Inleiding

Constrictieve pericarditis (CP) is een steeds meer erkende ziekte met verschillende oorzaken die wordt gekenmerkt door een fibrotisch, verdikt. Soms wordt een verkalkt pericard gezien met inkapseling van het hart waardoor de diastolische vulling wordt belemmerd. Een juiste diagnose is moeilijk te stellen op klinische gronden alleen; de voorlopige diagnose moet worden bevestigd door niet-invasieve multimodale beeldvorming met als eerste keuze tweedimensionale (2D) en dopplerechocardiografie, die in geselecteerde gevallen kan worden aangevuld met computertomografie (CT) en magnetische resonantiebeeldvorming (MRI). Invasieve hemodynamische metingen worden nuttig wanneer beeldvorming geen adequate diagnostische informatie oplevert of verdere karakterisering vereist. Restrictieve cardiomyopathie (RCM) is een ziekte met verschillende oorzaken die de myocardiale functie aantast, hetzij door primaire myocytendisfunctie en/of door extracellulaire infiltratie of fibrose. Beide aandoeningen, CP en RCM, leiden tot diastolisch hartfalen met abnormale ventriculaire vulling en vergelijkbare klinische kenmerken. Het nauwkeurig onderscheiden van CP van RCM kan een diagnostische uitdaging zijn, zelfs voor de ervaren clinicus, maar is van het grootste belang, aangezien CP een potentieel geneesbare ziekte is, terwijl bij RCM de prognose slecht is door de beperkte therapeutische mogelijkheden. Recente vooruitgang op het gebied van echocardiografie en andere beeldvormingsmodaliteiten hebben deze voorheen uitdagende taak echter veel gemakkelijker gemaakt.

Pathofysiologie

De fibrotische schil rond het hart bij CP beïnvloedt de cardiale hemodynamica op twee verschillende manieren. Ten eerste is er dissociatie tussen de intrathoracale en intracardiale druk. Gewoonlijk blijft de vuldrukgradiënt van de LV (het verschil tussen de pulmonale capillaire wiggedruk en de LV-diastolische druk) constant tijdens de ademhalingscyclus. Bij CP wordt de inspiratoire verlaging van de intrathoracale druk doorgegeven aan de extracardiale pulmonale venen, maar niet volledig aan de ingesloten linker boezem en ventrikel, hetgeen leidt tot een vermindering van de LV diastolische vulling bij inspiratie. Ten tweede, aangezien het totale bloedvolume van alle vier de hartkamers relatief constant blijft, wordt de ventriculaire interdependentie bij CP overdreven. Met de inspiratoire daling van LV vulling en diastolische volume, rechter ventrikel vulling wordt verhoogd op een compenserende wijze. Omdat de vena cava superior, maar niet de vena cava inferior, onderhevig is aan variaties in de intrathoracale druk, komt het grootste deel van de stroom naar het rechteratrium met hoge druk tijdens inspiratie uit de vena cava inferior, die ook wordt geholpen door een verhoogde inspiratoire transabdominale druk. Dit verklaart fysiologisch de paradoxale stijging van de veneuze jugulaire druk bij inademing (Kussmaul’s teken). Bij uitademing treden tegengestelde veranderingen op in de rechter- en linkerhartvulling. Daarentegen is de pericardiale compliance normaal bij RCM en wordt de ademhalingsvariatie in de intrathoracale druk normaal doorgegeven aan de hartkamers. Bij inspiratie worden de pulmonale capillaire wiggedruk en de LV-diastolische druk in gelijke mate verlaagd, waardoor de drukgradiënt voor LV-vulling vrijwel onveranderd blijft.

Ventriculaire interdependentie

Hatle et al verschaften inzicht in de dynamische respiratoire veranderingen in ventriculaire vulling en druk die zich voordoen bij patiënten met CP. Het concept van ventriculaire interdependentie en de wederzijdse respiratoire drukveranderingen in het RV en LV bij hartkatheterisatie vormen een nuttige diagnostische parameter. Bij patiënten met CP is er gewoonlijk een stijging van de RV systolische druk tijdens de inademingspiek, een tijdstip waarop de LV systolische druk het laagst is. Daarentegen is er bij patiënten met RCM sprake van een gelijktijdige daling van de RV- en LV-systolische druk tijdens de inademingspiek. De ventriculaire interdependentie bij CP kan ook worden geëvalueerd door Doppler-echocardiografie met de tricuspidalis regurgitatie snelheidscurve. Tijdens de inspiratie neemt de systolische druk van de RV toe, evenals de duur van de systole van de RV omdat er meer tijd nodig is om een groter RV-volume uit te stoten.

