ruolo dell’ecocardiografia nella selezione dei pazienti da … · 2014-03-05 · lp badano et al...

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Introduzione

Nonostante la disponibilità di farmaci mol-to efficaci come i betabloccanti, gli inibito-ri dell’enzima di conversione dell’angio-tensina (ACE-inibitori) e lo spironolattone,la morbilità e la mortalità dei pazienti affet-ti da scompenso cardiaco rimangono eleva-te1. Recentemente, la terapia di resincroniz-zazione cardiaca (TRC) si è dimostrata ef-ficace nel migliorare la capacità funzionalee ridurre la mortalità nei pazienti con scom-penso cardiaco refrattario in classe NYHAIII-IV, marcata disfunzione sistolica delventricolo sinistro (VS) (frazione di eiezio-ne ≤ 35% e diametro diastolico > 30mm/m2) e durata del QRS > 120 ms all’e-lettrocardiogramma (ECG) di superficie2.

Nella selezione dei pazienti da sottopor-re a TRC la durata del QRS viene utilizza-ta basandosi sul presupposto che essa ri-flette la presenza di dissincronia ventricola-re3. Tuttavia, diversi studi hanno dimostra-to che tale approccio è poco efficiente poi-ché circa il 30-40% dei pazienti selezionatisulla base della presenza del QRS “largo”non trae giovamento dalla TRC4-7 (Figura1). Altri studi, inoltre, hanno evidenziatoche la durata del QRS non è in grado di di-scriminare i pazienti che rispondono e che

non rispondono alla TRC8. La conclusioneche emerge da queste osservazioni è che ladurata del QRS non è un indice affidabile didissincronia ventricolare meccanica9-12.

Appare invece evidente dalla letteraturaaccumulatasi negli ultimi anni che la valuta-zione ecocardiografica della dissincroniaventricolare può predire il miglioramentodella funzione e l’inversione del rimodella-mento del VS ottenibili con la TRC13. Tutta-via, nonostante i numerosi lavori pubblicati,non vi è ancora consenso su quale sia l’ap-proccio ecocardiografico più corretto e il mi-gliore parametro da utilizzare nella praticaclinica per selezionare i pazienti con scom-penso cardiaco da sottoporre a TRC. Ciò siriflette nelle attuali linee guida sul tratta-mento dello scompenso cardiaco che noncontemplano l’uso delle metodiche ultraso-nore per porre l’indicazione a tale terapia14.

Scopo di questa rassegna è fare il puntosul ruolo attuale dell’ecocardiografia nellaselezione dei pazienti da sottoporre a TRC.In particolare, ci proponiamo sia di analiz-zare criticamente i vari metodi ecocardio-grafici oggi disponibili per lo studio dei di-versi tipi di dissincronia cardiaca (atrioven-tricolare [AV], interventricolare e intraven-tricolare)15 sia di valutare se esistono evi-denze sufficienti per proporre l’ecocardio-

Key words:Cardiacresynchronizationtherapy;Doppler tissue imaging;Echocardiography;Heart failure;Pacemaker;Three-dimensionalechocardiography.

© 2006 CEPI Srl

Ricevuto il 21 febbraio2006; nuova stesura il 6giugno 2006; accettatol’11 luglio 2006.

Per la corrispondenza:

Dr. Luigi P. Badano

Laboratoriodi EcocardiografiaDipartimento diScienze CardiopolmonariAziendaOspedaliero-UniversitariaPiazzale S. Mariadella Misericordia, 1533100 UdineE-mail: [email protected]

Ruolo dell’ecocardiografia nella selezionedei pazienti da candidare alla terapiadi resincronizzazione ventricolareLuigi P. Badano1, Mara Baldassi1, Stefano Ghio2, Donato Mele3, Fausto Rigo4,Paolo Trambaiolo5, Paolo M. Fioretti1

1Dipartimento di Scienze Cardiopolmonari, Azienda Ospedaliero-Universitaria, Udine, 2Divisione di Cardiologia,IRCCS Policlinico San Matteo, Pavia, 3U.O. di Cardiologia, Azienda Ospedaliera-Universitaria, Ferrara,4Dipartimento di Cardiologia, Ospedale Umberto I, Mestre (VE), 5U.O.C. di Cardiologia, Ospedale Sandro Pertini, Roma

Patients with heart failure, marked systolic dysfunction and dyssynchronous myocardial contractionare at increased risk for exacerbated pump failure and arrhythmias, and suffer higher mortalityrates. In these patients, cardiac resynchronization therapy (CRT), achieved by a biventricular pac-ing, can lead to clinical improvement, reverse left ventricular remodeling and prolonged survival, al-though a substantial subset of non-responders has been reported. The electrocardiographic QRSwidth does not predict long-term CRT benefit, while direct measures of mechanical dyssynchrony ob-tained by various ultrasound techniques have been shown to have a better predictive value. However,currently there is no consensus on the optimal ultrasound technique to use for assessing mechanicaldyssynchrony and select candidates for CRT. In this review, the clinical role of both conventional andnew ultrasound techniques applied to the study of cardiac dyssynchrony will be discussed, focusingon patient selection for CRT.

(G Ital Cardiol 2006; 7 (11): 724-738)

grafia come approccio alternativo all’ECG nell’indica-zione alla TRC. Se l’ecocardiografia diventasse la me-todica di riferimento per l’indicazione alla TRC ci sa-rebbero due importanti conseguenze cliniche e di eco-nomia sanitaria, i pazienti con QRS “ampio”, ma senzaevidenza ecocardiografica di dissincronia cardiaca po-trebbero evitare l’impianto con conseguente riduzionedei costi e mancata esposizione di questi pazienti ai ri-schi relativi all’impianto; d’altro canto, pazienti condissincronia cardiaca e scompenso, ma con QRS “stret-to”, che oggi sono esclusi dal trattamento con TRC, po-trebbero beneficiare di tale terapia.

