Mitral valve calcinosis as an important finding during heart examination

Daria A. Filatova; Филатова Дарья Андреевна; Elena A. Mershina; Мершина Елена Александровна; Maria L. Plotnikova; Плотникова Мария Леонидовна; Mariya V. Lisitskaya; Лисицкая Мария Валерьевна; Valentin E. Sinitsyn; Синицын Валентин Евгеньевич

doi:10.17816/DD624754

Mitral valve calcinosis as an important finding during heart examination

Autores: Filatova D.A.¹, Mershina E.A.¹, Plotnikova M.L.¹, Lisitskaya M.V.¹, Sinitsyn V.E.¹
Afiliações:
1. Medical Research and Educational Center of Lomonosov Moscow State University
Seção: Original Study Articles
##submission.dateSubmitted##: 17.12.2023
##submission.dateAccepted##: 24.01.2024
##submission.datePublished##: 19.06.2024
URL: https://jdigitaldiagnostics.com/DD/article/view/624754
DOI: https://doi.org/10.17816/DD624754
ID: 624754

Citar

Texto integral

Resumo
Texto integral
Sobre autores
Bibliografia
Arquivos suplementares
Estatísticas

Resumo

Background: Mitral valve calcinosis (MVC) is a chronic degenerative process in the fibrous structures of the mitral valve (MV), at advanced stages increasing the risk of endocarditis, cardiac rhythm disturbances and contributing to the pattern of cardiovascular mortality. The etiology of MVC is still a controversial issue, but the contribution of atherosclerosis to its development is currently undisputed. The prevalence of MVC varies in different age groups and on average is higher in people with cardiovascular disease.

Aim: To assess the prevalence of MVC in patients undergoing computed tomographic (CT) angiography; to identify the relationship between aortic and mitral valve calcinosis and coronary calcium index and signs of remodeling.

Materials and methods: A retrospective study of 336 patients who underwent CT coronary angiography with intravenous contrast enhancement at the Lomonosov Moscow State University Hospital between 13.11.2020 and 14.05.2022 was conducted.

Results: The study showed a high prevalence of aortic and mitral valve calcinosis in the population of people undergoing cardiovascular examination, as well as the presence of a relationship between valve calcinosis and coronary calcium index.

Conclusions: Detection of MVC in patients during routine examination plays an important role in predicting further treatment and outcome, because valve calcinosis is an indirect indicator of coronary heart disease risk. Although valve calcinosis is usually an incidental finding on examination, it may indicate a high cardiovascular risk and should be a reason for further evaluation if clinically necessary.

Palavras-chave

mitral valve, calcinosis, computed tomography, magnetic resonance imaging, echocardiography

Texto integral

ОБОСНОВАНИЕ

Кальциноз митрального клапана (КМК) представляет собой хронический дегенеративный процесс в фиброзном кольце митрального клапана (МК), проявляющийся отложением кальция, чаще в области его задней створки. Также возможно такое состояние, как казеозный кальциноз, при котором происходит биохимическая трансформация кальция с образованием масс творожистой консистенции (что объясняет появление названия «казеозный»); данное состояние представляет собой отдельный тип поражения МК. Зачастую КМК ошибочно принимается за новообразование по результатам визуализирующих методик, и дифференциальная диагностика является прогностически важной задачей.

Общая встречаемость КМК оценивается в 13% [1], она может варьироваться в зависимости от популяции в диапазоне от 4,6% до 15,8% [2]. В группах пациентов с симптомами сердечно-сосудистых заболеваний КМК встречается в 35% случаев [3], с продвинутой стадией почечной недостаточности – в 36% [1]. Такой большой вариабельности способствует тот факт, что КМК чаще всего не вызывает клинических проявлений, а является случайной находкой при обследовании. В ходе Фрамингемского исследования было выявлено, что КМК практически никогда не регистрируется у людей моложе 40 лет [4]. Этот процесс вносит существенный вклад в структуру сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности, а также оказывает влияние на результаты сердечно-сосудистой хирургии. В отличие от ревматического поражения, при КМК функция МК обычно существенно не нарушается; тем не менее, тяжелый КМК может проводить к митральной регургитации.

