Echocardiography in Prosthetic Mitral valve Evaluation

พญ. รติกร เมธาวีกุล
กลุ่มงานอายุรศาสตร์หัวใจ
สถาบันโรคทรวงอก

การประเมินการทำงานของลิ้นหัวใจเทียม (prosthetic valve) ด้วยการตรวจคลื่นเสียงสะท้อนหัวใจ(echocardiography) เป็นการตรวจที่มีความแม่นยำในการวินิจฉัยความผิดปกติในเบื้องต้นได้ดี การประเมินลิ้นหัวใจเทียมแต่ละตำแหน่งมีหลักการคล้ายกัน คือดูการเคลื่อนไหวของลิ้น ประเมินการเปิดปิดของลิ้น และวัดแรงดัน(pressure gradient) ในตำแหน่งที่เกี่ยวข้อง แต่รายละเอียด การแปลผล และ parameter ที่วัด มีความแตกต่างกัน บทความนี้จะกล่าวถึงการประเมินความผิดปกติของลิ้นหัวใจเทียมในตำแหน่งไมตรัล  

ลิ้นหัวใจเทียมในปัจจุบันแบ่งคร่าว ๆ เป็น 2 แบบ คือ แบบโลหะ (mechanical valve)  และแบบเนื้อเยื่อ (bioprosthetic valve) รูปที่ 1 แสดงลักษณะของลิ้นหัวใจเทียมชนิดต่าง ๆ¹

รูปที่ 1 ลิ้นหัวใจเทียมชนิดต่างๆ¹

ความผิดปกติของลิ้นหัวใจเทียมที่พบได้บ่อย แบ่งคร่าว ๆ ได้เป็น 3 กลุ่ม

1. กลุ่ม Obstruction คือกลุ่มที่ความกว้างของการเปิดของลิ้นหัวใจเทียมไม่เหมาะกับอัตราการไหลผ่านของเลือด (flow) ซึ่งจะมีพยาธิสรีรวิทยาคล้ายกับลิ้นหัวใจตีบ อาจเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้
   1. Prosthetic patient mismatch ขนาดของลิ้นหัวใจเทียมไม่เหมาะกับ flow ที่ไหลผ่าน
   2. Thrombosis มีลิ่มเลือดไปขวางทางเดินของเลือดที่ผ่านลิ้นหัวใจเทียม
   3. Pannus formation มีแผ่นเนื้อเยื่อมาเคลือบที่ลิ้นหัวใจเทียมทำให้ขวางทางเดินของเลือด
2. กลุ่ม Regurgitation คือกลุ่มที่มีการรั่วของลิ้นหัวใจเทียม โดยการรั่วของลิ้นหัวใจเทียมอาจไม่ใช่ความผิดปกติเสมอไป ลักษณะการรั่วมีหลายแบบดังนี้
   1. Physiologic regurgitation
   2. Pathologic regurgitation อาจพบเป็น intravalvular leakage, paravalvular leakage หรือหากมีความรุนแรงมากอาจพบเป็น valve dehiscence
3. กลุ่ม Infection การติดเชื้อของลิ้นหัวใจเทียม ซึ่งอาจพบเป็น prosthetic valve endocarditis หรือ perivalve abscess ได้
   รูปที่ 2 Echocardiographic parameters ที่จำเป็นในการประเมิน prosthetic mitral valve function²

การประเมิน prosthetic mitral valve function ในแง่ echo parameters ที่ต้องวัดจะคล้ายกับการวัด parameter ของ native mitral stenosis และ mitral regurgitation (รูปที่ 2) ความแตกต่างคือการดู 2D และการประเมิน quantitative method บางอย่างที่ต้องระวังเป็นพิเศษ เนื่องจาก regurgitation jet อาจ eccentric มาก นอกจากนี้ต้องมีการวินิจฉัยแยกจาก high flow และ PPM โดยดูจากค่า parameter ที่วัดได้มาเทียบกัน

หลักการในการประเมิน prosthetic mitral valve function หลังจากที่ผู้ป่วยได้รับการทำ MVR (Mitral valve replacement) มีดังต่อไปนี้

2D Echocardiography
ประวัติการรักษาว่าผู้ป่วยได้รับการใส่ลิ้นหัวใจเทียมชนิดใดเป็นสิ่งสำคัญที่จะช่วยได้มากในการดูภาพ 2D เนื่องจาก mitral valve เป็นลิ้นหัวใจที่มีขนาดใหญ่ จึงสามารถเห็นการเปิดปิดของ leaflet ได้ชัด ไม่ว่าจะเป็น mechanical valve หรือ bioprosthetic valve ก็ตาม

1. Valve motion ดูการขยับของ prosthetic valve ว่า มีการเคลื่อนที่จากตำแหน่งเดิมหรือไม่ มี dehiscence หรือ rocking motion หรือไม่
2. Leaflet motion โดยมองจาก parasternal long axis/short axis views และ apical 4 chambers/2 chambers views ควรเห็นการเปิดปิดของ leaflets ได้ชัดเจน จาก views ใด views หนึ่ง 
   1. Bileaflet mechanical valves การเคลื่อนไหวของ leaflet ทำมุมเปิดปิดกว้าง คล้ายปีกผีเสื้อ
   2. Tilting disc mechanical valves การเคลื่อนไหวของ disc ทำมุมเปิดกว้าง
   3. Cage-ball mechanical valves จะเห็นการเคลื่อนไหวขึ้นลงของบอล
3. Abnormal structure รอบ ๆ  เช่น oscillating mass, abscess formation หรือ thrombus formation

นอกจากนี้ต้องวัด findings อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง คือ chambers size and function และ PA pressure ด้วย

Doppler Echocardiography
ใช้ดูการทำงานของ prosthetic valve ว่าปกติหรือไม่ มี stenosis หรือ regurgitation หรือไม่

1. การประเมิน Prosthetic mitral valve stenosis จาก Doppler: parameter ที่ต้องประเมิน มีดังต่อไปนี้ (ค่าปกติแสดงในรูปที่ 3)
   1. Peak velocity: คือ peak E velocity (ตัด CW ผ่าน mitral valve ในท่า apical 4 chambers ช่วง diastole)
   2. Mean gradient: ตัด CW ผ่าน mitral valve ในท่า apical 4 chambers ช่วง diastole และวัดค่า mean gradient across prosthetic mitral valve
   3. DVI(Doppler velocity index)ของ prosthetic MV คืออัตราส่วนระหว่าง MV VTI กับ LVOT VTI
   4. EOA(Effective Orifice Area) ของ prosthetic MV ในที่นี้คือ EOA by continuity equation ซี่งมีวิธีคำนวณคือ EOA_PrMV = Stroke volume/MV VTI (Stroke volume ได้มาจาก LVOT area x LVOT VTI)
   5. PHT(Pressure half time)

รูปที่ 3 Doppler parameters ที่จำเป็นในการประเมิน prosthetic mitral valve function²

อย่างไรก็ตาม parameter ต่าง ๆ ที่วัดได้ อาจมีค่าผิดปกติได้ในหลายกรณีไม่ใช่แค่กรณี Prosthetic MV stenosis เท่านั้น แต่ยังพบว่าผิดปกติได้ในภาวะ mitral regurgitation, high flow, increased HR และ PPM(Prosthesis-Patient Mismatch) ได้ด้วยดังนั้นจึงต้องมีการแปลผลค่าผิดปกติที่ได้ ว่าเข้าได้กับอะไร ร่วมกับการดู 2D leaflet motion ว่าเคลื่อนไหวปกติหรือไม่ การแปลผลค่า parameter ต่าง ๆ สรุปได้ดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 Doppler parameters ของ MV prosthesis และการแปลผล

• • ดู PHT ถ้า PHT สูง แปลว่า favor obstruction
  • ดู DVI เนื่องจาก DVI จะสูง ในกรณี MS กับ MR เพราะเลือดที่ flow ผ่าน MV ผิดปกติ แต่เลือดที่ flow ผ่าน LVOT นั้นปกติ
  • อีก 2 อย่างคือ PPM และ high flow แยกกันได้จาก EOA

2. การประเมิน Prosthetic mitral valve regurgitation จาก Doppler
   อันดับแรกต้องแยก physiologic กับ pathologic regurgitation ก่อน โดย Physiologic regurgitation อาจเป็น washing jet หรือ closing volume ซึ่ง valve แต่ละชนิดจะเห็นลักษณะของ jet แตกต่างกัน ดังรูปที่ 4

รูปที่ 4 Physiologic regurgitation ของ mechanical valve ชนิดต่างๆ²

สำหรับ pathologic regurgitation อาจเป็น central หรือ paravalvular leak ก็ได้ สำหรับ transthoracic echocardiography จะพบว่ามี artifact บัง color flow ของ regurgitation jet ใน left atrium ค่อนข้างมาก ทั้งใน parasternal views และ apical views ในผู้ป่วยบางรายอาจจำเป็นต้องทำ Transesophageal echocardiography(TEE) ร่วมด้วย

Algorithm ในการ approach prosthetic mitral valve regurgitation แสดงดังรูปที่ 5² โดย paremeter ที่ต้องวัด นอกจากดู % ของ color flow แล้ว มี vena contracta width, vena contracta area, PISA radius, pulmonary vein flow และ ความเข้มของ CW jet contour

รูปที่ 5 Suggested algorithm to guide integration of multiple parameters of MR severity after MVR

การประเมินด้วยวิธี quantitative assessment จะทำได้ยากในกรณี eccentric jet ซึ่งพบบ่อยถ้าเป็น paravalvular leakage จึงต้องอาศัยหลาย ๆ parameter ร่วมกัน รวมทั้งอาจจำเป็นต้องใช้ TEE ช่วยประเมินในกรณีที่มี artifact มาก

1. Peter Libby, Robert O. Bonow, Douglas L. Mann, Gordon F. Tomaselli, Scott D. Solomon . Braunwald’s Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 12th edition. Philadelphia: Elsevier, 2022.
2. Zoghbi WA, Jone PN, Chamsi-Pasha MA, Chen T, Collins KA, Desai MY, et al. Guidelines for the Evaluation of Prosthetic Valve Function With Cardiovascular Imaging: A Report From the American Society of Echocardiography Developed in Collaboration With the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance and the Society of Cardiovascular Computed Tomography. J Am Soc Echocardiogr. 2024 Jan;37(1):2-63.