Indledning
Konstriktiv perikarditis (CP) er en stadig mere anerkendt sygdom med forskellige årsager, der er karakteriseret ved en fibrotisk, fortykket. Undertiden ses et forkalket perikardie med indkapsling af hjertet, der hindrer diastolisk fyldning . Det er vanskeligt at stille en korrekt diagnose alene på klinisk grundlag; den foreløbige diagnose skal bekræftes ved ikke-invasiv multimodal billeddannelse, herunder todimensionel (2D) og Doppler-ekkokardiografi som førstevalgsteknik, som kan suppleres med computertomografi (CT) og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) i udvalgte tilfælde. Invasive hæmodynamiske målinger bliver nyttige, når billeddannelsen ikke giver tilstrækkelige diagnostiske oplysninger eller kræver yderligere karakterisering. Restriktiv kardiomyopati (RCM) er en sygdom med forskellige årsager, som påvirker myokardfunktionen enten ved primær myocytdysfunktion og/eller ved ekstracellulær infiltration eller fibrose. Begge tilstande, CP og RCM, fører til diastolisk hjertesvigt med unormal fyldning af ventriklerne og lignende kliniske træk. Den nøjagtige skelnen mellem CP og RCM kan være en diagnostisk udfordring selv for den erfarne kliniker, men er af afgørende betydning, da CP er en sygdom, der potentielt kan helbredes, mens prognosen for RCM er dårlig på grund af begrænsede behandlingsmuligheder. De seneste fremskridt inden for ekkokardiografi og andre billeddannelsesmodaliteter har imidlertid gjort denne tidligere udfordrende opgave meget lettere.
Patofysiologi
Den fibrotiske skal omkring hjertet i CP påvirker hjertets hæmodynamik på to forskellige måder. For det første er der dissociation mellem intrathorakalt tryk og intracardialt tryk. Normalt forbliver LV-fyldningstrykgradienten (forskellen mellem pulmonalkapillær kiletryk og LV-diastolisk tryk) konstant i løbet af respirationscyklussen. Ved CP overføres det inspiratoriske fald i det intrathorakale tryk til de ekstrakardiale pulmonalvener, men ikke fuldt ud til det omsluttede venstre atrium og ventrikel, hvilket fører til en reduktion i LV-diastolisk fyldning ved inspiration. For det andet, da det samlede blodvolumen i alle fire hjertekamre forbliver relativt konstant, er den ventrikulære interdependens overdrevet i CP. Med det inspiratoriske fald i LV-fyldning og diastolisk volumen øges den højre ventrikels fyldning kompenserende. Da den øverste, men ikke den nederste vena cava er udsat for variationer i det intrathorakale tryk, kommer det meste af strømmen til højre atrium med højt tryk under inspiration fra den nederste vena cava, som også understøttes af det øgede inspiratoriske transabdominale tryk. Dette forklarer fysiologisk set den paradoksale stigning i det jugularvenøse tryk ved inspiration (Kussmaul’s tegn). Ved udånding sker der modsatte ændringer i højre og venstre hjertes fyldning . I modsætning hertil er pericardial compliance normal ved RCM, og den respiratoriske variation i intrathorakaltrykket overføres normalt til hjertekamrene. Ved inspiration sænkes pulmonalkapillær kiletryk og LV-diastolisk tryk lige meget, hvorved trykgradienten for LV-fyldning næsten forbliver uændret.
Ventrikulær interdependens
Hatle et al gav indsigt i de dynamiske respiratoriske ændringer i ventrikelfyldning og -tryk, der forekommer hos patienter med CP. Begrebet ventrikulær interdependens og de gensidige respiratoriske trykændringer i RV og LV ved hjertekateterisation udgør en nyttig diagnostisk parameter. Hos patienter med CP er der normalt en stigning i det systoliske tryk i RV under den maksimale inspiration, et tidspunkt, hvor det systoliske tryk i LV er lavest. I modsætning hertil er der et samstemmende fald i RV- og LV-systolisk tryk under den højeste inspiration hos patienter med RCM. Ventrikulær interdependens i CP kan også vurderes ved hjælp af Doppler-ekkokardiografi med trikuspidalregurgitationshastighedskurven . Under inspirationen stiger det systoliske tryk i RV, og det samme gør varigheden af RV-systolen, fordi der kræves mere tid til at udstøde et øget RV-volumen.