Dissincronia atrioventricolare

All’inizio degli anni ’90 la dissincronia AV è stata l’og-getto dei primi tentativi di resincronizzazione cardiacacon pacemaker bicamerali in pazienti con cardiomiopa-tia dilatativa e blocco AV di I grado16,17. La manifesta-zione più evidente della dissincronia AV è l’insufficien-za diastolica mitralica (e tricuspidale) che interferiscecon il riempimento ventricolare, riducendone la durata,e di conseguenza riduce anche la gittata sistolica. Il ri-scontro di questa alterazione comporta che in tutti i pa-zienti sottoposti a impianto di dispositivi atrio-biventri-colari l’intervallo AV venga ottimizzato. Abitualmentel’intervallo AV ottimale è un intervallo breve; tuttavia,sono possibili casi in cui può essere più lungo (ad esem-pio, se coesiste un ritardo di conduzione interatriale).L’ottimizzazione dell’intervallo AV viene in genere gui-data dal Doppler pulsato del flusso transmitralico18,19.

Dissincronia interventricolare

La dissincronia interventricolare è la risultante di un ri-tardo di attivazione del VS rispetto al ventricolo destro

(VD). La conseguenza meccanica è che viene invertitala normale sequenza di chiusura delle valvole semilu-nari e AV dei due ventricoli; tale sequenza, in condizio-ni fisiologiche, è caratterizzata da eventi più precoci alivello del VS rispetto al VD20,21.

La dissincronia interventricolare può essere agevol-mente documentata con ecocardiografia Doppler con-venzionale registrando i tracciati spettrali dell’eiezioneaortica e polmonare e misurando la durata del periodopre-eiettivo di entrambi i ventricoli (Qa e Qp). Il perio-do pre-eiettivo viene definito come l’intervallo com-preso tra l’inizio dell’onda Q dell’ECG e l’inizio delflusso eiettivo attraverso le due valvole semilunari. Ladifferenza tra questi due tempi (Qa - Qp) determina ilritardo meccanico interventricolare, essa sarà tantomaggiore quanto più i due ventricoli sono desincroniz-zati (Figura 2). Un ritardo meccanico > 40 ms è statoconsiderato il valore soglia per la diagnosi di dissincro-

LP Badano et al - Ecocardiografia e resincronizzazione cardiaca

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Figura 1. Incidenza dei non responder alla terapia di resincronizzazione cardiaca (TRC). La linea tratteggiata rappresenta l’incidenza media ricalco-lata dai dati riportati nei vari studi.

Figura 2. Misura del ritardo interventricolare con il Doppler conven-zionale (tempo pre-eiettivo aortico - tempo pre-eiettivo polmonare = 166ms - 114 ms = 52 ms).

nia interventricolare3,22,23. Tuttavia, uno studio di Bor-dachar et al.24 ha evidenziato che la dissincronia inter-ventricolare valutata come sopra descritto prima del-l’impianto non era correlata al miglioramento emodi-namico dopo TRC. Risultati simili sono stati recente-mente pubblicati da Porciani et al.23. Il ritardo mecca-nico interventricolare è stato valutato prospetticamentenello studio CARE-HF, i cui risultati di mortalità/mor-bilità sono stati recentemente pubblicati2.

La dissincronia interventricolare può anche esseredocumentata mediante Doppler tissutale (DTI) pulsatomisurando la differenza tra gli intervalli compresi tral’inizio del QRS e l’inizio (onset) o il picco della velo-cità miocardica sistolica delle pareti libere del VD e delVS (Figura 3)25-27. Penicka et al.25 hanno mostrato chela dissincronia interventricolare consentiva di predire larisposta alla TRC meglio dell’ECG, ma con un’ampiasovrapposizione dei valori di dissincronia fra il gruppodei responder e dei non responder; altri studi non han-no documentato alcuna capacità predittiva degli indiciDTI di dissincronia interventricolare26,27.

In conclusione, la maggioranza delle evidenze dellaletteratura25-28 indica che la dissincronia interventrico-lare non aiuta a identificare i pazienti che beneficeran-no della TRC. Può non essere un caso il fatto che taledissincronia, a differenza di quella intraventricola-re11,12, non ha mostrato di possedere un significato pro-gnostico nei pazienti con scompenso cardiaco.

Dissincronia intraventricolare

La valutazione ecocardiografica della dissincronia in-traventricolare può essere effettuata sia con metodicheconvenzionali, come l’ecocardiografia M-mode e Dop-pler, sia utilizzando nuove metodiche di imaging, come

il DTI, lo strain rate imaging (derivato dal DTI o misu-rato sulle immagini bidimensionali) e l’ecocardiografiatridimensionale “real-time” (Tabella 1)14, 28-40.

Ecocardiografia convenzionalePitzalis et al.28,29 hanno misurato, utilizzando tracciatiM-mode ottenuti nella sezione parasternale asse corto alivello medio-ventricolare, l’intervallo di tempo che in-tercorre tra l’acme dello spostamento sistolico poste-riore del setto e l’acme dello spostamento sistolico an-teriore della parete posteriore (SPWMD) (Figura 4).Tali autori hanno inizialmente riportato che un valore> 130 ms consente di predire una risposta favorevole al-la TRC dopo 1 mese di trattamento28. Successivamen-te, gli stessi ricercatori hanno documentato il valoreprognostico di questo parametro nell’identificare i pa-zienti in cui la TRC riduce la progressione dello scom-penso29. Studi di altri autori, tuttavia, non hanno con-fermato questi risultati. Marcus et al.30 hanno riportatouna bassa sensibilità e specificità del SPWMD nel pre-dire la risposta alla TRC (rispettivamente 24 e 66%)senza differenze tra cardiomiopatia ischemica e idiopa-tica. In un altro studio41 il SPWMD preimpianto non èrisultato in grado di predire il successo della TRC dopo6 mesi di trattamento.

In effetti, il SPWMD presenta numerosi limiti. In-nanzitutto, solo la porzione basale di due segmenti delVS viene presa in considerazione da questo parametroassumendo implicitamente che essi esprimano la mas-sima dissincronia intraventricolare (la parete laterale, lapiù frequentemente ritardata in caso di dissincronia,non viene esaminata). Un tracciato M-mode perfetta-mente perpendicolare non è sempre facilmente otteni-bile nei pazienti con scompenso cardiaco e cuore glo-boso e un tracciato non perpendicolare può determina-re artifattualmente una dissincronia poiché vengono

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G Ital Cardiol Vol 7 Novembre 2006

Figura 3. Misura del ritardo interventricolare con il color Doppler tissutale. La differenza di tempo tra i picchi dell’onda S del versante laterale del-l’anello tricuspidale (traccia più chiara) e mitralico (traccia più scura) rappresenta il ritardo interventricolare. AVC = chiusura della valvola aortica;AVO = apertura della valvola aortica.


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confrontate sezioni di parete ventricolare poste a livellidifferenti di profondità nel VS. Questo limite non è su-perabile neanche con la modalità M-mode direzionalein quanto la risoluzione temporale calerebbe a livelliinaccettabili per questo tipo di analisi. Quando il settoe la parete posteriore sono acinetici o fibrosi può esse-re difficile, se non impossibile, identificare corretta-mente l’acme dello spostamento sistolico dell’endocar-dio. Infine, la valutazione dello spostamento endocar-dico può esporre a misure erronee soprattutto in pre-senza di blocco di branca sinistra (BBS): in questo ca-so, infatti, si verifica abitualmente uno spostamento po-steriore precoce del setto che non va considerato nellamisura del SPWMD trattandosi di un fenomeno passi-vo e non attivo, secondario alla contrazione del VD20.Per superare quest’ultimo limite è stato proposto diconsiderare non lo spostamento massimo dell’endocar-dio ma il ritardo fra l’ispessimento massimo del setto edella parete posteriore (SPWTD), con risultati miglio-ri, anche se non ottimali, in termini di predittività dellarisposta alla TRC rispetto al SPWMD41. Marcus et al.30

hanno osservato che, nonostante l’apparente semplicitàdel SPWMD, la sua fattibilità, a causa delle ragioni so-pra riportate, è molto bassa, pari al 45%, il che limitafortemente l’applicazione di questo parametro nellapratica clinica.

È stato anche proposto di valutare la dissincronia in-traventricolare con un metodo misto, Doppler e M-mo-de. Lo studio M-mode viene fatto nella sezione para-sternale asse lungo a livello della parete postero-basaleo nella sezione apicale 4 camere a livello della paretelatero-basale: in entrambe queste sezioni viene misura-to il tempo che intercorre tra l’inizio del QRS e l’acmedello spostamento sistolico della parete postero-latera-le (definito D1). Viene poi misurato il tempo che inter-corre tra l’inizio del QRS e l’inizio dell’onda E sul trac-ciato Doppler del flusso transmitralico (definito D2).Quando la contrazione della parete postero-laterale ècosì tardiva da continuare durante il riempimento ven-tricolare (D1>D2) è presente una marcata dissincroniaintraventricolare22. Questo indice è stato utilizzato nel-

lo studio CARE-HF insieme al Qa - Qp, ma non ha for-nito informazioni aggiuntive31. I limiti di questo indicesono vari: l’uso di una sola parete ventricolare, il cui ri-tardo contrattile viene confrontato con l’apertura dellavalvola mitrale, così che, piuttosto che di un vero indi-ce di dissincronia (SDI), si tratta in realtà di un singoloritardo elettromeccanico; la difficoltà di visualizzareadeguatamente, in alcuni pazienti, la traccia M-modedella parete latero-basale nella sezione apicale 4 came-re; la difficoltà nel riconoscere il picco dello sposta-mento endocardico quando la parete postero-laterale èacinetica o fibrosa, come già spiegato a proposito delSPWMD. Anche questo indice, pertanto, appare pocoutile per lo studio della dissincronia intraventricolare.

Infine, un ulteriore indice ricavabile con l’ecocar-diografia convenzionale è il tempo pre-eiettivo aortico(misurato come il tempo che intercorre tra l’inizio delQRS e l’inizio dell’eiezione ventricolare identificatasul Doppler spettrale del flusso aortico). Una durata deltempo pre-eiettivo aortico > 140 ms sarebbe considera-ta indicativa di dissincronia intraventricolare22. Tutta-via questo indice, più che essere rappresentativo delladissincronia intraventricolare, è il risultato della com-plessa interazione tra la contrattilità e le condizioni dicarico (pre- e postcarico) del VS.

Ecocardiografia bidimensionaleApplicando software specifici per il riconoscimento au-tomatico dei bordi endocardici alle immagini bidimen-sionali è possibile studiare la dissincronia delle paretidel VS, con e senza l’uso di agenti di contrasto42,43. Perpoter procedere a questo tipo di analisi si rende neces-sario l’utilizzo di software dedicati a causa dei limitidell’occhio umano, la cui limitata risoluzione tempora-le non permette di identificare sfasamenti temporali dicontrazione tra pareti diverse < 70 ms44. In due studi ef-fettuati utilizzando l’ecocardiografia bidimensiona-le42,43 è stata osservata, dopo TRC, una riduzione acutadella dissincronia ventricolare, significativamente cor-relata al miglioramento della frazione di eiezione delVS. Tuttavia, non vi sono, fino ad ora, evidenze che ta-le approccio sia in grado di predire il successo a medioo a lungo termine della TRC.

I limiti dei metodi basati sull’ecocardiografia bidi-mensionale sono, oltre alla necessità di software speci-fici, la complessità dell’analisi della cinetica parietaleventricolare e la necessaria qualità delle immagini eco-cardiografiche, che in alcuni pazienti non consentonol’applicazione in modo affidabile delle tecniche per ilriconoscimento automatico dei bordi endocardici.

Doppler tissutaleIl DTI registra la velocità miocardica longitudinale del-le pareti ventricolari nelle sezioni apicali del VS.L’informazione di velocità così ottenuta può essere rap-presentata con curve Doppler spettrali (nel caso dellatecnica ad onda pulsata), con profili di velocità (nel ca-so della tecnica color DTI bidimensionale) o con imma-

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Figura 4. Esempio di misura M-mode del ritardo fra il setto e la pareteposteriore.

gini color M-mode. Ognuna di queste modalità consen-te di misurare, per i vari segmenti miocardici esaminati,la durata delle diverse componenti del ciclo cardiaco:contrazione isovolumetrica, eiezione, rilasciamento iso-volumetrico, diastasi e contrazione atriale. Gli interval-li elettromeccanici generalmente utilizzati per lo studiodella dissincronia ventricolare sono due, l’intervallocompreso tra l’inizio del QRS e l’inizio dell’onda sisto-lica S di velocità (tempo all’onset della velocità della fa-se elettiva o ritardo elettromeccanico) e l’intervallocompreso tra l’inizio del QRS e il picco di velocità del-l’onda S (tempo al picco di velocità). In letteratura sonostati proposti numerosi parametri per lo studio della dis-sincronia intraventricolare a seconda della tecnica DTIutilizzata: M-mode DTI, DTI pulsato, color DTI.

