show device

La pared aórtica, como material elástico, se deforma al ser sometida a una tensión (fuerza por unidad de área) en cualquier dirección (radial, circunferencial o longitudinal). La relación entre la fuerza por unidad de área (tensión, σ) y la deformación relativa del material (strain, ε) permite definir el módulo de Young o módulo elástico del material (E= σ/ε). La relación tensión/deformación de la pared aórtica, como sucede en la mayoría de los materiales biológicos, no es lineal. Por ello, sus propiedades elásticas se definen con el llamado módulo de Young incremental (Einc), definido por la pendiente local en la curva tensión-deformación. A mayor tensión

en población con válvula aórtica bicúspide mediante resonancia magnética 4D PC

1. INTRODUCCIÓN

41

elasticidad de la pared aórtica puede realizarse ex-vivo, en condiciones no fisiológicas, mediante pruebas mecánicas sobre muestras de tejido extraídas en cirugía (105,106). Para medir esta rigidez arterial in-vivo se han propuesto distintos marcadores, que pueden obtenerse de forma no invasiva utilizando técnicas de imagen. Entre ellos destacan la compliancia, la distensibilidad y la velocidad de la onda de pulso (VOP, pulse wave velocity en inglés) (101). La distensibilidad aórtica (DA) es el parámetro más utilizado en la cuantificación de la biomecánica aórtica (47,94,107). La VOP, y en particular la VOP carótido-femoral, se considera el gold-standard en la medida no invasiva de la rigidez, dada su precisión, reproducibilidad y poder predictivo de eventos cardiovasculares (101,103,108).

La compliancia y la distensibilidad son marcadores de elasticidad local y su medida se basa en los cambios en el tamaño (diámetro o área) y en la presión a un determinado nivel del vaso. La compliancia arterial se define como el cambio absoluto que se produce en el área o el diámetro del vaso para un determinado incremento de presión a un determinado nivel del vaso a lo largo del ciclo cardíaco (Figura 8 a), mientras que la distensibilidad mide el cambio relativo (103). Al aumentar la rigidez, la aorta pierde capacidad de distenderse y contraerse en respuesta a los cambios de volumen y presión (Figura 8 b), reduciendo la variación del área a lo largo del ciclo cardíaco (Figura 8 c). Por tanto, el aumento de la rigidez aórtica se traduce en una reducción de la compliancia y la distensibilidad.

en población con válvula aórtica bicúspide mediante resonancia magnética 4D PC

1. INTRODUCCIÓN

42

Figura 8. La aorta sana se distiende durante la sístole y se contrae en diástole para acomodar el volumen eyectado por el ventrículo izquierdo y conducir la sangre oxigenada al sistema periférico. (A) este proceso conlleva un cambio de área que, junto con la presión, define la distensibilidad. (B) La aorta rígida pierde la capacidad de distenderse y contraerse y (B) pierde distensibilidad, ya que los cambios en el área son menores. Adaptado de Redheuil et al.

(109).

La VOP es, por su parte, el único marcador regional de elasticidad, que evalúa la velocidad con que se propaga la onda de presión a lo largo de la arteria. A mayor rigidez, mayor es la VOP. Asumiendo un tamaño del vaso (radio r) y espesor de pared (h) constantes, la ecuación de Moens-Korteweg permite definir la VOP como:

𝑉𝑂𝑃 = √𝐸𝑖𝑛𝑐 · ℎ 2𝑟𝜌

donde ρ es la densidad de la sangre. Las VOP se expresa típicamente en centímetros/segundo o metros/segundo.

El cálculo de la VOP puede realizarse dividiendo la distancia entre dos puntos del árbol arterial por el tiempo de tránsito de la onda de pulso (Figura 9). Generalmente, la medida del tiempo de tránsito se realiza tomando como referencia el tramo ascendente inicial de la onda de pulso, para evitar la presencia de ondas reflejadas. La ecuación de Bramwell-Hill permite obtener un índice de rigidez local a partir de la VOP, posibilitando su comparación con la DA (110).

en población con válvula aórtica bicúspide mediante resonancia magnética 4D PC

1. INTRODUCCIÓN

43

Figura 9. Cálculo de la velocidad de la onda de pulso (VOP) carótido-femoral y derivación de la DA a partir de la misma. Imagen adaptada de Laurent et al. (103)

La tonometría y la ecocardiografía se han utilizado ampliamente para la medida de la VOP carótido-femoral y de la DA, respectivamente. Cada técnica está sujeta a distintas limitaciones metodológicas (101). En el cálculo de la VOP carótido-femoral, por ejemplo, la distancia carótido-femoral se estima generalmente como la distancia entre los transductores de presión medida directamente sobre el paciente (111). Además, las estimaciones limitan la precisión de los marcadores, dado que desprecian el fenómeno de amplificación de la onda de pulso. Esta limitación está presente al considerar la VOP carótido-femoral como un estimador de la VOP de toda la aorta torácica o la presión braquial en lugar de la presión aórtica local en el cálculo de la DA (101,103). La ecocardiografía Doppler ha mostrado, además, una buena correlación con la tonometría en el cálculo de la VOP (112).

Distintos estudios han evaluado la biomecánica en VAB mediante estas técnicas (47,113–116). Estos estudios han reportado una menor DA en la raíz aórtica y la AoAsc proximal de pacientes VAB comparados con controles VAT (47,113), que se relaciona con el diámetro aórtico (114). Por su parte, se han reportado valores similares de VOP carótido-femoral en VAB no dilatados y controles, pero mayores en los VAB dilatados (115,116).

Como se ha explicado anteriomente, la pared aórtica y sus propiedades biomecánicas pueden verse afectadas por la respuesta endotelial a las fuerzas hemodinámicas que continuamente actúan sobre ella. En la VAB, las alteraciones en estas fuerzas

en población con válvula aórtica bicúspide mediante resonancia magnética 4D PC

1. INTRODUCCIÓN

44

hemodinámicas pueden contribuir a la dilatación aórtica. Por ello, como veremos a continuación, su evaluación es de gran relevancia.