Introduzione: L’insufficienza cardiaca (HF) è una entità clinica complessa causata da una vasta gamma di processi fisiopatologici sottostanti, dalla cardiopatia ischemica alle cardiomiopatie, dalla cardiopatia ipertensiva alle cardiopatie da accumulo. L’HF, inoltre, ha negli ultimi decenni un trend numerico in aumento, rispetto alla popolazione generale. Affinché sia possibile una terapia mirata per l’insufficienza cardiaca, spesso è necessario conoscere il fenotipo sottostante, a tal fine la risonanza magnetica cardiaca (CMR) è uno strumento molto utile [1].

Pillole di Cardiorisonanza: Funzione cardiaca: Le sequenze Cine asse corto coprono l’intero cuore consentendo l’analisi quantitativa e riproducibile dei volumi cardiaci e della funzione sistolica ventricolare sinistra (LVEF), ventricolare destra (RVEF) e della funzione atriale, consentendo di valutare le eventuali variazione nel tempo. Molti sforzi sono stati fatti per migliorare e precisare lo studio funzionale del cuore e la correlazione con parametri emodinamici invasivi. Ad esempio se alle immagini di asse corto del cuore vengono applicate delle sequenze di “Tagging” è possibile misurare lo Strain longitudinale, circonferenziale o radiale. Ciò consente una maggiore sensibilità nel rilevamento di anomalie della contrattilità miocardica regionale, anche quando la LVEF è normale, così da intercettare pazienti (pz) a rischio di HF e iniziare una terapia appropriata.  Un limite di queste sequenze è il lungo tempo di acquisizione, per cui esse non vengono usate comunemente nella Routine. In tal contesto un interessante lavoro di Yangjie Li et al [2], che ha analizzato lo strain atriale sinistro (AS) in asse lungo (con tempo di acquisizione più rapido),  ha riscontrato che un alterato strain AS era un predittore indipendente di morte e di eventi clinici avversi nei pz con cardiomiopatia dilatativa idiopatica, verosimilmente anche in considerazione della sensibilità dell’AS nel rilevare aumenti della pressione di riempimento ventricolare sinistro (VS).

Negli ultimi anni, nell’ottica di sviluppare nuovi metodi di valutazione della funzione cardiaca e valvolare, si è iniziato a imporre il 4D-flow il quale visualizza il movimento del sangue, misurando così l’energia cinetica, la vorticosità e i componenti del flusso, a livello globale o regionale. Piccoli studi hanno riportato picchi di energia cinetica ridotti in diastole e sistole in pazienti con HF e un progressivo declino dell’energia cinetica del picco diastolico precoce. Uno Studio giapponese [3] ha riscontrato nel VS una alterazione del movimento vorticoso del sangue in diastole, nel senso di una maggiore apicalizzazione dello stesso, nei pz con ridotta LVEF rispetto al gruppo di controllo con normale LVEF. Molti studi sono in corso con questa metodica, di cui i maggiori limiti sono dettati dal lungo tempo di acquisizione e di elaborazione dei dati, ma che promette di visualizzare l’impatto delle malattie cardiache sulla sua funzione.

Caratterizzazione tissutale: L’uso del mezzo di contrasto paramagnetico Gadolinio permette, mediante l’acquisizione a varia distanza temporale dalla somministrazione (early-EGE- e late gadolinium enhancement-LGE), di marcare il tessuto miocardico patologico e visualizzare la sua distribuzione ed estensione miocardica. Infatti il tessuto fibrotico, infiltrato o edematoso manterrà il gadolinio più a lungo. Tale rilievo permette di diagnosticare differenti condizioni patologiche (per esempio distinguere tra infarto miocardico e miocardite) e differenti stadi della malattia.  La caratterizzazione tissutale della CMR si è inoltre andata arricchendo delle sequenze di Mapping T1 e T2, in grado di rilevare alterazione intracellulari e interstiziali del miocardio. Infatti il valore di T1 elevato, espressione di edema o di fibrosi del miocardio, è stato ampiamente correlato con eventi clinici avversi; uno Studio britannico di Raisi-Estabragh [4] ha riscontrato che un T1 miocardico più elevato era associato a una maggiore probabilità di malattia cardiovascolare, malattia cerebrale, insufficienza cardiaca, cardiomiopatie non ischemiche, fibrillazione atriale, ictus e diabete, con una associazione maggiore per lo sviluppo di insufficienza cardiaca. Anche un T2 elevato, espressione di edema miocardico, è stato correlato con una prognosi sfavorevole in numerose condizioni patologiche, dalla miocardite alle cardiomiopatie. Le mappe T1 pre e post-contrasto, inoltre, possono essere utilizzate per misurare il volume extracellulare (ECV); tale parametro sembrerebbe maggiormente correlato alle misurazioni istologiche del collagene extracellulare e alla prognosi, ma richiede tempi di scansione più lunghi e l’uso del mezzo di contrasto.