Doppler tissutale M-mode e Doppler tissutale pulsatoAnsalone et al.45 in uno dei primi lavori pubblicati sul-l’utilizzo del M-mode DTI nella valutazione dei pa-zienti affetti da scompenso cardiaco e BBS hanno iden-tificato sei pattern qualitativi caratteristici: I) normale;IIA e IIB) rispettivamente moderatamente e severa-mente dissincroni; IIIA, IIIB e IV) dissincroni e ancheprogressivamente più scoordinati o discinetici. Questiautori hanno osservato che i pazienti con il più rilevan-te miglioramento clinico dopo TRC erano quelli con ilmaggior numero di segmenti che passavano da pattern“più scoordinati” a “meno scoordinati” (ad esempio, daIV a II) per effetto della stimolazione biventricolare.Inoltre, Ansalone et al. hanno proposto di misurare l’in-tervallo tra apertura-chiusura della valvola mitrale(CO) sulle curve DTI pulsato ottenute posizionando ilvolume campione al confine tra la porzione basale emedia delle sei pareti miocardiche nelle sezioni apicali(CO regionali) (Figure 5 e 6), in modo tale da poter mi-

surare la durata della contrazione di ogni singola pare-te. Gli autori hanno concluso che il DTI è utile nel de-terminare il grado di severità della dissincronia pre-im-pianto e nel valutare degli effetti della TRC. Un altro ef-fetto della TRC è quello di ridurre di almeno un terzo isegmenti basali asincroni e/o discinetici e di preeccita-re almeno il 10% di tutti i segmenti. Queste variazionisono responsabili di una migliore sincronizzazione nel-la metà dei pazienti impiantati. In un secondo lavoro46

gli stessi autori hanno dimostrato, utilizzando il CO re-gionale, che il sito di maggiore ritardo è localizzato nel-la parete laterale nel 35% dei casi, seguito dalle regionianteriore e posteriore (26 e 23%) e inferiore (16%). So-lo quando il sito di pacing e quello di maggior ritardocoincidono si ottiene una resincronizzazione ottimale ela miglior risposta clinica e funzionale alla TRC.

Altri autori hanno valutato la dissincronia intraven-tricolare misurando i tempi tra l’onda Q dell’ECG e l’i-nizio dell’onda sistolica S, e l’intervallo tra l’onda Q e ilpicco di velocità dell’onda Q e il picco di velocità del-l’onda S. I principali punti di forza del DTI pulsato, chemisura velocità istantanee sono soprattutto la semplicitàdi esecuzione e di interpretazione (non richiede ulterio-re elaborazione mediante software dedicati) e l’elevatarisoluzione temporale (circa 4-5 ms, pari a 200-250 Hz).Vi sono tuttavia vari limiti: a) può essere registrata solouna parete ventricolare per volta (con la conseguenzache l’esame di tutte e 6 le pareti ventricolari richiedemolto tempo) (Figura 7); b) a causa della lunga duratadell’acquisizione la frequenza cardiaca, la fase del ciclorespiratorio e le condizioni emodinamiche potrebberonon essere le stesse durante la registrazione dei tracciatidelle diverse pareti ventricolari, soprattutto in pazienticon irregolarità del ritmo cardiaco (extrasistolia fre-quente o fibrillazione atriale) o emodinamicamente in-stabili; c) a causa dei movimenti di traslazione e rotazio-ne del cuore il volume campione può non rimanere lo-calizzato perfettamente all’interno dello spessore dellaparete miocardica per tutta la durata del ciclo cardiaco.

Sono stati pubblicati tre studi che hanno evidenzia-to l’esistenza di una relazione tra l’entità della dissin-cronia intraventricolare valutata con DTI pulsato primadell’impianto e il miglioramento dei sintomi e della fra-zione di eiezione del VS45,47, nonché l’aumento dellaportata cardiaca e la riduzione dell’insufficienza mitra-lica24 dopo TRC. Un solo studio ha utilizzato insieme ladissincronia intraventricolare e interventricolare conDTI pulsato per predire la risposta alla TRC, riportan-do una sensibilità e una specificità rispettivamente del96 e 77%25.

Doppler tissutale color bidimensionaleUtilizzando il color DTI bidimensionale vengono ac-quisite e memorizzate in formato digitale le immaginibidimensionali delle 3 sezioni apicali (4 camere, 2 ca-mere ed asse lungo) contenenti tutte le informazioni re-lative alle velocità longitudinali del miocardio delle 6pareti del VS. Con appositi software è possibile ottene-


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Figura 5. Intervallo di tempo intercorrente tra la chiusura e l’aperturadella valvola mitrale (CO) regionale ottenuto mediante Doppler tissuta-le pulsato della parete miocardica. IVCT = tempo di contrazione isovo-lumetrico; LVET = tempo di eiezione del ventricolo sinistro.

re, a livello delle zone di interesse, i cosiddetti profili divelocità; si tratta di curve simili a quelle del DTI pulsa-to che si differenziano, però, per il fatto di rappresenta-re le velocità medie delle zone analizzate (Figura 8).Grazie a questo approccio è possibile ottenere, da unostesso cine-loop color DTI, profili di velocità relativi apareti diverse: tali profili possono essere poi sovrappo-sti in modo da effettuare un’analisi qualitativa (visiva)e quantitativa della sincronia di contrazione dei varisegmenti miocardici ventricolari26,31-33,48 (Figura 8). La

maggior parte degli studi effettuati per predire la rispo-sta alla TRC ha utilizzato la metodica color DTI bidi-mensionale. I primi studi hanno limitato l’analisi allasola sezione apicale 4 camere confrontando i tempi alpicco di velocità dei segmenti basali del setto e dellaparete laterale (Figura 8): un ritardo ≥ 60 ms è risultatopredittivo di un aumento acuto ≥ 5% della frazione dieiezione del VS con una sensibilità del 76% e una spe-cificità dell’88%31. Successivamente, è stata considera-ta anche la sezione apicale 2 camere ed è stata propo-

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Figura 6. Esempio di valutazione della dissincronia intraventricolare confrontando gli intervalli di tempo regionali intercorrenti tra la chiusura e l’a-pertura della valvola mitrale ottenuti dalle 6 pareti del ventricolo sinistro mediante Doppler tissutale pulsato.

