Aortastenose

Aortastenose

Aortaklaffens areal er normalt 3,0 til 4,0 ^cm2. Aortastenose er en progressiv sykdom som fører til en gradvis reduksjon av åpningsarealet. Når arealet reduseres, øker den transvalvulære strømningsmotstanden. Dette resulterer i økt belastning på venstre ventrikkel, samtidig som det påvirker den systemiske perfusjonen. Aortastenose er en alvorlig tilstand med dårlige langtidsutfall. Pasienter med aortastenose med lav flow og lav gradient (omtalt nedenfor) har en treårsoverlevelse på 50 % (Eleid et al.).

Årsaken til aortastenose viser store geografiske variasjoner. I høyinntektsland skyldes de fleste tilfellene forkalkning av aortaklaffen. Forkalkning har tradisjonelt blitt sett på som en passiv degenerativ prosess, men nye funn tyder på at den drives frem av en biologisk aktiv prosess. Risikofaktorer for forkalkning overlapper med risikofaktorer for koronar hjertesykdom (aterosklerose). Gjennomsnittsalderen ved diagnostisering av aortastenose er 75 år i høyinntektsland.

I lav- og mellominntektsland er revmatisk hjertesykdom den viktigste årsaken til aortastenose. Revmatisk hjertesykdom er en komplikasjon til revmatisk feber, som forårsakes av streptokokkinfeksjoner (gruppe A-streptokokker). Revmatisk hjertesykdom kan oppstå i alle aldre, og det er vanlig med multiple klaffelesjoner (typisk aortaklaffen og mitralklaffen). Revmatisk hjertesykdom er sjelden i høyinntektsland, antakelig fordi streptokokkinfeksjoner behandles svært liberalt.

Figur 1 viser aortaklaffen i PSAX (parasternal kortakset visning).

Personer med bikuspide aortaklaffer har betydelig forhøyet risiko for å utvikle aortastenose. Prevalensen av bikuspide aortaklaffer er 1 % til 2 % i de fleste vestlige befolkninger. Personer med bikuspide aortaklaffer kan utvikle symptomatisk aortastenose allerede i en alder av 60 år. Bikuspide aortaklaffer øker også risikoen for aortaaneurisme, aortadisseksjon og endokarditt. Figur 2 viser den normale trikuspide aortaklaffen.

Naturlig forløp og prognose ved aortastenose

Aortastenose er vanligvis asymptomatisk inntil klaffens areal er <1 cm². Denne tilstanden forårsaker hemodynamiske endringer som endrer ventrikkelvolumbelastning, myokardveggspenning og koronararterieperfusjon. Disse endringene fører gradvis til utilstrekkelig koronar perfusjon (dvs. myokardiskemi og angina pectoris), ventrikkeldysfunksjon (hjertesvikt) og arytmier. Den årlige risikoen for plutselig hjertestans er < 1 %, og median overlevelse er 3 år. Langtidsprognosen ved aortastenose er vist i figur 3.

Patofysiologi ved aortastenose

Etter hvert som aortastenosen progredierer, endres trykkforholdene på venstre side dramatisk, inkludert i venstre ventrikkel, venstre atrium, aorta og koronararteriene.

Etter hvert som klaffens areal blir mindre, øker den transvalvulære motstanden, noe som gjør det vanskeligere å skyve blod ut i aorta. I de tidlige stadiene av aortastenose blir slagvolumet mindre. Redusert slagvolum og økt motstand i klaffen fører til kompensatorisk venstre ventrikkelhypertrofi. Dette gjør at venstre ventrikkel kan generere større trykk, og dermed overvinne motstanden i stenosen og opprettholde adekvate slagvolumer.

