Guidelines and standards



Yüklə 9,02 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə3/16
tarix06.02.2017
ölçüsü9,02 Mb.
#7764
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

blood pressure. Aortic distensibility and the stiffness index can be

determined from the changes in the aortic diameter from systole

to diastole and from changes in the arterial pressure using the

following formula:

Distensibility

À

10

À3



$mm Hg

À1

Á



¼

Area


systole

À Area


diastole

Area


diastole

$Pulse pressure

$1; 000:

For these calculations, the pulse pressure should be measured

ideally at the same level of the aorta at which the aortic diameter is

Figure 9


Diagram illustrating the potential pitfall of obtaining an

oblique cut resulting in an ‘‘ellipsoid’’ cross-section that overes-

timates the true diameter. This is especially a problem when the

descending aorta is tortuous.

Figure 8

Computed tomographic scan image of aortic root illus-

trates that the mean difference of the aortic root diameter is

about 2 mm larger measured by the anteroposterior diameter

(sinus-sinus) shown by red arrow than by the sinus-

commissure diameter (black arrow).

Journal of the American Society of Echocardiography

Volume 28 Number 2

Goldstein et al 127


measured. In clinical practice, however, brachial artery pressure can

be used, even though the pulse pressure obtained from the brachial

artery may be slightly higher than that obtained from the aorta

because of the amplification phenomenon, which is more apparent

in young individuals.

31

2. Regional Indices of Aortic Stiffness: Pulsewave Velocity



(PWV).

PWV is defined as the longitudinal speed of the pulsewave

in the aorta. PWV is inversely related to aortic elasticity. Hence, a

stiffer aorta will conduct the pulsewave faster than a more

compliant aorta. Central pressure, at the level of the ascending

aorta, is produced as a combination of the antegrade wave from

the left ventricle and the retrograde ‘‘reflective’’ waves from the pe-

riphery. In young individuals, because the aorta is more elastic, the

pulsewave speed is low, so the retrograde flow arrives in the prox-

imal aorta during diastole. As a result of aortic stiffening, the PWV

increases, and the retrograde flow arrives in the proximal aorta

earlier in systole, leading to a greater LV afterload and decreased

diastolic pressure.

Reported normal values for invasively determined PWV measure-

ments in middle-aged humans are 4.4

6 0.4 m/sec in the aortic root,

5.3

6 0.2 m/sec in the proximal descending thoracic aorta,



5.7

6 0.4 m/sec in the distal thoracic descending aorta,

5.7

6 0.4 m/sec in the suprarenal abdominal aorta, and



9.2

6 0.5 m/sec in the infrarenal aorta.

32

Carotid-femoral PWV is considered to be the gold-standard



measure of arterial stiffness, especially because it is simple to obtain

and because multiple epidemiologic studies have demonstrated its

predictive value for cardiovascular events. However, the ability of a

given individual’s PWV value to predict aortic events has not been

previously evaluated.

33

A recent expert consensus adjusted this



threshold value to 10 m/sec by using the direct carotid-to-femoral dis-

tance.


34

The main limitation of PWV interpretation is that it is signif-

icantly influenced by arterial blood pressure. Multimodality imaging

techniques provide a unique opportunity to assess aortic PWV by

the formula:

Aortic PWV

ðm=secÞ ¼

Distance


ðmmÞ

Transit time

ðmsecÞ

:

Echocardiography can accurately estimate the transit time be-



tween aortic levels by the subtraction of the time between a fixed

reference in the QRS complex and the beginning of the flow at

the two levels studied. Distance can be grossly estimated externally

with a tape.

MRI can measure the PWV using the transit time of the flow curves

from a phase-contrast acquisition. Transit time can be calculated by

the upslope approach, which has been described previously and cor-

relates more with age and aortic stiffness indices than point-to-point

approaches such as foot-to-foot and half-maximum methods.

35

Distance can accurately be measured at the centerline of the aorta



between aortic levels studied.

A normal-size aorta may be functionally abnormal. Thus, determi-

nation of aortic function may help define the nature of the underly-

ing disease and give prognostic information in some diseases. This

was emphasized by Vriz et al.,

4

who stated that aortic stiffness should



be taken into account when increases in aortic diameter are de-

tected.


