Transcript 1.anatomia della valvola e della radice aortica

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alla famiglia
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Sommario
INTRODUZIONE.......................................................................................................................4
TAVI: DFINIZIONE E FINALITA’..................................................................................................5
1.ANATOMIA DELLA VALVOLA E DELLA RADICE AORTICA........................................................5
1.1 CENNI STORICI: LEONARDO DA VINCI E LA RADICE AORTICA........................................5
1.2 L’UNITA’ ANATOMO-FUNZIONALE:
1.3 FUNZIONAMENTO DELL’UNITA’
STRUTTURA ANATOMICA E I SUOI RAPPORTI......7
ANATOMO-FUNZIONALE..........................................8
2. CENNI ALLE CONDIZIONI PATOLOGICHE DELLA VALVOLA E DELLA RADICE AORTICA .......10
2.1 LA STENOSI VALVOLARE AORTICA................................................................................10
2.2 L’INSUFFICIENZA VALVOLARE AORTICA........................................................................11
3.CRITERI DI SELEZIONE DEI PAZIENTI PER LA METODICA TAVI: PROTOCOLLO DI IMAGING. .11
INTRODUZIONE.....................................................................................................................11
3.1. VALUTAZIONE PRE-PROCEDURALE: OBIETTIVI DELL’IMAGING MULTIMODALE..............12
3.2 STABILIRE L’IDONEITA’ PER L’ACCESSO VASCOALRE ILEOFEMORALE: ANGIOGRAFIA
CONVENZIONALE...............................................................................................................12
4. TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA MULTIDETETTORE.........................................................12
4.1 ULTRASUONI................................................................................................................12
4.2 VALUTAZIONE DELLA RADICE AORTICA PER TAVI: SCELTA DEL DIMENSIONAMENTO
DEL DISPOSITIVO .............................................................................................................13
5. VALVOLA AORTICA, ANATOMIA DELLA RADICE E CARATTERISTICHE DELLA VALVOLA
AORTICA ...............................................................................................................................13
5.1 MISURA DELL’ANULUS AORTICO..................................................................................14
5.2 ECOCARDIOGRAFIA......................................................................................................14
5.3 MDCT...........................................................................................................................14
5.4 CARDIAC MAGNETIC RESONANCE..............................................................................14
6. CONFRONTO TRA LE MISURE DELLA CORONA CIRCOLARE AORTICA DAL TTE, TEE, CMR e
TCMD.....................................................................................................................................15
6.1 IMAGING DEI LEMBI AORTICI E OSTI CORONARICI......................................................15
6.2 OBIETTIVI DI IMAGING MULTIMODALE
......................................15
7. GARANTIRE IL CORRETTO POSIZIONAMENTO DELLA VALVOLA ........................................15
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7.1 L’ANGIOGRAFIA...............................................................................................................15
7.2 ECOCARDIOGRAFIA TRANSESOFAGEA.........................................................................15
8. PREVENZIONE, INDIVIDUAZIONE E GESTIONE DELL’INSUFFICIENZA AORTICA ACUTA......16
8.1 OBIETTIVI DI IMAGING MULTIMODALE NELLE COMPLICAZIONI DI IMPIANTO TAVI....16
8.2 VALUTAZIONE DELLA FUNZIONE DI POST-IMPIANTO THV...........................................16
9. REQUISITI TECNICI E MODALITA’ DI ESECUZIONE..............................................................17
9.1 REQUISITI TECNICI:
ACQUISIZIONE CARDIOSINCRONIZZATA DEI DATI....................17
9.2 FISIOLOGIA DEL CIRCOLO CARDIACO...........................................................................17
10. RISOLUZIONE SPAZIALE....................................................................................................18
10.1 RISOLUZIONE TEMPORALE.......................................................................................18
10.2 TEMPO DI ACQUISIZIONE .........................................................................................18
.............................................................................................................................................18
11. MODALITA’ DI ESECUZIONE: PREPARAZIONE DEL PAZIENTE...........................................18
11.1 STUDIO ANGIO TC DELL’AORTA TORACICA PER TAVI..................................................19
11.2 MODALITA’ DI RETRORISCOSTRUZIONE DELLE
IMMAGINI...........................19
CONCLUSIONI........................................................................................................................19
BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................20
RINGRAZIAMENTI .................................................................................................................21
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INTRODUZIONE
La chirurgia delle valvola cardiaca, negli ultimi anni, si è
continuamente aggiornata ed è tuttora in fase di sviluppo.
Nella “prima” era della chirurgia cardiaca, l’era anatomica, i chirurghi
svilupparono numerose procedure e si sforzarono di ripristinare
l’anatomia cardiaca normale, assumendo il fatto che ne sarebbe
conseguita anche una normale funzione.
Il miglioramento delle conoscenze fisiopatologiche ha portato alla
“seconda” era. Le protesi valvolari, sia meccaniche che biologiche,
sono state disegnate in base alla sempre più approfondita cognizione
delle caratteristiche emodinamiche, anatomiche e biochimiche.
Arriviamo, così, alla “terza” era: quella in cui le conoscenze
anatomiche e fisiopatologiche, vengono in qualche modo messe in
relazione.
Nascono i concetti di unità anatomo-funzionale: le valvole non vengono
più considerate strutture indipendenti, ma parte di un contesto, dove il
ventricolo, il miocardio, le coronarie, il pericardio e, le valvole stesse,
interagiscono tra di loro.
Di pari passo si sono sviluppate, in maniera quasi “futuristica”, le
tecniche
diagnostiche:
multidetettore,
con
dalla
Voxel
tomografia
isotropico,
computerizzata
che
garantisce
rappresentazione fedele dello spazio nella multiplanarità,
risonanza
magnetica
(RM)
dinamica,
(TC)
una
alla
all’ecocardiogramma
tridimensionale, condotto con approccio transtoracico o transesofageo.
Il cardiochirurgo della “terza” era, di fronte a una valvulopatia, ha una
visione della problematica a 360 gradi: dalla anatomia dei lembi
valvolari, alle strutture anatomiche viciniori, alla riserva miocardica,
alla patologia sottostante, degenerativa o connettivale che sia.
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E’ così che si è sviluppata la chirurgia “riparativa” e/o “conservativa”
delle valvole cardiache.
Il cuore è ben studiato con l’esame angio TC mirato e, una grande
varietà di reperti può essere riscontrata nel corso degli esami spirale
standard.
Le acquisizioni con ECG triggering (o prospettiche) e quelle con
ECG gating (retrospettive) eseguite con tomografia multistrato
permettono una valutazione delle strutture cardiache eliminando
artefatti da movimento e consentono anche una valutazione delle arterie
coronarie. Se fino a qualche anno fa non era considerata una modalità
di imaging di prima scelta nello studio delle strutture cardiache, è oggi
diventata un’alternativa concreta all’ecocardiografia e alla RM.
L’Electron Beam TC (EBCT), definita anche Ultrafast TC (UFCT), è
una tecnologia messa a punto specificamente per lo studio del cuore
negli anni ’80.
Non ha sicuramente raggiunto un ampio impiego , fatta eccezione per il
Calcium Scoring. Era considerata, fino a qualche anno fa, l’unica
tecnologia in grado di consentire il “fermo immagine” del movimento
cardiaco, richiedendo però scanner dedicati e costosi.
Nonostante la sua storia relativamente breve, la TC Multistrato ha
guadagnato molto più credito di quanto non ne abbia ottenuto
l’Electron Beam TC.
Ciò è probabilmente dovuto alla sua maggiore risoluzione spaziale e al
fatto che questi scanner sono gli stessi scanner TC impiegati per gli
studi non cardiaci.
L’Electron Beam TC è sicuramente una metodica di imaging cardiaco
valida ed efficiente dal punto di vista dosimetrico, integrabile anche con
la tecnologia multistrato. Anche la TC spirale standard e quella
multistrato offrono informazioni morfologiche e funzionali del cuore.
L’angio TC è valida per la valutazione dei grossi vasi e di molte
anomalie congenite, ma non fornisce analisi molto dettagliate circa le
cavità cardiache. Queste infatti richiedono un ECG triggering per poter
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bloccare il movimento cardiaco. L’Electron Beam TC e la TC
multistrato offrono entrambe l’ECG triggering come tecnica efficiente
dal punto di vista dosimetrico per la valutazione morfologica del cuore
e per il Calcium Scoring coronarico.
La migliorata risoluzione spaziale l’ungo l’asse z, prima limite tecnico
importante e, la riduzione di tempi di acquisizione hanno reso queste
tecniche
capaci
di
fornire
tutte
le
informazioni
utili
nella
programmazione della chirurgia cardiaca.
L’analisi delle coronarie richiede una CTA eseguita con TC Multistrato
in corso di ECG triggering EBCT o di ECG-gated. L’ECG gating
richiede inoltre una ridondanza di dati relativi agli intervalli di tempo
esterni al range temporale desiderato che incrementa la dose radiazione.
I dati 4D ottenuti con ECG gating possono essere utilizzati per avere
informazioni circa il movimento cardiaco fornendo dunque parametri
cardiaci funzionali.
L’angiografia cardiaca rimane tutt’oggi il ‘gold standard’ per la
valutazione delle arterie coronarie e per le misurazioni pressorie nelle
malattie valvolari e congenite. Essa inoltre si associa spesso a
procedure interventistiche.
Fornisce parametri morfologici e funzionali (movimento di parete,
frazione di eiezione) ma senza dubbio non è in grado di determinare la
vitalità e la perfusione del tessuto miocardico.
L’imaging funzionale della perfusione miocardica si basa sulla
scintigrafia con Tallio (SPECT) o sulla PET. La RM fornisce dettagli
spaziali eccellenti, grazie all’acquisizione tridimensionale e alla
capacità di quantizzare i flussi, oltre a essere ormai ampiamente
utilizzata nella valutazione delle patologie cardiache congenite.
La valutazione delle malattie valvolari è possibile ma sicuramente più
impegnativa che con l’ecocardiografia. La valutazione delle alterazioni
di movimento della parete miocardica così come gli studi di perfusione
e di imaging coronarico sono tecniche sperimentali con grandi
aspettative. Attualmente la CTA sembra essere superiore alla RM
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esclusivamente per l’imaging delle arterie coronarie anche se la TC sta
andando incontro a una rapidissima evoluzione.
TAVI: DFINIZIONE E FINALITA’
La TAVI (Transcatheter Aortic Valve Implantation), anche definita
TAVR (Transcatheter Aortic Valve Replacement) è una procedura
endovascolare di protesizzazione valvolare aortica, che consiste nel
posizionamento attraverso un catetere endovascolare con accesso
arterioso femorale di una protesi meccanica atta a ristabilire la pervietà
dell’ostio aortico.
Tale procedura è preferita alla chirurgia convenzionale con approccio
toracotomico in pazienti che non possono subire lo stress di un
intervento sternotomico per varie condizioni riferibili alla performance
cardiaca e polmonare e che hanno varie controindicazioni, tra cui
importanti sono l’età e patologie dismetaboliche di base.
Il trattamento endovascolare si fa preferire in taluni casi anche in
ragione della riduzione di costi in termini di ospedalizzazione e di
gestione delle complicanze.
È una procedura che si esegue in sala diagnostica emodinamica e
prevede
una
pianificazione
precisa
in
termini
di
planning
pre-operatorio.
In questa fase risulta di fondamentale importanza l’apporto del
radiologo coadiuvato dal TSRM, essendo necessaria la selezione
pre-trattamento delle protesi aortiche da impiantare con procedura
endovascolare.
Per tale finalità l’indagine diagnostica maggiormente indicata è la
angio TC dell’aorta toracica con cardio-sincronizzazione (ECG-gated).
In fase di studio di angio TC, il FOV viene esteso a tutta l’aorta toracica
al tratto addominale del vaso ed anche agli assi iliaci ed alle femorali
comuni che rappresentano l’accesso e il tragitto del catetere per cui
devono presentare stretti requisiti di pervietà di calibro minimo del
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lume pervio e, in particolare gli assi iliaci e le femorali devono
presentare un decorso non eccessivamente angolato al fine di consentire
la progressione del device valvolare.
