Artigo de Original ISSN Instituição: Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brasil

Transcrição

1 Artigo de Original Índice de Dissincronia Ventricular Tridimensional em tempo real: Real time ventricular tridimensional dyssynchrony índex:new method of left ventricle systolic assessment. Comparison with bidimensional and tridimensional ejection fraction. Marcelo LC VIEIRA 1, Alexandre CURY 1, Wercules A de OLIVEIRA 1, Gustavo NACCARATO 1, Adriana CORDOVIL 1, Cláudia G MÔNACO 1, Ana C T RODRIGUES 1, Gláucia M P TAVARES 1, Abraham PFEFERMAM 2, Márcia MAKDISSE 2, Edgar B LIRA FILHO 1, Cláudio H. FISCHER 1, Samira S. MORHY 1 ISSN RESUMO Fundamento e Objetivo: A sincronia do ventrículo esquerdo (VE) tem importância para a performance sistólica ventricular. O objetivo deste estudo foi comparar a sincronia do VE analisada com ecocardiograma (eco) tridimensional (3D) em tempo real, com medidas de FEVE, obtidas com ECO bidimensional (2D) e 3D. Métodos: Estudo prospectivo de 82 indivíduos (46 homens, 48 ± 12 anos), sendo 50 com anatomia cardíaca (eco) e ECG normais (grupo N) e 32 pacientes portadores de cardiomiopatia dilatada (grupo CMD). Foram medidos com o ECO 3D: FEVE, volumes e o índice de dissincronia (DI) % para 16 segmentos do VE. Com o ECO 2D foram aferidos: FEVE (método de Simpson) e volumes. Os dados foram comparados: com a mensuração do coeficiente de correlação (Pearson), 95% IC, com o teste de regressão linear e teste de Bland & Altman, p<0,05. Resultados: O DI % variou de 0,28 a 28,1 (5,23+ 6,72), a FEVE 3D variou de 0,17 a 0,78 (0,51 + 0,14); a FEVE 2D variou de 0,3 a 0,71 (0,46 + 0,15). A correlação entre DI e FEVE 3D foi (r): -0,7272, p<0,0001, IC: -0,8328 a -0,6257, a relação linear entre DI (x) e FEVE 3D (y) foi y = 17, ( -24,9872 ) x, p<0,0001. A correlação entre DI e FEVE 2D foi (r): -0,7156, p<0,0001, IC: -0,7735 a -0,5634; a relação linear entre DI (x) e FEVE 2D (y) foi y = 24,277 + (-39,8721) x, p<0,0001. Conclusão: Foi observada adequada correlação negativa entre a sincronia ventricular esquerda (ECO 3D) e a FEVE medida ao ecocardiograma (3D e 2D). Descritores: Sístole; função ventricular esquerda; ecocardiografia tridimensional; volume sistólico; ecocardiografia tridimensional. SUMMARY Background and Objective: Left ventricular (LV) synchrony is important for the analysis of the systolic performance. The purpose of the study was to analyze echocardiographic real time tridimensional synchrony compared to bidimensional and tridimensional echocardiographic ejection fraction (EF). Methods: a prospective study of 82 patients (46 males, age 48 ± 12 yrs), 50 with normal cardiac anatomy (echo) and ECG (group N), and 32 with dilated cardiomyopathy (group CMP). By 3D echo we measured LV EF, volumes and LV % dyssynchrony index (DI) of 16 segments. By 2D echo we measured LV EF (Simpson s rule) and volumes. Data were compared by correlation coefficient of determination-pearson (r), 95% IC, p<0.05, linear regression equation and Bland & Altman test, p<0.05. Results: DI ranged from 0.28 to 28.1 ( ), 3D EF from 0.17 to 0.78( ); 2D EF ranged from 0.3 to 0.71 ( ). The correlation coefficient (r) for DI and 3D EF was (r): , p<0.0001, IC: to , linear regression for DI (x) and 3D EF (y) was y = ( -24,9872 ) x, p< The correlation coefficient (r) for DI and 2D EF was (r): , p<0.0001, IC: to -0,5634, linear regression for DI (x) and 2D EF (y) was y = ( ) x, p< Conclusion: In this series it was observed good negative correlation between left ventricular tridimensional electromechanical synchrony and echocardiographic ejection fraction (2D and 3D). Descriptors: Systole; ventricular function, left; echocardiography, three-dimensional; stroke volume; echocardiography, three-dimensional. Instituição: Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, Brasil Correspondência: Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463 ap. 21 Vila Olímpia - São Paulo - SP CEP: luiz766@terra.com.br 1 - Setor de Ecocardiografia, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo - Brasil 2 - Cardiologia Clínica, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo - Brasil Recebido em: 15/07/ Aceito em: 15/08/

