How to evaluate Functional MR. Why differences US vs EU?
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How to evaluate Functional MR. Why differences US vs EU? Video & Slide with Rapporteur Pedro Marcos-Alberca during the Congress "Cardiology in Practice". Speaker Pedro Marcos-Alberca Data Intervento 20/09/2019 Full keynote (video & audio) @ https://bit.ly/2mnF4Ze. English.
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- 1. EU vs. USA Pedro Marcos-Alberca, MD, PhD, FESC Senior Cardiac Imaging & Outpatient Clinic GP Cardiovascular Consultant Cardiology Dpt. Hospital Clínico San Carlos. UCM. Madrid @Kleb_Diagnosis pedro.marcosalberca@salud.madrid.org CARDIOLOGY IN PRACTICE SEPTEMBER, 2019
- 2. At inclusion, significant functional (HFrEF-related) MR was defined differently in COAPT (US) than MITRA-FR (EU) MITRA-FR COAPT Supplementary material N Engl J Med 2018;379:24
- 3. MITRA-FR COAPT Recommendations for the echocardiographic assessment of native valvular regurgitation: European Association of Cardiovascular Imaging Eur J Echocardiogr 2010; 11: 307-32. (update 2013) Recommendations for evaluation of the severity of native valvular regurgitation with two- dimensional and Doppler echocardiography: American Society of Echocardiography J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017). N Engl J Med 2018;379:24
- 4. EACVI recommends a stepwise grading: 1st: Vena contracta width Mild vs. Moderate/Severe 2nd: Quantification (PISA over Dopp.Vol.M) ERO and Reg.Vol. 3rd : Others (PV flow, CW jet,…) “Add on” in limit cases Semiquantitative Quantitative Qualitative • Colour Flow Area MR • Flow Convergence (PISA) • Mitral/Aortic TVI ratio >1,4 • Vena contracta width • Doppler volumetric method • PV Systolic reversal • Continuous wave Doppler of MR jet EACVI. Eur J Echocardiogr 2010; 11: 307-32. (update 2013)
- 5. Severe MR: VC width ≥7 mm. + ERO ≥40 mm2 / Reg.Vol. ≥60 mL. EACVI states: “In functional ischaemic MR, an EROA ≥20 mm2 or an RVol ≥30 mL identifies an increased risk of cardiovascular events” EACVI. Eur J Echocardiogr 2010; 11: 307-32. (update 2013)
- 6. Sarano et al. (2001) in a Case/Control retrospective study, identify “significant” MR as a strong independent predictor of mortality in low EF (<40%) postMI …but not the only one (i.e. EF, NYHA class,…)
- 7. Rossi et al. (2011): a retrospective review of mortality or HF hospitalization in ischemic and non ischemic HFrEF (<40%) For 1st time, (see methods) “FMR was (clearly) defined as severe when RV >30 ml or ERO >0.2 cm2 or VC width >0.4 cm”
- 8. Qualitative and Semiquantitative Quantitive Color Doppler PW and CW Doppler Color/PW/CW Doppler • Colour Flow Area MR • Mitral inflow velocity • Flow Convergence (PISA) • Vena contracta width • PV Systolic reversal • Systolic Volume Method (2D and 3D) • Flow Convergence Radius (PISA) • Continuous wave Doppler of MR jet • [Cardiac MRI; systolic volume method] • [Area vena contracta (3D)] ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017).
- 9. ASEcho proposes a “traffic light” decision tree: 1st: Check a set of 2D and Color Doppler semiquantitive criteria to classify MR as CLEARLY mild vs CLEARLY severe ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017). ≥4 Criteria Definitely mild GRADE 1 ≥4 Criteria Definitely Severe GRADE 4
- 10. 2nd. In other scenario (as “more than mild”, “nearly severe”, “at least moderate”) quantification is mandatory Calculate: ERO, Reg. Vol. and Regurgitant Fraction ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017). GRADE 1 GRADE 4GRADE 2 GRADE 3 Preference of Convergence flow (PISA) method or Systolic Volume Doppler method is not specified Advantages and pitfalls of both enumerated, but free choice
- 11. 3rd. For functional MR grading, consider: Flow state may foment discrepant ERO, Reg.Vol and Reg.Fracc. Interpret cautiously Regurgitant orifice dynamic, frequently semilunar or elliptical Underestimation w/ PISA; ERO ≥0.3 cm2 likely correspond to severe FMR (consensus) TEE?MRI? Secondary MR is notoriously dynamic. stable conditions of pre and afterload, heart rhythm & rate ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017).