Ventrikkelhypertrofi er altså en kompensatorisk mekanisme som har til hensikt å opprettholde tilstrekkelige slagvolumer. Som vi har vært inne på tidligere, er afterload den motstanden som muskelfibrene må overvinne for å presse blod ut i aorta, og som tilsvarer den kraften myokardiet må generere under systolen. Afterload beskrives i form av veggspenning (veggspenning), som er belastningen på de enkelte muskelfibrene. Veggspenning per overflateareal (σ) kan beregnes ved hjelp av Laplaces lov:

Veggspenning = σ = (_pLV × _rLV) / (2 × _tykkelseLV)
LV = venstre ventrikkel; p = transmuralt trykk; r = radius,

Denne formelen gir en matematisk forklaring på hvorfor aortastenose fører til hypertrofi. Aortastenose fører til økt veggspenning (dvs. belastning på de enkelte muskelfibrene), noe som kan reduseres hvis telleren blir mindre eller hvis nevneren blir større. I de tidlige stadiene av aortastenose øker veggtykkelsen (dvs. nevneren blir større), noe som resulterer i en reduksjon i veggspenningen.

Dessverre fører hypertrofi i venstre ventrikkel til remodellering av hjertet, noe som i sin tur fører til redusert myokardisk ettergivelighet. Dette skyldes økt veggtykkelse og utvikling av interstitiell fibrose. Når ettergiveligheten avtar, reduseres den passive fyllingen av venstre ventrikkel. Atriets sammentrekning (aktiv fylling) blir stadig viktigere. Nedsatt passiv fylling fører til høyere endediastolisk trykk i ventrikkelen. Det antas at dette resulterer i redusert myokardperfusjonstrykk og dermed subendokardiell iskemi. Forhøyet endediastolisk trykk kan også forplante seg bakover til venstre atrium og videre til lungesirkulasjonen. Derfor kan personer med aortastenose utvikle lungeødem.

Etter hvert som stenosen blir mer uttalt, akselererer utviklingen av hypertrofi og fibrose. Ventrikulær compliance reduseres og fyllingstrykket øker. Det utvikles subendokardial iskemi, som sammen med hypertrofi og fibrose fører til økt risiko for ventrikulære arytmier. I tillegg reduseres slagvolumet etter hvert som den kontraktile funksjonen avtar. Når myokardiet ikke lenger kan kompensere med hypertrofi, begynner ventrikkelen å utvide seg. Ventrikkeldilatasjon fører til en reduksjon i intraventrikulært trykk og følgelig en reduksjon i veggspenningen. Denne andre kompensasjonsmekanismen fører til slutt til hjertesvikt.

Angina pectoris (brystsmerter) og arytmier forårsaket av aortastenose

Angina pectoris er vanlig ved aortastenose. Iskemi forklares med redusert koronar perfusjon (stenosen hindrer normal blodgjennomstrømning gjennom aorta) parallelt med økt oksygenbehov i det hypertrofiske myokardiet.

Aortastenose kan også forårsake synkope, særlig ved fysisk aktivitet. Mekanismene som forklarer hvordan fysisk aktivitet fører til synkope, er fortsatt ufullstendig forstått. Når det gjelder arytmier, akutt hjertesvikt og synkope, har følgende forklaringer typisk blitt foreslått:

• Ventrikulære arytmier ved aortastenose (AS) provoseres av fysisk aktivitet.
• Akutt hjertesvikt ved aortastenose oppstår på grunn av plutselig ventrikulær overbelastning.
• Plutselig perifer vasodilatasjon under eller umiddelbart etter fysisk aktivitet kan også forårsake synkope.

Ekkokardiografisk vurdering av aortastenose

Majoriteten av alle pasienter med aortastenose kan diagnostiseres og overvåkes med ekkokardiografi. I utvalgte tilfeller kan utredning og oppfølging suppleres med hjertekateterisering, magnetisk resonanstomografi (MR) eller computertomografi (CT). De viktigste parameterne for vurdering av aortastenose er presentert i tabell 1. Som det fremgår av tabell 1, graderes aortastenose fra sklerose til alvorlig aortastenose.

Tabell 1. Grader av alvorlighetsgrad av aortastenose

*Kalsiumscoring oppnådd med computertomografi (CT).

