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il cateterismo cardiaco: la pressione di incuneamento arteriolare polmonare (wedge) e la pressione telediastolica ventricolare sinistra

il cateterismo cardiaco: la pressione di incuneamento arteriolare polmonare (wedge) e la pressione telediastolica ventricolare sinistra

A cura di
Sergio Caravita, Andrea Garascia, Egidio Imbalzano, Leonardo Misuraca, Elisabetta De Tommasi, Iolanda Enea, Maria Teresa Manes, Claudio Picariello, Marco Vatrano

INTRODUZIONE

Le pressioni di riempimento delle camere di sinistra del cuore, ed in particolare la pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure, PAWP) e la pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end diastolic pressure, LVEDP), sono estremamente importanti nell’inquadramento emodinamico del paziente con ipertensione polmonare sottoposto a cateterismo cardiaco.
Da un lato assumono una rilevanza particolare nel differenziare l’ipertensione polmonare post-capillare dall’ipertensione polmonare pre-capillare. Dall’altro, nel contesto dell’insufficienza cardiaca, hanno una valenza clinica permettendo in casi selezionati un inquadramento emodinamico della patologia.
Anche se talvolta queste due pressioni sono utilizzate in maniera tra di loro intercambiabile, in realtà hanno un significato fisiologico diverso e possono presentare differenze non irrilevanti tra di loro.
In questa breve trattazione si cercherà di riassumerne similitudini e differenze, richiamando aspetti fisiopatologici che abbiano potenziali ricadute nella pratica clinica.

LA PRESSIONE TELEDIASTOLICA VENTRICOLARE SINISTRA (LVEDP)
È la pressione ventricolare sinistra a fine diastole (figura 1).

Fig. 1

Figura 1. Pressione telediastolica ventricolare sinistra. Sulla curva di pressione ventricolare sinistra, la pressione telediastolica è il punto che precede l’ascesa rapida della pressione in sistole. La scala di pressione è volutamente ottimizzata per poterla identificare al meglio, “tagliando” gli alti valori sistolici. LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end diastolic pressure).

La LVEDP rappresenta pertanto la pressione “operativa” del ventricolo sinistro (figura 2) e come tale può essere considerata un indice di distensibilità di camera, semplificando per ragioni cliniche il concetto di curva pressione-volume del ventricolo sinistro ad un singolo punto.

Fig. 2

Figura 2. Relazione pressione-volume del ventricolo sinistro in diastole. In blu, un soggetto normale; in rosso, un soggetto con insufficienza cardiaca a normale frazione di eiezione; in viola, un soggetto con costrizione pericardica. Come si evince dalla figura, il soggetto con insufficienza cardiaca presenta una curva pressione-volume in diastole più ripida, spostata verso sinistra, per via della minore compliance di camera. La ridotta compliance del ventricolo sinistro rende quindi ragione di alti valori di pressione a fine diastole. Viceversa, il soggetto con costrizione pericardica presenta una relazione traslata verso l’alto ma con normale rigidità di camera. HFpEF=insufficienza cardiaca a normale frazione di eiezione (heart failure with preserved ejection fraction); LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end diastolic pressure).

Tanto più la pressione telediastolica ventricolare sinistra è aumentata, tanto più la camera ventricolare sinistra sarà funzionalmente “rigida”. La LVEDP è pertanto un parametro emodinamico a disposizione del clinico utile per valutare la funzione diastolica del ventricolo sinistro. Una LVEDP viene definita alterata per valori ≥16 mmHg.

ATTENZIONE:

- Una LVEDP aumentata è un segno piuttosto specifico di disfunzione diastolica del ventricolo sinistro, quando si sia escluso il suo aumento sia imputabile ad una costrizione estrinseca
- Una LVEDP normale non esclude necessariamente una disfunzione diastolica in un paziente ipovolemico e/o in bassa gittata
- Anche la LVEDP, come tutte le pressioni intratoraciche, risente delle escursioni respiratorie (figura 3), ed andrebbe pertanto valutata a fine espirazione (quando la pressione intratoracica è prossima a quella atmosferica) senza apnea ed evitando che il paziente esegua una manovra di Valsalva. Alternativamente, specie in presenza di patologia respiratoria o obesità, è raccomandabile mediare i valori su più battiti e su più cicli respiratori
- Mai fidarsi ciecamente dei valori numerici che compaiono sul poligrafo: la LVEDP è la pressione di fine diastole e come tale va selezionata come il punto che precede lo spike dell’onda sistolica ventricolare sinistra
- Attenzione allo zero: per convenzione, i trasduttori di pressione andrebbero azzerati a livello medio-toracico, ovvero all’altezza dell’atrio sinistro, data la rilevanza della pressione atriale sinistra nella distinzione tra ipertensione polmonare pre- e post-capillare


Fig. 3

Figura 3. Variazioni respiratorie delle pressioni intratoraciche, inclusa la pressione telediastolica ventricolare sinistra (evidenziata in rosso). LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end-diastolic pressure); PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure); RAP=pressione atriale destra (right atrial pressure).

