Diastologia No Problem (5/39) [italian]

DISFUNZIONE DIASTOLICA

Il termine disfunzione diastolica (DD) si riferisce ad una alterazione del rilasciamento e/o della complianza di camera del VS (Figura 1; Tabella 1) con conseguente alterazione del riempimento VS, indipendentemente dalla presenza di disfunzione sistolica e/o di sintomatologia clinica. La principale conseguenza della DD è un incremento delle P di riempimento (Figura 1). È possibile parlare di “scompenso diastolico” se si associa una ridotta tolleranza allo sforzo e dispnea. È impossibile diagnosticare sul solo piano clinico (anamnesi, obiettività, ECG ed Rx torace) una DD anche isolata. Il cateterismo cardiaco permane il gold standard per misurare proprietà diastoliche e PR del VS anche se, per la sua invasività, è poco utilizzabile in ambito clinico-diagnostico. L’ecocardiografia Doppler è a tutt’oggi la tecnica di scelta per la sua affidabilità, riproducibilità e praticità d’uso (10).

Tabella 01

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Bibliografia

10. Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP, et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2016.

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Diastologia No Problem (4/39) [italian]

3) l’importante dipendenza da precarico, età (9) e frequenza cardiaca degli stessi indici e quindi l’importanza relativa degli indici derivati dal flusso venoso polmonare, in quanto meno dipendenti da età e frequenza cardiaca (Figura 3);

4) La prevalente influenza del rilasciamento VS sul picco di velocità e’ del Doppler tessutale dell’annulus mitralico, che ha posto il rapporto E/e’ al centro delle Linee Guida 2009 (1) Figura 4).

E’ bene tenere da subito presente che siccome la FD viene anche definita come interazione tra volumi e pressioni intracardiache, tutte le analisi non invasive come quella ecodoppler hanno la significativa limitazione di non misurare direttamente le pressioni cardiache. Tuttavia la metodica ecodoppler, tramite l’equazione semplificata di Bernoulli (P1 – P2 = v2 × 2), permette di ottenere una differenza di pressione locale (P1 – P2 , dove viene campionato il segnale): a questo punto, conoscendo una delle 2 pressioni, possiamo calcolare per differenza l’altra.

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Figura 4

Figura 4. Schema della classificazione della funzione diastolica ventricolare sinistra.

Dall’alto in basso: classi di disfunzione diastolica (CDD); velocità del flusso transmitralico in condizioni; velocità del flusso venoso polmonare; velocità Doppler tessutali dell’annulus mitralico.

AS: atriale sinistro; E/A: rapporto dei picchi di velocità proto- e tele-diastolico del flusso transmitralico; Edt: tempo di decelerazione protodiastolico delle velocità di flusso transmitralico; Si/Si: rapporto degli integrali tempo-velocità delle velocità del flusso venoso polmonare; Ea: picco di velocità protodiastolica Doppler tessutale (annulus mitralico laterale); E/Ea: rapporto tra il picco E delle velocità del flusso transmitralico ed Ea; Ar-Adur: differenza tra durata dell’onda A retrograda del flusso venoso polmonare e durata dell’onda A anterograda del flusso transmitralico.

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Bibliografia

9. Mantero A, Gentile F, Gualtierotti C, et al. Left ventricular diastolic parameters in 288 normal subjects from 20 to 80 years old. Eur Heart J 1995; 16:94-105.

Diastologia No Problem (3/39) [italian]

CENNI STORICI (EVOLUZIONE DELLA METODICA)

Fin dai primi tentativi negli anni ’80 di stimare con ecocardiografia le PR VS in pazienti con cardiopatia ischemica in compenso, sono emerse grossolane differenze tra i diversi gruppi di ricerca nelle correlazioni tra i primi indici ecocardiografici utilizzati (onde E ed A transmitraliche) e le PR, sia in condizioni basali (4, 5) che durante angioplastica coronarica (6), differenze imputabili soprattutto alle diverse condizioni fisiopatologiche (ischemia cronica vs. acuta). Queste ultime sono quindi uno dei principali fattori che modificano le correlazioni tra indici ecocardiogafici e PR. Gli altri fattori codificati nel ventennio cha ha preceduto le Linee Guida 2009, e su cui queste si basano, sono:

1) Il fatto che rilasciamento e complianza di camera VS modificano direttamente ma in maniera indipendente gli indici derivati dal flusso transmitralico (7) (Figure 2 e 3);

2) Il fatto che, indipendentemente dal tipo di cardiopatia, nella maggioranza dei casi il progressivo incremento delle PR VS modifica in parallelo i profili di flusso transmitralico e venoso polmonare, con progressione senza soluzione di continuità tra profili “dominati” da un prevalente prolungamento del rilasciamento VS a profili caratterizzati da prevalente riduzione della complianza della camera VS (8) (Figura 3);

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figura-02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 2. Influenza dei principali determinanti della funzione diastolica (rilasciamento e complianza di camera ventricolare sinistra) sul profilo di flusso transmitralico.

