Ekkokardiografi.dk

Forfattere: Rasmus Carter-Storch og Jacob Eifer Møller

Februar 2022

Indledning
Hvorfor skal man interessere sig for den diastoliske funktion af venstre ventrikel (LV)?

Ud over at det menneskelige hjerte befinder sig i den diastoliske fase næsten 2/3 af livet samt at diastolisk fyldning af hjertet er fundamentet for at hjertet kan pumpe blod ud i kroppen, har diastologien med indførelse af begrebet ”Heart Failure with preserved Ejection Fraction (HFpEF)” fået mere fokus de senere år. På trods af at der endnu ikke er fundet behandling med prognostisk effekt af denne tilstand, der groft kan oversættes med ”hjertesvigt med bevaret pumpefunktion”, er diastologien central i diagnosticering af HFpEF og kan bidrage med væsentlig forståelse af åndenødssymptomer hos en stor gruppe af mennesker.

Den normale diastolisk funktion

Diastole starter definitorisk når aortaklappen lukker og slutter når mitralklappen lukker. Den kan inddeles i 4 faser (figur 1). Den isovolumetriske relaksation, er en energiforbrugende fase hvor myofibrillernes bindinger ophører og der sker et hurtigt trykfald i LV. Når trykket i venstre atrium (LA) overstiger trykket i LV, åbner mitralklappen. Herefter følger den tidlige diastoliske fyldning (E). ”Suction”, affjedring (recoil) af den kontraherede LV samt fortsat aktiv relaksation gør at blodet suges fra LA til LV. Når LA og LV tryk er udlignet følger diastasen, hvor der ikke er trykforskel og dermed ikke nævneværdigt flow mellem kamrene. I slutning af diastole sker den atrielle kontraktion (systole) (A) hvor atriets kontraktion medfører et flow fra LA til LV.
Fyldningen er afhængig af en række faktorer, herunder eftergivelighed af venstre ventrikel (LV compliance) og den aktive LV relaksation. Især relaksation er aldersafhængig og hastigheden af relaksation aftager med alderen og ved en lang række hjertesygdomme. Desuden afhænger fyldningen af LA’s funktion, der har mindre betydning hos yngre i hvile, men stor betydning ved grad 1-2 diastolisk dysfunktion, foruden af hjertefrekvensen samt af compliance i pericardiet (som ved constrictio cordis eller tamponade).

Figur 1: A) Wiggers diagram med trykforhold i venstre atrium (LA), venstre ventrikel (LV) samt volumen af LV i systole og diastole. B) Forstørrelse af området i boksen i A visende trykforholdene i LA og LV i diastolen.

Diastolisk vurdering med doppler ekkokardiografi

Tabel: Cut-off værdier fra DCS holdningspapir

Abnorm fyldning
Hos yngre raske mennesker er LV eftergivelig og elastisk og størstedelen af fyldningen sker i den tidligere fase (høj E-tak) mens den atrielle systole betyder mindre (lille A-tak). E/A-ratioen er derfor høj, decelerationstiden kort men E/e’ normal og LA størrelse er normalt.
Med alderen og ved sygdomme der påvirker LV (hypertension, klapsygdomme, myokardiesygdomme, iskæmisk hjertesygdom) falder LV’s evne til aktiv relaksation og E-takken samt e’ falder. Desuden stiger decelerationstiden og E-fasen forlænges dermed. Denne fase kaldes derfor abnorm relaksation eller diastolisk dysfunktion grad 1. Den atrielle systole får mere betydning og A-takken stiger derfor og E/A-ratioen falder.
Ved yderligere nedsat relaksation er trykket i LA nødt til at stige for at bevare fyldningen og E-takken stiger igen. E/A ratioen normaliseres igen og fasen kaldes derfor pseudonormalisering eller diastolisk dysfunktion grad 2. Her vil compliance typisk være påvirket og ventrikel fyldningen vil nu ske på bekostning af forhøjede fyldningstryk i venstre ventrikel, hvilket vil medføre dilatation af LA. I tvivlstilfælde kan det normale adskilles fra pseudonormal funktion idet E/e’ og LA volumen ved pseudonormalisering oftest er abnormt høje og e’ er lav. Man kan også benytte Valsalva’s manøvre til at nedsætte fyldningstrykket og dermed afsløre at der underlæggende er abnorm relaksation, se mere nedenfor samt i ekko eksempel. Enkelte gange kan ses en såkaldt ”L-wave” mellem E og A-takken tydende på midtdiastolisk flow grundet højt fyldningstryk, det er karakterisk for grad 2 diastolisk dysfunktion (se billedeksempel). Det pulmonale tryk vil også ofte være højt målt som tricuspidal gradienten.
Ved grad 3 diastolisk dysfunktion er compliance nedsat i en grad som gør LV fyldningen restriktiv, dvs. venstre ventrikels diastoliske tryk stiger rapidt med fyldning og LV fyldning sker helt overvejende i den tidlige diastole og bidraget fra den atrielle systole bliver minimalt. Man ser derfor en stejl decelerationskurve, en relativt høj E og lav A (idet LVEDP allerede inden den atrielle systole er meget højt) og en høj E/e’ samt en kort decelerationstid. Pulmonaltrykket vil som udgangspunkt altid være forhøjet.

