Dynamics of Mitral Complex Geometry and Functional Mitral
Regurgitation During Heart Failure Treatment- Real-time Three-dimensional Echocardiographic Study Nozomi Watanabe, MD, 1), Yasuo Ogasawara, PhD2), Yasuko Yamaura, MD1)
Katsunori Yamamoto, RDCS1), Nozomi Wada, MD1), Noriko Okahashi, MD1), Takahiro
Kawamoto, MD1), Eiji Toyota, MD1) and Kiyoshi Yoshida, MD, 1)
Department of Cardiology1)
Department of Medical Engineering and Systems of Cardiology2)
Kawasaki Medical School, Kurashiki, Japan
Objectives. To investigate the contributions of dynamic changes in the mitral valvegeometry with papillary muscle (PM) alignment, to the reduction of functional mitral
regurgitation (MR) after intensive treatment for heart failure.
Background. Although alteration in the mitral complex geometry has been speculated as amajor mechanism for the reduction in MR after heart failure treatment, it has been difficult torecognize the mechanistic changes of mitral apparatus because of their complex
morphology and anatomical position.
Methods. 2D/3D echocardiography was performed in 10 patients with decompensated heart
failure and functional MR before and after intensive therapy. We used novel software toanalyze the volumetric image recorded by real-time 3D echocardiography. Reconstructed
3D images show leaflets and annulus configuration with PM position. We measured
maximum tenting length (max-Tent-L), mean tenting length (mean-Tent-L) and tenting
volume (Tent-V), distances from anterior annulus to anterolateral PM (A-tethering length)
and posteromedial PM (P-tethering length), distance between two PM (intrapapillary
distance), and the angle made by anterolatel PM, anterior annulus and posteromedial PM(intrapapillary angle).
Results. MR reduced after the intensive treatment in all patients (p<0.0001). Leaflet tenting
decreased significantly after the therapy (max-Tent-L, 16.8±2.5 vs. 13.3±2.0mm, p=0.0002;
mean-Tent-L, 9.5±2.1 vs. 7.3±1.3mm, p=0.0013; Tent-V, 10.3±2.8 vs. 6.2±1.6ml, p=0.0002).
P-tethering length shortened (46.9±5.1 vs. 38.6±4.9mm, p=0.0004). Intrapapillary distance(25.8±5.6 vs. 17.2±4.0mm, p=0.0001) and Intrapapillary angle (32.0±7.3 vs. 23.8±7.5degree, p=0.0006) decreased after treatment.
Conclusions. Inward shift of PM after heart failure treatment resulted in the improvement ofmitral valve tenting, which caused the reduction of functional MR.

心不全治療に伴う僧帽弁輪,弁葉,乳頭筋位置の三次元形態変化と機能性僧帽弁逆流との関連；リアルタイム三次元心エコ－図を用いた定量解析
岡橋典子、渡邉望、山浦泰子、山本克紀、和田希美、川元隆弘、豊田英嗣、小笠原康夫、
吉田 清
川崎医科大学附属病院 循環器内科【背景】心不全患者では治療の前後で僧帽弁逆流量が大きく変化することが知られている。
機能性僧帽弁逆流の発生およびその変化には、僧帽弁機構の形態変化が関与していると考えられているが、従来の二次元(2D)心エコー図では、複雑な僧帽弁および弁輪の形態や乳頭筋を含めた僧帽弁機構の解剖学的位置関係を評価するのは困難であった。
【目的】新しく開発した三次元計測ソフトを用いて、経胸壁リアルタイム三次元(3D)心エコー図画像から僧帽弁,弁輪の形状及び乳頭筋の位置関係を定量解析し、心不全治療前後の機能性僧帽弁逆流の変化に伴う僧帽弁機構の形態変化を明らかにする。
【方法】機能性僧帽弁逆流を伴った心不全患者(MR ROA＞0.2cm2, NYHA III or IV)10 名に対し、2D およびリアルタイム 3D 心エコー図検査を行った(Philips, Sonos 7500)。三次元
画像解析ソフトを用いて弁輪,弁葉,乳頭筋の位置をトレースし、tenting length, tenting
volume, tethering length, intrapapillary distance, intrapapillary angle を計測し、心不全治療前後の変化を評価した。
【結果】心不全治療後に僧帽弁逆流は減少した(p＜0.0001)。Tenting の程度は、治療前と比較し、有意に減少(maximum tenting length, 16.8±2.5 vs. 13.3±2.0mm, p=0.0002;
Tenting volume, 10.3±2.8 vs. 6.2±1.6ml, p=0.0002). 後乳頭筋の tethering length,intrapapillary distance は有意に減少した。
【結論】心不全患者では、治療後に後乳頭筋の位置変化に伴い僧帽弁 tenting が減少し、機能性僧帽弁逆流が改善した。本システムを用いて乳頭筋を含めた僧帽弁機構の形態変化について三次元的に解析することができた。

質疑応答
Q1. 収縮中期のタイミングをどのように規定したのか？治療前後で同じタイミングだと確認できるのか？
Ans.僧帽弁の閉じた瞬間から離れるまでのフレームをカウントし、その真ん中を収縮中期とした。心不全患者は一般的に、心拍数が多いため、フレームレートが少なくなるので、この問題は 3 次元エコーのリミテーションと考えます。
Q2. 僧帽弁機構の形態変化の程度と MR の程度との関連はあるか？
Ans.現時点では、まだ、明確にお答えできませんが、左室の形態変化が、乳頭筋の位置異常を起こし、これが、僧帽弁の形態異常につながるというメカニズムを考えると、これらの間には、関連があると思われる。現在、左室形態変化を含め、解析中です。