2 Introdução A performance sistólica ventricular pode ser estudada com a ecocardiografia, levando-se em consideração o movimento meridional, longitudinal e 40 Tabela 1 Características clínicas, eletrocardiográficas e ecocardiográficas da população do estudo. M- masculino; F-feminino; CMD- cardiomiopatia dilatada, CMDI- cardiomiopatia dilatada idiopática; ICO- insuficiência coronariana; Pré TX (doador)- pré-transplante renal ou hepático; N- normal; BRE- bloqueio do ramo esquerdo; BRD- bloqueio do ramo direito; FEVE- fração de ejeção do ventrículo esquerdo; VSF- volume sistólico final do ventrículo esquerdo; VDF- volume diastólico final do ventrículo esquerdo. Os valores são expressos como média + desvio padrão. circunferencial (vetoecocardiografia) do ventrículo esquerdo 1-4. O acoplamento sistólico eletromecânico (sincronia) do ventrículo esquerdo (VE), também possui importância na determinação da performance ventricular, principalmente, na indicação da terapia de ressincronização cardíaca, em pacientes portadores de insuficiência cardíaca (ICC) avançada. A performance sistólica ventricular pode ser analisada com o emprego do modo-m, do modo bidimensional, com técnicas como o strain, strain-rate e tissue tracking que analisam a deformação longitudinal ventricular e também com o ecocardiograma tridimensional 1-9. A ecocardiografia tridimensional traz avanço, em relação à ecocardiografia bidimensional, porque não é baseada em inferências geométricas para o cálculo dos volumes das câmaras cardíacas e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo A ecocardiografia tridimensional permite, também, determinar e quantificar a dissincronia eletromecânica ventricular 15,16. A quantificação da dissincronia ventricular esquerda é realizada pela mensuração do índice % tridimensional de dissincronia (DI %) cardíaca 15,16. O DI % é calculado pela aferição do desvio padrão da média do tempo de contração sistólica final, de cada um dos segmentos cardíacos, comparado com a contração sistólica final global (menor índice demonstra menor dissincronia). Poucos estudos na literatura foram realizados com o objetivo de comparar a fração de ejeção com o acoplamento eletromecânico (sincronia) ventricular 15. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi comparar o índice de dissincronia (DI %) cardíaca tridimensional com a fração de ejeção ventricular esquerda, medida com a ecocardiografia bidimensional e tridimensional, em indivíduos com anatomia cardíaca normal e em pacientes com disfunção ventricular. Método População No período de janeiro de 2006 a janeiro de 2007, foram estudados, de forma prospectiva, 82 indivíduos, submetidos a investigação ecocardiográfica, no laboratório de ecocardiografia do Hospital Israelita Albert Einstein, em São Paulo. As características demográficas, clínicas e eletrocardiográficas da população estudada são demonstradas na Tabela 1. Neste estudo, foram incluídos 50 indivíduos, apresentando análise estrutural cardíaca normal (análise ecocardiográfica bidimensional, tridimensional, Doppler convencional e Doppler tecidual), e com ECG de 12 derivações dentro dos padrões da normalidade, e 32 pacientes apresentando anatomia cardíaca anormal (dilatação ventricular) e distúrbios de condução intraventricular (ECG). Dos 50 indivíduos apresentando anatomia cardíaca normal, 20 estavam sob avaliação clínica como doadores para transplante renal ou hepático.

