STUDIO DELLA FUNZIONALITÀ CARDIACA FETALE: NUOVA FRONTIERA IN MEDICINA FETALE
L’Irccs Materno Infantile “Burlo Garofolo”, con l’Unità di Medicina Fetale e Diagnosi Prenatale guidata dalla professoressa Tamara Stampalija, è la prima struttura pubblica in Italia ad adottare con i fondi della ricerca una rivoluzionaria piattaforma ecografica (Voluson Expert 22, GE) che implementa tutte le più innovative tecnologie nell’ambito della diagnosi a ultrasuoni applicate all’imaging materno-fetale a partire dall’imaging bidimensionale fino a sorprendenti immagini 3D/4D con elevato dettaglio anatomico.
Professoressa Stampalija quali sono i vantaggi della nuova piattaforma ecografica?
Oltre a facilitare l’operatore nella visualizzazione di strutture fetali anche molto piccole, questo ecografo è volto in particolar modo allo studio del cuore fetale. Tramite sistemi avanzati di rappresentazione grafica dei parametri di funzionalità cardiaca, esso è di spiccata utilità nella valutazione globale del cuore fetale in maniera complementare all’ecocardiografia standard, in particolare nei casi di patologia cardiaca complessa.
L’identificazione precoce delle alterazioni della funzionalità cardiaca è la frontiera più attuale della diagnosi prenatale. Dagli studi preliminari emerge che tale metodica consente di riconoscere feti a rischio aumentato di complicazioni post-natali nel caso di cardiopatie congenite, nonché di identificare feti a maggior rischio di complicanze cardiovascolari a lungo termine nel caso di complicanze della gravidanza quali restrizione di crescita fetale o diabete gestazionale. In tal senso si apre una finestra di possibili interventi preventivi a partire dai primissimi giorni di vita, nonché di migliorare gli esiti per il nascituro e la sua famiglia.
L’innovazione è rappresentata dalla possibilità di studiare la funzionalità del cuore fetale con la metodologia speckle-tracking. Tale approccio è stato sviluppato e utilizzato in centri di ricerca d’elite per determinare misura, forma e caratteristiche di contrattilità del cuore fetale. Come già sperimentato nelle ricerche preliminari, tali parametri forniscono informazioni aggiuntive rispetto allo studio della sola anatomia fetale, e sono importanti per l’ottimizzazione delle cure e il counseling.
Che cos’è speckle tracking?
L’ecocardiografia speckle tracking è un metodo avanzato, non invasivo, e di rapida, ma accurata acquisizione di immagine, basato sull’interazione dell’onda ultrasonora con i tessuti cardiaci fetali, che emette dei marker acustici chiamati “speckles” (macchioline). Questi ultimi si spostano durante l’intero ciclo cardiaco seguendo la dinamicità del miocardio nelle fasi di riempimento ed eiezione. Il processo di acquisizione dei parametri avviene in maniera offline su brevi clip in 2D. Tramite software dedicati (Feta Heart Quantification) e attraverso un processo semiautomatico è possibile analizzare quantitativamente la funzione globale e regionale del miocardio ventricolare ed atriale. Valutando lo spostamento degli speckle che formano l’immagine ecocardiografica bidimensionale durante un intero ciclo cardiaco, è possibile ottenere la misurazione di vari parametri di deformazione miocardica, consentendo così una valutazione oggettiva e quantitativa dell’allungamento, dell’accorciamento e della rotazione miocardica.
La tecnica è stata utile nell’identificare negli adulti aree di ischemia miocardica e modificazioni precoci di remodeling cardiaco e nei bambini affetti da cardiopatia congenite.
Ci sono alcuni report circa la sua utilità in feti affetti da cardiopatie congenite (quali la tetralogia di Fallot e la coartazione aortica) nonché nella restrizione di crescita fetale.
Esempio di analisi speckle tracking che dimostra la contrattilità del cuore. I bordi dell’endocardio sono tracciati a sinistra e la deformazione di entrambi i ventricoli è rappresentata a destra. Successivamente il software fornisce valutazioni oggettive dei parametri della funzionalità cardiaca.
Rappresentazione grafica della deformazione dei ventricoli
Quali studi sono stati condotti e quali risultati innovativi sono stati ottenuti nel nostro Istituto?
In una fase preliminare sono stati eseguiti due studi paralleli (sottomessi al congresso mondiale dell’International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology), volti rispettivamente a valutare la riproducibilità intra- e inter-osservatore dei parametri di funzionalità cardiaca, nonché lo sviluppo di range di riferimento su feti sani, e la valutazione dei parametri predittivi di esiti sfavorevole nei feti affetti da sproporzione di camere cardiache. Quest’ultima è infatti una patologia scarsamente commentata in letteratura i cui connotati risultano spesso soggettivi e di difficile interpretazione. I due lavori sono stati condotti mediante l’utilizzo di un software dedicato, presente all’interno dell’ecografo (FetalHQ). I risultati del primo studio hanno dimostrato la riproducibilità intra e inter-operatore di questi parametri soprattutto con ecografi di ultima generazione, nelle mani di operatori anche meno esperti, e la valutazione dell’andamento di ogni parametro in base all’epoca gestazionale. Pertanto, è stato possibile sviluppare dei range di riferimento per i parametri a maggiore riproducibilità inter e intra-operatore.
Nei feti affetti da sproporzione di camere ventricolari lo studio dei parametri di funzionalità cardiaca ha permesso una migliore identificazione dei feti che hanno necessitato in epoca post-natale di un intervento (farmacologico o chirurgico), rispetto alla sola valutazione anatomica, sottolineando dunque il valore aggiuntivo di questa metodica e le potenzialità cliniche, come per esempio la decisione o meno di un trasporto in utero presso i centri dotati di cardiochirurgia.
Quali sono le linee future di applicazione della metodica speckle tracking?
In considerazione degli ottimi risultati preliminari sul campo di applicazione della metodica speckle tracking con il software Fetal HQ, la prospettiva futura è quella di, prima di tutto, costruire dei nomogrammi di riferimento locali, suddivisi per epoca gestazionale, per ogni parametro emesso dal software. Dopo la creazione di questi valori di riferimento ci prefiggiamo di condurre studi di analisi di funzionalità cardiaca e di esiti neonatali in gravidanze complicate da diabete gestazionale e restrizione di crescita intrauterina, condizioni in cui è presente un remodeling cardiaco, nonché in gravidanze con feti affetti da cardiopatia congenita.