Correlazione delle misure di impedenza intratoracica con il volume del plasma sanguigno nell'insufficienza cardiaca congestizia (Optivol)

L'insufficienza cardiaca congestizia (CHF) colpisce 5 milioni di persone negli Stati Uniti, con ulteriori 550.000 casi diagnosticati ogni anno. Nonostante i recenti importanti progressi nel trattamento, una diagnosi di CHF comporta ancora una significativa morbilità e mortalità annuale. L'onere economico risultante associato alla gestione di questa malattia è stato stimato a 40 miliardi di dollari all'anno, con il 60% - 75% derivante dalla gestione ospedaliera(1). Le visite al pronto soccorso, i frequenti incontri ambulatoriali e il monitoraggio emodinamico e la terapia intensiva associati alla gestione del ricovero contribuiscono in modo significativo a questo costo totale.

Gli attuali programmi ambulatoriali di gestione dell'insufficienza cardiaca si concentrano sui cambiamenti dello stile di vita, sulla farmacoterapia e sulla consapevolezza della malattia, enfatizzando l'autoidentificazione di segni e sintomi di sovraccarico di volume. Nonostante i migliori sforzi di tutti i soggetti coinvolti, frequenti visite non programmate alla clinica ambulatoriale o al pronto soccorso rimangono comuni, anche in quei pazienti che partecipano a programmi di gestione formali. L'identificazione accurata delle elevate pressioni di riempimento e del volume intravascolare prima del significativo peggioramento dei sintomi rimane un obiettivo sfuggente della gestione.

Sebbene l'elevata pressione venosa giugulare e la presenza di un terzo tono cardiaco abbiano un valore prognostico nei pazienti con insufficienza cardiaca(2), i risultati dell'esame fisico di elevate pressioni di riempimento non correlano in modo affidabile con l'emodinamica invasiva(3).

La misurazione invasiva delle pressioni di riempimento e della gittata cardiaca con un catetere arterioso polmonare è stata per decenni il gold standard per la valutazione emodinamica. Tuttavia, questo metodo comporta significativi rischi intrinseci di posizionamento e manutenzione e non è adatto per una valutazione frequente in ambito ambulatoriale. Lo sviluppo di un metodo che identifichi in modo accurato e affidabile l'ipervolemia e le pressioni di riempimento elevate prima dell'insorgenza dei sintomi può consentire un intervento precoce e avere un impatto significativo sulla qualità della vita, sulla morbilità e sulla mortalità nei pazienti con CHF.

L'analisi del volume del sangue è stata utilizzata per oltre 100 anni nella valutazione del volume plasmatico e della massa dei globuli rossi. Le tecniche precedenti si basavano sulla diluizione di vari coloranti e si basavano sul concetto che la concentrazione di una quantità nota di colorante fosse inversamente proporzionale al volume di sangue in cui veniva iniettata. Successivamente, utilizzando lo stesso concetto, sono stati sviluppati globuli rossi marcati con 51Cr e albume marcato con 125I per misurare rispettivamente i compartimenti dei globuli rossi e del plasma. Sebbene il metodo del doppio isotopo sia considerato il gold standard, è complicato e richiede almeno 6 ore per il completamento.

Un nuovo metodo altamente automatizzato che utilizza albume marcato con 131I e misurazioni seriali dell'ematocrito (BVA-100, Daxor Corp. New York, NY) ha dimostrato di correlare bene con il metodo a doppio isotopo che richiede solo 1 ora e mezza per il completamento (Dworkin et al, dati non pubblicati). Inoltre, questo metodo può confrontare automaticamente i volumi misurati di sangue, plasma e globuli rossi con le norme basate su sesso, peso e altezza del paziente alla maniera di Feldschuh e Enson(4).

Usando questo metodo, Androne et al(5) hanno scoperto che il 65% dei pazienti con CHF non edematoso presentava ipervolemia non riconosciuta. Più recentemente, l'anemia ha dimostrato di essere un marcatore prognostico sfavorevole nella CHF. In un rapporto separato, Androne et al(6) hanno rilevato che il 46% dei pazienti anemici con CHF presentava anemia diluitiva contro il 54% con vera anemia. Il successo della terapia mirata può dipendere dal determinare se l'anemia è diluitiva o dovuta alla ridotta massa di globuli rossi. Nonostante l'accuratezza di questo metodo, non è pratico per le misurazioni seriali necessarie per intervenire in modo proattivo in una popolazione CHF.

La cardiografia ad impedenza transtoracica (ICG) si basa sui cambiamenti dell'impedenza elettrica transtoracica quando le correnti alternate vengono applicate attraverso il torace. Le misure derivate includono la gittata sistolica, la gittata cardiaca e il contenuto di liquido toracico. Sebbene studi precedenti abbiano convalidato l'uso di questo metodo nella valutazione del volume intratoracico (7), ci sono stati risultati contrastanti per quanto riguarda la correlazione della gittata cardiaca (CO) derivata dall'ICG transtoracico e quella ottenuta da metodi più tradizionali come la termodiluizione , diluizione del colorante indicatore e metodo di Fick(8). Inoltre, la natura ingombrante dell'acquisizione seriale dei dati e la consapevolezza che i dati emodinamici derivati ​​possono essere influenzati dal posizionamento dell'elettrocatetere rendono questo metodo meno attraente in ambito ambulatoriale.

L'impedenza intratoracica è simile all'ICG transtoracico in quanto si basa sui cambiamenti di impedenza come indicatore surrogato dello stato del volume. La tecnica misura l'impedenza da un elettrocatetere del ventricolo destro a una cassa di stimolazione/defibrillatore. La tecnica non è soggetta alla variabilità dipendente dall'operatore dell'ICG ed è adatta a misurazioni seriali in ambito ambulatoriale.

Il sistema Optivol® sviluppato da Medtronic (Minneapolis, MN) utilizza un software proprietario (TFS) che raccoglie e calcola la media dei valori di impedenza durante un periodo di tempo specifico ogni giorno per produrre il valore di impedenza giornaliero. Il software TFS quindi deriva e memorizza l'impedenza media giornaliera, l'impedenza di riferimento e la differenza cumulativa dal valore dell'impedenza giornaliera. L'uso di soglie predeterminate per la differenza cumulativa rispetto al valore di impedenza giornaliero può fornire un avviso precoce dell'aumento del fluido toracico. Questi dati sono accessibili agli operatori sanitari tramite il download periodico nella clinica tramite interrogazione o tramite il sistema CareLink basato sul web di Medtronic.

Abraham et al(9) hanno dimostrato che le tendenze della TFS sono coerenti con lo stato clinico dei fluidi in un piccolo gruppo di pazienti. Inoltre, un recente studio di Yu et al(10) ha rilevato che l'impedenza intratoracica è inversamente correlata alla pressione di incuneamento dei capillari polmonari e inizia a diminuire giorni prima dell'insorgenza dei sintomi di CHF.

Sebbene i dati derivati ​​dal sistema Optivol® sembrino rispecchiare il contenuto di fluido intratoracico e siano utili per determinare le tendenze, permangono alcuni limiti. In primo luogo, sebbene i cambiamenti nell'impedenza intratoracica possano rispecchiare inversamente i cambiamenti nel contenuto di fluido toracico, il sistema non fornisce uno standard di riferimento assoluto per determinare l'euvolemia in un singolo paziente. In secondo luogo, non è chiaro se determinate condizioni concomitanti (anemia, BPCO) possano influenzare la relazione.