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Umberto ContiUmberto Conti

Unità Operativa di Malattie Cardiovascolari II Unità Operativa di Malattie Cardiovascolari II

Azienda Ospedaliero Universitaria PisanaAzienda Ospedaliero Universitaria Pisana

Ospedale Santa Chiara, Pisa.Ospedale Santa Chiara, Pisa.

Utilità dell’ecocardiografia nel

trattamento della dissincronia ventricolare

MCV II

PISA

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Studi clinici : End point mortalità e ospedalizzazione

COMPANION (N.Eng.J.Med 2004:350;21; 2140) (parallel-arm trial), “Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure”CARE-HF (N.Eng.J.Med 2005:352; (parallel-arm trial), “The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure” Ogni 9 device-CRT impiantati si prevengono 1

morte e 3 ospedalizzazioni (3 anni circa)

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Asincronia elettrica/meccanica

ASINCRONIA ELETTRICA: BBS/QRS largo (30-50% dei pazienti con insufficienza cardiaca avanzata – prognosi negativa)

ASINCRONIA MECCANICA atrio-ventricolare interventricolare intraventricolare ( intramurale )

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Limiti dell’ECG nel rilievo dell’asincronia

1) Non ha una sensibilità sufficiente per rilevare la presenza di un ritardo elettromeccanico nelle singole regioni del ventricolo sinistro.

2) Alcuni pazienti presentano un’asincronia meccanica senza ritardi elettrici

(ipertrofia-fibrosi-collagene-modificazioni ultrastrutturali dei miociti)

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Necessità di criteri addizionali di selezione

~ 30% dei pazienti sottoposti a CRT sono “non-responders” (parametri clinici ed ecocardiografici)

~ 30% dei pazienti nel braccio di controllo presentano un miglioramento clinico

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SINCRONIA ATRIO-VENTRICOLARE. La migliore performance

ventricolare si ottiene quando la contrazione atriale precede

l’inizio della sistole ventricolare, così da produrre un volume

telediastolico ottimale e una gettata sistolica ottimale.

Tre Livelli di Sincronia

SINCRONIA INTERVENTRICOLARE. La corretta interazione attraverso il

setto interventricolare è il principale vantaggio che discende dalla

contrazione coordinata dei due ventricoli.

SINCRONIA INTRAVENTRICOLARE. La sincronia di contrazione delle

pareti del ventricolo sinistro permette la massima efficienza meccanica

nell’eiezione della normale gettata sistolica.

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ASINCRONIA ATRIO-VENTRICOLARE

VALUTAZIONE CON IL DOPPLER STANDARD DEL FLUSSO DIASTOLICO VALVOLARE MITRALICO

RITARDO A-V OTTIMALE: MASSIMO TEMPO DI RIEMPIMENTO DIASTOLICO FINO ALL’ INTERRUZIONE DELL’ ONDA A PROVOCATA DALLA CHIUSURA DELLA MITRALE

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ASINCRONIA INTERVENTRICOLARE

RITARDO TRA L’INIZIO DELL’ATTIVAZIONE DEL VENTRICOLO DESTRO E DEL VENTRICOLO SINISTRO

a) Valutazione Doppler (q-Ao – q-Polm) CUT OFF: 40 msec b) Valutazione TDI (pulsato) (q-S tric - q-S later)

Rouleau F ,Pacing Clin Electrphysiol 2001

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SPWMD ≥ 130 msec

(septal to posterior wall

motion delay)

ASINCRONIA INTRAVENTRICOLARE

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TDI e CRT

TDI “tradizionale”

TSI (tissue synchronization imaging)

TISSUE TRACKING

STRAIN e STRAIN RATE

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TDI e CRT

Vantaggi TDI: 1) buona risoluzione temporale 2) buona riproducibilita’ 3) discreta diffusione 4) ottima validazione in letteratura

Limiti TDI: 1) qualita’ delle immagini 2) prevalente studio della funzione longitudinale 3) influenzato dal “trascinamento passivo” (ischemia) e dal movimento di

traslazione del cuore 4) puo’ essere registrato solo un segmento miocardico per ogni ciclo

cardiaco 5) angolo Doppler/movimento tissutale (soprattutto nei cuori globosi)

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TDI CRTCRITERI di BAX (TDI pulsato)

Intervallo di tempo tra l’inizio del QRS e il picco di velocita’ sistolica (onda S al TDI)

