Utilità dell’ecocardiografia nel trattamento della dissincronia ventricolare MCV II PISA Umberto Conti Unità Operativa di Malattie Cardiovascolari II Azienda Ospedaliero Universitaria Pisana Ospedale Santa Chiara, Pisa.

Studi clinici : End point mortalità e ospedalizzazione COMPANION (N.Eng.J.Med 2004:350;21; 2140) (parallel-arm trial), “Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure” CARE-HF (N.Eng.J.Med 2005:352; (parallel-arm trial), “The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure” Ogni 9 device-CRT impiantati si prevengono 1 morte e 3 ospedalizzazioni (3 anni circa)

Asincronia elettrica/meccanica ASINCRONIA ELETTRICA: BBS/QRS largo (30-50% dei pazienti con insufficienza cardiaca avanzata – prognosi negativa) ASINCRONIA MECCANICA atrio-ventricolare interventricolare intraventricolare ( intramurale )

Limiti dell’ECG nel rilievo dell’asincronia Non ha una sensibilità sufficiente per rilevare la presenza di un ritardo elettromeccanico nelle singole regioni del ventricolo sinistro. Alcuni pazienti presentano un’asincronia meccanica senza ritardi elettrici (ipertrofia-fibrosi-collagene-modificazioni ultrastrutturali dei miociti)

Necessità di criteri addizionali di selezione ~ 30% dei pazienti sottoposti a CRT sono “non-responders” (parametri clinici ed ecocardiografici) ~ 30% dei pazienti nel braccio di controllo presentano un miglioramento clinico

Tre Livelli di Sincronia SINCRONIA ATRIO-VENTRICOLARE. La migliore performance ventricolare si ottiene quando la contrazione atriale precede l’inizio della sistole ventricolare, così da produrre un volume telediastolico ottimale e una gettata sistolica ottimale. SINCRONIA INTERVENTRICOLARE. La corretta interazione attraverso il setto interventricolare è il principale vantaggio che discende dalla contrazione coordinata dei due ventricoli. SINCRONIA INTRAVENTRICOLARE. La sincronia di contrazione delle pareti del ventricolo sinistro permette la massima efficienza meccanica nell’eiezione della normale gettata sistolica.

ASINCRONIA ATRIO-VENTRICOLARE VALUTAZIONE CON IL DOPPLER STANDARD DEL FLUSSO DIASTOLICO VALVOLARE MITRALICO RITARDO A-V OTTIMALE: MASSIMO TEMPO DI RIEMPIMENTO DIASTOLICO FINO ALL’ INTERRUZIONE DELL’ ONDA A PROVOCATA DALLA CHIUSURA DELLA MITRALE

ASINCRONIA INTERVENTRICOLARE RITARDO TRA L’INIZIO DELL’ATTIVAZIONE DEL VENTRICOLO DESTRO E DEL VENTRICOLO SINISTRO a) Valutazione Doppler (q-Ao – q-Polm) CUT OFF: 40 msec b) Valutazione TDI (pulsato) (q-S tric - q-S later) Rouleau F ,Pacing Clin Electrphysiol 2001

ASINCRONIA INTRAVENTRICOLARE SPWMD ≥ 130 msec (septal to posterior wall motion delay)

TDI e CRT TDI “tradizionale” TSI (tissue synchronization imaging) TISSUE TRACKING STRAIN e STRAIN RATE

TDI e CRT Vantaggi TDI: 1) buona risoluzione temporale 2) buona riproducibilita’ 3) discreta diffusione 4) ottima validazione in letteratura Limiti TDI: 1) qualita’ delle immagini 2) prevalente studio della funzione longitudinale 3) influenzato dal “trascinamento passivo” (ischemia) e dal movimento di traslazione del cuore 4) puo’ essere registrato solo un segmento miocardico per ogni ciclo cardiaco 5) angolo Doppler/movimento tissutale (soprattutto nei cuori globosi)

TDI CRT CRITERI di BAX (TDI pulsato) Intervallo di tempo tra l’inizio del QRS e il picco di velocita’ sistolica (onda S al TDI) Scansione apicale 4 camere e 2 camere (parte basale setto*,laterale*,inferiore e anteriore) Ritardo max tra i picchi di velocita’ sistolica > / = 65 msec: ASINCRONIA Bax JJ et al Am J Cardiol 2003