Figur 2: Eksempler på diastolisk funktionsmåling. E, A, e’ og a’ er markeret med gult, måling af decelerationstid er markeret med grønt. A) Midaldrende mand med aortastenose og normal diastolisk funktion, E/A ratio på 1,1, E/e’ septalt < 10 og ingen væsentlig ændring i E-hastighed under valsalva (billede længst til højre). B) Ældre mand med aortastenose og diastolisk dysfunktion grad 1. E/A ratio på 0,5, let forlænget decelerationstid på 250 ms, E/e’ på 15. C) Ældre kvinde med aortastenose og diastolisk dysfunktion grad 2. E/A ratio 1,1, E/e’ på 26, kraftigt fald i E-hastighed under valsalva. Der ses endvidere en ”L-wave”, karakteristisk for grad 2 diastolisk dysfunktion. D) Ældre kvinde med restriktiv kardiomyopati af ukendt årsag. Forkortet decelerationstid på 134 ms, E/A ratio på 2,8, E/e’ på 29.

Forskellige guidelines

De europæiske og amerikanske ekkokardiografiske selskaber (EACVI/ASE) udsendte guidelines i 2009 og 2016 omkring vurderingen af diastolisk dysfunktion.^{1, 2}
2009-guidelines er fortsat de mest brugte i Danmark og lægger vægt på mønster genkendelse af de tre forskellige grader af diastolisk dysfunktion. Det har den ulempe at patienter somme tider kan falde i flere kategorier, og der er derfor en vis interobservatør usikkerhed.
2016 guidelines er i højere grad baseret på flow-charts og er mere utvetydige. De er også muligvis mere specifikke for forhøjet LV fyldningstryk.³ Til gengæld vil en betydelig del patienter falde i kategorien ”ikke-klassificerbare” med denne metode. Klassificeringen ifølge 2016 guidelines kan ses i figur 3.

Figur 3: Diastolisk vurdering ud fra 2016 guidelines, fra Nagueh et al, J Am Soc Echocardiography 2016.

Begge metoder er gangbare, men vurderingen af diastolisk funktion bør simplificeres og holdes til grov inddeling i Grad 0-3 samt højt vs normalt fyldningstryk. Ingen af de nuværende Doppler metoder har en præcision som tillader eksakt beregning af fyldningstryk.

Begrænsninger

Takykardi: Vurdering af transmitralt flow bliver vanskeligt pga. fusion af E og A-tak, og det kan derfor være umuligt at vurdere E/A ratio samt decelerationstid.

Atrieflimren: E/A ratio kan ikke vurderes, da A-kurven er fraværende. E/e’ kan benyttes til at vurdere fyldningstrykket men man bør måle et gennemsnit af minimum 5 hjerteslag og metoden er betydeligt dårligere valideret ved atrieflimren end sinus rytme. Desuden kan man kigge på om tricuspidal gradienten er forhøjet.

Mitralstenose, mitralinsufficiens og mitralringscalcifikation: E/e’ og LA kan ikke sikkert vurdere fyldningstryk i venstre ventrikel og er derfor ikke anvendelig til bestemmelse af diastolisk funktion.

Preload: De fleste diastoliske mål afspejler de instatane fyldningstryk (preload) og der vil derfor kunne optræde betydelige variationer hos det enkelte individ afhængig af hydrerings tilstand. En patient med grad 2 der bliver dehydreret eller foretager Valsalvas manøvre kan derfor ændre sig til en grad 1 idet E/A ratio falder og decelerationstiden stiger. E/e’ er mest valid i steady state og er ikke egnet til at vurdere akutte ændringer i fyldningstryk ved fx væskebolus, fysisk belastning, eller under behandling på intensiv afdeling.

Klinisk anvendelse

Måling af diastolisk funktion hører med til en standard ekkokardiografi. Klinisk kan det anvendes til at forklare symptomer hos patienter med tegn på hjertesvigt uden tegn på oplagt systolisk dysfunktion (HFpEF). Selvom der endnu ikke er medicin med beviselig prognostisk effekt på disse patienter kan det være af stor værdi at få stillet en diagnose.

Diastolisk dysfunktion har derudover selvstændig prognostisk værdi ved en række af sygdomme. Hos patienter med aortastenose prædikterer E/e’ og venstre atrium størrelse dårligere langtidsprognose hos asymptomatiske^{4, 5}, mens svær diastolisk dysfunktion før aortaklapsubstitution prædikterer dårligt outcome efter operationen.⁶ Hos patienter med mitralinsufficiens er en høj E-kurve (>120 cm/s) tegn på svær mitralinsufficiens. Den diastoliske funktion har desuden selvstændig prognostisk effekt ved en lang række sygdomme som HFrEF⁷, dilateret kardiomyopati⁸ samt efter myokardieinfarkt.⁹
Et restriktivt fyldningsmønster kan også være tegn på forskellige aflejringssygdomme som sarkoidose, amyloidose m.fl., og kan derfor give anledning til yderligere udredning.

1. Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP, Byrd BF, 3rd, Dokainish H, Edvardsen T, Flachskampf FA, Gillebert TC, Klein AL, Lancellotti P, Marino P, Oh JK, Popescu BA and Waggoner AD. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29:277-314.
2. Nagueh SF, Appleton CP, Gillebert TC, Marino PN, Oh JK, Smiseth OA, Waggoner AD, Flachskampf FA, Pellikka PA and Evangelista A. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2009;22:107-33.
3. Lancellotti P, Galderisi M, Edvardsen T, Donal E, Goliasch G, Cardim N, Magne J, Laginha S, Hagendorff A, Haland TF, Aaberge L, Martinez C, Rapacciuolo A, Santoro C, Ilardi F, Postolache A, Dulgheru R, Mateescu AD, Beladan CC, Deleanu D, Marchetta S, Auffret V, Schwammenthal E, Habib G and Popescu BA. Echo-Doppler estimation of left ventricular filling pressure: results of the multicentre EACVI Euro-Filling study. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2017;18:961-968.
4. Stewart RA, Kerr AJ, Whalley GA, Legget ME, Zeng I, Williams MJ, Lainchbury J, Hamer A, Doughty R, Richards MA and White HD. Left ventricular systolic and diastolic function assessed by tissue Doppler imaging and outcome in asymptomatic aortic stenosis. Eur Heart J. 2010;31:2216-22.
5. Christensen NL, Dahl JS, Carter-Storch R, Bakkestrom R, Pecini R, Steffensen FH, Sondergaard EV, Videbaek LM and Moller JE. Relation of Left Atrial Size, Cardiac Morphology, and Clinical Outcome in Asymptomatic Aortic Stenosis. Am J Cardiol. 2017;120:1877-1883.
6. Gjertsson P, Caidahl K, Farasati M, Odén A and Bech-Hanssen O. Preoperative moderate to severe diastolic dysfunction: a novel Doppler echocardiographic long-term prognostic factor in patients with severe aortic stenosis. J Thorac Cardiovasc Surg. 2005;129:890-6.
7. Xie GY, Berk MR, Smith MD, Gurley JC and DeMaria AN. Prognostic value of Doppler transmitral flow patterns in patients with congestive heart failure. J Am Coll Cardiol. 1994;24:132-9.
8. Pinamonti B, Di Lenarda A, Sinagra G and Camerini F. Restrictive left ventricular filling pattern in dilated cardiomyopathy assessed by Doppler echocardiography: clinical, echocardiographic and hemodynamic correlations and prognostic implications. Heart Muscle Disease Study Group. J Am Coll Cardiol. 1993;22:808-15.
9. Oh JK, Ding ZP, Gersh BJ, Bailey KR and Tajik AJ. Restrictive left ventricular diastolic filling identifies patients with heart failure after acute myocardial infarction. J Am Soc Echocardiogr. 1992;5:497-503.