Articolo originale. Parole chiave. Atrio sinistro, funzione diastolica, ventricolo sinistro.

Transcript

1 Articolo originale Vol. 100, N. 6, Giugno 2009 Pagg Utilità della misurazione dei diametri e del volume atriale sinistro nella valutazione della funzione diastolica del ventricolo sinistro Enrico Vizzardi, Ivano Bonadei, Melissa Teli, Giorgio Caretta, Cristian Maiandi, Alberto Madureri, Tania Bordonali, Ermanna Chiari, Riccardo Raddino, Livio Dei Cas Riassunto. Introduzione. La funzione diastolica del ventricolo sinistro è una componente essenziale degli adattamenti fisiologici dell apparato cardiovascolare a varie situazioni. Scopo dello studio. Valutazione dei diametri, del volume atriale sinistro e della frazione di riempimento atriale sinistra (LAEF) e loro correlazione con i diversi tipi di riempimento diastolico ventricolare sinistro. Materiali e metodi. 90 pazienti con disfunzione diastolica determinata ecocardiograficamente e 80 pazienti senza disfunzione diastolica sono stati inclusi nello studio. In tutti pazienti sono stati misurati i diametri telediastolico e telesistolico dell atrio sinistro, la frazione di riempimento atriale sinistra e il volume atriale sinistro. Sono stati poi valutati i parametri diastolici del flusso doppler pulsato transmitralico, del doppler tessutale e il flusso venoso polmonare. Risultati. LA- EF è significativamente maggiore nel gruppo di pazienti con riempimento pseudonormale rispetto al controllo (0,81 ± 0,04 vs 0,6 ± 0,4, p<0,05) e nei pazienti con riempimento restrittivo rispetto ai controlli e all alterato rilasciamento (0,89 ± 0,03 vs 0,6 ± 0,4 e 0,78 ± 0,2, rispettivamente p<0,001 e p<0,05). Così pure il volume atriale sinistro è risultato significativamente più elevato nel gruppo dei pazienti con disfunzione diastolica rispetto ai controlli (62±15 vs 35±10, p<0,001), ma anche tra restrittivo e alterato rilasciamento (68±15 vs 40±10, p<0,001). Conclusioni. I nostri dati suggeriscono che la misurazione della LAEF e del volume atriale sinistro sono utili per una rapida valutazione del paziente nella pratica clinica, rappresentando un accurato indice per la differenziazione dei pattern normale e pseudonormale, soprattutto qualora non sia possibile usufruire di metodiche come il doppler tessutale. Parole chiave. Atrio sinistro, funzione diastolica, ventricolo sinistro. Summary. Usefulness of left atrial diametres and volumes for the evaluation of left ventricular diastolic function. Introduction. The diastolic function of the left ventricle is a main point of the physiological adaptations of the cardiovascular system to the various situations. Aim of the study. Evaluation of left atrium diameter change during diastole and left atrial volume and their possible correlation with different left ventricular diastolic filling pattern. Material and methods. Ninety patients with echocardiographically determined diastolic dysfunction and eighty healthy volunteers were included in the study. We measured left atrium emptying fraction (LAEF), defined as ratio of end-diastolic left atrial diameter to end-systolic diameter and left atrial volume. Mitral flow pulsed wave velocities were recorded. E, A, E/A, deceleration time of early diastolic filling, isovolumetric relaxation time were measured. Pulmonary vein S, D and atrial reversal velocities and tissue Doppler imaging of E and A mitral anular velocities were obtained. Results. LAEF was found 0.6 ± 0.4 (mean SE) in the control group, 0.81 ± 0.04 in pseudonormal pattern (P 0.05, control vs pseudonormal group), 0.89 ± 0.01 in the greater A wave than E wave (P 0.001, control vs restrictive pattern group), and 0.78 ± 0.2 in the A>E group (P 0.05, control vs A>E pattern group). Conclusions. LAEF and atrial volume are a new and practical methods for the differentiation of the normal-pseudonormal mitral flow pattern, in particular in setting without new ultrasound technologies. Key words. Diastolic function, left atrium, left ventricle. Unità Operativa Complessa di Cardiologia, Università, Brescia. Pervenuto il 17 aprile 2009.