3 Ecocardiografia Os indivíduos foram submetidos à análise ecocardiográfica bidimensional, Doppler convencional, Doppler tecidual e à ecocardiografia tridimensional. Os exames ecocardiográficos bidimensionais foram realizados de acordo com recomendações da Sociedade Americana de Ecocardiografia, em equipamento comercialmente disponível (Philips IE33, Andover, MA, EUA), equipado com transdutor de 2-5 MHZ e transdutor matricial X3 para a aquisição das imagens tridimensionais. Os parâmetros ecocardiográficos estudados foram: I - Ecocardiograma Bidimensional: 1) Volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE). 2) Volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE). 3) Fração de ejeção do ventrículo esquerdo (método de Simpson). II - Ecocardiografia Tridimensional: 1) Volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE). 2) Volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE). 3) Fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) (Figuras 1,2). 4) Índice de dissincronia (DI) ventricular esquerda % (Figura 3). Foi utilizado modelo de 16 segmentos ventriculares para a análise da contratilidade ventricular esquerda. A aquisição das imagens tridimensionais foram obtidas após a realização do estudo ecocardiográfico bidimensional. As imagens foram obtidas com o mesmo equipamento ecocardiográfico, com o emprego de transdutor matricial, com o paciente em apnéia expiratória, tendo sido a imagem acoplada ao registro eletrocardiográfico. As imagens foram armazenadas no disco rígido do aparelho ecocardiográfico e analisadas off-line em software especí- Figura 2: Imagem transtorácica tridimensional em tempo real, com a demonstração do volume diastólico final do ventrículo esquerdo (EDV, 90,5 ml), do volume sistólico final do ventrículo esquerdo (ESV, 34,2 ml) e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (62,2 %), em indivíduo normal. Figura 1: Demonstração do índice tridimensional % de dissincronia ventricular esquerda para 16 segmentos (ID %, Tmsv 16-SD: 10,55%), em paciente com disfunção ventricular (FEVE 3D: 40,3%). Observa-se que a dissincronia, nesse caso, era evidenciada nos segmentos apicais (índices de dissincronia para 6 e 12 segmentos do ventrículo esquerdo normais, 0,80 % e 0,74 %, respectivamente). Figura 3: Imagem paramétrica transtorácica tridimensional em tempo real, com a demonstração do mapa polar de distribuição da sincronia cardíaca nos 16 segmentos do ventrículo esquerdo. Indivíduo normal, sem dissincronia cardíaca (imagem em verde). Na metade inferior da figura, observa-se a variação dos volumes do ventrículo esquerdo, durante o ciclo cardíaco. 41

4 Tabela 2 Descrição das medidas do índice de dissincronia (DI%) ventricular esquerda (16 segmentos), medido com o emprego da ecocardiografia tridimensional na população estudada. DI % - índice de dissincronia (DI) ventricular esquerda % IC intervalo de confiança; VE: ventrículo esquerdo. Tabela 3 Coeficientes de concordância intra e inter-observadores para as medidas da fração de ejeção e do índice % de dissincronia (ID %) do ventrículo esquerdo, aferidas com a ecocardiografia tridimensional e para o índice de dissincronia ventricular. Estatística Foram realizadas a análise descritiva, a de correlação e a de comparação entre métodos. As variáveis contínuas foram descritas pelos valores mínimos e máximos e do cálculo de médias e desvio padrão. A análise de correlação foi realizada com o método de correlação de Pearson (r), 95% de intervalo de confiança. A comparação entre métodos foi efetuada com o teste de Bland & Altman. Foi realizado o teste de regressão linear entre os parâmetros medidos com a ecocardiografia bidimensional e tridimensional. As medidas foram efetuadas por 2 observadores independentes. Valores de p<0,05 foram considerados significantes. Os dados foram analisados com o sistema de análise estatística MedCalc, Mariakerke, Belgium. Tabela 4 Correlação (r) e regressão linear para as medidas do índice de dissincronia (DI %) ventricular esquerda (16 segmentos), medido com a ecocardiografia tridimensional na população estudada, em relação às medidas de fração de ejeção aferidas com a ecocardiografia 2D e 3D. IC- intervalo de confiança; VE: ventrículo esquerdo. fico do próprio equipamento (Q Lab, versão 5.0, Philips, Andover, MA, EUA). As análises foram realizadas por 2 observadores independentes. Foram excluídos do estudo, 8 pacientes: 5 em função de imagem considerada como não adequada para a análise ventricular esquerda e 3 em decorrência de irregularidade acentuada do ritmo cardíaco (fibrilação atrial). 42 Resultados As características clínicas, eletrocardiográficas e as medidas ecocardiográficas (volumes e fração de ejeção) da população estudada são demonstradas na Tabela 1. A análise descritiva das medidas do índice de dissincronia (DI) % para 16 segmentos do VE é observada na Tabela 2. Foi observada boa concordância (r) entre as medidas de FEVE 3D e FEVE 2D, (r): 0,8725, p<0,0001, IC: 0,8323 a 0,9142. Os coeficientes de concordância intra e inter-observadores, com relação às medidas da fração de ejeção, mensuradas pela ecocardiografia tridimensional e para o índice de dissincronia ventricular são demonstrados na Tabela 3. Os resultados com relação à análise de correlação (r: Pearson) e à regressão linear para as medidas do índice de dissincronia (DI) % e às medidas de fração de ejeção do VE, aferidas pela ecocardiografia 2D e 3D, são demonstrados na Tabela 4. A comparação entre as medidas da fração de ejeção pela ecocar-