Tweedimensionale echocardiografie

Normale dikte van het pericard is 2 mm of minder. Een stijf en/of verdikt pericard is het anatomische substraat dat verantwoordelijk is voor de constrictiefysiologie. Ondanks geïsoleerde meldingen van het nut van M-mode en 2D-echocardiografie bij het opsporen van verdikt pericard, is de betrouwbaarheid van transthoracale echocardiografie voor dit doel twijfelachtig als gevolg van technische beperkingen, zoals transducerpositie, gain, grijswaardeninstellingen en nagalm. Bovendien kan de CP overwegend gelokaliseerd zijn in één regio van het hart. De superieure resolutie die met transoesofageale echocardiografie wordt bereikt, maakt een betere pericardiale definitie mogelijk. MRI en CT maken ook nauwkeurige metingen van de dikte van het pericard mogelijk. De anatomische informatie weerspiegelt echter niet noodzakelijk de pathofysiologische afwijkingen. Bovendien zijn CP en verdikt pericard niet uniform geassocieerd, omdat patiënten chirurgisch bewezen CP kunnen hebben ondanks normale pericarddikte . Omgekeerd kan verdikt pericard aanwezig zijn zonder vernauwende kenmerken, vooral bij patiënten die thoracale bestralingstherapie of een open hartoperatie hebben ondergaan.

De systolische functie van de hartspier, zoals beoordeeld aan de hand van de LV-ejectiefractie, blijft behouden bij CP. Respirophasic interventricular septal motion gezien op zowel M-mode en 2D echocardiografie wordt geïnduceerd door abrupte ventriculaire volumeveranderingen en is een weerspiegeling van verhoogde ventriculaire interdependentie. Met minder LV vulling tijdens de vroege inspiratie, de interventriculaire septum beweegt plotseling naar links. Tijdens de uitademing vult de LV zich beter, en keert het septum terug naar een normale positie. Bovendien is er vaak een discrete septale “shudder” bij elke slag onafhankelijk van de ademhaling als gevolg van de differentiële vullingssnelheid van beide ventrikels in diastole. Biatriale vergroting en systemische veneuze congestie (inferieure vena cava plethora) zijn niet-specifieke bevindingen, omdat ze zowel bij CP als RCM worden aangetroffen.

Pulsed-wave Doppler echocardiografie

Omdat de LV-diastolische druk verhoogd is en vrijwel alle LV-ventrikelvulling in de vroege diastole optreedt, is de mitralis E-golfsnelheid verhoogd en de vertragingstijd verkort (gewoonlijk <160 ms) met een kleine of afwezige A-golf die lijkt op een restrictief instroompatroon, dat zowel bij CP als bij RCM wordt gezien. Hatle et al. beschreven voor het eerst de mitralis- en tricuspidalis-Doppler-stroomkarakteristieken die worden gebruikt bij het onderscheiden van constrictie en restrictie. Bij inspiratie leidt de dissociatie van intrathoracale en intracardiale druk tot een daling van de initiële stuwdruk voor linkerventrikelvulling. Dientengevolge is er een afname van de pieksnelheid van de mitralis E-golf met >25% tijdens de eerste inspiratieslag, alsmede een verlenging van de isovolumische relaxatietijd (gewoonlijk >20%). Ventriculaire interdependentie is verantwoordelijk voor wederkerige veranderingen in het trans-tricuspide instroompatroon met een inspiratoire toename van de piek E-golfsnelheid met >40%. Omgekeerde veranderingen treden op bij expiratie in beide ventrikels. Andere onderzoekers meldden karakteristieke bevindingen voor respiratoire veranderingen in de pulmonale venen en de leveraders . In vereenvoudigde termen neemt de diastolische stroom naar de linkerhartkamer af bij inademing, terwijl omgekeerde veranderingen worden waargenomen voor de rechterhartkamer. Latere grotere studies ontdekten echter de afwezigheid van mitrale instroom respiratoire variatie bij een derde van de patiënten met CP .