2 E. Vizzardi et al.: Misurazione del volume atriale sx. per la funzionalità diastolica del ventricolo sinistro 295 Introduzione La funzione diastolica del ventricolo sinistro (VS) è una componente essenziale degli adattamenti fisiologici dell apparato cardiovascolare alle varie situazioni cui il soggetto sano è esposto nella vita quotidiana. La comparsa di alterazioni della funzione diastolica è frequente in varie situazioni cliniche di comune riscontro, quali la cardiopatia ischemica acuta e cronica 1 e lo scompenso cardiaco da disfunzione sistolica 2,3, ed è responsabile, spesso in modo preminente, di sintomi e reperti obiettivi, quali la dispnea a riposo e la stasi polmonare; inoltre, una disfunzione diastolica conclamata rappresenta il principale meccanismo fisiopatologico dello scompenso cardiaco a funzione sistolica VS conservata (per questo definito anche scompenso cardiaco diastolico ), condizione clinica di riscontro relativamente frequente, soprattutto nel soggetto anziano 4-6. A seconda delle caratteristiche del riempimento ventricolare sinistro, si distinguono diversi quadri che definiscono la severità della disfunzione diastolica: essa viene classificata in grado lieve (quadro da alterato rilasciamento), moderato (quadro pseudo normale) e grave (quadro restrittivo). La distinzione tra profilo di riempimento normale e pseudonormale, come è facilmente intuibile, ha grande rilevanza clinica; la sola misura dei vari parametri del flusso transmitralico non consente la diagnosi differenziale, per cui si deve ricorrere allo studio del flusso venoso polmonare e del doppler tessutale dell anello mitralico. Al fine di valutare l utilità di alcuni parametri ecocardiografici nella differenziazione dei quadri normale e pseudonormale, abbiamo correlato i diametri e il volume atriale sinistro, la frazione di riempimento atriale sinistra (LAEF), oltre ai convenzionali parametri di funzione diastolica (doppler pulsato e doppler tessutale) con i diversi tipi di quadri di riempimento diastolico ventricolare sinistro. Lo scopo è stato quello di evidenziare se alcuni parametri dell atrio sinistro fossero utili per la differenziazione dei quadri normale e pseudonormale. Per questo studio è stato utilizzato un ecocardiografo Vivid 7. La frazione di eiezione è stata calcolata mediante il metodo Simpson biplano in maniera standard. In tutti i pazienti arruolati sono state valutate la frazione di riempimento atriale sinistra (LAEF) e i diametri telediastolico e telesistolico dell atrio sinistro (dalla proiezione parasternale asse lungo). Il diametro telediastolico dell atrio sinistro è stato misurato all inizio del complesso QRS sul tracciato elettrocardiografico, mentre quello telesistolico alla fine dell onda T. Il volume atriale sinistro è stato calcolato dalla proiezione apicale 4 camere. È stato poi valutato il profilo di riempimento mitralico, utilizzando sia il doppler pulsato (calcolando onda E, onda A, tempo di decelerazione [TD] e il tempo di rilasciamento isovolumetrico [IVRT]) sia il doppler tessutale (onda E, onda A ), nonché la velocità di propagazione mitralica al color M-mode. Inoltre è stato valutato il flusso nelle vene polmonari (onda S, onda D, reverse atriale). I pazienti sono stati quindi suddivisi in tre gruppi in base al rapporto E/A, IVRT, TD, E/E, velocità di picco E, velocità di propagazione mitralica, profilo di riempimento nelle vene polmonari e velocità di contrazione atriale a livello delle vene polmonari (tabella 2 nella pagina