In summary, aortic biophysical properties can be easily and reli-

ably assessed by imaging techniques, particularly Doppler echocardi-

ography and phase-contrast MRI. This evaluation may provide

Table 3


Plain CXR findings in aortic dissection

1. Mediastinal widening

2. Abnormalities in region of aortic knob

1. Enlargement (expansion of aortic diameter)

2. Presence of double density (due to enlargement of false

lumen)


3. Irregular contour

4. Blurred aortic knob (indistinct aortic margin)

3. Displacement of intimal calcium

4. Discrepancy in diameters of ascending and descending aorta

5. Displacement of trachea, left main bronchus, or esophagus

6. Pleural effusion (more common on the left)

Figure 10

Sites for measurements of the aortic root and

ascending aorta. This diagram illustrates the four sites at which

measurements are recommended: 1 = aortic valve annulus

(hinge point of aortic leaflets), 2 = aortic root at sinuses of Val-

salva (maximal diameter, usually midpoint), 3 = STJ, 4 = prox-

imal tubular portion of the ascending aorta. Ao, Aorta; LA, left

atrium; LV, left ventricle.

Figure 11

Transthoracic echocardiographic suprasternal notch

view of the distal ascending aorta (Asc Ao), aortic arch, supra-

aortic vessels (arrows), and proximal descending thoracic aorta

(Desc Ao).

128 Goldstein et al

Journal of the American Society of Echocardiography

February 2015



important pathophysiologic and prognostic information that may

have clinical implications both in disease states and in the general

population.

II. IMAGING TECHNIQUES

A. Chest X-Ray (CXR)

Most articles describing the use of imaging to evaluate patients with

suspected AAS have focused on the role of CT, MRI, echocardiog-

raphy, and aortography. Although routine CXR rarely provides a

definitive diagnosis, it can provide several important diagnostic clues

to aortic diseases that prompt further evaluation.

Table 3

lists some



of the common and uncommon plain CXR findings of aortic

diseases.

Moreover, in cases of asymptomatic or chronic aortic diseases,

CXRs may actually provide the first clue to aortic pathology.

Importantly, CXR can identify other chest disorders that may

contribute to a patient’s illness (e.g., pneumonia, pneumothorax, rib

fracture). Nevertheless, although CXR may be valuable, it is neither

sensitive nor specific for AAS.

36-38

Moreover, normal results on



CXR with respect to the aorta should never prevent or delay the

further diagnostic evaluation of a patient with a suspected AAS.

In summary, although useful in drawing attention to the possibility

of aortic disease, its low sensitivity, specificity, and interobserver

agreement limit the role of the CXR.

B. TTE


The thoracic aorta should be routinely evaluated by TTE,

39-42


which

provides good images of the aortic root, adequate images of the

ascending aorta and aortic arch in most patients, adequate images

of the descending thoracic aorta in some patients, and good images

of the proximal abdominal aorta. New advances in imaging quality

and harmonic imaging have significantly improved the assessment

of the aorta by TTE.

The aortic root and proximal ascending aorta are best imaged in

the left parasternal long-axis view. The left lung and sternum often

limit imaging of the more distal portion of the ascending aorta

from this transducer position. In some patients, especially those

with aortic dilatation, the right parasternal long-axis view can provide

supplemental information. The ascending aorta may also be visual-

ized in the apical long-axis (apical three-chamber) and apical five-

chamber views and (especially in children) in modified subcostal

views.


There is usually no clear echocardiographic delineation between

the sinus and tubular portion of the ascending aorta, but occasion-

ally a fibrotic or sclerotic ridge, located at the STJ, is imaged. This

ridge may be prominent and should not be confused with vegeta-

tion, abscess, mass, atherosclerotic plaque, dissection flap, or supra-

aortic stenosis. The maximum diameter of the aorta is normally in

the root (sinus portion), which is immediately distal to the aortic

valve.


Echocardiographic measurements of the aortic root will vary in an

individual patient at different levels (

Figure 10

).

3,43,44



The aortic

diameter is smallest at the annulus and largest at the mid–sinuses of

Valsalva. The tubular portion of the ascending aorta is typically

about 10% smaller than the diameter at the sinus level.

45

The aortic



arch is usually easily visualized from the suprasternal view. Portions

of the ascending and descending aorta can be visualized simulta-

neously. One or more of the three arch branches can usually be

imaged: the left carotid and left subclavian arteries are identified in

>90% of cases and the brachiocephalic (inniminate) artery in up to

90% (


Figure 11

). Just distal to the left subclavian artery is the level

of the ligamentum arteriosum, which is a common site of atheroscle-

rosis, and a shelf or indentation (a ductus diverticulum) is sometimes

imaged in this region.

The descending thoracic aorta is often incompletely imaged by

TTE. A cross-sectional view of the descending thoracic aorta may

be seen in the parasternal long-axis view, as it passes posteriorly to

the left atrium near the atrioventricular groove. It can also be seen

in short axis in the apical four-chamber view. By rotating the trans-

ducer 90



, a long-axis view of the midportion of the descending



thoracic aorta may be obtained. A portion of the descending thoracic

aorta can also be imaged from a suprasternal view. In patients with

left pleural effusion, scanning from the back may also provide satis-

factory views of the descending thoracic aorta. However, the distal

descending thoracic aorta frequently cannot be imaged clearly

because of reduced resolution in the far field. Moreover, physical

characteristics of some patients exceed the limit of ultrasound pene-

tration.


