Аортна стеноза – ехокардиографска оценка



01/03/2015

Ехокардиографията (ЕхоКГ) е златен стандарт при оценка на пациенти с аортна стеноза (АС). Тя ни позволява:

- Определяне на етиологията

- Оценка на тежестта на стенозата

- Установяване на хемодинамичните последици на аортното клапно заболяване върху размерите, хипертрофията и функцията на лява камера (ЛК)

- При АС с нисък дебит и нисък градиент (LFLG - low flow low gradient) провеждането на стрес ЕхоКГ с dobutamine дава много ценна диагностична и прогностична информация

- При болните с АС индикациите за интервенция, както и предсказващите фактори за прогнозата, се определят основно от ехокардиографската оценка

Епидемиология

АС, както и останалите клапни заболявания, се среща с нарастваща честота с напредване на възрастта и се отразява на продължителността на живота на засегнатите хора. В развитите страни АС е най-често срещаното клапно заболяване.

Диференциална диагноза на обструкция в изходния тракт на ЛК

Клапната АС е най-честата форма на обструкция в изходния тракт на ЛК (ИТЛК). Въпреки това, трябва да се оцени възможността за наличие и на други форма на обструкция в ИТЛК.

Подклапната АС е фиксирана обструкция под нивото на аортната клапа в ИТЛК, което може да се дължи на мембрана или фиброзно-мускулно стеснение. Парастерналният срез по дълга ос (PSLA) е от полза за оценка на анатомичните детайли. Апикалният срез от пет кухини (A5Ch) с цветен Доплер показва, че конвергенцията на кръвотока се намира под нивото на клапата.

Хипертрофичната обструктивна кардиомиопатия (ХОКМП) също е форма на обструкция в ИТЛК, която, обаче, е динамична с максимален градиент в мезосистола.

Надклапната АС е рядка форма на вродено сърдечно заболяване. Тук стеснението е над аортната клапа - под формата на мембрана или деформация на стената на съда като пясъчен часовник.

Срезовете PSLA и A5Ch обикновено позволяват да се визуализира стеснението. A5Ch, супрастернален срез, а понякога десен парастернален или други атипични позиции се използват за оценка на кръвотока.

Етиология

Парастерналният срез по къса ос (PSSA) позволява най-детайлна оценка на морфологията на аортната клапа, но допълнителна информация може да се получи от PSLA, A5Ch и апикален срез от три кухини (A3Ch).

Най-честата форма на АС е калциращата АС, наричана по-рано дегенеративна АС. В последствие, обаче, бе установено, че калцирането на клапата не се дължи на дегенерация, а е активен процес, което наложи промяна на наименованието.

Тази форма на АС се характеризира със задебеляване и калциране на платната на аортната клапа и намаляване на тяхната подвижност. Ехокардиографистът ще види ехографски плътни участъци, които отговарят за зоните на калцификация.

Трябва да се отбележи, че бикуспидните аортни клапи също имат тенденция към калциране, а когато то е изразено, разграничаването между би- и трикуспидна аортна клапа може да стане трудно или невъзможно.

Вродената АС обикновено се представя под формата на бикуспидна аортна клапа, въпреки че се срещат също уникуспидни, трикуспидни и квадрикуспидни форми. Това е втората по честота етиология на АС и е по-често срещана в млада възраст.

Най-честата форма на аортна бикуспидия е сливането между дясното и лявото коронарно платно (около 90% от случаите), следвана от сливане между дясното коронарно и некоронарното платно (около 9%), а най-рядко се среща сливане между лявото коронарно и некоронарното платно (приблизително 1%).

На мястото на сливане между аортните платна може да има или да няма рафе. Понякога наличието на рафе прави разграничаването между би- и трикуспидна клапа много трудно.

При затворена аортна клапа (в диастола) бикуспидната аортна клапа с рафе може да изглежда неразличима от трикусидна аортна клапа. Затова оценката на етиологията е по-добре да бъде направена при отворена аортна клапа (в систола) в PSSA срез.

Други насочващи белези за наличие на бикуспидна аортна клапа са сигмоидалната форма на аортната клапа в PSLA срез и ексцентричната линия на затваряне на клапата при M-mode изследване отново в този срез.