seguente). ANALISI STATISTICA I risultati sono stati espressi come media ± deviazione standard. L analisi statistica tra i diversi gruppi è stata effettuata con analisi di varianza (ANOVA). Nel riscontro di differenze tra i diversi gruppi è stato utilizzato il test t per stabilirne la significatività. Materiali e metodi Dal 1/06/2008 al 1/12/2008 sono stati arruolati 170 pazienti nel Laboratorio di Ecocardiografia dell U.O. di Cardiologia degli Spedali Civili di Brescia (81 maschi e 89 femmine), suddivisi in 90 casi e 80 controlli. Ventitre pazienti erano affetti da cardiopatia ischemica, 47 da cardiomiopatia dilatativa idiopatica (classe NY- HA II, frazione d eiezione ventricolare sinistra 35 ± 5%) e 10 da ipertensione arteriosa (tabella 1). Tutti i pazienti presentavano ritmo sinusale. Tabella 1. Caratteristiche cliniche dei pazienti. Controllo Alterato rilasciam. Pseudonormale Restrittivo Pazienti (n) Età (anni) 50±10 53±11 51±13 56±9 Donne/uomini 40/40 12/18 19/11 18/12 Ipertensione (n/%) 0 10/ Cardiopatia ischemica (n/%) 0 10/33 8/26 5/16 Insufficienza cardiaca (n/%) 0 10/33 22/73 25/83

3 296 Recenti Progressi in Medicina, 100, 6, 2009 Tabella 2. Parametri ecocardiografici di disfunzione diastolica secondo le Linee guida. Gruppo I (alterato rilasciamento) Gruppo II (pseudonormale) Gruppo III (restrittivo) Rapporto onda E/onda A < >2 Tempo di decelerazione >240 msec msec <<150msec IVRT >90 msec <90 msec <60 msec E/E <15 >15 >>15 E <8 cm/sec < 8 cm/sec < 8 cm/sec Velocità propag. mitr. <45 cm/sec <45 cm/sec <35 cm/sec Rapporto onda S/onda D >1 <1 <1 RA (cm/sec) <35 cm/sec >35 cm/sec >25 cm/sec Legenda: IVRT = tempo di rilasciamento isovolumetrico - RA = reverse atriale del flusso polmonare - E = onda E della fase diastolica del doppler tessutale. (62 ± 15 vs 35 ± 10, p<0,001), ma anche tra restrittivo e alterato rilasciamento (68 ± 15 vs 40 ± 10, p<0,001). Abbiamo inoltre evidenziato come la LAEF sia significativamente maggiore nel gruppo di pazienti con riempimento pseudonormale rispetto al controllo (0,81 ± 0,04 vs 0,6 ± 0,4, p<0,05) e nei pazienti con riempimento restrittivo rispetto al controllo e all alterato rilasciamento (0,89 ± 0,03 vs 0,6 ± 0,4 e 0,78 ± 0,2, rispettivamente p<0,001 e p<0,05: tabella 4 nella pagina seguente). Tutti i parametri della funzione diastolica calcolati con doppler pulsato e doppler tessutale sono riportati in tabella 4. Risultati Discussione I diametri telesistolico e telediastolico dell atrio sinistro sono risultati statisticamente significativi nei (3,5 ± 0,7 cm vs 2,6 ± 0,19 cm, p<0,05; 4,1 ± 0,6 cm vs 3,6 ± 0,2 cm, p<0,05). Inoltre, i valori di LAEF sono risultati superiori nei pazienti con disfunzione diastolica rispetto ai controlli (0,85 ± 0,06 vs 0,7 ± 0,05, p<0,01) (tabella 3). La frazione d eiezione del ventricolo sinistro (LVEF) era significativamente minore nei (46 ± 20% vs 73 ± 5 %, p<0,05). Tutti i pazienti con pattern di riempimento pseudonormale e restrittivo avevano una insufficienza mitralica di grado da moderato a medio. L analisi dei sottogruppi ha evidenziato che i pazienti con pattern di riempimento di tipo restrittivo hanno aumentate dimensioni telesistoliche atriali sinistre, sia nei confronti dei pazienti con pattern da alterato rilasciamento sia nei controlli (3,5 ± 0,6 cm vs 2,8 ± 0,3 cm, p< 0,001; 3,5 ± 0,6 cm vs 2,2 ± 0,1 cm, p<0,001). Inoltre l analisi ha evidenziato un maggior diametro telediastolico atriale sinistro nel gruppo con riempimento pseudonormale rispetto ai controlli (4,1 ± 0,2 cm vs 