Scansione apicale 4 camere e 2 camere (parte basale setto*,laterale*,inferiore e

anteriore) Ritardo max tra i picchi di velocita’ sistolica

> / = 65 msec: ASINCRONIA

Bax JJ et al Am J Cardiol 2003

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TDI e CRT

CRITERI di YU (TDI pulsato con software dedicato)Scansione apicale (4 c, 2c, long axis) (parte basale e media di setto inf, laterale, anteriore, inferiore, setto ant, posteriore)Deviazione standard del tempo al picco delle velocita’ sistoliche di 12 segmentiIndice di ASINCRONIA di Yu: deviazione standard cut off: 34.4 msec

Yu CM et al , Am J Cardiol 2003

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TSI e CRTCODIFICA COLORIMETRICA DEL TEMPO AL PICCO DELLE VELOCITA’ DI OGNI SEGMENTO MIOCARDICO (TDI) CON TRASFERIMENTO SULLE REGIONI ANATOMICHE DEL VENTRICOLO SINISTRO (B-Mode)

Tempo al picco < 200 msec colore verde Tempo al picco 200-300 msec colore giallo-arancione (ritardo moderato) Tempo al picco > 300 msec colore rosso (ritardo grave)

Vantaggi: visione di assieme della presenza/assenza di asincronia

Limiti: bassa sensibilità e mancata distinzione tra movimento attivo e passivo della parete miocardica

Cut-off: ≥ 65 msec ritardo tra opposte pareti SD 34.4 msec su 12 segmenti

Yu CM, et al J Am Coll Cardiol 2005

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TISSUE TRACKING

STUDIA LO SPOSTAMENTO DI UN SEGMENTO MIOCARDICO VERSO IL TRASDUTTORE O IN ALLONTANAMENTO E QUINDI VALUTA L’ACCORCIAMENTO SISTOLICO LONGITUDINALE

SI POSSONO DERIVARE DELLE CURVE DI SPOSTAMENTO (setto basale-medio e parete laterale basale-media)

Sogaard P. et al Jam Coll Cardiol 2002

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Calcolo dell’ asincronia intraventricolare con lo “strain”

radiale

Differenza di tempo dal picco dello strain radiale tra setto e parete posteriore .

CUT OFF: 130 msec

Dohi et al , Am J Card. 2005

21Guidelines for cardiac resyncronization therapy European Heart Journal 2007

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ECO 3-D/ 4D e CRT(Real time 3-D Echo)

STUDIO SIMULTANEO dell’ INTERO VENTRICOLO (contrazione longitudinale,radiale e

circonferenziale) e quindi possibilita’ di identificare la DISSINCRONIA GLOBALE durante lo STESSO BATTITO cardiaco

SYSTOLIC DYSSYNERGY INDEX: derivato dalla dispersione del tempo necessario a raggiungere il volume minimo per ciascuno dei 16 segmenti

vn < 3.5%(+ o – 1.8) normali > 15.6% (+ o – 1) severa disfunzione VS

Vari software: ultimo il metodo TRIPLANO con 3 scansioni apicali durante il medesimo battito

Kapetanakis S et al Circulation 2005

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Limiti ECO 3D

Scarsa disponibilita’

Costoso

Poco utilizzabile nelle cattive finestre

Basso frame-rate (20-30 frame/sec) e quindi scarsa risoluzione temporale

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VVI

Nuova tecnica ecocardiografica quantitativa che sovrappone le immagini dei vettori di velocita’ di pareti opposte alle tradizionali immagini 2-D

Indipendente dall’ angolo di incidenza

Studia le dinamiche longitudinali,radiali e circonferenziali

Maxime Cannessson et al Am J Cardiol 2006

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VVI

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What Is Phase?

Overall early motion (best-fit sinusoid is shifted to the left), is shown as a negative value

Overall delayed motion (best-fit sinusoid is shifted to the right), is shown as a positive value

Values are shown in milliseconds and as a percentage of the cardiac cycle

Sinusoid curves of each segment

Curves of any parameter for each segment

+ phase- phase

Average phase is defined as zero value

Average phase of all 6 segments

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Vel

oci

ty (

cm/s

)

Time (ms) Time (ms)

0

5

-50 750

0750

Septum Lateral Wall

Normal LBBB

30

VVI e CRT

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Limiti dell ‘ ECO

Operatore dipendente

Limiti intrinseci alle varie metodiche

“Time consuming”

Scelta tra i vari parametri (soprattutto in caso di contrasto)

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ECG vs ECO nella selezione dei pazienti

Linee guida

Semplicità ed univocità dei criteri ECG

Alcuni studi clinici accreditano l’ ECG di buona predittività

Numerosi pazienti (> 4000) arruolati nei trials in base all’ ECG

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The only reliable predictive criterion of positive The only reliable predictive criterion of positive response to CRT is the degree of QRS shortening response to CRT is the degree of QRS shortening

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ECO e CRT

Identificazione di potenziali responders alla CRT mediante la valutazione dell’asincronia

Guida al posizionamento dell’elettrocatetere ventricolare sinistro

Follow up post-CRT ( Valutazione Responders\non responders)

Ottimizzazione del funzionamento del Device

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“RESPONDERS”

Emodinamici (risposta in acuto)

Clinici (QoL, NYHA)

Funzionali (vO2max, 6 min “walking test”)

Ecocardiografici (CO, FE, “reverse remodeling” (–15% TSEV)

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Ottimizzazione dei parametri del device

-Calcolo immediato del Dp\Dt

-Ottimizzazione del ritardo A-V

-Calcolo dei Volumi e della FE

-Calcolo del “Tei index”

-Valutazione della insufficienza mitralica

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r =0.36

p <0.0001

Normal dp/dt Impaired dp/dt

m/sec

12

4

3

1dp\dt

39Tei et al JACC , 1996

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Asincronia AV

Asincronia intra-inter ventricolare

Ottimizzazione dei parametri del Device

Valutazione immediata dei risultati emodinamici

Controllo Follow up

Responders\no Responders

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Perché andare al buio se………

Possiamo accendere la luce ?

Grazie per l’attenzione

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CRT e TISSUE TRACKING

STUDIA LO SPOSTAMENTO DI UN SEGMENTO MIOCARDICO VERSO IL TRASDUTTORE O IN ALLONTANAMENTO

CODIFICA COLORIMETRICA DEL NUMERO DI MILLIMETRI CHE OGNI SEGMENTO PERCORRE SPOSTANDOSI VERSO IL TRASDUTTORE DURANTE LA SISTOLE

I SEGMENTI BASALI SI SPOSTANO DI PIU’ E QUELLI APICALI DI MENO

SI POSSONO DERIVARE DELLE CURVE DI SPOSTAMENTO (setto basale-medio e parete laterale basale-media)

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STRAIN RATE e CRT

Vantaggi: a) distinzione del movimento attivo del miocardio dallo

spostamento passivo (“tethering”) e dal movimento secondario alla translazione del cuore

b) applicabile anche in finestre acustiche non ottimali

Limiti: a) variabilita’ intra e interosservatore b) risoluzione temporale inferiore agli altri metodi TDI c) minor predittivita’ del successo della CRT ?

= 0

0)(

l

ll=0l

l

Lo STRAIN (e) valuta l’entità della deformazione

locale ed è espresso come variazione

percentuale della lunghezza iniziale del

segmento che si deforma

dove l è la lunghezza originaria dell’oggetto dopo la dove l è la lunghezza originaria dell’oggetto dopo la

deformazione e ldeformazione e l00 è la sua lunghezza originaria. è la sua lunghezza originaria.

LoLo STRAIN RATESTRAIN RATE valuta la velocità con cui la deformazione valuta la velocità con cui la deformazione

si produce.si produce.

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Strain e strain rate

MAPPA DI COLORE

S. LONGITUDINALE (apicale 4 C) giallo= accorciamento sistolico (avvicinamento del piano AV all’apice) blu= allungamento diastolico(allontanamento del piano AV dall’apice)

S. RADIALE (parasternale) blu= ispessimento sistolico giallo= assottigliamento diastolico

Verde = assenza di deformazione nella diastasi diastolica

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50

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Strain e strain rate

PROFILO DI DEFORMAZIONE

S. LONGITUDINALE come TDI ma a polarita’ invertita (sistole negativa e diastole

positiva)

S. RADIALE come TDI

NB Mentre le velocita’ miocardiche (TDI) hanno un gradiente base/apice (i segmenti basali hanno le velocita’ maggiori per trascinamento e movimento dell’ anulus), i valori di strain rate sono relativamente omogenei

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RMN e CRT

RAPPRESENTAZIONE “REAL TIME” DELLA CONTRAZIONE CARDIACA

Vantaggi: a) studio completo delle varie componenti della contrazione b) rileva zone cicatriziali c) non e’ operatore dipendente d) non ha i limiti tecnici dell’ ECO (angolo di incidenza,finestra acustica etc…)

Limiti: a) costosa b) claustrofobia c) non utilizzabile se PM/ICD d) poco adatta al follow-up

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Nuove raccomandazioni 2

IN CASO DI INDICAZIONE A PACE-MAKER PERMANENTE

1° Impianto

2° Upgrading di P.M. convenzionale

Criteri generali, classe IIa (C)

