Cateterismo cardiaco

La cateterizzazione del cuore sinistro è più comunemente utilizzata per valutare

• Anatomia delle coronarie e presenza di coronaropatia

La cateterizzazione del cuore sinistro è utilizzata anche per valutare

• Pressione arteriosa aortica

• Funzione della valvola aortica

• Pressione e funzione ventricolare sinistra

• Funzione della valvola mitralica

• Resistenze vascolari sistemiche

Il cateterismo cardiaco sinistro viene eseguito 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.

Il cateterismocardiaco destro è comunemente utilizzata per misurare

• Pressione atriale destra

• Pressione del ventricolo destro

• Pressione dell'arteria polmonare

• Pressione di occlusione dell'arteria polmonare (vedi figura Diagramma del ciclo cardiaco)

Le indicazioni più frequenti per il cateterismo cardiaco destro sono la valutazione dell'emodinamica, la diagnosi di ipertensione polmonare, la terapia guida e la necessità di trapianto cardiaco o supporto cardiaco meccanico (p. es., un dispositivo di assistenza ventricolare).

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.

Le misurazioni della pressione cardiaca destra possono aiutare nella diagnosi di cardiomiopatia, pericardite costrittiva, e tamponamento cardiaco. quando i test non invasivi non sono diagnostici, 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.

La valutazione emodinamica attraverso il cateterismo cardiaco destro durante l'esercizio fisico viene sempre più effettuata come parte del processo per la dispnea di eziologia incerta. Il test può essere eseguito contemporaneamente al test da sforzo cardiopolmonare, chiamato test da sforzo cardiopolmonare invasivo. Questo è considerato lo standard per la diagnosi della limitazione cardiaca all'esercizio, ma è attualmente disponibile in relativamente pochi centri. Un cateterismo cardiaco destro da sforzo deve essere considerato in pazienti con probabilità pre-test intermedia di insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata se la diagnosi è incerta dopo una valutazione iniziale. Un aumento della pressione di occlusione dell'arteria polmonare > 25 mmHg conferma la diagnosi quando i pazienti hanno segni e sintomi di insufficienza cardiaca indipendentemente dal valore della frazione di eiezione ventricolare sinistra.

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. Nel tracciato del polso venoso giugulare, l'onda A rappresenta la contrazione atriale alla fine della diastole, l'onda C è l'impulso carotideo dell'arteria o il rigonfiamento della valvola tricuspide nell'atrio destro nella sistole precoce, l'onda V è l'aumento della pressione e del volume del riempimento atriale destro in sistole tardiva e in diastole precoce, le discese X e X' rappresentano il movimento della parte inferiore dell'atrio destro verso il ventricolo con X' alla fine della sistole, e la discesa Y è l'apertura della valvola tricuspide e il riempimento ventricolare in diastole. AO = apertura valvola aortica; AC = chiusura valvola aortica; LV = ventricolo sinistro; LA = atrio sinistro; RV = ventricolo destro; RA = atrio destro; MO = apertura valvola mitrale.

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.

Coronarografia

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Astier/BSIP/SCIENCE PHOTO LIBRARY

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. L'angiografia polmonare computerizzata ha in gran parte sostituito il cateterismo cardiaco destro per la diagnosi di embolia polmonare acuta. L'angiografia polmonare mediante cateterismo cardiaco destro è ancora comunemente utilizzata per determinare un piano di gestione per una sospetta malattia tromboembolica cronica.

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

Ventricolografia (ventricolo sinistro Gram)

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PETER MENZEL/SCIENCE PHOTO LIBRARY

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.

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 essere la causa dei sintomi.

Fili guida estremamente sottili dotati di sensori di pressione e sensori di flusso doppler sono disponibili. I dati raccolti dai sensori possono essere utilizzati per stimare il flusso di sangue delle arterie coronariche, che viene espresso come riserva frazionale di flusso. La riserva di flusso frazionato è il rapporto tra flusso massimo attraverso l'area stenotica e il flusso massimo normale ottenuta durante l'iperemia (più comunemente con l'adenosina); una riserva di flusso frazionale < 0,75-0,8 è considerata anormale. Sono state sviluppate nuove tecniche di misurazione del flusso ematico coronarico, tra cui il wave-free ratio (iFR) e il diastolic hyperemia-free ratio (DFR). Queste tecniche hanno il vantaggio di non richiedere l'iperemia. Sia il wave-free ratio (iFR) e il diastolic hyperemia-free ratio (DFR) misurano i gradienti attraverso una stenosi durante un periodo in diastole; un valore iFR o un valore DFR ≤ 0,89 è considerato anormale (1, 2).

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 frazionale > 0,8, iFR > 0,89, o un DFR > 0,89 non sembrano trarre benefici da 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).

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 concomitanza con l'angiografia coronarica in diverse situazioni cliniche, anche per guidare il posizionamento ottimale dello stent durante l'intervento coronarico percutaneo, rilevare la vasculopatia dell'allotrapianto cardiaco dopo trapianto di cuore e identificare dissezioni coronariche.

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). A differenza dell'ecografia intravascolare, l'iniezione di contrasto è necessaria per ottenere immagini. Le indicazioni e l'uso appropriato per la tomografia a coerenza ottica (OCT) versus l'ecografia intravascolare sono attualmente incerti.

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 (0,5 vol%)

• Ventricolo destro e atrio destro: 0,9 mL/dL (0,9 vol%)

• Atrio destro e vena cava superiore: 1,9 mL/dL (1,9 vol%)

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.

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

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:

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.

1. 1. Gotberg M, Christiansen EH, Gudmundsdottir IJ, et al: Instantaneous wave-free ratio versus fractional flow reserve to guide PCI. New Engl J Med 376:1813–1823, 2017. doi: 10.1056/NEJMoa1616540

2. 2. Johnson NP, Li W, Chen X, et al: Diastolic pressure ratio: new approach and validation vs. the instantaneous wave-free ratio. Eur Heart J 40:2585–2594, 2019.

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

• Lesione renale indotta da mezzo di contrasto

Le reazioni di tipo allergico al mezzo di contrasto RX comprendono orticaria e congiuntivite, che rispondono abitualmente alla somministrazione di difenidramina alla dose di 50 mg EV. L'anafilassi e le reazioni anafilattoidi con broncospasmo, edema laringeo, e dispnea sono reazioni rare con una frequenza approssimativa di circa 1/5000 test (1). Queste reazioni devono essere trattate immediatamente con adrenalina. I pazienti con una storia di reazione allergica al contrasto possono essere premedicati con prednisone orale (o idrocortisone parenterale se l'esame è urgente) e difenidramina.

La lesione renale indotta da mezzo di 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 24 a 48 ore dalla somministrazione EV di contrasto che si ritiene sia causato da contrasto piuttosto che da altre cause. 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.

1. 1. Wang CL, Cohan RH, Ellis JH, et al: Frequency, outcome, and appropriateness of treatment of nonionic iodinated contrast media reactions. AJR Am J Roentgenol 191:409–415, 2008. doi: 10.2214/AJR.07.3421

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.

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 soffio 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.