ЦЕЛЬ

Целью данной работы было выявление частоты встречаемости и характеристик КМК и КАК у пациентов, которые проходят обследование на предмет наличия атеросклероза коронарных артерий путем компьютерной томографической коронароангиографии (КТКА), а также возможной связи между этими процессами; изучение влияния КМК на функцию МК и морфологию камер сердца.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено ретроспективное обсервационное одноцентровое сплошное исследование, включавшее пациентов, проходивших КТ-коронарографию на базе отделения рентгенодиагностики МНОЦ МГУ имени М.В. Ломоносова.

Критерии соответствия

Критерии включения: пациенты, направленные на КТ-коронарографию с контрастированием с целью исключения атеросклероза коронарных артерий.

Критерии невключения: состояние после стентирования, шунтирования коронарных артерий (ввиду невозможности оценить кальциевый индекс), состояние после протезирования клапанов сердца, наличие врожденных пороков и новообразований сердца.

Критерии исключения: отказ пациента от участия в исследовании.

Продолжительность исследования

Исследование было проведено в период с 13.11.2020 г. по 14.05.2022 г.

Описание медицинского вмешательства

Пациентам проводилась КТ-коронарография с ЭКГ-синхронизацией, включавшая два последовательных сканирования: нативное сканирование для определения суммарного кальциевого индекса Агатстона (СКИ) и сканирование в артериальную фазу введения контрастного препарата (использовался йод-содержащий контрастный препарат в дозе 300 мг йода в мл, 1 мл на кг массы тела). Во всех случаях использована ретроспективная синхронизация с ЭКГ, что дает возможность дополнительно визуализировать камеры сердца в различные фазы сердечного сокращения. При анализе полученных изображений использовалась реконструкция коронарных артерий в режиме MPR.

Основной исход исследования

Выявление кальциноза аортального и митрального клапанов, кальцинированных бляшек в стенках коронарных артерий.

Дополнительные исходы исследования

Выявление признаков ремоделирования сердца (в частности, дилатации левого предсердия).

Анализ в подгруппах

Пациенты были разделены на подгруппы в зависимости от наличия кальциноза клапанов сердца: группа КМК, группа КАК, группа КМК и КАК, группа без кальциноза клапанов. Кроме того, пациенты были разделены на подгруппы в зависимости от значения СКИ: 0 (нет поражения коронарных артерий), 1-10 (минимальное поражение), 11-100 (незначительное поражение), 101-400 (умеренное поражение), выше 400 единиц (тяжелое поражение).

Этическая экспертиза

Проведение исследования одобрено этическим комитетом МНОЦ МГУ имени М.В. Ломоносова.

Статистический анализ

Статистический анализ проведен на базе ПО Microsoft Office Excel (версия 10). Для анализа полученных данных использованы критерии Крускалла-Уоллиса, Манна-Уитни, хи-квадрат. Уровень значимости p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Участники исследования

В исследовании приняли участие 336 пациентов, средний возраст составил 61,1 ± 11,8 лет, среди них 195 мужчин (58%).

Основные результаты исследования

Частота встречаемости КМК в группе исследования составила 11% (37 пациентов), КАК – 16,4% (55 пациентов); у 3,9% (13 пациентов) встречались как КМК, так и КАК. У семи пациентов (2,1%) был отмечен казеозный кальциноз МК.

При разделении пациентов на группы в зависимости от наличия кальциноза того или иного клапана (КМК, КАК, кальциноз обоих клапанов, без кальциноза клапанов) оказалось, что различия СКИ между ними статистически значимы (анализ проведен с использованием критерия Крускалла-Уоллиса, p <0,001): максимальное значение СКИ было получено в группе пациентов с КМК, минимальное – в группе пациентов без кальциноза.

При анализе произвольных таблиц сопряженности с использованием критерия хи-квадрат была выявлена положительная корреляция между СКИ и частотой встречаемости КМК и КАК (p <0,01) (рис. 1). Тем не менее, в случае КАК достоверность связи оказалась ниже, чем в случае КМК.