To-dimensionel ekkokardiografi
Normal perikardietykkelse er 2 mm eller mindre. Et stift og/eller fortykket perikard er det anatomiske substrat, der er ansvarlig for den konstriktive fysiologi. Trods enkelte rapporter om anvendeligheden af M-mode- og 2D-echokardiografi til påvisning af fortykket perikardie er pålideligheden af transthorakal ekkokardiografi til dette formål tvivlsom på grund af tekniske begrænsninger, såsom transducerposition, forstærkning, gråskalaindstillinger og efterklang. Desuden kan CP være overvejende lokaliseret til et område af hjertet. Den bedre opløsning, der opnås med transoesofageal ekkokardiografi, giver en bedre pericardial definition . MRI og CT gør det også muligt at foretage nøjagtige målinger af perikardiets tykkelse . De anatomiske oplysninger afspejler dog ikke nødvendigvis de patofysiologiske abnormiteter. Desuden er CP og fortykket perikard ikke ensartet forbundet, fordi patienter kan have kirurgisk påvist CP på trods af normal perikardtykkelse . Omvendt kan der forekomme fortykket perikard uden konstriktive træk, især hos patienter, der har gennemgået strålebehandling af thorax eller åben hjertekirurgi.
Myokardets systoliske funktion som vurderet ved LV ejektionsfraktion er bevaret i CP. Respirofasisk interventrikulær septalbevægelse, der ses på både M-mode- og 2D-ekkokardiografi, fremkaldes af pludselige ventrikulære volumenændringer og er en afspejling af øget ventrikulær interdependens. Med mindre LV-fyldning under tidlig inspiration bevæger det interventrikulære septum sig pludselig mod venstre. Ved udåndingen fyldes LV bedre, og septum vender tilbage til en normal position. Desuden er der ofte en diskret septal “shudder” med hvert slag uafhængigt af vejrtrækningen på grund af de to ventriklers forskellige fyldningshastigheder i diastolen. Biatrial forstørrelse og systemisk venøs overbelastning (inferior vena cava plethora) er uspecifikke fund, fordi de forekommer både ved CP og RCM.
Pulsed-wave Doppler ekkokardiografi
Da LV-diastolisk tryk er forhøjet, og stort set al fyldning af LV-ventriklerne sker i tidlig diastole, er mitral E-bølgens hastighed øget og decelerationstiden forkortet (normalt <160 ms) med en lille eller fraværende A-bølge, der ligner et restriktivt indstrømningsmønster, som ses både i CP såvel som RCM. Hatle et al. beskrev først de mitral- og trikuspidale Doppler-flowkarakteristika, der anvendes til at skelne mellem konstriktion og restriktion. Ved inspiration resulterer dissocieringen af intrathorakalt og intrakardialt tryk i et fald i det indledende drivtryk for venstre ventrikels fyldning. Som følge heraf er der et fald i den maksimale mitrale E-bølgehastighed på >25 % i løbet af det første inspirationsslag samt en forlængelse af den isovolumiske afslapningstid (normalt >20 %). Ventrikulær interdependens er ansvarlig for gensidige ændringer i det trans-tricuspide indstrømningsmønster med en inspiratorisk stigning i peak E-bølgehastighed med >40 %. Der forekommer omvendte ændringer ved ekspiration i begge ventrikler. Andre undersøgere rapporterede karakteristiske fund for respiratoriske ændringer i lungevnerne og hepatiske vener . Forenklet sagt falder den diastoliske strømning til venstre hjerte ved inspiration, mens der observeres modsatte ændringer for højre hjerte. Senere større undersøgelser opdagede imidlertid fraværet af respiratorisk variation i mitralinflowet hos en tredjedel af patienterne med CP .
