Nelle prove da sforzo cardiaco, il cuore viene monitorato con l'elettrocardiografia (ECG) e con tecniche di imaging (ecocardiografia, RM cardiaca, imaging con radionuclidi) prima di un episodio indotto di aumentata richiesta cardiaca durante e dopo, di solito in modo da poter identificare aree ischemiche potenzialmente a rischio di infarto. Nelle coronaropatie, un apporto ematico, adeguato in condizioni di riposo, può non essere tale quando le richieste cardiache sono aumentate da un esercizio fisico o da altre forme di stress. La frequenza cardiaca obiettivo per un test massimale viene tipicamente aumentata all'85% della frequenza cardiaca teorica massima per l'età (frequenza cardiaca target) o finché non si sviluppano i sintomi, qualunque si manifesti prima.
Oltre alla diagnosi, alla stratificazione del rischio e al monitoraggio dei pazienti con coronaropatia, i test da sforzo cardiaco possono essere utilizzati per:
Valutare i sintomi, le alterazioni elettrocardiografiche e il gradiente transaortico nei pazienti con stenosi aortica
Quantificare il gradiente transmitralico nei pazienti con stenosi mitralica
Valutare la risposta dell'ectopia o dell'aritmia all'aumento della frequenza cardiaca
Valutare i pazienti con sintomi da sforzo (spesso in concomitanza con un test da sforzo cardiopolmonare)
Il test da sforzo cardiaco è meno invasivo e meno costoso rispetto al cateterismo cardiaco. Essa può definire il significato funzionale di anomalie dell'anatomia coronarica individuate alla coronarografia durante il cateterismo. Poiché placche coronariche non significativamente stenotiche (ossia, che non determinano ischemia durante le prove da stress), possono comunque rompersi e causare una sindrome coronarica acuta, un normale risultato del test da stress non garantisce un futuro libero da infarto del miocardio.
I rischi della prova da sforzo cardiaca comprendono l'infarto e la morte improvvisa, che si riscontrano fino nello 0,06% dei pazienti esaminati (1). La prova da sforzo ha diverse controindicazioni assolute e relative.
Le controindicazioni assolute al test da sforzo cardiaco sono:
Sindrome coronarica acuta (infarto del miocardio entro 48 h oppure angina instabile incontrollata)
Dissecazione aortica se acuta
Stenosi aortica sintomatica o grave
Aritmie se sintomatiche o emodinamicamente significative
Insufficienza cardiaca in fase di scompenso
Miocardite se acuta
Pericardite se acuta
Embolia polmonare se acuta
Infarto polmonare se acuto
Le controindicazioni relative al test da sforzo cardiaco comprendono:
Blocco atrioventricolare se di alto grado
Bradiaritmie
Squilibrio elettrolitico
Ipertensione (pressione arteriosa sistolica > 200 mmHg o pressione arteriosa diastolica > 110 mmHg)
Incapacità a eseguire uno sforzo adeguato per deficit fisici o cognitivi
Stenosi di una valvola cardiaca di grado moderato o grave
Stenosi dell'arteria coronaria principale sinistra
Malattia sistemica
Tachiaritmie
General reference
1. Fletcher GF, Ades PA, Kligfield P, et al. Exercise standards for testing and training: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2013;128(8):873-934. doi:10.1161/CIR.0b013e31829b5b44
Metodiche delle prove da sforzo
La richiesta cardiaca può essere incrementata da:
Esercizio fisico
Farmaci (stress farmacologico)
I pazienti devono a volte digiunare per 4-6 h prima del test. Quando il dipiridamolo, l'adenosina o la regadenosina sono utilizzati per lo stress farmacologico, i composti delle xantine (p. es., aminofillina, teofillina, caffeina) possono provocare dei risultati falsi negativi, pertanto tali sostanze (compresi tè, caffè, cacao, cioccolato, alcune bevande e supplementi energetici e sode caffeinate) devono essere evitate nelle 24 h che precedono il test.
