Aortaklapareal (kontinuitetsligningen)

Klinisk baggrund

Gradering af aortastenosens sværhedsgrad hviler på tre hovedsagelige ekkokardiografiske mål: maksimal jethastighed, middelgradient og aortaklapareal beregnet med kontinuitetsligningen. Når disse tre parametre er samstemmende, giver billedet en entydig gradering, men hos en betydelig andel af patienterne opstår der diskrepans, særligt mellem klapareal og gradient. Det gælder ved lavt flow, lav gradient og nedsat ejektionsfraktion, men også ved paradoksalt lavt flow med bevaret ejektionsfraktion og ved normalflow-lavgradient-aortastenose [2,3]. I disse situationer bliver kontinuitetsligningens klapareal afgørende, fordi det indfanger den flowuafhængige geometriske begrænsning, som gradienten overser. Samtidig er netop klaparealet den parameter, der er mest følsom over for målefejl, hvilket skaber det centrale kliniske dilemma: et lille klapareal kan betyde udtalt stenose, men også fejlmåling eller lavt flow, som ikke åbner klappen fuldt ud [3].

Beregning af aortaklapareal

Kontinuitetsligningen bygger på princippet om flowbevarelse: det volumen, der passerer venstre ventrikels udløbsdel (LVOT), er lig med det volumen, der passerer aortaklappen under samme systole. Da flowet gennem et rør er tværsnitsarealet gange strækningen (repræsenteret ved velocity-time integral, VTI), kan klaparealet isoleres, når LVOT-diameteren og begge VTI-værdier er kendte.

$$\text{AVA} = \frac{\pi \times \left(\frac{D_{\text{LVOT}}}{2}\right)^2 \times \text{VTI}$${\text{LVOT}}}{\text{VTI}{\text{AV}}}

hvor $D_{\text{LVOT}}$ er LVOT-diameteren i cm (målt i parasternal langakseprojektion i midsystole, 0,5 til 1 cm neden for klapansatsen), $\text{VTI}${\text{LVOT}}VTILVOT​ er pulsed wave-Doppler-VTI i LVOT med prøvevolumenmarkøren i samme niveau, som diameteren blev målt, og $\text{VTI}${\text{AV}} er continuous wave-Doppler-VTI gennem aortaklappen fra det vindue, der giver den højeste hastighed og den bedste indstilling i forhold til flowet.

Indekseret areal fås ved at dividere klaparealet med legemsoverfladen:

$$\text{AVA}_{\text{index}} = \frac{\text{AVA}}{\text{BSA}}$$

Metodens udledning og dens grænseværdier hviler på retningslinjearbejde fra European Association of Cardiovascular Imaging og American Society of Echocardiography, sammenfattet i den fokuserede opdatering fra 2017 [1]. Her fastlægges grænseværdierne for svær aortastenose til AVA ≤1,0 cm² eller indekseret AVA ≤0,6 cm²/m², og for moderat aortastenose til AVA 1,0 til 1,5 cm². Retningslinjen fremhæver særligt optimering af LVOT-målingen og en integreret, trinvis vurdering, hvor klaparealet er én brik og ikke enedommer.

Fortolkning i praksis

Når AVA ≤1,0 cm² optræder sammen med maksimal jethastighed ≥4 m/s og middelgradient ≥40 mmHg, foreligger der højgradient svær aortastenose, og beslutningen om klapudskiftning styres af symptomer og ejektionsfraktion. Når AVA ≤1,0 cm², men middelgradienten er <40 mmHg, foreligger der lavgradient-aortastenose, og da er klaparealet alene ikke tilstrækkeligt til at indicere intervention [2,3]. I denne situation skal tre undergrupper adskilles:

**Klassisk lavflow-lavgradient med nedsat ejektionsfraktion (LVEF <50 %):** Dobutaminstressekkokardiografi skal udføres for at skelne ægte udtalt stenose fra pseudoudtalt stenose. Ved ægte stenose stiger gradienten til ≥40 mmHg under stress, mens AVA forbliver ≤1,0 cm². Ved pseudostenose stiger AVA til >1,0 cm², og gradienten forbliver lav [2,3]. Fravær af kontraktil reserve (stigning i slagvolumen <20 %) indebærer forhøjet perioperativ risiko, men udelukker ikke gevinst ved klapudskiftning, hvis stenosen er ægte [3].

Paradoksalt lavflow-lavgradient med bevaret ejektionsfraktion: Her er stroke volume index ≤35 ml/m² trods bevaret ejektionsfraktion, ofte hos ældre kvinder med koncentrisk hypertrofi. Det dimensionsløse indeks (LVOT-VTI / AV-VTI) kan her give støtte: et indeks <0,25 identificerer en undergruppe med signifikant forhøjet mortalitet (justeret hazard ratio 2,41 sammenlignet med lavflow-patienter med indeks ≥0,25) [4]. MDCT-calciumscoring anbefales som supplerende metode med tærskler >1200 Agatston-enheder for kvinder og >2000 for mænd for at bekræfte ægte stenose [3].