Al fine di garantire la conformità dei requisiti protesici c’è bisogno di
misurazioni accurate ed il radiologo per poter realizzare ha bisogno di
un esame tecnicamente corretto, eseguito secondo una procedura
rigorosa
e utilizzando le apparecchiature con una performance
adeguata.
Il TSRM in particolare riveste un ruolo importante nella realizzazione
di un esame corretto e
coadiuva il radiologo interventista o
l’emodinamista in sala angiografica.
1.ANATOMIA DELLA VALVOLA E DELLA RADICE
AORTICA
1.1 CENNI STORICI: LEONARDO DA VINCI E LA RADICE
AORTICA
Nel folio 115 verso del Corpus of the Anatomical Studies nella collezione
di Sua Maestà la Reggina al Castelo di Windsor, Leonardo Da Vinci riporta
numerosi disegni della valvola aortica così come la sua interpretazione
delle diverse strutture.
Nella traduzione di
Keele e Pedetti si testimonia come questo folio “ è uno dei più ricchi
esempi della precisa e accurata metodologia di Da Vinci” ma anche “le
pagine anatomiche più difficili da chiarificare di Leonardo”. Leonardo in
queste pagine, descrisse in maniera accuratissima tutte le caratteristiche
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anatomiche della valvola e della radice aortica.
Il costante
interesse di Leonardo per la valvola aortica viene dimostrato dalla
frequente ricorrenza di disegni della struttura tricuspide della valvola
aortica, indicando il fatto che era particolarmente attratto dalla sua
simmetria.
In più scrisse : “ No mj legga chi non e matematicho nelli mja principj”
(Non lasciare nessuno che non sia un matematico leggere miei principi).
E’ ben conosciuto che la simmetria, già ben definita da Vitruvio come “la
proporzione fra il tutto e le sue differenti componenti”, risulta
nell’armonia, l’equilibrio e la proporzione come fu ben sottolineato da
Leonardo.
Weyl documentò che nella scuola di Pitagora, il cerchio nel piano e la sfera
nello spazio erano considerati le figure perfette per la loro simmetria e
rotazione. In effetti, nei disegni di Leonardo, la valvola aortica tricuspide
(ma anche quella quadricuspide) inserita in un cerchio appariva un perfetto
esempio di simmetria e rotazione. (Fig 1)
Fig.1
L’interesse di Leonardo come matematico non finiva soltanto con la
simmetria geometrica della valvola aortica.
Dato il suo interesse per la fluidodinamica, è possibile che considerasse la
valvola aortica come un importante componente emodinamico. In effetti,
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descrisse un metodo di osservazione anatomica, simile alla moderna
“ingegneria inversa”, dove ogni elemento veniva smantellato e analizzato
(“li uscjoli” i lembi, “l’infima bassezza” lo scheletro fibroso).
Leggermente diversa alla metodologia di Leonardo, la moderna
“ingegneria inversa” prende da parte un oggetto, analizza il suo
funzionamento e cerca di duplicarlo o migliorarlo (una pratica
frequentemente usata oggi nei software e hardware dei computer).
Quando ogni componente era stato analizzato, Leonardo intuiva la sua
funzione e con una fervida immaginazione cercava di ricostruire il tutto.
Inoltre, analizzando il flusso attraverso il vaso e i seni (Fig. 2) era stato in
grado di capire come il compito della valvola aortica venisse svolto, in
particolare
per
quello
che
riguarda
l’apertura
e
la
chiusura.
In fine, come in un moderno approccio, descrisse la verifica esperimentale
(esperienza) con un modello della valvola aortica ”fa questa prova dj vetro
e moujcj dentro acqua e panico”. Seppure tutte le teorie di Leonardo
avevano un’argomentazione esperimentale (cioè di esperienza), lui dava
un’importanza fondamentale alla osservazione della forma per capire così
la funzione. Nel Codex Atlanticus , scrisse “nessuno effetto in natura e
sanza ragione; intendi la ragione e non ti bisogna esperienza”: niente in
natura è senza motivo; capisci il motivo e non avrai bisogno di esperienza).
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Fig. 2
Il concetto di unità funzionale e morfologica della valvola aortica viene
introdotto già da Leonardo con una semplice domanda: “perche il buso
della arteria aorto e triangolare?” (perché l’orificio dell’arteria aortica è
triangolare?)
Fu probabilmente Erasistrato, nel terzo secolo avanti Cristo chi prima
descrisse le tre membrane a livello degli orifici polmonari e aortici
(tre membrane totalmente sigmoidee).
La rappresentazione grafica di una valvola aortica tricuspide (ma anche
polmonare) è una delle prime nella storia della medicina, seppure Leonardo
non escluse anche la possibilità che le stesse valvole avessero 4 o 2 lembi.
E’ certamente difficile pensare che Leonardo avesse mai visto una valvola
aortica quadricuspide o bicuspide, mentre è più probabile che fosse una
conseguenza della sua fervida immaginazione.
Il fatto è che l’incidenza della valvola aortica bicuspide è di circa 0,5-2%
di ogni 100 neonati ed è del 0.008% nel caso di valvola quadricuspide.
Sicuramente, Leonardo aveva avuto scarse probabilità di riscontrare una
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valvola bicuspide e ancora di meno una quadricuspide nelle sue probabili
trenta dissezioni anatomiche, se consideriamo che Simmonds
riporta
soltanto due casi di valvola quadricuspide in un totale di 25 666 autopsie.
Inoltre, nei suoi disegni, Leonardo, chiaramente differenziò tre chiare e
diverse
configurazioni
anatomiche,
che
sembrano
piuttosto
un
ragionamento geometrico che una riproduzione di una esperienza diretta.
Continuò spiegando la ragione per la quale la configurazione con tre
cuspidi fosse superiore rispetto a quella con quattro. Determinò che “per la
qual cosa langolo piu ottuso e piu forte chellangolo retto del quadrato”
(per questa ragione l’angolo ottuso è più forte che l’angolo retto del
quadrato). Infatti, in una valvola tricuspide chiusa, nel centro dell’aorta
ogni lembo forma un angolo di 120° mentre nella configurazione con
quattro lembi è di 90°.
Spiegò che nell’orificio quadrato della valvola con quattro lembi, è più
largo rispetto all’orificio triangolare inserito nello stesso cerchio.
Di conseguenza, i lembi della valvola quadricuspide sono più deboli,
perché gli angoli di chiusura sono più remoti dalla base del triangolo,
questa è la configurazione di apertura della valvola aortica (Fig. 4).
In questo modo, Leonardo in modo semplice, anticipò il concetto di
aumento dello stress dei lembi in presenza di malattie congenite.
Questo concetto venne riconosciuto di grande importanza nel disegno e
costruzione di protesi biologiche o nei casi di chirurgia conservativa della
valvola aortica.
14
Fig. 4
Leonardo affermò anche che “usscioli” i lembi valvolari aortici sono la
miglior soluzioni in termini di efficacia e durabilità perché “lla sagace
natura provide dj durissima resisstentia nella infima baseza del cerchi
dellinpeto” (la natura dispone una estrema resistenza nella parte più bassa
del cerchio) (fig 5).
Leonardo chiaramente capì che la durabilità della valvola era in gran parte
dipendente dal fatto che i lembi valvolari aortici erano parti della parete
aortica (Fig. 5). Dall’osservazione di suoi disegni si capisce che Da Vinci
aveva anche capito che i lembi valvolari non si inserivano in maniera
circolare ma piuttosto a modo di corona (lo scheletro fibroso) delimitando
piccole strutture triangolari di ventricolo, che sono state rivalutate
recentemente. Infatti Sutton indicò che i triangoli interleaflet, cono cruciali
nell’adeguato funzionamento della valvola aortica perché permettono il
funzionamento indipendente dei seni.
15
Bisogna ammettere anche che questo tipo ti inserzione dei lembi è l’unico
che rende possibile avere allo stesso tempo una apertura a configurazione
triangolare e una chiusura a configurazione stellare.
Fig.5
L’interpretazione di Leonardo della funzione valvola aortica è basata
soprattutto dal flusso del sangue attraverso la valvola aortica. Scrisse che la
valvola aortica si apre dal sangue che “incide” e si chiude dal sangue che si
“riflette”. Considerò anche che “l’impeto” del sangue va dal ventricolo
verso l’aorta. Questo stira e dilata i lembi verso l’alto. Spiegò anche che la
velocità del sangue poteva dipendere dai differenti diametri dell’aorta.
“Major velocita nella mjnor larghezze dessa canna”:maggiore è la velocità
quando l’orificio è più piccolo, minore quando è più grande.
Leonardo considerò che in presenza di sangue, la valvola aortica si divide
in una parte centrale e la porzione laterale formando delle circonvoluzioni
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a questo livello.
Con questa chiara descrizioni dei vortici a livello dei seni, Leonardo
semplicemente spiegava come la chiusura della valvola aortica non era
soltanto dovuta ad un reflusso del sangue ma anche ad un perfetto effetto
emodinamico a livello della radice aortica.
Il ruolo dei seni di Valsalva nel meccanismo di chiusura della valvola
aortica e l’interpretazione di Leonardo del flusso laminare e turbolento
sono stati ampiamente descritti da Robicseck e Wells. Finalmente, un altro
importante ragionamento di Leonardo è quello riguardo la coaptazione dei
lembi aortici.
Infatti è chiaro che per Leonardo, l’area di coaptazione era d’importanza
vitale nel mantenere le cuspidi chiuse, in modo tale che il sangue non
tornasse nel ventricolo. Inoltre capì che la coaptazione non accadeva a
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livello del margine libero ma a livello della “pancia” dei lembi (Fig6).
Fig.6
Con le sue parole Leonardo aveva anche anticipato osservazioni soltanto
dimostrabili mediante il microscopio. Il meccanismo funzionale della valvola
aortica può essere spiegato dalla presenza di pieghe a livello della tunica
arteriosa delle cuspidi aortiche.
In effetti dagli studi di Gross e Kuge, sappiamo che i lembi valvolari aortici
hanno tuniche istologiche :
 una nella parte ventricolare (inflow) chiamata “ventricularis”,
che è costituita da fibra elastiche;
 una
seconda, centrale, chiamata “spongiosa”costituita da
collagene e fibre elastiche in una rete di proteoglicani;
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 la terza (outflow) chiamata fibrosa, formata da fibre collagene
disposte in maniera corrugata. In presenza di pressione, questi
solchi scompaiono, in quanto la lunghezza del lembo aumenta
durante l’apertura e aumenta la superficie di coaptazione durante
la chiusura.
Questo è anche uno dei meccanismi grazie al quale la valvola aortica riesce a
mantenere una corretta coaptazione in determinate situazioni dove la radice
appare dilatata. Quindi grazie all’intuizione e il ragionamento di Leonardo,
l’importanza dell’area di coaptazione nell’efficienza e durabilità della
funzionalità della valvola vengono sottolineate. Sappiamo che, grazie a questo
meccanismo, l’area di coaptazione aumenta del 40% durante la diastole con
una conseguente riduzione del sovraccarico di pressione a livello del lembo.
Come conseguenza della consapevolezza dell’importanza dell’area di
coaptazione, è facile capire il perché Leonardo considerasse la configurazione
tricuspide della valvola aortica, quella più forte e più resistente allo stress.
In conclusione, non soltanto Leonardo capì il ruolo del flusso del sangue
attraverso i seni di Valsalva, che rappresenta la base del complesso
meccanismo di chiusura della valvola aortica, ma fece anche un accenno
all’importanza dello stress a livello dei lembi valvolari aortici, la coaptazione
delle cuspidi e anche il concetto di anatomia funzionale a livello microscopico.
1.2 L’UNITA’ ANATOMO-FUNZIONALE:
STRUTTURA ANATOMICA E I SUOI RAPPORTI
Chirurghi ed anatomisti continuano a discutere riguardo alla terminologia più
adeguata per descrivere l’aorta prossimale e la sua origine dal ventricolo
sinistro. I testi chirurgici suggeriscono che le protesi valvolari vengono
suturate a livello dell’anulus.