Ревматичната аортна стеноза се среща рядко в развитите страни, но все още е основен здравен проблем в развиващите се държави. Клапата се характеризира със задебеляване във върховите части на платната и сливане на комисурите, което води до триъгълна форма на отвора на клапата в систола. Често има съпътстваща аортна инсуфициенция и обикновено е засегната и митралната клапа.

Калциране на аортната клапа

ЕхоКГ е отличен полуколичествен метод за оценка на калцирането на аортната клапа чрез описание на ехографски плътните зони. Най-показателен е PSSA срез, но от полза могат да бъдат също срезовете PSLA, A5Ch и A3Ch. Приема се следната класификация:

- Лекостепенно калциране - изолирани малки участъци с повишена ехографска плътност

- Умерено калциране - множествени, по-големи зони на повишена плътност

- Изразено калциране - екстензивно задебеляване и калциране на всички платна

От прогностична гледна точка има значение разграничаването между липсата на и лекостепенното калциране, както и между умерено и изразено калциране на клапата.

Определяне на тежестта на АС

Нормалната аортна клапна площ (AVA) е 3-4 cm2, трансклапният кръвоток в нормални условия е ламинарен, с максимална скорост до 2 m/s. Със стеснението на клапния отвор (понижение на АVА) се наблюдава повишение на скоростта на кръвотока през аортната клапа.

Скоростите и градиентите през клапата зависят от кръвотока. АVА не зависи от кръвотока, но при изчислението й съществува възможност за грешка (виж по-долу). Затова при определяне на степента на АС се препоръчва комбиниране на различни ЕхоКГ параметри.

Скорости и градиенти

Трансаортната скорост на кръвотока се определя като максималния записан сигнал при измерване с продължителен (CW - continuous wave) Доплер. Оттук, с помощта на модифицираното уравнение на Bernoulli, се извеждат трансклапните градиенти. Колкото по-стеснена е клапата, толкова по-късно през систолата се достига до максималната скорост.

Средният градиент се изчислява след интегриране на градиентите през цялата систола. Всички налични на пазара ехокардиографски апарати разполагат с вграден софтуер за изчисление на максимален и среден градиент през дадена клапа, след очертаване на профила на кръвотока през клапата.

Трябва да се спомене, че при пациенти с АС, градиентите, измерени инвазивно, се различават от тези изчислени при ЕхоКГ изследване. Инвазивно се измерва градиентът между върха на кривата на налягане в ЛК и този в аортата (peak-to-peak градиент). Тези две криви не се записват едновременно - първоначално се измерва налягането в ЛК, след което катетърът се изтегля в аортата за запис на налягане.

Тъй като двата пика на налягането не настъпват едновременно, измереният градиент не съответства на физиологична стойност. За разлика от инвазивното измерване, при ЕхоКГ се определя максималния моментен градиент в налягането между ЛК и аорта. Този моментен градиент е по-висок от инвазивния peak-to-peak градиент.

При високостепенна АС разликата между инвазивно и ЕхоКГ определените максимални градиенти намалява. Средните градиенти, измерени с двата метода, са сравними по между си.

Възможности за грешки

При определянето на трансаортните скорости и градиенти съществува възможност за допускане на различни грешки. От съществено значение е да се запише най-високата трансклапна скорост, което означава, че Доплеровият лъч трябва да е успореден на стенотичния аортен джет. Когато това не е изпълнено, истинската скорост се подценява, а от там - и тежестта на клапната стеноза.

За да се избегне тази грешка, се препоръчва старателно търсене на най-високоскоростния сигнал през аортната клапа. Обикновено в клиничната практика аортните скорости се записват от апикален прозорец, но понякога преместването на трансдюсера по-латерално води до по-успоредна позиция на Доплеровия лъч с посоката на кръвотока.

Пълната оценка изисква измерване на градиентите и от други позиции, като например дясна парастернална, супрастернална и субкостална. Не рядко тези ЕхоКГ прозорци позволяват записване на по-високи градиенти. Това е от особено значение за симптомни пациенти, при които първоначалната оценка (от стандартни позиции) отговаря на умерена АС.

