Nuove tecniche ecocardiografiche: dalla metodologia alla clinica

Presentazione del Presidente

della Società Italiana di Ecocardiografia

Con questo libro si colma una lacuna nel panorama dell’editoria italiana dedicata all’Ecocardiografia. Se infatti non mancano ottime opere dedicate all’Ecocardiografia clinica generale, si sentiva il bisogno di una revisione sistematica di quelle tecnologie che si sono via via affacciate negli ultimi anni.

Qual è il posto che attualmente possiamo assegnare a queste nuove metodologie? Si tratta di tecniche estremamente promettenti sia sul piano teorico che sul versante dell’utilità clinica, oppure di metodologie indaginose, lontane dal risultare efficaci nello scenario della quotidiana attività diagnostica? Rispetto all’Ecocardiografia tradizionale, qual è il valore aggiunto di queste nuove tecnologie nelle varie patologie? Una chiara risposta è necessaria, per poterne valutare non solo l’efficacia teorica ma anche quella pratica, e di conseguenza l’efficienza, dato l’attuale scenario della Sanità che sempre più impone scelte eticamente responsabili nell’ambito dell’utilizzo delle risorse.

Con estrema competenza gli Autori rispondono esaurientemente a queste domande, chiarendo di volta in volta possibilità e limiti delle varie tecnologie esaminate. Chiarezza espositiva, completezza dell’analisi della letteratura, onestà intellettuale e precisi richiami alle ricadute cliniche sono caratteristiche che permeano tutta l’opera e che lasciano intravedere un profondo sforzo di editing. Il lettore viene guidato facilmente alla conoscenza di tecniche a lui non familiari con quella semplicità didattica che solo chi possiede in pieno la materia sa usare.

Dai principi fisici che stanno alla base delle nuove tecnologie agli aspetti metodologici, alle aree di applicazione clinica, il testo si snoda fluido ed omogeneo, dando vita ad un’opera che è e sarà per molto tempo un riferimento per chiunque voglia lavorare nel campo dell’Ecocardiografia, un fedele collega da consultare quando, nella pratica quotidiana, ci troviamo nella necessità di raffinare la nostra indagine diagnostica per ottenere quelle risposte necessarie ad operare scelte cliniche sempre più appropriate.

Con quest’opera si conferma una volta di più il valore della scuola napoletana, che da molti anni ormai costituisce una delle punte più avanzate nel panorama della Cardiologia Italiana. A Raffaele Calabrò, Pio Caso, Giuseppe Pacileo e Sergio Severino va, dunque, il mio ammirato plauso, anche per aver saputo coinvolgere in quest’opera alcuni tra i massimi esperti internazionali della materia, confermando gli ottimi rapporti cha la comunità ecocardiografica italiana ha con le più importanti realtà europee e nordamericane.

Il piacere e l’onore che, come Presidente della SIEC, provo nell’introdurre quest’opera sono pari alla gratitudine verso gli Autori per il dono che essi hanno fatto a tutti noi. Un dono e nello stesso tempo uno stimolo a lavorare con la stessa serietà e competenza, nell’auspicio che l’Ecocardiografia e la Cardiologia Italiane mantengano ed accrescano il prestigio di cui internazionalmente godono, nella consapevolezza che è anche con fatti concreti come questo libro che si rende un servizio di eccellenza ai nostri pazienti.

Alfredo Zuppiroli

Presentazione del Presidente

della European Association of Echocardiography

Although it is now more than fifty years since the first echocardiograms were performed, the scope of echocardiography continues to expand, due to collaborations between research engineers in ultrasound companies and physicists and clinical investigators in university centres. During the past 10 years, there have been many important technical advances.

The introduction of Doppler myocardial imaging has opened up a whole new field of clinical research into the precise diagnosis of heart muscle disease. The measurement of myocardial velocities, strain rate and strain offers unique insights into the pathophysiology of cardiomyopathies and ischaemic syndromes, and it can be invaluable in the early diagnosis of disease and the monitoring of responses to treatment.

Contrast echocardiography has been carefully studied over many years, and this research led also to the development of harmonic imaging. More recently, several technical solutions for implementing three-dimensional imaging and the automated quantification of ventricular function have been introduced. Coronary flow can be measured non-invasively. All of these developments are reviewed in this book, and future perspectives are offered.

The authors who have contributed to this book have extensive and long experience of clinical research and all are experts of international standing. At the same time, they are also busy clinical doctors and so they are very well qualified to present these new techniques in a practical clinical context, with a realistic perspective of what they can offer. I am delighted to commend this book to all cardiologists and echocardiographers who want to understand these new methods and to implement them and integrate them into their routine diagnostic practice.

Alan G. Fraser

Presentazione del Past President

della European Association of Echocardiography

Echocardiography is certainly the most widely used imaging method in Cardiology in the beginning of this new millennium. Several reasons can justify the success of this method, but the most important one, in my view, is because it can easily and reproducibly answer the pertinent clinical questions the clinician asks every day about his/her patients. In addition, it has been a technique that has also been able to accommodate itself to the continuous technological and scientific developments that we witnessed over the last five decades. Last year (2003) we celebrated the 50th anniversary since Edler and Hertz in Lund, Sweden, for the first time recorded an ultrasound image of an human heart. Since then several important developments occurred, from the initial A mode to the M mode, two dimensional, Doppler flow and tissue Doppler, transesophageal echo, stress echo, 3D echo, intravascular, contrast echo, tissue characterization, etc. All these refinements and novelties basically turned echocardiography into a stronger and stronger methodology to study the heart. But the more complex the method becomes there is also an increasing need of proper education and training to ensure proper use of it. We live today in a world where we are exposed every day to new and not so new educational products. It is very important, therefore, to be able to make a proper selection based on quality criteria so we can direct properly our time, energy and money.

I am very happy and honored to write the preface for this book, since it represents a unique gathering of some of the most prominent researchers, clinicians and echocardiologists that put together an impressive set of information in the newest ultrasound technologies, written in a very educational and pedagogic way. In this book the reader will have a complete description of the most recent developments on Doppler Tissue Imaging (DTI), Strain Imaging, Color Kinesis, Backscatter, 3D-Echo and contrast echocardiography. In addition, the experience of the authors is profusely documented not only in the description of their findings but also in a very well selected and balanced set of beautifully organized pictures (more than 200 color images), representing and illustrating the different techniques discussed in the book.

The well renowned school of Napoli has produced an excellent educational tool that will certainly be a future reference in the field of echocardiography.

Fausto J. Pinto

Introduzione

Oggi viviamo nell’era delle immagini, in un complesso sistema di trasmissione diretta delle informazioni che vanta grande rapidità, diffusione ed efficacia.

L’espressione di questa cultura in campo medico-diagnostico cardiologico è l’ecocardiografia, che, più di altre tecniche, utilizza l’immagine per trasmettere informazioni morfologiche e funzionali; si pensi alla valutazione funzionale della frazione d’eiezione del ventricolo sinistro fatta con l’ecocardiografia transtoracica o alle immagini di trombi nell’auricola sinistra ricavate dall’ ecocardiografia transesofagea.

Dopo lo sviluppo di tutte le potenzialità dell’eco bidimensionale nelle sue varie modalità espressive quali l’eco transtoracico, transesofageo, intracardiaco, intravascolare e del Doppler, sembrava quasi che l’ecocardiografia avesse raggiunto i massimi risultati.

Nell’ultimo decennio, invece, si è assistito ad una piccola, ma prepotente, rivoluzione del settore, grazie all’avvento di nuove tecnologie all’avanguardia quali il Doppler del miocardio, la color-kinesis, l’ecocontrastografia, l’eco tridimensionale, il backscatter e la riserva coronarica, che si sono interessate di aspetti diversi della morfologia e della funzione del cuore.

Con l’avvento della tecnologia digitale, inoltre, il concetto stesso di immagine è mutato: non più una riproduzione speculare della realtà, ma una matrice di numeri, in grado di fornire informazioni che vanno al di là dell’immagine stessa e che sfuggono alla vista umana. Proprio l’avvento del digitale ha messo in evidenza i limiti della percezione dell’occhio, che distingue generalmente al massimo eventi che accadono a 80 msec l’uno dall’altro, mentre gli apparecchi dotati di alto frame/rate riescono a dare informazioni su eventi che accadono anche a 3 msec di distanza.

Siamo oggi in grado di esprimere in immagini valori quali velocità, intensità di segnale di ritorno, perfusione miocardica, flusso coronarico, movimento del bordo endocardico, matrice tridimensionale.

Questi grandi risultati, d’altronde, richiedono anche un imponente dispiegamento di mezzi: occorrono softwares dedicati in grado di quantizzare velocità, leggere la forza del segnale di ritorno e valutare l’entità della perfusione o lo spostamento del bordo. Resta innegabile che tutte queste nuove informazioni hanno una ricaduta clinica immediata, in quanto leggere la velocità di un muscolo significa scoprire informazioni di contrattilità regionale che non sarebbero evidenziabili dall’occhio; così accade, per esempio, nell’amiloidosi cardiaca, ove, con le velocità miocardiche, si può cogliere una disfunzione miocardica già presente, anche se la frazione di eiezione appare normale.

Ugualmente, ad esempio, il Doppler del miocardio, il backscatter e la colorkinesis, pur ottenendo informazioni apparentemente analoghe sulla funzione regionale cardiaca o sul tessuto miocardico, lo fanno guardando rispettivamente a differenti informazioni quali le velocità miocardiche, l’intensità del segnale di ritorno retrodiffuso dal miocardio e lo spostamento del bordo endocardico.

I dati raccolti grazie a questi progressi tecnologici erano stati inizialmente trascurati dall’ecocardiografia tradizionale, che poneva la sua attenzione sulla riflessione speculare in scala dei grigi proveniente dal pericardio, dalle valvole, dall’endocardio o sui flussi ad alta velocità con il Doppler, mentre le informazioni provenienti dal miocardio erano volutamente cancellate, in quanto considerate segnali di disturbo.

La integrità del microcircolo e il flusso di riserva coronarica consentono, invece, di analizzare due aspetti fondamentali quali la perfusione del microcircolo e la capacità di risposta incrementale di flusso di riserva dopo stimolo alla vasodilatazione, con una immediata ripercussione clinica nella valutazione di una riperfusione miocardica dopo infarto o nella identificazione del significato funzionale di una stenosi coronarica.

L’ecocardiografia tridimensionale, arricchitasi con nuovi softwares e con lo sviluppo di nuove macchine, ha potuto portare oggi i tempi di acquisizione e di elaborazione a pochi minuti. Il contenuto informativo è altissimo in quanto la tecnica offre la possibilità di avere immagini a diversa profondità e con diverse prospettive, mai utilizzate in precedenza. Si tratta di un nuovo strumento che potenzia le capacità diagnostiche e consente di definire precisi dettagli prechirurgici in molte patologie quali le cardiopatie congenite dell’adulto, il prolasso della mitrale da rottura di corde ed il difetto interatriale da chiudere con device ad ombrellino.

Questo libro ha l’obiettivo di offrire una panoramica completa e puntuale sulle nuove frontiere dell’ecocardiografia; ogni tecnologia è presentata nei suoi principi fisici, negli aspetti metodologici e nelle sue applicazioni cliniche. A queste ultime è dedicata particolare attenzione e sviluppo, nella convinzione che, oggi, la vera sfida delle nuove tecnologie sia nella dimostrazione che esse sono in grado di offrire informazioni cliniche superiori all’ecocardiografia tradizionale o ad altre metodiche di imaging.

Il lettore è introdotto, progressivamente, nella nuova tecnologia in modo da rendersi conto delle informazioni aggiuntive che questa può offrire e delle sue concrete possibilità di applicazione clinica. Il volume si presenta, quindi, come valido strumento pratico di aggiornamento per tutti gli operatori del settore. Per migliorare l’efficacia didattica, molti capitoli si chiudono con una tabella riassuntiva, ove il lettore potrà ritrovare sintetizzate in un quadro sinottico le caratteristiche della metodica e i campi di applicazione clinica.

A rendere più completo il volume sono gli interventi di Miguel Angel Garcia Fernandez, John Gorcsan III e George R. Sutherland, che hanno trattato le prospettive future delle diverse tecniche, ai quali va rivolto un sentito ringraziamento per aver arricchito il testo con il contributo della loro impareggiabile esperienza.

Infine, un ringraziamento a Daniela Costagliola, che ha coordinato egregiamente la segreteria del gruppo di lavoro, aiutandoci a rispettare i tempi e facilitando, così, i nostri compiti.

Gli Autori