Рисунок 1. Диаграмма «ящик с усами», демонстрирующая количество пациентов (в %) с кальцинозом различных клапанов в группах с разным СКИ. КМК – кальциноз митрального клапана, КАК – кальциноз аортального клапана.

Выраженность кальциноза клапанов была оценена посредством подсчета индекса Ататстона и ориентировочного объема кальция; при сопоставлении СКИ коронарных артерий и выраженности кальциноза клапанов (с использованием критерия Манна-Уитни) оказалось, что между этими параметрами не существует значимой взаимосвязи. Эта закономерность соблюдалась как в группе пациентов с КМК, так и в группе с КАК.

Дополнительные результаты исследования

Также была исследована возможная ассоциация между увеличением левого предсердия (косвенным фактором наличия митрального порока) и кальцинозом митрального клапана. При анализе с использованием критерия хи-квадрат оказалось, что связь между фактором КМК и исходом в виде увеличения левого предсердия статистически значима (p = 0,002).

Нежелательные явления

В ходе исследования нежелательных результатов и побочных эффектов от контрастного препарата зарегистрировано не было.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Данные проведенного рестроспективного исследования показали высокую встречаемость кальциноза аортального и митрального клапанов в популяции людей, проходящих обследование сердечно-сосудистой системы методом КТ-коронароангиографии, а также наличие взаимосвязи между кальцинозом клапанов и индексом Агатстона; при этом более значимая корреляция отмечалась в случае КМК. Впрочем, выраженность кальциноза оказалась не связана с индексом кальциноза коронарных артерий. Кроме того, выявлена взаимосвязь между КМК и дилатацией левого предсердия.

Обсуждение основного результата исследования

Имеются литературные данные о наличии корреляции между КМК, КАК и коронарным атеросклерозом [5]. В свою очередь, последний коррелирует с системным атеросклерозом. Полученные в ходе настоящего исследования результаты представляют интерес ввиду того, что КАК оказался не так значимо связан с уровнем СКИ, как КМК. Это подчеркивает тот факт, что вероятность кальциноза клапанов сердца определяется не только системным атеросклерозом и его традиционными факторами риска, но и другими условиями. Своевременная диагностика КМК имеет клиническое значение в свете того, что его наличие можно расценивать как предиктор развития атеросклероза и порока МК в будущем.

Патофизиология формирования КМК пока окончательно не выяснена. Sell et al описали КМК как хронический дегенеративный ассоциированный с возрастом процесс в волокнистой опорной структуре МК [6]. Показано, что в первое десятилетие жизни митральное кольцо состоит из параллельных тонких коллагеновых волокон и некоторого количества эластических волокон. Со второго по пятое десятилетия жизни коллагеновые волокна утолщаются и уплотняются, а их параллельная ориентация сглаживается; количество эластичных волокон при этом увеличивается. Между коллагеновыми волокнами начинают накапливаться липидные пятна, в тех же зонах появляются очаги кальцификации. С годами дезориентация коллагеновых волокон усиливается, отложения липидов и кальция увеличиваются в размерах. Известно, что предрасположенными к развитию атеросклероза являются прежде всего области со сниженным напряжением сдвига и повышенной турбулентностью кровотока [7]; помимо бифуркаций артерий, таковой является кольцо МК. Есть данные о том, что микроскопическая кальцификация и отложение липидов в области митрального кольца являются обычными аутопсийными находками у людей без макроскопической картины КМК [8].

Исследования продемонстрировали значимые сходства между сосудистым атеросклерозом и хроническими дегенеративными изменениями клапанов (митрального и аортального) [9]; триггером для всех этих событий, как правило, является повреждение или дисфункция эндотелия, особенно в областях изменения напряжения сдвига и реологии крови [10]. Более того, в процессе развития кальциноза клапан претерпевает характерные для атеросклероза изменения, в том числе развитие воспаления [11], накопление липидов [12], активация матриксных металлопротеиназ [13]. Также показано, что потенциальную роль в развитии кальциноза клапанов может играть ренин-ангиотензин-альдостероновая система: продемонстрировано наличие ангиотензин-превращающего фермента, ангиотензина II и рецепторов 1 типа к ангиотензину II в кальцифицированных клапанах [14]. Фокальное накопление кальциевых депозитов и липопротеинов в областях микроповреждений со временем трансформируются в плотные ригидные структуры, формирующие КМК. Клетки клапанов сердца экспрессируют маркеры остеобластической дифференцировки и кальцифицируются по аналогии с процессом нормального остеогенеза. Также многочисленные исследования показали существенную корреляцию между выраженностью системного атеросклероза и его факторов риска с КМК [15–17]; таким образом, исходя из накопленных данных, ряд исследователей высказывают мнение о том, что КМК и сосудистый атеросклероз являются разными формами одного заболевания.