Test da sforzo fisico
L'esercizio viene preferito ai farmaci per aumentare la richiesta cardiaca perché rispecchia più fedelmente gli eventi stressanti in grado di indurre ischemia. Abitualmente, un paziente cammina e, se necessario per raggiungere una frequenza cardiaca massima, corre su un tapis roulant, seguendo il protocollo di Bruce, il protocollo di Bruce modificato o un simile protocollo di sforzo graduato, fino a che la frequenza cardiaca target è raggiunta o si manifestano dei sintomi. Il protocollo di Bruce (in genere utilizzato) aumenta progressivamente la velocità e la pendenza del tapis roulant a intervalli di circa 3 minuti (1). Se eseguito in concomitanza con un test da sforzo cardiopolmonare, può essere utilizzato un cicloergometro al posto del tapis roulant, con protocolli di esercizio alternativi.
In questa fotografia, un paziente collegato a elettrodi ECG multipli cammina su un tapis roulant; in primo piano vi è l'apparecchiatura di monitoraggio e registrazione dell'ECG.
DR P. MARAZZI/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Test da sforzo farmacologico
Il test da sforzo farmacologico è abitualmente utilizzato nei pazienti che non sono in grado di camminare su un tapis roulant abbastanza a lungo da raggiungere la frequenza cardiaca target a causa di decondizionamento, malattie muscoloscheletriche, obesità, arteriopatia periferica o altri disturbi. I farmaci utilizzati comprendono il dipiridamolo, l'adenosina, il regadenoson e la dobutamina, tutti per EV.
Il dipiridamolopotenzia l'adenosina endogena, determinando una vasodilatazione delle arterie coronarie. Questa determina un aumento del flusso ematico nelle coronarie normali ma non nelle arterie distali a una stenosi, creando un fenomeno di "furto" dalle arterie stenosate e uno squilibrio della perfusione. In circa il 10-20% dei pazienti si verificano ischemia dipiridamolo-indotta o altri effetti avversi (p. es., nausea, vomito, cefalea, broncospasmo), ma questi effetti possono essere antagonizzati dalla somministrazione di aminofillina EV (2). Reazioni gravi si verificano in < 1% dei pazienti (2). Le controindicazioni comprendono l'asma, l'infarto del miocardio, l'angina instabile, la stenosi aortica critica e l'ipotensione sistemica (pressione arteriosa sistolica < 90 mmHg).
L'adenosina ha lo stesso effetto del dipiridamolo ma deve essere infusa in perfusione EV continua poiché è rapidamente catabolizzata a livello plasmatico. Gli effetti avversi comprendono flushing transitorio, dolore toracico e tachicardia che cessano interrompendo l'infusione.
La regadenosina è un agonista dell'adenosina più selettivo rispetto sia al dipiridamolo che all'adenosina e non è inferiore per la diagnosi di ischemia con minori effetti avversi e maggiore facilità di somministrazione.
La dobutamina è un agente inotropo, cronotropo e vasodilatatore, utilizzato soprattutto quando il dipiridamolo e l'adenosina sono controindicati (p. es., nei pazienti con asma o blocco atrioventricolare di secondo grado) e quando come metodica di immagine viene impiegata l'ecocardiografia. La dobutamina deve essere impiegata con cautela nei pazienti con grave ipertensione o aritmie gravi, ostruzione del tratto di efflusso ventricolare sinistro, infarto del miocardio o multipli infarti del miocardio pregressi.
Riferimenti relativi alle metodiche delle prove da sforzo
1. BRUCE RA, BLACKMON JR, JONES JW, STRAIT G. EXERCISING TESTING IN ADULT NORMAL SUBJECTS AND CARDIAC PATIENTS. Pediatrics. 1963;32:742-756.