3,2 ± 0,2 cm, p<0,05). Il volume atriale sinistro è risultato significativamente più elevato nel gruppo dei Tabella 3. Valori del diametro atriale sx (sistolico e diastolico) e della frazione di riempimento dell atrio sx nel gruppo controllo e in quello con disfunzione diastolica. Controllo Disfunzione diastolica Pazienti Donne/uomini 40/40 49/41 Valori p FEV sx (%) 73±5 46±20 <0,05 Frazione riemp. atrio sx 0,7±0,05 0,85±0,06 <0,01 Diam. telediast. atrio sx (cm) 3,6±0,2 4,1±0,6 <0,05 Diam. telesist. atrio sx (cm) 2,6±0,19 3,5±0,7 <0,05 Volume atrio sx (ml) 35±10 62±15 <0,001 È ormai noto come la disfunzione diastolica del ventricolo sinistro sia responsabile dei sintomi nei pazienti con cardiopatia ischemica ed ipertrofia cardiaca, nonostante la funzione sistolica sia conservata 7,8,9. Per tale motivo la diagnosi di disfunzione diastolica nei pazienti scompensati è fondamentale per la scelta della terapia medica più appropriata. Il doppler pulsato per misurare la velocità del flusso mitralico viene utilizzato da circa vent anni per valutare la funzione diastolica del ventricolo sinistro; come già accennato, essa è stata classificata in base alla sua entità: lieve (ritardo della fase di rilasciamento in assenza di aumento delle pressioni di riempimento), moderata (ritardo della fase di rilasciamento associato a un aumento di grado moderato delle pressioni di riempimento o a un pattern di riempimento pseudonormalizzato), grave (riduzione di grado avanzato della distensibilità o pattern di riempimento restrittivo reversibile o fisso). Esistono tuttavia diverse problematiche nel determinare la presenza di disfunzione diastolica con la valutazione del flusso transmitralico, quali il cambiamento del flusso in relazione all età del paziente e alle condizioni cliniche associate. Inoltre, la differenziazione tra riempimento normale e pseudonormale risente maggiormente dei cambiamenti del flusso mitralico. Per tale ragione vengono utilizzati il tempo di decelerazione, il flusso venoso polmonare e il doppler tessutale. La LAEF, ovvero il rapporto tra diametro telediastolico e telesistolico atriale sinistro, è stato definito per primo da Koyanagi et al. nel

4 E. Vizzardi et al.: Misurazione del volume atriale sx. per la funzionalità diastolica del ventricolo sinistro 297 Tabella 4. Valori di funzione diastolica, del diametro atriale sx (sistolico e diastolico), della frazione di riempimento e del volume dell atrio sx nei vari sottogruppi di pazienti con disfunzione diastolica. Controllo Alterato rilasciam. Pseudonormale Restrittivo Diam. telediast. atrio sx (cm) 3,2±0,2 3,5±0,4 4,1±0,2 &$ 4,4±0,2 # Diam. telesist. atrio sx (cm) 2,2±0,1 2,8±0,3 3,1±0,5* 3,5±0,6 # Fraz. di riemp. atrio sx 0,6±0,4 0,78±0,2 0,81±0,04* 0,89±0,03 # Volume atrio sx (ml) 35±10 40±10 61±11 68±15 # Rapporto onda E/onda A 1,5±0,3 0,58±0,2** ## 1,2±0,9 2,4±0,1 $$ IVRT (msec) 90±2 120±20 $$ 84±4 68±6 DT (msec) 175±5 240±10 $$ ** 120±20 100±12 E/E 8±3 10±2 17±3 25±4 $$ E (cm/sec) 13±3 9,8±2 7,3±2 4,6±2 $$ Vpm (cm/sec) 60±5 43±5 30±3 26±5 Rapporto onda S/onda D 1,3±0,1 1,1±0,1 0,9±0,2 0,6±0,1 $$ AR (cm/sec) 22±3 28±2 38±4 37±3 * p<0,05 pseudonormale vs controllo - p<0,001 pseudonormale vs controllo - # p<0,001 restrittivo vs controllo - p< 0,001 restrittivo vs alterato rilasciamento - & p<0,05 pseudonormale vs controllo - $ p<0,01 pseudonormale vs alterato rilasciamento - p<0,01 restrittivo vs alterato rilasciamento - p<0,05 restrittivo vs alterato rilasciamento - ** p<0,05 alterato rilasciamento vs