Друга възможност за грешка е объркване на CW сигнала на АС с този на митрална или дори на трикуспидална инсуфициенция. За избягване на тази грешка помага внимателното позициониране на лъча с двуразмерен (2D) контрол на CW измерването, оценка на продължителността на сигнала - систолния кръвоток при митрална и трикуспидална инсуфициенция е по-продължителен от този през аортната клапа, както и използването на различни ЕхоКГ прозорци.

При съпътстващо наличие на ХОКМП, диференцирането на двата компонента на обструкция в ИТЛК може да е затруднено - в този случай от полза е типичната форма на двата сигнала - изострен като пика при ХОКМП и параболичен при АС.

При наличие на аритмия се наблюдава вариране на градиентите през аортната клапа. В такава ситуация точното измерване изисква осредняване на 5-10 сърдечни цикъла.

Възстановяването на градиента (pressure recovery) може да обясни отчасти несъответствието между инвазивно и ехографско определените трансаортни градиенти. Този феномен се дължи на превръщане на част от кинетичната енергия на кръвотока в асцендентната аорта в потенциална енергия и има значение основно при по-малки размери на асцендентната аорта и при не-високостепенна АС.

Трансаортните скорости са зависими от кръвотока. В състояния на висок сърдечен дебит (например анемия, хипертиреоидизъм или наличие на артериовенозен шънт) скоростите през аортата се увеличават. От друга страна, при нисък сърдечен дебит скоростите и градиентите през клапата са относително понижени.

Определяне на АVА по уравнението на непрекъснатостта

АVА е параметър, който не зависи от кръвотока, и се определя по уравнението за непрекъснатостта на базата на факта, че ударният обем, който преминава през ИТЛК и през аортната клапа се запазва един и същ.

Ударният обем на нивото на ИТЛК се определя като се умножи площта (CSA - cross sectional area) на ИТЛК по интеграла скорост-време през него (VTI - velocity time integral).

По същия начин ударният обем през аортната клапа се изчислява като произведението на CSA на клапата (или АVА) и VTI. Следователно, уравнението за непрекъснатостта може да се изрази така:

CSA (ИТЛК) х VTІ (ИТЛК) = АVА х VТІ (аортна клапа)

От тук идва и възможността на изчисление на АVА:

АVА = [CSA (ИТЛК) х VTІ (ИТЛК)]/VТІ (аортна клапа)

CSA (ИТЛК) се определя като се измери диаметъра на ИТЛК, приеме се, че формата на ИТЛК е кръгла и се използва уравнението за площ на окръжност [Pi x (D/2)2].

Диаметърът на ИТЛК се определя като вътрешният размер непосредствено проксимално и успоредно на аортната клапа в мезосистола и при използване на увеличение (zoom) на зоната на интерес. Измерването се прави в PSLA срез, като се препоръчва потвърждаване на стойността от A5Ch срез.

VТІ (ИТЛК) се изчислява от A5Ch прозорец с пулсов (PW) Доплер непосредствено проксимално на аортната клапа, а VТІ (аортна клапа) се определя от същия срез, но с CW през клапата.

След провеждане на посочените измервания, повечето от съвременните ехографски апарати автоматично изчисляват АVА. Основната възможност за грешка при определянето на АVА по уравнението за непрекъснатостта идва от неточност при измерването на диаметъра на ИТЛК, както и от приемане на кръглата му форма за даденост.

Използването на триизмерна (3D) ЕхоКГ позволява повишаване на точността на измерване, както при определяне на диаметъра, така и при оценка на точната форма на ИТЛК.

Съотношение на скоростите

Удобен начин за избягване от възможността за грешка при определяне на площта на ИТЛК и запазване на независимостта от кръвотока при определянето на тежестта на АС е използването на съотношението на скоростите или на VТІ в ИТЛК спрямо тези през аортната клапа - velocity ratio.

Ако това съотношение е <0.25 (или, казано по друг начин, скоростта през клапата е повече от четири пъти по-висока от скоростта в ИТЛК), тогава АС се определя като високостепенна.