Figura 7. Esempio di misura dei tempi al picco di velocità sistolica delle 6 pareti del ventricolo sinistro visualizzate nelle 3 sezioni apicali standard. Lecurve sono state ottenute posizionando il cursore del Doppler tissutale pulsato a livello del miocardio basale.

sta, come parametro di dissincronia, la massima diffe-renza fra i tempi al picco dei 4 segmenti basali del VS26:un valore ≥ 65 ms era in grado di predire il migliora-mento clinico (riduzione di almeno una classe NYHAed incremento di almeno il 25% della distanza percor-sa al test dei 6 min) con sensibilità e specificitàdell’80% nonché di predire l’inversione del rimodella-mento ventricolare (riduzione > 15% del volume telesi-stolico) con sensibilità e specificità del 92%. Yu etal.27,32,36,48 hanno esteso l’analisi color DTI alle 3 sezio-ni apicali e ai segmenti medi del VS considerando untotale di 12 segmenti e hanno utilizzato come SDI la de-viazione standard dei 12 tempi al picco: un valore > 31ms era in grado di predire l’inversione del rimodella-mento ventricolare (riduzione > 15% del volume telesi-stolico) con sensibilità del 96% e specificità del 78%27.Dal confronto diretto con la risonanza magnetica nu-cleare, la metodica DTI si è dimostrata molto accuratanel valutare la dissincronia tra setto e parete laterale siain soggetti normali (dissincronia = -2 ± 15 ms con ilDTI e -5 ± 17 ms alla risonanza) che nei 20 pazienti conscompenso cardiaco (dissincronia = 55 ± 37 ms con ilDTI e 49 ± 38 ms alla risonanza)49. I punti di forza del-la metodica color DTI sono la velocità di acquisizionedei dati, la possibilità di acquisire contemporaneamen-te le velocità di 2 pareti ventricolari e quella di elabora-re i dati grezzi memorizzati in forma digitale per otte-nere altre modalità di rappresentazione dei tempi al pic-co di velocità (tissue synchronization imaging, TSI) oaltri parametri di funzione miocardica (come il displa-cement, lo strain e lo strain rate).

I limiti della metodica color DTI bidimensionale so-no i seguenti: a) la velocità sistolica non necessaria-mente riflette una contrazione attiva del miocardio, mapuò essere la conseguenza del trascinamento di mio-cardio asinergico da parte di segmenti adiacenti nor-mocontrattili oppure dei movimenti passivi di trasla-zione e rotazione del cuore; b) la risoluzione temporale

è inferiore a quella del DTI pulsato, anche se i continuiavanzamenti tecnologici dei moderni ecocardiografifull-digital forniscono frame rate sempre più elevati; c)l’acquisizione non contemporanea delle 3 sezioni api-cali; d) difficoltà nel riconoscere la velocità sistolica dipicco, specie nei segmenti con contrattilità molto ridot-ta; e) incertezza su come valutare i tempi al picco dellevelocità regionali quando queste ultime presentano unprofilo negativo, indicativo di discinesia parietale.

Tissue synchronization imagingSi tratta di una nuova modalità di imaging derivata dalcolor DTI che misura automaticamente tutti i tempi alpicco delle velocità miocardiche del VS e li rappresen-ta con un codice di colori. In verde sono rappresentati itempi al picco < 200 ms, in giallo-arancio i tempi alpicco compresi tra 200-300 ms (ritardi moderati), inrosso i tempi al picco > 300 ms (ritardi gravi). Questotipo di rappresentazione parametrica permette una im-mediata valutazione visiva dei ritardi sistolici regionali(Figura 9).

L’intervallo di tempo entro cui viene rilevato il tem-po al picco delle velocità viene selezionato dall’opera-tore. In genere, tale intervallo a) inizia con l’aperturadella valvola aortica per evitare di rilevare le velocitàdella fase isometrica che sono dovute a movimenti ditraslazione/rotazione del ventricolo e non alla contra-zione miocardica; b) viene esteso alla fase di riempi-mento rapido del ventricolo sinistro se si vogliono rile-vare anche eventuali contrazioni post-sistoliche. Il tem-po di apertura dell’aorta e dell’inizio del riempimentorapido sono ricavati dai tracciati spettrali Doppler del-l’efflusso aortico e dell’afflusso mitralico. La codificaa colori dei ritardi può essere utilizzata dall’operatoreper posizionare una regione di interesse nei vari seg-menti ventricolari (in genere si posiziona sul colore checodifica almeno il 70% di quel segmento) in modo daottenere automaticamente i relativi tempi al picco e i


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Figura 8. Misura del ritardo della parete laterale rispetto al setto interventricolare valutato nella sezione apicale 4 camere mediante color Doppler tis-sutale. Si apprezzano i profili di velocità a livello dell’anello settale (curva più chiara) e laterale (curva più scura). AVC = chiusura della valvola aorti-ca; AVO = apertura della valvola aortica.

parametri di dissincronia derivati: il ritardo massimo tra2 segmenti, la deviazione standard della media dei ri-tardi di tutti i segmenti, ecc. (Figura 9). Pertanto il TSInon solo visualizza la dissincronia esistente all’internodel VS, ma velocizza e automatizza anche il calcolo divari parametri di dissincronia50.

Gorcsan et al.35 per primi hanno utilizzato il TSI perpredire la risposta acuta alla TRC (incremento della git-tata sistolica di almeno il 15%). Questi autori hanno os-servato che la differenza fra i tempi al picco di velocitàdi 12 segmenti era maggiore in coloro che beneficiava-no della TRC (120 ± 148 vs 35 ± 153 ms, p < 0.05).Inoltre, un ritardo tra il setto anteriore e la parete poste-ro-laterale ≥ 65 ms valutato nella sezione apicale asselungo identificava i pazienti che avrebbero risposto al-la TRC con una sensibilità e una specificità rispettiva-mente dell’87 e 100%. Il valore di 65 ms è simile aquello riportato da altri autori che hanno valutato la dis-sincronia utilizzando il color DTI classico26.