Doppler bevindingen kunnen in sommige gevallen misleidend zijn. Ten eerste, bij patiënten met een onregelmatig ritme (b.v. atriumfibrilleren), kunnen respirofasische veranderingen nog steeds worden gezien, maar worden gemakkelijk verward door het variërende RR interval. Ten tweede kan een sterk verhoogde linkeratriumdruk de respiratoire variatie in de mitralis E-snelheid afzwakken als gevolg van een persisterende hoge drukgradiënt en veneuze terugkeer naar de linkerhartkamer. Manoeuvres die de voorspanning verlagen, kunnen de karakteristieke respiratoire Doppler-variatie ontmaskeren. Ten derde kunnen aanzienlijke ademhalingsfluctuaties in de intrathoracale druk, zoals die bij chronisch obstructieve longziekte (COPD) voorkomen, de ademhalingsvariatie in de mitralis- en tricuspidalisinlaatsnelheden nabootsen die bij CP optreden. De E/A-ratio is echter lager, de deceleratietijd is langer en Doppler-onderzoek van de superieure vena cava toont een duidelijke toename van de inspiratoire systolische voorwaartse stroming, die niet wordt gezien bij patiënten met CP.

Baseline 2D-echocardiografie toont vaak een hyperdynamische mitralisklep met overdreven beweging bij patiënten met CP . Dit fenomeen kan met het blote oog worden herkend op grijswaardenbeelden, maar wordt beter gewaardeerd door weefsel-Doppler beeldvorming. In het algemeen vormt een mitralis annulaire e-snelheid ³8 cm/s een discreet amplitude-afkappunt om CP van RCM te onderscheiden, mogelijk als gevolg van een grotere bijdrage van de longitudinale beweging van de linker ventrikel voor diastolische vulling en normale LV-relaxatie. Als gevolg van het vastbinden van het aangrenzende fibrotische en gelittekende pericard, dat de laterale mitralis annulaire translocatie bij patiënten met CP beïnvloedt, is de laterale e’ snelheid lager dan de mediale e’ snelheid, een fenomeen dat annulus reversus wordt genoemd en dat in tot 75% van de chirurgisch bewezen CP voorkomt.

Om dezelfde reden leidt de duidelijke epicardiale disfunctie bij CP tot een verslechtering van de circumferentiële verkorting (ook wel rek genoemd) en de verdraaiingsmechanica, terwijl de subendocardiale myocardiale vervorming (longitudinale rek) bij CP goed behouden blijft, maar bij RCM aanzienlijk is verminderd, waarbij het vooral gaat om subendocardiale vezels die in een longitudinale richting zijn georiënteerd. Deze twee verschillende patronen in longitudinale en circumferentiële LV-mechanica zijn gemakkelijk te beoordelen met 2D speckle tracking, een relatief hoekonafhankelijke techniek die unieke intramyocardiale kenmerken in grijswaarden B-modebeelden traceert, aangeduid als spikkels.

Er is een omgekeerd evenredig verband tussen de verhouding van vroege transmitrale tot annulaire snelheden (E/e’) en LV-vuldruk (annulus paradoxus en E/e’ ratio mogen niet worden gebruikt om de LV-vuldruk bij patiënten met CP te schatten). De plausibele verklaring voor deze bevinding is de overdreven longitudinale beweging van de mitralis annulus, ondanks de hoge vullingsdruk. Als secundaire maatregel kan de M-mode stromingsvoortplanting van de LV-vulling helpen bij de differentiële diagnose tussen CP en RCM. De instroomsnelheid van de eerste aliasing is gewoonlijk normaal of duidelijk verhoogd (gewoonlijk >100 cm/s) bij CP, maar aanzienlijk lager bij RCM .

Atriale fibrillatie is een complicatie van zowel CP als RCM en maakt de evaluatie van dynamische ademhalingsveranderingen met behulp van Doppler-echocardiografie een uitdaging. Mitrale stroomsnelheidsvariatie is meer gerelateerd aan de lengte van de hartcyclus dan aan de respiratoire fase, maar in de hepatische venen blijven de diastolische stromingsomkeringen prominent aanwezig tijdens de expiratie . Mitrale annulaire snelheden gemeten door weefsel Doppler blijven ook een betrouwbare parameter.

Recentelijk is een veelzijdig algoritme met vijf belangrijke echocardiografische bevindingen, met inbegrip van ademhaling-gerelateerde ventriculaire septale beweging, mitrale instroom patroon, mediale (septale) mitrale annulaire e ‘snelheid, en leverader expiratoire diastolische stroom omkering is voorgesteld dat ook toepasbaar is op patiënten met atriumfibrillatie . De belangrijkste echocardiografische kenmerken zijn vermeld in tabel 1 en typische Doppler bevindingen worden weergegeven in figuur 1.

Tabel 1. Belangrijkste echocardiografische kenmerken van constrictieve pericarditis.

