Impatto delle manovre respiratorie sull'apporto di ossigenazione del cuore valutato con la risonanza magnetica nei pazienti con malattia coronarica (CADOS-CMR)

Sfondo

I pazienti con ischemia miocardica acuta ricevono ossigeno come misura standard di cura per mantenere o migliorare l'apporto di ossigeno miocardico. Nel 1975 Neil et al. sono stati in grado di dimostrare che una maggiore concentrazione di ossigeno riduce il flusso sanguigno miocardico. Tuttavia, poiché la concentrazione di ossigeno nel sangue era significativamente aumentata, si presumeva/si supponeva che il maggiore apporto di ossigeno superasse la diminuzione della perfusione. La risonanza magnetica cardiovascolare (OS) sensibile all'ossigenazione (OS) è una tecnologia più recente che utilizza la deossiemoglobina paramagnetica nel sangue come contrasto endogeno. Un calo dell'ossigenazione dei tessuti (calo dell'ossiemoglobina) si traduce in un aumento della deossiemoglobina, che si traduce in un calo dell'IS nelle immagini OS. Viceversa un aumento dell'ossigenazione tissutale comporta un aumento dell'OS-SI. Pertanto, OS-CMR può valutare i cambiamenti di ossigenazione del tessuto miocardico in modo non invasivo, privo di contrasto e privo di radiazioni. Mentre altre modalità diagnostiche forniscono solo informazioni sull'ossigenazione miocardica con parametri surrogati che possono indicare ischemia, l'OS-CMR fornisce informazioni funzionali locali sull'apporto di ossigeno miocardico. Sono stati condotti studi utilizzando OS-CMR per il rilevamento della malattia coronarica. Più recentemente le manovre respiratorie che modificano i gas ematici sistemici sono state suggerite come stimolo vasoattivo per rilevare la malattia coronarica e misurare i cambiamenti nell'apporto di ossigeno del miocardio. Gunsch et al. sono stati in grado di dimostrare che l'ipercapnia e la combinazione di ipercapnia e ipossia portano ad un aumento dell'ossigenazione miocardica che può essere spiegato solo con un aumento del flusso sanguigno. Tuttavia, l'ipocapnia ha provocato una diminuzione dell'ossigenazione miocardica nei volontari sani. In un modello suino i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che l'aumento dell'apporto di ossigeno sistemico ha provocato una diminuzione del flusso sanguigno miocardico in soggetti sani e suini con stenosi coronarica acuta, ma una diminuzione dell'ossigenazione miocardica è stata osservata solo negli animali con una stenosi coronarica (Abstract Guensch et al: La somministrazione di ossigeno esogeno può peggiorare l'ischemia miocardica, ESC 2014, accettato). L'impatto dell'iperossia, dell'ipocapnia e dell'ipercapnia negli esseri umani con una malattia coronarica cronica è scarsamente studiato. Poiché la somministrazione di ossigeno fa parte delle linee guida terapeutiche nell'ischemia miocardica acuta e in determinate situazioni (ad es. anestesia) vengono mantenute concentrazioni più elevate di ossigeno per motivi di sicurezza, è importante indagare ulteriormente il ruolo delle concentrazioni più elevate di ossigeno nella malattia coronarica. Inoltre i ricercatori vogliono far luce sugli stati transitori di ipocapnia e ipercapnia indotti dalla respirazione volontaria. Poiché OS-CMR è uno strumento diagnostico sicuro (nessuna radiazione, nessun mezzo di contrasto, nessun vasodilatatore farmacologico richiesto) e può fornire informazioni sui cambiamenti di ossigenazione del cuore, è l'ideale per testare l'ipotesi. Pertanto, i ricercatori desiderano invitare i pazienti con una stenosi coronarica nota (confermata da precedente angiografia coronarica) in programma per un intervento coronarico percutaneo (PCI in scena) o un intervento chirurgico di bypass coronarico a partecipare a questo studio prima dell'intervento e confrontare i risultati della risonanza magnetica con quelli sani volontari. Tutti i partecipanti eseguiranno l'iperventilazione con un'apnea consecutiva e inaleranno ossigeno per 3-5 minuti mentre la manovra respiratoria viene ripetuta. Per i pazienti i risultati saranno quindi confrontati con i risultati dell'angiografia coronarica (QCA, riduzione del diametro del lume del vaso).

Obbiettivo

Con questo studio i ricercatori vogliono indagare se la somministrazione di ossigeno, così come l'effettuazione di manovre respiratorie (iperventilazione, trattenimento del respiro) abbiano un effetto negativo o positivo sull'ossigenazione del miocardio sotteso alle arterie affette da malattia coronarica, rispetto a soggetti sani.

Metodi

I pazienti CAD con una patologia coronarica nota che sono programmati per un PCI o un intervento chirurgico di bypass coronarico verranno reclutati per l'esame CMR prima dell'intervento coronarico. A e.v. la linea verrà posizionata per motivi di sicurezza. Durante brevi trattenute del respiro verranno acquisite immagini basali sensibili all'ossigenazione e immagini della funzione cardiaca. Ai soggetti verrà quindi chiesto di iperventilare per un minuto con 20-30 respiri/min. Immediatamente dopo verrà eseguita una massima trattenuta del respiro a fine espirazione finché il soggetto può sopportare comodamente. Durante l'intera ossigenazione in apnea verranno registrate immagini sensibili. Ogni volta che il soggetto sente il bisogno di respirare, può farlo immediatamente e segnalare al tecnico con un campanello di chiamata. Dopo il recupero, il soggetto respirerà ossigeno 12-15 L/min attraverso una maschera per 3-5 minuti, dopodiché verranno ripetute immagini sensibili all'ossigenazione e immagini funzionali. L'iperventilazione-apnea sarà ripetuta con ossigeno. I volontari sani saranno sottoposti allo stesso protocollo.