Le insufficienze valvolari

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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
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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.
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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
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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.
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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).