Le insufficienze valvolari
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Le insufficienze valvolari
1 Le insufficienze valvolari La prima considerazione da fare parlando delle insufficienze valvolari è che una lieve insufficienza valvolare può essere fisiologica per tutte le quattro valvole cardiache. Con lo sviluppo di apparecchiature Doppler sempre più sensibili, la minima insufficienza è la noma per le valvole del cuore destro, frequentissima per la mitrale, possibile per l’aorta. Come vedremo, nella valutazione delle insufficienze valvolari, molti dei metodi di quantizzazione sono sovrapponibili, indipendentemente dalla valvola che stiamo studiando. Per tutti i vizi dobbiamo considerare una valutazione anatomica-funzionale, della valvola e delle camere cardiache, ottenibile con metodica ecocardiografica bidimensionale, e una valutazione del flusso, ottenibile con metodica Doppler. I meccanismi che sottendono all’insufficienza possono essere primitivi, cioè dovuti a un danno dei componenti della valvola, o secondari (Mitrale – Aorta), cioè dovuti ad un alterazione delle cavità cardiache, nel cui contesto la valvola opera. In tale ottica, è da sottolineare che la valvola mitrale (e la tricuspide) rispetto all’aorta (e alla polmonare), è da considerarsi un’apparato molto più complesso, costituito non solo dai lembi, ma anche dalle corde, dai muscoli papillari e pure dallo stesso ventricolo (di cui i papillari sono parte). In caso di insufficienza valvolare, la presenza di un maggior volume di sangue che “transita” attraverso la valvola, si traduce in un sovraccarico di volume delle camere cardiache, che (nel caso di forme croniche di insufficienza) andranno incontro ad una progressiva dilatazione. Ad esempio nelle forme croniche di insufficienza mitralica o aortica avremo una cospicua dilatazione del ventricolo sinistro. All’opposto, una volumetria ventricolare normale mal si concilierà con una diagnosi di insufficienza rilevante (ad eccezione delle forme acute). Sempre nel campo della valutazione ecocardiografica, la presenza di una rilevante alterazione anatomica potrà più facilmente deporre per un’insufficienza rilevante. Un lembo mitralico “flail” (cioè che in sistole si everte in atrio sinistro, con fini vibrazioni) conseguente a rottura di corde è pressoché sinonimo di insufficienza rilevante; così un’ eversione diastolica di una cuspide aortica nell’efflusso sinistro è indice di insufficienza severa. L’opposto non è sempre vero: valvole apparentemente prive di significative alterazioni anatomiche possono celare insufficienze rilevanti. DOPPLER Nella quantizzazione delle insufficienze valvolari la metodica Doppler svolge un compito di primo rilievo. Sia il Doppler a colori, che il Doppler continuo e pulsato vengono utilizzati. Ecocardiografia Doppler Color Doppler Continuous wave Doppler Pulsed wave Doppler 2 Color Doppler Per quanto riguarda il Doppler a colori, sia la zona di convergenza del flusso, che la “vena contracta” (zona di maggior restringimento e accelerazione del flusso), che la zona dopo l’orifizio, vengono indagate. Metodi per quantizzare l’insufficienza aortica COLOR DOPPLER • Flow disturbance (jet size) • Vena contracta • PISA • AO flow reversal La dispersione del colore nella zona post-orifizio è certamente quella che dà la più immediata impressione della gravità del rigurgito (Mitrale – Aorta). Tale metodo sebbene legato alla gravità del rigurgito (Mitrale – Aorta), presenta con molte limitazioni. Tra queste di grande importanza la morfologia dell’orifizio, il gradiente tra le camere in comunicazione, la direzione del Jet (nei Jet eccentrici, diretti verso le pareti delle cavità, l’energia si disperde contro la parete e il vizio viene sottostimato) e la regolazione dell’apparecchiatura. Per tutti questi problemi, la correlazione