Shuntfraktion (Qp/Qs)

Klinisk baggrund

Beslutningen om at lukke en intrakardiel shunt, for eksempel en atrieseptumdefekt, ventrikelseptumdefekt eller persisterende ductus arteriosus, hviler i praksis på ét enkelt spørgsmål: er shunten stor nok til at begrunde indgrebet. Kliniske symptomer er upålidelige, særligt hos voksne, hvor volumenoverbelastningen kan være langvarig og velkompenseret, før hjertesvigt eller pulmonal hypertension viser sig. Ekkokardiografisk kvantificering af shuntfraktionen (Qp/Qs) giver et non-invasivt mål for shuntens hæmodynamiske betydning og udgør sammen med vurderingen af den pulmonale karmodstand grundlaget for lukningsindikationen ifølge gældende retningslinjer [1].

Beregning af shuntfraktion

Shuntfraktionen beregnes som forholdet mellem det pulmonale flow (Qp) og det systemiske flow (Qs), hvor hvert flow er produktet af tværsnitsarealet i udløbsdelen og dens tidshastighedsintegral (VTI):

$$\text{Qp/Qs} = \frac{\pi \times \left(\frac{D_{\text{RVOT}}}{2}\right)^{2} \times \text{VTI}$${\text{RVOT}}}{\pi \times \left(\frac{D{\text{LVOT}}}{2}\right)^{2} \times \text{VTI}_{\text{LVOT}}}

Da $\pi$ forkortes væk, kan formlen forenkles til:

$$\text{Qp/Qs} = \frac{D_{\text{RVOT}}^{2} \times \text{VTI}$${\text{RVOT}}}{D{\text{LVOT}}^{2} \times \text{VTI}_{\text{LVOT}}}

Variablerne er:

• RVOT-diameter: diameteren i højre ventrikels udløbsdel, målt i parasternal kortakseprojektion ved pulmonalklappens ansats, i millimeter.
• RVOT VTI: tidshastighedsintegralet i pulmonalklappen, målt med pulsed wave-Doppler fra parasternal kortakse, i centimeter.
• LVOT-diameter: diameteren i venstre ventrikels udløbsdel, målt i apikal femkammerprojektion ved aortaklappens ansats, i millimeter.
• LVOT VTI: tidshastighedsintegralet i aortaklappen, målt med pulsed wave-Doppler fra apikal femkammerprojektion, i centimeter.

Metoden blev udviklet i 1980'erne af Sanders med flere som en non-invasiv teknik til at estimere Qp/Qs med kombineret todimensionel ekkokardiografi og Doppler og blev valideret mod Fick-metoden ved hjertekateterisation [2]. Vargas Barron med flere anvendte metoden hos børn med atrieseptumdefekt, ventrikelseptumdefekt og persisterende ductus arteriosus og fandt god overensstemmelse med kateterisation og radionuklidangiografi [3].

Fortolkning i praksis

Den klinisk afgørende tærskel er Qp/Qs ≥ 1,5, som normalt anses for at betegne en hæmodynamisk signifikant venstre-til-højre-shunt og dermed en indikation for lukning, forudsat at den pulmonale karmodstand ikke er for høj [1]. Nedenfor sammenfattes fortolkningen i praksis.

En shuntfraktion under 1,5 udelukker ikke, at patienten har symptomer af anden årsag, og beslutningen om opfølgning bør styres af symptomer og hjertets størrelse snarere end af forholdstallet alene. Hos ældre patienter eller patienter med tegn på venstreventrikulær dysfunktion anbefales desuden måling af venstre ventrikels fyldningstryk under midlertidig ballonokklusion, før der foretages definitiv lukning, da lukningen ikke altid tolereres [4].

Validering og performance

Den Doppler-baserede metode til Qp/Qs blev oprindeligt valideret mod invasiv Fick-oksimetri ved hjertekateterisation. I den tidlige valideringskohorte hos Sanders med flere, som omfattede 33 patienter i børne- og voksenalderen med forskellige medfødte hjertefejl, blev der rapporteret god korrelation mellem Doppler- og Fick-baserede Qp/Qs-målinger [2]. Vargas Barron med flere studerede 21 børn med atrieseptumdefekt, ventrikelseptumdefekt eller persisterende ductus arteriosus og fandt en tilsvarende overensstemmelse mellem Doppler-estimeret Qp/Qs og kateterisation eller radionuklidangiografi [3].