A. Rispetto ad un profilo di flusso basale – linea nera – (soggetto di 40-50 a., con normale funzione ventricolare), un prolungamento isolato del rilasciamento (con complianza di camera nella norma, curva pressione-volume nera in D) determina (linea rossa): una riduzione della velocità di picco E; un prolungamento del tempo di decelerazione (Edt) con allargamento dell’onda E; un incremento del picco dell’onda A. In questo caso, il prolungamento del rilasciamento produce una riduzione del riempimento rapido ventricolare ed un incremento compensatorio del riempimento telediastolico secondario alla contrazione atriale.

B. Sempre rispetto al profilo basale, una riduzione isolata della complianza di camera (curva pressione-volume rossa in D) determina (linea rossa): un incremento della velocità di picco E; una riduzione del tempo di decelerazione dell’onda E con riduzione della sua durata; una riduzione della velocità di picco A. In questo caso, la riduzione della complianza di camera produce un rapido incremento di pressione VS in protodiastole che decelera rapidamente il riempimento rapido, mentre l’elevata pressione ventricolare risultante in telediastole si traduce in una riduzione del contributo atriale al riempimento ventricolare sinistro per aumento del postcarico atriale (=afterload mismatch atriale sinistro).

C. Effetti del simultaneo incremento di rigidità di camera ed importante prolungamento del rilasciamento (es: ischemia acuta). In questo caso aumentano sia la pressione ventricolare telediastolica che la pressione atriale, ma il gradiente atrio-ventricolare protodiastolico si riduce in conseguenza dell’importante prolungamento del rilasciamento che causa anche un incremento della pressione minima protodiastolica VS (Figura 9). La riduzione del gradiente atrio-ventricolare protodiastolico (il principale determinante dell’onda E) determina la riduzione del picco E. Il mancato incremento dell’onda A è spiegato dal meccanismo dell’afterload mismatch atriale sinistro, laddove un incremento della pressione telediastolica VS, che funge da postcarico dell’atrio sinistro, causa una riduzione della funzione sistolica atriale, e quindi dell’onda A.

 

figura-03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 3. Relazioni tra i profili di flusso transmitralico e venoso polmonare e corrispondenza con classi di disfunzione diastolica e pressioni di riempimento.

Le classi di disfunzione diastolica (da I a IV) corrispondono a determinati profili di flusso transmitralico denominati “alterato rilasciamento”, “psudo-normale”, “restrittivo” e “restrittivo fisso”. La classe I è caratterizzata da un esclusivo prolungamento del rilasciamento miocardico. La classe II vede associarsi una iniziale riduzione della complianza di camera al sottostante prolungato rilasciamento. Nella classe III prevale la riduzione della complianza di camera (sempre in presenza di rilasciamento prolungato). Procedendo dalla classe I alla III si assiste ad un progressivo incremento delle pressioni di riempimento, massime nelle classi III e IV. A differenza della classe III, nella classe IV le manovre di riduzione del precarico (infusione di nitrati, manovra di Valsalva) non riescono a ridurre le pressioni di riempimento.

Il principale vantaggio dell’aggiunta allo schema del profilo di flusso venoso polmonare è che possiamo facilmente distinguere il profilo di flusso mitralico pseudo-normale da quello normale, perché questi corrispondono a due profili venosi polmonari normale nel primo caso (sistolico-prevalente) ed alterato nel secondo (diastolico-prevalente), risolvendo così il problema dell’incertezza diagnostica derivante dall’utilizzo del solo profilo trans mitralico, laddove le misurazioni (picco E, picco A, rapporto E/A, e tempo di decelerazione) risultano simili (da cui il nome “pseudo-normale”).

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Bibliografia

4. Channer KS, Culling W, Wilde P, Jones JV. Estimation of left ventricular end-diastolic pressure by pulsed Doppler ultrasound. Lancet 1986; 1:1005-7.

5.  Stork TV, Muller RM, Piske GJ, Ewert CO, Hochrein H. Noninvasive measurement of left ventricular filling pressures by means of transmitral pulsed Doppler ultrasound. Am J Cardiol 1989; 64:655-60.

6.  Werner GS, Sold G, Teichmann D, Andreas S, Kreuzer H, Wiegand V. Impaired relationship between Doppler echocardiographic parameters of diastolic function and left ventricular filling pressure during acute ischemia. Am Heart J 1990; 120:63-72.

7.  Stoddard MF, Pearson AC, Kern MJ, Ratcliff J, Mrosek DG, Labovitz AJ. Left ventricular diastolic function: comparison of pulsed Doppler echocardiographic and hemodynamic indexes in subjects with and without coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 1989; 13:327-36.

8.  Klein AL, Hatle LK, Burstow DJ, et al. Doppler characterization of left ventricular diastolic function in cardiac amyloidosis. J Am Coll Cardiol 1989; 13:1017-26.

