Detecção de Doença Arterial Coronariana Baseada no Índice de Calcificação Obtido pela Tomografia Computadorizada Helicoidal

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1 Artigo Original Detecção de Doença Arterial Coronariana Baseada no Índice de Calcificação Obtido pela Tomografia Computadorizada Helicoidal Carlos Jader Feldman, Domingos Vitola, Nádia Schiavo Porto Alegre, RS Objetivo - Avaliar a relação entre doença arterial coronariana e o índice de calcificação apresentado pela tomografia computadorizada helicoidal. Métodos - Avaliados 22 pacientes (idade entre 40 e 70 anos), submetidos à cineangiocoronariografia por apresentar dor torácica sugestiva de angina de peito. Os achados na cineangiocoronariografia foram classificados como: doença obstrutiva significativa (estenose 50%), doença não obstrutiva (estenose <50%) e ausência de doença. Sem o conhecimento prévio do resultado da cineangiocoronariografia, num prazo máximo de sete dias, foi realizada tomografia computadorizada helicoidal de tórax, sendo correlacionados os dados da cine com o índice de calcificação apresentado pela tomografia. Resultados - Para a presença de lesões obstrutivas significativas na cineangiocoronariografia, a sensibilidade da tomografia foi 87,5%, a especificidade 100%, os valores preditivos negativo e positivo foram 75% e 100%, respectivamente. A média do índice de calcificação foi maior nos pacientes com lesões coronarianas graves, principalmente quando havia acometimento de dois ou três vasos. Conclusão - A tomografia computadorizada helicoidal é um método eficaz para a detecção e quantificação de calcificação coronariana, mostrando-se sensível e específico para o diagnóstico não-invasivo de estenoses coronarianas. Palavras-chaves: doença arterial coronariana, artérias coronárias, calcificação, tomografia computadorizada Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul - Fundação Universitária de Cardiologia Correspondência: Carlos Jader Feldman - Unidade de Pesquisa do IC/FUC Av. Princesa Isabel, Porto Alegre, RS Recebido para publicação em 7/2/99 Aceito em 2/2/00 A doença arterial coronariana é uma das principais causas de mortalidade e morbidade em nações industrializadas. Freqüentemente, infarto agudo do miocárdio ou morte súbita são as primeiras manifestações clínicas da doença arterial coronariana 1. Calcificação na camada íntima das artérias coronárias decorre da presença de processo aterosclerótico e de avançada doença arterial coronariana 2-6. Estudos postmortem têm demonstrado a correlação entre a extensa calcificação de artérias coronárias e a gravidade das estenoses coronarianas, bem como a freqüência de infarto agudo do miocárdio 7, embora a ocorrência deste esteja fortemente relacionada ao conteúdo lipídico da placa aterosclerótica 8. Segmentos de artérias com grandes calcificações tiveram maior número de placas ateroscleróticas do que segmentos com menos calcificações 1. Foi demonstrado que a sobrevida é menor naqueles pacientes que têm doença arterial coronariana reconhecida e apresentam calcificações 9. Outros estudos sugerem que pacientes com calcificações em artérias coronárias, submetidos à toracotomia, têm alta freqüência de complicações 10,11. O diagnóstico precoce e a modificação de vários fatores de risco são elementos essenciais para diminuir a mortalidade e/ou morbidade da doença arterial coronariana. Entretanto, o diagnóstico precoce e a prevenção da doença coronariana aterosclerótica são dificultados pelo baixo desempenho de métodos não invasivos para a detecção da doença, especialmente em jovens assintomáticos 13. Nestes, a intervenção precoce e modificação dos fatores de risco são de grande valor. Em muitos pacientes com lesões precoces ou ainda numa fase assintomática, as estenoses podem não ser detectadas 14, demonstrando que a detecção de cálcio em artérias coronárias é um preditor importante de doença arterial coronariana, principalmente em jovens 9. Portanto, é importante explorar o potencial de novas técnicas para melhor detectar e quantificar calcificações em artérias coronárias 15. Para a detecção de calcificação nas artérias coronárias existem várias técnicas de imagem, como: fluoroscopia, Arq Bras Cardiol, volume 75 (nº 6), ,