I klinisk praksis har ekkokardiografi som regel afløst rutinemæssig diagnostisk kateterisation til shuntkvantificering. Torres konstaterer, at diagnostisk kateterisation sædvanligvis ikke er indiceret ved atrieseptumdefekt, medmindre ekkokardiografien tyder på pulmonal hypertension, og at hæmodynamikken i de fleste tilfælde kan estimeres med ekkokardiografi alene [4]. Galzerano med flere fremhæver ekkokardiografiens rolle som primær billeddiagnostisk modalitet ved simple medfødte hjertefejl hos voksne, hvor kvantificering af shuntdynamik og ventrikelfunktion muliggør en individuelt tilpasset behandlingsstrategi [5].

En vigtig metodologisk svaghed er, at diametermålingen i udløbsdelen indgår kvadreret i formlen, hvilket betyder, at en målefejl på 10 procent i diameteren giver en fejl på cirka 20 procent i flowberegningen. Det gør målepræcisionen i RVOT og LVOT til den enkeltstående vigtigste determinant for beregningens pålidelighed.

Begrænsninger

Metoden forudsætter, at flowet i RVOT og LVOT repræsenterer det samlede henholdsvis pulmonale og systemiske flow. Det gælder ikke i følgende situationer:

• Udløbsobstruktion: stenose i pulmonalklappen eller aortaklappen giver accelererede flowprofiler, som ikke afspejler volumenflowet korrekt, og VTI bliver misvisende [2].
• Semilunarklapregurgitation: betydende pulmonal- eller aortainsufficiens medfører, at flowet ved klappen ikke svarer til nettoflowet distalt, hvorfor forholdstallet bliver forkert [2].
• Flere shunts: har patienten både en atrie- og en ventrikelseptumdefekt, eller en ventrikelseptumdefekt kombineret med en ductus, kan Qp/Qs målt i ét enkelt punkt ikke adskille de enkelte shunts størrelse.
• Kompleks medfødt hjertesygdom: ved transposition af de store kar, hypoplastisk venstre hjerte-syndrom eller andre komplekse læsioner er flowvejene ikke anatomisk standardiserede, og metoden kan ikke anvendes uden tilpasning.

Den vigtigste kliniske faldgrube er at bruge Qp/Qs alene som beslutningsgrundlag uden at vurdere den pulmonale karmodstand. Et signifikant shuntforhold hos en patient med svær pulmonal hypertension kan betyde, at shunten delvis er højre-til-venstre, og lukning kan da være kontraindiceret. ESC's retningslinjer fra 2020 anbefaler, at den pulmonale karmodstand vurderes, sædvanligvis ved kateterisation, før definitiv lukning hos patienter med mistænkt pulmonal hypertension [1].

Kilder

1. Baumgartner H, De Backer J, Babu-Narayan SV, m.fl. 2020 ESC Guidelines for the management of adult congenital heart disease. Eur Heart J. 2021;42(6):563–645. PMID: 32860028
2. Sanders SP, Yeager S, Williams RG. Measurement of systemic and pulmonary blood flow and QP/QS ratio using Doppler and two-dimensional echocardiography. Am J Cardiol. 1983;51(6):952–956. PMID: 6829471
3. Vargas Barron J, Sahn DJ, Valdes-Cruz LM, m.fl. Clinical utility of two-dimensional doppler echocardiographic techniques for estimating pulmonary to systemic blood flow ratios in children with left to right shunting atrial septal defect, ventricular septal defect or patent ductus arteriosus. J Am Coll Cardiol. 1984;3(1):169–178. PMID: 6690547
4. Torres AJ. Hemodynamic assessment of atrial septal defects. J Thorac Dis. 2018;10(Suppl 24):S2882–S2889. PMID: 30305948
5. Galzerano D, Pergola V, Eltayeb A, m.fl. Echocardiography in simple congenital heart diseases: Guiding adult patient management. J Cardiovasc Echogr. 2023;33(4):171–182. PMID: 38486692