L'ipertensione polmonare (IP) è una patologia progressiva a prognosi infausta. Può presentarsi nel corso di malattie di origine cardiorespiratoria, sistemiche, epatiche, immunologiche, infettivologiche. La prognosi è legata alla capacità del ventricolo destro (VD) di mantenere la sua funzione nonostante l'aumento del postcarico. Essendo i sintomi dell'IP aspecifici e tardivi la diagnosi avviene in fase avanzata. Le alterazioni iniziali del VD riguardano l'aumento del volume in fase preclinica, seguito dall'aumento della massa e disfunzione sisto-diastolica. Tuttavia, la capacità degli ecografi 2D e 3D, disponibili nel nostro Ateneo, non permettono una valutazione attendibile dei volumi e della massa. L'unica alternativa è la RMN cardiaca, ma non applicabile né come screening, né nei pazienti più avanzati per i lunghi periodi di acquisizione necessari.
Scopo del nostro progetto di ricerca è lo studio dell'adattamento del VD sia nelle fasi precliniche dell'IP, attraverso lo screening dei pazienti a rischio di sviluppo, che nelle fasi avanzate per la stratificazione prognostica e la scelta delle terapie più complesse. Il carattere innovativo della ricerca consentirà di aumentare le conoscenze scientifiche sulla capacità adattativa del VD, sia in fase precoce che tardiva, colmando un gap delle metodiche di imaging nell'IP. La letteratura scientifica attuale è infatti limitata a studi di RMN su popolazioni selezionate di pazienti o sul modello animale con metodiche invasive. La popolazione in studio comprenderà pazienti provenienti da 6 Dipartimenti della struttura universitaria-ospedaliera Policlinico Umberto I con diagnosi di patologia correlata allo sviluppo di IP. La valutazione iniziale includerà la visita cardiologica e l'ecocardiogramma con metodica 4D. L'utilizzo dell'ecografo 4D sarà garantito a tutti i partecipanti al progetto secondo uno schema settimanale proporzionale ai dati di prevalenza nei pazienti a rischio e al numero di pazienti con diagnosi di IP.
I campi di applicazione dell¿ecocardiografia Doppler nell¿ipertensione polmonare (IP) sono molteplici e comprendono:
1) diagnosi precoce e screening nella popolazione con sospetto clinico di IP;
2) valutazione funzionale del ventricolo destro (VD);
3) valutazioni di alterazioni cardiache concomitanti, quali cardiopatie congenite, valvolari o miocardiopatie, eventualmente responsabili di IP;
4) valutazione della efficacia degli interventi terapeutici sulla morfologia e capacità funzionale del VD.
Le capacità degli ecografi 2D e 3D ad oggi disponibili nel nostro Ateneo attualmente non permettono una valutazione attendibile del volume e della massa del VD, parametri fondamentali sia per la diagnosi precoce che per la stratificazione prognostica, secondo quanto riportato nelle linee guida ESC (European Society of Cardiology) del 2015. Infatti i parametri derivati dall¿uso di strumenti ecocardiografici bidimensionali e tridimensionali non vengono considerati all¿interno delle lineeguida.
L¿ecocardiografia di ultima generazione 4D ha portato risvolti scientifici interessanti. Infatti, rispetto all¿ecografia 2D e 3D, questa metodica consente l¿imaging e l¿analisi delle strutture cardiovascolari, così come la visualizzazione del loro movimento nel tempo e nello spazio, dando in tal modo la possibilità di creare un set di dati 4D. Il significativo miglioramento del flusso di lavoro 4D consente di migliorare i risultati ottenuti, incrementare la riproducibilità, ridurre la variabilità inter e intraosservatore, ottimizzare i tempi di esecuzione, senza differire dall¿ecocardiografia standard in termini di impatto sul paziente.
Grazie all¿elevata capacità di elaborazione del sistema, la metodica 4D permette di acquisire un volume completo di dati in un unico ciclo cardiaco, oppure in modalità multiciclo, in funzione delle necessità cliniche di acquisizione. La capacità di elaborazione otto volte superiore rispetto ai sistemi con architettura convenzionale 3D raddoppia le dimensioni della piramide volumetrica di acquisizione, con riduzione degli artefatti, permettendo così di ottenere dimensione volumetrica, risoluzione spaziale e temporale maggiori, consentendo l¿accesso ai sistemi di quantificazione avanzata di gran lunga migliore rispetto alla metodica 3D. La General Electric ha inoltre recentemente messo a punto un software specifico per il VD, consentendo di superare i limiti precedentemente presenti, legati all¿utilizzo di un software creato per il ventricolo sinistro ed adattato al VD.
L¿innovatività e la possibilità di aumentare le conoscenze attuali nel campo dell¿IP, risiede proprio sulla fondamentale importanza che le lineeguida danno alla capacità di adattamento del VD. Tutti i parametri diretti e indiretti di rilevanza prognostica sono infatti legati alla capacità funzionale del VD stesso. Informazioni volumetriche e funzionali attendibili del VD sono attualmente possibili solo attraverso la RMN. Tuttavia, la RMN non è applicabile nei pazienti più avanzati, non in grado di collaborare per i lunghi periodi necessari all¿acquisizione delle immagini. Inoltre, non sarebbe pensabile l¿utilizzo della RMN come metodica di screening, in quanto popolazioni troppo vaste. La disponibilità di un ecografo 4D consentirebbe di acquisire informazioni al momento non disponibili a livello internazionale, sulle capacità di adattamento del VD sia in fase precoce preclinica (come metodica di screening nelle popolazioni a rischio), che in fase avanzata di malattia (in pazienti che non possono essere valutati con RMN). Infatti valori attendibili di massa del VD potranno essere usati per valutare nei pazienti con diagnosi di IP il ruolo dell¿ipertrofia nell¿adattamento del VD al postcarico, ricercando i determinanti dell¿ipertrofia a parità di postcarico. Allo stesso tempo la valutazione più accurata dei volumi permetterà di valutare l¿eventuale ruolo prognostico dei cambiamenti di volume in corso di terapia, confrontando terapie orali con farmaci complessi infusionali attraverso pompe portatili. Attualmente la letteratura è carente su informazioni a riguardo e la quasi totalità delle pubblicazioni scientifiche a livello internazionale inerenti la valutazione del VD, riguardano infatti il modello animale o pazienti in fase non avanzata di malattia, attraverso studi invasivi o di RMN.
Infine, la collaborazione con un Ingegnere del nostro Ateneo, inserito nel progetto, cercherà di individuare un algoritmo matematico a partire dai movimenti della valvola tricuspide derivati dalle immagini ecocardiografiche. Tale algoritmo avrà lo scopo di evidenziare precocemente i cambiamenti di carico del VD che intervengono nelle fasi precoci della malattia al fine di agevolare il clinico nella diagnosi precoce di IP.