The normal descending thoracic aorta is smaller than both the

aortic root and ascending aorta. As it descends, its diameter progres-

sively narrows from 2.5 to 2.0 cm. Larger dimensions are reported in

patients with hypertension, aortic valve disease, and coronary athero-

sclerosis.

46

The aorta is consistently about 2 mm smaller in female



than it is in male subjects.

47

A substantial portion of the upper abdominal aorta can be easily



imaged in subcostal views, to the left of the inferior vena cava. This

should be routinely performed as a part of a 2D echocardiographic

study.

16

Often the proximal celiac axis and the superior mesenteric



artery can also be imaged. When present, aneurysmal dilatation,

external compression, intra-aortic thrombi, protruding atheromas,

and dissection flaps can be imaged, and flow patterns in the abdom-

inal aorta can be assessed. The infrarenal abdominal aorta is best

imaged as part of an abdominal ultrasound examination by use of a

linear array probe.

In summary, to reliably evaluate patients with suspected aortic dis-

ease, the entire thoracic aorta must be imaged well. This is possible in

some, but not all, patients on systematic TTE. TTE is particularly useful

Figure 12

Transesophageal echocardiographic deep transgas-

tric view, which illustrates the aortic root (Ao R), the entire

ascending aorta (AA), and the proximal arch (not labeled). The

left coronary artery is also imaged (black arrow).

Journal of the American Society of Echocardiography

Volume 28 Number 2

Goldstein et al 129


for evaluating the aortic root, and the ascending aorta and arch may

also be adequately visualized in patients with good acoustic windows.

TTE is less helpful for evaluating the descending thoracic aorta.

However, TTE is an excellent screening tool for detecting aneurysms

of the upper abdominal aorta.

C. TEE


TEE, introduced clinically in the late 1980s, has had a major impact on

the evaluation of numerous diseases involving the aorta. TEE has two

main advantages over TTE. First, superior image quality can be

obtained from the use of higher frequency transducers than are

possible with TTE. Second, because of the close proximity of the

esophagus to the thoracic aorta, TEE provides high-quality imaging

of nearly all of the ascending and descending thoracic aorta.

48-50


TEE incorporates all the functionality of TTE, including 3D imaging,

which can reliably interrogate cardiovascular anatomy, function,

hemodynamics, and blood flow. The current multiplane TEE

transducer consists of a single array of crystals that can be rotated

electronically or mechanically around the long axis of the

ultrasound beam in an arc of 180



. With rotation of the transducer



array, multiplane TEE produces a continuum of transverse and

longitudinal image planes.

1. Imaging of the Aorta.

As mentioned, the anatomic proximity of

the thoracic aorta and the esophagus allows superb visualization of

the aorta using TEE. The multiplane transesophageal echocardio-

graphic examination of the aorta is conducted as follows

51

: with the



tip of the transesophageal echocardiographic probe in the esophagus,

the ascending aorta is best visualized from a 100



to 140




view: the

image is analogous to the transthoracic echocardiographic parasternal

long-axis view (but ‘‘flipped’’ upside down if the transesophageal

echocardiographic probe ‘‘bang’’ is at the top). This view can be opti-

mized by carefully rotating the transducer between 100



and 140




.

Short-axis views of the aortic root and ascending aorta can be



obtained from the 45



to 60





angle, usually with an anteflexed probe.

From the midesophagus at 0



, the probe needs to be rotated posteri-



orly to obtain short-axis images of the descending thoracic aorta.

Figure 13

IVUS documentation of an IMH evolving to full dissection on (left) with corresponding contrast aortogram showing only

luminal compression (right).

Figure 14

IVUS evaluation of an aortic dissection extending across the level of the left renal artery (left frame, arrow); the IVUS in the

true lumen identifies the renal artery ostium and the reentry point (right frame, arrow) at the orifice level. FL, False lumen; TL, true

lumen.


130 Goldstein et al

Journal of the American Society of Echocardiography

February 2015


While keeping the thoracic aorta in view, the probe can be withdrawn

to image upper thoracic levels of the descending aorta or advanced to

sequentially image the lower thoracic and upper abdominal aorta.

With the transducer array at 90



, a longitudinal view of the aorta



can be obtained.

