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Cateterismo cardiaco

Di

Michael J. Shea

, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan;


Thomas Cascino

, MD, MSc, University of Michigan

Ultima modifica dei contenuti ago 2019
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Risorse sull’argomento

Il cateterismo cardiaco è una tecnica che implica il passaggio di un catetere attraverso arterie o vene periferiche fino a raggiungere le camere cardiache, l'arteria polmonare, le arterie coronarie e le vene.

La cateterizzazione cardiaca può essere usata per diversi test, che comprendono

  • Angiografia

  • Ecografia intravascolare

  • Misurazione della gittata cardiaca

  • Individuazione e quantificazione degli shunt

  • Biopsia endomiocardica

  • Misurazioni del metabolismo del miocardio

Questi test permettono un'accurata definizione dell'anatomia dell'arteria coronarica, della funzione cardiaca e dell'emodinamica dell'arteria polmonare per stabilire le diagnosi e aiutare ad indirizzare il trattamento.

Il cateterismo cardiaco costituisce inoltre la base per alcuni approcci terapeutici (vedi Interventi percutanei coronarici).

Procedura

I pazienti devono digiunare per 4-6 h prima del cateterismo cardiaco. La maggior parte dei pazienti non necessita di ricovero a meno che non sia fatto anche un intervento terapeutico.

Cateterizzazione cardiaca sinistra

La cateterizzazione del cuore sinistro è più comunemente utilizzata per valutare

  • Anatomia delle coronarie e presenza di malattia coronarica

La cateterizzazione del cuore sinistro è utilizzata anche per valutare

  • Pressione arteriosa aortica

  • Resistenze vascolari sistemiche

  • Funzione della valvola aortica

  • Funzione della valvola mitralica

  • Pressione e funzione ventricolare sinistra

La procedura viene eseguita mediante puntura dell'arteria femorale, succlavia, radiale o brachiale, con il passaggio di un catetere attraverso l'ostio dell'arteria coronarica e/o attraverso la valvola aortica nel ventricolo sinistro.

Il cateterismo dell'atrio sinistro e del ventricolo sinistro è talvolta effettuato mediante la perforazione transettale durante il cateterismo destro.

Cateterizzazione cardiaca destra

La cateterizzazione cardiaca destra è più comunemente utilizzata per valutare

La pressione di occlusione dell'arteria polmonare si avvicina alla pressione atriale sinistra e a quella telediastolica del ventricolo sinistro. Nei pazienti seriamente compromessi, la pressione di occlusione dell'arteria polmonare aiuta a valutare la volemia e, con la misurazione simultanea della gittata cardiaca, può guidare la terapia.

Il cateterismo cardiaco destro è altresì utile per valutare la pressione di riempimento cardiaco, le resistenze vascolari polmonari, la funzione valvolare delle valvole tricuspide o polmonare, gli shunt intracardiaci e la pressione del ventricolo destro.

La misurazione della pressione del ventricolo destro può essere utile nelle diagnosi di cardiomiopatia, pericardite costrittiva e tamponamento cardiaco quando le indagini non invasive non permettono conclusioni diagnostiche, ed è una parte essenziale della valutazione per trapianto cardiaco o supporto cardiaco meccanico (p. es., l'uso di un dispositivo di assistenza ventricolare).

La procedura viene eseguita mediante puntura delle vene femorale, succlavia, giugulare interna o brachiale. Un catetere viene spinto nell'atrio destro, poi attraverso la tricuspide, all'interno del ventricolo destro e, attraverso la valvola polmonare, in arteria polmonare.

Si può anche eseguire il cateterismo selettivo del seno coronarico.

Diagramma del ciclo cardiaco, che mostra le curve di pressione delle camere cardiache, rumori cardiaci, polso giugulare e l'ECG

Le fasi del ciclo cardiaco sono sistole atriale (a), contrazione isometrica (b), eiezione rapida (c), eiezione ridotta (d), fase protodiastolica (e), rilassamento isometrica (f), afflusso rapido (g), e diastasi, o riempimento lento del ventricolo sinistro (h). A scopo didattico, gli intervalli di tempo tra gli eventi valvolari sono stati modificati e il punto z è stato prolungato.

Diagramma del ciclo cardiaco, che mostra le curve di pressione delle camere cardiache, rumori cardiaci, polso giugulare e l'ECG

Test specifici durante il cateterismo cardiaco

Angiografia

In alcune circostanze è utile l'infusione di un mezzo di contrasto radiopaco nelle arterie coronariche o polmonari, nell'aorta e nelle camere cardiache. L'angiografia con sottrazione digitale è usata per arterie immobili e per la cineangiografia delle camere cardiache.

La coronarografia tramite cateterismo sinistro è utilizzata per valutare l'anatomia delle arterie coronarie in varie situazioni cliniche, nei pazienti con sospetto di coronaropatie aterosclerotiche, o cardiopatie congenite, nelle valvulopatie prima della sostituzione valvolare o nella valutazione dell'insufficienza cardiaca inspiegata.

L'angiografia polmonare mediante cateterismo cardiaco destro è utilizzata per la diagnosi di embolia polmonare. I difetti di riempimento intraluminali o l'amputazione dei rami arteriosi sono reperti diagnostici in tal senso. Il mezzo di contrasto radiopaco viene di solito iniettato selettivamente in una o in entrambe le arterie polmonari e nei loro segmenti. Tuttavia, l'angiografia polmonare computerizzata ha in gran parte sostituito il cateterismo del cuore destro per la diagnosi di embolia polmonare.

L'aortografia mediante cateterismo sinistro è utilizzata per valutare la presenza di insufficienza aortica, coartazione, dotto arterioso pervio e dissezione.

La ventricolografia è utilizzata per visualizzare la cinesi delle pareti ventricolari e i tratti di flusso ventricolari, che comprendono le regioni sia in corrispondenza della valvola sia al di sopra che al di sotto di questa. È anche usato per valutare la gravità di rigurgito della valvola mitrale e per determinare la sua fisiopatologia. Dopo la determinazione della massa e del volume del ventricolo sinistro mediante angiogrammi mono o biplanari, è possibile calcolare i volumi telesistolico e telediastolico nonché la frazione di eiezione.

Misurazione del flusso arterioso coronarico

La coronarografia mostra la presenza e il grado di stenosi, ma non il significato funzionale della lesione (ossia, la quantità di flusso attraverso la stenosi) o se è probabile che una specifica lesione possa causare sintomi.

Sono disponibili fili guida estremamente sottili dotati di sensori di pressione e sensori di flusso doppler. I dati raccolti dai sensori possono essere utilizzati per stimare il flusso di sangue delle arterie coronariche, che viene espresso come riserva di flusso frazionato. La riserva di flusso frazionato è il rapporto tra flusso massimo attraverso l'area stenotica e il flusso massimo normale; una riserva di flusso frazionato < 0,75-0,8 è considerata anormale.

Queste stime di flusso hanno una buona correlazione con la necessità di intervento e con i risultati a lungo termine; i pazienti con lesioni con una riserva di flusso frazionato > 0,8 non sembrano beneficiare di un posizionamento di uno stent. Queste misurazioni di flusso sono più utili con lesioni intermedie (40 a 70% stenosi) e con lesioni multiple (per identificare quelle che sono clinicamente più significative).

Ecografia intravascolare

Transduttori a ultrasuoni miniaturizzati posizionati all'estremità dei cateteri coronarici possono riprodurre immagini del lume e delle pareti delle arterie coronarie e definire il flusso ematico. L'ecografia intravascolare viene sempre più utilizzata in corso di angiografia coronarica.

Tomografia a coerenza ottica

La tomografia a coerenza ottica è un analogo ottico di imaging ad ultrasuoni intracoronarico che misura l'ampiezza della luce retrodiffusa per determinare la temperatura delle placche coronariche e può aiutare a determinare se le lesioni siano ad alto rischio di una futura rottura (che porta a sindromi coronariche acute).

Test per gli shunt cardiaci

La misurazione del contenuto di ossigeno, a diversi livelli, nel cuore e nei grossi vasi può aiutare a determinare la presenza, la direzione e il volume di shunt centrali. La differenza normale massima del contenuto di ossigeno tra strutture è il seguente:

  • Arteria polmonare e ventricolo destro: 0,5 mL/dL

  • Ventricolo destro e atrio destro: 0,9 mL/dL

  • Atrio destro e vena cava superiore: 1,9 mL/dL

Se il contenuto ematico di ossigeno di una delle cavità supera quello della cavità più prossimale per un valore maggiore di quanto detto, è probabile che ci sia uno shunt sinistro-destro a quel livello. La presenza di uno shunt destro-sinistro è fortemente sospettabile quando la saturazione arteriosa di ossigeno nell'atrio sinistro e nel ventricolo sinistro è bassa ( 92%), oltre a non migliorare con la somministrazione di ossigeno puro (frazione inspiratoria di ossigeno = 1,0). La desaturazione del cuore sinistro o arteriosa associata a un aumento del contenuto di ossigeno nei campioni di sangue prelevati oltre la sede dello shunt nella parte destra del sistema circolatorio suggerisce l'esistenza di uno shunt bidirezionale.

Misurazione della gittata cardiaca e del flusso

La gittata cardiaca è il volume di sangue espulso dal cuore ogni minuto (normale a riposo: da 4 a 8 L/min). Le tecniche (vedi tabella Equazioni della gittata cardiaca) utilizzate per il calcolo di gittata cardiaca comprendono

  • Tecnica gittata cardiaca con tecnica di Fick

  • Tecnica di diluizione dell'indicatore

  • Tecnica di termodiluizione

Tabella
icon

Equazioni della gittata cardiaca

Tecnica di Fick

equation

Il numeratore è il consumo di ossigeno (ossigeno assorbito dai polmoni in mL/min).

Tecnica di diluizione dell'indicatore

equation

Il denominatore è la somma delle variazioni di concentrazione (C) dell'indicatore a ogni intervallo di tempo (t).

Tecnica di termodiluizione

equation

TB - TI è la differenza tra la temperatura corporea e quella della soluzione iniettata; la soluzione iniettata in genere è glucosio o soluzione fisiologica. Il denominatore è la somma delle variazioni di temperatura a ogni intervallo di tempo.

SaO2 = saturazione arteriosa in ossigeno (%); SvO2 = saturazione venosa mista di ossigeno (%) misurata nell'arteria polmonare.

Con la tecnica di Fick, la gittata cardiaca è proporzionale al rapporto tra consumo di ossigeno e differenza arterovenosa di ossigeno.

Le tecniche di diluizione si basano sull'ipotesi che, dopo l'infusione di un indicatore in circolo, esso appaia e scompaia in modo proporzionale alla gittata cardiaca.

Generalmente la gittata cardiaca viene espressa in rapporto alla superficie corporea, come indice cardiaco (IC) in L/min/m2 (ossia, indice cardiaco = gittata cardiaca/superficie corporea, vedi tabella Valori normali di indice cardiaco e misurazioni correlate). La superficie corporea viene calcolata usando l'equazione di Dubois altezza-peso:

equation

Tabella
icon

Valori normali di indice cardiaco e misurazioni correlate

Misure

Valore normale

Deviazione standard

Captazione di ossigeno

143 mL/min/m2*

14,3

Differenza arterovenosa nell'ossigeno

4,1 dL

0,6

Indice cardiaco

3,5 L/min/m2

0,7

Indice sistolico

46 mL/battito/m2

8,1

Resistenza sistemica totale

1130 dynes-secondi-cm-5

178

Resistenza polmonare totale

205 dynes-secondi-cm-5

51

Resistenza arteriolare polmonare

67 dynes-secondi-cm-5

23

*Varia con l'indice di massa corporea.

DS = deviazione standard.

Adattato da Barratt-Boyes BG, Wood EH: Cardiac output and related measurements and pressure values in the right heart and associated vessels, together with an analysis of the hemodynamic response to the inhalation of high oxygen mixtures in healthy subjects. Journal of Laboratory and Clinical Medicine 51:72–90, 1958.

Biopsia endomiocardica

La biopsia endomiocardica serve a valutare il rigetto del trapianto e le patologie miocardiche dovute a infezioni o a malattie infiltrative. Il catetere da biopsia (biotomo) può essere fatto passare in uno dei due ventricoli, di solito il destro. Vengono prelevati da 3 a 5 campioni di tessuto miocardico dall'endocardio settale. La principale complicanza della biopsia endomiocardica, la perforazione cardiaca, si verifica nello 0,3-0,5% dei pazienti; può causare un emopericardio responsabile a sua volta di un tamponamento cardiaco. Possono verificarsi anche lesioni alla valvola tricuspide e alle corde di sostegno e questo può portare a insufficienza tricuspidale.

Controindicazioni al cateterismo cardiaco

Le controindicazioni relative al cateterismo cardiaco comprendono

Le controindicazioni relative bilanciano l'urgenza della procedura (p. es., in un infarto del miocardio acuto contro un caso elettivo) e la gravità del disturbo controindicato. La gestione periprocedurale degli anticoagulanti o dei farmaci antiaggreganti è individualizzata in base al tipo di procedura (ossia, accesso arterioso contro accesso venoso), all'urgenza della procedura, all'indicazione per il farmaco e al rischio di sanguinamento del paziente. I laboratori di cateterizzazione hanno spesso delle politiche per la gestione periprocedurale di questi farmaci.

Complicanze del cateterismo cardiaco

L'incidenza di complicanze dopo cateterizzazioni cardiache è compresa tra 0,8 e 8%, a seconda di fattori del paziente, fattori tecnici, ed esperienza dell'operatore. I fattori del paziente che aumentano il rischio di complicanze comprendono

La maggior parte delle complicanze sono minori e possono essere facilmente trattate. Sono rare le complicanze gravi (p. es., arresto cardiaco, reazioni anafilattiche, shock, crisi epilettiche, tossicità renale). Il tasso di mortalità è dallo 0,1 al 0,2%. L'infarto del miocardio (0,1%) e l'ictus (0,1%) possono essere causa di una morbilità significativa. L'incidenza di ictus è più elevata nei pazienti > 80 anni.

In generale, le complicanze coinvolgono

  • Il mezzo di contrasto

  • Gli effetti del catetere

  • Il sito di accesso

Complicazioni da mezzo di contrasto

L'infusione del mezzo di contrasto radiopaco determina in molti pazienti una transitoria sensazione di calore in tutto il corpo. Possono verificarsi tachicardia, una modesta riduzione della pressione sistemica, un aumento della gittata cardiaca, nausea, vomito e tosse. Di rado, quando viene infusa un'ingente quantità di agente di contrasto, può insorgere bradicardia; chiedendo al paziente di tossire spesso si ripristina un ritmo normale.

Reazioni più gravi (vedi anche Mezzi di contrasto RX e reazioni avverse) comprendono

  • Reazioni al contrasto di tipo allergico

  • Nefropatia da mezzo di contrasto

Le reazioni di tipo allergico possono comprendere orticaria e congiuntivite, che rispondono abitualmente alla somministrazione di difenidramina alla dose di 50 mg EV. Anafilassi con broncospasmo, edema laringeo, e dispnea sono reazioni rare; queste sono trattate con albuterolo da inalazione o adrenalina 1:1000 sottocutanea da 0,3 a 0,4 mL. Lo shock anafilattico viene trattato con adrenalina e altre misure di supporto. I pazienti con un'anamnesi di reazione allergica al mezzo di contrasto possono essere premedicati con prednisone (50 mg per via orale 13, 7 e 1 h prima dell'iniezione di contrasto) e difenidramina (50 mg per via orale o IM 1 h prima dell'iniezione). Se i pazienti richiedono una metodica di imaging in urgenza, può essere somministrata difenidramina 50 mg per via orale o IM 1 h prima dell'iniezione di contrasto e idrocortisone 200 mg EV ogni 4 h fino al termine della procedura.

La nefropatia da contrasto è definita come compromissione della funzione renale (aumento del 25% della creatinina sierica rispetto al basale o aumento di 0,5 mg/dL [44 micromol/L] in valore assoluto) entro 48-72 h dalla somministrazione EV del contrasto. Per i pazienti a rischio, utilizzare la dose più bassa possibile di contrasto basso-osmolare o isosmolare, evitare studi di contrasto multipli in un breve periodo di tempo, e infusione di un totale di 10-15 mL/kg di soluzione fisiologica EV iniziando da 4 a 6 h prima dell'angiografia e da 6 a 12 h dopo riduce sostanzialmente questo rischio. In pazienti a rischio di indebolimento della funzionalità renale, valutare la creatinina sierica 48 h dopo l'iniezione di contrasto.

Complicazioni dovute al catetere

Se la punta del catetere tocca l'endocardio ventricolare, si verificano comunemente delle aritmie ventricolari, ma la fibrillazione ventricolare è un evento raro. Se si verifica, viene praticata immediatamente la cardioversione a corrente continua.

L'interruzione di una placca aterosclerotica causata dal catetere può rilasciare una pioggia di ateroemboli. Gli emboli dall'aorta possono provocare ictus o nefropatia. Gli emboli dalle arterie coronarie prossimali a quelle distali possono provocare infarto miocardico.

La dissezione dell'arteria coronarica è anche possibile.

Complicazioni a livello del sito di accesso

Le complicazioni del sito di accesso comprendono

  • Sanguinamento

  • Ematoma

  • Pseudoaneurisma

  • Fistola arterovenosa

  • Ischemia degli arti

Sanguinamento dal sito di accesso che di solito si risolve con la compressione. Contusioni lievi e piccoli ematomi sono frequenti e non richiedono un'indagine o un trattamento specifici.

Un ingrandimento o una tendenza all'aumento devono essere studiati utilizzando l'ecografia per distinguere un ematoma da uno pseudoaneurisma. Un bruit sul sito (con o senza dolore) suggerisce una fistola arterovenosa, che può essere diagnosticata con l'ecografia. Gli ematomi solitamente si risolvono con il tempo e non necessitano di terapia specifica. Gli pseudoaneurismi e le fistole atrioventricolari solitamente si risolvono con la compressione; quelli che persistono possono richiedere la riparazione chirurgica.

L'accesso all'arteria radiale è in generale più confortevole per il paziente e comporta un rischio molto più basso di ematoma o pseudoaneurisma o formazione di fistole atrioventricolari rispetto all'accesso femorale.

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