Valutazione delle dimensioni delle camere cardiache 1 Atrio sinistro

La dimensione dell’atrio sinistro è spesso utilizzata per stabilire la gravità della patologia cardiaca sinistra, oltre a permettere al clinico di avere una metodica per valutare la risposta del paziente alla terapia e la prognosi79. In particolare il grado di ingrandimento atriale sinistro è correlato alla gravità del rigurgito mitralico e nei soggetti con rigurgito mitralico cronico, la funzione da “reservoir” e la compliance dell’atrio sinistro sono importanti da valutare in quanto entrambi collaborano insieme come meccanismi compensatori prevenendo ipertensione polmonare e l’edema polmonare70,80,81.

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Esistono diverse misurazioni ecocardiografiche che possono essere messe in atto per valutare la dimensione atriale sinistra.

2.1.1.1. Rapporto atrio sinistro/ Aorta (LA/Ao)

Nella pratica clinica e negli studi di ricerca, il rapporto LA/Ao è il metodo più comunemente utilizzato; permette di ottenere rapidamente le dimensioni dell’atrio sinistro e può essere utilizzato nella pratica clinica per prendere velocemente una decisione e verificare se l’ingrandimento atriale sinistro in un cane con sintomi respiratori è dovuto a una patologia di origine cardiaca o respiratoria82,83. Al fine di ottenere i valori per calcolare questo rapporto, è necessario porsi in scansione parasternale destra asse corto. In questa scansione si può osservare la scansione trasversale dell’atrio sinistro e al centro dell’immagine l’aorta sezionata in asse corto di cui sono distinguibili le cuspidi aortiche: la cuspide più vicina al trasduttore è la coronarica destra, quella a sinistra dell’osservatore è la cuspide non coronarica mentre alla destra si riconosce la cuspide sinistra. Con questa scansione è possibile effettuare le misurazioni quando le tre cuspidi aortiche si chiudono e possono essere correttamente identificate68.

Sono stati messi a punto due metodi per calcolare questo indice82,84. Il primo metodo prevede di misurare il diametro della valvola aortica attraverso una linea che origina dalla commissura tra la cuspide coronaria destra e non coronaria e che si estende fino al bordo opposto (all’incirca a metà del lembo coronarico sinistro), estendendosi dal lembo interno all’opposto lembo interno; il diametro dell’atrio sinistro viene invece misurato sempre attraverso la stessa scansione

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con una linea parallela che si estende dalla commisura tra il lembo valvolare non coronarico e coronarico sinistro fino al margine atriale sinistro più lontano (Figura 25)84.

Figura 25: scansione parasternale destra asse corto: misurazione del diametro dell’atrio sinistro e dell’aorta. LA: atrio sinistro; Ao: Aorta; LAu: auricola sinistra (Fonte: Rishniw,2000).

Il secondo metodo, più recente, prevede di misurare la valvola aortica tracciando una linea a partire dalla commissura tra il lembo coronarico destro e quello non coronarico fino al lembo coronarico sinistro, sempre calcolando le dimensioni tra i bordi interni; l’atrio sinistro invece viene valutato estendendo la prima linea fino all’interfaccia della parete dell’atrio sinistro (Figura 26)82.

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Figura 26: scansione parasternale destra asse corto: misurazione diametro atrio sinistro e aorta secondo il metodo Hansson (Fonte: Hansson, 2002).

Le due metodiche precedentemente descritte sono risultate da uno studio perfettamente intercambiabili79.

L’indice messo a punto dai due autori risulta essere un parametro che non richiede la correlazione con il peso dell’animale ed è indipendente da quest’ultimo in quanto il diametro aortico in un cane adulto correla linearmente con il peso corporeo84.

Il rapporto LA/Ao in un cane normale è stato standardizzato inferiore a 1,682. 2.1.1.2. Rapporto tra atrio sinistro asse lungo e Aorta (LALAX:Ao)

Al fine di misurare le dimensioni interne dell’atrio sinistro in asse lungo, si utilizza la scansione parasternale destra asse lungo quattro camere ottimizzata per la visione dell’atrio e ventricolo sinistro e della valvola mitralica. La massima estensione dell’atrio sinistro viene misurata tracciando una linea parallela all’anulus mitralico a circa metà della camera cardiaca a fine sistole (uno/due tempi prima dell’apertura della valvola mitralica). Per il diametro aortico, si

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utilizza invece sempre la scansione parasternale destra asse lungo ottimizzata però per il tratto di efflusso del ventricolo sinistro e per l’aorta ascendente; la misurazione viene eseguita tra i due lembi visibili della valvola aortica durante la prima parte della sistole, quando la valvola è massimamente aperta (Figura 27)85.

Figura 27: Massima dimensione dell’atrio sinistro (B) e diametro della valvola aortica (C) ottenuti della scansione parasternale destra asse lungo con la misurazione bidimensionale. LA: atrio sinistro; LV: ventricolo sinistro; LAu: auricola sinistra; LVOT: tratto di efflusso ventricolare sinistro; RA: atrio destro; RV: ventricolo destro; PA: arteria polmonare; PV: vena polmonare (Fonte: Strohm,2018).

Uno studio del 1986 aveva stabilito che il valore del rapporto LALAX:Ao in un cane

sano dovesse essere compreso tra 1,8-2,9470. Uno studio più recente del 2000 ha messo a punto un valore compreso tra 1,8-2,4. Un valore superiore a 2,4 è indicativo di ingrandimento atriale sinistro85. La divergenza tra i valori riscontrati

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deriva probabilmente dalla diversa posizione del cursore durante la misurazione del diametro aortico e nell’innata limitazione di poter determinare le dimensioni del massimo diametro aortico nella scansione in asse lungo84.

2.1.1.3. Volume atriale sinistro

Un metodo alternativo a quelli già proposti per misurare la dimensione dell’atrio sinistro è rappresentato dal calcolo del volume atriale. Le stime volumetriche sono basate su dimensioni ottenute da piani di scansione multipli e possono rilevare un ingrandimento camerale con una sensibilità maggiore rispetto al rapporto LA:Ao86. La maggior sensibilità deriva dal fatto che il rapporto LA:Ao è calcolato attraverso un’unica misurazione lineare e che per la sua forma irregolare, l’ingrandimento atriale sinistro può non essere uniforme nei vari piani74,86.

Oltre all’ecocardiografia bidimensionale, altre tecniche utilizzate per calcolare il volume atriale sinistro sono la Real-time 3-dimensional ecocardiography (RT3-D), la risonanza magnetica cardiaca (CMR) e la tomografia computerizzata multi piano (MSCT). Tuttavia nella pratica clinica veterinaria, la necessità dell’anestesia per eseguire CMR e MSCT è un importante svantaggio, soprattutto nei pazienti scompensati o con patologie cardiache avanzate86.

Per quanto riguarda la RT3-D, è considerata una metodica molto più accurata nel stimare le dimensioni atriali sinistre rispetto alle misurazioni ottenute in 2D ma le tempistiche richieste e il personale altamente specializzato sono due fattori che incidono negativamente sull’uso di questa metodica87. Tuttavia uno studio di Tidholm ha evidenziato come ci sia una buona correlazione tra le dimensioni

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dell’atrio sinistro calcolate attraverso RT3-D e la stima del volume corrispondente basato sulla scala allometrica della misura dell’atrio sinistro in asse lungo indicizzata al peso corporeo, così ché può essere considerata la tecnica prediletta87.

Esistono due diverse metodiche per calcolare il volume atriale sinistro in 2D, entrambe utilizzano una scansione apicale a due e quattro camere. Il primo metodo biplanare area-lunghezza prevedere di chiudere il profilo della valvola mitralica con una linea retta che connette i due lembi opposti. La lunghezza dell’atrio sinistro (L) è definita come la misura dell’asse lungo misurato nella scansione apicale a due e quattro camere (Figura 28). Il volume è poi calcolato con il metodo area-lunghezza secondo la formula:

“ Volume atrio sinistro(ml)=(0,85x A1xA2)/L” dove A1 e A2 sono le aree calcolate nella scansione apicale a due e quattro camere e la lunghezza dell’atrio sinistro (L) è definita come la media dei due assi lunghi misurati nella scansione apicale a due e quattro camere 75.

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Figura 28: Metodo biplanare area-lunghezza: Calcolo del volume atriale sinistro utilizzando la scansione apicale a due e quattro camere a fine della sistole ventricolare. LV: ventricolo sinistro; L1 e A1: lunghezza e area dell’atrio sinistro nella scansione apicale a quattro camere; L2 e A2: lunghezza e area dell’atrio sinistro nella scansione parasternale apicale a due camere (Fonte: Höllmer, 2016).

Il secondo metodo, definito metodo di Simpson modificato, prevede di calcolare il volume atriale sinistro sommando tra loro il volume di una colonna di dischi di altezza h e area calcolata dal prodotto dell’asse trasverso maggiore e minore (D1 e D2), assumendo che l’atrio sinistro abbia una forma ovale (Figura29)83:

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Figura 29: Volume atriale sinistro secondo il metodo Simpson modificato. Scansione parasternale apicale a quattro camere(A) e a due camere (B) (Fonte:Höllmer,2016).

Wesseloski ha proposto come cut-off del valore del volume atriale 1,1 ml/Kg mentre Hollmer ha stabilito come limite superiore del volume atriale sinistro 0,92 ml/Kg86,88.

2.1.2. Ventricolo sinistro

Una delle più comuni applicazioni dell’ecocardiografia,riconosciuta come metodica non invasiva, ampiamente disponibile e sicura, sia in medicina umana sia in medicina veterinaria riguarda la valutazione della funzione e della dimensione del ventricolo sinistro. Molte malattie cardiache del cane, inclusa la degenerazione della valvola mitralica e la cardiomiopatia dilatativa , inficiano la dimensione e la funzione del ventricolo sinistro e i valori ecocardiografici

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calcolati sono usati come strumento per prendere decisioni nella pratica clinica24,89.

2.1.2.1. Volume ventricolo sinistro

La valutazione del volume e della funzionalità ventricolare sinistra può essere effettuata attraverso diverse metodiche in ecocardiografia ottenendo le misurazioni attraverso misurazioni M-mode, Bi-mode e 3D90. La metodica M- mode permette di calcolare il volume ventricolare sinistro a fine sistole (ESV) e a fine diastole (EDV) utilizzando la formula di Teichholz: V = [7.0/2.4+D]x(D3) dove V è il volume ventricolare e D è il diametro interno ventricolare che è calcolato con una linea a partire dalla superficie del setto interventricolare del ventricolo sinistro alla superficie endocardica della parete posteriore del ventricolo sinistro (Figura 30)91.

La fine diastole è definita come il momento di chiusura della valvola mitralica e la fine sistole è il momento prima dell’apertura della valvola mitralica91. Tuttavia la metodica Teichholz non coinvolge direttamente la misurazione del diametro longitudinale del LV e questo può portare a una sovrastima o sottostima del volume ventricolare nei cani rispettivamente con cuore di forma globosa o allungata92.

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Figura 30: Immagine M-mode in scansione parasternale destra asse corto. LV: ventricolo sinistro (Fonte: Serres, 2008).

Esistono due metodiche in 2D che possono essere utilizzate per la quantificazione del volume ventricolare: il metodo di Simpson modificato e il metodo biplanare area-lunghezza. Il primo metodo, prediletto dalla Società di Ecocardiografia Americana, calcola il volume ventricolare sinistro come somma di una colonna di dischi ellittici; il diametro di ogni singolo disco deriva dal bordo endocardico della camera cardiaca mentre l’altezza di ogni singolo disco è calcolata come frazione (di solito 1/21) dell’asse lungo del LV più esteso tra le due scansioni apicale a due e quattro camere (Figura 31)75,92.

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Figura 31: Misurazione del volume ventricolare sinistro secondo il metodo di Simpson modificato usando la scansione parasternale destra apicale a due (A2C) e a quattro camere (A4C) (Fonte: Lang,2006).

Il metodo 2-D biplanare area-lunghezza considera il ventricolo sinistro avente la forma di un proiettile; l’area del ventricolo viene calcolata tracciando la superficie endocardiale mentre la lunghezza è misurata dall’anulus mitralico all’apice cardiaco, sempre a fine sistole e a fine diastole75. Per ottenere il volume totale del ventricolo si applica la formula: V=0,85xA2/L dove V è il volume ventricolare, A è l’area del ventricolo e L è la lunghezza del ventricolo (Figura 32)92.

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Figura 32: Calcolo del volume ventricolare sinistro secondo il metodo biplanare area- lunghezza a fine sistole e a fine diastole. LV: ventricolo sinistro; LA: atrio sinistro (Fonte: Serres, 2008).

Tuttavia la principale limitazione delle metodiche in M-Mode e Bi-mode nella quantificazione del volume ventricolare sinistro consiste nell’utilizzare misurazioni ‘lineari’ per ottenere un valore tridimensionale. In più, gli errori nel tracciare il bordo endocardico del ventricolo, errori di posizionamento del cursore nella metodica M-mode contribuiscono a rendere queste due metodiche inaccurate nella valutazione del volume ventricolare75,93.

Lo sviluppo della metodica Real–time 3D ha permesso di quantificare il volume e la funzione del LV senza la necessità di utilizzare un modello geometrico, tuttavia in medicina veterinaria non è così ampiamente diffusa come in umana90. Ciò nonostante è stato messo in evidenza come il volume di fine diastole e di fine sistole calcolato con la metodica 3D abbia un’alta correlazione con i valori ottenuti attraverso l’angiografia mediante tomografia computerizzata (MDCT)90.

56 2.1.2.2. Dimensione ventricolare sinistra

Al fine di valutare la presenza o assenza di ingrandimento ventricolare si utilizza la dimensione ventricolare sinistra tele diastolica ovvero il diametro ventricolare sinistro di fine diastole (LVIDD)94. Per valutare LVIDD, la scansione raccomandata dalla Società Americana di Ecocardiografia è la scansione parasternale destra asse-lungo o asse corto; il diametro ventricolare a fine diastole è misurato dall’endocardio della parete anteriore all’endocardio della parete inferiore con una linea perpendicolare all’asse lungo ventricolare con il cursore a livello del terzo-medio dell’asse lungo. La LVIDD viene stimata a fine diastole ovvero all’inizio del complesso QRS , ma è preferibilmente definita come il momento che segue la chiusura della valvola mitralica o il momento del ciclo cardiaco in cui il ventricolo sinistro ha la massima ampiezza75.

Vista la diversità del peso corporeo e delle diverse razze di cani, per valutare le dimensioni cardiache, è stato necessario tener conto di questa variabilità89. Cornell et al. hanno correlato il diametro ventricolare sinistro di fine diastole al peso corporeo (LVIDDn) grazie all’utilizzo di un’equazione allometrica: a= Y / Mb in cui Y rappresenta la misurazione M-mode del diametro ventricolare, M il peso corporeo in Kg e b una costante fissa uguale per tutte le razze di cani pari a 0,294. La variabile ha come range di riferimento tra 1,27 e 1,8595.

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2.1.3. Cuore destro

In medicina umana, nel passato l’importanza della valutazione del cuore destro era totalmente sottostimata. Questa percezione originava da studi eseguiti su cani e dall’osservazione che i pazienti potessero sopravvivere senza una vascolarizzazione polmonare da parte del ventricolo destro96. Tuttavia studi più recenti hanno dimostrato il valore prognostico della funzionalità del ventricolo destro nella patologie cardiache, in particolare nell’insufficienza cardiaca, nell’infarto miocardico del ventricolo destro, nelle patologie congenite cardiache e nell’ipertensione polmonare97. Nei pazienti con ipertensione polmonare è stato visto che l’ingrandimento atriale destro è un segno ecocardiografico che riflette la gravità dell’insufficienza cardiaca e un maggior ispessimento della parete del ventricolo destro riduce il rischio di morte associato a una dilatazione del ventricolo destro98–100. Inoltre, anche in pazienti con displasia aritmogenica del ventricolo destro (ARDV), è possibile riscontrare una dilatazione dell’atrio e ventricolo destro e diminuzione della funzionalità di quest’ultimo, anormalità che possono essere identificate in caso di sospetto ARVD101.

2.1.3.1. Atrio destro

Per la valutazione dell’atrio destro attualmente in medicina veterinaria è stata appurato che le dimensioni dell’atrio destro (RA) sono meglio valutate in maniera soggettiva mentre in medicina umana esistono già dei range di riferimento per la normale dimensione del RA102,103.

Un recente studio del 2016 ha proposto degli intervalli di riferimento per le dimensioni ecocardiografiche e indici di funzionalità del cuore destro nel cane104.

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Le dimensioni del RA e la sua area sono ottenute dalla scansione parasternale destra asse lungo e dalla scansione sinistra apicale a quattro camere. L’asse minore (RA-min) è ottenuto attraverso una linea parallela al piano dell’anulus della valvola tricuspide mentre l’asse maggiore (RA-maj) è ottenuto attraverso una linea perpendicolare alla prima. L’area del RA a fine sistole è ottenuta attraverso la planimetria, tracciando la superficie endocardica della camera cardiaca, dall’aspetto laterale dell’anulus della tricuspide fino al suo aspetto settale, escludendo i lembi valvolari, l’anulus, la vena cava caudale, la vena cava craniale e l’orecchietta atriale destra. Tutte le dimensioni atriali destre sono ottenute a fine sistole, ovvero nel momento che precede l’apertura della valvola tricuspide (Figura 33)103,104. I valori ottenuti sono stati correlati al peso corporeo del cane ( Figura 34).

Figura 33: Scansione parasternale destra asse lungo a quattro camere ottimizzata per la visualizzazione dell’atrio destro. RV: Ventricolo destro; LV: ventricolo sinistro; LA: atrio sinistro; RA-maj: asse maggiore atrio destro; RA-min: asse minore atrio destro (Fonte: Gentile-Solomon,2016).

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Figura 34: Valori medi e intervalli di riferimento per l’atrio destro correlati al peso corporeo. BW:peso corporeo; RAA: area dell’atrio destro; RA-maj: asse maggiore atrio destro; RA-min: asse minore atrio destro (Fonte: Gentile-Solomon,2016)

In medicina umana, è stato dimostrato che l’area del RA (RAA) rappresenta meglio la disfunzione diastolica ventricolare destra rispetto al diametro; così a causa dei diversi pesi delle persone, l’area atriale destra è stata correlata all’area della superficie corporea105–108. Prendendo spunto dalla medicina umana, in veterinaria, Vezzosi e al. hanno dimostrato che RAA correlato a BSA è un parametro che può essere utilizzato per valutare oggettivamente le dimensioni del RA nel cane. Il range di riferimento per RAA/BSA è tra i 4,2 e 10,2 cm2/m2 109. 2.1.3.2. Ventricolo destro

La valutazione delle dimensioni e della funzionalità del ventricolo destro attraverso l’ecocardiografia sono molte volte difficili da ottenere a causa della complessa struttura della camera cardiaca, della sua posizione retro sternale e della sua interconnessione con il ventricolo sinistro110. Tuttavia l’ecocardiografia è una tecnica che è stata validata per lo studio del ventricolo destro.

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La valutazione del ventricolo destro viene eseguita in scansione parasternale destra asse lungo e scansione parasternale sinistra apicale quattro camere74. Attraverso queste due finestre è possibile valutare sia in maniera soggettiva sia in maniera oggettiva le dimensioni del ventricolo destro.

Generalmente il ventricolo destro in scansione parasternale destra asse lungo, nel cane e nel gatto è circa 1/3 delle dimensioni del ventricolo sinistro94.

La valutazione oggettiva viene eseguita in scansione parasternale sinistra apicale quattro camere a fine sistole e a fine diastole: il diametro maggiore è calcolato a partire dall’apice del ventricolo fino al piano della valvola tricuspide (RV-maj) mentre l’asse minore è ottenuto tracciando una linea perpendicolare a quest’ultima a partire da circa metà della cavità ventricolare destra (RV-min); l’area invece del ventricolo destro è ottenuta attraverso una planimetria (Figura 35). I valori ottenuti sono tutti correlati al peso corporeo104.

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Figura 35: Scansione parasternale sinistra apicale focalizzata su atrio e ventricolo destro. a: RA-min; b: RA-maj; c: dimensioni dell’anulus della valvola tricuspide;d: RV-min; e: RV- maj (Fonte: Gentile-Solomon,2016).

In uno studio di Vezzosi et al. è stata valutata l’area del ventricolo destro a fine diastole (RVEDA) correlata al peso corporeo in un gruppo di cani con ipertensione polmonare e in un gruppo di cani sani111. La RVEDA è stata calcolata secondo le raccomandazioni ASE103.

Dallo studio è emerso che il rapporto RVDA/BSA può essere utilizzato per valutare le dimensioni del ventricolo destro e in cani sani il range di riferimento è 4.9-10,9 cm2/m2. Valori superiori a 10,9 cm2/m2 sono indicativi di insufficienza cardiaca destra111.

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