze zwężeniem zastawki na granicy ciężkości.
Potencjalne błędy w pomiarze LVOT są odnotowane w wytycznych dotyczących ilościowego określania walwulopatii10 i podejrzewa się, że są odpowiedzialne za błędną klasyfikację w niektórych badaniach.6 Biorąc pod uwagę, że morfologia LVOT nie jest okrągła, promowano stosowanie innych metod, takich jak szacowanie obszaru LVOT za pomocą 3D-TOE, aby poprawić wiarygodność pomiaru7 i pomóc uniknąć niezadowalających wyników leczenia.18 W naszym badaniu użycie obszaru LVOT ocenianego za pomocą 3D-TOE pozwoliło nam przeklasyfikować niektórych pacjentów na poziomie umiarkowanym, którzy mieli AVA>1cm2. Jednak pacjenci zostali również błędnie zaklasyfikowani na podstawie wyników 3D-TOE, dlatego współczynnik Kappa nie był zbyt dobry (0,28).
Z powodu konstrukcji kryteriów włączenia, grupa błędnie zaklasyfikowanych pacjentów może uwzględniać jedynie przypadki, w których stopień ciężkości zwężenia aorty maleje. Dlatego wyciąganie wniosków z tej grupy byłoby bardzo podatne na zjawisko regresji w kierunku średniej,19 co zostało potwierdzone.
Limitations
This study does not have a reference criterion for the estimation of AVA. Standardem klinicznym jest TTE z równaniem ciągłości2,10 , ale zjawisko niespójności tej metody3 jest właśnie tym, co chcieliśmy zbadać. Postawiliśmy na wykonalną metodologię, która określa AVA za pomocą strategii niezależnych pomiarów dopplerowskich i LVOT. Jednakże 3D-TOE ma istotne ograniczenia, w tym rozdzielczość przestrzenną i czasową. Przy częstotliwości akwizycji 20 Hz i częstości pracy serca około 70 uderzeń na minutę, można uzyskać od 6 do 7 obrazów podczas skurczu serca. Ogólnie rzecz biorąc, piąta lub szósta klatka jest miejscem, w którym uchwycono maksymalne otwarcie zastawki. W niektórych przypadkach możliwe jest również nieuzyskanie obrazu maksymalnego otwarcia zastawki.
Sedacja propofolem pozwala nam na dokładną eksplorację, a pacjentowi na większy komfort. Chociaż wspomniano o wpływie propofolu na kurczliwość i napięcie tętnicze,20 wydaje się, że nie miało to wpływu na nasze wyniki, ponieważ po przeklasyfikowaniu pacjentów w obu grupach nie stwierdzono różnic związanych z jego zastosowaniem. Ponadto uważamy, że kontrola częstości akcji serca i możliwość dokładnego badania mają duże znaczenie, dlatego w przypadkach wątpliwych preferujemy pomoc, jaką zapewnia środek uspokajający.
W przypadku niektórych pacjentów obecność rozległych zwapnień, zwłaszcza zlokalizowanych w tylnej ścianie korzenia lub na tylnej kłykci, uniemożliwiła nam ocenę otworu. Zdarzyło się to tylko u dwóch pacjentów.
Mimo, że włączanie pacjentów do badania odbywało się sukcesywnie, możliwe jest wystąpienie tendencyjności, ponieważ włączaliśmy tylko pacjentów z wcześniejszym ciężkim zwężeniem. Oznacza to, że próbka może nie reprezentować ogólnej populacji. Różne kryteria włączenia stosowane przez różnych autorów mogą wyjaśniać różnice w częstości występowania paradoksalnego zwężenia o niskim gradiencie opisywanego w literaturze.
WNIOSKISzerokie zwężenie aorty pomimo paradoksalnego niskiego gradientu jest prawdziwą jednostką potwierdzoną w 85% przypadków ocenianych za pomocą 3D-TOE. Konieczna jest bardziej dogłębna analiza przypadków z rozbieżnościami w celu odkrycia przyczyn ich błędnej klasyfikacji.KONFLIKTY INTERESÓW
Nie zgłoszono.