Articolo originale

La stretta correlazione tra la funzione ventricolare destra valutata

all’ecografia tridimensionale e la capacita funzionale nei pazienti

con cardiomiopatia dilatativa

Antonello D’Andrea a,*, Rita Gravino a, Gemma Salerno a, Roberto Padalino a, Lucia Riegler a,Raffaella Scarafile a, Enrica Pezzullo a, Luigi Nunziata a, Massimo Romano b,

Giuseppe Limongelli a, Eduardo Bossone c, Giuseppe Pacileo a, Pio Caso a,Maria G. Russo a, Raffaele Calabro a

a Cattedra di Cardiologia, Seconda Universita di Napoli, AORN Ospedali dei Colli, Ospedale Monaldi, Napolib Dipartimento di Medicina Interna, Universita Federico II, Napoli

c Dipartimento di Cardiochirurgia, IRCCS Policlinico San Donato, San Donato Milanese (MI)

Ricevuto l’8 febbraio 2011; accettato l’1 giugno 2011; disponibile online il 3 agosto 2011

Riassunto

Obiettivi: Lo scopo dello studio e stato quello di stabilire se la frazione di eiezione del ventricolo destro stimata all’ecocardiografia

tridimensionale real-time (real-time 3D echocardiography, RT3DE) possa individuare i pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa (dilated

cardiomyopathy, DCM) con capacita funzionale maggiormente compromessa al test cardiopolmonare.

Materiali e metodi: 55 pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa in fase di scompenso cardiaco cronico (eta 56,5 � 9,1 anni; 40 maschi; 30 di

eziologia ischemica; Classe NYHA III: 40) e 30 soggetti sani di controllo sono stati sottoposti attraverso RT3DE all’analisi sia del ventricolo

sinistro sia del ventricolo destro. Dopo aver acquisito le immagini, il software post processing ha elaborato i dati della RT3DE relativi all’indice di

dissincronia sistolica (systolic dyssynchrony index, SDI) dei 16 segmenti del ventricolo sinistro e ha registrato, inoltre, la frazione di eiezione del

ventricolo sinistro e del ventricolo destro. La risonanza magnetica cardiaca e stata effettuata in un sottogruppo di 20 pazienti affetti da

cardiomiopatia dilatativa per confermare le misurazioni ottenute mediante RT3DE. Tutti i pazienti con cardiomiopatia dilatativa sono stati inoltre

sottoposti a test cardiopolmonare, condotto al cicloergometro, per la misurazione di VO2 di picco (espresso come percentuale del valore predetto),

soglia anaerobica (VE/VCO2 slope) e circulatory power (CP).

Risultati: Nei pazienti dilatati la frazione di eiezione media era pari a 29,8 � 4,6%. Il valore di SDI del ventricolo sinistro valutato alla RT3DE era

8,4 � 4,2 e la frazione di eiezione del ventricolo destro era 51,3 � 4,6%. Al test cardiopolmonare il valore medio di VO2 di picco era

15,2 � 4,4 mL/kg/min, mentre quello di CP era 2,1 � 0,8. Attraverso l’analisi univariata, la frazione di eiezione del ventricolo destro e risultata

direttamente proporzionale al VO2 di picco (%) (r = 0,55; p < 0,0001) e inversamente proporzionale alla soglia anaerobica valutata con VE/VCO2

slope (r = –0,42; p < 0,001). Attraverso un’analisi multivariata, SDI e frazione di eiezione del ventricolo destro valutata all’ecocardiografia 3D

sono risultati gli unici fattori in grado di predire in maniera significativa il VO2 di picco (%) misurato al test cardiopolmonare.

Conclusioni: Nei pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa la riduzione della funzione sistolica del ventricolo destro e associata in maniera

indipendente a una peggiore tolleranza all’esercizio fisico aerobico.

# 2011 Societa Italiana di Ecografia Cardiovascolare. Pubblicato da Elsevier Srl. Tutti i diritti riservati.

Parole chiave: Ecocardiografia tridimensionale; Test cardiopolmonare; Ventricolo destro; Capacita di esercizio; Risonanza magnetica cardiaca.

Abstract: The strong correlation between right ventricular function evaluated by 3D echography and functional impairment in patients withdilated cardiomyopathy

Objectives: The aim of the study was to detect if right ventricular (RV) ejection fraction assessed by real-time 3D echocardiography (RT3DE)

could predict patients with dilated cardiomyopathy (DCM) with greater functional impairment in response to cardiopulmonary exercise.

Materials and methods: 55 chronic heart failure patients with DCM (56.5 � 9.1 years; 40 males; 30 ischaemic; NYHA class III: 40) and 30 healthy

controls underwent both left ventricular (LV) and RVanalysis by RT3DE. Post-processing software provided data of RT3DE systolic dyssynchrony

www.elsevier.com/locate/jcecho

Disponibile online all’indirizzo www.sciencedirect.com

Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134

* Corrispondenza.

E-mail: antonellodandrea@libero.it (A. D’Andrea).

2211-4122/$ – see front matter # 2011 Societa Italiana di Ecografia Cardiovascolare. Pubblicato da Elsevier Srl. Tutti i diritti riservati.

doi:10.1016/j.jcecho.2011.06.005

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134 127

index (SDI) of 16 LV segments, and of both LV and RV ejection fraction. Cardiac magnetic resonance was performed in a subgroup of 20 DCM

patients to confirm RT3DE measurements. DCM patients underwent also bicycle cardiopulmonary exercise test with evaluation of VO2 peak

(percentage of the predicted value), VE/VCO2 slope and circulatory power (CP).