Visuell (2D) vurdering av aortaklaffen

Bikuspide aortaklaffer

I 80 % av tilfellene med bikuspide aortaklaffer er RCC og LCC sammenvokst, og i de resterende tilfellene er RCC og NCC sammenvokst. En normal (trikuspid) aortaklaff har tre cusper, noe som oftest er tydelig i det parasternale kortaksesynet (PSAX). Under systolen er klaffens åpning sirkulær (figur 4). En bikuspid aortaklaff har derimot to cusper, som vanligvis er asymmetriske og har forskjellig størrelse. Av og til kan bikuspide klaffer ha en tydelig raphe, noe som resulterer i at klaffen ser trikuspid ut på ekkokardiografi. En bikuspid aortaklaff har en elliptisk åpning under systolen (figur 4).

Under systolen er cuspene ofte hvelvede, som illustrert i figur 5.

Forkalkning av aortaklaffen

Forkalkning av aortaklaffen vises som avleiringer med høy ekkogenisitet. Forkalkninger kan ses på cuspene, aortaanulus og proksimale aorta. Omfanget og alvorlighetsgraden av klaffeforkalkning kan graderes semikvantitativt som mild (tilstedeværelse av små hyperekogene områder med lite akustisk skyggevirkning), moderat (flere store områder med tett ekkogenitet) eller alvorlig (omfattende fortykkelse med økt ekkogenitet og høy akustisk skyggevirkning).

Revmatisk hjertesykdom

Aortastenose som følge av revmatisk hjertesykdom resulterer i en homogen fortykkelse av cuspene, spesielt i spissene. I uttalte tilfeller kan spissene være smeltet sammen i spissene. Cuspene viser ofte en hvelving under systolen (figur 4).

Subvalvulær obstruksjon

Subvalvulær obstruksjon innebærer at stenosen er lokalisert i venstre ventrikkels utløpskanal (LVOT). Subvalvulær stenose skyldes vanligvis tilstedeværelse av en subaortamembran eller HOCM (hypertrofisk obstruktiv kardiomyopati).

Subaortamembran

En subaortamembran visualiseres best i apikale bilder (4C, 5C) og fremtrer som en tydelig fibrøs ring proksimalt for aortaklaffen. Eksistensen av en subaortamembran forårsaker turbulens i LVOT. Dette kan føre til ufullstendig lukking av klaffen under diastolen, noe som i sin tur kan føre til aortaregurgitasjon.

Ved HOCM er det to faktorer som bidrar til innsnevring av LVOT:

• Hypertrofi av septum fører til innsnevring av LVOT.
• SAM (systolisk anterior bevegelse) innebærer at den fremre mitralklaffen trekkes inn i LVOT under systolen, og dermed obstruerer LVOT.

Supravalvulær obstruksjon

Obstruksjon i den proksimale aorta er en sjelden medfødt misdannelse. Den visualiseres vanligvis i PLAX (parasternal langakse).

To-dimensjonal (2D) ekkokardiografi

LVOT og proksimal aorta

Følgende målinger, illustrert i figur 6, bør utføres:

• LVOT (venstre ventrikkels utløpskanal)
• Aorta annulus
• Sinus av Valsalva
• Sinotubulær overgang (STJ)
• Aorta ascendens

Målingene gjøres når klaffen er åpen (dvs. under systole). Dilatasjon av aortaanulus, sinus Valsalva, STJ (sinotubulær overgang) og aorta ascendens bør føre til mistanke om Marfans syndrom eller bikuspide aortaklaffer, særlig hos yngre personer. Dilatasjon ses også ved systemisk hypertensjon og hos eldre personer.

Evaluering av venstre ventrikkel

Venstre ventrikkel bør undersøkes med tanke på hypertrofi og dilatasjon. Se Størrelse og dimensjoner av venstre ventrikkel.

Dopplerundersøkelser

Dopplerundersøkelse gir den mest objektive kvantifiseringen av alvorlighetsgraden av aortastenose. Det er svært viktig å registrere den maksimale strømningshastigheten over aortaklaffen ved hjelp av kontinuerlig doppler. Topphastigheten brukes til å beregne trykkgradienten (dvs. trykkforskjellen) over aortaklaffen. Jo mer alvorlig stenosen er, desto større er trykkgradienten og følgelig hastigheten over klaffen. Målingene utføres alltid i flere apikale vinkler, og for det meste også fra høyresidig parasternal vinkel og suprasternal vinkel.