Степени на АС

При степенуване на тежестта на АС се използват максималната трансаортна скорост, средният градиенти и АVА, определена по уравнението за непрекъснатостта, като в идеалната ситуация тези измервания съвпадат.

Към тези категории на АС напоследък беше добавена и още една - много високостепенна АС, дефинирана при максимална скорост >5 m/s, среден градиент >60 mmHg и AVA <0.9 cm2.

Американската сърдечна асоциация и Американският колеж по кардиология (АСС/АНА) прилагат малко по-различна класификация на АС. Пациентите с АС се класифицират в четири стадии с различни подстадии:

- Стадий А - риск за АС (например при бикуспидна аортна клапа или склероза на клапата)

- Стадий В - прогресивна АС (тук влизат лекостепенната и умерена АС, като тяхната дефиниция съвпада с тази на европейските препоръки за поведение)

- Стадий С - асимптомна високостепенна АС, без ЛК дисфункция (стадий С1) или с понижена ФИ на ЛК (стадий С2)

- Стадий D - симптомна високостепенна АС; тук спадат подкласовете D1 - симптомна високостепенна АС с висок градиент, D2 - симптомна високостепенна LFLG АС с понижена ФИ на ЛК и D3 - симптомна високостепенна парадоксална LFLG АС с нормална ФИ на ЛК

АС при нисък сърдечен дебит

Трансаортните скорости колерират с тежестта на стенозата, но присъщо тяхно ограничение е зависимостта им от кръвотока (ударния обем). Затова скоростите могат да бъдат по-ниски от очакваните при понижен ударен обем. На фона на ЛК систолна дисфункция максимална скорост през аортната клапа <4 m/s не може категорично да отхвърли наличието на високостепенна АС.

АС с нисък дебит и висок градиент (low-flow high-gradient)

Част от пациентите с ЛК систолна дисфункция могат все още да поддържат високи градиенти през малката клапна площ, характерна за високостепенната АС. Това позволява лесно и еднозначно определяне на тежестта на стенозата.

АС с нисък дебит и нисък градиент (low-flow low-gradient - LFLG)

LFLG АС се харастеризира с малка АVА (<1.0 cm2), съответстваща на високостепенна АС, и ниски трансклапни градиенти (среден градиент <30-40 mmHg) на фона на потисната систолна функция на ЛК (фракция на изтласкване - ФИ <40%). Честотата на срещане е 5-10% от случаите с АС.

Ударният обем се изчислява от Доплеровите данни (интеграл скорост-време) и диаметъра на изходния тракт на ЛК, и се индексира спрямо телесна повърхност. Индексираният ударен обем при тази форма на АС е <35 ml/m2 (това е разграничителната стойност за нисък дебит), а сърдечният индекс е <3 l/min/m2.

Тази ситуация може да е последица на истински високостепенна АС, която да е довела до потискане на систолната функция на ЛК, или стенозата да е умерена по степен при наличие на независима причина за ЛК дисфункция, като например исхемична болест на сърцето или кардиомиопатия.

Поведението в двата случая е доста различно, затова диагностичното изясняване при тези пациенти е от съществено значение. Стрес ЕхоКГ с dobutamine дава възможност за получаване на допълнителна информация и за диференциране между двете състояния.

За да се избегнат потенциални странични ефекти, добутаминовата инфузия започва в ниска доза (2.5-5 mcg/kg/min) с постепенно покачване до максимална скорост на инфузия от 20 mcg/kg/min. Интервалите за всяко ниво са по осем минути, като по време на целия тест се мониторира артериално налягане (АН) и сърдечна честота (СЧ).

Често срещано усложнение на теста е появата на аритмия в резултат на индуциране на миокардна исхемия или на адренергичната стимулация. Затова той трябва да се провежда от опитен ехокардиографист. Добутаминовата стрес ЕхоКГ трябва да се прекрати при всяко от следните състояния:

- СЧ >100 удара/минута

- Спад на АН

- Поява на симптоми или аритмия

На всяко ниво се определя ЛК функция (ФИ), трансаортните скорости и градиенти и АVА. Основна задача на стрес ЕхоКГ с dobutamine на фона на LFLG АС е определяне на наличието или липсата на контрактилен резерв, което се дефинира като нарастване на ударния обем с 20% или повече по време на теста.