Results: In DCM patients mean LV ejection fraction was 29.8 � 4.6%. RT3DE LV SDI was 8.4.4 � 4.2, and RV ejection fraction was

51.3 � 4.6%. By cardiopulmonary test, mean VO2 peak was 15.2 � 4.4 mL/kg/min, and mean CP was 2.1 � 0.8. By univariable analysis,

RV ejection fraction directly correlated with VO2 peak % (r = 0,55; p < 0.0001) and inversely with VE/VCO2 slope (r = –0.42; p < 0.001). By

multivariable analysis, SDI (beta coefficient = –0.46; p < 0.001) and 3D RV ejection fraction (beta coefficient = 0.42; p < 0.001) emerged as the

only independent determinant of VO2 peak % during cardiopulmonary test.

Conclusions: Impaired RV function in DCM patients is independently associated with worse ability to perform aerobic exercise.

# 2011 Societa Italiana di Ecografia Cardiovascolare. Published by Elsevier Srl. All rights reserved.

Key words: 3D echocardiography; Cardiopulmonary test; Right ventricle; Exercise capacity; Cardiac magnetic resonance.

1. Introduzione

Negli ultimi anni, la risposta fisiologica all’esercizio fisico

incrementale attraverso l’utilizzo di misurazioni dirette della

ventilazione e degli scambi gassosi, comunemente denominata

‘‘test da sforzo cardiopolmonare’’ (cardiopulmonary exercise

test, CPT), e diventata un importante strumento clinico nel

management dei pazienti affetti da scompenso cardiaco di grado

severo1,2.

Nei pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa (dilated

cardiomyopathy, DCM), la dissincronia sistolica del ventricolo

sinistro svolge un ruolo importante nella fisiopatologia della

malattia e rappresenta un marker indipendente di prognosi3.

Anche la disfunzione del ventricolo destro, talvolta denominato

‘‘il ventricolo dimenticato’’, rappresenta un importante fattore

prognostico neipazienti incui e stata postadiagnosidi scompenso

ventricolare sinistro4,5. Inoltre, lavori precedenti hanno docu-

mentato una possibile relazione tra frazione di eiezione del

ventricolo destro, valutata con differenti tecniche di ventricolo-

grafia con radionuclide, e tolleranza all’esercizio fisico6–10.

L’ecocardiografia tridimensionale real-time (real-time

three-dimensional echocardiography, RT3DE) e una potente

tecnica di recente introduzione che permette di valutare in

maniera accurata ed efficace la dissincronia meccanica globale

e regionale del ventricolo sinistro nei pazienti affetti da

scompenso cardiaco, come pure di effettuare una valutazione

quantitativa della funzione del ventricolo destro, paragonabile a

quella fornita dalla risonanza magnetica cardiaca11–13.

In tale ambito, lo scopo di questo studio e stato quello di

stabilire se la funzione sistolica del ventricolo sinistro e del

ventricolo destro, valutata mediante RT3DE, possa meglio

identificare i pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa con

capacita funzionale maggiormente ridotta e inefficienza

ventilatoria documentate al test da sforzo cardiopolmonare.

2. Materiali e metodi

2.1. Popolazione dello studio

Da gennaio 2009 a dicembre 2010 sono stati selezionati, per

gli scopi dello studio, 55 soggetti con diagnosi certa di

disfunzione sistolica del ventricolo sinistro da un’iniziale

coorte di 183 pazienti ambulatoriali affetti da scompenso

cardiaco, e 30 soggetti di controllo sani.

I criteri di esclusione sono stati: scompenso cardiaco

congestizio in fase acuta (35 pazienti), intervento di by-pass

aortocoronarico o infarto del miocardio nei 3 mesi precedenti

(15 pazienti), disabilita ortopedica (15 pazienti), deficit

neurologici (5 pazienti), decondizionamento fisico con debo-

lezza muscolare (10 pazienti), valvulopatie di grado severo (15

pazienti), sindrome anginosa severa o presenza di ischemia

inducibile documentata attraverso stress test non invasivi (25

pazienti), finestra acustica inadeguata (8 pazienti). I pazienti

sono stati divisi in soggetti affetti da cardiomiopatia dilatativa

idiopatica (N = 40) e soggetti affetti da cardiomiopatia

dilatativa ischemica (N = 30).

Lo studio e stato realizzato presso il Dipartimento di

Cardiologia dell’Ospedale Monaldi di Napoli.

Gli autori dichiarano che lo studio presentato e stato

realizzato in accordo con gli standard etici stabiliti nella

Dichiarazione di Helsinki e che il consenso informato e stato

ottenuto da tutti i partecipanti prima del loro arruolamento allo

studio.

2.2. Protocollo della diagnostica per immagini

L’ecocardiografia Doppler standard e la RT3DE sono state

effettuate con i soggetti in parziale decubito sinistro mediante

uno scanner GE Vivid 7 (Horton, Norvegia). Un trasduttore a

frequenza variabile con allineamento in fase (2,5-3,5-4,1 MHz)

e stato usato per le immagini bidimensionali e Doppler. Le

tracce ecocardiografiche Doppler sono state registrate su dischi

magneto-ottici. Tutte le misurazioni sono state analizzate su

una media � 3 cicli cardiaci da due esperti che non erano a

conoscenza dell’eziologia e dello stato clinico dei pazienti

affetti da cardiomiopatia dilatativa.

2.3. Ecocardiografia color Doppler e Doppler tessutale

La gittata sistolica e stata ottenuta attraverso il metodo

Doppler del tratto di efflusso del ventricolo sinistro come il

prodotto tra l’area del tratto di efflusso e l’integrale tempo-

velocita della gittata del ventricolo sinistro. L’escursione

sistolica del piano dell’anello tricuspidalico (tricuspid annular

plane systolic excursion, TAPSE) e stata calcolata come un

indice della funzione sistolica globale del ventricolo destro

attraverso la differenza tra le misurazioni effettuate in

telediastole e telesistole (in millimetri)13. La pressione arteriosa

[(Fig._1)TD$FIG]

Fig. 1. Analisi 3D dei volumi, della frazione di eiezione e dell’SDI

del ventricolo sinistro nei pazienti affetti da cardiomiopatia dilatativa.

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134128

sistolica polmonare (pulmonary artery systolic pressure, PASP)

e stata calcolata mediante la misurazione della velocita di picco

del massimo rigurgito tricuspidale, utilizzando l’equazione di

Bernoulli modificata, integrando il dato con la pressione atriale

destra calcolata attraverso l’indice respiratorio della vena cava

inferiore13.

Attraverso il Doppler tessutale pulsato, le velocita sistolica

(Sa) e le velocita anulari diastoliche precoce (Ea) e tardiva (Aa)

sono state misurate sull’angolo laterale e settale dell’anulus

mitralico e tricuspidale. La velocita mitrale E, corretta per

l’influenza della relazione (E/Ea,) e stata calcolata per stimare

le pressioni di riempimento del ventricolo sinistro14.

2.4. Ecocardiografia tridimensionale real-time

Le acquisizioni tridimensionali sono state ottenute utiliz-

zando uno scanner GE Vivid 7 dotato di un trasduttore centrale

X4 (frequenza 3-4 MHz; frame rate volumetrico 16-24 frame/s;

profondita dell’immagine 6-16 cm; velocita di rotazione 6 Hz;

durata dell’attivita cardiaca 2,5 cicli). Le immagini sono state

acquisite da una proiezione 4 camere apicale con il paziente in

decubito sinistro durante un periodo di apnea di 5 secondi. E

stata posta attenzione nell’includere l’intero volume del

ventricolo sinistro nel volume di acquisizione tridimensionale

piramidale e per l’analisi del ventricolo destro e stata ricavata

una sezione 4 camere apicale modificata incentrata sul

ventricolo destro. Inoltre la profondita e l’ampiezza sono state

regolate in modo tale da includere anche l’apice del ventricolo

destro. Le immagini sono state in seguito trasferite a un’altra

stazione di lavoro off-line (analisi 4D, TomTec, Monaco,

Germania). Un software espressamente dedicato e stato usato

per la quantificazione della funzione sistolica globale del

ventricolo destro e del ventricolo sinistro e per la valutazione

della dissincronia meccanica del ventricolo sinistro.

2.4.1. Analisi tridimensionale del ventricolo sinistro

Nelle sezioni longitudinali apicali del ventricolo sinistro, i

bordi endocardici sono stati individuati in maniera semiauto-

matica durate l’intero ciclo cardiaco. Sulla base di questi bordi e

stata ottenuta una prima ricostruzione tridimensionale del

ventricolo sinistro11. E stata generata una curva globale

volume/tempo e sono stati ottenuti i volumi telesistolico (end-

systolic volume, ESV), telediastolico (end-diastolic volume,

EDV) e la frazione di eiezione. L’immagine tridimensionale del

ventricolo sinistro e stata divisa in 16 segmenti, orientati lungo

una linea centrale di gravita, non fissa, posizionata tra l’apice e il

centro della valvola mitrale. I segmenti corrispondono al modello

di 16 segmenti descritto dall’American Society of Echocardio-

graphy15. Per ogni segmento, utilizzando una curva volume/

tempo regionale, e stato generato l’indice di dissincronia sistolica

(systolic dyssynchrony index, SDI), basato sulla deviazione

standard dell’intervallo di tempo medio impiegato dai 16

segmenti per raggiungere il volume minimo (Fig. 1).

2.4.2. Analisi tridimensionale del ventricolo destro

Sono state in seguito acquisite ricostruzioni sequenziali

trasversali dei dati volumetrici del ventricolo destro e sono stati

tracciati i bordi endocardici del ventricolo destro distanziati di

7 mm l’uno dall’altro, affidando alle immagini longitudinali il

compito di identificare l’anulus della tricuspide. Questo

protocollo e simile a quello usato nella risonanza magnetica

cardiaca16. La fase telediastolica e stata definita dal picco

dell’onda R del complesso QRS e la fase telesistolica dal frame

che immediatamente precede l’apertura della valvola tricu-

spide. I muscoli papillari e le trabecole sono stati esclusi dalla

traccia endocardica. I volumi telediastolici e telesistolici del

ventricolo destro e la frazione di eiezione sono stati calcolati

off-line applicando il metodo della somma dei dischi e della

rilevazione semiautomatica dei bordi. Per un’accurata quanti-

ficazione dei volumi sono state determinate l’apertura e la

chiusura della valvola. Utilizzando la stessa acquisizione

tridimensionale full volume, sono stati identificati e tracciati i

bordi epicardici del ventricolo destro al fine di calcolare un

calco epicardico del ventricolo destro in telediastole. Al volume

di questo calco e stato in seguito sottratto il volume del calco

endocardico per ottenere il volume del miocardio del ventricolo

destro (Fig. 2).

2.5. Test da sforzo cardiopolmonare

E stato effettuato un test ergometrico limitato dalla

comparsa dei sintomi, condotto in posizione eretta al

cicloergometro, utilizzando un ergometro con dispositivo di

frenata elettronico. I farmaci assunti per os non erano stati

sospesi. Ai pazienti e stato chiesto di pedalare a una velocita

costante di 60 rpm secondo un protocollo incrementale in cui il

carico di lavoro e stato aumentato di circa 10 W/min in maniera

continuativa fino al massimo lavoro tollerato.

L’analisi dello scambio dei gas respiratori e stata effettuata

respiro per respiro mediante l’uso di una maschera. Il consumo

di ossigeno (VO2), la produzione di anidride carbonica (VCO2)

[(Fig._2)TD$FIG]

Fig. 2. Analisi 3D dei volumi e della frazione di eiezione del ventricolo destro (A) e immagine di risonanza magnetica cardiaca asse corto (B) in un paziente affetto

da cardiomiopatia dilatativa.

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134 129

e gli altri parametri comuni di ventilazione (ventilazione-

minuto, VE; frequenza respiratoria) sono stati misurati

sull’analisi condotta respiro per respiro. Il consumo di ossigeno

di picco (peak VO2) e stato definito come il piu alto valore di

VO2 misurato durante il test da sforzo ed e stato espresso in

mL/min/kg. La percentuale del consumo di ossigeno di picco

predetto e stata calcolata come il consumo di ossigeno di picco

diviso il consumo di ossigeno massimo predetto, utilizzando i

valori di Wasserman et al. (% VO2 max)17. Il VE/VCO2 slope e

stato calcolato mediante una regressione lineare analizzando

respiro dopo respiro i valori ottenuti durante tutto il test da tutti i

dati dei grafici (VE/VCO2 slope: test completo). Il circulatory

power e stato determinato attraverso il prodotto di VO2 di picco

e pressione arteriosa sistolica di picco18.

2.6. Risonanza magnetica cardiaca

La risonanza magnetica cardiaca e stata effettuata in un

sottogruppo di 20 pazienti (10 affetti da DCM idiopatica, 10

affetti da DCM ischemica), attraverso uno scanner 1.5 T (Sigma

CV/I, GE Medical Systems) equipaggiato con una bobina con

allineamento in fase. Le immagini sono state acquisite usando

una sequenza di impulsi steady-state free precession (FIESTA)

e le varie immagini hanno incluso un TR di 3,1 ms, un TE

di 1,6 ms, un angolo flip di 608, un campo visivo di

400 � 360 mm2, una matrice di 256 x 256 mm2 e una

risoluzione in pixel di 1,56 x 1,56 mm2. Le immagini sono

state analizzate con il programma MRI-MASS (MEDIS,

Leiden, Olanda) in un’altra postazione di lavoro.

In breve, sono stati tracciati manualmente i bordi

endocardici ed epicardici da un operatore esperto nei frame

relativi alla fase telediastolica e telesistolica, in ciascuna delle

fette trasversali contigue l’una all’altra. I volumi delle singole

fette sono stati poi sommati per ottenere il volume

telediastolico e telesistolico del ventricolo sinistro, mentre la

frazione di eiezione e stata calcolata con la regola di Simpson. I

muscoli papillari sono stati esclusi dal calcolo dei volumi e

inclusi nel calcolo della massa. In maniera analoga, nelle

immagini in asse corto, sono stati individuati i bordi e i volumi

del ventricolo destro in telediastole e telesistole. Il setto

interventricolare e stato considerato parte integrante del

ventricolo sinistro, mentre le trabecole del ventricolo destro

sono state integrate nel volume del ventricolo destro e non sono

state tracciate19 (Fig. 2).

2.7. Analisi statistica

Tutte le analisi sono state effettuate usando un software

disponibile a livello commerciale (SPSS, Rel. 14.0 2008,

Chicago: SPSS Inc.). Le variabili sono state presentate come

media � deviazione standard. Il test ANOVA per misure

ripetute, con correzione ‘‘post hoc’’ di Bonferroni, e stato

utilizzato per i confronti tra i gruppi. Sono stati eseguiti l’analisi

di regressione lineare e il test di correlazione parziale con il

metodo di Pearson per valutare le relazioni dipendenti da una

variabile. Per identificare i fattori determinanti che sono in

grado di predire in maniera indipendente i parametri funzionali

durante il test da sforzo cardiopolmonare, e stata valutata,

attraverso un’analisi di regressione lineare multipla, la loro

associazione individuale con parametri clinici e variabili

ecocardiografiche.

Nell’analisi sono state incluse le seguenti variabili: dati

clinici (eta, sesso, area di superficie corporea, pressione

arteriosa media, eziologia dello scompenso cardiaco), indici

Tab. 1

Caratteristiche demografiche e cliniche della popolazione dello studio (N = 85).

Variabile DCM idiopatica (N = 25) DCM ischemica (N = 30) Controlli (N = 30)

Eta (anni) 53,4 � 13,10 54,6 � 7,2 52,4 � 5,2

Sesso maschile (%) 75,5 78,4 73,5

Frequenza cardiaca (bpm) 72,9 � 14,8 67,78 � 10,60 73,1 � 12,8

PA sistolica (mmHg) 131,2 � 10,1 133,8 � 12,2 135,5 � 11

PA diastolica (mmHg) 73,13 � 11,26 75,6 � 12,40 74,6 � 10,4

Superficie corporea (m2) 1,84 � 0,15 1,85 � 0,14 1,86 � 0,12

Diabete mellito 14,7% 41,5%a –

Fumatori 19,2% 15,8% –

Ipertensione sistemica 45,6% 44% –

Ipercolesterolemia 24,4% 54,5%a –

Classe funzionale NYHA III 76,6% 75,6% –

ACE-inibitori 90,5% 94,2% –

Beta-bloccanti 97,5% 94,5% –

Diuretici dell’ansa 82,3% 82,4% –

Spironolattone 73,3% 71,4% –

Durata dei sintomi (anni) 10,20 � 8,7 10,25 � 6,5 –

Legenda: DCM = dilated cardiomyopathy (cardiomiopatia dilatativa); PA = pressione arteriosa; NYHA = New York Heart Association; ACE = angiotensin-converting

enzyme (enzima di conversione dell’angiotensina).a p < 0,01 ischemici vs idiopatici.

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134130

ecocardiografici standard (volumi del ventricolo sinistro,

volumi del ventricolo destro, valutazione flusso Doppler

attraverso la valvola mitrale e tricuspide, TAPSE, rigurgito

valvolare mitralico, PASP, rapporto E/Ea mitralico e tricu-

spidale), misurazioni relative all’ecocardiografia tridimensio-

nale (frazione di eiezione del ventricolo sinistro, SDI del

ventricolo sinistro, frazione di eiezione del ventricolo destro).

Queste variabili sono state selezionate in base alla loro

rilevanza clinica e al loro impatto potenziale sulla capacita di

esercizio, come mostrato in studi precedenti.

La selezione delle variabili e stata effettuata con un

metodo interattivo di eliminazione graduale a ritroso,

Tab. 2

Misurazioni ecocardiografiche del ventricolo sinistro ottenute con tecnica standard

Variabile DCM idiopatica

Volume telediastolico 2D del ventricolo sinistro (mL) 191,7 � 34

Volume telesistolico 2D del ventricolo sinistro (mL) 142,6 � 27

Frazione di eiezione 2D del ventricolo sinistro (%) 29,3 � 4,1

Frazione di eiezione 3D del ventricolo sinistro (%) 29,2 � 6,6

Gittata sistolica 2D del ventricolo sinistro (mL/battito) 69,8 � 19,

Gittata sistolica 3D del ventricolo sinistro (mL/battito) 70,6 � 17,

Diametro atrio sinistro (cm) 4,4 � 1,2

Volume massimo atrio sinistro (cm2/m2) 46,1 � 12,

Rigurgito valvolare mitralico moderato (%) 25,5

Onda E transmitralica (cm/s) 63,1 � 14,

Onda A transmitralica (cm/s) 37,1 � 12,

Rapporto E/A transmitralico 1,7 � 1,3

Tempo di decelerazione (ms) 165,2 � 33

Rapporto E/Ea mitralico 8,7 � 2,1

SDI 3D (%) 8,6 � 4,5

Legenda: DCM = dilated cardiomyopathy (cardiomiopatia dilatativa); SDI = systola p < 0,0001 controlli vs idiopatici e ischemici.b p < 0,01 controlli vs idiopatici e ischemici.

andando a escludere ogni volta la variabile con il valore di

p piu alto, in conformita con le statistiche di Wald. Al fine

di ridurre l’influenza del tasso di errore tipo 1 a causa del

test multiplo, la significativita statistica e stata definita con

un valore bilaterale di p < 0,01. La riproducibilita delle

misurazioni dell’ecocardiografia bidimensionale standard e

dell’ecocardiografia tridimensionale real-time e stata determi-

nata in tutti i soggetti. La variabilita inter e intraosservatore

e stata esaminata usando sia le correlazioni two-tailed

bivariabili di Pearson sia l’analisi di Bland-Altman. I

coefficienti di relazione, l’intervallo di confidenza al 95% e

gli errori percentuali sono stati riportati.

Doppler e con tecnica 3D in tutta la popolazione dello studio (N = 85).

(N = 25) DCM ischemica (N = 30) Controlli (N = 30)

,3 188,8 � 28,2 138,7 � 18,3 a

,2 143,3 � 26,4 63,4 � 13,4 a

30,1 � 4,2 56,3 � 4,2 a

30,4 � 6,7 55,3 � 5,2 a

2 67,3 � 18,2 77,3 � 18,2 b

2 68,3 � 19,2 75,3 � 16,2 b

4,5 � 0,8 3,3 � 0,6 a

1 47,2 � 14,3 17,2 � 5,3*

28,5 –

3 59,3 � 11,3 55,2 � 10,3

1 35,1 � 12,1 35,1 � 12,1

1,8 � 1,4 1,5 � 1,4 b

,1 162,3 � 28,1 178,3 � 28,1 b

8,5 � 3,1 4,5 � 3,1 b

8,7 � 5,5 3,7 � 2,5 a

ic dyssynchrony index (indice di dissincronia sistolica).

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134 131

3. Risultati

3.1. Popolazione dello studio

Le caratteristiche cliniche degli 85 pazienti arruolati nello

studio sono elencate nella Tab. 1. Tra i pazienti dilatati, 40

pazienti erano in Classe NYHA III. All’elettrocardiogramma a

12 derivazioni la durata media del complesso QRS e stata di

134,4 � 29,4 ms. I tre gruppi sono risultati equivalenti per la

maggior parte delle variabili cliniche. Tuttavia, i pazienti con

cardiomiopatia dilatativa ischemica erano piu frequentemente

affetti da ipercolesterolemia e diabete.

3.2. Dimensioni e funzione sistolica del ventricolo sinistro

I volumi, la frazione di eiezione e la gittata sistolica, come

pure il rigurgito valvolare mitralico del ventricolo sinistro sono

risultati equivalenti nei due gruppi di pazienti dilatati. Non sono

state evidenziate differenze significative nelle misurazioni

Doppler del flusso transmitralico e nel rapporto E/Ea (Tab. 2).

3.3. Dimensioni e funzione sistolica del ventricolo destro

I diametri del ventricolo destro sono risultati lievemente

aumentati nei pazienti affetti da DCM idiopatica, mentre

Tab. 3

Misurazioni del ventricolo destro ottenute all’ecocardiografia standard e all’ecocar

Variabile D

Diametro ventricolo destro (anulus 4 camere) (cm)

Diametro ventricolo destro (4 camere medio-ventricolare) (cm)

Diametro ventricolo destro asse lungo (4 camere) (cm)

Diametro RVOT (asse corto) (cm)

Velocita rigurgito tricuspidale (m/s)

TAPSE (cm)

Indice IVC (mm/m2)

Velocita di picco Sa del ventricolo destro al doppler tessutale pulsato (m/s)

Rapporto E/Ea tricuspidale

Volume telediastolico 3D del ventricolo destro (mL)

Frazione di eiezione 3D del ventricolo destro (%)

Legenda: DCM = dilated cardiomyopathy (cardiomiopatia dilatativa); RVOT = right

vena cava (vena cava inferiore); TAPSE = tricuspid annular plane systolic excursioa p < 0,05 idiopatici vs ischemici.b p < 0,01 controlli vs idiopatici e ischemici.c p < 0,001 controlli vs idiopatici e ischemici.d p < 0,001 idiopatici vs ischemici.

Tab. 4

Risultati del test da sforzo cardiopolmonare nella popolazione dei pazienti dilatati

Variabile DCM id

VO2 di picco (mL/kg/min) 13

Percentuale del massimo valore di VO2 di picco predetto (%) 48

VE/VCO2 slope 33

Carico di lavoro totale (W) 60

Circulatory power (mL O2 x mmHg/min) 1,

Legenda: DCM = dilated cardiomyopathy (cardiomiopatia dilatativa).

il TAPSE e i picchi dell’onda Sa al Doppler tessutale

del ventricolo destro sono risultati equivalenti nei due gruppi

di pazienti dilatati (Tab. 3). La frazione di eiezione

globale del ventricolo destro era maggiormente compro-

messa, in maniera significativa, nei pazienti con DCM

idiopatica rispetto a pazienti con DCM ischemica e ai

controlli.

3.4. Capacita funzionale durante sforzo

In base ai risultati del test da sforzo cardiopolmonare, i

pazienti con DCM idiopatica hanno mostrato una ridotta

attitudine a effettuare un esercizio aerobico, come pure

un’alterata risposta ventilatoria (Tab. 4).

3.5. Analisi della risonanza magnetica cardiaca

In un sottogruppo di 20 pazienti affetti da DCM, e stata

osservata una stretta relazione univariata tra le misurazioni

delle frazione di eiezione di entrambi i ventricoli effettuate con

RT3DE e quelle effettuate con risonanza magnetica cardiaca

(frazione di eiezione del ventricolo sinistro: r = 0,86,

p < 0,00001; frazione di eiezione del ventricolo destro:

r = 0,84, p < 0,00001).

diografia 3D in tutta la popolazione dello studio (N = 85).

CM idiopatica (N = 25) DCM ischemica (N = 30) Controlli (N = 30)

3,1 � 0,6 a 2,8 � 0,5 2,6 � 0,3

3,2 � 0,6 a 3,1 � 0,3 2,8 � 0,3 b

9,2 � 0,8 a 8,6 � 0,7 8,4 � 0,7

2,8 � 0,5 2,7 � 0,8 2,3 � 0,3 b

2,2 � 0,4 2,4 � 0,5 1,4 � 0,5 c

1,68 � 0,33 1,71 � 0,35 2,2 � 0,15 b

7,6 � 2,4 a 9,3 � 3,6 9,8 � 3,5

10,4 � 4,1 10,5 � 4,8 15,5 � 3,8 b

5,3 � 2,3 5,2 � 2,4 3,2 � 2,2 b

140,7 � 26,3 d 125,4 � 28,3 75,4 � 25,3

48,7 � 5,5 d 53,4 � 3,4 56,6 � 4,4

ventricular outflow tract (tratto di efflusso del ventricolo destro); IVC = inferior

n (escursione sistolica del piano dell’anulus tricuspidale).

(N = 55).

iopatica (N = 25) DCM ischemica (N = 30) p

,6 � 4,6 16,5 � 4,3 < 0,05

,9 � 12,8 58,9 � 13,9 < 0,001

,4 � 5,5 29,5 � 6,5 < 0,05

,4 � 26,6 66,4 � 26,6 < 0,05

8 � 0,7 2,3 � 0,8 < 0,05

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovasc132

3.6. Associazione tra indici ecocardiografici e indici

del test da sforzo cardiopolmonare

All’analisi univariata, la frazione di eiezione del ventricolo

destro all’ecocardiogramma 3D e risultata direttamente

proporzionale al consumo di ossigeno di picco espresso in

percentuale rispetto al valore predetto (r = 0,58; p < 0,0001) e

inversamente proporzionale alla VE/VCO2 slope (r = –0,44;

p < 0,001). Al contrario, la durata del complesso QRS

(r = –0,18; p = 0,2) e la frazione di eiezione del ventricolo

sinistro (r = 0,22; p = 0,09) non hanno mostrato alcuna

significativa associazione con il VO2 di picco predetto.

All’analisi multivariata, dopo aver effettuato correzioni per i

potenziali fattori confondenti, nella popolazione globale dei

pazienti e emerso che il valore di SDI del ventricolo sinistro e la

frazione di eiezione del ventricolo destro, misurata

all’ecocardiogramma 3D, rappresentano gli unici fattori in

grado di predire il consumo di ossigeno di picco espresso in

percentuale rispetto al predetto, valutato al test da sforzo

cardiopolmonare.

3.7. Riproducibilita delle misurazioni dell’ecocardiografia

tridimensionale

3.7.1. Variabilita intraosservatore

Frazione di eiezione del ventricolo destro: r = 0,86;

p < 0,00001.

Analisi di Bland-Altman. Frazione di eiezione del ventricolo

destro (IC 95% � 2,4; errore percentuale 3,6%).

3.7.2. Variabilita interosservatore

Correlazioni di Pearson. Frazione di eiezione del ventricolo

destro: r = 0,83; p < 0,00001.

Analisi di Bland-Altman. Frazione di eiezione del ventricolo

destro (IC 95% � 3,4; errore percentuale 4,1%).

4. Discussione

La dispnea e l’astenia rappresentano alcune delle

manifestazioni cliniche piu comuni dello scompenso cardiaco

cronico, che possono limitare la tolleranza all’esercizio fisico.

Entrambe le condizioni patologiche possono alterare la

capacita funzionale e la qualita di vita degli individui

malati20.

Le principali indicazioni del nostro studio sono state:

� la

RT3DE e una tecnica utile per l’analisi della funzione

sistolica sia del ventricolo sinistro sia del ventricolo destro

nei pazienti affetti da DCM;

� la

RT3DE ha individuato una funzione sistolica del ventricolo

destro a riposo maggiormente compromessa nei pazienti con

DCM idiopatica rispetto ai pazienti con DCM ischemica;

� la

funzione sistolica del ventricolo destro e un potente

predittore indipendente della capacita funzionale valutata

al test da sforzo cardiopolmonare nei pazienti affetti da

DCM.

4.1. Ecocardiografia tridimensionale real-time per la

valutazione della funzione sistolica e della dissincronia

meccanica del ventricolo sinistro

Nuovi sofisticati trasduttori con disposizione a matrice, che

consentono l’acquisizione veloce di un insieme di dati di alta

qualita in tempo reale, hanno reso negli ultimi anni

l’ecocardiografia tridimensionale una tecnica piu diffusa e

accessibile. In questo studio si conferma che la RT3DE e una

tecnica affidabile e riproducibile, se confrontata alla risonanza

magnetica cardiaca, per la valutazione dei volumi telesistolici e

telediastolici, della gittata sistolica e della frazione di eiezione

del ventricolo sinistro, come pure per l’analisi della dissin-

cronia meccanica intraventricolare del ventricolo sinistro21. In

particolare, la dissincronia meccanica puo verificarsi, dalla base

all’apice, tra 2 o piu dei 16 segmenti miocardici descritti

dall’American Society of Echocardiography.

Nonostante le tecniche basate sul Doppler tessutale siano

state molto usate per valutare la dissincronia, la risoluzione

spaziale limitata e la dipendenza dall’angolo del Doppler

tessutale hanno confinato l’analisi della funzione sistolica

prevalentemente ai segmenti miocardici basali del ventricolo

sinistro. Al contrario, la RT3DE offre un’eccellente risoluzione

spaziale comprendente l’intero ventricolo sinistro compreso

l’apice, e puo risultare percio molto utile per la valutazione del

ritardo elettromeccanico22.

4.2. Ecocardiografia tridimensionale real-time per la

valutazione della funzione sistolica del ventricolo destro

In questo studio e stato dimostrato per la prima volta che la

RT3DE rappresenta una tecnica affidabile e riproducibile per

ottenere altre misurazioni attendibili circa i volumi del

ventricolo destro nei pazienti affetti da DCM. A causa della

sua dipendenza da forma e volume, il ventricolo destro puo

risultare difficile da studiare in maniera accurata e riproduci-

bile23. Di conseguenza, sono state impiegate diverse tecniche

per la sua valutazione, inclusi la ventricolografia invasiva,

l’imaging nucleare con tecnica gated e la risonanza magnetica.

L’ecocardiografia transtoracica rappresenta, in generale, la

tecnica piu comunemente utilizzata per una valutazione clinica

di routine del ventricolo destro13. Esistono comunque diversi

limiti che riducono l’accuratezza della valutazione del

ventricolo destro tramite l’ecocardiografia transtoracica; per

esempio, l’inadeguata visualizzazione della parete libera del

ventricolo destro puo limitare la valutazione visiva e le

misurazioni della variazione dell’area frazionata e della

frazione di eiezione del ventricolo destro24,25. Lavori recenti

riportano l’utilizzo della tecnica tridimensionale per studiare

differenti patologie del ventricolo destro quali le cardiomio-

patie26, per calcolare i volumi di rigurgito; inoltre sono stati

pubblicati i valori normali delle misurazioni ottenute con questa

metodica in soggetti adulti.

Nella nostra popolazione, l’uso della tecnica tridimensionale

e stata validata per la misurazione dei volumi e della frazione di

eiezione del ventricolo destro, e il confronto con la risonanza

magnetica e stato favorevole. Si noti che gli indici di funzione

ular Echography 21 (2011) 126–134

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134 133

sistolica del ventricolo destro sono risultati maggiormente

compromessi nei pazienti affetti da DCM idiopatica rispetto ai

pazienti con DCM ischemica. Tali scoperte sono in accordo con

un nostro precedente lavoro sulla deformazione miocardica del

ventricolo destro valutata con l’analisi dello strain

all’ecocardiografia bidimensionale nei pazienti affetti da

DCM24.

4.3. Associazione della frazione di eiezione del ventricolo

destro con il declino funzionale valutato al test da sforzo

cardiopolmonare

Nella popolazione di questo studio l’SDI del ventricolo

sinistro e risultato strettamente correlato con la maggior parte

dei parametri funzionali. Cio non e sorprendente considerando

che l’asincronia elettromeccanica e riconosciuta come un

importante fattore in grado di predire la disfunzione sistolica e

il rimodellamento cardiaco del ventricolo sinistro in presenza di

blocco di branca sinistra e scompenso cardiaco3. Inoltre, in

questo studio e stato anche dimostrato che l’analisi con RT3DE

permette di predire il consumo di ossigeno di picco (%) nei

pazienti affetti da DCM. La relazione tra frazione di eiezione

del ventricolo destro e capacita funzionale nei pazienti affetti da

scompenso e stata a lungo discussa in studi precedenti, in

ognuno dei quali la funzione sistolica del ventricolo destro

veniva valutata mediante differenti tecniche di ventricolografia

con radionuclidi.