Dopplerfund kan i nogle tilfælde være misvisende. For det første kan respirofasiske ændringer stadig ses hos patienter med en uregelmæssig rytme (f.eks. atrieflimren), men de forveksles let med det varierende RR-interval. For det andet kan et markant forhøjet venstre atrialtryk afstumpet den respiratoriske variation i mitral E-hastighed på grund af en vedvarende højtryksgradient og venøs tilbagevenden til venstre hjerte. Manøvrer, der reducerer preload, kan afsløre den karakteristiske respiratoriske Doppler-variation . For det tredje kan betydelige respiratoriske udsving i intrathorakaltrykket, som f.eks. ses ved kronisk obstruktiv lungesygdom (COPD), efterligne den respiratoriske variation i mitral- og trikuspidalindstrømningshastighederne, der forekommer ved CP. E/A-forholdet er imidlertid lavere, decelerationstiden er mere forlænget, og Dopplerundersøgelse af den overlegne vena cava viser en markant stigning i inspiratorisk systolisk fremadrettet flow, hvilket ikke ses hos patienter med CP .
Tissue Doppler and myocardial deformation imaging
Baseline 2D ekkokardiografi viser ofte en hyperdynamisk mitral annulus med overdreven bevægelse hos patienter med CP . Dette fænomen kan genkendes med det blotte øje på gråskala-billeder, men det kan bedre vurderes ved hjælp af vævsdoppler-billeddannelse. Generelt udgør en mitralringens e’-hastighed på ³8 cm/s et diskret amplitudegrænsepunkt til at skelne CP fra RCM, muligvis på grund af et større bidrag fra venstre ventrikels langsgående bevægelse til diastolisk fyldning og normal LV-relaksation . På grund af det tilstødende fibrotiske og arrede perikardie, som påvirker den laterale mitralringtranslokation hos patienter med CP, er den laterale e’-hastighed lavere end den mediale e’-hastighed, et fænomen, der kaldes annulus reversus , som forekommer i op til 75 % af kirurgisk påviste CP .
Af samme grund fører den markante epikardiale dysfunktion i CP til forringelse af den cirkumferentielle forkortelse (også kaldet strain) og twistmekanikken, mens den subendokardiale myokarddeformation (longitudinal strain) er velbevaret i CP, men betydeligt reduceret i RCM, hvilket overvejende påvirker subendokardiale fibre, der er orienteret i en longitudinal retning . Disse to forskellige mønstre i longitudinal og cirkumferentiel LV-mekanik kan let vurderes ved hjælp af 2D speckle tracking, en relativt vinkeluafhængig teknik, der sporer unikke intramyokardiale træk i B-mode-billeder i gråskala, kaldet speckles.
Der er en omvendt sammenhæng mellem forholdet mellem tidlig transmitral og ringformet hastighed (E/e’) og LV-fyldetryk (annulus paradoxus og E/e’-forholdet bør ikke anvendes til at estimere LV-fyldetryk hos patienter med CP). Den plausible forklaring på dette resultat er den overdrevne langsgående bevægelse af mitralannulus på trods af høje fyldningstryk . Som en sekundær foranstaltning kan farve-M-mode-strømsudbredelse af LV-fyldning være en hjælp ved differentialdiagnosen mellem CP og RCM. Indstrømningshastigheden i den første aliasing er normalt normal eller markant forøget (normalt >100 cm/s) i CP, men betydeligt lavere i RCM .
Atrieflimren er en komplikation ved både CP og RCM og gør evalueringen af dynamiske respiratoriske ændringer ved hjælp af Doppler-echokardiografi udfordrende. Mitralflowshastighedsvariationen er mere relateret til hjertecykluslængden end til respirationsfasen, men i hepatiske vener forbliver de diastoliske flowomvendinger fremtrædende under ekspiration . Mitralringhastigheder målt med vævsdoppler er også fortsat en pålidelig parameter .
For nylig blev der foreslået en mangesidet algoritme med fem centrale ekkokardiografiske fund, herunder respirationsrelateret ventrikelseptalbevægelse, mitralindstrømningsmønster, medial (septal) mitralringhastighed e’ og hepatisk vene ekspiratorisk diastolisk flowomvending, som også kan anvendes på patienter med atrieflimren . De vigtigste ekkokardiografiske kendetegn er anført i tabel 1, og typiske Doppler-fund er vist i figur 1.
Tabel 1. Vigtige ekkokardiografiske kendetegn ved constrictive pericarditis.