- 12. In COAPT: EROA 0.41±0.15 cm2 ≈ Reg. Vol. at least 45-60 mL* Total Stroke Volume reported ≈ 60 mL So, a forward stroke volume of 0-15 mL is possible? COAPT investigators answer: Forward Stroke Volume calculated from 2D (Simpson`s rule) is significantly different of forward stroke volume obtained with PW Doppler at LVOT (59 mL in COAPT; not published) Conclusion: Inconsistencies in COAPT data highlight difficulty of quantifying severity in functional MR Crestanello JA, Jae K Oh et al. Letter @N Engl J Med 2019
- 13. 3rd. For functional MR grading, consider: Flow state may foment discrepant ERO, Reg.Vol and Reg.Fracc. Interpret cautiously Regurgitant orifice dynamic, frequently semilunar or elliptical Underestimation w/ PISA; ERO ≥0.3 cm2 likely correspond to severe FMR (consensus) TEE?MRI? Secondary MR is notoriously dynamic. stable conditions of pre and afterload, heart rhythm & rate ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017).
- 14. Reg. flow and EROA vary throughout systole depending underlying mechanism: organic vs. functional; Functional MR in DCM: constant decrease in EROA with an increase during left ventricular relaxation; strongly reliant on LV remodelling (LVEDV and LVESV); Assuming constant EROA w/PISA would overestimate MR severity in per patient basis DCM w/ low EF + Very dilated LV + Large mitral annulus Sys Dias DCM w/ low EF + midly dilated LV + near normal mitral annulus Sys Dias EROA (PISA) EROA (PISA) Ehud Schwammenthal et al, Circulation 1994
- 15. 3rd. For functional MR grading, consider: Flow state may foment discrepant ERO, Reg.Vol and Reg.Fracc. Interpret cautiously Regurgitant orifice dynamic, frequently semilunar or elliptical Underestimation w/ PISA; ERO ≥0.3 cm2 likely correspond to severe FMR (consensus) TEE?MRI? Secondary MR is notoriously dynamic. stable conditions of pre and afterload, heart rhythm & rate ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017).
- 16. Regurgitant flow, forward flow, resistance to LV ejection, LVEDV and atrial pressure have a complex interrelation for any given EROA, HR, BP and CO. Example: ↑Ao. Pressure increases Regurgitant flow, decreases Forward flow, maintaining constant Total flow and elevates atrial pressure Ao.Pr. Total Flow Regurg. Flow Forward Flow LA.Pr. Braunwald E et al. Circulation. 1957
- 17. Regarding “0.2 to 0,3 cm2” issue, ASECho states: “Worse” prognosis don´t define “severity”, because… any MR degree in HFrEF, even mild, worsen the prognosis, and… irreversible LV remodelling or myocardial scarring in HFrEF also impel a “worse” prognosis ASEcho: J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 777-802 (update 2017). Even more, surgical mitral repair of moderate (0.2 to 0.4 cm2) ischemic MR didn`t work (CTSN Trial. N Engl J Med, 2016 )
- 18. JACC Cardiovasc Imag, 2014
Editor's Notes
- The issue: One concept (severity), but two definitions encompassing a specific population: advanced heart failure with depressed ejection fraction and mitral regurgitation. In both cases, Echo were centrally evaluated in pre-inclusion and the RCT: MITRA FR Hopital Bichat and COAPT in New York. MITRA FR clearly states quantification; however, COAPT don’t did it in the Protocol.
- En ambos RCT los Ecos preinclusión y durante el estudio fueron EVALUADOS (no realizados; ECO es operador dependiente, les recuerdo) por un CORELAB centralizado. Ambos CORELAB se remiten como metodología seguida para la cuantificación las de sus respectivas Sociedades Científicas.
- En ambos documentos, americano y europeo, se revisan de modo pomenorizado los métodos aceptados para clasificar la gravedad de la insuficiencia mitral.