con dati quantitativi, sebbene presente, non è strettissima, con possibilità sia di sovrastime che di sottostime della gravità dell’insufficienza. Un altro metodo di valutazione della gravità dei rigurgito si focalizza sulla zone di convergenza del flusso, prossimale all’orifizio (PISA = Prossimal Isovolumetric Surface Area). Tale metodo si basa sul principio che Flusso = area x velocità in detta zona il flusso segue un PISA Area (PISA) = 2πr comportamento ben preciso, accelerando e Velocità = v convergendo verso l’orifizio con una Flusso istantaneo = 2πr * v morfologia emisferica. Regolando opportunamente l’apparecchiatura PISA ecocardiografica, è possibile, utilizzando il va Color Doppler, visualizzare tale zona di r convergenza, riconoscendo esattamente la velocità a livello del punto di aliesing del colore (punto nel quale vi è il cambiamento del colore). Si ottiene così la misura della velocità a livello di un orifizio del tutto virtuale, che è della superficie dell’emisfera del PISA. Si può inoltre calcolare l’area di questo orifizio virtuale, misurando il raggio dell’emisfera del PISA. Disponendo pertanto della una velocità e dell’area nel medesimo punto (superficie del PISA), è possibile calcolare il flusso a livello del PISA (che sarà un flusso istantaneo, nel momento del ciclo in cui si misura il PISA). Ma, per il principio di 2 a 2 a 3 continuità tale flusso sarà uguale al flusso che attraversa l’orifizio rigurgitante. Pertanto, dividendo il flusso per la velocità che in quel momento si ha a livello dell’orifizio (velocità di picco della curva di flusso ottenuta con Doppler continuo), si otterrà l’area dell’orifizio rigurgitante. Moltiplicando tale area per l’integrale del flusso di rigurgito si otterrà il volume di rigurgito PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) (per singolo battito cardiaco). Poiché il rapporto tra integrale del flusso e sua velocità di Fasi per misurare il PISA picco è in genere costante, è possibile semplificare il • Zoom color-Doppler mitrale calcolo del volume di • Spostare la “linea di zero”per ingrandire il PISA rigurgito, dividendo il valore • Misurare il raggio del PISA del flusso istantaneo calcolato a livello del PISA per 3.16. Naturalmente anche questo Flusso = area x velocità metodo presenta limitazioni, Area (PISA) = 2πr Velocità = v tra le quali la non sempre Flusso istantaneo = 2πr * v = (1.35 * 1.35) * 340 = 389 ml/sec regolare morfologia della zona di convergenza (specie quando detta zona è PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) eccentrica, come nel prolasso) Fasi per misurare il PISA e la variazione nel tempo, durante il ciclo, dell’ • Doppler continuo mitrale ampiessa dell’area di • Digitizzazione contorno della convergenza. curva di flusso per ottenere velocità di picco e integrale Il metodo PISA può essere di velocità applicato anche all’insufficienza aortica: Area = Flusso / velocità Regurgitant orifice area (RAO) nell’esempio si descrive come = Flusso istantaneo / v = 389 ml/sec / 510 cm/sec = 0.76 cmq calcolare l’orifizio Flusso = area x velocità rigurgitante, in modo del tutto Regurgitant stroke volume analogo a quanto descritto per = ROA * TVI = 0,76 cmq * 165 cm = 126 ml la mitrale. Tale valutazione è strettamente correlata a una stima quantitativa dell’insufficienza. 2 2 a a max Anche lo studio del flusso a livello della “vena contratta” è stato impiegato per la quantizzazione del rigurgito valvolare. Tale metodo consiste nel misurare l’ampiezza del jet di colore a livello dell’orifizio e si correla bene con dati quantitativi. Esso risulta tuttavia di difficile applicazione e necessita di grande esperienza. 