Само при наличието на контрактилен резерв може да се пристъпи към втората основна задача на стрес ЕхоКГ - разграничаването на истински от псевдо-високостепенната АС.

При болните с истински високостепенна АС се наблюдава значимо повишение на трансаортните градиенти с увеличаване на кръвотока, докато клапната площ остава малка (финална АVА 4 m/s или среден градиент >40 mmHg). При псевдовисокостепенната АС градиентът остава нисък, докато клапната площ се увеличава.

Ако контрактилен резерв липсва, стрес ЕхоКГ с dobutamine не може да даде отговор на въпроса дали АС е високостепенна или умерена. Напоследък в такава ситуация се препоръчва провеждането на мултисрезов компютър томограф (MSCT) и определяне на калциевия сбор (calcium score) на клапата.

АС с парадоксален нисък дебит и нисък градиент

Напоследък беше въведен терминът парадоксална LFLG АС. Тя се характеризира с малка АVА (<1 cm2), малка индексирана AVA (<0.6cm2/m2), градиенти, които съответстват на невисокостепенна АС и нисък дебит (индексиран ударен обем 50%.

Други отличителни ЕхоКГ белези за парадоксалната LFLG АС са малките размери и обеми на ЛК (теледиастолен размер <47 mm, индексиран теледиастолен обем <55 ml/m2), изразената хипертрофия на ЛК, намалената лонгитудинална систолна функция, въпреки запазената ФИ и повишеното следнатоварване на камерата (изразено като клапно-артериален импеданс).

Парадоксалната LFLG АС се среща при 3-24% от случаите с АС, по-честа е при жените, в напреднала възраст и при съпътстващо наличие на артериална хипертония. Състоянието има някои сходни характеристики със сърдечната недостатъчност при запазена ФИ на ЛК. Характерна е рестриктивната физиология на пълнене на ЛК. Приема се, че отразява по-напреднал стадий на заболяването и е свързана с по-лоша прогноза.

Преди да се потвърди наличието на парадоксална LFLG АС трябва да се изключат грешки при измерванията (в диаметъра на ИТЛК или подценяване на градиента през аортната клапа) и да се използват индексираните стойности за АVА при нисък ръст на пациента. При повишено АН по време на измерванията се изисква повторно изследване, когато АН е под 140 mmHg.

Друг показател, който помага за потвърждаване на диагнозата и съответно за определяне на индикациите за оперативно лечение, е клапно-артериалния импеданс - Zva.

Той е общия хемодинамичен товар на ЛК или, казано по друг начин, цената (в mmHg) за изтласкване на 1ml кръв, индексиран спрямо телесната повърхност. Формулата за изчисляване на клапно-артериалния импеданс е:

Zva = (систолно АН + среден градиент)/индексиран ударен обем

Стойностите на Zva се приемат за умерено повишени ако са >3.5 mmHg/ml.m2 и за значително повишени ако са >4.5 mmHg/ml.m2.

ЕхоКГ оценка преди ТАVІ

Транскатетърната аортна клапна имплантация (ТАVІ) е нова терапевтична възможност за пациентите с високостепенна симптомна АС и висок хирургичен риск. Процедурата е с високи технически изисквания, необходимо е натрупване на опит и задължително участие на мултидисциплинарен екип, който включва инвазивен кардиолог, сърдечен хирург, специалист по образна диагностика, анестезиолог и други специалисти при необходимост.

Задачите на ехографиста/специалиста по образна диагностика в сърдечния екип се състоят както в правилния подбор на пациенти и внимателна морфологична оценка преди интервенцията, така и в мониториране (чрез трансезофагеална ЕхоКГ) по време на самата процедура.

Подходът трябва да включва потвърждение на тежестта на аортната стеноза. На този етап основната възможност за грешка е в измерването на диаметъра (площта) на изходния тракт на ЛК. Често формата не е кръгла, а овална, което налага използване на компютър-томограф (КТ) или 3D ЕхоКГ за правилно измерване.