Una applicazione interessante della CMR è la Spettroscopia con il Fosforo (P), capace di dare informazioni sullo stato energetico cellulare, infatti esso misura la quantità di Creatinfosfato (PCr) e di Adenosina trifosfato (ATP) intracellulare. Infatti il rapporto PCr/ATP è usato come marcatore surrogato per misurare la riserva energetica delle cellule, e può variare nelle varie fasi di insufficienza cardiaca, dando origine a una ipotesi causale di “insufficienza energetica” [5].

Conclusione e Considerazioni: Questa Review [1] ha il merito di condensare le varie sequenze di Cardiorisonanza e la loro applicazione alle diverse patologie cardiache, correlandole alla storia naturale alla possibilità di sviluppare HF. Infatti le cardiomiopatie infiammatorie, ereditate e infiltrative sono sempre più diagnosticate e talune di esse beneficiano di un percorso di cura e trattamento specifico. Inoltre, anche per quanto riguarda la cardiopatia ischemica, alcuni parametri rilevabili con la CMR, come l’estensione del danno miocardico, l’eventuale presenza di ostruzione microvascolare, sono utili per riconoscere quei pazienti più a rischio di rimodellamento cardiaco sfavorevole e di sviluppo di HF. Se già l’applicazione delle sequenze routinarie della CMR (come le sequenze cine, l’LGE, il Mapping e lo studio dei flussi cardiaci) possono dare informazioni cliniche e prognostiche, le nuove tecniche, come lo Strain, il 4D-flow o la Spettroscopia possono avere uno spazio interessante di sviluppo, non solo nella comprensione fisiopatologica della malattia, ma anche come indicatori precoci di deterioramento emodinamico. Ulteriori Studi saranno comunque necessari per aprire loro uno spiraglio nella routine clinica, nonché progressi tecnici e/o l’applicazione dell’intelligenza artificiale potranno essere utili per snellire i tempi di acquisizione e di elaborazione, permettendo così un utilizzo più esteso di tali nuove sequenze.

Bibliografia:

1. Jiliu Pan, Sher May Ng, Stefan Neubauer, Oliver J Rider: Phenotyping heart failure by cardiac magnetic resonance imaging of cardiac macro- and microscopic structure: state of the art review. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2023 Sep 26;24(10):1302-1317.
2. Yangjie Li, Yuanwei Xu, Siqi Tang, Xincheng Jiang, Weihao Li, Jiajun Guo, Fuyao Yang, Ziqian Xu, Jiayu Sun, Yuchi Han, Yanjie Zhu, Yucheng Chen: Left Atrial Function Predicts Outcome in Dilated Cardiomyopathy: Fast Long-Axis Strain Analysis Derived from MRI. Radiology. 2022 Jan;302(1):72-81.
3. Suwa K, Saitoh T, Takehara Y, Sano M, Saotome M, Urushida T et al.: Intra-left ventricular flow dynamics in patients with preserved and impaired left ventricular function: Analysis with 3D cine phase contrast MRI (4D-Flow). J Magn Reson Imaging 2016;44(6): 1493–1503.
4. Raisi-Estabragh Z, McCracken C, Hann E, Condurache D-G, Harvey NC, Munroe PB et al.: Incident clinical and mortality associations of myocardial native T1 in the UK Biobank. JACC Cardiovasc Imaging 2023;16:450–60.
5. Neubauer S.: The failing heart—an engine out of fuel. N Engl J Med 2007;356:1140–51.