4 Doppler continuo Il Doppler continuo non viene utilizzato per la quantizzazione dei rigurgiti. Tuttavia, poiché l’intensità del segnale Doppler è in relazione alla quantità di globuli rossi (cioè di volume di sangue) che incontra il fascio di ultrasuoni, la curva Doppler di un rigurgito rilevante risulterà più intensa (più bianca), rispetto a quella di un rigurgito lieve. Doppler pulsato In caso di insufficienza di una valvola, la portata anterograda attraverso la valvola insufficiente è più alta rispetto alle valvole non insufficienti, poiché la quantità di sangue che passa attraverso la valvola insufficiente è PRINCIPIO: in un sistema chiuso la portata (Q) deve essere incrementata dal flusso che uguale in qualsiasi punto del condotto ha un movimento di va e ♦Q = v * A vieni attraverso essa. Ad ♦Q 1 = Q 2 esempio, in caso di ♦v1 * A1 = v2 * A2 insufficienza mitralica, la quantità di sangue che espelle il ventricolo sinistro in sistole sarà in parte espulsa attraverso l’aorta e in parte rigurgiterà in atrio sinistro; la gittata anterograda sarà pertanto solo una parte della gittata ventricolare totale. La quantità di sangue che attraversa la mitrale in diastole, invece, sarà data dalla quantità di sangue espulsa in aorta (cioè dalla gittata anterograda del ventricolo, che avrà completato il circolo sistemico, sarà ritornata in atrio destro e avrà completato il circolo polmonare ritornando all’atrio sinistro), più la quantità di sangue che rigurgitata in atrio sinistro, durante la sistole ventricolare (e quindi sarà pari alla gittata ventricolare totale). Utilizzando l’equazione di continuità sarà possibile calcolare le differenze tra tali portate, e quindi, per differenza la quantità del rigurgito. (Per una più approfondita trattazione del calcolo delle portate vedi: calcolo delle portate). Doppler pulsato: Mitrale Nell’insufficienza mitralica, la morfologia del flusso transmitralico e quella del flusso delle vene polmonari sono state descritte essere in relazione alla gravità del rigurgito. Tanto più l’insufficienza è grave tanto più il flusso transmitralico presenta un’onda E con elevata velocità di picco e breve tempo di decelerazione e tanto più il flusso sistolico delle vene polmonari tende ad azzerarsi, fino a diventare negativo. Il principale limite di tali indici risiede nel fatto che analoghe variazioni avvengono nei pazienti con disfunzione sistolica ventricolare, e sono utilizzate come parametri dii disfunzione diastolica. Un altro metodo proposto per quantizzare l’insufficienza mitralica si basa sulla variazioni volumetriche dell’atrio sinistro e sul flusso delle vene polmonari. La 5 variazione volumetrica dell’atrio sinistro durante la sistole ventricolare in caso di insufficienza mitralica, dipende Left atrial filling volume can be used to reliably estimate dal flusso che rigurgita in atrio the regurgitant volume in mitral regurgitation. A Rossi J Am Coll Cardiol, 1999 dal ventricolo più il flusso che dalle vene polmonari. E’ possibile calcolare con l’ecocardiografia bidimensionale il volume striale minimo e massimo e ottenere così la variazione totale del volume striale durante la sistole ventricolare (volume striale di riempimento). Assumendo che il flusso polmonare sia sovrapponibile nelle 4 vene polmonari, è possibile calcolare quanto volume di sangue affluisce all’atrio sinistro dalle vene polmonari, durante la sistole ventricolare. Sottraendo dal volume striale di riempimento il volume del flusso proveniente dalle vene polmonari, si ottiene la quantità di riempimento striale imputabile al rigurgito mitralico (che equivale al volume del rigurgito mitralico). E’ stata proposta una formula che si basa su questo sistema di quantizzazione, e che ben correla con la gravità dell’insufficienza mitralica. Doppler pulsato: Aorta Nell’insufficienza aortica la morfologia del flusso di rigurgito, rilevato con Doppler continuo dall’approccio apicale, è legata al grado dell’insufficienza: più INSUFFICIENZA AORTICA: Doppler continuo rilevante l’insufficienza, più ripida è la pendenza della curva di velocità Lieve Rilevante dell’insufficienza aortica rilevata al Doppler continuo. La morfologia della curva di velocità Doppler del rigurgito aortico è espressione della differenza di pressione che esiste in diastole tra l’aorta e la cavità ventricolare: più alta la differenza di pressione, più alta la velocità, e viceversa. In caso di grave insufficienza aortica, la pressione diastolica all’interno del ventricolo sinistro tende ad aumentare rapidamente in diastole e la pressione in aorta tende a calare rapidamente (entrambe le cose a causa della grande quantità di sangue che rigurgita dall’aorta). In conseguenza il gradiente tra aorta e ventricolo cala rapidamente, e di conseguenza cala rapidamente la velocità del flusso rigurgitante e aumenta la pendenza della curva di flusso rilevata al Doppler. Anche i rilevi e le morfologie del flusso diastolico rigurgitante in aorta addominale e a livello della porzione discendente dell’arco aortica con Doppler pulsato, rappresentano modalità di quantizzazione dell’insufficienza aortica. 6 Conclusioni Applicando i diversi molteplici parametri sopradescritti possiamo ottenere un’adeguata quantizzazione del Mitral regurgitation severity grado (American Society Echocardiography; JASE 2003) dell’insufficienza MILD Moderate Severe aortica e mitralica, Structural parameters tenendo presente che LA size Normal Normal or dilated Usually dilated LV size Normal Normal or dilated Usually dilated ogni singolo Leaflets or apparatus Normal or abnormal Normal or abnormal Abnormal/flail/rupture parametro deve ben Doppler parameters Color flow jet area Small, central Jet: Variable Large central jet: integrarsi nella <4cmq or 20% LAA >10cmq or 40% LAA, variable eccentric jet valutazione globale (o esserne escluso Mitral inflow - PW A wave dominant Variable E wave dominant per motivate Jet density - CW Incomplete or faint Dense Dense ragioni). Qualsiasi Jet contour - CW Parabolic Usually parabolic Early peaking-triangular Pulmonary vein - PW Systolic dominant Systolic blunting Systolic flow reversal valutazione di un Quantitative parameters paziente valvolare VC width (cm) < 0.3 0.3 - 0.69 ≥ 0.7 R Vol (ml/beat) < 30 30 -44 45 - 59 ≥ 60 non potrà inoltre RF (%) < 30 30 - 39 40 - 49 ≥ 50 ERO Area (cmq) < 0.20 0.20-0.29 0.30-0.39 prescindere da una ≥ 0.40 valutazione della volumetria e della funzione ventricolare sinistra, poiché tali parametri sono strettamente influenzati dal vizio valvolare e, a Aortic regurgitation severity loro volta influenzano la (American Society Echocardiography; JASE 2003) MILD Moderate Severe prognosi del Structural parameters paziente e LV size Normal Normal or dilated Usually dilated partecipano Aortic leaflets Normal or abnormal Normal or abnormal Abnormal/flail/wide coaptation defect pesantemente a Doppler parameters determinare il Color flow jet width in Small in central Jet Intermediate Large in central jet, timing chirurgico LVOT variable in eccentric jet della valvulopatia Jet density - CW Incomplete or faint Dense Dense (Mitrale – Aorta). Jet dec - CW (PHT, ms) Slow > 500 Medium 500-200 Steep < 200 Diastolic reversal flow Brief, early diastolic Intermediate Prominent holodiastolic Purtoppo molti dei in descending Ao - PW reversal reversal (diastolicTVI parametri che similar to systolic) Quantitative parameters possiamo utilizzare VC width (cm) < 0.3 0.3 - 0.60 ≥ 0.6 per valutare la Jet/LVOT width, % < 25 25 -45 46 - 64 ≥ 65 funzione Jet/LVOT area, % <5 5 - 20 21 - 59 ≥ 60 R Vol (ml/beat) < 30 30 - 44 45 - 59 ≥ 60 ventricolare sono RF (%) < 30 30 - 39 40 - 49 ≥ 50 fortemente ERO Area (cmq) < 0.10 0.10-0.19 0.20-0.29 ≥ 30 influenzati dal carico ventricolare (parametro a sua volta influenzato dalla valvulopatia).