En pencilprobe (PEDOF [Pulse Echo DOppler Flow]-probe) kan være nødvendig for å fange opp høye hastigheter (>3,5 m/s) med presisjon. Pencil-proben er en liten kontinuerlig bølgesvinger med to krystaller, noe som gir optimal svingerposisjonering, vinkling og måling av høye hastigheter. Blyantproben kan brukes i alle vinkler, spesielt i høyre parasternale og suprasternale vinkler. Det er imidlertid vanligvis ikke nødvendig hvis strømningshastigheten er lav (<3 m/s) og cuspåpningen kan visualiseres tydelig. Ulempen med blyantproben er mangelen på et 2D-bilde som kan brukes til å veilede ultralyden.

Maksimal gradient over aortaklaffen

Den maksimale (maksimale) gradienten representerer den største trykkforskjellen som registreres over klaffen under systolen. Dette oppnås ved å registrere topphastigheten (ved hjelp av kontinuerlig doppler) over klaffen under systolen. Topphastigheten settes inn i Bernoullis forenklede formel for å beregne toppgradienten (ΔP, mmHg):

ΔP = ^4v2

Gjennomsnittlig gradient over aortaklaffen

Gjennomsnittsgradienten representerer den gjennomsnittlige trykkforskjellen mellom venstre ventrikkel og aorta under systolen. Denne beregnes ved hjelp av kontinuerlig doppler for å finne VTI (Velocity Time Integral) over klaffen. Hvis gjennomsnittsgradienten over aortaklaffen er ≥40 mmHg, klassifiseres aortastenosen som alvorlig.

Aortaklaffens areal (AVA)

Aortaklaffens åpningsareal beregnes ved hjelp av kontinuitetsligningen. Det underliggende prinsippet er at volumet av blod som strømmer (per tidsenhet) gjennom aortaklaffen, må være lik volumet som strømmer gjennom LVOT. Husk at VTI og areal kan brukes til å beregne volum: volum = areal × VTI. I henhold til kontinuitetsligningen må produktet av areal og VTI være likt i LVOT og aortaklaffen:

_arealLVOT × _VTILVOT =_{arealaortaklaff} ×_{VTIaortaklaff}

For å beregne aortaklaffens areal måler vi _areaLVOT, _VTILVOT og _{VTIaortaklaffen}. _ArealetLVOT får vi ved å måle diameteren (D) til LVOT:

_arealLVOT =_DLVOT × π

_VTILVOT beregnes ved hjelp av pulsbølgedoppler med prøvevolum plassert i LVOT. _{VTIaortaklaffen} måles med kontinuerlig Doppler-bølge gjennom aortaklaffen. Deretter beregnes arealet av _aortaklaffen på følgende måte:

_{areaaortaklaff} = (_areaLVOT × _VTILVOT)_{/VTIaortaklaff}

Aortaklaffens areal kan justeres for kroppsoverflateareal (BSA). Hvis aortaklaffens areal er <1 ^cm2 eller BSA-normalisert areal er <0,6 ^cm2/m2, er aortastenosen alvorlig.

Hvis hastigheten i LVOT er >1,5 m/s eller hvis hastigheten over aortaklaffen er <3,0 m/s, bør trykkgradienten beregnes ved hjelp av følgende formel:

ΔP = 4 (_{v2aortikalklaff} – _v2LVOT)

VTI-forhold

VTI-ratio kan også brukes til å estimere graden av stenose.

_VTILVOT /_{VTIaortaklaffen}

Jo lavere ratio, desto mer uttalt stenose. VTI-ratio <0,25 innebærer alvorlig aortastenose. VTI-ratio er spesielt nyttig hos personer med små ventrikulære volumer.

Ved atrieflimmer bør alle målinger utføres på 5 påfølgende hjertesykluser, og gjennomsnittsverdien for hver enkelt parameter bør brukes til å utføre beregningene.

Trykkgjenopprettingsfenomen: overestimering av trykkgradienten

I henhold til Bernoullis lov faller trykket og hastigheten øker når en væske beveger seg mot en innsnevring. Når væsken har passert innsnevringen, skjer det motsatte; hastigheten synker og trykket øker. Dette gjelder også for blodstrømmen gjennom stenotiske klaffer. Fenomenet kalles trykkgjenvinningsfenomenet (figur 7).