TDI e CRT CRITERI di YU (TDI pulsato con software dedicato) Scansione apicale (4 c, 2c, long axis) (parte basale e media di setto inf, laterale, anteriore, inferiore, setto ant, posteriore) Deviazione standard del tempo al picco delle velocita’ sistoliche di 12 segmenti Indice di ASINCRONIA di Yu: deviazione standard cut off: 34.4 msec Yu CM et al , Am J Cardiol 2003

TSI e CRT Cut-off: ≥ 65 msec ritardo tra opposte pareti CODIFICA COLORIMETRICA DEL TEMPO AL PICCO DELLE VELOCITA’ DI OGNI SEGMENTO MIOCARDICO (TDI) CON TRASFERIMENTO SULLE REGIONI ANATOMICHE DEL VENTRICOLO SINISTRO (B-Mode) Tempo al picco < 200 msec colore verde Tempo al picco 200-300 msec colore giallo-arancione (ritardo moderato) Tempo al picco > 300 msec colore rosso (ritardo grave) Vantaggi: visione di assieme della presenza/assenza di asincronia Limiti: bassa sensibilità e mancata distinzione tra movimento attivo e passivo della parete miocardica Cut-off: ≥ 65 msec ritardo tra opposte pareti SD 34.4 msec su 12 segmenti Yu CM, et al J Am Coll Cardiol 2005

TISSUE TRACKING STUDIA LO SPOSTAMENTO DI UN SEGMENTO MIOCARDICO VERSO IL TRASDUTTORE O IN ALLONTANAMENTO E QUINDI VALUTA L’ACCORCIAMENTO SISTOLICO LONGITUDINALE SI POSSONO DERIVARE DELLE CURVE DI SPOSTAMENTO (setto basale-medio e parete laterale basale-media) Sogaard P. et al Jam Coll Cardiol 2002

Calcolo dell’ asincronia intraventricolare con lo “strain” radiale Differenza di tempo dal picco dello strain radiale tra setto e parete posteriore . CUT OFF: 130 msec Dohi et al , Am J Card. 2005

Guidelines for cardiac resyncronization therapy European Heart Journal 2007

ECO 3-D/ 4D e CRT (Real time 3-D Echo) STUDIO SIMULTANEO dell’ INTERO VENTRICOLO (contrazione longitudinale,radiale e circonferenziale) e quindi possibilita’ di identificare la DISSINCRONIA GLOBALE durante lo STESSO BATTITO cardiaco SYSTOLIC DYSSYNERGY INDEX: derivato dalla dispersione del tempo necessario a raggiungere il volume minimo per ciascuno dei 16 segmenti vn < 3.5%(+ o – 1.8) normali > 15.6% (+ o – 1) severa disfunzione VS Vari software: ultimo il metodo TRIPLANO con 3 scansioni apicali durante il medesimo battito Kapetanakis S et al Circulation 2005

Limiti ECO 3D Scarsa disponibilita’ Costoso Poco utilizzabile nelle cattive finestre Basso frame-rate (20-30 frame/sec) e quindi scarsa risoluzione temporale

VVI Nuova tecnica ecocardiografica quantitativa che sovrappone le immagini dei vettori di velocita’ di pareti opposte alle tradizionali immagini 2-D Indipendente dall’ angolo di incidenza Studia le dinamiche longitudinali,radiali e circonferenziali Maxime Cannessson et al Am J Cardiol 2006

VVI

What Is Phase? Curves of any parameter for each segment Average phase is defined as zero value Average phase of all 6 segments Sinusoid curves of each segment Curves of any parameter for each segment Overall early motion (best-fit sinusoid is shifted to the left), is shown as a negative value Overall delayed motion (best-fit sinusoid is shifted to the right), is shown as a positive value Values are shown in milliseconds and as a percentage of the cardiac cycle

Velocity (cm/s) Time (ms) Time (ms) Normal LBBB 5 Septum Lateral Wall Manni needs this kind of curves. -5 Time (ms) 750 Time (ms) 750