 

Diastologia No Problem (2/39) [italian]

DIASTOLOGIA E FUNZIONE DIASTOLICA

La diastologia è la scienza della caratterizzazione di proprietà diastoliche, modalità e pressioni di riempimento (PR) del VS e loro applicazione clinica. La FD viene invece definita come la capacita’ del VS di far fronte ad un adeguato volume di riempimento mantenendo una pressione ventricolare bassa (<12 mmHg) (per contro per funzione sistolica definiamo la capacita’ del VS di produrre una gittata adeguata alle necessita metaboliche dell’organismo). Lo studio della FD nella routine ecocardiografia è cresciuto anche grazie al riconoscimento in ambito diagnostico della sindrome dello scompenso con funzione sistolica normale o quasi normale (HFpEF, Heart Failure with preserved Ejection Fraction; HFmrEF, Heart Failure with mid range Ejection Fraction). Infatti per riconoscere la sindrome le linee guida della Società Europea di Cardiologia sullo scompenso hanno ritenuto l’ecocardiografia sufficiente per riconoscere un’alterazione del rilasciamento o della complianza VS, senza ricorrere al cateterismo cardiaco, “validandone” l’utilizzo in ambito clinico. Questo grazie alla grossa mole di studi che tra la fine degli anni ’80 fino ai primi anni 2000 ha validato in diverse popolazioni di pazienti un ampio spettro di indici in grado di rispondere alle fatidiche domande della diastologia: 1) qual’ è la PR VS ? 2) con quale meccanismo è aumentata ?

OBIETTIVI

L’obiettivo dell’analisi in clinica della FD è duplice:

1) Stimare i determinanti della FD (i.e, le principali proprietà diastoliche del VS):
a. il rilasciamento rapido (in protodiastole);
b. la complianza della camera VS (in meso-telediastole).

2) Stimare accuratamente le PR del VS
Questa analisi ha un ruolo importante per la diagnosi delle diverse cardiopatie, per la strategia terapeutica ed il follow-up del paziente, e per la stratificazione diagnostica (3).

Bibliografia

3. Cavalcante JL, Marek J, Sheppard R, et al. Diastolic function improvement is associated with favourable outcomes in patients with acute non-ischaemic cardiomyopathy: insights from the multicentre IMAC-2 trial. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2016; 17:1027-35.

Diastologia No Problem (1/39) [italian]

L’analisi della funzione diastolica (FD) è una materia complessa che non può essere semplificata più di tanto pena la banalizzazione delle complesse interazioni esistenti tra i flussi ematici che vengono campionati con l’esame ecodoppler ed i meccanismi fisiopatologici che governano il riempimento e lo svuotamento delle camere cardiache. Inoltre, è importante tenere presente che la FD non può essere completamente separata dalla funzione sistolica, dato che il rilasciamento del ventricolo sinistro (VS) è governato dai medesimi meccanismi energetici che caratterizzano la contrazione precedente (Figura 1). Questa breve trattazione pratica vuole fornire gli strumenti necessari – cioè i principi fisiopatologici della FD VS e le diverse metodologie ecocardiografiche a disposizione – rivedendo anche criticamente quanto proposto dalle Linee Guida, per un utilizzo efficace, efficiente ed esauriente dell’ecocardiografia, equiparabile ad una emodinamica non invasiva. Come raccomandato dalle Linee Guida EAE/ASE 2009 (1), “La valutazione della FD VS dovrebbe essere parte integrante di un esame di routine, specialmente nei pazienti che si presentano con dispnea o insufficienza cardiaca”. Infatti, già negli anni ’80 era stato evidenziato come – a parità di severa riduzione della funzione sistolica – la complianza di camera VS potesse essere normale o ridotta, correlando in questo secondo caso con sintomatologia dispnoica e prognosi peggiore (2).

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Left ventricular function

Left ventricular function

Figura 1. Schema esemplificatico della funzione sisto-diastolica ventricolare sinistra.
La gittata sistolica è la risultante di entrambe le funzioni sistolica e diastolica. Mentre la funzione sistolica meccanica (es: frazione d’eiezione) riconosce come unico determinante principale la contrattilità, la funzione diastolica riconosce due determinanti principali indipendenti uno dall’altro: rilasciamento e complianza di camera (od il suo reciproco, la rigidità). In questo senso, il termine “disfunzione diastolica” è relativamente impreciso, in quanto può riferirsi ad una alterazione isolata del rilasciamento, della sola complianza di camera o ad una alterazione di entrambi. Comunque, l’esito finale – esauriti i primi meccanismi di compenso – sarà un incremento delle pressioni di riempimento (pressione atriale sinistra) per superare la resistenza al riempinento esercitata da un’aumentata rigidità di camera ventricolare, con lo scopo di poter mantenere un adeguato volume di riempimento ventricolare e quindi la gittata.

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Bibliografia

  1. Nagueh SF, Appleton CP, Gillebert TC, et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2009; 22:107-33.
  2. Bortone AS, Hess OM, Chiddo A, et al. Functional and structural abnormalities in patients with dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 1989; 14:613-23.
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