Vittoria Rizzello: Uno degli argomenti storicamente più trattati a Conoscere e Curare il Cuore è la valutazione della stenosi aortica (SA). Oggi il Professor Mauro Pepi ci ha parlato delle difficoltà tecniche per valutare la SA e di quanto ci possiamo fidare della misurazione del gradiente.
Professore, ci ricorda quali sono i criteri che definiscono una SA severa?
Mauro Pepi: Innanzitutto bisogna ricordare che la diagnosi di SA è clinica e non invasiva. L’ecocardiogramma transtoracico è l’esame essenziale per valutarne la gravità, predire la prognosi e definire le indicazioni e le modalità terapeutiche. La diagnosi ecocardiografica Doppler della SA si basa su parametri come il gradiente medio aortico, il gradiente di picco, la velocità di picco Doppler e l’area valvolare Doppler calcolata con l’equazione di continuità. A questa si aggiunge il calcolo dell’area anatomica con metodica 2D e 3D. In particolare, una stenosi è considerata severa quando l’area è inferiore a 1 cm², il gradiente medio supera i 40 mmHg e la velocità di picco è maggiore di 4 m/sec (1). L’esame ecocardiografico, inoltre, fornisce una valutazione dettagliata dell’anatomia valvolare, della funzione di entrambi i ventricoli, dello spessore e della massa del ventricolo sinistro, oltre a identificare eventuali patologie valvolari concomitanti, la dilatazione del bulbo aortico e dell’aorta ascendente e la pressione sistolica polmonare.
Il gradiente aortico è sufficiente a definire il grado di severità della stenosi?
Per una corretta definizione della severità della SA, oltre al gradiente, è necessario tenere conto dell’area valvolare aortica, dello stroke volume (SV) e della FE del ventricolo sinistro. Infatti, nella SA severa si hanno tipicamente: gradiente > 40 mmHg, area <1cm2, SV >35ml/m2 e normale FE del ventricolo sinistro. Per contro, in pazienti con disfunzione ventricolare sinistra, una SA severa può avere un gradiente <40 mmHg a causa di un ridotto SV (<35 ml/m2). In questi pazienti, in presenza di adeguata riserva contrattile, l’ecostress dobutamina a bassa dose documenterà un aumento del gradiente sopra 40 mmHg, mentre l’area valvolare resterà invariata. La condizione nota come SA paradoxical-low-flow-low-gradient si caratterizza per la presenza di un’area <1cm2, nonostante un gradiente <40 mmHg e una normale FE, a causa di un ridotto SV (<35 ml/m2). Infine, in alcuni casi (più rari) si può avere una SA severa (area <1cm2) con un gradiente basso, una normale FE e un normale SV. Questi casi possono essere attribuiti o ad un aumento delle resistenze vascolari periferiche e dell’after-load ventricolare che determina una riduzione del gradiente aortico o ad un’inadeguata misurazione del gradiente.
Quali sono i principali errori che si possono effettuare nella valutazione ecocardiografica della SA?
Innanzitutto si può avere un allineamento del Doppler errato che si traduce in una sottistima del gradiente; questo può avvenire spesso nella finestra apicale nei pazienti con angolo setto-aortico più pronunciato e pertanto, in questi casi è indicato misurare il gradiente anche dalla finestra parasternale dx, in cui l’allineamento con il flusso aortico è migliore. L’altro elemento di errore è rappresentato dalla misurazione delle dimensioni del tratto di efflusso e dal livello in cui viene effettuata la misurazione. Questa misura è essenziale per il calcolo dell’area valvolare e dello stroke volume, tuttavia essa è spesso sottostimata nell’ecocardiogramma parasternale asse lungo, poiché il tratto di efflusso ha una forma ovoidale e il diametro misurato non rappresenta la dimensione massima reale. Di conseguenza, il calcolo dell’area derivata dal diametro porta a una sottostima, riducendo lo stroke volume calcolato e sovrastimando la severità della stenosi. Studi recenti hanno dimostrato che solo le misurazioni ecocardiografiche tridimensionali (transtoraciche o transesofagee) o le tecniche di tomografia computerizzata (TAC) o risonanza magnetica, sono in grado di stimare accuratamente l’area del tratto di efflusso (2-3).
Come superare i limiti di questi calcoli in presenza di discordanza tra area valvolare gradienti ?
E’ fondamentale, per individuare il gradiente maggiore, misurare sempre la massima velocità Doppler e l’integrale del flusso aortico da più finestre ecocardiografiche. Nella finestra parasternale destra, può essere utile l’uso di una sonda Doppler “pencil” (a stilo), che consente di orientare con precisione il flusso aortico verso lo spazio intercostale destro ottimale. Per quanto riguarda il tratto di efflusso, è importante misurare il diametro vicino all’anello valvolare, poiché in molti casi (soprattutto negli anziani) il tratto di efflusso può assumere una conformazione a clessidra. Se si effettua la misurazione a 5-10 mm dal piano valvolare, come suggerito in passato, si rischia di sottostimare significativamente il diametro e, di conseguenza, sovrastimare la gravità della stenosi. Uno dei parametri indipendenti dal flusso più rilevanti è l’indice di velocità Doppler (DVI), un indice adimensionale calcolato come rapporto tra l’integrale del tratto di efflusso e l’integrale aortico. Questo indice è utile poiché non richiede il calcolo delle dimensioni del tratto di efflusso e, quando altri parametri siano ambigui o discordanti, un valore inferiore a 0,25 indica una stenosi severa.
Oltre all’ecocardiografia, quale altra metodica ci può aiutare a risolvere i casi ambigui e quantificare adeguatamente la SA?
In presenza di discordanza tra gradiente e area valvolare, la TC con quantificazione del calcium score valvolare attraverso le unità Agatston permette di stabilire la probabilità che la stenosi sia severa, intermedia o improbabile (4). I valori di calcium score differiscono tra uomini e donne e i più recenti documenti indicano i seguenti intervalli per definire la gravità:
Stenosi severa molto probabile: uomini > 3000, donne > 1600.
Stenosi severa possibile: uomini > 2000, donne > 1200.
Stenosi improbabile: uomini < 1600, donne < 800.
L’intelligenza artificiale ci può aiutare a risolvere i casi di discordanza tra area e gradiente?
Recentemente, numerosi studi hanno esplorato la possibilità di utilizzare le reti neurali convoluzionali (CNN) per definire automaticamente la severità della SA a partire da immagini ecocardiografiche standard. In uno studio condotto da Wesseler et al. (5), l’impiego di reti neurali per l’analisi delle immagini ecocardiografiche transtoraciche acquisite dalla parasternale in asse lungo e asse corto ha mostrato un’accuratezza diagnostica notevole. La validazione, su oltre 8000 pazienti, ha ottenuto un’area sotto la curva ROC di 0,91, evidenziando l’elevata capacità di identificare la stenosi severa. Inoltre, l’intelligenza artificiale, attraverso l’uso di algoritmi di deep learning basati su immagini TAC dell’anello aortico, riveste un ruolo crescente nel contesto delle procedure di TAVI, attraverso il calcolo esatto delle dimensioni dell’anello aortico, per la scelta della protesi ottimale e può individuare possibili interferenze durante l’impianto con le strutture circostanti il piano valvolare, come il tratto di efflusso, il piano della valvola mitralica e i potenziali ostacoli al transito verso gli osti coronarici. Questo è fondamentale per pianificare la procedura ed evitare ostacoli nel caso di interventi futuri sulle coronarie. Infine, l’applicazione dell’intelligenza artificiale si configura come un aiuto essenziale per il risultato ottimale delle TAVI-in-TAVI (che, con l’abbassamento dell’età di impianto, in futuro saranno probabilmente più frequenti).
Professore, possiamo quindi concludere dicendo che, a oggi, nella valutazione della SA, non possiamo più fidarci solo del gradiente?
Benché il gradiente aortico rappresenti un parametro essenziale nella valutazione della SA,
è possibile “fidarsi” di esso solo se viene misurato in modo preciso e contestualizzato in una condizione emodinamica ben definita, che può variare a seconda della funzione sistolica ventricolare, del flusso transaortico, della pressione arteriosa sistolica e di altri fattori descritti in precedenza.
Per queste ragioni, oltre a utilizzare il gradiente aortico come base per classificare la severità della stenosi, è spesso necessario fare ricorso a parametri eco-Doppler più complessi o a metodiche complementari come l’ecocardiografia transesofagea o la TAC. Questo approccio multimodale consente di ottenere una valutazione più completa e accurata della condizione emodinamica del paziente, migliorando la gestione clinica e la definizione delle strategie terapeutiche.
REFERENCES:
- Vahanian A, Beyersdorf F, , Praz F et al: 2021 ESC/EACTS Guidelines for the management of valvular heart disease. European Heart Journal (2021) 00, 1-7
- Tamborini G, Fusini L, Muratori M et al: Feasibility and accuracy of three-dimensional transthoracic echocardiography vs. multidetector computed tomography in the evaluation of aortic valve annulus in patient candidates to transcatheter aortic valve implantation. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging 2014; 12:1316-23
- Pontone G, Andreini D, Bartorelli AL, et al: Aortic annulus area assessment by multidetector computed tomography for predicting paravalvular regurgitation in patients undergoing balloon-expandable transcatheter aortic valve implantation: a comparison with transthoracic and transesophageal echocardiography. Am Heart J 2012;164:576 –84
- Delgado V, Clavel M, Hahn R et al: How Do We Reconcile Echocardiography, Computed Tomography, and Hybrid Imaging in Assessing Discordant Grading of Aortic Stenosis Severity? JACC: Cardiovascular Imaging, 2019; 12:267 – 8 2
- Wessler B, Huang, Z, Long G et al : Automated Detection of Aortic Stenosis Using Machine Learning. (J Am Soc Echocardiogr 2023;36:411-20.