By advancing the probe into the stomach, the proximal portion of

the abdominal aorta and the celiac trunk can be seen. The mid and

distal abdominal aorta are usually not seen because of difficulty main-

taining good contact with the mucosa of the stomach. To obtain

images of the arch, the transesophageal echocardiographic probe

needs to be facing posteriorly and withdrawn from the midesopha-

gus. With the transducer array at 90



, a short-axis view of the trans-



verse arch can be obtained. It is usually possible to visualize the

takeoff of the left subclavian artery, but the left common carotid

and brachiocephalic arteries can be difficult or impossible to image

and usually require careful clockwise rotation of the probe. A portion

of the distal ascending aorta and proximal aortic arch may not be

visible because of interposition of the trachea. This ‘‘blind spot’’ can

be partially resolved with longitudinal views. An additional view,

the deep transgastric view, can sometimes image the entire ascending

aorta and often the proximal arch (

Figure 12

).

D. Three-Dimensional Echocardiography



Real-time 3D TEE, a relatively new technology, appears to offer some

advantages over 2D TEE in a growing number of clinical applica-

tions.

52-56


However, as of this writing, there is limited information

regarding the clinical application of this novel technology to the

thoracic aorta.

57

Moreover, 3D TEE has some limitations. Like 2D TEE, it often fails



to adequately visualize the distal ascending aorta and the aortic arch

and its branches, because of interposition of the trachea. In addition,

spatial imaging of the thoracic aorta is limited because of the 90



im-



age sector, which is too narrow to include long segments of the

thoracic aorta and therefore limits topographic orientation. In sum-

mary, recent advances in 3D TEE provide an opportunity to recon-

sider the role of TEE for diagnosing and monitoring patients with

aortic diseases. Future experience will be required to verify its benefits

and establish its value relative to CT and MRI.

E. Intravascular Ultrasound (IVUS)

IVUS is performed by introducing a miniature, high-frequency

(10–30 MHz) ultrasound transducer mounted on the tip of a

disposable catheter, through a large arterial (usually femoral)

sheath, and advanced over conventional guidewires using fluoro-

scopic guidance. Less commonly, the IVUS imaging catheter can

be inserted into the femoral vein, navigated into the inferior

vena cava, and aimed at the adjacent aorta. IVUS produces an axial

view that is a 360



real-time image. Consecutive axial images can



be obtained during a ‘‘pullback’’ of the ultrasound catheter. This

procedure can be safely performed in a few minutes.

58

Because of its intraluminal position, IVUS permits visualization of



the aortic wall from the inside. This intraluminal perspective can pro-

vide information that supplements the other imaging modalities.

59-62

Using the pullback technique, luminal diameter, cross-sectional area,



and wall thickness can be measured. In addition to providing mea-

surements, IVUS also provides qualitative information on nearly all

aortic pathologies, including aortic aneurysms, aortic dissections,

atherosclerosis, penetrating ulcers, and traumatic lesions (

Figures 13

and 14


). Unlike TEE, IVUS can also determine the dissection

characteristics in the abdominal aorta.

1. Limitations.

The normal aorta appears on IVUS as a circular cross-

sectional image with an intact wall and a clear lumen. The ultrasound

catheter and the guidewire are seen within the lumen. In some in-

stances, it can be difficult to obtain complete cross-sectional images

of the aorta within a single frame of the image display at the arch

and locations where the aorta is significantly dilated, because of diffi-

culty maintaining the ultrasound catheter in a central and coaxial orien-

tation and because of the limited penetration with high-frequency

transducers. This limitation can be partially overcome by periodic reor-

ientation of the ultrasound catheters. There are also concerns with

IVUS measurements. Off-center measurements or those taken in

tortuous portions of the aorta (tangential measurements on a curve)

do not reflect a true centerline diameter, may provide an oblique slice,

and are less accurate than centerline computed tomographic measure-

ments.


63

Another major limitation of IVUS is that it lacks Doppler

capabilities (color Doppler can detect flow into small arteries, false

luminal flow, and endoleaks). Last, the high cost of the disposable trans-

ducers and invasive nature of the technique limit IVUS for most clinical

applications other than guidance of endovascular procedures.

F. CT

Multidetector computed tomographic scanners (



$64 detector rows)

are the currently preferred technology for aortic imaging. Computed

tomographic aortography (CTA) remains one of the most frequently

Figure 15

Volume-rendered image from an electrocardiograph-

ically gated thoracic computed tomographic aortogram in the

presurgical study of a patient with ascending aortic aneurysm.

Note the excellent quality of both the aortic and coronary ves-

sels, with calcified atheromatous plaques of the coronary ar-

teries.


Journal of the American Society of Echocardiography

Volume 28 Number 2

Goldstein et al 131


used imaging techniques for diagnosis and follow-up of aortic condi-

tions in acute as well as chronic presentations. This popularity reflects

its widespread availability, accuracy, and applicability, even for critically


Yüklə 9,02 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin