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Dr. Vittorio Dall'Aglio - Medico Chirurgo specialista in Cardiologia - Pordenone
 

Valutazione funzionale del ventricolo sinistro mediante ecocardiografia bidimensionale e confronto con la metodica cineventricolografica


G. L. NICOLOSI, C, BURELLI, V. DALL’AGLIO, S. TARGA, D. ZANUTTINI

Cardiologia - Ospedale Civile - Pordenone Istituto Ricerche Biomediche - Pordenone


Estratto dagli Atti del III Congresso Internazionale di Cardiologia Modena - Ottobre 1980

La valutazione funzionale del ventricolo sinistro (VS) è di fondamentale importanza in campo clinico cardiologico sia per quanto concerne il giudizio di gravità della malattia, la prognosi nel tempo ed i criteri di identificazione del rischio operatorio. In particolare la frazione di eiezione del VS, ottenuta mediante il calcolo dei volumi ventricolari si è dimostrata di più immediata utilità nella quantizzazione del dato funzionale.
Il calcolo dei volumi ventricolari sinistri ha però richiesto per il passato l’utilizzazione di metodiche cruente e, in particolare, della cineventricolografia sinistra (CVS).
Studi recenti hanno dimostrato la possibilità di valutare i volumi ventricolari anche mediante ecocardiografia bidimensionale (1).
Scopo di questo lavoro è di discutere i motivi razionali che hanno indotto alla scelta di un particolare approccio matematico computerizzato per la valutazione dei volumi ventricolari sinistri prima in CVS (2-4) e quindi in ecocardiografia bidimensionale (EB) e di presentare i risultati ottenuti dal confronto fra le due metodiche (1).

Aspetti teorici
La cineventricolografia sinistra fornisce immagini costituite dalle proiezioni su di un piano dell’ombra della cavità ventricolare opacizzata dal materiale di contrasto,
L’ecocardiografia bidimensionale consente invece di ricavare sezioni tomografiche del cuore: tali sezioni dipendono dall’angolo di incidenza della sonda e dal punto di approccio. Le due metodiche offrono perciò risultati morfologici diversi e, ad una prima valutazione, possono apparire diffìcilmente confrontabili. Con l’utilizzazione di sezioni ecocardiografiche assimilibali alle proiezioni angiografiche e l’uso di modelli simili si è cercato di ovviare a tali difficoltà. Le correlazioni fra i dati volumetrici risultati dalla EB e dalla CVS sono risultate buone, soprattutto per quanto riguarda la frazione di eiezione (5-12). L’errore standard delle stime tende però ad essere ampio, esiste una certa dispersione lungo la retta di regressione ed esiste una sottostima sistmatica dei volumi ventricolari ottenuti dalla EB (5-12).
Alcuni autori hanno messo l’accento anche sulle limitazioni derivanti dalla qualità tecnica delle immagini e dalla variabilità (anche interpretativa) di visualizzazione dell’endocardio (12). E’ possibile che ciò possa dipendere, almeno in parte, dal tipo di apparecchiatura usata.
Nel presente studio di confronto fra EB e CVS sono stati ritenuti essenziali due fattori: 1° la scelta della sezione tomografica in EB, il più possibile comparabile alla proiezione cineangiografica OAD 30 gradi; 2°: l’utilizzazione di uno stesso metodo di calcolo dei volumi ventricolari sia in EB che in CVS.
Le immagini ecocardiografiche sono state ottenute mediante approccio sottoapicale in una sezione longitudinale del ventricolo sinistro tale da includere anche i piani valvolari mitralico ed aortico. Il trasduttore era infatti localizzato il più possibile al di sotto dell’itto apicale in modo da ottenere una sezione del ventricolo sinistro massimalizzata in lunghezza. In tale sede veniva inizialmente identificata la sezione quattro camere. Con una rotazione oraria del trasduttore di circa 45 gradi si otteneva poi la sezione desiderata. La massimalizzazione dell’area ventricolare veniva quindi ottenuta mediante piccole ulteriori rotazioni o inclinazioni del trasduttore stesso (1).
Per quanto riguarda il calcolo dei volumi ventricolari ottenuti dalla silhoutte ventricolografica o dal contorno della sezione ecocardiografica, l’utilizzazione degli usuali modelli geometrici ha trovato limitazioni e difficoltà di applicazione. Ciò è almeno in parte implicito nel fatto che i modelli geometrici usati sono modelli rigidi ai quali, di volta in volta, deve adattarsi un particolare ventricolo, in una particolare fase del ciclo cardiaco. Inoltre le diverse cardiopatie comportano spesso variazioni di sinergia, di morfologia, e di dimensioni tali da discostarsi in maniera significativa dai modelli geometrici comunemente utilizzati. Ciò introduce errori di valutazione in entrambe le metodiche e rende più difficile il loro confronto. Nel presente studio è stata utilizzata una metodica computerizzata che consente il superamento degli usuali modelli geometrici. Tale metodica è basata sulla teoria delle superfici multiconiche (1-4) ed è stata applicata sia alle immagini in EB che in CVS.

Materiali e metodi
Sono stati compresi nello studio 25 pazienti consecutivi studiati con EB, nei quali era stata eseguita anche CVS, ottenuta secondo la metodica usuale in proiezione monoplana OAD a 30 gradi. Le condizioni cllniche dei pazienti non avevano subito variazioni di rilievo fra i due esami. 20 pazienti erano maschi e 5 femmine. L’età media era di 36 anni (da 3 a 64). Dieci pazienti erano portatori di malattia coronarica ischemica (sei con pregresso infarto miocardico), quattro presentavano studi emodinamici normali, tre miocardiopatia ipertrofica (uno con ipertrofìa apicale), due difetti dei cuscinetti endocardici, due miocardiopatia congestizia, uno difètto del setto interatriale, uno stenosi dell’arteria polmonare, uno Tetralogia di Fallot dopo intervento di correzione, uno pericardite adesiva. Tutti i pazienti erano in ritmo smusale. Gli esami in EB sono stati ottenuti in 18 pazienti entro 48 ore dall’indagine emodinamica, in tre pazienti entro una settimana ed in quattro pazienti entro 22 giorni. La frequenza cardiaca media durante EB è risultata di 82,52 ± 10,13 battiti/minuto rispetto a 92,82 ±11,06 durante CVS. Tale differenza non è risultata statisticamente significativa. Per l’EB è stata utilizzata una apparecchiatura Toshiba (phased array sector scanner con scansione di 78 gradi) con trasduttore di 2,4 MHz. Le immagini ottenute secondo la metodica descritta (vedi aspetti teorici), sono state registrate su video registratore JVC-3800 E utilizzando una telecamera Philips. Le immagini registrate erano poi analizzate al rallentatore, fotogramma per fotogramma, fino a selezionare la telediastole e la telesistole, intese come aree di sezione ventricolare massima e minima, su di un monitor ad alta risoluzione. Il contorno dell’endocardio ventricolare veniva disegnato con una matita su di una pellicola trasparente applicata direttamente sul monitor, avendo cura di seguire la traccia sulla sua normale, per evitare gli errori di parallasse. I muscoli papillari sono stati inclusi all’interno del contorno ventricolare, sia in EB che in CVS. Per la CVS le immagini registrate su pellicola cinematografica da 35 mm. sono state riesaminate in moviola al rallentatore e fotogramma per fotogramma fino ad ottenere la telediastole e la telesistole, definite come per l’EB. L’analisi delle 25 registrazioni è stata effettuata a caso da uno o l’altro di due differenti osservatori, senza conoscenza degli angiogrammi. 15 delle 25 registrazioni sono state riesaminate pure a caso, da tre a quattro settimane dopo, da uno o dall’altro degli stessi osservatori, senza che esistesse la possibilità di identificare i cicli cardiaci precedentemente utilizzati per i calcoli. Dalla analisi sono stati esclusi i battiti extrasistolici o postextrasistolici. Per le misure spaziali in EB è stata usata la scala di punti a 1 cm. di distanza proiettata sul lato dell’angolo di scansione, visibile sullo schermo dell’ecocardiografo. In CVS la correzione per la distorsione e l’ingrandimento radiologico è stata ottenuta utilizzando l’ombra del catetere endoventricolare come riferimento per le misure. Tale metodo non si discosta significativamente da quello della griglia (2, 4). I contorni ventricolari ricavati dall’ecocardiografia bidimensionale e cineventricolografia sinistra venivano digitalizzati con un Digitizer Summagraphics e trasferiti a un minicomputer HP 21 MX (1, 2). Il volume ventricolare è stato calcolato, sia in EB che in CVS, utilizzando gli algoritmi di una metodica computerizzata basata sulla teoria delle superfici multiconiche (1 - 4). Tale metodica è stata validata sperimentalmente da un confronto fra i volumi ottenuti da angiografie di calchi di cuori umani con i volumi reali ed in cui il coefficiente di correlazione è stato di r = 0,999 con un errore standard delle stime (SEE) di 0,22 cc. (2).

Risultati e discussione
Nel gruppo di 25 pazienti oggetto di questo studio il coefficiente di correlazione fra tutti i volumi (V), sia diastolici che sistolici, ottenuti in EB ed i corrispondenti volumi ricavati dalla CVS, è stato di r = 0,9838, con SEE di 2,69 cc, per volumi da 19 a 107 cc in CVS.
L’equazione di regressione è risultata: V-EB = 0,004 + 1,009 V-CVS. Paragonando i soli volumi diastolici (D), il coefficiente di correlazione fra EB e CVS era r = 0,989 con SEE = 2,63 cc, per volumi in CVS da 52 a 107 cc. L’equazione di regressione era V-EB-D = 0,003 + 1,010 V-CVS-D. Per i soli volumi sistolici (S) il coefficiente di correlazione fra EB e CVS era r = 0,970 con SEE = 2,72 cc, per volumi in CVS da 19 a 95 cc. L’equazione di regressione era V-EB-S =0,017 + 1,006 V-CVS-S. Il coefficiente di correlazione fra EB e CVS per la frazione di eiezione (EF) del ventricolo sinistro era r = 0,9892 con SEE = 0,033 per valori in CVS da 0,113 a 0,658. L’equazione di regressione era EF-EB = 0,0004 + 0,997 EF-CVS. Nei 15 casi in cui sono state effettuate due differenti determinazioni del volume ventricolare, analizzando la stessa registrazione ecocardiografica in due tempi diversi e successivi, la correlazione fra il primo & il secondo risultato è stato di r = 0,979 con SEE di 1,78 cc pe ri volumi diastolici, e di r = 0,956 con SEE di 2,49 cc per i volumi sistolici.
Anche se più vaste casistiche sono necessarie per una ulteriore validazione della metodica, i risultati presentati suggeriscono che l’EB può essere una tecnica affidabile nello studio funzionale del ventricolo sinistro, anche in patologie che alterino le dimensioni e la morfologia ventricolare,
II modello presentato, basato sulla teoria delle superfici multiconiche, è infatti duttile e può adattarsi ad ogni variazione di morfologia o dimensione del ventricolo sinistro, essendo basato su algoritmi matematici, mediante approccio computerizzato, e non su modelli geometrici (1 - 4). La sezione sottoapicale longitudinale in EB utilizzata nel presente lavoro consente poi di ottenere una sezione ventricolare massimalizzata, che comprende anche il tratto di efflusso del ventricolo sinistro. Tale sezione può essere perciò, in qualche modo, più comparabile con l’ombra cineangiografica in OAD (pur tenendo conto della differenza fra le due tecniche). Va notato come nel presente studio non vi sia dispersione significativa dei dati attorno alla retta di regressione e come tale linearità sia mantenuta per tutto il range dei valori considerati sia in diastole che in sistole, anche in cuori dilatati o con significative deformazioni. La differenza non significativa nella stima del volume ventricolare riscontrata in due successive determinazioni suggerisce infine una buona riproducibilità del metodo.

BIBLIOGRAFIA

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Parole chiave: ecocardiografia bidimensionale

 

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