Disfunzione e prognosi diastolica del ventricolo sinistro

Per garantire la perfusione tissutale senza congestione polmonare, il ventricolo sinistro (LV) deve espellere un adeguato volume di ictus alla pressione arteriosa (funzione sistolica) e riempire senza richiedere un aumento anomalo della pressione atriale sinistra (funzione diastolica). La funzione sistolica e diastolica deve essere adeguata a soddisfare le esigenze del corpo sia a riposo che durante lo stress (capacità di riserva).,

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La normale funzione diastolica LV richiede l’integrazione di eiezione ventricolare sinistra, rilassamento e struttura ed è un processo attivo che richiede energia.1 Ad esempio, la funzione diastolica LV diventa marcatamente anormale immediatamente dopo la legatura coronarica, prima di cambiamenti rilevabili in altre misure della funzione cardiaca, incluso il movimento della parete o gli spostamenti del segmento S-T elettrocardiografico.,2 La funzione diastolica LV è compromessa da tutti i comuni processi patologici che influenzano la funzione LV o producono ipertrofia o fibrosi LV, tra cui ipertensione, diabete mellito, ischemia, miocardite, tossine e cardiomiopatie infiltrative. Pertanto, le prestazioni diastoliche LV sono un indicatore sensibile della disfunzione cardiovascolare.

La funzione sistolica è convenientemente (anche se non sempre accuratamente) misurata come frazione di eiezione. La funzione diastolica è stata più difficile da valutare.,1,3 Tradizionalmente, sono state utilizzate misure invasive delle relazioni pressione–volume diastolica LV e del tasso di caduta della pressione LV durante il rilassamento isovolumetrico. Tuttavia, questi metodi non sono pratici per l’uso clinico di routine e non valutano adeguatamente tutti gli aspetti del riempimento diastolico.3

Circa 3 decenni fa, il Doppler spettrale pulsato è stato utilizzato per la prima volta per valutare quantitativamente la velocità del flusso sanguigno dall’atrio sinistro al LV. Da allora, ci sono stati molti progressi nella valutazione non invasiva della funzione diastolica del LV da parte dell’eco-Doppler., Uno dei più importanti di questi progressi è stato lo sviluppo dell’imaging Doppler tissutale, che è stato realizzato regolando le impostazioni del filtro Doppler per concentrarsi sui segnali a bassa velocità e ad alta ampiezza prodotti dal movimento del tessuto. Ironia della sorte, questi erano stati precedentemente attivamente filtrati come “disordine del muro” e quindi trascurati. L’imaging Doppler tissutale può misurare la velocità del movimento anulare mitrale. La velocità anulare diastolica precoce lontano dall’apice è ridotta e ritardata in presenza di rilassamento compromesso. L’imaging Doppler tissutale può anche essere utilizzato per valutare il ceppo miocardico LV., Altri progressi più recenti includono color M-mode Doppler per misurare la propagazione del flusso nel LV, e il tracciamento delle macchioline per valutare la torsione dell’apice del LV rispetto all’anulus mitrale e lo svolgimento nella diastole precoce.

La valutazione ecocardiografica completa della dinamica del riempimento LV utilizza misurazioni Doppler dell’afflusso mitralico e del flusso venoso polmonare, insieme alla valutazione Doppler tissutale delle velocità anulari mitraliche precoci e misurazioni della dimensione atriale sinistra.,4 Combinando questi dati con l’uso di algoritmi scritti, è possibile distinguere modelli specifici di riempimento LV.4 Questi modelli possono definire sia la normale funzione diastolica che le fasi della disfunzione diastolica.

La valutazione eco-Doppler della funzione diastolica fornisce importanti informazioni prognostiche in un’ampia varietà di pazienti. Un normale schema di riempimento nei soggetti che vivono in comunità indica una prognosi eccellente.,1 Al contrario, uno schema di riempimento anormale e anomalie progressivamente maggiori del riempimento sinistro (rilassamento alterato rispetto a schemi di riempimento pseudonormalizzati e limitati) indicano pazienti con un rischio progressivamente aumentato di mortalità successiva. Lo stadio della disfunzione diastolica è correlato alla compromissione della capacità di esercizio in pazienti senza ischemia miocardica meglio della frazione di eiezione ventricolare sinistra a riposo (LVEF).5 Nei pazienti con insufficienza cardiaca, lo stadio della disfunzione diastolica è un predittore più forte della mortalità rispetto alla frazione di eiezione.,1

Un tempo di decelerazione iniziale ridotto indica una maggiore rigidità operativa del ventricolo sinistro. È un segno distintivo del modello di riempimento restrittivo e denota prognosi infausta nei pazienti con infarto miocardico, cardiomiopatia dilatativa, trapianto di cuore, cardiomiopatia ipertrofica e cardiomiopatia restrittiva.4 Sia i modelli di riempimento pseudonormalizzati che limitati indicano un aumento di 4 volte del rischio di morte nei pazienti con insufficienza cardiaca e malattia coronarica.,6 Allo stesso modo, un aumento del rapporto tra flusso mitralico precoce/velocità dell’anulus precoce indica una prognosi infausta in una varietà di pazienti.4 Recentemente, Mogelvang et al7 ha scoperto che la velocità anulare diastolica precoce predisse la mortalità in una popolazione generale di pazienti, la maggior parte dei quali era priva di apparente disfunzione sistolica e diastolica con metodi ecocardiografici convenzionali.