2 Arq Bras Cardiol ecografia intravascular, tomografia computadorizada convencional, electron-beam, helicoidal e ultra-rápida 2,16,17. Há mais de 30 anos tem-se usado a fluoroscopia para identificar pacientes com doença arterial coronariana 2,9,18. A ecografia intravascular tem maior acurácia para detectar aterosclerose em estágio precoce, porém, é um procedimento invasivo 2. A fluoroscopia digital e a tomografia computadorizada convencional têm maior sensibilidade que a fluoroscopia convencional em detectar calcificações em artérias coronárias. A quantificação de cálcio, porém, não tem sido feita por esses métodos 15. A tomografia computadorizada tem maior sensibilidade que a fluoroscopia para detecção de calcificação e permite quantificar os depósitos de cálcio. No estudo de Agatston e cols. 15, a sensibilidade da tomografia computadorizada ultra-rápida foi de 96% e da fluoroscopia de 57%, sendo que esse método não detectou calcificações moderadas. Outra desvantagem da fluoroscopia é a dependência da observação do examinador, que deve ser um médico, estando os resultados relacionados à sua experiência. A tomografia computadorizada ultra-rápida apresenta contraste de alta resolução, rápida aquisição de imagem e permite eliminar o borramento da imagem devido ao movimento do coração 4,15, proporcionando uma alta sensibilidade para a detecção de cálcio em artérias coronárias. A quantificação desse cálcio pode ser útil na determinação do grau de doença arterial coronariana. Assim e por ser um método não-invasivo, poderia assumir um importante papel na detecção da doença 4. Quanto à utilização da tomografia computadorizada helicoidal com esta finalidade, há escassez de dados na literatura, não havendo qualquer estudo efetuado em nosso meio, o que nos motivou o desenvolvimento da presente investigação. Métodos Foram estudados 22 pacientes, sendo 18 (81,8%) homens e 4 (18,2%) mulheres, com idades entre 40 e 70 (média de 59,6±9) anos submetidos a cineangiocoronariografia por apresentar dor torácica, sugestiva de angina de peito. De forma cega (isto é, sem conhecimento prévio do resultado da cineangiocoronariografia), os pacientes submeteram-se ao estudo tomográfico. A média de intervalo de tempo entre a realização da cineangiocoronariografia e da tomografia computadorizada helicoidal foi de 3,4±2,3 (0-7) dias, sendo que um paciente foi submetido à tomografia computadorizada helicoidal um dia antes da realização da cineangiocoronariografia. Foram excluídas as mulheres em idade fértil. A tomografia computadorizada helicoidal foi efetuada através da utilização de um scanner helicoidal com dupla camada de detectores, obtendo-se as imagens sem a injeção de contraste. O tempo de exposição foi de um segundo para dois cortes contíguos de 2,5mm e de 15 a 22s para toda a região de interesse. O exame foi efetuado durante uma inspiração mantida não forçada. A espessura efetiva dos cortes foi de 3,2mm com um incremento de 3mm. A duração total do procedimento foi de 10min. Para o cálculo do índice de calcificação, foram selecionados os 20 cortes contíguos mais cefálicos, sendo o primeiro ao nível da primeira porção visível do tronco ou da artéria descendente anterior da coronária esquerda, permitindo uma cobertura de 6cm das artérias coronárias, medidas no eixo longitudinal do paciente. A presença e a extensão de calcificação coronariana foram determinadas em cada 20 cortes contíguos. Uma lesão calcificada foi definida com uma área dentro da artéria coronária, cuja densidade tomográfica estava acima de 90 unidades Hounsfield (HU), cobrindo uma área 0,5mm 2. As imagens foram revisadas corte por corte por uma estação de trabalho, tendo sido usado um programa automático (Escore Cardíaco Elscint, Israel), o qual conta todos os pixels com números maiores que o limiar determinado. A região de interesse foi demarcada em torno de cada lesão (fig. 1), tendo os cálculos de área da lesão, sua densidade tomográfica e escore, sido calculados pelo programa Escore Cardíaco (Elscint, Israel). Foram obtidos escores conforme os utilizados por Shemesh e cols. 2, usando um limiar mínimo de 90 unidades HU. Um fator de atenuação foi determinado, usando-se os seguintes critérios: fator 1= HU, fator 2= HU, fator 3= HU, fator 4= 400 HU. Um escore para cada região de interesse foi calculado multiplicando o fator de atenuação pela área. O índice de calcificação total foi determinado pela soma dos escores dos 20 cortes. A cineangiocoronariografia foi efetuada pela técnica de Judkins, fazendo-se múltiplas projeções oblíquas. Estenose nas artérias coronárias epicárdicas principais foram medidas por técnica computadorizada e analisadas por dois hemodinamicistas experientes. Os achados da cineangiocoronariografia foram classificados em: ausência de doença (quando não havia lesões coronarianas), doença obstrutiva significativa (quando a lesão ocupava 50% ou mais do diâmetro arterial, de pelo menos um dos vasos coronarianos principais - artéria coronária direita, descendente anterior e circunflexa), doença não-obstrutiva (quando a estenose era menor de 50%). Fig. 1 - Corte tomográfico mostrando calcificações na parede da aorta ascendente e na coronária esquerda. Observam-se também os círculos de delimitação das lesões para a leitura do computador. 472