VVI e CRT

Limiti dell ‘ ECO Operatore dipendente Limiti intrinseci alle varie metodiche “Time consuming” Scelta tra i vari parametri (soprattutto in caso di contrasto)

ECG vs ECO nella selezione dei pazienti Linee guida Semplicità ed univocità dei criteri ECG Alcuni studi clinici accreditano l’ ECG di buona predittività Numerosi pazienti (> 4000) arruolati nei trials in base all’ ECG

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

ECO e CRT Identificazione di potenziali responders alla CRT mediante la valutazione dell’asincronia Guida al posizionamento dell’elettrocatetere ventricolare sinistro Follow up post-CRT ( Valutazione Responders\non responders) Ottimizzazione del funzionamento del Device

“RESPONDERS” Emodinamici (risposta in acuto) Clinici (QoL, NYHA) Funzionali (vO2max, 6 min “walking test”) Ecocardiografici (CO, FE, “reverse remodeling” (–15% TSEV)

Ottimizzazione dei parametri del device -Calcolo immediato del Dp\Dt -Ottimizzazione del ritardo A-V Calcolo dei Volumi e della FE Calcolo del “Tei index” Valutazione della insufficienza mitralica

Tei et al JACC , 1996

Asincronia AV Asincronia intra-inter ventricolare Ottimizzazione dei parametri del Device Valutazione immediata dei risultati emodinamici Controllo Follow up Responders\no Responders

Perché andare al buio se……… Possiamo accendere la luce ? Grazie per l’attenzione

CRT e TISSUE TRACKING STUDIA LO SPOSTAMENTO DI UN SEGMENTO MIOCARDICO VERSO IL TRASDUTTORE O IN ALLONTANAMENTO CODIFICA COLORIMETRICA DEL NUMERO DI MILLIMETRI CHE OGNI SEGMENTO PERCORRE SPOSTANDOSI VERSO IL TRASDUTTORE DURANTE LA SISTOLE I SEGMENTI BASALI SI SPOSTANO DI PIU’ E QUELLI APICALI DI MENO SI POSSONO DERIVARE DELLE CURVE DI SPOSTAMENTO (setto basale-medio e parete laterale basale-media)

STRAIN RATE e CRT Vantaggi: a) distinzione del movimento attivo del miocardio dallo spostamento passivo (“tethering”) e dal movimento secondario alla translazione del cuore b) applicabile anche in finestre acustiche non ottimali Limiti: a) variabilita’ intra e interosservatore b) risoluzione temporale inferiore agli altri metodi TDI c) minor predittivita’ del successo della CRT ?

Lo STRAIN (e) valuta l’entità della deformazione locale ed è espresso come variazione percentuale della lunghezza iniziale del segmento che si deforma dove l è la lunghezza originaria dell’oggetto dopo la deformazione e l0 è la sua lunghezza originaria. Lo STRAIN RATE valuta la velocità con cui la deformazione si produce.

Strain e strain rate MAPPA DI COLORE S. LONGITUDINALE (apicale 4 C) giallo= accorciamento sistolico (avvicinamento del piano AV all’apice) blu= allungamento diastolico (allontanamento del piano AV dall’apice) S. RADIALE (parasternale) blu= ispessimento sistolico giallo= assottigliamento diastolico Verde = assenza di deformazione nella diastasi diastolica

Strain e strain rate PROFILO DI DEFORMAZIONE S. LONGITUDINALE come TDI ma a polarita’ invertita (sistole negativa e diastole positiva) S. RADIALE come TDI NB Mentre le velocita’ miocardiche (TDI) hanno un gradiente base/apice (i segmenti basali hanno le velocita’ maggiori per trascinamento e movimento dell’ anulus), i valori di strain rate sono relativamente omogenei

RMN e CRT RAPPRESENTAZIONE “REAL TIME” DELLA CONTRAZIONE CARDIACA Vantaggi: a) studio completo delle varie componenti della contrazione b) rileva zone cicatriziali c) non e’ operatore dipendente d) non ha i limiti tecnici dell’ ECO (angolo di incidenza,finestra acustica etc…) Limiti: a) costosa b) claustrofobia c) non utilizzabile se PM/ICD d) poco adatta al follow-up

Nuove raccomandazioni 2 IN CASO DI INDICAZIONE A PACE-MAKER PERMANENTE 1° Impianto 2° Upgrading di P.M. convenzionale Criteri generali, classe IIa (C)

VVI e CRT

VVI post CRT

VVI Post CRT

Nuove raccomandazioni 3 CRT + ICD Indicazione ICD classe 1 Criteri generali Classe 1 (B)

Nuove raccomandazioni 4 FIBRILLAZIONE ATRIALE PERMANENTE (25-50% degli scompensi in NHYA III e IV) Criteri generali Indicazione ad ABLAZIONE DEL NODO AV Classe IIa (C)

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

ECO e CRT (2) Pazienti con dissincronia meccanica ma QRS stretto potrebbero trarre beneficio dalla CRT I “non responders” con QRS largo eviterebbero una procedura costosa ed invasiva

ECO e CRT (3) L’ EFFICACIA DELLA CRT DIPENDE IN MODO RILEVANTE DALLA PRESENZA O MENO DI UNA ASINCRONIA SISTOLICA MECCANICA PRIMA DEL TRATTAMENTO L’ ECOCOLORDOPPLER E’ UN METODO UTILE PER RILEVARE e MISURARE LA SEVERITA’ DELL’ ASINCRONIA

Conclusioni (1) La CRT è al momento una valida opzione terapeutica nei pazienti sintomatici con severo scompenso cardiaco Numerosi studi clinici hanno documentato un miglioramento del quadro clinico e dei parametri strumentali negli scompensati trattati con CRT Gli studi più recenti hanno dimostrato anche una significativa riduzione della mortalità

TDI “TRADIZIONALE” E CRT Altri metodi Ansalone: Misurazione dell’ intervallo C-O (closure/opening mitral valve) (tra la fine dell’ onda A e l’ inizio dell’ onda E) (TDI M-mode e PW) Parti basali di ogni parete RITARDO DI ATTIVAZIONE ELETTROMECCANICA

Conclusioni (2) Attualmente, nella pratica clinica e in accordo con le linee guida, la selezione dei pazienti è prevalentemente basata sulla durata del QRS Sono sempre più numerosi i dati che indicano nell’ecocardiografia il gold-standard per l’identificazione dei pazienti che possono trarre beneficio dalla CRT

Conclusioni (3) Il TDI, permettendo una precisa valutazione dell’asincronia, ha un accurato potere predittivo della risposta alla CRT Il rapido miglioramento della tecnologia, in particolare l’ECO 3 D, potrà dare un ulteriore aiuto nella selezione dei pazienti É prevedibile, in breve tempo, una revisione delle linee guida per la selezione dei candidati alla CRT con l’inclusione della valutazione dell’asincronia con l’ecocardiogramma

CODIFICA COLORIMETRICA DEL TEMPO AL PICCO DELLE VELOCITA’ DI OGNI SEGMENTO MIOCARDICO (TDI) CON TRASFERIMENTO SULLE REGIONI ANATOMICHE DEL VENTRICOLO SINISTRO (B-Mode) Vantaggi: visione di assieme della presenza/assenza di asincronia Limiti: bassa sensibilita’

Linee guida ACC/AHA/NASPE 2005 Classe I (livello di evidenza A) FE ≤ 35% NYHA III o IV QRS > 120 msec Sintomatici nonostante terapia ottimale

Nuove raccomandazioni 1 (Eur.H. Journal 2007,28:2256) NYHA III-IV Sintomatici in terapia ottimale F.E. = o < 35% Dilatazione ventricolare sinistra (>55mm telediastole o >30mm/mq o > 30mm/m(altezza) Ritmo sinusale QRS = o > 120 msec Classe 1 (A): CRT-P riduce la mortalita’ Classe 1 (B): CRT-D e’ un opzione accettabile nei pazienti con aspettativa di vita in buon stato funzionale > 1 anno

Linee guida NICE (National Institute for Health and Clinical Excellence) Recente o ripetuta NYHA III e IV Terapia medica ottimale F.E. = o < 35% Ritmo sinusale QRS = o > 150 msec QRS di 120-149 msec + dissincronia meccanica all’ ECO