2. Lette J, Tatum JL, Fraser S, et al. Safety of dipyridamole testing in 73,806 patients: the Multicenter Dipyridamole Safety Study. J Nucl Cardiol. 1995;2(1):3-17. doi:10.1016/s1071-3581(05)80003-0
Metodiche di diagnostica per immagini delle prove da sforzo
Varie metodiche per immagini possono evidenziare l'ischemia dopo un esercizio fisico o uno stress farmacologico:
ECG
Ecocardiografia
Imaging di perfusione con radionuclidi mediante tomografia computerizzata a emissione di singolo fotone (SPECT) o tomografia a emissione di positroni (PET)
RM cardiaca
Elettrocardiografia (ECG)
L'ECG è quasi sempre impiegato nelle prove da sforzo per diagnosticare coronaropatie e aiutare a determinare la prognosi. L'ECG da sforzo isolato (ossia senza imaging con radionuclidi o ecocardiografia) è più utile nei pazienti con un rischio di base più basso e un ECG a riposo facilmente interpretabile, nei quali il valore predittivo negativo è ≥ 98-99%, ma in genere è meno accurato dell'ecocardiografia da sforzo, dell'imaging di perfusione miocardica con radionuclidi e della RM cardiaca (1).
La diagnosi include la valutazione della risposta del segmento ST (una misura dell'ischemia globale subendocardica), della risposta della pressione arteriosa e dei sintomi del paziente.
La sensibilità per il rilevamento della CAD va dal 58 al 66%; la specificità è del 61 al 62% (2, 3). La sensibilità e la specificità sono inferiori nelle donne a causa del minor voltaggio del QRS, della più frequente incapacità di raggiungere l'esercizio massimale e di fattori ormonali non specifici legati agli estrogeni endogeni o esogeni (4). La prognosi peggiora proporzionalmente con l'entità della depressione del segmento ST, in particolare quando ≥ 2 mm (5).
Ecocardiografia
L'ecocardiografia da sforzo è relativamente portatile, non utilizza radiazioni ionizzanti e ha un rapido tempo di acquisizione. Se eseguita da esperti e quando il paziente raggiunge una frequenza cardiaca adeguata (con l'esercizio fisico o con mezzi farmacologici), l'ecocardiografia da sforzo ha un valore predittivo simile a quello del test di perfusione miocardica da sforzo con radionuclidi ed è superiore al solo elettrocardiogramma da sforzo (1, 6).
L'ecocardiogramma è in genere ottenuto immediatamente prima e dopo un test da sforzo sul tapis roulant o durante un'infusione di dobutamina. In un paziente giovane o allenato la cui frequenza cardiaca si riduce rapidamente dopo l'interruzione dell'esercizio, prolungare lo sforzo oltre la frequenza cardiaca target tipica (l'85% della frequenza cardiaca massimale prevista) può essere utile, a condizione che non compaiano sintomi. La frequenza cardiaca sarà ancora sufficientemente rapida per ottenere immagini significative nel momento in cui vengono acquisite le immagini ecocardiografiche post-esercizio.
L'ecocardiografia da sforzo ha una sensibilità dall'81 all'85% e una specificità dall'82 all'85%, superiore al solo ECG da sforzo e paragonabile all'imaging di perfusione miocardica con radionuclidi da sforzo e alla RM cardiaca da sforzo (2, 3).
L'ecocardiografia rileva le alterazioni della cinetica parietale che sono segno di un'ischemia regionale dovuta alla coronaropatia e può inoltre fornire ulteriori informazioni emodinamiche e strutturali, inclusa la valutazione delle valvulopatie. Una misura particolarmente importante fornita dall'ecocardiografia è la frazione di eiezione ventricolare sinistra globale, un indicatore prognostico fondamentale per i pazienti con coronaropatia (7). L'ecocardiografia emodinamica sotto sforzo è considerata per individui selezionati per la diagnosi dell'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata.
Studio di perfusione miocardica con radionuclidi
Gli studi di perfusione miocardica da stress con radionuclidi sono più sensibili (82-92%, leggermente superiore per la PET rispetto alla SPECT) e specifici (70-81%, simile per PET e SPECT) rispetto all'ECG da stress. È paragonabile all'ecocardiografia da stress e alla RM cardiaca da stress (2, 3, 8). La combinazione dei risultati di entrambi i test aumenta la sensibilità per la coronaropatia.
Questa metodica d'immagine può aiutare a determinare il significato funzionale di una stenosi coronarica individuata alla coronarografia quando si scelgono le lesioni suscettibili di bypass o di angioplastica coronarica percutanea transluminale.
La ventricolografia radioisotopica viene occasionalmente utilizzata al posto dell'ecocardiografia o della RM cardiaca per valutare la frazione di eiezione (FE) da sforzo.
RM cardiaca
La RM cardiaca da stress offre un'accuratezza diagnostica (sensibilità dall'83 all'87% e specificità dall'83 al 93%) simile alla PET-TC e leggermente superiore all'ecocardiografia da stress e alla SPECT, senza esposizione alle radiazioni ionizzanti (3, 7, 9). Offre un'eccellente risoluzione spaziale, la capacità di identificare i piccoli infarti subendocardici difficili da rilevare con altre modalità e la capacità di valutare la fibrosi tramite enhancement tardivo.
Riferimenti per la metodologia della diagnostica per immagini nei test da stress
1. Rybicki FJ, Udelson JE, Peacock WF, et al. 2015 ACR/ACC/AHA/AATS/ACEP/ASNC/NASCI/SAEM/SCCT/SCMR/SCPC/SNMMI/STR/STS Appropriate Utilization of Cardiovascular Imaging in Emergency Department Patients With Chest Pain: A Joint Document of the American College of Radiology Appropriateness Criteria Committee and the American College of Cardiology Appropriate Use Criteria Task Force. J Am Coll Cardiol. 2016;67(7):853-879. doi:10.1016/j.jacc.2015.09.011
2. Joshi PH, de Lemos JA. Diagnosis and Management of Stable Angina: A Review. JAMA. 2021;325(17):1765-1778. doi:10.1001/jama.2021.1527
3. Sonaglioni A, Polymeropoulos A, Baravelli M, Nicolosi GL, Lombardo M, Biondi-Zoccai G. Diagnostic Accuracy of Exercise Stress Testing, Stress Echocardiography, Myocardial Scintigraphy, and Cardiac Magnetic Resonance for Obstructive Coronary Artery Disease: Systematic Reviews and Meta-Analyses of 104 Studies Published from 1990 to 2025. J Clin Med. 2025;14(17):6238. doi:10.3390/jcm14176238
4. McSweeney JC, Rosenfeld AG, Abel WM, et al. Preventing and Experiencing Ischemic Heart Disease as a Woman: State of the Science: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2016;133(13):1302-1331. doi:10.1161/CIR.0000000000000381
5. Kaul P, Fu Y, Chang WC, et al. Prognostic value of ST segment depression in acute coronary syndromes: insights from PARAGON-A applied to GUSTO-IIb. PARAGON-A and GUSTO IIb Investigators. Platelet IIb/IIIa Antagonism for the Reduction of Acute Global Organization Network. J Am Coll Cardiol. 2001;38(1):64-71. doi:10.1016/s0735-1097(01)01307-9
6. Pellikka PA, Arruda-Olson A, Chaudhry FA, et al. Guidelines for Performance, Interpretation, and Application of Stress Echocardiography in Ischemic Heart Disease: From the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2020;33(1):1-41.e8. doi:10.1016/j.echo.2019.07.001
7. Virani SS, Newby LK, Arnold SV, et al. 2023 AHA/ACC/ACCP/ASPC/NLA/PCNA Guideline for the Management of Patients With Chronic Coronary Disease: A Report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2023;148(9):e9-e119. doi:10.1161/CIR.0000000000001168
8. Parker MW, Iskandar A, Limone B, et al. Diagnostic accuracy of cardiac positron emission tomography versus single photon emission computed tomography for coronary artery disease: a bivariate meta-analysis. Circ Cardiovasc Imaging. 2012;5(6):700-707. doi:10.1161/CIRCIMAGING.112.978270
9. Patel AR, Salerno M, Kwong RY, Singh A, Heydari B, Kramer CM. Stress Cardiac Magnetic Resonance Myocardial Perfusion Imaging: JACC Review Topic of the Week. J Am Coll Cardiol. 2021;78(16):1655-1668. doi:10.1016/j.jacc.2021.08.022