controllo - ## p<0,05 alterato rilasciamento vs pseudonormale - p<0,01 alterato rilasciamento vs restrittivo - p<0,05 restrittivo vs controllo - $$ p<0,001 restrittivo vs alterato rilasciamento - p<0,001 restrittivo vs pseudonormale. [Legenda: vedi tabella 3] Questi autori hanno dimostrato la correlazione tra area valvolare mitralica e LAEF: la diminuzione dell area valvolare impedirebbe il passaggio di flusso sanguigno dall atrio al ventricolo sinistro e quindi aumenterebbe il rapporto tra diametro telediastolico e telesistolico. In accordo con questa ipotesi, il diminuito rilasciamento impedisce il passaggio del contenuto atriale sinistro verso il ventricolo nella fase precoce della diastole; come risultato, il gradiente pressorio transmitralico si riduce e il LAEF aumenta. Nel nostro studio abbiamo notato che LAEF è risultata significativamente maggiore in tutti i pazienti con diagnosi ecocardiografica di disfunzione diastolica ventricolare sinistra. Per tale motivo riteniamo che sia utile nel differenziare il pattern di flusso mitralico pseudonormale da quello normale e quindi per riconoscere la presenza o meno di disfunzione diastolica. La misurazione di LAEF è basata sull ipotesi che il corretto riempimento ventricolare sinistro impedisca l aumento della pressione diastolica ventricolare sinistra. La pressione atriale sinistra, responsabile del passaggio di sangue al ventricolo sinistro, eguaglia rapidamente la pressione telediastolica ventricolare sinistra. Quindi la misurazione delle dimensioni dell atrio sinistro durante la telediastole e la telesistole riflette soltanto i cambiamenti del volume atriale sinistro. Abbiamo osservato un incremento di LAEF in tutti i pazienti con disfunzione diastolica diagnosticata attraverso i criteri ecocardiografici standard 11. L aumento di LAEF è più importante nei riempimenti pseudonormale e restrittivo, in quanto riflettono livelli più alti di disfunzione diastolica. I nostri dati suggeriscono che la misurazione di LAEF è utile per una rapida valutazione del paziente nella pratica clinica, rappresentando un accurato indice per la differenziazione dei quadri normale e pseudonormale. Tale dato era già stato dimostrato in letteratura 12 ma nel nostro studio l utilizzo del doppler tessutale ha costituito un utile strumento per confermare la corretta suddivisione dei diversi tipi di pattern di riempimento diastolico. Anche il volume dell atrio sinistro è risultato essere un parametro facilmente misurabile e che discrimina in maniera significativa i diversi tipi di riempimento ventricolare sinistro, come peraltro già dimostrato in letteratura nei pazienti in emodialisi 13. Verosimilmente, un allargamento dell atrio sinistro riflette la cronicità della disfunzione diastolica e ci aiuta a discriminare tra un riempimento normale e uno normalizzato. Inoltre, tale misurazione è meno dipendente da modificazioni del precarico, rispetto ai convenzionali parametri del doppler pulsato 14,15. Conclusioni Lo studio ha dimostrato come le dimensioni e il volume dell atrio sinistro siano maggiori nei pazienti con disfunzione diastolica rispetto ai normali e che tali parametri ci permettono di discriminare diversi tipi di pattern di riempimento diastolico. In considerazione della facile applicabilità nella pratica quotidiana anche in alternativa al doppler tessutale o soprattutto dove non sia possibile usufruire di tali metodiche, essi vanno usati perché ci forniscono stime realistiche sulla funzione diastolica ventricolare sinistra.

5 298 Recenti Progressi in Medicina, 100, 6, 2009 Bibliografia 1. Reduto LA, et al. Left ventricular diastolic performance at rest and during exercise in patients with coronary artery disease. Circulation 1981; 64: Packer M. Abnormalities of diastolic function as a potential cause of exercise intolerance in chronic heart failure. Circulation 1990; 81: Ng KS, Gibson DG. Relation of filling pattern to diastolic function in severe left ventricular disease. Br Heart J 1990, 63: Grossman W. Diastolic dysfunction in congestive heart failure. N Engl J Med 1991; 325: Bonow RO, Udelson JE. Left ventricular diastolic dysfunction as a cause of congestive heart failure. Mechanism and management. Ann Intern Med 1992; 117: Ruzumma P, Gheorghiade M, Bonow RO. Mechanism and managment of heart failure due to diastolic dysfunction. Curr Opin Cardiol 1996; 11: Bonow RO, Rousing DR, Bacharach SL, et al. Effects of verapamil on left ventricular systolic function and diastoling filling in patients with hypertrofic cardiomyopathy. Circulation 1981; 64: Bonow RO, Bacharach SL, Green MV, et al. Impaired left ventricular diastolic filling in patients with coronary artery disease and assessment with radionuclide angiography. Circulation 1981; 64: Bourdillon PD, Lorell BH, Mirsky I, et al. Increase myocardial stiffness of the left ventricle during pacing induced angina in man. Circulation 1983; 67: Koyanagi S,Anan T, Koiwaya Y et al. The change in left atrial diameter during diastole. Echocardiographic assessment of mitral stenosis. J Heart J 1980; 21: ACC/AHA/ASE 2003 Guideline Update for the Clinical Application of Echocardiography: summary article. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Soc Echocardiogr 2003; 16(10): Kurtoglu N, Akdemir R, Yuce M, et al. Left ventricular inflow normal or pseudonormal. A new echocardiographic method: diastolic change of left atrial diameter. Echocardiography 2000; 17: Barberato SH, Pecoits-Filho R. Usufulness of left atrial volume for the differentiation of normal from pseudonormal diastolic function pattern in patients on hemodialysis. JASE 2007; 20: Barberato SH, Misocami MA, Pecoits-Filho R. Association between left atrium enlargement and intradialytic hypotension: role of diastolic dysfunction in the hemodynamic complications during hemodinamic complications during hemodialysis. Echoradiography 2009; 26, May [Epub ahead of print]. 15. Yoshida N, Okamoto M, Mokito K, Namba K, Yashizumi M. Determinations of enhaced left atrial active emptying with aging: left atrial preload, contractility or both? Intern Med 2009; 48: [Epub 2009 June 15]. Indirizzo per la corrispondenza: Dott. Enrico Vizzardi Ospedale Dipartimento di Cardiologia Piazzale Spedali civili Brescia enrico.vizzardi@tin.it