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VVI e CRT

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VVI post CRT

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VVI Post CRT

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Nuove raccomandazioni 3

CRT + ICD

Indicazione ICD classe 1

Criteri generali

Classe 1 (B)

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Nuove raccomandazioni 4

FIBRILLAZIONE ATRIALE PERMANENTE (25-50% degli scompensi in NHYA III e IV)

Criteri generali

Indicazione ad ABLAZIONE DEL NODO AV

Classe IIa (C)

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Benefici ottenuti nei vari trials con la CRT

Miglioramento della qualità della vita (“Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire”)Riduzione dei sintomi (classe NYHA)Miglioramento funzionale (6 minutes “walking test” –picco di consumo di O2)Miglioramento di vari indici di funzione sistolica e diastolicaRiduzione del rimodellamento (riduzione del 10-15% del volume telesistolico del VS a 3-6 mesi)Riduzione dell’insufficienza mitralica funzionaleRiduzione dell’ospedalizzazione per scompenso cardiacoRiduzione della mortalità

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ECO e CRT (2)

Pazienti con dissincronia meccanica ma QRS stretto potrebbero trarre beneficio dalla CRT

I “non responders” con QRS largo eviterebbero una procedura costosa ed invasiva

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ECO e CRT (3)

L’ EFFICACIA DELLA CRT DIPENDE IN MODO RILEVANTE DALLA PRESENZA O MENO DI UNA ASINCRONIA SISTOLICA MECCANICA PRIMA DEL TRATTAMENTO

L’ ECOCOLORDOPPLER E’ UN METODO UTILE PER RILEVARE e MISURARE LA SEVERITA’ DELL’ ASINCRONIA

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Conclusioni (1)

La CRT è al momento una valida opzione terapeutica nei pazienti sintomatici con severo scompenso cardiaco

Numerosi studi clinici hanno documentato un miglioramento del quadro clinico e dei parametri strumentali negli scompensati trattati con CRTGli studi più recenti hanno dimostrato anche una significativa riduzione della mortalità

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TDI “TRADIZIONALE” E CRTAltri metodi

Ansalone: Misurazione dell’ intervallo C-O (closure/opening mitral valve)

(tra la fine dell’ onda A e l’ inizio dell’ onda E) (TDI M-mode e PW)

Parti basali di ogni parete

RITARDO DI ATTIVAZIONE ELETTROMECCANICA

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Conclusioni (2)

Attualmente, nella pratica clinica e in accordo con le linee guida, la selezione dei pazienti è prevalentemente basata sulla durata del QRS

Sono sempre più numerosi i dati che indicano nell’ecocardiografia il gold-standard per l’identificazione dei pazienti che possono trarre beneficio dalla CRT

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Conclusioni (3)Il TDI, permettendo una precisa valutazione dell’asincronia, ha un accurato potere predittivo della risposta alla CRT

Il rapido miglioramento della tecnologia, in particolare l’ECO 3 D, potrà dare un ulteriore aiuto nella selezione dei pazienti

É prevedibile, in breve tempo, una revisione delle linee guida per la selezione dei candidati alla CRT con l’inclusione della valutazione dell’asincronia con l’ecocardiogramma

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CODIFICA COLORIMETRICA DEL TEMPO AL PICCO DELLE VELOCITA’ DI OGNI SEGMENTO MIOCARDICO (TDI) CON TRASFERIMENTO SULLE REGIONI ANATOMICHE DEL VENTRICOLO SINISTRO (B-Mode)

Vantaggi: visione di assieme della presenza/assenza di asincronia

Limiti: bassa sensibilita’

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Linee guida ACC/AHA/NASPE

2005Classe I (livello di evidenza A)

FE ≤ 35%

NYHA III o IV

QRS > 120 msec

Sintomatici nonostante terapia ottimale

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Nuove raccomandazioni 1(Eur.H. Journal 2007,28:2256)

NYHA III-IV Sintomatici in terapia ottimaleF.E. = o < 35%Dilatazione ventricolare sinistra (>55mm telediastole o >30mm/mq o > 30mm/m(altezza)Ritmo sinusaleQRS = o > 120 msec

Classe 1 (A): CRT-P riduce la mortalita’ Classe 1 (B): CRT-D e’ un opzione accettabile nei

pazienti con aspettativa di vita in buon stato funzionale > 1 anno

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Linee guida NICE (National Institute for Health and

Clinical Excellence)Recente o ripetuta NYHA III e IV

Terapia medica ottimale

F.E. = o < 35%

Ritmo sinusale

QRS = o > 150 msec

QRS di 120-149 msec + dissincronia meccanica all’ ECO

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