Тем не менее, важным аспектом понимания патогенеза КМК является факт того, что в отличие от классического атеросклероза, который чаще поражает мужчин, КМК чаще встречается у женщин [18], причем именно у последних отмечаются более крупные отложения в области митрального кольца. Есть предположение, что формирование внематочных отложений кальция у возрастных женщин связано с тяжелой потерей костной массы вследствие остеопороза в постменопаузе [19]. Также показано, что использование бисфосфонатов коррелирует с более низкой распространенностью сердечно-сосудистой кальцификации у женщин в возрасте старше 65 лет [20].

Кроме атеросклероза, нельзя недооценивать роль в развитии КМК состояний, сопровождающихся длительной перегрузкой МК: артериальной гипертензии, аортального стеноза, гипертрофической кардиомиопатии. При этих состояниях пиковое систолическое давление и давление закрытия МК увеличиваются, что приводит к возрастанию нагрузки на митральное кольцо и его дегенерации. Elmariah et al продемонстрировали, что степень гипертрофии миокарда ЛЖ коррелирует с частотой встречаемости и тяжестью КМК [21]. Также с КМК коррелируют состояния, связанные с аномалиями движений створок МК: пролапс МК и протезированный МК.

Еще одним важным фактором, предрасполагающим к развитию КМК, является хроническая почечная недостаточность. Выявлено, что сниженная скорость клубочковой фильтрации, терминальная почечная недостаточность и потребность в гемодиализе коррелируют с частотой встречаемости КМК [22]. Причины данной ассоциации могут быть разными, в их числе большая распространенность факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза у данной категории пациентов, более тяжелая коморбидность, а также нарушение кальциево-фосфорного метаболизма, которое само по себе играет роль в патогенезе КМК. По мере снижения скорости клубочковой фильтрации снижается фильтрация фосфата, что приводит к его задержке. Это сопровождается небольшим снижением уровня кальция в крови, а также компенсаторным повышением уровня паратиреоидного гормона [23]. В попытке поддержать гомеостаз кальций вымывается из костной ткани. Таким образом, вторичный гиперпаратиреоз приводит к повышению содержания кальция и фосфора в крови, которые при превышении порога растворимости вызывают кальцификацию митрального кольца [24]. Jesri et al продемонстрировали, что почти у 60% пациентов с КМК отмечается снижение скорости клубочковой фильтрации до значений 60 мл/мин/1,73 м2 и менее [25]. Интересно, что подобной связи между хронической болезнью почек и кальцификацией аортального клапана найдено не было; возможно, нарушение фосфорно-кальциевого обмена не играет в этом процессе такой критической роли [26].

Также к развитию КМК больше предрасположены люди с некоторыми врожденными нарушениями. Так, при синдроме Марфана возникает системное поражение соединительной ткани и сердечно-сосудистой системы; КМК в возрасте менее 40 лет ранее считалась диагностическим критерием этого заболевания [27]. Неясно, из-за чего происходит КМК в этом случае: из-за врожденной аномалии соединительной ткани или из-за повышенного напряжения на МК вследствие очень частого для этого синдрома пролапса МК.