Key echocardiografische kenmerken van constrictieve pericarditis

• Respirophasic ventricular septal shift (ook wel septal bounce genoemd)

• Increased mitral E-wave velocity and E/A ratio >1.6 (bij uitademing)

• Respiratoire variatie van de pieksnelheid van de mitrale E-golf (ten minste >1.golfsnelheid (ten minste >15%)

• Prominente expiratoire diastolische flow reversal in hepatische venen

• Behouden of overdreven mediale mitrale annulus vroege diastolische (e’) snelheid (³9 cm/s)

• Mediale e’ gelijk aan of groter dan laterale mitralis e’-snelheid (annulus reversus)

• Beperkte circumferentiële en behouden longitudinale myocardiale vervorming (rek)

Figuur 1. Typische Doppler-bevindingen bij een patiënt met chirurgisch bewezen constrictieve pericarditis. De mediale (linksboven) en laterale (rechtsboven) vroeg-diastolische (e’) snelheden van de mitralis annulus door middel van weefsel-Doppler tonen een behouden longitudinale functie en omkering van de gebruikelijke relatie (de zogenaamde annulus reversus). Pulsed-wave Doppler spectrum van mitrale instroomsnelheden (linksonder) toont een duidelijke respiratoire variatie van de piek E-golfsnelheid. Colour Doppler M-mode flow propagation van linkerventrikel (LV) vulling (rechtsonder) illustreert een steile helling (163 cm/s) van de eerste aliasing snelheidscontour (witte lijn).

Diagnostische onzekerheden: gemengde vernauwing en vernauwing

Na thoraxbestralingstherapie kunnen CP, RCM, valvulaire aandoeningen, vroegtijdige coronaire hartziekte, of een combinatie daarvan, ontstaan. Deze overlappende kenmerken vormen een andere uitdaging in de differentiaaldiagnose tussen CP en RCM en maken het noodzakelijk te bepalen of de afwijkingen worden veroorzaakt door pericardiale restrictie, myocardiale restrictie, of beide. Indien gelijktijdig pericardiale en myocardiale aandoeningen aanwezig zijn, hangt de beslissing om over te gaan tot pericardiectomie af van de mate waarin het abnormale pericard bijdraagt tot de verhoogde intracardiale druk.

Toekomstige richtingen

De momenteel beschikbare cardiale beeldvormingstechnieken zijn in staat om een enorme hoeveelheid cardiale structurele en functionele gegevens te genereren, waarvan slechts een fractie door de interpreterende clinicus wordt gebruikt voor het stellen van een diagnose en het nemen van klinische beslissingen. Een mogelijke oplossing om deze uitdaging aan te gaan is het toepassen van een cognitieve machine-learning benadering om te helpen bij de differentiatie van CP van RCM.

Conclusies

CP wordt gekenmerkt door het omhullen van het hart door een stijf, niet-plooibaar pericard, wat resulteert in een stoornis van de diastolische vulling. Inzicht in de pathofysiologische afwijkingen, gekenmerkt door dissociatie tussen intrathoracale en intracardiale druk en een overdreven ventriculaire interdependentie, is van cruciaal belang voor de juiste diagnose en differentiatie van RCM. Echocardiografie zou beschouwd worden als de eerstelijns diagnostische modaliteit en respiratie-gerelateerde ventriculaire septale verschuiving als een zeer gevoelig startpunt. Een behouden of zelfs versnelde mitralis annulaire beweging bij een patiënt met klachten van hartfalen, evenals een omkering van de verhouding tussen laterale en mediale annulaire weefsel Doppler snelheden (ook wel annulus reversus genoemd) moet de interpreterende clinicus waarschuwen voor de diagnose CP. Conventionele pulsed-wave Doppler van de vroeg-diastolische pieksnelheid van de mitralisstroom laat vaak een duidelijke inspiratoire afname zien. Hoewel deze Doppler-bevindingen gewoonlijk diagnostisch zijn, bestaan er zowel vals-positieve als vals-negatieve resultaten, en mag geen enkele echocardiografische parameter uitsluitend worden gebruikt ten gunste van een veelzijdige aanpak. Bovendien kan multimodale beeldvorming met CT en CMR helpen om de dikte van het pericard af te bakenen, hoewel dit geen fysiologische betekenis heeft, en een toegenomen dikte van het pericard is geen essentieel diagnostisch kenmerk van CP. Wanneer een uitgebreid transthoracaal echocardiografisch onderzoek diagnostisch is voor vernauwing, zou verder diagnostisch onderzoek niet nodig moeten zijn. In twijfelgevallen, waarin niet-invasieve evaluatie geen uitsluitsel geeft of niet overeenkomt met klinische bevindingen, moet hemodynamische beoordeling door hartkatheterisatie worden uitgevoerd.