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Imaging of the Mitral ValveRole of CT and MRI
Pr. Alban REDHEUIL
Département d’Imagerie Cardiovasculaire
Institut de Cardiologie, La Pitié Salpêtrière, Paris
Laboratoire d’Imagerie Biomédicale INSERM-CNRS
ICAN Imaging Core Lab
SFICVImagerie des valvesDeauville, juin 2017
Valvular Heart DiseasePrevalence and Outcome
Nkomo VT et al. Burden of valvular heart diseases: a population-based study. Lancet 2006
PREVALENCE SURVIVAL
Iung et al. EHJ 2003
Carabello BA et Paulus WJ. Aortic stenosis. Lancet 2009;373: 956-66
Valvular heart diseaseClinical presentation and role of imaging: example of AS
Valvular Heart DiseaseRole of imaging
• Primary diagnosis: lesion, etiology, severity
• Associated valvular disease
• Differential diagnosis: MR vs. DCM
• Cardiac remodeling: LV, LA, RV and PA
• Coronary arteries (preoperative workup)
• Timing of valvular intervention
• Post operative assessment/follow-up
Transthoracic echocardiography
• First line modality for initial assessment and longitudinal evaluation
• cost-effective, widely available
• great temporal resolution (≈2 ms)
• absence of partial volume effects
• Pulmonary pressures (SPAP)
• Exercise
• Limitations– Incomplete acoustic windows
(pulmonary valve)
– operator dependent
Transesophageal echocardiography
& 3D
• if TTE is of suboptimal
quality
• if thrombosis, prosthetic
dysfunction or
endocarditis is suspected
• optimal investigation for
mitral leaflet assessment
• superior leaflet detail
• 3D images
Guidelines ESC
IRM• Exploration échographique
insuffisante ou résultats conflictuels
• Quantifications des insuffisances/sténoses valvulaires
– Insuffisance>sténose
– Valve pulmonaire
• Examen de référence
– Volumes, fonction bi ventriculaire
– Fibrose myocardique
Scanner
Vahanian et al. EHJ 2012
8%8%
Intérêt de l’IRM
FORCES•Imagerie CV exhaustive et non invasive (ETO)
•Multiparamétrique: anatomie (angio 3D), cinétique (ciné), flux (contraste de phase)
•Référence pour Fonction VG et VD
•Anomalies associées: aorte, OG, veine cave, HTAP, fibrose ventriculaire
•Préopératoire– IRM de stress (détection ischémie)
– Viabilité
FAIBLESSES•Résolution temporelle et spatiale (0,8-1mm, 10-30ms)
•Visualisation des jets très dépendante de la séquence (GRE/SSFP)
•Sous estimation relative des Vmax mais robustesse des Vmoy
•Plusieurs R-R
Protocole Acquisition IRM - CINE
• Séquences dynamiques ciné
– Multiplan
• Long axe: 2cavités VD et VG, 3, 4
cavités VG
• Petit axe: volumes
biventriculaires et masse VG
– Haute résolution
• Spatiale: 0,8-1mm, FOV ajusté,
épaisseur: 5mm
• Temporelle: ajuster #vps pour
obtenir 10-30ms, accélération=2
– SSFP ou GRE (3T)
Fonction biventriculaire
• Mesures de référence des
volumes ventriculaires et de la
masse VG (indexer à la SC)
– Fonction systolique VG globale
– Retentissement droit d’une
valvulopathie gauche
– Quantification volumique d’une
régurgitation mono valvulaire
Conséquences ventriculaires des valvulopathies
Normal Surcharge pressionnelle Surcharge volumique
Hypertrophie
concentrique
Hypertrophie
excentrique
Quantification des volumes VD et VG en
scanner
Protocole Acquisition IRM – Contraste de phase
• Séquences dynamiques PC
– Multiplan
• Long axe: repérage du jet avec encodage V dans le plan
• Transversales: encodage des V àtravers le plan
– Haute résolution
• Spatiale: FOV ajusté
• Temporelle: ajuster vps pour obtenir 10-30ms, accélération=2
– Difficultés
• Segmentation: contourage automatisé
• VENC maximale: aliasing
• Décalage des phases (courants de Foucault)
EHJ 2012
AND
LVESD<55mm
LA dilation
>60ml/m2
and sinus
rhythm
SPAP exertion
>60mmHg
Mitral valve segmentation – Analogy with TEE
A1A1A2A2
A3A3
P1P1
P2P2
P3P3
Mitral valve assessment in CT
N=29
Age: 26-81 yrs
Gender: 13m/16w
Degenerative MR
Taldir G, …Redheuil A. 2012
CT RF vs. Echo gradeCT RF vs. Echo grade
CT vs. Echo : mitral valve motionCT vs. Echo : mitral valve motion
Mitral Valve Regurgitation
• direct flow measurement cannot be optimally performed
• more extensive movement of the valve annulus during ventricular systole
• non-planar geometry of the regurgitant orifice
• eccentric jet directions
Gatehouse…Kilner et al. JCMR 2010
Insuffisance mitrale
Quantification IM en IRM
• Vélocimétrie directe souvent difficile– Jets multiples
– Jets excentrés
• Conservation des débits– FR=VES VG – Débit antérograde
aortique
– FR=VES VG – VES VD ou VES VG/VES VD > 1.4
– Hypothèse atteinte mono valvulaire et absence de shunt
• Jet très important
• Dilatation OG, VG, VD
• Attention à une FEVG à 50% en présence IM sévère
MRI gradation of MR and AR
Gelfand EV et al. Severity of mitral and aortic regurgitation as assessed by CMR: optimizing correlation with Doppler echocardiography.