In particolare, i nostri risultati sono in contrasto con quelli di

Clark et al.6 (42 pazienti) e di Hacker et al.7 (58 pazienti), i quali

hanno riportato che non esiste alcuna relazione tra frazione di

eiezione del ventricolo destro con VO2 di picco o con VE/

VCO2 slope; sono invece in linea con i dati di Baker et al.8 (25

pazienti), Di Salvo et al.9 (67 pazienti) e de Groote et al.10 (205

pazienti), che hanno mostrato un’associazione statisticamente

significativa tra la percentuale del consumo di ossigeno di picco

predetto e la frazione di eiezione del ventricolo destro.

Il meccanismo dell’intolleranza all’esercizio nei pazienti

con scompenso cardiaco e molto complesso ed e correlato a

diversi fattori (cardiaci, vascolari, funzione polmonare e

metabolismo muscolare)11. E ben noto che i sintomi sono

scarsamente associati al grado di disfunzione del ventricolo

sinistro, mentre il circolo polmonare e un importante fattore in

grado di predire la performance fisica. Sebbene sia stata

dimostrata una relazione inversa tra consumo di ossigeno di

picco e pressione arteriosa polmonare a riposo e resistenze

vascolari, l’impatto dell’ipertensione polmonare sulla gittata

cardiaca in corso di esercizio fisico sembra essere modulato

dalla funzione sistolica del ventricolo destro. Infatti, una

proporzione importante di pazienti con ipertensione polmonare

ha mostrato una riduzione della pressione di incuneamento

capillare polmonare (wedge pressure) e un aumento della

pressione atriale destra durante esercizio, risposte queste che

rientrano in un profilo emodinamico indicante scompenso del

ventricolo destro27.

Il fatto che la RT3DE sia una tecnica ampiamente praticabile

nell’individuare sia la dissincronia del ventricolo sinistro sia la

frazione di eiezione del ventricolo destro, come pure la cosı

forte correlazione di questi parametri con quelli relativi alla

capacita funzionale e alla ventilazione, supporta la rilevanza

clinica dei risultati di questo studio.

4.4. Limiti dello studio

Questo studio presenta diversi limiti. Prima di tutto, dal

momento che la RT3DE richiede un’acquisizione ‘‘full

volume’’, vi sono problemi pratici nel catturare l’intera

estensione di due ventricoli molto grandi, e cio richiede

proiezioni modificate con cui si sottostimano le dimensioni

reali dei ventricoli stessi.

Un altro limite della tecnica tridimensionale e rappresentato

dalla sua sensibilita alla variabilita della frequenza cardiaca,

che rende difficile l’acquisizione dei volumi interi nei pazienti

con aritmie quali la fibrillazione atriale. Per gli stessi motivi

non sono stati studiati i pazienti con scompenso cardiaco severo

non in grado di trattenere il respiro per 5 secondi, tempo

necessario per l’acquisizione dei dati. Si pensa che in futuro tale

limite sara superato dalla nuova generazione di acquisizioni

tridimensionali davvero in tempo reale, visto che utilizzeranno

un singolo battito cardiaco. Inoltre la bassa risoluzione

temporale (25 Hz) delle acquisizioni della RT3DE puo

costituire al momento una trappola potenziale, soprattutto

quando vengono utilizzate per la valutazione di eventi

temporali come la dissincronia meccanica. Comunque la

realizzazione della curva tempo/volume, usata per la quanti-

ficazione della dissincronia tra i segmenti, utilizza frequenze

< 12 Hz, che sono meno della meta del frame rate, risultando

quindi perfettamente adeguate per una corretta valutazione25.

Altro limite e che i pazienti con finestra acustica

inappropriata o con spazi intercostali ridotti non sono stati

inseriti nello studio con RT3DE.

Infine, poiche la popolazione di questo studio e stata

arruolata fino al dicembre 2010, non sono stati forniti dati

relativi all’impatto prognostico a lungo termine della funzione

sistolica del ventricolo destro. Cio puo comunque rappresentare

lo scopo di un prossimo studio.

5. Conclusioni

L’ecocardiografia tridimensionale real-time e una nuova

tecnica non invasiva in grado di essere facilmente utilizzata per

valutare in maniera accurata ed efficace la dissincronia

meccanica regionale e globale del ventricolo sinistro e i

volumi e la funzione sistolica del ventricolo destro nei pazienti

affetti da scompenso cardiaco. Questo studio dimostra che la

frazione di eiezione del ventricolo destro valutata alla RT3DE e

un importante fattore in grado di predire in maniera

indipendente la capacita funzionale dei pazienti con DCM.

Dal momento che i parametri della funzione sistolica del

ventricolo destro sono stati proposti come importanti fattori in

grado di predire gli eventi cardiovascolari comuni nei pazienti

con DCM10,19, sono necessari ulteriori studi longitudinali per

approfondire le conoscenze sulla storia naturale della funzione

sistolica del ventricolo destro, sul grado di reversibilita della

disfunzione del ventricolo destro con terapia medica e sul

A. D’Andrea et al. / Journal of Cardiovascular Echography 21 (2011) 126–134134

possibile impatto a lungo termine di tali cambiamenti sulla

prognosi dei pazienti con scompenso cardiaco congestizio.

Conflitto di interessi

Gli autori dichiarano di non aver nessun conflitto di interessi.

Finanziamenti allo studio

Gli autori dichiarano di non aver ricevuto finanziamenti

istituzionali per il presente studio.

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