3 Análise estatística - Sensibilidade, especificidade e valores preditivos foram calculados pelo método de contingência 2x2. Para determinar a relação entre o índice de calcificação e o grau de doença arterial coronariana, bem como com o número de vasos acometidos na cineangiocoronariografia, foi utilizado média ± desvio-padrão dos escores obtidos pelo programa. Utilizou-se o teste do X 2 e o teste T para a comparação dos dados. Foram considerados significativos os valores de p<0,05. Resultados O motivo da internação foi, em 41% dos pacientes, a ocorrência de infarto agudo do miocárdio e, em 59%, angina instável. A presença de um ou mais fatores de risco foi observada em 86,4% pacientes e 68,2% tinham dois ou mais, entre os seguintes: hipertensão arterial sistêmica (54,5%), tabagismo (50,0%), dislipidemia (50,0%), história familiar de aterosclerose prematura -<55anos- (36,4%) e diabetes mellitus (13,6%). Um (4,5%) paciente já tinha sido submetido à cirurgia de revascularização miocárdica e 3 (13,6%) à angioplastia coronariana. História prévia de infarto agudo do miocárdio foi obtida em 6 (27,3%) casos. Doença arterial coronariana foi detectada angiograficamente em 18 (82%) pacientes. Destes, 16 (88,9%) apresentavam lesões obstrutivas significativas ( 50% de estenose em pelo menos um dos vasos coronarianos principais), e 2 (11,1%) tinham doença não-obstrutiva (<50% de estenose). Dos que apresentavam lesões obstrutivas significativas, 8 (50%) mostravam estenoses em três vasos, 3 (18,8%) em dois vasos e 5 (31,2%) em um vaso. A coronária descendente anterior estava comprometida em 17 (94,5%) pacientes, a coronária circunflexa em 10 (55,5%) e a coronária direita em 9 (50%) pacientes. Quatro (18,2%) casos apresentavam coronárias normais na cineangiocoronariografia. Calcificação coronariana foi encontrada em 14 (63,6%) pacientes (figs. 2 e 3). As tabelas I e II demonstram a associação entre a presença de calcificação na tomografia computadorizada helicoidal e a presença e grau de doença arterial coronariana na cineangiocoronariografia. Fig. 2 - Demonstração de calcificação na artéria descendente anterior em corte tomográfico. A calcificação apresenta-se como área de hiperatenuação. Fig. 3 - Calcificação na artéria coronária direita demonstrada como área de maior atenuação, no corte tomográfico. Tabela I - Correlação entre a freqüência de calcificação coronariana e doença arterial coronariana Doença arterial coronariana Positivo Negativo Total Calcificação Positivo Negativo Total Tabela II - Correlação entre a presença de calcificação e o grau de doença arterial coronariana Doença arterial coronariana Ausente Não Obstrutiva Total obstrutiva significativa Calcificação Positivo Negativo Total Para a possibilidade de presença de doença arterial coronariana na cineangiocoronariografia, a sensibilidade da tomografia computadorizada helicoidal foi 78% (14 de 18 pacientes), a especificidade 100% (4 de 4 pacientes). O valor preditivo negativo foi 50% e o valor preditivo positivo foi 100%. Dos 18 pacientes com achados positivos na cineangiocoronariografia, em 14 (77,8%) foi encontrada calcificação na tomografia computadorizada helicoidal. Em dois dos casos que não apresentavam calcificação, havia doença aterosclerótica em um único vaso. Em todos os pacientes em que a cineangiocoronariografia demonstrou doença não-obstrutiva ou ausência de lesão coronariana, a tomografia computadorizada helicoidal também não detectou calcificação. Quando a população estudada restringiu-se aos pacientes com doença obstrutiva significativa, a sensibilidade foi 87,5% (14 de 16 casos) e o valor preditivo negativo foi 75%. A especificidade e o valor preditivo positivo continuaram 100%. Dos 14 pacientes com achados positivos na tomografia computadorizada helicoidal, 13 (92,8%) apresentavam calcificação na coronária descendente anterior, 7 473

