Valvular Heart Disease: Assessment of Valve Morphology and Quantification Using MR

Abstract

For clinical evaluation and decision-making in patients with valvular heart disease, the diagnostic armamentarium expands steadily. This evolution makes it difficult to choose the most appropriate approach for a specific valvular lesion. It may also reflect our uncertainty of what are the findings that best predict clinical outcome of patients, e. g. after surgery. Accordingly, for each type of valvular lesion, some pathopysiological considerations are stated in order to derive the most important measures that would allow optimal guidance of patients. Based on the considerations the value of an MR study is discussed for each valvular lesion.

Newest advances in MR technology allow for highly accurate measurements of regurgitant volumes and hence, MR may be the method of choice of a quantitative evaluation of regurgitant valves. For assessment of stenosis severity, measurement of transvalvular pressure gradient is an appropriate measure and MR may not confer benefits over echocardiography, provided the ultrasound window is adequate (and stroke volume is in the normal range). With respect to surgical treatment, valvular morphology is of pivotal importance, particularly for the mitral valve, and echocardiography still appears to be the first line method. Little data relate lesion severity and/or morphology to clinical outcome. Conversely, the extent of cardiac adaptation to pressure- and/or volume-overload, i. e. ventricular remodeling, is a strong predictor of outcome, ad is therefore most important for final judgement of the patient. For assessment of left and right ventricular remodeling, echocardiography typically provides all the necessary information. However, in special cases with discrepant findings, with inadequate ultrasound window, or in the preoperative work-up, MR may provide important information regarding cardiac adaptation to valvular lesion.

Zusammenfassung

Das diagnostische Repertoire zur Evaluation von Klappenvitien ist in den letzten Jahren stetig ausgebaut und verfeinert worden. Dennoch bleiben viele Fragen offen, wenn es um die prognostische Wertigkeit der verschiedenen Messparameter geht. Im Folgenden werden deshalb für jede Klappenerkrankung einige pathophysiologische Überlegungen angestellt, aufgrund derer die Bedeutung der verschiedenen Messparameter erläutert wird. In diesem Kontext wird für jede Klappenerkrankung der Stellenwert der Magnetresonanz-(MR-)Diagnostik diskutiert.

Neueste MR-Entwicklungen werden vorgestellt, die eine genaue Quantifizierung von Regurgitationsvolumina bei Aorten- und Mitralinsuffizienzen erlauben. Bei der Frage nach dem Schweregrad von Klappeninsuffizienzen dürfte die MR-Untersuchung als Methode der Wahl gelten. Bei einem Klappenvitium ist zwar der Schweregrad von Insuffizienz und/oder Stenose wichtig, das Adaptationsvermögen der Herzkammern an die Volumen-/Druckbelastung ist aber von entscheidender Bedeutung bezüglich Prognose und Operationsindikation.

So wird bei Patienten mit schwerer Aorteninsuffizienz der Aortenklappenersatz empfohlen, wenn eine eingeschränkte linksventrikuläre Funktion und/oder eine ausgeprä,gte linksventrikuläre Dilatation nachgewiesen und mittels einer zweiten Untersuchung (Echokardiographie, MR, Radionuklidventrikulographie) bestätigt wird (Richtlinien der American Heart Association/American College of Cardiology [AHA/ACC]).

Bei der Aortenstenose mit erhaltener linksventrikulärer Funktion erlaubt die Messung des mittleren transvalvulären Druckgradienten eine zuverlässige Beurteilung des Schweregrades der Stenose. Bei dieser Fragestellung dürfte die MR-Untersuchung gegenü,ber der Echokardiographie kaum Vorteile aufweisen, insbesondere, wenn für die Echokardiographie ein adäquates Schallfenster vorliegt. Während symptomatische Patienten mit schwerer Aortenstenose grundsätzlich einer Klappenoperation zugeführt werden sollten, gilt es bei asymptomatischen Patienten diejenigen zu identifizieren, die eine eingeschränkte Langzeitprognose aufzuweisen, das heißt Patienten mit einer eingeschränkten linksventrikulären Funktion und/oder einer exzessiven linksventrikulären Hypertrophie. Asymtomatische Patienten mit schwerer Aortenstenose sollten deshalb gemäß Richtlinien der AHA/ACC regelmäßig bezüglich linksventrikulärer Funktion und linksventrikulärer Hypertrophie mittels Echokardiographie oder MR kontrolliert werden.

Bei der Mitralinsuffizienz zeigt die Klappenrekonstruktion dann besonders günstige Resultate, wenn diese in einem frühen Stadium der Erkrankung durchgeführt wird, das heißt bei asymptomatischen oder nur leicht symptomatischen Patienten. In dieser Situation erlangen die Quantifizierung der Mitralinsuffizienz und die genaue Erfassung der linksventrikulären Funktion und der linksventrikulären Dimensionen eine zentrale Bedeutung, wenn der optimale Zeitpunkt für die operative Sanierung festgelegt werden soll. Die Indikationsstellung basiert dabei auf 1. der Quantifizierung der Mitralinsuffizienz, 2. der Beurteilung der linksventrikulären Adaptation an der Volumenbelastung und 3. der Klappenmorphologie. Die MR-Methode erlaubt eine Quantifizierung der Mitralinsuffizienz und der linksventrikulären Adaptation und ermöglicht dadurch, eine Progression der Erkrankung frühzeitig zu erkennen. Für die Beurteilung der Klappenmorphologie hingegen ist nach wie vor die Echokardiographie die Methode der Wahl.

Bei der Mitralstenose vermag die Echokardiographie die wesentlichen Informationen bezüglich Klappenmorphologie und -funktion zu liefern und erfasst ebenfalls die Adaptation des Lungenkreislaufs. Hier kann die MR-Untersuchung allenfalls Zusatzinformationen liefern, wenn es darum geht, eine etwaige Begleitinsuffizienz zu quantifizieren.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die MR-Untersuchung eine exakte Quantifizierung von Klappeninsuffizienzen erlaubt sowie eine umfassende Beurteilung der entsprechenden Adaptationsvorgänge (linksventrikuläre Funktion, linksventrikuläre Hypertrophie, linksventrikuläres Remodeling). Der Schweregrad von Stenosen kann mittels des Druckgradienten bestimmt werden ähnlich der Echokardiographie, während die Klappenmorphologie vorteilhaft mittels Echokardiographie erfasst wird. Bei ungünstigem Schallfenster und/oder bei diskrepanten Befunden in der Echokardiographie kann die MR-Untersuchung wertvolle Zusatzinformationen liefern, insbesondere bei Vorliegen von Klappeninsuffizienzen.