LA PRESSIONE DI INCUNEAMENTO ARTERIOLARE POLMONARE (WEDGE)

Gonfiando il pallone posto in punta al catetere di Swan-Ganz posto in arteria polmonare così da occluderla, si ottiene la curva di pressione di incuneamento arteriolare polmonare, altrimenti denominata “wedge” (figura 4).

Fig. 4

Figura 4. Rappresentazione schematica dell’occlusione polmonare tramite catetere di Swan-Ganz. Nel riquadro in alto il pallone posto in punta al catetere è sgonfio, ed il foro distale permette di misurare la pressione in arteria polmonare. Nel riquadro in basso il pallone posto in punta al catetere è gonfio, ed il foro distale permette di misurare la pressione “a valle” dell’arteria polmonare, che approssima la pressione atriale sinistra. AP=arteria polmonare; AS=atrio sinistro; CP=capillari polmonari; PAP=pressione arteriosa polmonare; PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure); VP=vena polmonare; VS=ventricolo sinistro.

L’occlusione permette di misurare la pressione a valle dell’arteria polmonare, approssimando quindi la pressione atriale sinistra. Questa misura permette di avere una informazione sulla pressione di riempimento dell’atrio sinistro ovviando alla necessità di eseguire un cateterismo cardiaco sinistro.
Il valore di wedge assume un valore estremamente importante nella distinzione tra ipertensione polmonare pre-capillare e post-capillare, con un valore cut-off di 15 mmHg. È stata tuttavia definita anche una “zona grigia” della wedge tra 12 e 15 mmHg, che va contestualizzata nel quadro clinico globale, in relazione alla probabilità pre-test di trovarsi di fronte ad una forma di ipertensione polmonare pre- o post-capillare e/o di fronte ad un paziente con insufficienza cardiaca da patologia del cuore sinistro.
Tuttavia, la wedge è qualcosa più di un semplice numero: è una curva di pressione, composta da diverse onde sistoliche e diastoliche (figura 5). Inoltre, la wedge (forse anche più della LVEDP) non è un parametro costante ma dinamico, facilmente influenzata dal postcarico e dallo stato volemico.

Fig. 5

Figura 5. Rappresentazione schematica della pressione di incuneamento arteriolare polmonare. Si possono notare sul tracciato di pressione, l’onda A (diastolica), che segue l’onda P dell’elettrocardiogramma, e l’onda V, durante la sistole ventricolare. Sono segnate anche la deflessione x (rilasciamento atriale) e la deflessione y (apertura della mitrale e riempimento rapido ventricolare). ECG=elettrocardiogramma; PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure).

In presenza di bassi valori di wedge (es. soggetti normali o pazienti con ipertensione polmonare pre-capillare) ed utilizzando i comuni cateteri “fluid-filled” può risultare talora impossibile evidenziare le onde A e V sul tracciato di pressione di incuneamento.
Viceversa, specie in presenza di valori di wedge nel range normale-alto, è normale poter evidenziare le onde A e V del tracciato di incuneamento (figura 6).

Fig. 6

Figura 6. Tracciato di incuneamento arteriolare polmonare (in rosso), con evidenziate onde A e onde V. È presente sul tracciato anche la pressione atriale destra (in verde). Sono inoltre evidenziate le escursioni respiratorie delle pressioni intratoraciche. PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure); RAP=pressione atriale destra (right atrial pressure).

L’onda A è un’onda diastolica, che segue l’onda P sull’elettrocardiogramma e che rappresenta l’incremento della pressione dell’atrio sinistro durante la sua sistole. È un indice indiretto di compliance ventricolare sinistra. Tanto più è alta l’onda A, tanto più l’atrio si contrae “vigorosamente” per “spingere” il sangue verso un ventricolo sinistro rigido. Si ritiene che la media dell’onda A (area sotto la curva) ovvero il suo valore medio sia il valore della curva di wedge che meglio approssima la LVEDP, pur con una certa imprecisione. In quanto fenomeno diastolico, la media dell’onda A del tracciato di wedge dovrebbe essere utilizzata per il calcolo del gradiente diastolico polmonare (pressione polmonare diastolica – wedge). In pazienti in fibrillazione atriale, è consigliabile misurare la wedge “telediastolica” 130-160 msec dopo l’inizio del QRS e prima dell’onda V.
L’onda V è un’onda sistolica, determinata dall’aumento di pressione in atrio sinistro dovuta al riempimento atriale “contro” una valvola mitrale chiusa. Quando è prominente, riflette nella maggior parte dei casi la presenza di una insufficienza mitralica: in presenza di una mitrale incontinente, l’atrio sinistro è “investito” dall’alta pressione generata dal ventricolo sinistro in sistole (figura 7).
Alternativamente, in assenza di insufficienza mitralica, la presenza di un’onda V prominente è un segno di rigidità dell’atrio sinistro. Un atrio sinistro rigido, sia per ridotta compliance intrinseca (fibrosi), sia per sovradistensione (disfunzione diastolica ventricolare sinistra “scompensata”), necessita di un’alta pressione (da cui l’onda V) per essere efficacemente riempito durante la sistole ventricolare. È chiaro come la presenza di alte onde V debba essere notata in quanto molto suggestiva di malattia del cuore sinistro indipendentemente dal valore medio di wedge. È pertanto importante riportare il valore dell’onda V, specie laddove prominente, per sottolineare il contributo di una insufficienza mitralica e/o di una rigidità atriale sinistra all’ipertensione polmonare.

Fig. 7

Figura 7. Paziente con alta onda V in posizione di incuneamento arteriolare polmonare, secondaria a insufficienza mitralica. Si noti come la pressione telediastolica ventricolare sinistra (in rosso) sia costantemente inferiore alla wedge (in blu), a riflettere la presenza di una ipertensione atriale sinistra con pressione telediastolica ventricolare sinistra in questo caso nei limiti di norma. LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end diastolic pressure); PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure).

Data la complessità della curva di wedge, possono essere presi in considerazione da un punto di vista clinico più valori che riflettono ognuno diversi aspetti relati al circolo polmonare o alle camere di sinistra (il valore della media dell’onda A, il picco dell’onda V, Il valore di wedge “medio”), come illustrato in figura 8.

Fig. 8

Figura 8. La pressione di incuneamento arteriolare polmonare nelle sue componenti e loro significato clinico e fisiopatologico. LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end-diastolic pressure).

È chiaro che la media automatizzata della wedge rifletterà la “somma” delle componenti diastolica e sistolica della pressione atriale sinistra sulla circolazione polmonare.
Ciò rende ragione del fatto che il valore della media automatizzata della wedge può risultare diverso dalla telediastolica ventricolare sinistra (figura 9). La media automatizzata della wedge sarà sicuramente più alta della telediastolica ventricolare sinistra in presenza di alte onde V, siano esse secondarie a insufficienza mitralica o a ridotta compliance atriale sinistra. Infine, per quanto detto sopra, la media automatizzata della wedge, piuttosto che la LVEDP, riflettendo il carico sisto-diastolico proveniente dal cuore sinistro (non solo disfunzione diastolica, ma anche insufficienza mitralica e rigidità atriale) e che si ripercuote sul circolo polmonare, sembra essere maggiormente associata alla mortalità nell’insufficienza cardiaca.

Fig. 9

Figura 9. Differenza tra pressione di incuneamento arteriolare polmonare e pressione telediastolica ventricolare sinistra. Nel pannello a sinistra, coincidenza tra pressione di incuneamento arteriolare polmonare (intesa come media dell’onda A o come media automatizzata) e pressione telediastolica ventricolare sinistra. Nel pannello a destra, la media automatizzata della pressione di incuneamento arteriolare polmonare supera la pressione telediastolica ventricolare sinistra a causa della presenza di un’alta onda V in posizione di incuneamento. Vi è tuttavia una buona corrispondenza tra la media dell’onda A e la pressione telediastolica ventricolare sinistra. LVEDP=pressione telediastolica ventricolare sinistra (left ventricular end-diastolic pressure); PAWP=pressione di incuneamento arteriolare polmonare (pulmonary artery wedge pressure).

ATTENZIONE:

- La curva della pressione di wedge risente particolarmente delle escursioni respiratorie (figura 10). Come sottolineato sopra per la LVEDP, è indicato misurare la wedge a fine espirazione (non in apnea ed avendo cura di evitare che il paziente esegua inavvertitamente una manovra di Valsalva) o, alternativamente, come media di più cicli respiratori, specie in presenza di patologia respiratoria con air trapping o obesità grave
- La wedge media non corrisponde (non può corrispondere) alla LVEDP. Ha un significato completamente diverso, rappresentando la somma delle componenti di pressione sistolica e diastolica atriale sinistra. Inoltre, tra il ventricolo sinistro e la posizione di incuneamento arteriolare polmonare si frappongono più elementi funzionali: la valvola mitrale, l’atrio sinistro, le vene e venule polmonari, i capillari polmonari e le arteriole polmonari (figura 4)
- Il valore di wedge va contestualizzato nel quadro clinico. Un valore “imprevisto” o “inatteso” (ad es. un valore basso nel sospetto pre-test di ipertensione polmonare post capillare o un valore alto nel sospetto pre-test di ipertensione polmonare pre capillare) deve richiedere una spiegazione attenta, che può necessitare anche di conferma tramite misura diretta della LVEDP durante cateterismo cardiaco sinistro o uno “stress test” in sala di emodinamica (carico volemico acuto o test da sforzo). È sempre importante considerare lo stato volemico (e la diuretizzazione del paziente) del paziente nel momento in cui si esegua una misura della wedge

Fig. 10

Figura 10. Ampie variazioni respiratorie delle pressioni intratoraciche, in particolare della pressione di incuneamento arteriolare polmonare (in rosso) e della pressione atriale destra (verde), in un paziente obeso. Nel riquadro a sinistra il paziente respira spontaneamente. Nel riquadro a destra, sta eseguendo una espirazione lenta e prolungata.

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