ASCOLTA I NOSTRI PODCAST SU SPOTIFY
I ricercatori della Columbia hanno sviluppato un nuovo modo di visualizzare l’attività elettromeccanica del cuore, offrendo nuove intuizioni sulla malattia della valvola mitrale e sul rischio di aritmie.
Ogni anno, circa il 2-5% della popolazione è colpita da Prolasso Valvolare Mitrale (MVP) e Rigurgito Mitrale (RM).
Queste condizioni possono influenzare il ritmo cardiaco e sono state collegate a morti cardiache improvvise, in particolare nelle fasi avanzate della malattia, attraverso lo sviluppo di attività elettrica anomala.
È stato riscontrato che la MVP piega la valvola all’indietro mentre il cuore si contrae, mentre la risonanza magnetica influisce sulla capacità della valvola di chiudersi completamente, causando la perdita di sangue all’indietro.
Anni dopo lo sviluppo dell’Imaging Elettromeccanico a Onde (EWI), Elisa Konofagou, professoressa Robert e Margaret Hariri di Ingegneria Biomedica presso la Columbia Engineering, ha sviluppato tecniche per catturare l’attività elettrica e il movimento meccanico all’interno del cuore basandosi su immagini ecografiche cardiache chiamate ecocardiogrammi.
In un nuovo studio pubblicato oggi sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS), Konofagou e il suo team, in collaborazione con Columbia NYP Pediatric Cardiology e l’Institute of Cardiovascular Sciences dell’University College London, Regno Unito, hanno scoperto che i pazienti con MVP presentavano un’attivazione elettromeccanica significativa del ventricolo sinistro, in particolare vicino ai muscoli papillari, che garantiscono una corretta chiusura della valvola mentre il cuore pompa il sangue.
Anche i soggetti con MVP e RM lievi hanno notato un’attivazione elettromeccanica cardiaca completa e un tempo di recupero più lunghi rispetto ai soggetti sani.
Tuttavia, i pazienti con RM hanno avuto tempi di recupero più lunghi rispetto a quelli con MVP. Il team ha reclutato con successo pazienti con malattia aritmogenica della valvola mitral, nei quali la progressione della malattia aveva già causato aritmie ventricolari.
“Il nostro lavoro ha fornito un nuovo modo per approfondire il ruolo importante che il corretto funzionamento della valvola mitrale determina come le malattie della valvola influenzano la funzione cardiaca complessiva e l’attivazione,” ha detto Konofagou.
“Utilizzando l’EWI sia per rilevare che visualizzare questi cambiamenti che altrimenti sarebbero invisibili dalle modalità cliniche attuali, speriamo di confermare che potrebbe essere utilizzato per la diagnosi precoce e la valutazione del rischio, trasformando il modo in cui valutiamo e miglioriamo la cura di chi soffre di malattia della valvola mitrale, ma anche di aritmie in generale.”
Il team si è proposto di determinare se l’EWI fosse in grado di identificare i cambiamenti nell’attivazione elettromeccanica cardiaca e nel recupero nella popolazione pediatrica, dove la malattia della valvola mitrale potesse essere isolata come comorbidità autonoma.
Lo studio clinico ha osservato 21 soggetti pediatrici con cuori sani, affetti da MVP o RM. Sono stati inoltre studiati due pazienti adulti con MVP aritmogenico nella speranza di determinare se l’EWI potesse identificare la fonte dei battiti cardiaci anomali sporadici, insieme alla caratterizzazione della funzione elettromeccanica nel ritmo normale.
Utilizzando un singolo esame ecocardiografico, il team di Konofagou è riuscito a identificare e co-localizzare la fonte dell’aritmia spontanea con regioni di funzione elettromeccanica localmente ritardata in modo non invasivo.
Questi risultati sono stati ulteriormente confermati da studi preclinici.
Questa validazione ha confermato che la tecnica ecografica può fornire ai medici informazioni più critiche rispetto all’ecocardiogramma standard, fornendo capacità diagnostiche considerando il cuore come un sistema completo – elettrico, meccanico e valvulare.
Attualmente, gli ecocardiogrammi clinici sono limitati a concentrarsi sulla struttura e sulla funzione meccanica del cuore, come il movimento della valvola mitrale e l’efficacia con cui il cuore pompa il volume sanguigno necessario ad ogni battito.
L’EWI sfrutta queste capacità per mappare come l’attivazione elettrica, e quindi l’attività elettromeccanica, si muove perpetuamente attraverso il cuore.
Questo strato aggiuntivo permette ai professionisti di identificare anomalie sottili che non sono facilmente evidenti tramite l’imaging convenzionale, sia tramite ecografia, risonanza magnetica, TAC o PET.
Questi risultati indicano che la malattia potrebbe essere più di un semplice problema valvolare e che i movimenti minimi a framerate molto elevati contengono la chiave per rivelare queste importanti proprietà cardiache.
La nuova domanda diventa: “Questi problemi possono influenzare il tempismo e la coordinazione del muscolo cardiaco circostante? E se sì, come dovremmo cambiare il modo in cui interveniamo attualmente?”
Guardando al futuro, il team amplierà questi test a una popolazione più ampia ma integrerà anche la tecnologia negli ecografi clinici per l’uso quotidiano al punto di cura.
Columbia Engineering