- Es interesante notar que la EACVI NO define en la IM funcional que un ORE mayor o igual de 20 mm2 y RegVol mayor o igual de 30 mL defina una IM de grado severo, exclusivamente que en el caso de DSVI isquémica IDENTIFICA un subgrupo con un riesgo aumentado de eventos graves. “Sensu estricto”, estos paciente tienen una IM MODERADA, incluso MODERADA no grave. Otros ponentes harán ENFASIS en esta diferencia en la inclusión de pacientes entre el COAPT y el MITRA-FR.
- Y aquí merece la pena hacer un inciso. ¿De dónde vienes esa apostilla que confunde SEVERIDAD (hemodinámica) con SEVERIDAD epidemiológica? Una revisión de la literatura permite identificar su origen en 2 principales trabajos. Sarano, 2001, Circulation de gran éxito que acumula a día de hoy mas de 900 citas. En la metodología se citan como métodos de cuantificación la denominada Volumetría Doppler y el PISA Note como la estadística varía entre ORE y Reg Vol. Evaluados por separado. Pero es evidente que se comportan diferente. ORE > 20 mm2 30% mortalidad CV a 5 años vs RegVol >30 47% mortalidad a 5 años. ES ATREVIDO considerarlos EQUIVALENTES. Cabe destacar que, siendo la premisa válida, concluir que en la MR funcional un ORE superior a 20 mL o un VolReg superior a 30 mL define una IM SEVERA (hemodinámicamente hablando) es un ejemplo de argumento falaz del tipo GENERALIZACION APRESURADA, que podría ser, pero está construido a partir de una ASOCIACION TRANSVERSA (Sarano) y admitida como válida a partir de un ANALISIS RETROSPECTIVO que incluía como VÁLIDO estos valores en su metodología. La conclusión estaba ya en la aceptación de que esos valores eran UNIVOCOS.
- Similarmente al estudio de SARANO, la premisa resulta verdadera: la IM con parámetros por encima del valor definido contribuyen a un mayor RIESGO de eventos. Nótese la diferencia el Hazard Ratio: son poblaciones DIFERENTES (incluye no isquémmicos y eventos DIFERENTES (MORTALIDAD y HOSPITALIZACION). FIJENSE EN LAS DIFERENCIAS EN LOS INTERVALOS DE CONFIANZA Además, la definición se presta a confusión: igualamos ORE, Vol Regurgtiante y Vena Contracta (NOVEDAD) cuando en el análisis de SARANO vimos que el ORE y Vol Regurgitante impactan de MODO diferente y la VENA CONTRACTA no está considerada para seleccionar a los pacientes. Y a los pocos meses, el concepto se incluye en las recomendaciones de la EACVI en las que se fundamenta el protocolo del estudio MITRA-FR. Y es que esta evolución en el establecimiento de valores corte en el diagnóstico por la imagen, procedente de estudios retrospectivos es muy común. Y obedece a la necesidad de la mente humana de CLASIFICAR Y ORDENAR todos y cada uno de los fenómenos que percibe en el entorno que le rodea. Este ETIQUETADO o TAGGING es la base de la TAXONOMIA o CLASIFICACION ORDENADA y el punto de partida de un ALGORITMO LOGICO, es decir, conjunto de instrucciones o reglas definidas y no-ambiguas, ordenadas y finitas que permite, típicamente, solucionar un problema. Ocurre que A ESTA DEFINICION ESTÁ BASADA EN UN CRITERIO (SARANO) QUE ADOLECE DE UNA BASE BAYESIANA, sino que surge de una aproximación basada en Odds Ratios de una población (DSVI postIAM) con numerosas variables que actúan como COFACTORES: edad, FEVI, clase NYHA, FA, etc, etc., y quizás una más (considerando los años transcurridos) EL TRATAMIENTO MEDICO OPTIMO. En imagen CARDIOVASCULAR, hay una carencia signifcativa de análisis PROSPECTIVOS, y, por definición, los grupos aleatorizados y randomizados son INPRACTICABLES.