Gli anatomisti, in contrasto, descrivono le inserzioni dei lembi con un profilo
semilunare e, stressano il concetto che non si può parlare di un vero anulus
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tissutale se non tanto a una linea circolare che unisce i nadir dei due lembi.
Robicsek nel 1991 e successivamente Sutton nel 1995, hanno cercato di
descrivere in maniera accuratissima la radice aortica e i suo rapporti, così
come definire la terminologia più adeguata. La radice aortica è la porzione del
tratto di efflusso del ventricolo sinistro dove sono alloggiati i lembi valvolari
aortici. Si tratta di un’unità che funziona in relazione con l’aorta così come
con il ventricolo sinistro. La radice aortica è conformata dai seni di Valsalva, i
lembi valvolari e i triangoli interleaflet.
La porzione muscolare che supporta la radice aortica suppone circa il 47%
rispetto a quella fibrosa, questa ultima presente soprattutto sotto il lembo non
coronarico. I seni di Valsalva sono le porzioni espanse che separano il
ventricolo e l’aorta. Questi sono quindi delimitati superiormente o distalmente
dalla giunzione sinotubulare e inferiormente o prossimalmente, dagli attacchi
dei lembi valvolari. Ogni seno viene nominato a seconda della coronaria che
ne origina (coronaria destra, sinistra o non coronarica).
Le cuspidi, vengono in genere conosciute come lembi valvolari aortici,
seppure potrebbero anche essere conosciuti come lembi ventricolari, in quanto
sono in uguale rapporto con l’aorta che con il ventricolo.
Il punto di condensazione di collagene a livello dell’inserzione dei lembi è
stato nominato anulus fibroso.
Il corpo dei lembi fa riferimento alla più ampia superficie di essi. Il margine
libero fa riferimento soltanto al bordo dei lembi, che bisogna chiaramente
differenziare dalla superficie di coaptazione, che è considerata la lunula o
superficie ventricolaris dei lembi che vengono a contatto in fase di chiusura.
Quando la valvola aortica è chiusa ogni leaflet si mette in diretto contatto con i
lembi circostanti, dalla periferia verso il centro. Verso la periferia, dove i lembi
si inseriscono nella parete aortica c’è un aumento del tessuto fibroso
conosciuti come commissure. Sotto i nadir di ogni lembo, esiste una linea
d’inserzione dei lembi costituita da tessuto fibroso, che seppure sono
20
componenti della radice aortica, sono in stretta relazione con il ventricolo e
sono soggette ai cambiamenti emodinamici. Sotto ogni commissura e fra ogni
nadir di ciascun lembo, sono presenti i triangoli interleaflet. Tutte queste
strutture, i seni di Valsalva così come i triangoli interleaflet sono in stretta
relazione con diverse componenti del cuore come descritto nella Tabella 1.
Struttura in relazione
Seno non-coronarico
Atri sinistro e destro e seno traverso
Seno coronarico destra
Atrio destro, spazio pericardio
Seno coronarico sinistro
Atrio sinistro, spazio pericardio
Triangolo interleaflet destro-non Atrio destro, sistema di conduzione,
coronarico(setto membranoso)
lembo-settale della valvola tricuspide
e ventricolo destro
Triangolo interleaflet destro-sinistro Spazio virtuale fra l’aorta e il tronco
dell’arteria polmonare o infundibulo
Triangolo interleaflet sinistro non Atrio sinistro e ampia porzione del
coronarico
LAM
Struttura della radice Aortica
Tabella 1. Relazioni anatomiche fra le differenti componenti della radice aortica
I triangoli interleaflet, quando misurati alla base dei seni , suppongono più del
54% del totale della circonferenza (Fig 1).
Fig.1
21
La giunzione sinotubulare è rappresentata dalla linea che unisce i punti più alti
delle commissure ma è anche caratterizzata da un aumento dello spessore e
delimita, distalmente la vera e propria aorta ascendete.
Sottostante alla giunzione sinotubulare e adottando un profilo a modo di
trifoglio, sono i seni di Valsalva. I seni di Valsalva si espandono verso la base
dove di nuovo la circonferenza si restringe. I seni sono delimitati
inferiormente dei lembi valvolari.
I lembi sono quindi la porzione della radice aortica che separa i componenti
emodinamici fra l’aorta e il ventricolo e sono attaccati alle pareti della radice
aortica. Gli apici dei loro inserimenti costituiscono quindi la giunzione
sinotubulare mentre i nadir sono a livello della giunzione ventricolo arteriosa,
livello dove il tessuto fibroelastico della parete aortica si congiunge con la
struttura ventricolare. Ogni lembo è costituito da un cardine, un corpo, una
superficie di coaptazione e un nodulo centrale.
Il cardine di ogni lembo è l’area dove il lembo si inserisce a livello della radice
aortica. A questo livello è presente un punto di condensazione di collagene che
si continua per tutto il contorno semilunare d’inserimento del lembo. Questa
struttura che era conosciuta come anulus fibroso, non è una struttura circolare
ma piuttosto prende la forma di una corona con tre punte
22
( Figura 2).
1.3 FUNZIONAMENTO DELL’UNITA’
ANATOMO-
FUNZIONALE
Per capire il meccanismo della valvola aortica patologica è indispensabile
conoscere il meccanismo di apertura e di chiusura della valvola normale.
I tre lembi della valvola aortica funzionano in interconnessione con la parete
aortica dove sono inseriti in direzione laterale e inferiormente con la radice
aortica (Fig 1). Ed è per questo motivo che si parla ormai di unità
anatomo-funzionale. La lunghezza del margine libero eccede la distanza
intercommissurale, disposizione che permette la perfetta coaptazione senza
pieghe durante la diastole ventricolare. Inoltre permette la corretta mobilità del
lembo così come la completa apertura durante la sistole.
Fig. 1
23
Fig.1 : Disegno schematico della radice aortica con le diverse dimensioni della
valvola:
a-d = (alpha) angolo dei lembi;
cc = altezza di coaptazione ;
da = diam. Aortico( le altre dimensioni sono riportate in relazione con da = 1);
dsm = diametro massimo;
ds = diametro medio a livello dei seni;
dv = diametro dell’entrata;
F = margine libero;
H = altezza dalla base della valvola fino al punto più alto della commissura;
1c = profondità del lembo;
1s = larghezza del seno;
0 = angolo del margine libero
I primi studi sulla funzione della valvola aortica indicavano che l’apertura
della valvola aortica era unicamente dovuta al passaggio veloce del sangue dal
ventricolo. Questa visione arcaica dei “lembi dentro a un tubo rigido” continua
comunque a persistere nella mente di molti cardiologi e cardiochirurghi,
condizionando in questo modo la scelta chirurgica.
Una migliore conoscenza della funzione della valvola aortica permette di
apprezzare il ruolo delle strutture adiacenti nel modulare i movimenti dei
lembi. Un importante step in questa direzione è conoscere il ruolo che giocano
i seni di Valsalva nel delicato movimento dei lembi valvolari, la loro apertura
così come la loro chiusura.
I seni, nominati di Valsalva nel diciassettesimo secolo dall’anatomista italiano
Antonio Valsalva, sono, come descritto precedentemente, delle zone espanse
della radice aortica che corrispondono con i tre lembi. La loro importanza fu
24
prontamente e dettagliatamente descritta da Leonardo Da Vinci, il quale a
parte i grandi attributi come artista, architetto, anatomista, ingegnere militare,
era anche esperto in idrodinamica.
Era sicuramente intrigato da queste tre strutture che all’inizio sembravano
soltanto provocare delle turbolenze al sangue. Leonardo con il suo ingegno,
creò un modello, che oggi può essere considerato come il primo modello
pulsatile, così come la prima valvola biologica, per riprodurre quello che
sospettava, accadesse nella valvola e radice aortica nell’umano. Usando questo
modello, Leonardo fu capace di dimostrare come un’importante quota di
sangue usciva dal ventricolo con grande velocità seguendo un flusso lineare,
mentre una piccola quota, invertiva il flusso, creando dei vortici fra i lembi
valvolari e i rispettivi seni di Valsalva. Leonardo concludeva che queste
correnti contribuivano alla chiusura dei lembi.
Nelle sue descrizioni, come previamente raccontato, Leonardo menzionava
come la struttura della valvola aortica fosse eccellente nella sua perfezione,
semplicità e riproducibilità da parte dell’uomo.
In maniera casuale, Leonardo disegnò la prima valvola cardiaca artificiale.
L’importanza dei Seni di Valsalva descritta da Leonardo fu confermata nell’era
moderna con i dati ottenuti da esperimenti in vitro.
Oltre alle
correnti che si creano a livello dei seni, questi modulano la funzione della
valvola aortica in numerosi modi. Da una parte, la complicanza della radice
aortica fa si che questa struttura subisca importanti cambiamenti dimensionali
durante
il
ciclo
cardiaco,
includendo
il diametro
della
giunzione
aorto-ventricolare o ventricolo arteriosa e anche di quella sinotubulare,
l’allungamento, l’espansione trasversale e anche la torsione.
Questi cambiamenti moderano lo stress a livello dei lembi e minimizzando le
turbolenze transvalvolari. Le turbolenze vengono moderate nel seguente
modo: durante la diastole, la tensione (secondo la legge di La Place,
25
TENSION = pressione transmurale x raggio) con i lembi coaptati è trasmessa
verso le commissure e tirano queste verso l’interno.
Quando la pressione ventricolare aumenta durante la sistole, la forza che
traziona le commessure verso l’interno si azzera.
Inoltre, l’aumento di pressione a livello del ventricolo e della aorta, si traduce
in un movimento verso l’esterno delle commissure, che creano in questo modo
una tensione tangenziale a livello dei lembi, che cominciano ad aprirsi creando
un primo orifizio a forma stellare.
L’aorta ascendente aumenta di diametro di circa il 11-12%. Altri Autori come
Greenfield e Patel
dimostrarono nei pazienti sottoposti a ad intervento
cardiochirurgico, un aumento medio del diametro dell’aorta ascendente di
circa il 0,14% per ogni incremento di mmHg un aumento dell’11% durante la
sistole. In altri recenti studi Pang dimostra come l’aumento di volume della
radice aortica aumenta dal 22 al 40%.
Vesely, conferma l’espansione del 5-7% della radice aortica, indotta dalla
pressione ventricolare, prima che la valvola aortica si cominci ad aprire.
Un interessante scoperta è quella di Wassenaar e Chester, i quali hanno
documentato una certa capacità contrattile dei lembi valvolari.
E’
comunque non ben chiaro se una “contrazione” dei lembi possa contribuire
alla funzione valvolare. Gli studi sopra indicati, dimostrano come quando il
flusso aumenta da 0 a 30 cm/s, la valvola forma un orificio circolare, il flusso
continua a passare velocemente attraverso anche per un breve lasso di tempo
dopo che la pressione aortica si uguaglia a quella ventricolare, indicando che
non è soltanto il gradiente di pressione la forza che modula il funzionamento
dei lembi. Noble dimostrò come la pressione ventricolare eccede quella in
aorta ascendente soltanto nel 30-50% del tempo iniziale della sistole.
Questo indica che il sangue, nelle fasi tardive della sistole, entra dentro
all’aorta grazie a un suo momento piuttosto che a un gradiente di pressione
26
ventricolo-arteriosa. Questo fenomeno, chiamato fenomeno di Noble suppone
il 4 paradosso del funzionamento della valvola aortica:
 Le cuspidi cominciano ad aprirsi anche prima che si cominci a
formare
un
flusso
ematico
attraverso
(come
risultato
dell’aumento della pressione intraventricolare che agisce nella
componente ventricolare della valvola aortica);
 Il flusso attraverso la valvola aortica continua anche dopo che
le pressioni in ventricolo e in aorta si sono eguagliate o
addirittura quest’ultima supera la pressione in ventricolo;
 Come conseguenza dei vortici descritti da Leonardo, la chiusura
della valvola aortica inizia quando il sangue sta ancora passando
attraverso la valvola aortica;
 I lembi stessi potrebbero avere una loro propria capacità
contrattile. Questi meccanismi non accadrebbero in mancanza di
complicanza a livello commisurale.