Normalflow-lavgradient: Stroke volume index >35 ml/m², men AVA ≤1,0 cm² og gradient <40 mmHg. Denne gruppe er hyppig og skyldes delvis, at grænseværdien for AVA ved 1,0 cm² hæmodynamisk svarer til en gradient på 30 til 35 mmHg og ikke 40 mmHg, hvorfor der per definition opstår diskrepans hos mange patienter [3]. MDCT-calciumscoring er førstevalg til bekræftelse.

Validering og performance

Kontinuitetsligningen er valideret mod Gorlins formel ved hjertekateterisation i flere ældre studier og viser generelt god overensstemmelse, men med en systematisk tendens til noget højere værdier end katetermetoden ved lavt flow. Et prospektivt studie af 16.156 ekkokardiografier i et stort henvisningslaboratorium viste, at normale klaparealer er mindre end hidtil antaget: AVA var 2,6 ± 0,7 cm² hos patienter med normale klapper og 2,3 ± 0,7 cm² hos patienter med aortasklerose [5]. Afgørende var, at AVA ≤1,0 cm² forekom hos 0,5 % af patienterne med normale klapper og 1,8 % af patienterne med sklerose uden obstruktion, og AVA ≤1,5 cm² hos henholdsvis 3,1 % og 9,3 %. Risikofaktorer for et lille klapareal uden obstruktion var kvindeligt køn, lille legemsoverflade, lav ejektionsfraktion og mitralinsufficiens [5]. Det betyder, at kontinuitetsligningen kan overvurdere stenosegraden, særligt ved lave gradienter og hos små patienter.

Den dominerende fejlkilde er LVOT-diameteren. Da diameteren kvadreres i formlen, bliver en målefejl på 1 mm ved en diameter på 20 mm til en fejl på cirka 10 % i tværsnitsarealet og dermed i klaparealet [3]. Antagelsen om, at LVOT er cirkulær, er en forenkling; anatomiske variationer i LVOT's form kan medføre systematiske fejl. Tredimensionel ekkokardiografi til direkte måling af LVOT-tværsnitsarealet har vist sig at reducere denne fejl, men er ikke rutine i de fleste laboratorier.

Begrænsninger

Kontinuitetsligningen gælder for nativ aortastenose og forudsætter, at flowet gennem LVOT og klappen kan måles korrekt og i rette niveau. Følgende situationer udgør specifikke faldgruber:

Forkert placering af prøvevolumenmarkøren: LVOT-VTI skal måles nøjagtigt i samme niveau som diameteren. En markør placeret for tæt på klappen opfanger accelereret flow og overvurderer VTI, hvilket overvurderer klaparealet. En markør for langt neden for undervurderer.

Subaortisk obstruktion eller dynamisk LVOT: Ved hypertrofisk kardiomyopati eller anden subaortisk obstruktion brydes antagelsen om ensartet flow i LVOT, og kontinuitetsligningen bliver ugyldig.

Uregelmæssige rytmer: Ved atrieflimren varierer slagvolumen kraftigt, og VTI-målingerne skal midles over flere cykler, helst 5 til 10, for at give et repræsentativt gennemsnit.

Signifikant mitralinsufficiens: Kan reducere det fremadrettede flow og dermed LVOT-VTI, hvilket fører til et fejlagtigt lavt klapareal, uden at klappen er udtalt stenoseret [5].

Bicuspid klap og uregelmæssige klapgeometrier: Asymmetrisk klapåbning kan give en jetretning, der afviger fra LVOT-aksen, hvilket vanskeliggør Doppler-indstillingen.

Klapproteser: Kontinuitetsligningen kan anvendes ved klapproteser, men det forudsætter, at protesens LVOT-geometri tages i betragtning, og at referenceværdier for den specifikke protesetype anvendes frem for de native grænseværdier.

Når LVOT-diameteren ikke kan måles pålideligt, for eksempel ved dårligt akustisk vindue eller udtalt forkalkning af klapansatsen, er det dimensionsløse indeks (LVOT-VTI / AV-VTI) et alternativ, som ikke kræver diameteren og dermed eliminerer den dominerende fejlkilde. Et indeks ≤0,25 svarer generelt til AVA ≤1,0 cm² og har vist prognostisk værdi ved lavflow-lavgradient-aortastenose med bevaret ejektionsfraktion [4].

Kilder

1. Baumgartner H, Hung J, Bermejo J, m.fl. Recommendations on the Echocardiographic Assessment of Aortic Valve Stenosis: A Focused Update from the European Association of Cardiovascular Imaging and the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2017. PMID: 28385280
2. Clavel MA, Magne J, Pibarot P. Low-gradient aortic stenosis. Eur Heart J 2016. PMID: 27190103
3. Alkhalaila O, Shehadat MA. Low-Gradient Aortic Stenosis; the Diagnostic Dilemma. Heart Views 2022. PMID: 35757455
4. Altes A, Thellier N, Rusinaru D, m.fl. Dimensionless Index in Patients With Low-Gradient Severe Aortic Stenosis and Preserved Ejection Fraction. Circ Cardiovasc Imaging 2020. PMID: 33076698
5. González-Mansilla A, Martinez-Legazpi P, Prieto A, m.fl. Valve area and the risk of overestimating aortic stenosis. Heart 2019. PMID: 30772823