JCMR 2006
Regurgitant fraction
(%)
Regurgitant volume
(mL)
Mild <15%
Moderate 15-25% <30
Moderate
-severe26-48% 30-60
Severe >48% >60
Rhumatismal Valve Disease
Mitral Stenosis in cardiac CT
Mitral Stenosis in cardiac CT
EHJ 2012
Mitral Paravalvular leaks in CTvs. TTE/TEE and surgical findings
• Retrospective blinded study
• N=78 redo surgery out of 208 pts
• CT>TTE and equivalent to TEE
• New strategy: TTE followed by
TEE or CT ?
Suh YJ et al. Circulation CVI 2016
Periprosthetic Mitral Valvular Leak
Systole Diastole
4D-Flow follow-up after 2 paravalvular Amplatzer
Regurgitant Fraction=9%
Mitral Annulus Calcification
Male 49yr, 6Follow-up post MVR
Courtesy A. Azarine
SPECIFIC MITRAL VALVE DISEASEENDOCARDITIS
ISCHEMIC MR
HCM
ANNULAR CALCIFICATION
Mitral Valve Imaging
Scanner et endocardite valvulaire
Performances Dg
• Reproducitibilité du Dg
positif EI
inter κ=0.96, intra: κ=1
• Abcès et faux anévrisme
Se=Sp=100% vs. 89% pour
l’ETO
• Végétations
Scanner=89% vs. 96% pour
l’ETO
• Valeur spécifique du
scanner pour le CALCIUM
Ischemic MR
Morris MF, Radiographics 2010
• MR mechanism: related MI in LGE
• MR Quantification
• LV dilatation, systolic dysfunction + viability and
residual ischemia
Mid LV obstruction in HCM
Maron BJ Circulation 2008
No SAM
Caseous necrosis of the mitral annulus
• focal degeneration with central softening of the
annular calcification
• adjacent to the posterior mitral leaflet
• hyposignal in all pulse sequences
ADDITIONAL DATA
NEW STRATEGIES
Mitral Valve Imaging
Safety of preoperative coronary CT for non
coronary CV surgery
Catalàn et al. Radiology 2011
Significant predictor on non diagnostic CT:
Agatston>600
Measuring LA dimensions with CMR
Simpson’s method
Reference methodContours: tediousShort or long axis views
Bi/triplane method
Diameters & area: 2 or 3 planes
Biplane volume calculation:
best of non volumetric methods
Nacif et al. Diag Interv Radiol 2013; Hudsmith et al. , Maceira et al. ; Sievers et
al.
3D modeling method
• d
volume=0.85×4c-area x
2c-area /
perpendicular
axis
Normal values for LA size in CMR
LA dilatation
• Diameters: high variability
• Area / BSA
>16 cm2/m2 in 2ch and 4ch
• Volume / BSA
>52 ml/m2
Kawel-Boehm et al. JCMR 2015
CT for LA thrombus
• Meta-analysis
19 studies n=2955 patients
(Av. age 61 yrs)– Romero et al. Circ cvi 2014
• Prevalence of LA
thrombus 8.9+/-7%
• Accuracy vs. TEE >92%
with delayed imaging
A B
Left Atrial Flow in CMR
Evin M. et al.
2D velocity map(control)
ControlSevere MR and HF
3D vorticity maps
3D streamlinescontrol
(Res phase)
Huber A…Kachenoura…Redheuil A. Radiology 2017 in press
LA strain by CMR-FT vs. histology
Scanner post TAVIdysfonction et thrombose silencieuse de prothèse
TAVM
• Initial experience
• HIGHLIFE Study: patient n°1 PSL in may 2017
Altisent et al. JACC 2015