Trykkgjenoppretting innebærer at trykket øker raskt umiddelbart etter en stenose, mens hastigheten avtar. Med kontinuerlig bølgedoppler registreres den høyeste hastigheten, som er hastigheten umiddelbart etter stenosen, og der trykket faktisk er lavere enn trykket lenger oppe i aorta. Dermed vil Doppler overestimere trykkfallet over aortaklaffen, dvs. at forskjellen mellom trykket i aorta og venstre ventrikkel er lavere enn det Doppler-målingen antyder. Jo mindre aortadiameteren er, desto mer uttalt er trykkgjenvinningen. Hvis aorta ascendens er <3,0 cm, er det generelt en betydelig trykkgjenoppretting ved aortastenose. Hvis den oppadstigende aorta er bred, kan man se bort fra trykkgjenoppretting.

Klassifisering av aortastenose

Pasienter med et aortaklaffareal < 1 cm² (og bevart ejeksjonsfraksjon) kan klassifiseres i fire grupper i henhold til gjennomsnittlig trykkgradient (MPG) og slagvolumindeks (SVI). Sistnevnte er slagvolumet normalisert i forhold til kroppsoverflatearealet (BSA).

Lav flow, lav gradient, lav EF ved aortastenose

Trykkgradienten er avgjørende ved aortastenose. Ved kontraktil (systolisk) dysfunksjon er venstre ventrikkel ikke i stand til å generere en normal trykkøkning, og følgelig reduseres trykkgradienten over aortaklaffen, uavhengig av stenosen. En pasient med aortastenose som utvikler kontraktil dysfunksjon, vil derfor oppleve en bedring i trykkgradienten, til tross for at stenosen forblir uendret eller til og med forverres.

Dette scenariet omtales som aortastenose med lav flow, lav gradient og lav ejeksjonsfraksjon. Ved ekkokardiografi kjennetegnes dette av følgende:

• Aortaklaffens areal <1 ^cm2
• LVEF (ejeksjonsfraksjon) <40 %
• Gjennomsnittlig trykkgradient <30-40 mmHg.

Videre kan kontraktil dysfunksjon føre til at aortaklaffen fremstår som mindre bevegelig enn den faktisk er. Dette forklares med at det dysfunksjonelle ventrikkelet ikke er i stand til å generere nok kraft til å åpne klaffene ordentlig (spesielt hvis de er forkalket). I dette scenariet kan moderat aortastenose fremstå som alvorlig. Dette kalles pseudosvær aortastenose. I slike tilfeller er det spesielt viktig å beregne aortaklaffens areal.

Aortastenose med lav flow, lav gradient og normal EF

Personer med små ventrikulære volumer kan ha aortastenose med lav flow, lav gradient og normal EF, noe som innebærer at aortastenose er til stede med lav flow og lav gradient til tross for normal ejeksjonsfraksjon. I slike situasjoner bør VTI-ratioen tillegges større vekt i vurderingen.

Ekkokardiografisk vurdering av alvorlighetsgraden av aortaklaffstenose baserer seg på topphastighet, gjennomsnittlig trykkgradient og aortaklaffareal (AVA), som ideelt sett bør stemme overens. Hos 25 % av pasientene er disse parameterne ikke sammenfallende (vanligvis aortaklaffareal <1 cm² og gjennomsnittlig trykkgradient <40 mmHg). I de fleste tilfeller har disse pasientene normal flow (slagvolumindeks ≥35/ml/m²), men lav flow gir viktig prognostisk informasjon. For å vurdere om disse pasientene virkelig har alvorlig aortastenose, bør kalsiumscore måles ved hjelp av computertomografi (terskelverdiene er 2 000 AU hos menn og 1 250 AU hos kvinner) [1].

Referanser

[1] Messika-Zeitoun et al. Aortaklaffstenose: evaluering og behandling av pasienter med diskordant gradering.

[2] Baumgartner et al. Anbefalinger om ekkokardiografisk vurdering av aortaklaffstenose: En fokusert oppdatering fra European Association of Cardiovascular Imaging og American Society of Echocardiography.