В ходе Фрамингемского исследования было выявлено, что наличие КМК коррелирует с частотой развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий, а также с сердечно-сосудистой смертностью [28], причем вероятность последних зависит от выраженности КМК [17]. Основными причинами этого является то, что КМК считается одним из маркеров системного атеросклероза, атеросклероза коронарных артерий [29], а также то, что его развитие предопределяется хронической болезнью почек. Также свой вклад в данную взаимосвязь могут вносить воспалительные, иммунные и метаболические процессы. В исследовании Atar et al было показано, что наличие КМК у людей младше 65 лет с болью в грудной клетке является важным независимым предиктором значимого стеноза по крайней мере одной коронарной артерии. У женщин моложе 65 лет отсутствие КМК показано как независимый предиктор отсутствия ишемической болезни сердца [3]. Таким образом, факт выявления КМК у лиц младше 65 лет должен расцениваться клиницистами как значимый маркер наличия ишемической болезни сердца. Особое значение это имеет у бессимптомных лиц, чьи факторы риска и образ жизни должны быть скорректированы для уменьшения риска неблагоприятных коронарных событий.

В случае корреляции КМК и инсульта в литературе на сегодняшний день все не так однозначно. В одних исследованиях (например, Kizel et al [30]) показано, что такая корреляция есть, в других (Rodriguez et al [31]) она значительно снижалась после учета классических факторов риска инсульта. Данные о наличии корреляции между КМК и инсультом можно объяснить тем, что КМК ассоциируется с наличием атеросклеротического поражения коронарных артерий, а также фибрилляцией желудочков [32], что создает предпосылки для развития поражения головного мозга; кроме того, последнее может произойти и в результате эмболизации фрагментом кальцината, если он окажется достаточно подвижным [33].

Есть данные о том, что КМК может влиять на функцию МК по причине того, что при наличии плотной инфильтрации основания задней створки уменьшается ее мобильность, что увеличивает вероятность элонгации и разрыва хорд, следствием чего является вторичная митральная регургитация [34]. Что касается эндокардита, то частота его развития при наличии КМК неизвестна; этот редкое, но потенциально летальное состояние проявляется образованием вегетаций на створках МК либо на самом митральном кольце. Есть данные о высокой смертности вследствие эндокардита, развившегося после оперативного вмешательства на МК в случае наличия КМК [35].

Ассоциация КМК и нарушений ритма сердца известна давно. Наиболее часто развиваются атрио-вентрикулярная блокада, блокада ножек пучка Гиса, внутрижелудочковые блокады проведения [36]. В литературе есть данные о том, что в группе пациентов с КМК частота нарушений ритма сердца значительно выше, чем в группе контроля (70% против 34%) [37]. Возможно, это связано с прямым распространением кальцинации на область атрио-вентрикулярного узла и пучков Гиса; также есть гипотеза о том, что КМК сопутствует диффузное дегенеративное поражение проводящей системы сердца. Значимая корреляция КМК и фибрилляции предсердий связывают также с расширением левого предсердия [38].

С учетом преимущественно бессимптомного течения КМК и его потенциально жизнеугрожающих последствий, важное значение приобретает своевременная диагностика данного состояния. В ряде случаев сложность представляет дифференциальная диагностика между кальцинозом, тромбом и новообразованием; также часть авторов отмечает, что кальциноз может быть схож по внешнему виду с абсцессом миокарда [39].

Методом первичной диагностики КМК служит эхокардиография (ЭхоКГ): КМК обычно проявляется наличием статичной гиперэхогенной структуры с четкими краями, обычно в подклапанном пространстве под задней створкой МК. Иногда структура КМК бывает неоднородной, с гипоэхогенными включениями. Кальцинаты крупного размера могут создавать акустическую тень, которая препятствует четкой визуализации. При наличии типичных характеристик КМК дальнейшее обследование не требуется, однако зачастую чувствительность ЭхоКГ оказывается недостаточной для различения кальция и других плотных структур (например, коллагена). Абсцесс на поздних стадиях своего развития может быть внешне схож с КМК ввиду наличия участков консолидации и кальцификации. Использование МРТ и КТ как методов дообследования оправдано в случаях затруднения визуализации при ЭхоКГ, наличия неспецифического повышения уровней маркеров воспаления, что не позволяет исключить абсцесс или новообразование, а также при некоторых других неоднозначных ситуациях.