4 Arq Bras Cardiol (50%) na coronária circunflexa e 2 (14,3%) na coronária direita. A sensibilidade para detecção de calcificação na coronária descendente anterior pela tomografia computadorizada helicoidal foi 70%, na coronária circunflexa foi 63% e na coronária direita foi 22%, a especificidade foi 80%,100% e 100%, respectivamente. A figura 4 apresenta a média dos índices de calcificação coronariana dos pacientes que evidenciaram, na cineangiocoronariografia, artérias coronárias sem lesão, dos pacientes com doença não-obstrutiva e nos casos de doença obstrutiva significativa. A figura 5 mostra a média dos índices de calcificação em relação ao número de vasos coronarianos acometidos na cineangiocoronariografia. Quando havia lesão em uma única artéria coronariana ou as coronárias eram normais, a média de calcificação era 18,5±43,6 e, quando acometidos dois a três vasos, a média de calcificação era 78,3±75,7, sendo a diferença estatisticamente significativa (p<0,05). Discussão Calcificação coronariana tem sido facilmente identificada e quantificada não invasivamente pela tomografia computadorizada ultra-rápida, electron-beam e helicoidal 16. A maioria dos estudos publicados demonstrou a sensibilidade e especificidade da TC ultra-rápida em relação à presença de doença arterial coronariana. A sensibilidade do exame variou de 88 a 100% e a especificidade ficou entre 43 e 100% 5,6,15. Fig. 4 Percentagem de pacientes de acordo com a presença ou não de doença arterial coronariana e o índice médio de calcificação. n- número de pacientes; mc- média de calcificação; dp- desvio-padrão. Fig. 5 Índice médio de calcificação (MC) de acordo com o número de artérias coronarianas severamente comprometidas. n- número de pacientes; dp- desviopadrão. Uma revisão de vários estudos sugeriu que a TC electronbeam mostra uma sensibilidade de 80 a 100% e especificidade de 47 a 62% 19. A idade e o grau da doença arterial coronariana interferem nos valores de sensibilidade e especificidade. A sensibilidade é maior com o aumento da idade, porém a especificidade é menor 14. A quantidade de cálcio e o número de lesões coronarianas aumentam com a idade, mas a calcificação pode mostrar-se independente da presença ou não de doença arterial coronariana 15. Janowitz e cols. 3 analisaram a evolução da quantidade de cálcio em placas ateroscleróticas obtida pela tomografia computadorizada ultra-rápida em pacientes com e sem a doença arterial coronariana. Noventa e oito por cento dos depósitos de cálcio identificados num exame inicial foram confirmados em exames seqüenciais, observando-se um aumento significativo no volume de calcificação e na área total calcificada da placa aterosclerótica na evolução. Pacientes com doença arterial coronariana têm grande número de novos depósitos de cálcio, o que não é encontrado em pacientes assintomáticos. Em pacientes em que não se encontram evidências de calcificação, tanto num primeiro momento quanto posteriormente, a prevalência de doença cardíaca isquêmica é extremamente baixa 1,5. Calcificação coronariana é mais prevalente em homens do que em mulheres, particularmente nas mais jovens. Essa diferença diminui com o aumento da idade, sendo paralela às manifestações clínicas da doença arterial coronariana. Isso ocorre por que a mulher é protegida da aterosclerose antes da menopausa, devido à ação dos hormônios femininos 4. Em vários estudos, a relação entre a presença de doença arterial coronariana, detectada pela cineangiocoronariografia, e a taxa de calcificação, obtida pela tomografia computadorizada, foi alta. A prevalência ficou entre 88% e 100% 2,6,7,14. As calcificações ocorrem mais freqüentemente na porção proximal das artérias (cerca de 3cm) 2. Grandes quantidades de cálcio nas placas estão correlacionadas com estenoses graves 4. As calcificações encontradas na tomografia computadorizada ultra-rápida indicam, geralmente, doença arterial coronariana, principalmente, em pacientes mais jovens, onde a calcificação das artérias não é comum 4. Em nosso estudo, 14 dos 18 portadores de doença arterial coronariana mostraram calcificação coronariana na tomografia computadorizada helicoidal, perfazendo uma sensibilidade de 78%. A especificidade e o valor preditivo positivo foram de 100%, já que todos os casos que não apresentavam doença arterial coronariana não tinham também calcificação na tomografia computadorizada helicoidal. O valor preditivo negativo foi de 50%, visto que, em 4 dos 8 pacientes nos quais não se detectou calcificação, havia doença arterial coronariana à cineangiocoronariografia. Tal fato esteve relacionado a lesões na coronária direita, onde há ainda certa dificuldade técnica na valorização da presença de cálcio em sua topografia. A sensibilidade para o achado de calcificação coronariana na tomografia computadorizada helicoidal em porta- 474

5 dores de doença arterial coronariana por nós observada (78%), foi inferior ao encontrado por Shemesh e cols. 2 (92%). Contudo, nosso estudo mostrou uma especificidade maior (100 vs 73%). No grupo de pacientes com doença obstrutiva significativa, a sensibilidade foi semelhante (87,5 vs 91%), sendo a especificidade superior (100 vs 52%). Além da possibilidade de detectar-se a presença ou não de doença arterial coronariana por um método não-invasivo, como a tomografia computadorizada helicoidal, a análise da média de calcificação também pode diferenciar os pacientes com lesão de um único vaso coronariano daqueles com doença em duas ou três coronárias, concordando com um estudo com metodologia semelhante àquela por nós empregada 2. Dessa forma, concluímos que a tomografia computadorizada helicoidal pode ser empregada como método não-invasivo para a detecção de doença arterial coronariana, com um alto índice de sensibilidade e especificidade. Pode também diferenciar pacientes com doença mais severa daqueles com lesão em uma única artéria coronariana, apresentando, contudo, nestes casos, um índice ainda alto de falsa-negatividade, especialmente nas lesões da artéria coronária direita. Referências 1. Simons DB, Schwartz RS, Edwards WD, Sheedy PF, Breen JF, Rumberger J. Noninvasive definition of anatomic coronary artery disease by ultrafast computed tomography scanning: a quantitative pathologic comparison study. J Am Coll Cardiol 1992; 20: Shemesh J, Apter S, Rozemman J, et al. Calcification of coronary arteries: detection and quantification with double-helix CT. Radiology l995; 197: Janowitz W R, Agatston S, Viamonte M. Comparison of serial quantiative evaluation of calcified coronary artery plaque by ultrafast computed tomography in persons with and without obstructive coronary artery disease. Am J Cardiol 1991; 68: Janowitz WR, Agatston S, Kaplan G, Viamonte M. Differences in prevalence and extent of coronary artery calcium detected by ultrafast computed tomography in assymptomatic men and women. Am J Cardiol 1993; 72: Tanenbaum SR, Kondos GT, Veselick KE, Prendergast MR, Brundage BH, Choomka EV. Detection of calcific deposits in coronary arteries by ultrafast computed tomography and correlation with angiography. Am J Cardiol 1989; 63: Wong ND, Abrahamson D, Tobis JM, Eisenberg H, Detrano RC. Detection of coronary artery calcium by ultrafast computed tomography and its relation to clinical evidence of coronary artery disease. Am J Cardiol 1994; 73: Frink RJ, Archor RWP, Brown AL, Kincaid OW, Brandenburg RO. Significance of calcification of the coronary arteries. Am J Cardiol 1970; 26: Thëroux P, Fuster V. Acute coronary syndromes. Unstable angina and non-qwave myocardial infarction. Circulation 1998; 97: Margolis JR, Chen JTT, Kong Y, Peter RH, Behar VS, Kisslo JA. The diagnostic and prognostic significance of coronary artery calcification. Radiology 1980; 137: Schwarts RS. Coronary artery calcification and prognosis: same song, second verse? J Am Coll Cardiol 1994; 24: Moore EH, Greenberg RW, Herrick SH, Miller SW, Mcloud TC, Shepard JD. Coronary artery calcification: significance of incidental detection on CT scans. Radiology 1989; 172: Roth BJ, Meyer C. Coronary artery calcification at CT as a predictor for cardiac complications of thoracic surgery. J Comp Assist Tomogr 1997; 21: Schalant RC, Alexander RW. Diagnosis and management of chronic ischemic heart disease. In:. Hurst s The Heart Arteries Veins. (Ed). 8 th Edition. New York: McGraw-Hill, 1994: Breen JF, Sheedy PF, Schwartz RS, et al. Coronary artery calcification detected with ultrafast CT as an indication of coronary artery disease. Radiology 1992; 185: Agatston S, Janowitz WR, Hildner FJ, Zusmer NR, Viamonte M, Detrano R. Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography. J Am Coll Cardiol 1990; 15: Shemesh J, Sthoh CI, Tenenbaum A, et al. Comparison of coronary calcium in stable angina pectoris and in first acute myiocardial infarction utilizing doublehelical computerized tomography. Am J Cardiol 1998; 81: Stanford W, Thompson BH, Weiss RM. Coronary artery calcification: clinical significance and current methods of detection. AJR 1993; 161: Detrano RC, Wong ND, Tang W, et al. Prognostic significance of cinefluoroscopy for coronary calcific deposits in asymptomatic high risk subjects. J Am Coll Cardiol 1994; 24: Detrano R. Current perspectives on coronary calcification: the role of electronbeam computed tomography. J Am Coll Cardiol 1998; 65: