Newsletter n°4 - Febbraio 2011 - La rivascolarizzazione miocardica

La task-force sulla rivascolarizzazione miocardica della Società Europea di Cardiologia e dell'Associazione Europea per la Chirurgia Cardio-Toracico, costituita dai maggiori esperti europei in campo cardiologico, ha emesso recentemente le Linee guida europee sulla rivascolarizzazione miocardiaca, valutando tutti i dati disponibili nella letteratura scientifica internazionale. L'obiettivo è quello di assistere i medici nella scelta della migliore strategia diagnostica e terapeutica per i paziente affetti da malattia coronarica, tenendo conto del migliore rapporto rischio-beneficio.

Le linee guida consigliano la creazione di un “Team Heart“ che possa consentire al medico una decisione equilibrata, multidisciplinare, che faccia riferimento a protocolli evidence-based. Dopo che il paziente è stato studiato in modo non invasivo, la decisione sul trattamento a cui deve essere sottoposto dovrebbe essere presa, in modo collegiale, dal team specialistico composto dal cardiologo interventista, dal cardiologo clinico e dal cardiochirurgo.

Per ciò che concerne i test diagnostici per effettuare una corretta diagnosi, nelle linee guida sono state definite formulate delle indicazioni derivanti da studi randomizzati, e che dovrebbero essre utilizzate nella pratica clinica.

In molte occasioni la scelta degli esami da eseguire si basa sulla disponibilità locale di competenze e apparecchiature ma anche se attualmente possono esser utilizzati molteplici esami non invasivi per la diagnosi di cardiopatia ischemica, è sempre importante evitare esami inutili o ripetitivi. Qualsiasi esame venga considerato per rilevare la malattia coronarica si deve anche prendere in considerazione il rischio connesso con la prova stessa. I rischi dell’esercizio fisico, dello stress indotto farmacologicamente, dei mezzi di contrasto, i rischi delle procedure invasive, e quelli derivanti dalla esposizione a radiazioni ionizzanti devono essere valutati e pesati contro il rischio di malattia o di ritardo diagnostico. In sintesi, per la diagnosi di ischemia cardiaca è fortemente raccomandato l’utilizzo di test non invasivi prima dell'angiografia.             Gli esami non invasivi, costituiti dall’ECG sotto sforzo e dalle metodiche di imaging, devono essere utilizzati per confermare la presenza di malattia coronarica in pazienti con sintomi dubbi, per documentare la presenza di ischemia in pazienti con malattia stabile, per quantificare il rischio di infarto in pazienti con angina stabile e con sindrome coronarica acuta, per la scelta del tipo di trattamento e per valutare l’efficacia della terapia effettuata. Parallelamente alla diagnosi vengono anche acquisite informazioni sulla prognosi e la maggior parte delle metodiche non invasive sono in grado di fornire entrambe le informazioni, diagnostiche e prognostiche. Nel paziente stabile non in fase acuta, la probabilità di essere affetto da coronaropatia viene calcolata sulla base dei sintomi, del sesso, e dei fattori di rischio (ipertensione, ipercolesterolemia, diabete, obesità, fumo di sigaretta …). In base alla valutazione pre-test i pazienti con rischio basso o intermedio di malattia coronarica vengono sottoposti ad esami non invasivi, mentre i pazienti ad alto rischio vengono avviati direttamente all’esame invasivo (coronarografia). Come è possibile vedere nella tabella tra tutti i test diagnostici non invasivi quelli consigliati per la loro accuratezza sono l’eco-stress (Stress echo) e la scintigrafia perfusionale (Nuclear imaging) i cui risultati sono stati validati in studi multicentrici randomizzati, in trial clinici e metanalisi e per i quali vi è ampia e sicura dimostrazione di efficacia ed utilità (livello di raccomandazione IA). E’ importante documentare in ogni caso la presenza di ischemia coronarica e non solo l’ostruzione coronarica. Infatti l’obiettivo della terapia di rivascolarizzazione coronarica è quello di risolvere l’ischemia coronarica e non solo di disostruire il vaso. E’ frequente rilevare delle discrepanze tra la severità della malattia ostruttiva ed il grado di ischemia del miocardio, specie nella malattia coronarica stabile. Pertanto la valutazione diagnostica deve essere sempre sia morfologica che funzionale.

La rilevazione della malattia coronarica può avvenire con tecniche non invasive morfologiche, che possono fornire cioè un’immagine diretta delle arterie coronarie: la tomografia computerizzata multidetettore (TC) e la risonanza magnetica (MRI).

Attualmente esistono due tecniche angiografiche non invasive che possono fornire un’immagine diretta delle arterie coronarie : La Tomografia Computerizzata Multidetettore e la Risonanza Magnetica Nucleare

Angiografia coronarica con Tomografia Computerizzata Multidetettore (Coronario-TC)

Coronarografia-TC con apparecchiatura multistrato che documenta una stenosi critica sulla coronaria discendente anteriore prossimale (freccia).

L’aggiunta di informazioni con l’esecuzione simultanea del TC calcium score, può aumentare l’accuratezza della metodica, inoltre la TC può essere utilizzata anche per l'imaging di perfusione, ma i dati pubblicati sulle applicazioni cliniche sono ancora troppo scarsi per trarre delle indicazioni certe sull’utilità della metodica.

Angiografia coronarica con Risonanza Magnetica Nucleare

Un’ immagine di stenosi coronarica ottenuta con cardiorisonanza magnetica.

La RM cardiaca è stata applicata solo recentemente nella pratica clinica e quindi sono stati pubblicati un minor numero di dati in confronto con altre meto diche di imaging non invasivo. I dati presenti in letteratura evidenziano che l'angiografia RM coronarica è meno accurata rispetto alla TC. La RM può anche essere effettuata con stress farmacologico per rilevare anomalie di movimento della parete indotte dall’infusione di dobutamina o anomalie di perfusione indotte dall’adenosina. Una recente meta-analisi ha mostrato che la RM con stress farmacologico per lo studio del movimento di parete ha una sensibilità del 83% e una specificità del 86% e con imaging di perfusione sensibilità del 91% e specificità 81%.

Le apparecchiature TAC di ultima generazione ( a 64 strati) hanno raggiunto un'altissima definizione,  ormai nell’ordine dei micron, e la velocità dei tempi di acquisizione ha praticamente eliminato le problematiche legate agli artefatti da movimento. Ogni rotazione (che viene effettuata a velocità di 370 millisecondi) consente di acquisire 4 cm di strutture anatomiche, che vengono registrate da 64 canali. Il cuore viene visualizzato tutto nello spazio di 5 battiti cardiaci con 64 strati a rotazione, ovvero con 180 strati al secondo. L’indagine viene eseguita con l'iniezione di un mezzo di contrasto e l’acquisizione delle immagini viene ottimizzata grazie ad una funzione specifica che permette di creare una dimostrazione preliminare del picco di enhancement ottimizzato. Tutta questa procedura dura appena 5 secondi. La preferenza del paziente dovuta alla breve durata dell'esame, e l’alta risoluzione spaziale sono chiari vantaggi dell’esame TC nei confronti della Risonanza Magnetica. Dal punto di vista clinico, i pazienti con probabilità bassa-intermedia di coronaropatia sono quelli che possono beneficiare maggiormente test non invasivi e attualmente la coronarografia TC è preferibile alla coronarografia RM, nonostante l’esposizione a radiazioni ionizzanti e la necessità di utilizzare un mezzo di contrasto iodato.

Esami basati sulla rilevazione di ischemia (Ecografia, PET, SPECT)
Questi esami sono basati sullo studio di zone del cuore con riduzione della perfusione o sulla induzione di alterazioni ischemiche del movimento della parete miocardica durante l'esercizio fisico o lo stress farmacologico.

Le tecniche più consolidate sono l’ecocardiografia e la scintigrafia perfusionale. Entrambe possono essere utilizzate con esercizio fisico o stress farmacologico. Le tecniche di imaging-stress hanno diversi vantaggi rispetto al tradizionale ECG sotto sforzo, tra cui la superiore capacità diagnostica, la capacità di quantificare e localizzare le aree di ischemia e la capacità di fornire informazioni diagnostiche in presenza di anormalità all'ECG a riposo o quando il paziente non è in grado effettuare un esercizio fisico. Per questi motivi, le tecniche di stress sono preferite in pazienti con precedente angioplastica coronarica o by-pass aorto-coronarico.

In pazienti con CAD ostruttiva documentata dall’ angiografia, i test funzionali possono essere utili nel guidare la strategia di rivascolarizzazione in base alla gravità, all’estensione, e alla localizzazione dell’ischemia.

Più recentemente sono state introdotte nuove tecniche di imaging-stress che utilizzano anche la risonanza magnetica, la tomografia a emissione di positroni (PET), ed anche metodiche combinate morfo-funzionali (imaging ibrido). Il termine imaging ibrido si riferisce a sistemi in cui due modalità (TC e PET, TC e SPECT, MR e PET) vengono combinate nello stesso scanner, permettendo di effettuare entrambi gli studi contemporaneamente nella stessa sessione di imaging.

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A sinistra immagine a riposo, a destra dopo stress. Difetto di perfusione moderato-severo a carico della parete altero-laterale

La PET/MRI combina la risonanza magnetica con la tomografia a emissione di positroni (PET). Le due tecniche di imaging sono complementari, poiché la risonanza magnetica fornisce informazioni dettagliate sulla struttura del tessuto mentre la PET è una modalità funzionale che, grazie al tracciante iniettato, dà informazioni sui processi biologici e sull’attività dei tessuti.

Ecocardiografia da stress

L’ECO stress è esame ecocardiografico eseguito durante uno sforzo fisico compiuto dal paziente, in genere utilizzando un cicloergometro, o durante infusione endovenosa di farmaci (dipiridamolo, dobutamina) che simulano lo sforzo fisico aumentando il flusso coronarico e la forza di contrazione del cuore. 

Le principali indicazioni all'ECO stress sono:

• studio della vitalità miocardica (dobutamina) in pazienti con pregresso infarto miocardico;

• studio dell'ischemia miocardica (dobutamina, dipiridamolo) in pazienti con test ergometrico dubbio, non diagnostico o non eseguibile.

La tecnica richiede un'adeguata formazione ed esperienza dal momento che è più operatore-dipendente di altre tecniche di imaging. La sensibilità e la specificità dell’ecocardiografia-stress è 80-85% e 84-86%, rispettivamente. I recenti miglioramenti tecnici con l'uso di mezzi di contrasto migliorano l'identificazione di anomalie regionali del movimento della parete e della perfusione miocardica, ma la tecnica non è stata ancora validata.

Scintigrafia Perfusionale cardiaca (SPECT)

La SPECT è un esame diagnostico di utilità consolidata che fornisce una previsione della presenza di coronaropatia più sensibile e specifica nei confronti dell’ECG sotto sforzo. La SPECT, confrontata con l'angiografia invasiva, presenta una sensibilità dell’85-90% ed una specificità del 70-75%.

La SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) è una tecnica tomografica in cui l'acquisizione dei dati si effettua mediante rotazione delle testate di rivelazione della gammacamera intorno al corpo del paziente. Ad ogni diversa angolazione, viene acquisita un'immagine planare detta proiezione; l'insieme di tali proiezioni consente poi di ottenere delle informazioni in tre dimensioni, visualizzabili sotto forma di sezioni relative a sottili strati (di spessore inferiore a 1 cm) ricavate secondo piani assiali, cioè trasversali rispetto all’asse corporeo maggiore - ottenute tramite utilizzo di appositi algoritmi di ricostruzione.    

                                                                                                            Sezioni transassiali del cuore ottenute con tecnica di SPECT  

Imaging scintigrafico della perfusione e della vitalità Imaging scintigrafico della geometria e della funzione ventricolare

La tomografia computerizzata a emissione singola di fotoni (SPECT) permette di ottenere delle informazioni funzionali su un organo specifico o su tutto il corpo del paziente. La radiazione interna è somministrata per mezzo di un farmaco marcato con un isotopo radioattivo (tipicamente il tecnezio). L'isotopo radioattivo decade mediante emissione dei raggi gamma che, sono la fonte delle informazioni ottenute: essi vengono raccolti nella gammacamera e poi analizzati al fine di ricostruire un'immagine della struttura di provenienza. In questo modo è possibile determinare il funzionamento di un organo o un'altra particolare struttura corporea. Con il miglioramento tecnologico delle apparecchiature impiegate, ed in particolare con l'impiego di gamma camere multitesta e collimatori dedicati, che migliorano la sensibilità senza compromettere il potere risolutivo, è oggi possibile acquisire le scintigrafie miocardiche perfusorie anche con tecnica "Gated SPET" (GSPET). La tecnica prevede che l'acquisizione delle immagini venga sincronizzata con il segnale elettrocardiografico del paziente. Il ciclo cardiaco viene suddiviso in intervalli (generalmente 8) per ciascuno dei quali viene acquisita una serie di immagini tomoscintigrafiche. Al termine dell'indagine si ricostruiscono le sezioni tomoscintigrafiche che evidenziano la perfusione miocardica in telediastole, in telesistole e nelle altre fasi del ciclo cardiaco virtuale. E` quindi possibile ottenere contemporaneamente informazioni sulla perfusione e sulla dinamica globale e regionale della parete ventricolare, che permettono di osservare se una zona apparentemente ischemica è anche dissinergica o, al contrario, se una zona ipocinetica è normo o ipo-perfusa. Le tecnica SPECT con ECG gating, migliora ulteriormente l’accuratezza diagnostica della metodica nelle popolazioni di pazienti più difficili, tra cui donne, diabetici, e pazienti anziani. Un'altra possibile tecnica di elaborazione delle immagini SPET prevede la ricostruzione tridimensionale (3D) del miocardio ventricolare. Le immagini 3D, pur non aumentando il contenuto di informazioni delle immagini tomoscintigrafiche tradizionali, rendono più semplice e "immediata" l'interpretazione del quadro scintigrafico anche all'occhio dei meno esperti, facilitando la localizzazione e la quantificazione dell'eventuale danno miocardico. L'esempio mostra la ricostruzione 3D di una scintigrafia miocardica perfusoria, con 99mTc-MIBI, in un paziente con necrosi ed ischemia residua in sede antero-apicale (territorio di distribuzione della discendente anteriore). E` evidenziato il ventricolo SN, da un punto di vista antero-apicale: nell'immagine da sforzo si riconosce un'area di netta ipoperfusione, interessante la regione centrale della parete anteriore e la punta, che si riduce parzialmente a riposo; nell'immagine sulla destra è visualizzata in rosso l'area che si riperfonde (ischemica), mentre resta in nero l'area necrotica.

Tomografia ad emissione di positroni (positron emission tomography PET)

Gli studi della perfusione miocardica con PET hanno riportato una capacità diagnostica della metodica eccellente per il rilevamento della malattia coronarica ostruttiva. Una meta-analisi dei dati ottenuti utilizzando la PET evidenzia sensibilità del 92% e specificità dell’85%, superiori a quelle della metodica SPECT. La misura del flusso ematico miocardico in unità assolute (mL/g/min) migliora ulteriormente l'accuratezza diagnostica, soprattutto nei pazienti con malattia multivasale, e può essere utilizzato per monitorare l' effetto della terapia. La PET consente inoltre di ottenere informazioni attendibili sulla presenza di tessuto miocardico ischemico ma ancora vitale. Il termine miocardio 'vitale' è utilizzato per indicare una regione miocardica ipofunzionante e ipoperfusa ma ancora metabolicamente attiva e suscettibile di recupero funzionale se adeguatamente riperfusa. Numerosi studi hanno dimostrato che una disfunzione del ventricolo sinistro, conseguente ad una patologia ischemica, non è necessariamente un processo irreversibile; al contrario, la dinamica parietale globale e regionale del ventricolo può migliorare o perfino normalizzarsi se questo viene adeguatamente riperfuso. E`, pertanto, importante potersi avvalere di metodiche affidabili per distinguere il miocardio vitale da quello non vitale, in pazienti con alterazioni della funzione ventricolare, e attualmente la PET è il metodo di riferimento per la valutazione del miocardio vitale.

Il tessuto miocardico normalmente in condizioni di digiuno metabolizza gli acidi grassi liberi al fine di produrre l’energia necessaria alla contrazione. In condizioni di inadeguato apporto di ossigeno, come conseguenza di patologia coronarica, possono comparire delle anomalie della contrazione miocardica; il tessuto miocardico, ischemico, acinetico, ma vitale utilizza a fini energetici il glucosio invece degli acidi grassi. Il Fluoro-Desossiglucosico (F-18-FDG) è un analogo del glucosio e di conseguenza valuta la presenza di residua vitalità tessutale in regioni cardiache ischemiche con compromissione della normale contrattilità. E’ possibile una valutazione quantitativa assoluta dell’utilizzo di glucosio. Indicazioni cliniche ed informazioni diagnostiche:

• Presenza ed estensione di miocardio vitale in pazienti con pregresso infarto miocardico.

• Valutazione pre-rivascolarizzazione miocardica (angioplastica per cutanea o by-pass aorto-coronarico) in pazienti coronopatici con compromissione della contrattilità regionale.

• Valutazione pazienti con bassa frazione di eiezione per la stratificazione dei candidati al trapianto di cuore.

• Follow-up post rivascolarizzazione.

Nell’ immagine in alto la SPET miocardica con 99mTc-MIBI mostra netta ipoperfusione della parete laterale (freccia) e la PET con 18F-FDG evidenzia, nella stessa sede, assenza di metabolismo (quadro caratteristico per assenza di miocardio vitale).

Nell'immagine a destra la SPET miocardica con 201Tallio mostra netta ipoperfusione della parete inferiore (freccia) mentre la PET con 18F-FDG evidenzia, nella stessa sede, elevata attività metabolica (quadro caratteristico per presenza di miocardio vitale).

La metodica ibrida PET-TC è un innovativo sistema di diagnostica per immagini costituito da un tomografo PET e uno TC spirale, che consente di avere contemporaneamente il dato funzionale e l'immagine anatomica corrispondente, senza possibilità di errore di localizzazione, perché le due indagini sono eseguite contemporaneamente e automaticamente coregistrate cioè messe in esatta corrispondenza spaziale. Si realizza così un'immagine di fusione, 'fusion imaging' estremamente precisa.

Immagine ibrida PET/TAC che mostra                 Immagine ibrida PET/TAC che mostra la

perfusione miocardia relativa sotto sforzo                perfusione miocardia assoluta sotto sforzo