Recentemente, Yu et al.36 hanno applicato il TSI perpredire l’incremento della frazione di eiezione e l’in-versione del rimodellamento ventricolare (riduzionedel volume telesistolico > 15%) dopo TRC. Questi au-tori hanno utilizzato come SDI la deviazione standarddei tempi al picco di velocità sistolica di 12 segmentimiocardici (6 basali e 6 medio-ventricolari). Un valore> 34.4 ms era in grado di predire la risposta alla TRCcon una sensibilità e una specificità rispettivamentedell’87 e 81%. Il valore predittivo del TSI era maggio-re quando era limitato alla rilevazione dei tempi al pic-co durante la fase eiettiva rispetto alla valutazione diquesti tempi anche durante la fase post-sistolica.

Strain rate imagingQuesta tecnica consente la misura della deformazionemiocardica (in termini di strain e strain rate) a partire

dalle informazioni color DTI. Lo strain rappresental’entità della deformazione miocardica espressa comevariazione percentuale della lunghezza telediastolicainiziale, lo strain rate la velocità con cui si attua taledeformazione51.

Breithardt et al.52 hanno dimostrato che la TRC de-termina la resincronizzazione delle curve di strain del-la parete laterale e del setto che, in pazienti con scom-penso cardiaco e BBS, sono in opposizione di fase(quando una si contrae, l’altra si rilascia e viceversa).Sogaard et al.53 hanno mostrato che il numero di seg-menti basali del VS con contrazione post-sistolica (Fi-gura 10) era direttamente correlato con il miglioramen-to della frazione di eiezione dopo TRC. La spiegazionefisiopatologica è che la contrazione post-sistolica iden-tifica la presenza di una riserva contrattile che si slaten-tizza alla diminuzione del postcarico del VS ed è reclu-tabile con la TRC. È interessante notare come la con-trazione post-sistolica sia stata descritta inizialmenteper indicare la persistenza di vitalità miocardica, recu-perabile mediante rivascolarizzazione54.

In uno studio recentemente pubblicato40 lo strainmiocardico longitudinale è stato usato per il calcolo diun parametro di dissincronia definito time-to-peakstrain-standard deviation. Per ottenere tale parametrovengono estratte le curve di strain relative a 12 seg-menti miocardici nelle 3 sezioni apicali standard e vie-ne calcolata la deviazione standard della media dei 12tempi al picco. Un valore ≥ 60 ms è in grado di predireil successo della TRC dopo 6 mesi di trattamento in ter-mini di miglioramento della frazione di eiezione del VSe di inversione del rimodellamento ventricolare.

Tuttavia, questi dati non sono stati confermati inuno studio di confronto diretto tra i parametri di dissin-cronia (deviazione standard dei tempi al picco di velo-cità di 12 segmenti ventricolari; differenza massima tra

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Figura 9. Immagini ottenute mediante tissue synchronization imaging nelle sezioni 4 camere, 2 camere e asse lungo del ventricolo sinistro. Sono ancheillustrati la mappa planare dei tempi al picco dell’onda S dei 12 segmenti basali e medi del ventricolo sinistro e il calcolo degli indici di dissincroniaventricolare. AVC = chiusura della valvola aortica; AVO = apertura della valvola aortica.

i tempi al picco fra il più precoce e il più tardivo dei 12segmenti ventricolari; deviazione standard dei tempi alpicco di velocità di 6 segmenti ventricolari basali; dif-ferenza massima tra i tempi al picco fra il più precoce eil più tardivo dei 6 segmenti ventricolari basali; diffe-renza assoluta tra i tempi al picco di velocità S tra i seg-menti basali del setto e della parete laterale; differenzaassoluta tra i tempi al picco di velocità S tra i segmentibasali del setto e della parete posteriore) in 55 pazienticon scompenso cardiaco in cui è stata valutata la rispo-sta alla TRC (in termini di riduzione del 15% del volu-me telesistolico del VS a 3 mesi dalla TRC) ha dimo-strato la superiore accuratezza degli indici derivati dal-la curve di velocità rispetto a quelli ottenuti dalle curvedi spostamento di parete o strain longitudinale e comele curve di spostamento diventassero ugualmente accu-rate rispetto ai parametri ottenuti dalla velocità, soloquando veniva ottenuta la deviazione standard dei tem-pi al picco dello spostamento di tutti e 12 i segmenti38

(Tabella 1).Il valore predittivo dello strain (deformazione) mio-

cardico radiale sia in termini di risposta acuta (aumentodella gittata cardiaca) sia a lungo termine (incrementostabile della frazione di eiezione) è stato, però, ribaditoda Suffoletto et al.39 che hanno utilizzato una nuova me-todica ecocardiografica, lo strain bidimensionale, che,misurando lo strain dallo spostamento relativo dei pixelsull’immagine bidimensionale, permette la misura dellostrain senza le limitazioni delle tecniche Doppler. Gliautori hanno riportato che una differenza temporale≥ 130 ms tra il picco di strain radiale della parete poste-riore rispetto al setto era altamente predittiva del mi-glioramento della frazione di eiezione a distanza.

Risultati deludenti sono invece stati ottenuti con l’u-so dello strain rate per il calcolo di parametri analo-ghi27. Ciò dipende soprattutto dalla bassa riproducibi-lità dello strain rate ottenuto con la metodica Doppler:

a differenza delle curve di strain, infatti, le curve distrain rate sono molto rumorose e talvolta interpretabi-li con molta difficoltà. In uno studio che ha confronta-to la deviazione standard della media di 12 tempi al pic-co di strain rate e 12 tempi al picco di velocità sistoli-ca, quest’ultimo parametro è risultato un predittore piùaccurato nei confronti del rimodellamento del VS (ri-duzione ≥ 15% del volume telesistolico) dopo TRC27.

Ecocardiografia tridimensionale e multiplanareUn limite comune alla maggior parte dei metodi ana-lizzati fino ad ora per la valutazione della dissincroniaventricolare è il fatto che i ritardi elettromeccanici deivari segmenti ventricolari sono misurati su immaginiraccolte in tempi diversi e quindi corrispondenti a ciclicardiaci diversi. Ciò espone al rischio di misure impre-cise poiché vi sono vari fattori che, variando nel tempo,possono influenzare i tempi elettromeccanici: la fre-quenza cardiaca, gli atti del respiro, le condizioni di ca-rico del ventricolo, soprattutto in pazienti con irregola-rità del ritmo e/o emodinamicamente instabili.

Kapetanakis et al.37 hanno utilizzato l’intero datasetvolumetrico del VS per sviluppare un SDI calcolato co-me la deviazione standard della media dei tempi impie-gati dai vari segmenti ventricolari a raggiungere il mi-nimo volume sistolico (Figura 11). Tale indice vieneespresso come valore percentuale rispetto alla duratadel ciclo cardiaco per poter confrontare fra loro pazien-ti con diversa frequenza cardiaca. I pazienti che benefi-ciavano della TRC (intesa come riduzione persistentedella classe NYHA) hanno mostrato una riduzione si-gnificativa del SDI e del volume telediastolico nonchéun significativo aumento della frazione di eiezione.Tuttavia, la capacità di questo indice di predire il bene-ficio della TRC non è stata valutata in maniera prospet-tica e non è stato fornito un valore cut-off che consentadi discriminare i responder dai non responder.


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Figura 10. Curva di strain miocardico che documenta una contrazione post-sistolica del segmento basale della parete inferiore (il picco negativo del-la curva di strain si verifica dopo la chiusura della valvola aortica [AVC]). AVO = apertura della valvola aortica.

Punti di forza della metodica sono la possibilità dianalizzare tutti i segmenti del VS e il fatto che la varia-zione volumetrica segmentaria tiene conto delle variecomponenti della contrazione (radiale, longitudinale e

circonferenziale). Punti deboli di questo approccio so-no la fattibilità (l’analisi automatica del movimento en-docardico è possibile solo nel 79% dei pazienti), la ri-soluzione temporale (in media il volume rate è 20-25

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Figura 11. Effetto della terapia di resincronizzazione cardiaca (TRC) valutata mediante ecocardiografia tridimensionale “real-time”. A: la dissincroniaventricolare pre-TRC è evidenziata graficamente utilizzando le curve volume-tempo dei 16 segmenti di parete (ogni segmento ventricolare viene codificatocon una curva di colore diverso). Come si può notare, le curve sono desincronizzate e, per taluni segmenti, in opposizione di fase. L’indice di dissincroniaè elevato (27.63). B: l’effetto positivo della TRC sulla dissincronia si apprezza dal fatto che le curve volume-tempo assumono un andamento più sincrono,con una riduzione dell’indice di dissincronia (9.9). Il paziente è andato incontro anche ad un miglioramento clinico (da classe NYHA III a classe I).

A

B

fps, corrispondente ad una risoluzione temporale di 40-50 ms), l’incapacità di distinguere tra contrazione atti-va e movimenti passivi, nonché la necessità di quattrointervalli RR stabili (il metodo non è utilizzabile nei pa-zienti con fibrillazione atriale o aritmie maggiori) e diridotti movimenti di traslazione del cuore per evitareartefatti.

Esistono altri approcci tridimensionali “real-time”che acquisiscono le 3 sezioni apicali durante un unicobattito cardiaco. Tale acquisizione può essere effettuataanche in modalità TSI (Figura 12A) e consente la vi-sualizzazione tridimensionale surface-rendering del-l’estensione della dissincronia (Figura 12B). Il metodoha i suoi punti di forza nella velocità e semplicità diesecuzione, con tempi di elaborazione di pochi secon-di50. I limiti sono gli stessi del TSI bidimensionale, mala risoluzione temporale è maggiore, pur non superan-do i 100 fps o 10 ms. Al momento non sono stati pub-blicati studi di validazione di questa metodica, ma no-stri dati preliminari lasciano intravedere interessantiprospettive per questo approccio55,56.

Conclusioni

Il costo della TRC57, i rischi per il paziente insiti nellaprocedura di impianto58 e l’elevata percentuale di nonresponder (Figura 1) pongono il problema di identifica-re accuratamente coloro che potenzialmente benefice-ranno dell’impianto di un pacemaker biventricolare.Occorre ricordare a questo proposito che il presupposto

fondamentale per la TRC è che vi sia la presenza nonsoltanto della disfunzione sistolica, ma anche della de-sincronizzazione del VS; appare pertanto di crucialeimportanza stabilire quali siano le tecniche e gli indicidi dissincronia più adatti ad identificare sia la presenzadella dissincronia sia i pazienti che si gioveranno dellaTRC.

È oggi evidente che la durata del QRS all’ECG, no-nostante sia il criterio di dissincronia suggerito dalle at-tuali linee guida internazionali59, non è un approccio af-fidabile (Figura 1)8,14: tale criterio dovrebbe probabil-mente considerarsi concettualmente superato. D’altraparte, è stato riportato da molti ricercatori che le meto-diche ecocardiografiche, che invece non sono suggeritedalle recenti linee guida, sono in grado di predire il suc-cesso della TRC (Tabella 1). In particolare, se si analiz-zano gli studi in cui le metodiche ultrasonore sono sta-te direttamente confrontate con l’ECG negli stessi pa-zienti, l’ecocardiografia ha sempre dimostrato unamaggiore capacità predittiva13,14.

Il problema, dunque, non sembra essere se l’eco-cardiografia abbia un contenuto informativo maggioree migliore rispetto all’ECG nella valutazione della dis-sincronia ventricolare, ma se vi siano evidenze suffi-cienti per proporre le metodiche ultrasonore come al-ternativa all’ECG nella selezione dei pazienti da sotto-porre alla TRC. Sotto questo aspetto occorre conside-rare che l’ECG ha, in effetti, due grandi vantaggi: ilprimo è che il criterio elettrocardiografico di dissin-cronia, e cioè la durata del QRS, è unico e facilmenterilevabile dal clinico; il secondo è che i soli studi che


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Figura 12. Tissue synchronization imaging multiplanare. A: rappresentazione colorimetrica dei tempi a velocità delle pareti del ventricolo sinistro nel-le 3 sezioni apicali (4 camere in alto a sinistra, 2 camere in alto a destra, asse lungo in basso a sinistra) acquisite durante un unico battito. Sul lato sini-stro è rappresentata la mappa dei ritardi dei singoli segmenti e il calcolo degli indici di dissincronia. B: rappresentazione tridimensionale surface-ren-dering della localizzazione e dell’estensione della dissincronia intraventricolare. La zona di massimo ritardo è rappresentata in colore. C: stesso pa-ziente dopo resincronizzazione cardiaca. AVC = chiusura della valvola aortica; AVO = apertura della valvola aortica.

documentano l’efficacia della TRC sono studi su am-pie popolazioni in cui l’arruolamento dei pazienti è av-venuto sulla base del criterio elettrocardiografico: per-tanto il reale significato predittivo dell’ECG è noto.Per quanto riguarda gli ultrasuoni, invece, non vi è al-trettanta chiarezza. Innanzi tutto, sono stati propostinumerosi criteri ultrasonori, anche molto diversi fra diloro dal punto di vista concettuale, della fattibilità, del-la complessità tecnica e dell’accuratezza predittiva(Tabella 1); talvolta, addirittura, il calcolo dei parame-tri richiede tecniche e software non disponibili in tuttigli ecocardiografi. In secondo luogo, occorre sottoli-neare che quasi tutti gli studi che hanno utilizzato letecniche ultrasonore hanno esaminato popolazioni re-lativamente piccole di pazienti, spesso provenienti daun unico Centro. Inoltre, i vari studi hanno utilizzatocriteri molto variabili anche per quanto riguarda la du-rata del follow-up dopo l’impianto del pacemaker e ladefinizione della risposta alla TRC. Questa grande di-somogeneità ha finito con il rendere più deboli, per co-sì dire, i risultati sia pur positivi osservati con l’usodelle metodiche ultrasonore nella gran parte degli stu-di eseguiti sull’argomento. Questa situazione cosìcomplessa trova oggi il suo paradosso in uno studiomulticentrico internazionale attualmente in corso, lostudio PROSPECT60. Questo studio è nato per con-frontare la capacità di predire il beneficio della TRC daparte di tutti i diversi indici di dissincronia proposti inletteratura, ma si tratta di un trial già superato primaancora di essere ultimato a causa dei più recenti avan-zamenti delle nuove tecnologie ultrasonore. Infatti,non sono stati inseriti in questo studio alcuni fra gli in-dici di dissincronia più interessanti, e cioè quelli basa-ti sullo strain regionale e quelli ricavabili con l’eco-cardiografia tridimensionale. Infine, un’altra lacuna ècostituita dal fatto che vi sono solo poche informazio-ni sui valori di riferimento dei parametri ultrasonorinella popolazione normale. A questo proposito un altrostudio multicentrico internazionale, lo studio APAF(Ablate and Pace in Atrial Fibrillation)61, chiusosi re-centemente, ha valutato i parametri DTI in una popo-lazione di soggetti senza cardiopatia organica e condurata del QRS < 100 ms. La sua pubblicazione potràprobabilmente fornire informazioni interessanti.

In definitiva, riteniamo che allo stato attuale dell’ar-te l’ecocardiografia costituisca in senso generale unametodica di grande valore nell’ambito della selezionedei pazienti potenzialmente candidati alla TRC, ma chenecessita ancora di puntualizzazioni applicative. Essa èstata utilizzata per l’ottimizzazione del pacing dopol’impianto, per valutare gli effetti del sito di stimola-zione in relazione al sito di maggior ritardo elettromec-canico e per predire il successo della TRC. Per quantoriguarda quest’ultimo aspetto, sono stati proposti nu-merosi parametri (Tabella 1): al momento quelli basatisul DTI, sul TSI e sullo strain hanno le maggiori evi-denze di affidabilità mentre quelli basati sulle tecnicheconvenzionali (M-mode, Doppler convenzionale) sem-

brano poco utili e quelli basati sulle metodiche tridi-mensionali appaiono promettenti, ma con evidenze an-cora insufficienti per indicarne l’uso clinico. Ciò che og-gi appare necessario, dunque, è pianificare studi pro-spettici, ampi e multicentrici nei quali verificare il valo-re dei parametri ultrasonori di maggiore rilievo: solo co-sì, probabilmente, sarà possibile portare a pieno titolol’ecocardiografia nel processo decisionale della TRC.

Riassunto

I pazienti con scompenso cardiaco e dissincronia di contrazionedelle pareti ventricolari presentano un rischio aumentato di in-stabilizzazione emodinamica, aritmie e mortalità. La resincro-nizzazione della contrazione ventricolare può essere ristabilitacon la terapia di resincronizzazione cardiaca (TRC) e determinamiglioramento clinico, rimodellamento ventricolare favorevole eaumenta la sopravvivenza dei pazienti. C’è, tuttavia, un signifi-cativo gruppo di pazienti che nonostante presenti un QRS “lar-go” all’elettrocardiogramma di superficie non trae beneficio cli-nico o emodinamico dalla TRC. L’ampiezza del QRS non è pre-dittiva degli effetti della TRC e correla debolmente con la dis-sincronia meccanica documentata con l’ecocardiografia. Al con-trario, la valutazione diretta della dissincronia meccanica utiliz-zando l’ecocardiografia tradizionale o le nuove tecnologie comeil Doppler tissutale o l’ecocardiografia tridimensionale sembracapace di fornire una migliore capacità predittiva, anche se nonè ancora stato raggiunto un consenso sul metodo ecocardiografi-co migliore per valutare la dissincronia ventricolare. Inoltre, so-no attualmente in corso di studio nuove metodologie ecocardio-grafiche di valutazione della dissincronia intraventricolare chepotrebbero migliorare la selezione dei pazienti da sottoporre aTRC. Scopo di questa rassegna è fare il punto sul ruolo attualedell’ecocardiografia nella selezione dei pazienti da sottoporre aTRC.

Parole chiave: Doppler tissutale; Ecocardiografia; Ecocardio-grafia tridimensionale; Pacemaker; Scompenso cardiaco; Tera-pia di resincronizzazione cardiaca.

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