Tuttavia, ci sono stati pochi dati che esaminano l’utilità delle valutazioni echo-Doppler seriali del riempimento del ventricolo sinistro, in particolare nei pazienti senza significativa disfunzione sistolica., Kane et al8 ha recentemente riferito su una coorte di comunità selezionata casualmente durante 4 anni di follow-up. Hanno scoperto che il grado di disfunzione sistolica peggiorava nel 23% dei soggetti ed era associato all’età avanzata. Durante 6,3 anni di follow-up aggiuntivo, quelli con disfunzione diastolica peggiorata avevano un rischio maggiore di insufficienza cardiaca, anche dopo aggiustamento per età.

AlJaroudi et al9 in questo numero di circolazione estendono significativamente questi risultati esaminando l’impatto della progressione della disfunzione diastolica LV sulla mortalità., Hanno esaminato 1065 pazienti ambulatoriali che avevano conservato LVEF su un ecocardiogramma clinicamente indicato al basale e che avevano un secondo ecocardiogramma clinicamente indicato da 6 a 24 mesi dopo. Lo stato vitale è stato determinato dall’uso di registri pubblici. Un pattern anormale di riempimento diastolico del ventricolo sinistro era altamente prevalente al basale (73%), sebbene un pattern limitato di riempimento del ventricolo sinistro fosse presente in soli 2 pazienti. I ricercatori hanno scoperto che in questi pazienti presumibilmente relativamente a basso rischio (in virtù del loro stato ambulatoriale e LVEF) la mortalità successiva era sostanziale (13%)., Pertanto, sembra che i pazienti che hanno 2 ecocardiogrammi clinicamente indicati entro 2 anni abbiano un rischio sostanziale di morte precoce. È importante sottolineare che quelli con modelli di riempimento LV peggiorati al follow-up avevano una prognosi peggiore rispetto a quelli che non avevano alcun cambiamento o miglioramento nel riempimento LV (21% contro 12% mortalità). Sebbene molti di quelli con riempimento LV peggiorato al follow-up avessero anche sviluppato LVEF ridotto, i modelli di riempimento LV eco-Doppler di follow-up hanno aggiunto informazioni prognostiche significative e indipendenti oltre LVEF., Pertanto, la progressione delle anomalie di riempimento del ventricolo sinistro nei pazienti ambulatoriali con funzione sistolica del ventricolo sinistro conservata è un predittore forte e indipendente della mortalità per tutte le cause.

È notevole che la valutazione seriale della funzione diastolica LV potrebbe essere un potente predittore della mortalità per tutte le cause, non solo della morte cardiovascolare., Ciò è particolarmente sorprendente dato il recente rapporto dello studio Framingham 10 che i fattori non cardiaci contribuiscono in modo significativo allo sviluppo di eventi cardiaci, tra cui l’insufficienza cardiaca, e altri che mostrano che una volta che si sviluppa l’insufficienza cardiaca, le comorbidità non cardiache contribuiscono in modo significativo alla mortalità.11 È probabile che la disfunzione diastolica e in particolare il peggioramento della disfunzione diastolica siano un marker di aumento del rischio. Ad esempio, ipertensione, diabete mellito, ischemia e ridotta funzione sistolica sono tutti associati a disfunzione diastolica., Oltre ad essere un marker di aumento del rischio, la disfunzione diastolica può anche essere un contributo diretto agli esiti avversi, forse contribuendo alla progressione dell’insufficienza cardiaca limitando la riserva di gittata cardiaca, accelerando l’attivazione neuroendocrina, aumentando i sintomi di mancanza di respiro e promuovendo l’inattività fisica, il decondizionamento e la fragilità.12

Quali potrebbero essere i prossimi passi nell’ulteriore sviluppo di questo importante settore? Questi risultati impressionanti di AlJaroudi et al e i precedenti risultati di Kane et al sono stati ottenuti analizzando i modelli di riempimento LV., Questi richiedono un certo grado di competenza e tempo per interpretare. A volte questo deve essere fatto in assenza di 1 o più variabili componenti, come il flusso venoso polmonare, che è il più tecnicamente impegnativo da acquisire, o riconciliando conflitti apparenti tra variabili componenti. L’assegnazione di un modello specifico non è possibile in tutti i pazienti. Ciò è dimostrato nel presente studio, in cui circa due terzi dei pazienti dovevano essere esclusi dall’analisi.9 Alcuni di questi erano perché il paziente mancava di un valido U. S., Numero di previdenza sociale, aveva ecocardiogrammi limitati o non aveva riportato la funzione diastolica. Tuttavia, come discusso dagli autori, altri pazienti che dovevano essere esclusi avevano disturbi cardiologici comuni, tra cui grave stenosi valvolare o rigurgito, precedente intervento chirurgico della valvola mitrale, tachicardia, fibrillazione atriale o una scarsa finestra acustica. Nello studio Kane et al9, il grado di funzione diastolica non può essere assegnato in ≈25% dei soggetti. L’esperienza di questi 2 importanti studi in questo senso non è unica., Un’analisi sistematica eseguita da Aurigemma et al13 ha indicato che anche con l’acquisizione e l’interpretazione di esperti, l’assegnazione di schemi di riempimento del ventricolo sinistro non è possibile in un terzo dei pazienti. Una metrica che è fattibile in tutti i pazienti, è indipendente dal carico, produce un singolo numero a variazione continua, è veloce, affidabile e automatizzata sarebbe auspicabile ma finora è stata elusiva.

Oltre alle tecniche echo-Doppler discusse sopra, esistono altre tecnologie in grado di fornire, direttamente o indirettamente, informazioni riguardanti la funzione diastolica LV., Sebbene attualmente meno ampiamente disponibile, più dispendioso in termini di risorse e con una risoluzione temporale inferiore rispetto all’eco-Doppler, la risonanza magnetica cardiaca (CMR) fornisce immagini e riproducibilità di altissima qualità e ha un tasso relativamente basso di non valutabilità rispetto all’ecocardiografia, in cui non è possibile ottenere immagini di alta qualità in molti pazienti.Le tecniche CMR 14 quantificano la velocità e il vettore del flusso sanguigno e del movimento dei tessuti per fornire la velocità di deformazione diastolica, il cambiamento dipendente dal tempo nei volumi ventricolari e atriali sinistra, il dispiegamento e la propagazione del flusso.,15 CMR può anche caratterizzare il tessuto miocardico, compresa la fibrosi subclinica, e quindi fornire approfondimenti meccanicistici sulla disfunzione diastolica.15 Un nuovo metodo sviluppato di recente è il flusso 4D.16 Come altre tecniche di CMR, può essere complementare all’ecocardiografia Doppler.17 Il peptide natriuretico di tipo B biomarcatore può anche essere utile. È sintetizzato e rilasciato in risposta all’allungamento LV e si correla con il grado eco-Doppler della disfunzione diastolica LV.18 Molti studi hanno dimostrato il suo forte valore prognostico, sia come singolo test che anche come cambia nel tempo., Questo esame del sangue ampiamente disponibile è relativamente economico, semplice e veloce rispetto a un esame echo-Doppler o CMR.

I risultati di AlJaroudi et al sono stati ottenuti con misurazioni eseguite a riposo. Valutando la capacità di riserva, le prove di stress possono spesso rilevare anomalie importanti che non sono presenti o sono più sottili a riposo. Sebbene tecnicamente impegnativo, la funzione diastolica può essere valutata durante lo stress farmacologico o durante l’immediato post-esercizio e può fornire preziose informazioni predittive.,19 È possibile che ciò possa fornire, in un singolo esame e in una fase precedente, informazioni simili in termini di potenza predittiva a quelle ottenute da esami eco-Doppler accoppiati e di follow-up a riposo. La valutazione del riempimento del ventricolo sinistro durante l’esercizio fisico, sebbene tecnicamente impegnativa, può essere complementare con le altre informazioni fornite dal test di esercizio cardiopolmonare, che valuta la riserva cardiovascolare globale, è un predittore indipendente della mortalità in un’ampia varietà di popolazioni, è semiautomatica e riproducibile e ha costi relativamente modesti.,20

In conclusione, la normale funzione diastolica del ventricolo sinistro richiede una funzione normale e l’integrazione di espulsione, rilassamento e struttura ventricolare sinistra ed è un processo attivo che richiede energia. Pertanto, le prestazioni diastoliche sono sensibili a quasi tutti i comuni processi patologici che influenzano la funzione cardiovascolare. La valutazione completa di eco-Doppler / Doppler tissutale delle dinamiche di riempimento diastolico può rilevare in modo sensibile dinamiche di riempimento LV anormali., Come dimostrato da AlJaroudi et al, la progressione eco-Doppler della disfunzione diastolica può rilevare la disfunzione ventricolare sinistra in una fase precoce e indica un aumento del rischio di eventi futuri. Questa è una zona fertile per continui progressi importanti.

Fonti di finanziamento

Questo lavoro è stato sostenuto in parte dal National Institutes of Health grants R37AG18915, P30AG21332, RO1HL1107257 e R21HL106276-01A1.

Disclosures

Il Dr Kitzman è stato consulente, ha fatto parte del comitato consultivo o ha ricevuto borse di ricerca da Novartis, Boston Scientific, Relypsa e Abbott., Detiene azioni a Galaad e stock option a Relypsa. Dr Little è stato consulente per CorAssist cardiovascolare, Ltd, Boston Scientific, Medtronic, Inc, Bio-Control Medical, CVRx, Inc, Amylin Pharmaceuticals, Gilead Sciences, Inc, e Pharma Pharma USA, Inc.

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