Анализът на анатомията на аортната клапа е основен момент преди имплантиране на ТАVІ - интересуват ни количеството и разпределението на калцинозата, би- или три-куспидна е клапата. Изразената калциноза на комисурите или близо до стената на аортата може да доведе до паравалвуларна инсуфициенция след имплантиране на ТАVІ.

За подробни и точни измервания преди ТАVІ обикновено се провежда КТ или 3D ЕхоКГ. Трябва да се определят и размерите на аортния корен (/=11 mm).

Оценка на прогресията на АС

Най-чувствителният показател за определяне на степента на прогресия е промяната в максималната скорост през аортната клапа, докато АVА не е достатъчно чувствителен метод за установяване на малка промяна в тежестта на АС, поради определени неточности при нейното изчисление (виж по-горе).

Прогресията на АС трябва да бъде оценявана при всеки преглед на пациента, като препоръчителният интервал между прегледите трябва да е не повече от 6-12 месеца. Оценката на промените в максималната скорост на джета през аортната клапа е възможна и уместна само тогава, когато измерванията са направени през един и същи ЕхоКГ прозорец, като тази информация трябва да бъде включена в разчитането на резултата.

Освен това, промяната в ЛК функция и АН по време на изследването също трябва да бъдат отчетени, когато използваме зависими от кръвотока променливи за оценка на прогресията.

Изисквания за стандартно ЕхоКГ разчитане на резултат при болен с АС

Описанието на ЕхоКГ находката при пациент с АС трябва да включва следните елементи:

- Етиология на АС

- Морфология на клапата и степен на калциране

- Оценка на тежестта на стенозата, което да включва максимална трансаортна скорост, среден градиент и АVА

- Посочване на ЕхоКГ прозорец, използван за определяне на скоростта

- ЛК функция и хипертрофия

- Съпътстващи клапни лезии

Оценка на риска при болни с АС чрез ЕхоКГ

Основен фактор, който определя необходимостта от операция при пациентите с високостепенна АС, е появата на симптоми. Това потвърждава ролята на клиничната оценка и внимателната анамнеза при оценката на тези случаи, съвместно с основните ЕхоКГ параметри, използвани на определяне на тежестта на стенозата (скорост и градиенти през клапапа, и АVА).

Освен това съществуват някои допълнителни ЕхоКГ критерии, които са свързани с повишен риск за бъдещи нежелани сърдечносъдови събития и се използват като критерии за евентуално насочване към хирургична интервенция при асимпомни болни:

- Бърза хемодинамична прогресия (>0.3 m/s за една година)

- Максимална скорост през аортната клапа >/=5.5 m/s

- Повишаване на средния градиент по време на натоварване >18 mmHg

Д-р Яна СИМОВА, д.

Национална кардиологична болница

Използвани източници:

1. Textbook of echocardiography, 2011

2. Vahanian A., Alfieri O., Andreotti F. et al. Guidelines on the management of valvular heart disease (version 2012). European Heart Journal 2012; 33:2451-2496 http://eurheartj.oxfordjournals.org/content/ehj/33/19/2451.full.pdf

3. Baumgartner H., Hung J., Bermejo J. et al. Echocardiographic assessment of valve stenosis: EAE/ASE recommendations for clinical practice. European Journal of Echocardiography 2009; 10:1-25 www.escardio.org/communities/EACVI/publications/Documents/EAE-recommendations-valve-stenosis.pdf

4. Nishimura R., Otto C., Bonow R. et al. 2014 AHA/ACC guideline for the management of patients with valvular heart disease. J Am Coll Cardiol 2014; 63(22):e57-e185 http://content.onlinejacc.org/article.aspx?articleid=1838843&resultClick=3

5. Zamorano J., Badano L., Bruce C. et al. EAE/ASE recommendations for the use of echocardiography in new transcatheter interventions for valvular heart disease. Eur J Echocard 2011; 12&557-584 www.escardio.org/communities/EACVI/publications/Documents/EAE-ASE-recommendations-transcatheter-interventions.pdf