- Las Recomendaciones americanas describen un conjunto de métodos similares a las Europeas. La excepción es la inclusión de la Eco 3D en las metodologías semicuantitativas, pero con numerosas reservas por la novedad de la técnica aunque reconociendo su rápida asimilación y progresivo perfeccionamiento. Del mismo modo, incluye ya la CardioRM como un método cuantitativo preciso si se reúnen las condiciones adecuadas (Ritmo, tolerancia, meticulosidad,)
- Viendo este primer PASO, y al igual que en la EACVI, LA CUANTIFICACION puede no ser mandatoria, y por tanto no comunicada en los reportes, cuando la IM es CLARAMENTE SEVERA por reunir criterios SEMICUANTITATIVOS.
- La ASECHO anima a realizar una CUANTIFICACION meticulosa en pacientes que no presentan ni IM leve ni IM severa. Debemos evitar en nuestros informes la incertidumbre que genera al clínico término como “más que leve”, “al borde de la severidad” o “al menos moderada” y ser más asertivo en las conclusiones. Así mismo, anima a ir más allá del EROA y reportar el volumen regurgitante y, lo que es más importante, la Fracción Regurgitante, como luego explicaremos. En cuanto a las metodologías de cuantificación, no indica una preferencia por una u otra técnica (PISA versus Volúmenes Doppler), y enumerando sus ventajas e inconvenientes lo deja a la elección del ecocardiólogo. Eso sí, recomienda encarecidamente que estos estudios sean realizados por ECOCARDIOLOGOS EXPERIMENTADOS. Y es que un paciente valvular de estas características no es el más adecuado para una agenda de rutina encargada a un Técnico o a un especialista en formación.
- En el caso concreto de la IM funcional, la ASE enumera unas CONSIDERACIONES FINALES que deben ser tenidas en cuenta: Los parámetros pueden ser discrepantes, especialmente en estados de bajo gasto, en los que la fracción regurgitante puede ser anormalmente ALTA para el EROA calculado, surgiendo la necesidad de normalizar el Vol Regurgitante al VTDVI para conocer la fracción atribuible de la IM al remodelado de VI. El defecto de cierre en la IM funcional es a lo largo de toda la línea de coaptación de la mitral, de modo que la asunción circular del PISA no aplica pues el área de la elipse es tanto mayor a la circunferencia conforme más lo es la excentricidad de esa elipse. Una IM de comisura a comisura será severa y el PISA no puede decir lo contrario. Debido a esa relación entre el radio de la circunferencia y los ejes de una elipse, un PISA de 0,3 cm2 de EROA corresponde con seguridad a un EROA elíptico de >0,4 cm2. Y por último la IM, y más la funcional, es evidentemente DINAMICA. El orificio no es constante y las relaciones entre Gasto Cardiaco, Flujo regurgitante por minuto, Presión Capilar pulmonar son complejas, y a su vez, dependen del valor de las Resistencias Sistémicas, el estado contráctil del miocardio e incluso de la frecuencia cardiaca.
- En el caso concreto de la IM funcional, la ASE enumera unas CONSIDERACIONES FINALES que deben ser tenidas en cuenta: Los parámetros pueden ser discrepantes, especialmente en estados de bajo gasto, en los que la fracción regurgitante puede ser anormalmente ALTA para el EROA calculado, surgiendo la necesidad de normalizar el Vol Regurgitante al VTDVI para conocer la fracción atribuible de la IM al remodelado de VI. El defecto de cierre en la IM funcional es a lo largo de toda la línea de coaptación de la mitral, de modo que la asunción circular del PISA no aplica pues el área de la elipse es tanto mayor a la circunferencia conforme más lo es la excentricidad de esa elipse. Una IM de comisura a comisura será severa y el PISA no puede decir lo contrario. Debido a esa relación entre el radio de la circunferencia y los ejes de una elipse, un PISA de 0,3 cm2 de EROA corresponde con seguridad a un EROA elíptico de >0,4 cm2. Y por último la IM, y más la funcional, es evidentemente DINAMICA. El orificio no es constante y las relaciones entre Gasto Cardiaco, Flujo regurgitante por minuto, Presión Capilar pulmonar son complejas, y a su vez, dependen del valor de las Resistencias Sistémicas, el estado contráctil del miocardio e incluso de la frecuencia cardiaca.
- The regurgitant orifice area consistently decreases from early to mid or late systole. Note that the rate of decrease in regurgitant orifice area increases from patient UP to patient DOWN, the latter having the least degree of left ventricular and annular dilation and dysfunction; consequently, there is virtually no regurgitant orifice area detectable during most of midsystole in DOWN. Note also that the rate of decrease in regurgitant orifice area during early systole appears to be related to the rate of increase in driving pressure (orifice velocity), In all patients the fall in driving pressure (orifice velocity) during left ventricular relaxation is associated with a reincrease in regurgitant orifice area. These findings suggest that driving pressure contributes to effective leaflet coaptation in patients with mitral regurgitation.
- En el caso concreto de la IM funcional, la ASE enumera unas CONSIDERACIONES FINALES que deben ser tenidas en cuenta: Los parámetros pueden ser discrepantes, especialmente en estados de bajo gasto, en los que la fracción regurgitante puede ser anormalmente ALTA para el EROA calculado, surgiendo la necesidad de normalizar el Vol Regurgitante al VTDVI para conocer la fracción atribuible de la IM al remodelado de VI. El defecto de cierre en la IM funcional es a lo largo de toda la línea de coaptación de la mitral, de modo que la asunción circular del PISA no aplica pues el área de la elipse es tanto mayor a la circunferencia conforme más lo es la excentricidad de esa elipse. Una IM de comisura a comisura será severa y el PISA no puede decir lo contrario. Debido a esa relación entre el radio de la circunferencia y los ejes de una elipse, un PISA de 0,3 cm2 de EROA corresponde con seguridad a un EROA elíptico de >0,4 cm2. Y por último la IM, y más la funcional, es evidentemente DINAMICA. El orificio no es constante y las relaciones entre Gasto Cardiaco, Flujo regurgitante por minuto, Presión Capilar pulmonar son complejas, y a su vez, dependen del valor de las Resistencias Sistémicas, el estado contráctil del miocardio e incluso de la frecuencia cardiaca.
- Estudios clásicos, como este de Braunwald de 1957, establecieron la complejidad de los efectos hemodinámicos en la insuficiencia mitral cuando se variaban de modo experimental las diferentes variables implicadas para cualquier valor dado de orificio regurgitante. Sirva de ejemplo el efecto de modificar la presión aórtica en el flujo regurgitante y en el gasto cardiac anterógrado o la presión arterial. Y otros muchos experimentos que realizó, como el efecto en el valor del volume telediastólico para diferentes valores de flujo regurgitante y flujo anterógrado, o de la magnitud de ascenso de la presión arterial para cada valor de flujo regurgitante en situaciones de bajo gasto cardiac anterógrado o un gasto cardiac normal.
- En relación con el problema del 0,2 cm2., la ASE es clara en su posicionamiento: no debe ser equiparado a severidad por estas 3 razones: “Worse” prognosis don´t define “severity”, because… …any MR degree in HFrEF, even mild, worsen the prognosis, and… …and irreversible LV remodelling or myocardial scarring in HFrEF also impel a “worse” prognosis En incluso más, en la reparación quirúrgica no ha funcionado, y duda lo haga en la percutánea, tal y como las diferencias entre MITRA-FR y COAPT nos muestran.
- Mis conclusions serán las ya expresadas unos años atrás por reconocidas autoridades en la ecocardiografía avanzada: SLIDE.
- Los dos ensayos clínicos realizados, MITRA FR y COAPT, han proporcionado un número ELEVADO de estudios ecocardiográficos (más de ) de paicentes con HFrEF e insuficiencia mitral functional, de todos los grados si consideramos no solo los paicentes incluidos, sino también los evaluados en la preinclusion (más de ) Al igual que sucedió con el studio STICH en cuanto al conocimiento del valor REAL de la cuantificación de la FEVI y el remodelado ventricular, la cooperación entrre estos dos grupos de investigadores ofrecerá un conocimiento exhaustivo del estado del arte en este complejo capítulo de la Imagen cardiaca y ayudará a definir el papel que DEBEN jugar otras técnicas de imagen (3D-TEE, CardioMOR y CardioTAC) e incluso a orientar a la Industria sobre el Desarrollo de Herramientas avanzadas de cuantificación automática o semiautomática de la IM functional. El primer paso, en este pasado ESC Congress, ya ha sido dado. (leer Tweet) MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION.