Numerosi studi clinici che coinvolgono pazienti con insufficienza cardiaca grave e sintomatica e un ampio complesso QRS hanno mostrato benefici dalla terapia di resincronizzazione cardiaca (CRT). La CRT può aumentare la frazione di eiezione ventricolare sinistra (LVEF), diminuire il volume del LV e il rigurgito mitralico, migliorare i sintomi causati dall’insufficienza cardiaca,1-3 e può anche migliorare la mortalità.4,5 Le attuali linee guida dell’American College of Cardiology/ American Heart Association (ACC/AHA) suggeriscono l’impianto della CRT nei pazienti con LVEF <35%, insufficienza cardiaca di classe III o IV della New York Heart Association (NYHA) e dissincronia definita da un QRS >120ms.6 Tuttavia, tra i pazienti che ricevono una CRT sulla base di questi criteri, un terzo non risponde alla terapia CRT, il che può essere dovuto al posizionamento inadeguato dell’elettrocatetere del seno coronarico o all’assenza di dissincronia meccanica del LV prima dell’impianto. Molti non-responder non mostrano la dissincronia meccanica intra-ventricolare al basale, e può essere che la CRT benefici maggiormente quelli con dissincronia sottostante.
Data la sua facilità d’uso e ampia disponibilità, l’ecocardiografia è emersa come la modalità preferita per valutare la dissincronia. Ci sono diverse tecniche ecocardiografiche in fase di studio, tra cui l’imaging Doppler del tessuto, l’ecocardiografia tridimensionale in tempo reale e lo speckle tracking, anche se attualmente non esiste uno standard chiaramente accettato.
Che cos’è la dissincronia?
I pazienti che hanno una disfunzione sistolica e una dilatazione del LV hanno spesso un complesso QRS prolungato, spesso in un modello di blocco di branca sinistra (LBBB). Il prolungamento del QRS è generalmente associato a un’attivazione elettrica ritardata del ventricolo sinistro, che porta a un movimento ventricolare scoordinato, a una diminuzione del volume dell’ictus e al rigurgito mitrale. A causa di questa associazione, la durata del QRS è stata utilizzata come marker surrogato per la dissincronia ventricolare. Tuttavia, diversi studi hanno dimostrato che non tutti i pazienti con un complesso QRS ampio presentano prove di dissincronia meccanica.7 Inoltre, fino al 30-50% dei pazienti con un complesso QRS stretto può avere dissincronia meccanica misurata mediante ecocardiografia. Alcuni di questi pazienti con QRS stretto possono beneficiare della CRT.8,9
L’obiettivo della CRT è sincronizzare la contrazione del LV. Ciò si ottiene stimolando preventivamente l’ultimo segmento attivato nel LV, con conseguente migliore coordinamento di ogni regione del contributo del LV alla sistole. Ciò si traduce in un aumento dello stroke volume, un miglioramento dell’efficienza miocardica, un aumento del tempo di riempimento diastolico e una riduzione del rigurgito mitrale sincronizzando l’attivazione del muscolo papillare. La CRT può anche migliorare il timing atrioventricolare (AV), che può migliorare il riempimento diastolico e ridurre il rigurgito mitrale. Anche il timing interventricolare può essere migliorato attraverso la CRT, anche se il significato di ciò non è attualmente noto.1 Oltre agli effetti emodinamici positivi sopra menzionati, la CRT esercita un effetto favorevole sul controllo autonomo cardiaco che si traduce in una minore dipendenza dall’attivazione simpatica.10 Questo può portare a dimensioni ventricolari più piccole e a una migliore funzione cardiaca nei pazienti con insufficienza cardiaca gravemente sintomatica, nota come rimodellamento inverso.
Metodi ecocardiografici specifici per valutare la dissincronia cardiaca
Ritardo di movimento della parete posteriore
Il primo metodo sviluppato e più semplice per valutare la dissincronia è l’analisi dell’attivazione della parete posteriore rispetto al setto utilizzando M-mode. L’attivazione ritardata della parete posteriore rispetto al setto è coerente con la dissincronia. Un ritardo massimo del movimento da setto a parete posteriore (SPWMD) di ≥130ms è stato trovato per essere predittivo di rimodellamento inverso e miglioramento dello stato di insufficienza cardiaca,11 anche se questo non è stato visto in tutti gli studi.12 SPWMD può essere impreciso in coloro che hanno avuto precedenti infarti miocardici del setto, tuttavia, e non include la valutazione della parete laterale, che è spesso l’ultimo sito attivato.
Tissue Doppler Imaging
Tissue Doppler imaging (TDI) funziona valutando la direzione e la velocità del miocardio, utilizzando onde pulsate o color-coded Doppler. Il Doppler a onde pulsate è generalmente considerato più difficile e dispendioso in termini di tempo e, pertanto, è stato utilizzato meno frequentemente. La valutazione della contrazione ritardata utilizzando TDI codificata a colori si basa di solito sul tempo dall’insorgenza del complesso QRS al picco della componente S2 del tracciato della velocità, spesso indicato come tempo alla velocità sistolica di picco (TPSV) (vedi Figura 1), anche se il tempo all’insorgenza della velocità è stato anche studiato.
Il confronto di TPSV per qualsiasi due segmenti basali, ad esempio, setto e parete laterale, utilizzando M-mode può fornire una rapida valutazione della dissincronia. Un ritardo di ≥60ms tra la parete settale e laterale13 o ≥65ms tra l’anterosetto e la parete posteriore14 è stato trovato per predire un aumento della frazione di eiezione dopo l’impianto della CRT.
Bax e colleghi hanno definito la dissincronia come la massima differenza di TPSV tra le pareti ventricolari basali anteriore, inferiore, settale o laterale.15 Un valore di 65ms è stato utilizzato come cut-off con una sensibilità e specificità dell’80% per prevedere un miglioramento della classificazione NYHA e un aumento ≥25% della distanza di cammino di sei minuti con la CRT. Inoltre, un cut-off di 65ms era anche predittivo di morte cardiaca o di ospedalizzazione per scompenso cardiaco.
Questo metodo è stato ampliato per includere tutte e sei le pareti basali (inferoseptale, anteroseptale, anteriore, laterale, posteriore e inferiore) e misurare il TPSV, escludendo la contrazione isovolumica.16 La differenza di velocità di picco (PVD) è stata poi determinata sottraendo il più piccolo dal più grande TPSV. Un PVD >110ms al basale prevedeva un rimodellamento inverso del LV, un aumento dell’EF e una diminuzione del PVD a tre mesi dall’inizio della CRT. Inoltre, quelli con PVD ≤110ms al basale avevano PVD aumentato e LV fine volume diastolico così come una tendenza verso l’aumento del volume sistolico LV fine dopo l’impianto CRT, suggerendo che l’impianto del dispositivo può effettivamente essere deleterio in quelli senza dissincronia al basale.
La dissincronia del LV può essere meglio valutata registrando tutti i segmenti basali e medi dalle viste apicali a 4, 2 e 3 camere e derivando la deviazione standard tra tutte le 12 misure TPSV risultanti da tutti i segmenti basali e medi, creando un indice di dissincronia, noto anche come indice Yu17 (vedi Figura 2). Nei cuori normali, tutte le pareti si muovono relativamente simultaneamente e, quindi, c’è una bassa varianza del movimento della parete. Quando è presente la dissincronia, la distribuzione dei valori TPSV è molto più ampia e c’è una deviazione standard più alta.Yu e colleghi hanno determinato che ≥32msec indicava la dissincronia meccanica e i valori in eccesso di questo sono correlati con una risposta CRT favorevole.17-19 Altri ricercatori non sono riusciti a riprodurre questi risultati, suggerendo che ottenere le misure è tecnicamente difficile.20
L’acquisizione TDI e la riproducibilità dei dati sono soggetti a numerose sfide tecniche. Buona tecnica e la conformità del paziente sono necessari per ridurre al minimo il movimento traslazionale causato dalla respirazione o movimento del trasduttore. Analisi di una struttura in movimento richiede un attento monitoraggio della regione del campione di interesse per risultati coerenti. Scala di colore e le impostazioni di guadagno Doppler sono importanti per ottenere una colorazione adeguata. Questo può essere particolarmente difficile nei casi con compromissione delle prestazioni contrattili che richiedono basse impostazioni di frequenza di ripetizione degli impulsi per rilevare il movimento in tutto il ciclo cardiaco.Per ridurre al minimo l’errore e migliorare la riproducibilità, l’acquisizione deve essere eseguita solo ad angoli Doppler appropriati, che può essere difficile da raggiungere nei cuori dilatati. Inoltre, è importante discriminare tra contrazione genuina e segmenti non contribuenti che si muovono passivamente a causa di legami con i segmenti adiacenti.
Ecocardiografia tridimensionale in tempo reale
Un altro approccio per indagare la dissincronia è usando l’ecocardiografia tridimensionale (3-D). Le immagini sono ottenute in tempo reale con un trasduttore speciale e possono essere analizzate offline. Algoritmi semi-automatici di rilevamento dei bordi tracciano il confine endocardico e creano un “calco” 3-D della cavità LV. I cambiamenti nella dimensione totale della cavità e in ciascuno dei 16 segmenti standard dell’American Society of Echocardiography possono quindi essere analizzati durante il ciclo cardiaco.
Al contrario del TPSV, l’ecocardiografia 3-D in tempo reale (RT3DE) esamina il tempo al volume sistolico minimo (TMSV) misurato dall’inizio del QRS al valore minimo della curva volume-tempo regionale di ciascun segmento. Il confronto del TMSV per due segmenti basali qualsiasi, ad esempio il setto e la parete laterale, fornisce una valutazione di base della dissincronia. Simile all’indice di dissincronia del TDI, registrando il TMSV di tutti i 16 segmenti e derivando la deviazione standard, un indice di dissincronia sistolica (SDI) può essere creato. Data la variazione della frequenza cardiaca, questo valore può essere espresso come percentuale del ciclo cardiaco.
Kapetanakis e colleghi hanno usato RT3DE per valutare la dissincronia utilizzando l’SDI in soggetti normali, quelli con funzione sistolica LV normale, e quelli con vari gradi di insufficienza cardiaca.21 Questo studio ha suggerito che i soggetti normali e quelli con normale funzione sistolica del LV avevano una funzione segmentale normalmente sincronizzata, mentre quelli con lieve, moderata e grave disfunzione del LV avevano valori progressivamente più alti per la SDI.
Interessante, c’era solo una debole correlazione tra la durata del QRS e la SDI (r=0,264, p=0,0005). Un’ampia durata del QRS era in grado di predire solo il 46% dei pazienti con una significativa dissincronia meccanica.Hanno anche esaminato la SDI in quelli prima e dopo l’impianto della CRT. Quelli che erano responders alla CRT, definiti come miglioramento sintomatico, avevano valori SDI più alti al basale rispetto ai non-responders, e avevano una diminuzione della SDI dopo l’impianto del dispositivo. Questo è coerente con l’idea che coloro che sono più dissincroni al basale rispondono meglio alla CRT.
Kapetanakis et al. hanno mostrato una variabilità inter-osservatore o intra-osservatore piuttosto bassa nella SDI ottenuta, sebbene questo debba essere riprodotto in altri studi. Solo un altro piccolo studio ha utilizzato l’SDI nei soggetti sottoposti a CRT e ha dimostrato che l’SDI potrebbe essere ridotto con l’impianto di CRT.22
Perché i valori di TMSV sono tipicamente più lunghi del TPSV utilizzato con il TDI, poiché rappresentano il punto finale della contrazione piuttosto che il punto di movimento della parete più veloce, il TMSV (o SDI) non può essere confrontato direttamente con il TPSV (o indice Yu) su una base assoluta. Ci si aspetterebbe, tuttavia, che ci dovrebbe essere una correlazione tra i due se entrambi possono prevedere la dissincronia. Nel suddetto studio di Kapetanakis et al., c’era solo una debole correlazione non significativa tra l’indice di dissincronia SDI e TDI (r=0,264, p=0,064), il che suggerisce che la riproducibilità di qualsiasi metodo di dissincronia può essere difficile. È anche interessante notare che la correlazione era migliore per i pazienti con QRS stretto rispetto a quelli con QRS largo. Infine, per un cut-off di 33ms per l’indice di dissincronia TDI come suggerito da Yu e un cut-off arbitrario di 8,3% per SDI, c’era un accordo nel 56,5% dei pazienti con ampio complesso QRS per la presenza di dissincronia e 41,2% dei pazienti con QRS stretto.
Rispetto a TDI, RT3DE fornisce una migliore, anche se ancora imperfetta, l’imaging dei segmenti apicali a causa della mancanza di vincoli angolo Doppler associati a segmenti apicali. Sono disponibili strumenti di editing software per RT3DE per affrontare le difficoltà associate al rilevamento automatico dei confini causate da una qualità dell’immagine non ottimale. Fino al 20% dei pazienti possono avere immagini che non possono essere analizzati a causa della scarsa qualità.21 RT3DE valuta il movimento della parete indipendentemente dal fatto che sia circonferenziale, radiale o tangenziale. A differenza dell’approccio TDI, con questo metodo è possibile ottenere tutti i dati segmentali da una singola acquisizione. Inoltre, i dati di volume sono ‘veri’ dati di volume, cioè non utilizzano ipotesi geometriche, ma utilizzare i dati voxel effettivi contenuti all’interno di una maglia superficie dinamica del battente LV.
Speckle-tracking Radial Strain
Un nuovo metodo è stato recentemente proposto per valutare dissincronia chiamato speckle tracking.23 Si tratta di un tipo di strain imaging in cui gli speckles, che sono sottoprodotti della dispersione e della riflessione degli ultrasuoni, possono essere seguiti da un fotogramma all’altro e utilizzati per valutare il movimento radiale nella vista parasternale ad asse corto. Questo può essere particolarmente utile perché lo strain imaging può differenziare il movimento attivo dal legame passivo del miocardio infartuato. Suffoleto et al.23 hanno esaminato la deformazione radiale nei sei segmenti della parete basale e hanno determinato che una differenza ≥130ms tra il tempo di picco della deformazione nel primo e nell’ultimo segmento aveva una sensibilità dell’89% e una specificità dell’83% nel predire un aumento ≥15% della EF a >3 mesi. Il vantaggio di questo metodo è che non dipende dall’angolo Doppler e può essere meglio in grado di determinare il sito di ultima attivazione meccanica, con conseguente obiettivo più preciso per il posizionamento dell’elettrocatetere del seno coronarico.
Questo metodo può essere tecnicamente difficile, tuttavia, e si basa su adeguate finestre parasternali. Le immagini devono essere acquisite con un frame rate elevato in modo che gli speckles possano essere tracciati in modo appropriato, ma questo aumento del frame rate può portare alla perdita di qualità dell’immagine. Questo metodo è nuovo e attende la convalida da parte di altri ricercatori prima che il suo uso più ampio può essere previsto.
Conclusioni
Varie tecniche ecocardiografiche sono state utilizzate per valutare la dissincronia in quelli con insufficienza cardiaca in presenza o assenza di un ampio complesso QRS. Tutti gli studi fino ad oggi, tuttavia, sono stati retrospettivi o piccoli studi prospettici. Lo studio “Predictors of Response to Cardiac Resynchronization Therapy (PROSPECT)” è uno studio multinazionale in corso per valutare prospetticamente in >300 pazienti sottoposti a impianto di CRT quale delle diverse tecniche di dissincronia ecocardiografica è meglio in grado di predire una risposta clinica e il rimodellamento inverso del LV.2 Tredici predittori ecocardiografici di risposta vengono misurati, tra cui SPWMD, TPSV dei segmenti basali del setto e laterali basali, e la deviazione standard del TPSV per i 12 segmenti basali e centrali, tra gli altri. Purtroppo, il protocollo non richiede né RT3DE né speckle tracking.
Studi recenti hanno suggerito che la valutazione ecocardiografica della dissincronia meccanica è uno strumento importante che può essere utilizzato per aiutare a identificare i potenziali risponditori alla CRT. Al momento non è chiaro quale metodo ecocardiografico sia il più utile nella valutazione della dissincronia o nella previsione di chi beneficerà della CRT. I parametri ecografici ideali dovrebbero essere facili da acquisire, riproducibili, prevedere con precisione i rispondenti alla CRT e potrebbero essere ottenuti rapidamente con poca o nessuna post-elaborazione. Gli studi in corso e futuri definiranno quali parametri eco sono più utili nell’identificazione dei pazienti che possono beneficiare di questa importante terapia.