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. Color Doppler Ecocardiografia 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 in detta zona il flusso segue un comportamento ben preciso, accelerando e convergendo verso l orifizio con una morfologia emisferica. Regolando opportunamente l apparecchiatura ecocardiografica, è possibile, utilizzando il Color Doppler, visualizzare tale zona di 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 PISA Flusso = area x velocità Area (PISA) = 2πr 2 Velocità = v a Flusso istantaneo = 2πr 2 * v a v a r PISA

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 PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) Fasi per misurare il PISA Zoom color-doppler mitrale Spostare la linea di zero per ingrandire il PISA Misurare il raggio del PISA Flusso = area x velocità Area (PISA) = 2πr 2 Velocità = v a Flusso istantaneo = 2πr 2 * v a = (1.35 * 1.35) * 340 = 389 ml/sec PISA (Proximal Isovelocity Surface Area) Fasi per misurare il PISA Doppler continuo mitrale Digitizzazione contorno della curva di flusso per ottenere velocità di picco e integrale di velocità Area = Flusso / velocità Regurgitant orifice area (RAO) = Flusso istantaneo / v max = 389 ml/sec / 510 cm/sec = 0.76 cmq Flusso = area x velocità Regurgitant stroke volume = ROA * TVI = 0,76 cmq * 165 cm = 126 ml strettamente correlata a una stima quantitativa dell insufficienza. otterrà il volume di rigurgito (per singolo battito cardiaco). Poiché il rapporto tra integrale del flusso e sua velocità di picco è in genere costante, è possibile semplificare il calcolo del volume di rigurgito, dividendo il valore del flusso istantaneo calcolato a livello del PISA per 3.16. Naturalmente anche questo metodo presenta limitazioni, tra le quali la non sempre regolare morfologia della zona di convergenza (specie quando detta zona è eccentrica, come nel prolasso) e la variazione nel tempo, durante il ciclo, dell ampiessa dell area di convergenza. Il metodo PISA può essere applicato anche all insufficienza aortica: nell esempio si descrive come calcolare l orifizio rigurgitante, in modo del tutto analogo a quanto descritto per la mitrale. Tale valutazione è 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 incrementata dal flusso che ha un movimento di va e vieni attraverso essa. Ad esempio, in caso di 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 PRINCIPIO: Q = v * A Q 1 = Q 2 v1 * A1 = v2 * A2 in un sistema chiuso la portata (Q) deve essere uguale in qualsiasi punto del condotto 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 rilevante l insufficienza, più ripida è la pendenza della curva di velocità 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 INSUFFICIENZA AORTICA: Doppler continuo 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. Lieve Rilevante

6 Conclusioni Applicando i diversi molteplici parametri sopradescritti possiamo ottenere un adeguata Mitral regurgitation severity (American Society Echocardiography; JASE 2003) quantizzazione del grado dell insufficienza MILD Moderate Severe aortica e mitralica, tenendo presente che Structural parameters LA size LV size ogni singolo Leaflets or apparatus Doppler parameters parametro deve ben 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 Mitral inflow - PW A wave dominant Variable E wave dominant (o esserne escluso per motivate Jet density - CW Incomplete or faint Dense Dense Jet contour - CW Parabolic Usually parabolic Early peaking-triangular ragioni). Qualsiasi Pulmonary vein - PW Systolic dominant Systolic blunting Systolic flow reversal valutazione di un Quantitative parameters VC width (cm) < 0.3 0.3-0.69 0.7 paziente valvolare 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 0.40 prescindere da una valutazione della volumetria e della funzione ventricolare sinistra, poiché tali parametri sono strettamente influenzati dal vizio valvolare e, a loro volta influenzano la prognosi del paziente e partecipano pesantemente a determinare il timing chirurgico della valvulopatia (Mitrale Aorta). Purtoppo molti dei parametri che possiamo utilizzare per valutare la funzione Normal Normal Structural parameters LV size Aortic leaflets Normal or dilated Normal or dilated Doppler parameters Color flow jet width in LVOT Jet density - CW Jet dec - CW (PHT, ms) Diastolic reversal flow in descending Ao - PW Quantitative parameters VC width (cm) Jet/LVOT width, % Jet/LVOT area, % R Vol (ml/beat) RF (%) ERO Area (cmq) ventricolare sono fortemente influenzati dal carico ventricolare (parametro a sua volta influenzato dalla valvulopatia). Usually dilated Usually dilated Abnormal/flail/rupture Aortic regurgitation severity (American Society Echocardiography; JASE 2003) MILD Moderate Severe Normal Small in central Jet Incomplete or faint Slow > 500 Brief, early diastolic reversal < 0.3 < 25 < 5 < 30 < 30 < 0.10 Normal or dilated Intermediate Dense Medium 500-200 Intermediate 0.3-0.60 25-45 46-64 5-20 21-59 30-44 45-59 30-39 40-49 0.10-0.19 0.20-0.29 Usually dilated Abnormal/flail/wide coaptation defect Large in central jet, variable in eccentric jet Dense Steep < 200 Prominent holodiastolic reversal (diastolictvi similar to systolic) 0.6 65 60 60 50 30