- Respirofasisk ventrikelseptalforskydning (også kaldet septal bounce)
- Øget mitral E-bølgehastighed og E/A-forhold >1.6 (i ekspiration)
- Respiratorisk variation af den maksimale mitrale E-bølgehastighed (mindst >15%)
- Prominent ekspiratorisk diastolisk strømningsomvendelse i hepatiske vener
- Bevaret eller overdreven tidlig diastolisk (e’) hastighed i medial mitralannulus (³9 cm/s)
- Medial e’ lig med eller større end lateral mitral annulus e’ hastighed (annulus reversus)
- Begrænset cirkumferentiel og bevaret longitudinal myokardiel deformation (strain)
Figur 1. Typiske Doppler-fund fra en patient med kirurgisk bevist constrictiv perikarditis. Mediale (øverst til venstre) og laterale (øverst til højre) mitralannulus tidlige diastoliske (e’) hastigheder ved vævsdoppler viser en bevaret langsgående funktion og omvendelse af det sædvanlige forhold (såkaldt annulus reversus). Pulserende bølge-dopplerspektrum af mitralinflowhastighederne (nederst til venstre) viser en markant respiratorisk variation af den maksimale e-bølgehastighed. Farvedoppler M-mode flowudbredelse af venstre ventrikels (LV) fyldning (nederst til højre) illustrerer en stejl hældning (163 cm/s) af den første aliasinghastighedskontur (hvid linje).
Diagnostiske usikkerheder: blandet konstriktion og restriktion
Efter thorakal strålebehandling kan der udvikles CP, RCM, klapsygdom, for tidlig koronararteriesygdom eller en kombination af disse. Disse overlappende træk udgør endnu en udfordring i differentialdiagnosen mellem CP og RCM og gør det nødvendigt at afgøre, om abnormiteterne er forårsaget af pericardial indsnævring, myokardiebegrænsning eller begge dele. Hvis der foreligger samtidig perikardie- og myokardiesygdom, afhænger beslutningen om at gå videre med perikardiektomi af, i hvilken grad det unormale perikard bidrager til det forhøjede intrakardiale tryk.
Fremtidige retninger
De i øjeblikket tilgængelige hjerteafbildningsteknikker har mulighed for at generere en enorm mængde af strukturelle og funktionelle data om hjertet, hvoraf kun en brøkdel anvendes af den fortolkende kliniker til at stille en diagnose og træffe kliniske beslutninger. En potentiel løsning på denne udfordring er at anvende en kognitiv maskinlæringsmetode til at hjælpe med at skelne CP fra RCM.
Konklusioner
CP er kendetegnet ved, at hjertet er omsluttet af et stift, ikke-eftergiveligt perikardie, hvilket medfører en forringelse af den diastoliske fyldning. En forståelse af de patofysiologiske abnormiteter, der er karakteriseret ved dissociation mellem intrathorakalt og intrakardialt tryk og en overdreven ventrikulær interdependens, er afgørende for en præcis diagnose og differentiering fra RCM. Ekkokardiografi vil blive betragtet som den første diagnostiske modalitet, og respirationsrelateret ventrikelseptalforskydning er et meget følsomt udgangspunkt. En bevaret eller endog accelererende mitralringmuskelbevægelse hos en patient med hjertesvigtssymptomer samt omvendt forhold mellem laterale og mediale ringvævsdopplerhastigheder (også kaldet annulus reversus) bør advare den tolkende kliniker om diagnosen CP. Konventionel pulserende bølge-doppler af tidlig diastolisk maksimal mitralfluxhastighed viser ofte et markant inspiratorisk fald. Selv om disse Doppler-fund normalt er diagnostiske, findes der både falsk-positive og falsk-negative resultater, og der bør ikke udelukkende anvendes en enkelt ekkokardiografisk parameter til fordel for en flerstrenget tilgang. Desuden kan multimodal billeddannelse med CT og CMR hjælpe med at afgrænse perikardiets tykkelse, selv om de ikke beviser fysiologisk betydning, og øget perikardtykkelse er ikke et væsentligt diagnostisk træk ved CP. Når en omfattende transthorakal ekkokardiografisk undersøgelse er diagnostisk for forsnævring, bør det ikke være nødvendigt med yderligere diagnostisk testning. I tvetydige tilfælde, hvor den ikke-invasive evaluering ikke er entydig eller ikke stemmer overens med de kliniske fund, bør der foretages en hæmodynamisk vurdering ved hjertekateterisation.