Nei seguenti grafici vengono rappresentati tutte le fasi di apertura della valvola
aortica, passando dalla configurazione stellare, triangolare ed infine circolare.
27
A questo punto dell’analisi, sia dell’anatomia come della funzione della radice
e della valvola aortica, sembra evidente che considerare la valvola aortica
come un’unità singola composta da lembi valvolari è piuttosto riduttivo. I
lembi valvolari aortici sono un componente dell’unità anatomo-funzionale,
che interagiscono in maniera coordinata, permettendo la corretta chiusura e
apertura dei lembi con il minore stress.
2. CENNI ALLE CONDIZIONI PATOLOGICHE DELLA
VALVOLA E DELLA RADICE AORTICA
2.1 LA STENOSI VALVOLARE AORTICA
Consiste in un restringimento dell’anulus aortico, legata, nella maggior parte
dei casi, a degenerazione e calcificazione di lembi valvolari, che ne condiziona
riduzione di distensibilità ( Fig1).
28
Fig.1
2.2 L’INSUFFICIENZA VALVOLARE AORTICA
Per insufficienza aortica si intende il manifestarsi del reflusso di sangue
dall’aorta nel ventricolo sinistro in diastole, dovuto ad una anomalia che
determina imperfetta chiusura della valvola aortica (Fig. 2)
29
Fig.2
3.CRITERI DI SELEZIONE DEI PAZIENTI PER LA
METODICA TAVI: PROTOCOLLO DI IMAGING
30
INTRODUZIONE
Le tecniche di imaging come l’ecocardiografia, la TAC cardiaca e
l’aortografia, svolgono un ruolo fondamentale nella selezione dei pazienti
candidati alla TAVI, nel monitoraggio dei pazienti stessi durante la procedura,
nella valutazione del risultato finale e di eventuali complicanze precoci o
tardive.
Le informazioni fornite dalle varie tecniche sono complementari e di
fondamentale importanza per il successo della procedura .
La sala ibrida, infatti, consente a cardiologi emodinamisti, cardiochirurghi e
anestesisti di eseguire, monitorare e visualizzare passo dopo passo la
procedura,
guidati
proprio
dall’imaging
ecografico
transesofageo
bidimensionale e tridimensionale in tempo reale e dalla visione diretta in fase
di aortografia, grazie alla presenza di tre grandi schermi a ripetizione, che
permettono di visualizzare l’esame ecografico e l’aortografia, anche in questo
caso in tempo reale.
Si comprende facilmente come questo contesto nel quale si lavora permetta
uno scambio costante di informazioni tra gli operatori esecutori dell’impianto
e l’ecografista.
Nei pazienti candidati alla TAVI è indispensabile la conoscenza dettagliata
dell’anatomia valvolare aortica, della radice aortica e del sistema vascolare
periferico.
Nella maggior parte dei casi, la valvola si presenta massivamente calcifica,
tanto che l’area anatomica è assai ridotta (inferiore a un centimetro quadrato) e
quindi è difficile da valutare tramite ecografia in approccio transtoracico.
L’esame ecografico transesofageo a cui sottoponiamo tutti i pazienti nella fase
di selezione e screening preoperatorio consente di valutare innanzitutto la
morfologia della valvola, il grado e la distribuzione delle calcificazioni,
l’entità della stenosi, cioè del suo restringimento.
Consente inoltre di verificare se c’è una bicuspidia aortica congenita, che
31
consiste nell’assenza di uno dei tre lembi (cuspide) della valvola, con normale
funzionamento degli altri due; si tratta di una verifica indispensabile perché la
bicuspidia rappresenta attualmente una controindicazione alla TAVI:
in
presenza di questo difetto congenito, infatti, potremmo avere una inadeguata
espansione e un inadeguato ancoraggio dello stent protesico alle calcificazioni
della valvola nativa e quindi il rischio di patologici rigurgiti residui. Di
fondamentale importanza, infine, è la misurazione ecografica, in un preciso
momento del ciclo cardiaco, dell’anulus aortico su cui poggiano le cuspidi; ciò
allo scopo di scegliere la protesi valvolare dalle dimensioni idonee per quel
particolare paziente.
Successivamente
allo screening preoperatorio, abbiamo il monitoraggio procedurale e
l’individuazione di eventuali complicanze.
Il
monitoraggio ecografico costante della procedura è essenziale per guidare
l’operatore nella fase di posizionamento e rilascio della protesi valvolare e per
evitare o individuare precocemente le possibili complicanze dell’intervento.
Il posizionamento della protesi valvolare può essere complicato dalla
vicinanza degli osti coronarici, dalla stretta vicinanza del lembo anteriore
mitralico e dalla contrattilità dell’area sottoaortica che può renderne difficile
l’ancoraggio. Subito dopo che la protesi valvolare è stata rilasciata, ai
cardiologi ecografisti spetta il compito di verificare la corretta apposizione
dello stent protesico e l’eventuale rigurgito aortico residuo.
L’imaging multimodale è un elemento importante nelle varie fasi di
esecuzione della procedura (programmazione, trattamento e gestione delle
eventuali complicanze), di modo che il team di cura per i pazienti sottoposti
alla TAVI deve includere cardiologi e radiologi qualificati e competenti in
grado di eseguire e interpretare le diverse tecniche di imaging, spesso in tempo
reale durante la procedura di impianto e, che hanno competenze specifiche
nell’imaging TAVI.
32
3.1. VALUTAZIONE PRE-PROCEDURALE: OBIETTIVI
DELL’IMAGING MULTIMODALE
Gli obiettivi generali nella valutazione pre-procedurale sono:
 verificare l’idoneità del paziente per il sito di accesso proposto;
 assicurare che il dispositivo proposto può essere sicuro e impiantato
con successo sulla base delle caratteristiche dei dispositivi e dei
rapporti anatomici tra la valvola aortica e la radice, il ventricolo
sinistro (LV), e gli osti coronarici;
 selezionare le dimensioni del dispositivo;
 sviluppo di un piano procedurale.
3.2 STABILIRE L’IDONEITA’ PER L’ACCESSO VASCOALRE
ILEOFEMORALE: ANGIOGRAFIA CONVENZIONALE
Complicazioni legate all’ accesso vascolare sono comuni nell’ impianto della
TAVI, con percentuali che arrivano al 30,7%. Questi tassi sono influenzati da
vari fattori clinici e il calibro dei vasi arteriosi utilizzati.
Data la elevata frequenza di lesioni vascolari, è fondamentale l’efficacia dello
screening pre-procedurale dei pazienti per TAVI.
Questo spesso inizia con angiografia convenzionale, poiché virtualmente tutti i
pazienti sottoposti a valutazione dell’aorta discendente, aorta addominale e
sistema ileofemorale per rilevare stenosi, occlusione e, la malattia
aneurismatica del sito di accesso proposto.
33
L’angiografia fornisce una valutazione di base di dimensione luminale ma una
valutazione molto limitata della presenza di aterosclerosi e carico di placca,
nonché il grado di tortuosità.
4. TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA
MULTIDETETTORE
A causa delle limitazioni dell’angiografia, La tomografia computerizzata
(MDCT) è diventata la singola modalità di imaging più importante per l’esame
della aorta addominale e del distretto ileo femorale.
Un approccio standardizzato riduce la morbilità e mortalità da danno vascolare
e comprende una serie di ricostruzioni, tra cui le ricostruzioni volumetriche
tridimensionali (3D), riformattazioni multiplanari (MPR) curvilinee (CPR), e
immagini di proiezione di massima intensità (MIP). Impiegando ricostruzioni
curvilinee per allungare l’asse del vaso, più misurazioni del lume dovrebbero
essere effettuate in un piano ortogonale al vaso piuttosto che nel piano assiale
trasversale. Con questo approccio, la MDCT può valutare la dimensione del
vaso, il grado di calcificazione, diametro minimo del lume, la percentuale di
calcio e, la tortuosità del vaso e anche identificare le patologie che possono
condizionare alto rischio nella procedura, tra cui dissezioni.
Angolazioni del sistema ileofemorale superiori a 90 gradi potrebbero
precludere l’inserimento di cateteri di grosso calibro o causare notevoli traumi
vascolari.
In assenza di calcificazione severa, a carico delle placche ateromasiche, o
grave tortuosità dei vasi, i vasi possono essere incannulati a basso rischio.
Una calcificazione estesa per meno di 180 gradi e calcificazioni eccentriche
possono
creare difficoltà procedurali meno frequentemente rispetto alle
calcificazioni quasi circonferenziali e luminali.
Sono stati suggeriti anche valori minimi del calibro del lume dei vasi che
34
consentano l’attuabilità della procedura.
In generale, quando le caratteristiche di imaging sono sfavorevoli, devono
essere considerati approcci alternativi come transapicale, transascellare o
aortica diretta.
4.1 ULTRASUONI
L’ ecografia di superficie del sito di accesso non è frequentemente usata, ma
può essere utile per valutare le dimensioni del vaso,la tortuosità e
calcificazione e per identificare il sito ottimale per la puntura. L’ecografia
intravascolare è utile per valutare il lume nei pazienti in cui non vi è artefatto
da calcificazioni.
Possono essere usati cateteri coronarici intravascolari ultrasuoni nella
periferia al momento dell’angiografia coronarica diagnostica per questo scopo.
4.2 VALUTAZIONE DELLA RADICE AORTICA PER TAVI:
SCELTA DEL DIMENSIONAMENTO DEL DISPOSITIVO
L’imaging pre-procedurale della radice aortica e del cuore per la scelta delle
dimensioni del dispositivo, la pianificazione e l’esecuzione della procedura,
vengono eseguiti effettuando:
 la misura delle dimensioni dell’anello aortico;
 la lunghezza delle cuspidi valvolari e del loro grado di
calcificazione;
 la localizzazione degli osti coronarici;
 individuare altre caratteristiche che potrebbero interferire
con il successo dell’impianto;
 contribuire alla pianificazione pre-procedurale.
35
In particolare, una attenta valutazione di imaging multimodale con MDCT,
ecocardiografia, angiografia della radice aortica sarà quello di identificare in
anticipo i fattori di alto rischio di complicazioni e potrebbe comportare
l’esclusione del paziente.
5. VALVOLA AORTICA, ANATOMIA DELLA RADICE E
CARATTERISTICHE DELLA VALVOLA AORTICA
E’ essenziale valutare in maniera precisa la complessa l’anatomia della valvola
aortica e della radice al fine di uniformarla alle dimensioni delle valvole
cardiache da impiantare con transcatetere (THVs) attualmente disponibili.
L’anulus aortico, le commissure, dei seni di Valsalva, osti coronarici e la
giunzione sinotubulare (STJ) sono il quadro nel quale i lembi valvolari sono
sospesi. (Fig.2)
36
Fig.2
Fig. 2 (Anatomia del circolo aortico)
L’anello ha una forma ovale, corona a tre punte con tre punti di ancoraggio al
nadir di ogni cuspide aortica piuttosto che una struttura cilindrica. Il fissaggio
delle cuspidi aortiche è di forma semilunare, estendendosi per tutta la radice
aortica dal LV distalmente alla STJ.
Due anelli virtuali sono solitamente definiti: un anello inferiore basale formato
unendo l’attaccamento basale dei lembi (anulus aortico), e un anello superiore
nella porzione superiore della corona che è un vero anello, corrispondenti ai
STJ. La misura anulus aortico è valutata da tutte le modalità nel punto più
basso della origine dei lembi della valvola aortica in corrispondenza del piano
basale virtuale in sistole.
Le caratteristiche THV sono importanti e devono essere integrate con i risultati
di imaging (Tabella 1 ). L’altezza delle protesi valvolari e le parti delle protesi
coperte da tessuto (la “gonna”) sono importanti per comprendere quanto
riguarda la pianificazione pre-procedurale e l’impianto. Nella valvola SAPIEN
37
(Edwards Lifesciences, Irvine, California), la gonna copre i prossimali due
link, mentre nella CoreValve (Medtronic, Minneapolis,
Minnesota) sono
coperti i 12 millimetri prossimali, e le cuspidi valvolari sono sopra-anulare.
Questa è una distinzione importante, perché il posizionamento alto potrebbe
interferire con il flusso coronarico e con l’accesso futuro così come aumentare
la probabilità di un significativo rigurgito paravalvolare.
THV
Height
SAPIEN 23mm
SAPIEN 26mm
14.5 mm
16 mm
CoreValve26mm 53 mm
CoreValve29mm 59 mm
THV Skirt
Coverage
Recommended
Aortic
Annulus Size
Recommended
Annulus to
Ostia Height
7.74-10mm
8.67-11mm
12 mm
12 mm
18-21 mm
22-24.5mm
20-23 mm
23-27 mm
> 10 mm
> 11 mm
n/a
n/a
Tabella 1 Varie dimensioni delle protesi.
5.1 MISURA DELL’ANULUS AORTICO
Un’accurata misurazione dell’ anulus aortico è importante per il successo della
TAVI, perché la dimensione dell’anulus determinerà la dimensione della
protesi che deve essere utilizzata.
Le misure della corona circolare è la ragione più comune per complicazioni
quali insufficienza aortica (AR).
La misurazione dell’anulus in fase sistolica può essere ottenuta con qualsiasi
tecnica, anche se i risultati differiscono tra loro secondo alcuni dati come la
grandezza e riproducibilità, compresa la capacità di catturare con precisione la
vera anatomia ellittica dell’anulus.
5.2 ECOCARDIOGRAFIA
Le misure ecocardiografiche dell’anulus aortico per la selezione delle
dimensioni THV hanno tradizionalmente usato il piano sagittale acquisito da
38
un’immagine bidimensioni (2D) parasternale lungo l’asse dell’ecocardiografia
transtoracica (TTE) o ecocardiografia transesofagea, un mid-esofageo lungo
l’asse (TEE) dell’immagine tra 120 ° e 140 ° (Figura 3 ). La dimensione
anulare più comunemente usata nel processo decisionale della TAVI, taglia in
due l’anello al suo diametro massimo durante la prima-sistole, dal punto
cardine della cuspide coronarica alla commessura sinistra non coronarica.
Quando
le
cuspidi sono aperte in sistole, la misura della commessura è particolarmente
difficile e, bisogna fare attenzione a non effettuare misurare troppo lontane
dalla radice aortica.
Le
misurazioni
dell’ecocardiografia transesofagea sottovalutano le dimensione dei cilindrici
durante l’intervento chirurgico, a causa della
forma ovale dell’anello.
L’imaging
biplanare o le ricostruzioni 3D possono essere utilizzate per ottenere le
misurazioni nei piani sagittale e coronale.
Infine, TEE
imaging palloncino valvuloplastica aortica potrebbe aiutare a definire la
dimensione anulare nei casi difficili.
39
Figura 3 Imaging
biplanare ecocardiografica.
Identifica il piano di
imaging sagittale che taglia
in due la dimensione più
grande dell’anello aortico
(A e B) di imaging trans
toracica. L’imaging
biplanare mostra la
sagittale (A) e
corrispondente
trasversale (B) . Le frecce
gialle definiscono il piano
di imaging per la vista
ortogonale. La freccia
rossa mostra la
misurazione anulare sul
piano sagittale.
5.3 MDCT
I recenti miglioramenti nella risoluzione spaziale e temporale della MDCT e
più alti sistemi di rilevazione consentono un imaging della radice aortica con
un minimo spessore di 0,5-0,75 mm, con conseguente serie di dati che
permettono la ricostruzione quasi isotropica obliqua senza degradazione della
risoluzione spaziale.
La misurazione dell’anulus aortico è ottenuto da una doppia obliqua
ricostruzione multiplanare con due piani ortogonali che rappresentano l’asse
dell’anello basale virtuale (Figura breve e lungo 4 ).
Le misure sono prese da ricostruzioni in fase sistolica che variano dal 20%
al 45% dell’intervallo RR, durante l’imaging con gating elettrocardiografico
retrospettivo, utilizzando la fase con la massima apertura della valvola come
viene eseguita in ecocardiografia.
40
Figura 4 Misura dell’anello aortico con Multi-Detector Computed Tomography.
(A) piano coronale vista attraverso lungo l’asse del tratto di efflusso ventricolare sinistro.
La dimensione più lunga dell’anulus aortico è illustrato dalla freccia rossa .
(B) vista attraverso il piano sagittale lungo l’asse del tratto di efflusso ventricolare di sinistra. La
dimensione più corta dell’anulus è illustrato dalla freccia gialla.
(C) Piano trasversale ricostruito con la tecnica obliqua di ricostruzione multiplanare.
5.4 CARDIAC MAGNETIC RESONANCE
La risonanza magnetica cardiaca (CMR) consente una valutazione anatomica e
funzionale della valvola aortica e della radice aortica. Tuttavia, analogamente
all’ecocardiografia standard le sequenze più CMR sono 2D con il piano di
rappresentazione scelto al momento dell’esame.
Cuore intero, eco-gated 3D CMR con contrasto e uno spessore di fetta di 1,5
mm, una risoluzione spaziale di 1 mm nel piano e di 1 mm attraverso il piano
(rispetto a 0,5 × 0,5 × 0,5 mm della TCMD) fornisce immagini isotrope per la
ricostruzione multiplanare e mostra la forma ovale dell’anulus con la
possibilità di misurare i diametri massimo e minimo.
41
6. CONFRONTO TRA LE MISURE DELLA CORONA
CIRCOLARE AORTICA DAL TTE, TEE, CMR e TCMD
Ogni tecnica ha i suoi vantaggi e svantaggi, ed è di competenza del gruppo di
medici appartenenti al team multidisciplinare attuare la strategia di imaging
più sicura e più conveniente. La misurazione dell’anulus aortico sul piano
sagittale nella TTE e TEE approssima l’asse minore della forma ellittica. Sul
piano coronale standard si ottiene tipicamente la dimensione maggiore
corrisponde alla dimensione massima misurata dalla vista antero-posteriore
della cine-angiografia in DSA. In generale, la dimensione dell’anulus come
misurato dal TTE è di 1 mm più piccolo di misurazione rispetto al TEE, e la
misurazione TEE è di 1,0 mm a 1,5 mm misura più piccola rispetto alla
MDCT. Non ci sono studi che confrontano le misurazioni CMR della corona
circolare con quelli ottenuti mediante ecocardiografia o MDCT. Nonostante
queste differenze, gli esiti della TAVI con il diametro convenzionale
antero-
posteriore (sagittale) da TEE sono eccellenti, e la misura dell’anello aortico
con TTE o TEE continua ad essere il ‘gold standard’.
6.1 IMAGING DEI LEMBI AORTICI E OSTI CORONARICI
L’ecocardiografia, CMR, o MDCT possono essere utilizzate per misurare la
distanza dal punto di cerniera tra anulus e le cuspidi valvolari per l’ostio
principale di sinistra e la lunghezza della corrispondente cuspide coronarica,
inoltre forniscono parametri importanti nella pianificazione delle strategie per
ridurre il rischio di ostruzione coronarica. Le tecniche 3D multiplanare (cioè,
TEE, MDCT, o CMR) consentono la ricostruzione del piano dell’ostio
coronarico con corrispondente migliore visualizzazione e la valutazione di
queste strutture complesse e le loro interrelazioni (Figura 5 ). Bicuspidia della
valvola aortica è considerata una controindicazione alla TAVI, anche se può
essere difficile valutare se una valvola è bicuspide o meno quando è
fortemente calcificata. Sia l’ecocardiografia che la TCMD sono in grado di
42
valutare l’entità, la posizione, e la distribuzione di calcificazioni dell’anulus
delle cuspidi aortiche fornendo così informazioni importanti per il successo
dell’impianto protesico, anche se estese calcificazioni potrebbero causare
un’ombra acustica all’ecocardiografia. Per questo motivo a causa della elevata
risoluzione spaziale della MDCT, questo metodo è attualmente il test di scelta
nel quantificare la gravità e identificare la posizione della calcificazione della
cuspide aortica. A causa del vuoto di segnale causato dal calcio, la CMR non è
una scelta adatta. L’imaging multimodale fornisce inoltre importanti
informazioni sulla distribuzione e l’entità delle calcificazioni in altri settori,
come ad esempio la mitrale. Per esempio, calcificazione densa nell’area
intertrigonale (la tenda aortomitrale) aumenta il rischio di un rigurgito aortico
a causa dell’espansione asimmetrica dello stent della valvola.
Figura5La localizzazione
della LM coronarica da Multi-Detector
Tomografia Computerizzata e TEE 3D(A) Multi-detector computer
tomografi di imaging utilizzato per acquisire il piano principale (LM)
della coronaria sinistra, la freccia gialla indica la distanza dal punto di
cerniera della cuspide coronarica sinistra alla LM, e la freccia rossa
indica la lunghezza la cuspide coronarica sinistra. (B) ricostruzione multiplanare in3D di
ecocardiografia transesofagea (TEE) volume impostato nel piano trasversale. La freccia blu indica il
piano dell’arteria coronaria LM. (C) Ricostruzione multiplanare di un volume di TEE 3D impostato
mostrando il piano della ostio LM e l’arteria coronaria. Piano utilizzato per misurare la lunghezza
della cuspide coronarica sinistra (freccia rossa) e la distanza dal punto di cerniera che cuspide per
dell’ostio coronarico LM (freccia gialla)in sistole. Ao = aorta; LV = ventricolo sinistro.
6.2 OBIETTIVI DI IMAGING MULTIMODALE
Gli obiettivi di imaging multimodale nella fase di impianto sono:
 garantire la migliore corrispondenza protesi-paziente;
 valutare la posizione e la funzione dopo la distribuzione THV;
 identificare le complicanze immediate;
43
7. GARANTIRE IL CORRETTO POSIZIONAMENTO
DELLA VALVOLA
7.1 L’ANGIOGRAFIA
Il corretto posizionamento della valvola dipende dalla conoscenza dell’esatta
posizione e l’orientamento del piano anulare, che dovrebbe essere definito con
precisione sia con angiografia o TAC prima della procedura e sovrapposto
sullo schermo con la fluoroscopia (vedi Figura 6 ) . L’angiografia rotazionale
con stimolazione potrebbe anche aiutare a definire questo piano.
Oltre alla visualizzazione utilizzando la fluoroscopia di gonfiaggio del
palloncino, l’iniezione di contrasto al momento del posizionamento è utile per
fare regolazioni finali per quanto necessario e per la conferma finale della
posizione della valvola. La CoreValve (Medtronic) può essere sollevato
durante la distribuzione, se si pensa che sia troppo profonda nel ventricolo.
Figura 6 Determinazione del Piano aortico con Tomografia computerizzata e Angiografia (A) ricostruzione
tridimensionale con tomografia computerizzata dimostrando il piano aortico che va da obliqua anteriore destra
(RAO) caudale obliqua anteriore sinistra (LAO) angoli cranici. (B e C) iniezione radice aortica in LAO (B) e
RAO (C) dimostra il piano della valvola aortica con la posizione di ciascuna cuspide, rispettivamente.
LCC = cuspide coronarica sinistra; NCC = cuspide non coronarica; RCC = cuspide coronarica destra.
44
7.2 ECOCARDIOGRAFIA TRANSESOFAGEA
L’ecocardiografia transesofagea fornisce una continua visualizzazione in
tempo reale della corona circolare, della valvola, del palloncino, facilitando
così il posizionamento del dispositivo e la previsione e la rilevazione
immediata di AR. Il posizionamento desiderato “50-50” della (Edwards
Lifesciences) valvola SAPIEN all’interno del LVOT e la radice aortica
dipende da una corretta individuazione dei punti cardine della aortica nativa, i
lembi della valvola e la sua relazione nella misura della protesi al di sopra o al
di sotto di tale punto. Questo punto di riferimento non è ottimale, in quanto i
punti di incernieramento non sono tutti allo stesso livello entro un anulus di
forma ovale e, a volte possono essere difficili da visualizzare. Esplorazione da
lato a lato o l’imaging
limitazioni.
biplano
potrebbero ridurre alcune di queste
L’esperienza con l’ecocardiografia intracardiaca è limitata.
Differenziare valvola e palloncino appena prossimale alla valvola con
l’imaging può essere difficile.
Per superare questo limite, l’operatore può confrontare la lunghezza del
segmento dello stent mediante ecocardiografia con la lunghezza nota dello
stent per confermare che lo stent è identificato con precisione.
L’ecocardiografia transesofagea può anche essere utilizzata per valutare se il
sistema di erogazione, tra cui la valvola è coassiale al LVOT.
Le punte delle maglie dello stent forniscono un altro punto di riferimento
all’ecocardiografia necessaria per assicurarsi che l’estremità distale dello stent
SAPIEN (Edwards Lifesciences) copre la punta della valvola aortica nativa,
anche se la traiettoria del sistema di erogazione in relazione al LVOT può
anche influenzare questa interpretazione .
45
8. PREVENZIONE, INDIVIDUAZIONE E GESTIONE
DELL’INSUFFICIENZA AORTICA ACUTA
L’ecocardiografia transesofagea è particolarmente utile nel prevedere e gestire
l’insufficienza valvolare acuta.
Quando si sospetta che la calcificazione asimmetrica potrebbe influenzare la
forma del THV finale, l’imaging durante la valvuloplastica aortica può essere
utilizzato per localizzare le regioni di dilatazione asimmetrica e quindi
prevedere la localizzazione di insufficienza aortica post-TAVI (Figura 7 ).
L’insufficienza aortica minore è comune dopo TAVI, moderata o grave non è
comune e si verifica nel 5% al 22% dei casi . Per entrambi i tipi di THVs, i
determinanti più importanti di post-TAVI AR sono:
 sottodimensionamento della protesi;
 il grado di calcificazione della valvola;
 la posizione della protesi rispetto alla corona circolare;
Alcuni studi sulla valvola SAPIEN (Edwards Lifesciences) hanno dimostrato
che l’indice di copertura (calcolata come differenza tra il diametro protesi e
diametro dell’anulus TEE, diviso per il diametro della protesi) è anche un
importante predittore di insufficienza aortica post-TAVI.
Valvola di anatomia, gravità della calcificazione, simmetria di apertura della
valvola, come pure l’angolo del LVOT/aorta sono stati descritti anche da altri
come potenziali determinanti di post-TAVI AR per la valvola da
auto-espansione .
Per evitare perdite paravalvolari, la parte coperta della protesi deve essere ben
apposta alle cuspidi native e ai triangoli interleaflet.
Il bordo ventricolare del dispositivo deve essere appena sotto i punti di
incernieramento della valvola aortica. Se la valvola a palloncino espandibile è
posizionata troppo in profondità all’interno del ventricolo sinistro, può
potenzialmente embolizzare nel ventricolo ma più comunemente potrebbe
lasciare cuspidi nativi scoperti, creando sbalzo che altera lo stato emodinamico
46
di chiusura della valvola THV e provoca una significativa insufficienza
aortica.
Se il posizionamento della valvola è troppo elevata all’interno della aorta, può
potenzialmente embolizzare nell’aorta, con conseguente ostruzione coronarica
o significativo rigurgito paravalvolare lasciando porzioni significative
dell’apparato valvolare scoperto dallo stent.
Il posizionamento profondo della valvola ad auto-espansione nel ventricolo
può anche causare notevoli AR attraverso la parte scoperta della protesi.
Impingement e lesione del lembo anteriore della valvola mitrale rappresenta
un rischio per valvole poste profondamente.
Esiste la possibilità di un’insufficienza aortica paravalvolare se una delle
commessure non è coperto da stent a causa dell’alto posizionamento.
In alternativa, AR centrale lo stent è “svasato” troppo sul lato aortico a causa
dell’alto posizionamento.
Subito dopo la distribuzione della valvola, TAVI posizionamento dello stent,
forma, e AR possono rapidamente essere valutati con TEE di imaging in
modalità biplanare (Figura 7 ) o un singolo asse corto sul piano . Per rigurgito
paravalvolare, l’asse corto di immagini dovrebbe essere appena sotto lo stent
TAVI e solo all’interno del LVOT, se il piano dell’immagine è superiore allo
stent, il rigurgito potrebbe non essere visualizzato o il flusso del colore appena
sopra l’anello, ma contenuto all’interno dei seni di Valsalva potrebbero essere
scambiata per getti rigurgiti nel LV.
La conferma della gravità della AR deve essere sempre eseguita da viste
multiple ecocardiografiche. La vista gastrico profonda permette l’imaging del
LVOT senza ombra acustica (Figura 8 ).
L’imaging
all’intero dell’anello è obbligatoria e richiede una rotazione di 180 gradi
centrato sulla valvola. La gravità di AR diminuisce tipicamente nei prossimi
30 min dopo l’impianto.
47
Così, piccoli getti di rigurgito centrali o paravalvolare sono comunemente visti
e non richiedono l’intervento. I pazienti con un rigurgito paravalvolare più
lieve, tuttavia, potrebbe essere considerata una seconda dilatazione del
palloncino. In molti casi, post-distribuzione del palloncino risultata una
riduzione immediata del rigurgito paravalvolare.
Fig.7 L’ecocardiografia transesofagea Biplano Imaging per valutare le dimensioni anulari e prevedere
rigurgito aortico. A) l’imaging Biplano durante il gonfiaggio del palloncino. Le frecce
verdi identificano la vita del palloncino a livello dell’anulus. Lafreccia blu indica asimmetrica
dilatazione del palloncino alla commessura tra le cuspidi destra e non coronarica. Le frecce gialle
rappresentano ombra acustica, che impedisce un’adeguata visualizzazione della regione
peri-balloon per un’immagine in movimento di utilizzare palloncino valvuloplastica aortica per il
dimensionamento). L’imaging Biplano subito dopo la sostituzione della valvola aortica transcatetere
del caso da (A) mostra rigurgito aortico nei siti previsti durante palloncino valvuloplastica
aortica (frecce rosse) (B) .
48
Figura 8 Profondo gastrico Ecocardiografia trans esofagea, visualizzazione rigurgito paravalvolare
aortico. Profonda vista ecocardiografia transesofagea di post-transcatetere del rigurgito valvolare
cardiaco aortico paravalvolare (frecce rosse) . L’imaging biplanare o di rotazione completa di 360
gradi dell’immagine dell’anello consentono di valutare appieno il tipo e la gravità del rigurgito
aortico. TEE dimostra la riduzione del paravalvolare rigurgito aortico dopo un secondo gonfiaggio del
palloncino.
8.1 OBIETTIVI DI IMAGING MULTIMODALE NELLE
COMPLICAZIONI DI IMPIANTO TAVI
Gli obiettivi dell’imaging post-impianto sono:
valutazione emodinamica dello stato della valvola, tra dislivelli e area
valvolare effettiva;
 quantificazione del rigurgito valvolare e paravalvolare;
 determinare gli effetti dell’impianto sulla malattia, processi legati
all’ostruzione del flusso (come ipertrofia ventricolare sinistra, il
rimodellamento della camera, diastolica e funzione sistolica);
 valutazione in corso di patologia concomitante;
 individuazione delle complicanze a lungo termine come la migrazione
del dispositivo, formazione di trombi, perforazione ventricolare,
impingement della valvola, ed endocardite.
49
8.2 VALUTAZIONE DELLA FUNZIONE DI POST-IMPIANTO
THV
L’ecocardiografia è la modalità di imaging di scelta per controlli a lungo
termine, perché fornisce notevoli vantaggi rispetto ad altre tecniche, tra cui
ampia disponibilità, mancanza di necessità di radiazioni ionizzanti, e la
capacità di visualizzazione di strutture nell’immagine così come misurare
accurate e stato emodinamico.
Inoltre, entrambi i sistemi CoreValve (Medtronic), SAPIEN (Edwards
Lifesciences) hanno buone caratteristiche di imaging ad ultrasuoni tali che
consentono una valutazione dettagliata della posizione, dello stato
emodinamico, e gradi di AR con TTE senza significativa ombra acustica.
Tuttavia, MDCT e CMR stanno giocando un ruolo maggiore nella valutazione
post-procedurale dei pazienti per la TAVI, permettendo la valutazione di
integrità strutturale, sfericità, posizione, volume di rigurgito aortico, e le
complicanze post-procedurali. Queste modalità offrono anche eccellente
dettaglio anatomico, che consente la valutazione simultanea della protesi e il
suo rapporto con la valvola nativa, radice aortica, e ventricolo nonché rilevare
pseudoaneurismi della radice o
complicazioni rare apice e altri (Figura 9).
Figura 9 Pseudoaneurisma della radice aortica visualizzata con Multi-Detector Computer
Tomography
50
9. REQUISITI TECNICI E MODALITA’ DI ESECUZIONE
L’imaging cardiovascolare in tomografia computerizzata (TC), come qualsiasi
altra metodica di diagnostica per immagini del cuore, si basa sulla
cardiosincronizzazione dell’acquisizione dei dati al fine di limitare e/o eliminare
gli artefatti da movimento cardiaco e, quindi, permettere l’elaborazione di
immagini di valore diagnostico, in particolare a livello dei vasi coronarici che
sono notoriamente di piccolo calibro (2-4 mm).
L’evoluzione tecnologica che ha caratterizzato in questi ultimi anni la
metodica TC spirale con l’introduzione delle apparecchiature multidetettore
(TCMD)
ha
di
fatto
permesso
di
ottenere
livelli
di
risoluzione
spaziale-temporale tali da rendere l’imaging cardiovascolare praticabile in
campo clinico su popolazioni selezionate in base a indicazioni sempre più
precise e definite.
Dal 1998 a oggi si sono succedute quattro generazioni di apparecchiature
TCMD alle quali ha corrisposto un proporzionale miglioramento delle
prestazioni che si attesta attualmente su livelli di velocità di rotazione del
gantry (330 msec) e di isotropicità degli intervalli di ricostruzione (voxel
isotropici da 0,4 mm) di assoluto valore diagnostico nella valutazione
dell’albero coronarico.
Alla base dello sviluppo quasi esponenziale delle capacità risolutive di
queste apparecchiature vi è tutta una serie di innovazioni tecnologiche che
vanno dall’impiego di tubi radiogeni con sistemi di raffreddamento avanzato a
particolari materiali di composizione dei detettori, fino a nuove geometrie
d’impiego dei detettori stessi.
51
Evolversi della TC nel tempo
Nel 2009 c’è stata l’introduzione della TC 320 slice con tempo di rotazione di
0.27 s.
9.1 REQUISITI TECNICI:
ACQUISIZIONE CARDIOSINCRONIZZATA DEI DATI
Qualsivoglia sia il numero di strati a disposizione, l’acquisizione dei dati
durante la scansione TCMD viene sincronizzata all’ECG del paziente
registrato simultaneamente secondo due approcci fondamentali: triggering
prospettico e gating retrospettivo.
Con il triggering prospettico (Figura 1), l’acquisizione è “triggerata” dal picco
dell’onda R dell’ECG, ovvero avviene a un intervallo di tempo predefinito da
esso (delay) in modalità sequenziale a una posizione fissa del tavolo;
quando quest’ultimo si muove verso una nuova posizione, i dati vengono
nuovamente acquisiti sulla base del trigger ECG successivamente
disponibile.
In tal modo è possibile ottenere immagini relative solo alla fase del ciclo
cardiaco predefinita come delay prima dell’acquisizione e solo a una data
52
posizione del tavolo, come solitamente avviene nella stima quantitativa delle
calcificazioni coronariche (calcium scoring).
Al contrario, mediante il gating retrospettivo (Figura 2) l’acquisizione TC avviene in modalità spirale multidetettore continua con la simultanea registrazione
dell’ECG e del dato temporale e successivo matching ricostruttivo di questi tre
sets di dati secondo qualsivoglia delay.
In tal modo è possibile ottenere immagini lungo tutto l’asse z relative a
qualsiasi fase del ciclo cardiaco e, quindi, ottimizzare il momento migliore
di esso in cui far cadere la retro-ricostruzione delle immagini,
come solitamente avviene nella valutazione dell’albero arterioso coronarico
previa somministrazione di mezzo di contrasto (Angio-TC coronarica).
Fig.1 Schema di funzionamento della modalità triggering prospettico
53
Fig.2 Schema di funzionamento della modalità gating retrospettivo
9.2 FISIOLOGIA DEL CIRCOLO CARDIACO
E’ noto come il cuore sia caratterizzato da un movimento fasico
sisto-diastolico nel quale è possibile riconoscere alcune fasi cosiddette
“di riposo” (restíng periods) durante le quali il movimento risulta minimo.
Sono queste le fasi in cui far cadere la retro-ricostruzione delle immagini
quando si lavora con l’approccio gating retrospettivo al fine di limitare gli
artefatti da movimento cardiaco.
La diastole è universalmente conosciuta come la fase del ciclo cardiaco in cui
il cuore riduce al minimo il suo movimento, in particolare durante la porzione
meso-telediastolica, ma la durata della diastole è strettamente dipendente dalla
frequenza cardiaca. A basse frequenze (<65 bpm) la porzione mesodiastolica
è una finestra temporale di lunga durata, solitamente sufficiente a ottenere
buone retroricostruzioni sulla base dei livelli di risoluzione temporale oggi
disponibili, ma all’aumentare della frequenza cardiaca questa finestra
temporale si riduce significativamente (una media di 112 msec per 10 battiti di
incremento) limitando il suo utilizzo come resting period a fini di
retroricostruzione delle immagini (Figura 3). La sistole, al contrario, viene
54
influenzata dall’aumentare della frequenza cardiaca in misura molto
inferiore (una media di 21 msec per 10 battiti di incremento), al punto che la
finestra temporale di resting period costituita dalla somma della porzione
telesistolica di eiezione lenta, della protodiastole e della fase di rilasciamento
isovolumetrico può utilmente sostituire quella meso-telediastolica in quei casi
in cui la frequenza cardiaca superi i 75-80 bpm. Questa soluzione
alternativa necessita comunque di una serie di retroricostruzioni successive
con un accurato campionamento di questa finestra temporale e deve,
pertanto, essere considerata come “una ruota di scorta” quando la
frequenza cardiaca del paziente abbia superato un certo limite di
accettabilità. Molteplici studi di angio-TC a questo proposito hanno,
invariabilmente sottolineato la qualità superiore delle immagini ottenute in
pazienti con bassa frequenza cardiaca, una correlazione inversa tra numero di
segmenti coronarici visibili/analizzabili e frequenza cardiaca. Questi dati
spiegano bene la necessità di ricorrere a premedicazioni con farmaci betabloccanti nel caso la frequenza cardiaca a riposo del paziente non sia al di
sotto dei 60-65 bpm.
Fig.3 Diagramma esemplificato delle
variazioni di durata della sistole e della
diastole all’aumentare della frequenza
cardiaca.
10. RISOLUZIONE SPAZIALE
L’aorta è la più grande e importante arteria del corpo umano, solitamente con un
diametro pari a 2..5-3.5 cm di diametro, e un diametro luminale di circa 3-4
55
cm( in condizioni non patologiche). Oltre al calibro, questa arteria origina dal
ventricolo sinistro del cuore dirigendosi verso l’alto dando origine all’aorta
ascendente, piega poi addietro e verso sinistra formando l’arco aortico addossata
al lato sinistro della colonna vertebrale come aorta discende. Questa attraversa
l’orifizio aortico del diaframma;viene pertanto detta aorta toracica nel suo tratto
sopradiaframmatico e aorta addominale in quello sottodiaframmatico. L’aorta
termina in corrispondenza della quarta vertebra lombare dividendosi nella
piccola arteria sacrale media, che ne rappresenta la prosecuzione, e nelle due
arterie iliache comuni. Se infatti l’aorta toracica è approssimativamente
parallela al piano assiale di acquisizione, intere porzioni dell’aorta discendente
toracica sono a esso perpendicolari. Entrambi i fattori calibro e decorso impongono quindi un’elevata risoluzione spaziale sia sul piano assiale che sull’asse z
(isotropicità), obiettivo in larga parte raggiunto dalle apparecchiature TC spirale
multidetettore di ultima generazione in forza del maggior numero di detettori a
disposizione, della loro maggiore “efficienza” e delle loro piccole dimensioni
(0,5-1,25 mm). A quanto esposto vanno poi aggiunti i recenti sviluppi
tecnologici presenti nelle apparecchiature a 64 strati in tema di geometria
d’impiego di questi detettori, come quella caratterizzata da un continuo
cambiamento della direzione del fascio radiogeno tra due punti sull’asse z
(flying focal spots technique): il doppio fascio radiogeno, diretto su un pannello
di detettori a 32 strati con spessore di ogni singolo strato pari a 0,6 mm, porta a
un’immagine con Voxel quasi isotropico di 0,3 x 0,3 x 0,4 mm. Questi livelli
risolutivi, rimangono comunque inferiori a quelli propri dell’angiografia standard (0,2 x 0,2 mm).
56
10.1 RISOLUZIONE TEMPORALE
Il tempo necessario per acquisire la quantità di dati sufficienti all’elaborazione
di un’immagine è per le apparecchiature TC spirale multidetettore strettamente
dipendente dal tempo necessario per completare una singola rotazione del
gantry, ma esso può ulteriormente essere ridotto grazie alle tecniche di
ricostruzione d’immagine di tipo partial scan. Con queste tecniche,
l’immagine viene ricostruita utilizzando i dati derivati da una rotazione del
gantry parziale, pari a 240 gradi (180 gradi più l’ampiezza dell’angolo del
fascio radiogeno). Impiegando poi sofisticati algoritmi di ricostruzione a
geometria parallela (rebinning) è quindi possibile estrarre solamente i dati
relativi a 180 gradi di rotazione del gantry ai fini della ricostruzione di
un’immagine. In questo modo la risoluzione temporale, di fatto, si riduce
alla metà del tempo di rotazione del gantry.
Un livello di risoluzione temporale quale quello appena menzionato (tempo
di rotazione/2) risulta adeguato nel caso il paziente abbia una bassa frequenza
cardiaca, e quindi un resting period mesodiastolico abbastanza lungo nel
quale iscriversi, ma può non essere sufficiente a evitare artefatti tipo blurring
o stairstep se questa aumenta oltre un certo limite. In questi casi, la
soluzione al problema, mutuata direttamente dall’imaging RM e innescata
automaticamente dall’apparecchiatura, è la segmentazione dell’acquisizione,
ovvero la sua “frammentazione” in più cicli cardiaci (2-4) in misura
proporzionale all’aumentare della frequenza cardiaca. La risoluzione
temporale risultante è quindi pari al tempo di rotazione/2N (N=numero di cicli
cardiaci): per esempio, per un’apparecchiatura TC a 64 file di detettori
con tempo di rotazione del gantry pari a 330 msec e con una segmentazione
di acquisizione dei dati su due cicli cardiaci, la risoluzione temporale può
abbassarsi fino a 90 msec, tenendo comunque sempre conto della superiorità
dell’angiografia coronarica standard (<30 msec).
57
10.2 TEMPO DI ACQUISIZIONE
La durata del tempo di acquisizione è un parametro fondamentale ai fini
della
buona
riuscita
dell’esame
dell’angio-TC
dell’aorta
toracica.
Il volume di scansione si estende solitamente dall’aorta fino all’arteria iliaca
comune per una lunghezza lungo l’asse z mediamente di 15-20 cm. Gli studi
iniziali in questo campo eseguiti con apparecchiature TC multidetettore a 4 file
di detettori erano caratterizzati da tempi di acquisizione, e quindi di apnea
respiratoria del paziente, relativamente lunghi (3540 sec) con conseguente
maggiore probabilità di artefatti respiratori, di variabilità della frequenza
cardiaca e di enhancement delle vene cardiache.
La progressiva introduzione di apparecchiature TC spirale multidetettore
caratterizzate da maggiori velocità di rotazione del gantry e da un numero
maggiore di detettori ha di fatto abbattuto i tempi di scansione fino al livello
attuale (5-11 secondi con apparecchiature TC a 64 strati) e praticamente
eliminato le limitazioni di cui sopra, in particolare la variabilità della
frequenza cardiaca su base neurovegetativa (apnea, MDC endovena).
11. MODALITA’ DI ESECUZIONE: PREPARAZIONE DEL
PAZIENTE
Ove possibile, in sede di valutazione dei criteri d’inclusione/esclusione del
58
singolo paziente, è opportuno impostare o fare impostare dal medico curante
una terapia domiciliare con beta-bloccanti al fine di stabilizzare la frequenza
cardiaca al di sotto dei 60-65 bpm. Arrivati al momento dell’esame, si
controlla preliminarmente la frequenza del paziente e, se questa risulta
superiore a 70 bpm, si somministra 45-60 minuti prima dell’esame
metoprololo-tartrato per os con dosaggio compreso tra 50 e 200 mg. La
bradicardizzazione è più difficoltosa in pazienti con frequenza >80 bpm.
Per uno studio ottimale delle arterie coronarie è necessario ottenere una
frequenza cardiaca stabilmente inferiore a 60-65 bpm.
Quando la frequenza cardiaca e gli altri criteri di inclusione/esclusione sono
raggiunti, il paziente può essere posto sul tavolo porta-paziente e collegato agli
elettrodi dell’ECG. Al fine di ottenere un tracciato elettrocardiografico, vengono
collocati sul torace del paziente tre elettrodi monitorando una sola derivazione
ECG corrispondente a D1. Il vettore della derivazione, infatti, decorre dalla spalla
destra alla spalla sinistra. Gli elettrodi vengono posizionati nel cavo ascellare
destro e sinistro (la terra sulla superficie addominale o sul fianco destro) in modo
che non siano a contatto con i grandi muscoli del torace (grande pettorale e grande
dorsale). Questo evita irregolarità della linea basale dell’ECG dovute a
contrattura muscolare quando, per la scansione, le braccia vengono posizionate al
di sopra della testa. In questa fase dovrebbe essere osservata la variabilità della
frequenza cardiaca e, inoltre, dovrebbe essere eseguito un test per valutare se la
durata dell’apnea del paziente è compatibile con il tempo di scansione.
Se durante l’apnea e alla fine della stessa la frequenza cardiaca rimane
stabile, il paziente può eseguire l’indagine.
11.1 STUDIO ANGIO TC DELL’AORTA TORACICA PER TAVI
59
Lo studio angio TC della aorta per TAVI consta di due fasi.
Nella prima, mediante acquisizione ECG-Gated, si acquisisce il volume
toracico per lo studio della valvola aortica, della radice del vaso e del suo
tratto toracico.
Successivamente, una acquisizione non gated sarà mirata allo studio di tutta la
aorta, fino alle sue diramazioni iliache, comprendendo le iliache esterne e le
femorali comuni.
Il paziente assume una posizione supina con le braccia in alto sopra la testa per
ovviare agli artefatti da indurimento del fascio legate alla presenza delle
strutture ossee del cingolo scapolo omerale.
Successivamente il paziente deve essere istruito su come deve respirare
durante la scansione anche al fine di testare le sue capacità di trattenere il
respiro.
Devono essere rimossi tutti gli oggetti metallici che possono inficiare la
scansione in tutto il volume di studio.
Prima della somministrazione del MDC viene eseguito un esame diretto con
un FOV limitato sul cuore comprendente l’aorta toracica ascendente, ciò è
fondamentale in quanto rileva la presenza di iperdensità parietale negli
ematomi intimali, eventuali calcificazioni parietali e/o endoluminali che
possono essere spia di flap intimali da dissecazione. Non è necessario, in
questa
prima
fase
di
studio,
utilizzare
collimazioni
eccessive.
Il passo successivo prevede una scansione con somministrazione del MDC,
con un FOV che include il cuore e la aorta toracica, con gating ECG.
Successivamente lo studio va completato, come detto in precedenza, mediante
acquisizione della aorta fino alle arterie femorali comuni da ambo i lati, dove
si valuta il calibro di questi vasi e l’eventuale presenza di placche
ateromasiche diffuse con componente calcifica contestuale che, ostacolerebbe
l’eventuale introduzione del device protesico.
