Automatische Quantifizierung des Tentingvolumens der Mitralklappe bei funktioneller Mitralklappeninsuffizienz mittels dreidimensionaler Echokardiographie

Abstract

Hintergrund: Das Tenting der Mitralklappensegel stellt einen entscheidenden pathophysiologischen Faktor der Mitralklappeninsuffizienz (MR) dar. Eine neue Software erlaubt dabei die automatische Bestimmung des Tentingvolumens (TV), also jenes Volumen zwischen Klappensegeln und -anulus, welches sich insbesondere bei einer funktionellen MR durch den apikalen Zug („tenting“) an den Klappensegeln der Mitralklappe (MV, mitral valve) vergrößert. Ziele dieser Studie waren eine Exploration möglicher Korrelationen biometrischer Patientendaten und echokardiographischer Graduierungsparameter mit dem ermittelten TV und eine Determinierung eines Schwellenwertes für die Diagnostik einer mittel- oder hochgradigen MR. Weiterhin wurde der Einfluss möglicher Erkrankungen auf das TV evaluiert. Abschließend wurde eine mögliche Differenzierung zwischen einer mittel- und hochgradigen MR mittels TV überprüft. Methodik: Diese klinische explorative Studie wertete das dreifach gemessene und gemittelte TV der MV, welches mittels klinisch indizierter transösophagealer Echokardiographie erhoben wurde, aus. Dabei ermittelte die Software TomTec 4D MV Assessment das mittsystolische TV von 80 Patienten mit keiner oder leichtgradiger MR (Gruppe A) und 27 Patienten mit mittel- oder hochgradiger MR (Gruppe B).

Ergebnisse: Die quantitativen Parameter zur Graduierung einer MR korrelierten mit r-Werten zwischen 0,385-0,487 mit dem TV. Weiterhin konnte für das TV eine signifikante Korrelation mit der Körpergröße (r = 0,341), der Körperoberfläche (r = 0,320) und dem Körpergewicht (r = 0,272) eruiert werden. Daher wurde das TV auf die Körpergröße des Individuums normiert. Der Schwellenwert 1,25 cm3/m differenzierte dabei mit einer Sensitivität von 85,2 % und einer Spezifität von 71,2 % eine mittel- oder hochgradige MR von einer maximal leichtgradigen MR. Eine reduzierte Ejektionsfraktion, das männliche Geschlecht, ein implantierter Schrittmacher oder Defibrillator und Parameter einer ischämischen Herzerkrankung waren mit statistisch signifikanten Erhöhungen des TV assoziiert. Das TV eignete sich nicht zur Unterscheidung von Patienten mit mittel- zu Patienten mit hochgradiger MR, da sich die Mittelwerte nicht signifikant unterschieden. Abschließend wurde für das TV eine Inter- und Intraobserver-Übereinstimmung von 0,85 und 0,96 ermittelt.

Schlussfolgerungen: Das TV besitzt das Potenzial, die Graduierung der MR zu unterstützen. Weitere Studien sind jedoch für eine Verifizierung des Schwellenwertes und der Einflussfaktoren notwendig. Anschließend sollten in Studien weitere Cut-off-Werte für das TV ermittelt werden, wodurch eine Graduierung der MR in drei Schweregrade erfolgen könnte.

Background: Tenting of the mitral leaflets is a major pathophysiological factor contributing to mitral valve regurgitation (MR). A novel software tool allows automated quantification of the tenting volume (TV), i.e. the volume between the leaflets and annulus of the mitral valve (MV) which is increased by the apical tension ("tenting") on the leaflets, especially in functional MR. This study aimed to explore possible correlations of biometrical patient characteristics and echocardiographic grading parameters with TV and to determine a threshold for the diagnosis of a moderate or severe MR. Furthermore, the influence of comorbidities on the size of the TV was evaluated. Finally, a differentiation between a moderate and severe MR was investigated by using the TV.

Methods: This clinical explorative study evaluated the triple measured and averaged TV of the MV, which was obtained by clinically indicated transesophageal echocardiography. The software TomTec 4D MV Assessment was used to determine the midsystolic TV of 80 patients with no or mild MR (group A) and 27 patients with moderate or severe MR (group B). Results: The quantitative parameters for the graduation of a MR correlated with r-values between 0.385-0.487 with the TV. Furthermore, a significant correlation with the body height (r = 0.341), the body surface (r = 0.320) and the weight (r = 0.272) was found for the TV. Therefore, the TV was adjusted to the body size of the individuals. With a sensitivity of 85.2 % and a specificity of 71.2 %, the threshold value of 1.25 cm3/m differentiated a moderate or severe MR from a maximal mild MR. A reduced ejection fraction, the male sex, an implanted pacemaker or defibrillator and parameters of an ischemic heart disease resulted in statistically significant increases in TV. However, the TV could not distinguish between patients with moderate and severe MR, because there were no statistically significant differences in mean values. Lastly, an inter- and intraobserver-variability of 0.85 and 0.96 was determined for the TV.

Conclusion: The TV has the potential to facilitate the graduation of MR. Further studies are necessary to verify the threshold value and additional influencing factors. Subsequently, further cut-off values for TV should be determined in studies, which might allow a graduation of MR into three severities.