При МРТ КМК обычно имеет пониженный сигнал на стандартных кино-последовательностях, что порой затрудняет четкую дифференцировку кальция, прилежащего миокарда и других объемных образований данной локализации. Сканирование в режиме Т2-взвешенных изображений позволяет более четко дифференцировать КМК от других близлежащих структур; после введения контрастного препарата не выявляется значимая перфузия в раннюю фазу контрастирования и отсроченное контрастирование – в позднюю фазу (рис. 2В). Возможно обнаружение тонкого ободка контрастирования по периферии в отсроченную фазу. Отсутствие васкуляризации и некроза в центральной части позволяет отличить КМК от доброкачественного или злокачественного новообразования. В отличие от КМК, центральная часть которого имеет на Т1- и Т2-ВИ гипоинтенсивный сигнал, при миксоме и липоме отмечается гиперинтенсивность на Т2-ВИ, что объясняется наличием муцина или жира в структуре стромы [40]. МР-признаки абсцессов миокарда зависят от стадии, однако чаще всего они представляют собой образования с гиперинтенсивным сигналом в центре и гипоинтенсивным – по периферии. Тем не менее, чувствительность и специфичность МРТ не всегда достаточны для однозначной дифференциальной диагностики КМК, тромба и опухоли; в качестве метода дообследования в этих случаях применяется КТ.

При проведении КТ КМК однозначно выявляется как гиперденсная структура без признаков накопления контрастного препарата с аваскулярным «мягким» центром; иногда по периферии визуализируется фиброзная капсула с неравномерными плотными включениями кальция [41] (рис. 2 А-Б). КТ позволяет определять локализацию КМК, его величину и влияние на функцию клапана. Количественно оценить КМК можно с помощью подсчета индекса Агатстона.

Рисунок 2. Пациентка, 65 лет. Кальциноз митрального клапана по данным различных визуализирующих методик: А, Б – компьютерная томография (аксиальная и сагиттальная проекции, без контрастирования); В – магнитно-резонансная томография (четырехкамерная проекция по длинной оси, режим отсроченного гадолиниевого усиления).

Таким образом, для постановки однозначного диагноза в случае КМК рекомендуется использование мультимодального подхода: методом «первой линии» является ЭхоКГ, в случае получения неоднозначных результатов обследование должно быть дополнено проведением как МРТ, так и КТ. Стоит отметить, что использование различных методов визуализации позволяет не только поставить четкий диагноз КМК, но и дает важную информацию о других состояниях пациента, что может повлиять на тактику его ведения: атеросклерозе коронарных артерий, стенозе клапана, снижение сократительной функции желудочков, участках гипо- или дискинеза и других.

Ограничения исследования

К ограничениям исследования относится анализ исключительно кальцинированных бляшек коронарных артерий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

КМК часто встречается в популяции, обычно в бессимптомной форме. Ввиду наличия ассоциации КМК с атеросклерозом и пороком МК ранняя диагностика этого состояния приобретает важное клиническое значение для профилактики потенциально опасных состояний. Зачастую возникают сложности при проведении дифференциальной диагностики КМК с новообразованием сердца, тромбозом и некоторыми другими состояниями. Первичным методом диагностики КМК является ЭхоКГ, по данным которой данная патология часто ошибочно принимается за новообразование или тромбоз; при получении недостаточного количества информации рекомендовано проводить дообследование в объеме МРТ и КТ сердца. Рекомендуется комплексный подход и грамотное наблюдение за пациентами с КМК и сопутствующими состояниями, в том числе кальцинозом других клапанов сердца.

Дополнительная информация

Конфликт интересов.

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов.

Филатова Д.А. – формирование группы исследования, проведение статистического анализа данных, написание текста статьи. Мершина Е.А. – разработка концепции исследования, редактирование текста статьи. Плотникова М.Л. – редактирование текста статьи. Лисицкая М.В. – разработка концепции исследования, редактирование текста статьи. Синицын В.Е. – разработка концепции исследования, утверждение окончательного варианта текста. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Sobre autores

Daria Filatova

Medical Research and Educational Center of Lomonosov Moscow State University

Autor responsável pela correspondência
Email: dariafilatova.msu@mail.ru
ORCID ID: 0000-0002-0894-1994
Código SPIN: 2665-5973

Postgraduate Student of Radiology Department of Lomonosov Moscow State University, radiologist of Radiology Department of Lomonosov Moscow State University Medical Research and Education Center