Le tecniche d'indagine in materia cardiologica subiscono una continua evoluzione: attualmente, le tecniche invasive vengono utilizzate sempre meno rispetto al passato per formulare una diagnosi, pur restando necessarie per valutare l'opportunità di procedere ad un intervento cardiochirurgico o di angioplastica coronarica. Dal canto loro, le tecniche non invasive sono andate affinandosi e differenziandosi sempre di più.

1. Non invasive

1.1 La radiografia toracica

Viene in genere effettuata in posizione postero-anteriore e laterale. Nella prospettiva postero-anteriore, il diametro massimo trasversale del cuore non oltrepassa in genere il 50% del torace. La radiografia consente di individuare anomalie del profilo cardiaco (in caso di ingrossamento del ventricolo sinistro da ipertensione, cardiopatia ischemica, valvulopatia aortica e rigurgito mitrale; ingrossamento del ventricolo destro da ipertensione o stenosi polmonare; ingrossamento dell'atrio sinistro o destro; ingrossamento dell'aorta ascendente; versamento pericardico; calcificazione, talora da confermarsi con esami specifici) o della circolazione polmonare (l'ipertensione venosa polmonare, conseguenza dell'insufficienza ventricolare sinistra e della stenosi mitralica, è rivelata dalla dilatazione delle vene polmonari e dalla presenza di edema interstiziale o alveolare; l'ipertensione arteriosa polmonare mostra una dilatazione delle principali arterie polmonari più o meno contrastante con il restringimento delle arterie più periferiche a seconda della gravità dell'ipertensione).

1.2 L'elettrocardiogramma (E.C.G.)

E' forse la tecnica tradizionale più nota per registrare l'attività elettrica del cuore tramite gli elettrodi collocati su estremità delle braccia e delle gambe e torace del paziente, e può fornire, oltre alle informazioni sulla propagazione dello stimolo elettrico e sulle eventuali aritmie, dati aggiuntivi su determinate cardiopatie (quali l'ipertrofia o l'ischemia miocardica). Dalla sua nascita nel 1901, l'elettrocardiografo ha subito numerose migliorie. L'elettrocardiogramma può altresì essere effettuato mentre il paziente esegue uno sforzo ("test ergometrico"). Esiste anche l'ECG ad alta risoluzione, che ricorre all'ausilio di computer per amplificare il segnale registrando così anche correnti indicative di aritmie maligne, quali i cosiddetti potenziali ventricolari tardivi.

1.3 L'ECG dinamico (Holter)

Trattasi di un elettrocardiogramma che registra il tracciato cardiaco su di una cassetta audio per un arco di tempo più lungo, 24 ore o più, in modo da seguire l'attività quotidiana del paziente, col supporto di un diario, su un lasso temporale sufficiente per individuare fenomeni quali sospette aritmie parossistiche o altre irregolarità del battito che possono essere occasionali, spontanee, indotte da stati quali il sonno, l'emotività o lo stress. Esistono dispositivi continui o intermittenti.

1.4 L'ecocardiografia

Come ogni ecografia, utilizza gli ultrasuoni per visualizzare le strutture del cuore ed esaminarne nel dettaglio morfologia e funzionalità. La qualità dell'immagine ottenuta sul monitor dipende dalla facilità di penetrazione degli ultrasuoni all'interno del torace. Gli ecografi moderni ricorrono a quattro diverse modalità: le prime due forniscono informazioni su dimensioni delle camere cardiache, spessore delle pareti, contrattilità miocardica, anomalie dei vasi venosi ed arteriosi e struttura delle valvole; le ultime due su direzione e velocità del flusso sanguigno attraverso il cuore.

a) Modalità M: un cristallo trasmettitore-ricevitore genera impulsi di breve durata ad elevata frequenza, e la misurazione del tempo necessario perché il segnale venga riflesso consente di calcolare la distanza dai vari confini con tessuti aventi diverse densità acustiche attraversati dall'ultrasuono;

b) Ecografia bidimensionale: i raggi vengono emessi in diverse angolazioni per fornire un'immagine planare del cuore in tempo reale. L'uso congiunto di queste tecniche fornisce utili informazioni per diagnosticare stenosi mitralica o aortica, dilatazione del ventricolo sinistro o destro, ipertrofia ventricolare sinistra, endocardite infettiva, mixoma atriale, cardiopatie congenite, versamento pericardico e tamponamento cardiaco.

c) Ecodoppler: il cambiamento di frequenza negli ultrasuoni di ritorno fornisce informazioni su velocità e direzione del flusso sanguigno nel cuore. Il doppler può essere pulsato o a onda continua: quest'ultima variante consente la registrazione di velocità elevate ed è particolarmente utile per individuare le stenosi valvolari.

d) Ecodoppler a colori: sovrappone molteplici segnali doppler ad un'immagine bidimensionale, evidenziando il flusso sanguigno con una codifica a colori: il sangue che fluisce verso il trasduttore è riportato in rosso, e quello che se ne allontana in blu; le alte velocità appaiono come "piume" bianche o verdi. Consente di meglio individuare rigurgiti mitralici o aortici, difetti del setto interventricolare o altre anomalie congenite, difetti delle protesi valvolari.

L'ecografia "Ecostress" può anche essere effettuata sotto sforzo (con test ergometrico o somministrazione di farmaci) per meglio valutare la funzionalità delle arterie coronariche.

1.5 La prova da sforzo

Consiste nel far muovere il paziente su una bicicletta o una pedana di cui si varia velocità e pendenza, per simulare situazioni di sforzo. E' in genere utilizzata per diagnosticare l'angina pectoris ma anche per definire la stratificazione del rischio in seguito all'infarto del miocardio o il meccanismo di scatenamento delle aritmie.

1.6 La tomografia computerizzata

E' una tecnica che fornisce immagini transezionali del torace, ivi compresi cuore e grandi vasi. Ha un'elevata risoluzione spaziale, è tridimensionale e fornisce dati anatomici e funzionali clinicamente rilevanti, in particolare sulle malattie aortiche.

Vi sono diverse forme di tomografia: convenzionale (CT), elicoidale, assiale (CAT) - utilizzata anche per esaminare il funzionamento dei vasi cerebrali - e a raggio di elettroni o ultraveloce (EBCT), particolarmente utile per valutare le lesioni intracardiache e congenite e l'adeguatezza dei bypass coronarici nonché quantificare la massa ventricolare, i volumi delle camere cardiache e la funzione diastolica e sistolica (come la portata cardiaca e la frazione di eiezione). La tomografia EBCT si utilizza anche per misurare i depositi di calcio nelle coronarie, dato da cui si evince la probabile incidenza di eventi cardiaci o la necessità di ricorrere ai bypass o all'angioplastica coronarica.

1.7 La MRI

E' una nuova tecnica del tutto non invasiva, che non richiede l'utilizzo di mezzi di contrasto e fornisce un'immagine tridimensionale e ad elevata risoluzione del cuore e dei grandi vasi. Le immagini prodotte sul computer da potenti magneti permettono di valutare malattie dell'aorta, malattie del pericardio, lesioni congenite, malattie del miocardio, masse cardiache quali tumori intracardiaci, danni da ischemia, morfologia delle camere cardiache, funzione ventricolare globale o regionale, rigurgiti valvolari. Altre applicazioni potenziali riguardano la valutazione di anatomia e flusso delle arterie coronariche, del flusso di sangue nel miocardio, della funzionalità e del metabolismo miocardico.

2. Invasive

2.1 L'ecocardiografia trans-esofagea

Consente di ottenere immagini del cuore migliori del convenzionale approccio trans-toracico. E' particolarmente utile quando l'ecografia tradizionale si rivela insoddisfacente, qualora si sospettino masse atriali, difetti settali o dissezione aortica, per esaminare la valvola mitrale, per individuare le complicanze dell'endocardite infettiva, per il monitoraggio intraoperatorio della chirurgia cardiaca, per escludere con certezza la presenza di trombi endocavitari in vista di una procedura di cardioversione.

2.2 I cateterismi cardiaci

Prevedono l'inserimento di un catetere tramite un'arteria o una vena in un braccio o una gamba sino a raggiungere il cuore e le arterie coronariche.

Il cateterismo destro (il catetere risale dalla vena femorale o basilica verso l'atrio destro, attraverso la valvola tricuspide verso il ventricolo destro e di qui all'arteria polmonare e all'arteria più distale) consente, misurando la pressione di incuneamento (ovvero pressione capillare polmonare), una misurazione indiretta della pressione nell'atrio sinistro. Il catetere consente di registrare le pressioni nelle varie camere, di ottenere campioni di sangue da ogni vaso e camera e di dimostrare la presenza di stenosi valvolare.

Il cateterismo sinistro (il catetere risale dall'arteria femorale o brachiale sino alla valvola aortica, e di qui al ventricolo sinistro) consente di misurare il gradiente di pressione in caso di sospetta stenosi mitralica o aortica e di effettuare angiografie.

2.3 L'angiografia coronarica

Trattasi del test invasivo maggiormente diffuso nei Paesi occidentali: viene utilizzato per accertare l'esistenza o meno, in un paziente, di una patologia coronarica significativa e determinare l'opportunità di un trattamento invasivo quale l'angioplastica PTCA o il bypass coronarico. Sotto anestesia locale vengono introdotti piccoli cateteri, specie del tipo Judkins, per esaminare le coronarie sinistre e destre grazie ad un mezzo di contrasto: le varie immagini delle coronarie, ottenute da diverse angolazioni, permettono fra l'altro di valutare le recidive a seguito di un intervento di bypass coronarico.

Vi è anche una forma modificata di angiografia nota come angiografia digitale cardiaca (DCA) o angiografia digitale per sottrazione (DSA), che trasmette al computer immagini dei principali vasi cardiaci o cerebrali dopo che un mezzo di contrasto viene iniettato ed un dispositivo a raggi X scatta rapidamente una serie di immagini.

Tutte le procedure di questo tipo presentano qualche rischio, anche se in misura minima: complicanze locali a livello di arteria femorale, quali ematomi o dissezione arteriosa, sono piuttosto diffuse ma non gravi.

2.4 La ventricolografia e l'aortografia

La rapida iniezione di un mezzo di contrasto evidenzia l'anatomia delle camere cardiache e permette di individuare eventuali rigurgiti valvolari. L'esame del ventricolo sinistro permette di valutarne la funzionalità ed eventuali rigurgiti mitralici, mentre l'esame dell'aorta ascendente mostra la presenza o meno di rigurgito aortico.

2.5 Test con radionuclidi

Prevedono l'iniezione di isotopi, in genere Tallio 201 o Tecnezio, attraverso una vena periferica per esaminare le radiazioni emesse grazie ad una camera gamma sita sopra il torace e studiare in tal modo il miocardio o il ventricolo. Nel primo caso, l'esame della perfusione consente di individuare situazioni di ischemia e, di conseguenza, l'opportunità di un intervento di rivascolarizzazione: all'area ischemica corrisponde infatti un deficit di perfusione reversibile, contrariamente a quella dell'infarto miocardico. Nel secondo, si valutano molti aspetti della funzione ventricolare sinistra, in particolare la frazione di eiezione (che dovrebbe incrementarsi con l'esercizio) ed anomalie quali aneurismi ventricolari. Fra questi test si annoverano:

a) la prova da sforzo al tallio: durante o subito dopo lo sforzo cui il paziente è sottoposto, gli si inietta il mezzo di contrasto per valutare la perfusione del miocardio durante l'esercizio; viene poi scattata un'altra serie di immagini in situazione di riposo. L'esistenza o meno di deficit di perfusione indica la presenza di eventuali anomalie nel flusso sanguigno attraverso le coronarie a riposo o sotto sforzo. Si può anche sostituire la prova da sforzo con la somministrazione di un farmaco (ad esempio il dipiridamolo) che simuli condizioni di stress;

b) la tomografia cardiaca per emissione di positroni (PET): permette lo studio di vari aspetti della funzionalità del tessuto cardiaco, combinando l'immagine tomografica coll'ausilio del tracciante, che fornisce dati sul flusso sanguigno ed il metabolismo cardiaco, ed il ricorso a principi cinetici per quantificare il flusso sanguigno nella regione miocardica, i flussi nei substrati, le reazioni biochimiche ed il controllo neurale. Le migliorie tecnologiche hanno consentito di disporre di uno strumento accurato, in grado di fornire nuovi dati sulla fisiologia e patofisiologia cardiaca;

c) la tomografia computerizzata per emissione singola di fotoni (SPECT): questa tecnica fornisce un'immagine di qualità superiore a quella planare ed è la più utile nel diagnosticare malattie delle coronarie;

d) lo scanner MUGA;

e) la scintigrafia.

L'angiografia con radionuclidi può essere anche utilizzata come scanner dei vasi cerebrali.

2.6 Lo studio elettrofisiologico

Permette di posizionare elettrodi endocavitari o in prossimità del fascio di His tramite una vena periferica, al fine di individuare siti specifici ove la conduzione sia accelerata o ritardata; inoltre, fornendo stimoli e scatenando un'aritmia valuta l'effetto su quest'ultima di interventi farmacologici o elettrici. E' particolarmente utile nel diagnosticare aritmie sopraventricolari o ventricolari, nel valutare l'efficacia della terapia antiaritmica - specie in caso di aritmie maligne - e prima di procedere all'ablazione per radiofrequenza di vie accessorie o del nodo AV.