Il paziente deve osservare il digiuno da almeno sei ore, essere sufficientemente
idratato.
Va
60
necessariamente valutata, mediante le indagini di laboratorio preliminari, la
funzionalità renale.
Dopo
aver informato il paziente sulla procedura diagnostica e raccolto il consenso
informato, ha inizio l’esame.
Anche in
questo caso occorre un iniettore automatico a doppia testata e l'iniezione in
una vena anticubitale mediante un ago cannula di 18 Gauge. È preferibile
utilizzare il braccio destro in modo da evitare eventuali artefatti da
indurimento del fascio sull’arco aortico dovuti al bolo concentrato di MDC
che transita nel tronco venoso brachio-cefalico sinistro durante l’acquisizione.
Per ottenere una corretta opacizzazione del vaso il MDC utilizzato deve essere
ad alta concentrazione iodica. Utilizzando una TC a 64 strati il flusso di
iniezione è di 5 ml/sec.
La dose di MDC dipenderà ovviamente dal tempo di ritardo, il tempo di
scansione e dal flusso di iniezione, la quantità utilizzata è di circa 90 ml/sec.
Dopo aver stabilito i parametri di iniezione del mezzo di contrasto, il passo
successivo consiste nello stabilire il ritardo tra il momento dell'iniezione e
l'inizio della scansione, così da consentire un'acquisizione in fase arteriosa
pura, senza l'opacizzazione dell'albero venoso. A tale scopo, nella maggior
parte dei protocolli si ricorre al "bolus tracking". Dopo aver selezionato su una
slice una ROI in corrispondenza dell’aorta ascendente, si sceglie il valore
soglia di attenuazione (generalmente 100 HU). Contemporaneamente alla
perfusione di MDC, il software della consolle TC con una scansione dinamica
a bassa dose misurando i valori HU nella ROI ed al raggiungimento della
soglia stabilita automaticamente avvia la scansione spirale. Anche per lo
studio angiografico dell’aorta toracica è possibile utilizzare il metodo
manuale, nel caso in cui la pompa cardiaca sia diversa in base all’età o altri
fattori. Il ritardo ottimale tra l’inizio dell’iniezione e l’avvio della scansione
può essere anche determinato effettuando il bolus-test. Questo va effettuato
iniettando 15 ml di MDC con la stessa velocità di flusso stabilita per l’esame
4-5 ml /sec e acquisendo 10 sezioni TC seriate sullo stesso livello dell’aorta
61
ascendente, effettuando una scansione ogni 2 sec con collimazione di 5 mm
(120 KV, 80 mA), cominciando 4 sec dopo l’iniezione del bolo. Si ottiene una
curva tempo-densità a livello di una regione di interesse disegnata all’interno
dell’immagine dell’aorta ascendente, il ritardo di scansione appropriato si
ottiene aggiungendo 2-4 sec al tempo corrispondente al picco della curva. Nei
pazienti con normale funzionalità ventricolare il ritardo varia tra 12 e 16 sec. I
pazienti incapaci di mantenere l’apnea dovrebbero essere istruiti a effettuare
respiri lenti e superficiali. L’eccessiva rumorosità dell’immagine nei pazienti
di corporatura robusta può essere eliminata o diminuita aumentando la
quantità di mA e togliendo il CARE dose. Il tempo di acquisizione medio con
un’apparecchiatura a 64 strati varia da 5 a 11 secondi, utilizzando la massima
risoluzione spazio-temporale possibile. I dati acquisiti in assiale possono
essere visualizzati con ricostruzioni multiplanari e tridimensionali. Gli
spessori sempre più sottili (0.625 per TC 64 slices) hanno aumentato
l’importanza delle ricostruzioni 2D e 3D rendendole sempre più diagnostiche.
11.2 MODALITA’ DI RETRORISCOSTRUZIONE DELLE
IMMAGINI
L’acquisizione dei dati dell’immagine nella scansione angio-TC dell’aorta è
continua all’interno del ciclo cardiaco; per tale motivo, i dati corrispondenti alla
fase in cui il movimento cardiaco è minimo devono essere estratti
retrospettivamente per ridurre al minimo gli artefatti da movimento. Una
volta acquisiti, i dati possono essere quindi ricostruiti grazie alla modalità
gating retrospettivo in qualunque fase del ciclo cardiaco, spostando il punto d’inizio
della
ricostruzione
delle
immagini
relativamente
all’onda
R
(retroricostruzione). Il risultato finale è la generazione di un pacchetto
d’immagini tomografiche parallele che rappresentano il cuore nella medesima
fase del ciclo cardiaco.
62
L’ottimizzazione del processo di retroricostruzione delle immagini rappresenta la
conditio sine qua non della buona riuscita dell'esame angio-TC dell’aorta
toracica. Questo processo può essere eseguito in modo aspecifico
approfittando dell’odierna efficienza dei sistemi ricostruttori e limitandosi a
impostare una serie di retroricostruzioni successive che coprano l’intera durata
dell’intervallo RR, e quindi tutto il ciclo cardiaco, a intervalli regolari
(per esempio, 10% di questo intervallo RR). Il risultato finale, ovvero una mole
d’immagini sulle quali operare la scelta di quelle gravate da minori artefatti da
movimento, ha il comprensibile svantaggio di richiedere molto tempo
all’operatore, soprattutto se inesperto, ma ha due lati positivi da considerare:
ovvero, da un lato la sicurezza di ottenere per ciascun vaso coronarico almeno
un dataset di immagini diagnostiche e, dall’altro, la possibilità di ricavare
informazioni funzionali sisto-diastoliche sulla cinesi parietale grazie ai software
dedicati oggi disponibili in tutte le apparecchiature TC spirale multidetettore.
L’operatore può, al contrario, focalizzare questo processo di retroricostruzione
delle immagini sulle finestre temporali del ciclo cardiaco che abbiamo
precedentemente sottolineato nella parte dedicata alla fisiologia del cuore
come quelle a minor incidenza di movimento cardiaco (resting periods).
Queste finestre temporali sono riconoscibili grazie a semplici punti di repere a
livello della traccia ECG e sono rispettivamente rappresentati dalla porzione
isoelettrica immediatamente precedente all’onda P di contrazione atriale
(finestra meso-telediastolica) e dalla porzione discendente dell’onda T (finestra
telesistolica-protodiastolica) (Figura 5). L’iscrizione sulla traccia ECG di queste finestre temporali di retroricostruzione può avvenire da parte dell’operatore
in senso retrogrado o anterogrado rispetto al picco dell’onda R nonché in
percentuale o in millisecondi a seconda
dell’algoritmo di retroricostruzione
messo a disposizione dall’apparecchiatura TC (Figura 5).
63
Fig.5 Schema di traccia ECG con visualizzazione delle finestre temporali di
retroricostruzioni
meso-telediastolica (in rosa) e telediastolica-protodiastolica (in azzurro). All’interno di
quest’ultima sono apprezzabili separatamente le diverse componenti temporali (telesistoleprotodiastole-rilasciamento isovolumetrico).
Solitamente anche con questo approccio focalizzato, da utilizzare in modo
flessibile a seconda, come già sappiamo, della frequenza cardiaca del paziente,
si preferisce comunque effettuare alcune retroricostruzioni a breve distanza
percentuale o in msec l’una dall’altra in modo da ottimizzare la
visualizzazione di vasi, come l’arteria coronaria destra, caratterizzati da una
motilità
in-plane
particolarmente
spiccata. A differenza
dell’arteria
discendente anteriore, caratterizzata per il suo decorso da una motilità
in-plane
relativamente bassa, sia l’arteria circonflessa che, in misura
maggiore, l’arteria coronaria destra presentano una velocità di spostamento
all’interno del piano tomografico significativamente elevata che può
richiedere l’impiego di retroricostruzioni aggiuntive per una loro completa
valutazione.
Gli altri parametri della retroricostruzione da ottimizzare sono quelli classici
della metodica TC spirale multidetettore ai fini dell’elaborazione di
un’immagine di valore diagnostico. In particolare, lo spessore di strato
effettivo è di solito lievemente più ampio della minima collimazione possibile
in modo tale da migliorare il rapporto segnale/rumore dell’immagine.
L’incremento di ricostruzione dovrebbe essere circa il 50% dell’effettivo
spessore di strato, in tal modo si riescono a migliorare la risoluzione spaziale
e la sovrapposizione lungo l’asse z.
64
Il campo di vista dovrebbe essere quanto più piccolo possibile includendovi
l’intero cuore, in modo tale da sfruttare pienamente la matrice dell’immagine
che è costante (512 x 512 pixel). Il filtro di convoluzione dovrebbe stare a metà
tra rumore e qualità dell’immagine. Generalmente vengono utilizzati per
l’imaging vascolare filtri di convoluzione media.
CONCLUSIONI
La TAVI rappresenta un valido approccio terapeutico per pazienti che non
hanno prospettive chirurgiche.
Grazie all’evoluzione tecnico-scientifica, oggi giorno è possibile utilizzare
MDCT Imaging per ottenere significative informazioni anatomiche riguardanti
la complessa forma ellittica dell'anulus aortico.
Le misurazioni MDCT consentono di ottenere il diametro dell'area di
derivazione e il diametro medio basale dell’anello, con valori nettamente
superiori a quelle ottenute con l’ecocardiografia.
Queste misurazioni effettuate utilizzando MDCT, potrebbero essere ideali per
il dimensionamento del device protesico valvolare aortico in quanto
consentono di visualizzare l'eccentricità dell'anello aortico, in manera
facilmente riproducibile e poco invasiva.
Ulteriori studi sono necessari per definire i tagli specifici delle dimensioni
65
anulari ottenuti con le diverse modalità di imaging per la selezione della
dimensione della valvola.
Tutti questi fattori concorrono a definire la complessità dell’esame e della
procedura, che necessita di uno studio preliminare eseguito con tecnica
rigorosa.
Il ruolo del TSRM è cruciale in tale fase.
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RINGRAZIAMENTI
Vorrei ringraziare innanzitutto il Dott. Armenio Salvati, non solo per la fiducia
accordatami accettando il ruolo di Relatore, svolto con la sua consueta
professionalità per questo lavoro di tesi, ma soprattutto per aver messo a
disposizione tutta la sua conoscenza che non ha eguali. È stato veramente un
piacere collaborare con un grande medico e soprattutto una grande persona dal
punto di vista umano.
Ringrazio il coordinatore del corso TSRM di Avellino Enrico Barone che ci ha
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seguito ed insegnato che la pratica è importante quanto la teoria, e ci ha guidati
con caparbietà alla fine di questo splendido percorso.
Un
doveroso ringraziamento va alla mia famiglia, senza la quale non avrei mai
neppur cominciato questo importante percorso. Mi hanno sempre sostenuto
con tutto l'amore, l'entusiasmo e la forza possibile guidandomi verso la meta.
Ringrazio soprattutto mio fratello che mi ha aiutato a trovare la forza nel
superare gli ostacoli della vita.
In questi tre anni sono successe tante cose, sia belle che brutte, infatti,
ringrazio i miei amici Domenico, Cuono, Alfonso e Salvatore che grazie alla
loro grande amicizia e lealtà non mi hanno mai abbandonato, anzi sono rimasti
al mio fianco aiutandomi a rialzarmi quando i duri colpi inferti dalle difficoltà
della vita mi buttavano al tappeto.
Ringrazio i miei amici di corso, per questi tre anni magnifici in cui abbiamo
condiviso tutto non solo ansia per gli esami, ed aiutandoci a vicenda siamo
riusciti a raggiungere la meta tutti insieme. Si è creato un rapporto che va oltre
la semplice amicizia. Un ringraziamento speciale va a Giusy collega e amica
di viaggio ormai per me una sorella, senza di lei si può dire che oggi non sarei
qui, grazie per avermi sopportato e supportato per questi tre anni, dandomi
tanti saggi consigli che io a volte ho seguito e certe volte no.
Infine non per ordine di importanza ringrazio il mio amico Alessio che mi ha
sempre sostenuto restando sempre a completa disposizione.
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