5 diografia tridimensional e o índice de dissincronia ventricular esquerdo para 16 segmentos (Teste de Bland & Altman) é demonstrado no Gráfico 1. Discussão Gráfico 1 - Comparação (teste de Bland & Altman) entre as medidas da fração de ejeção do ventrículo esquerdo, medidas com o emprego da ecocardiografia tridimensional (FEVE 3D) e o índice de dissincronia ventricular esquerdo para 16 segmentos (ID 16S%). A ecocardiografia transtorácica tridimensional, em tempo real, é novo método de análise ecocardiográfica da anatomia e performance cardíaca Possibilita a análise estrutural, a partir de planos ortogonais e diagonais do coração, permite a análise volumétrica global e segmentar, informando e quantificando a respeito da sincronia ventricular esquerda. Apresenta, também, a possibilidade da identificação de dissincronia cardíaca, em segmentos que não são estudados pelos protocolos padrão de análise de sincronia cardíaca (protocolos com o emprego do Doppler convencional e Doppler tecidual, em que somente são analisados os segmentos basais do ventrículo esquerdo). A ecocardiografia tridimensional informa a respeito da sincronia dos segmentos basais, médios e apicais do ventrículo esquerdo, adicionando informação para a discriminação dos pacientes respondedores à terapia de ressincronização cardíaca. Os achados do presente estudo demonstraram boa correlação negativa entre os índices de dissincronia ventricular e a fração de ejeção ventricular esquerda aferida, tanto pela ecocardiografia bidimensional quanto pela ecocardiografia tridimensional ( r : -0,7156 e r: - 0,7272, respectivamente, p<0,001). Ou seja, índices de dissincronia de pequeno valor correspondem a frações de ejeção de maiores valores, existindo uma correspondência inversa entre dissincronia ventricular e variação relativa dos volumes ventriculares (fração de ejeção). Dessa maneira, pode-se analisar de forma rápida (o tempo médio entre a aquisição, a análise das curvas volumétricas e a derivação do índice de dissincronia foi de 6 minutos) a associação entre o acoplamento eletromecânico ventricular (sincronia) e a variação volumétrica em relação ao ciclo cardíaco. Essa informação é importante para o entendimento da fisiologia da terapêutica de ressincronização cardíaca por meio do implante de marcapasso biventricular. A reprodutibilidade (concordância intra e interobservadores) para a obtenção da fração de ejeção tridimensional, assim como para a derivação do índice de dissincronia, foi adequada, como observado na Tabela 3. A possibilidade de obtenção da imagem tridimensional foi, também, considerada adequada. Em 8 de 90 casos (8,8%), não foi possível a aquisição da imagem tridimensional, em função de imagem ecocardiográfica inadequada à análise ou devido à irregularidade acentuada do ritmo cardíaco (fibrilação atrial). Espera-se que, em futuro próximo, essas limitações possam ser superadas, a partir de novos programas de interpretação da imagem tridimensional. Foram observadas, ainda, boa correlação para a aferição da fração de ejeção pelo eco 2D e 3D, (r): 8725, p<0,0001, e boa concordância (teste de Bland & Altman) para as medidas da fração de ejeção ao eco 3D e para o índice de dissincronia ventricular esquerdo (Gráfico 1). Acredita-se que o maior impacto do emprego do índice de dissincronia tridimensional seja observado em pacientes candidatos a terapia de ressincronização cardíaca e que apresentem dissincronia não determinada pelos métodos usuais de análise de sincronia cardíaca (modo M, Doppler pulsado, Doppler Tecidual). Por exemplo, na Figura 1, observa-se 43

6 paciente portador de dissincronia cardíaca evidenciada nos segmentos apicais (ID % : 10,5% (VN < 8%), enquanto que, para os segmentos basais e médios, apresentava índices dé 0,80 % e 0,74 %, respectivamente). Essa informação não poderia ser derivada a partir da análise de sincronia, realizada com os métodos habituais de avaliação. Certamente que a utilidade do índice de dissincronia deverá ocorrer para a observação de pacientes com dissincronia cardíaca não observada em protocolos, em que foram empregados métodos mais rotineiros, como o Doppler convencional ou o Doppler tecidual. Limitação do estudo Este estudo apresentou pequeno número de indivíduos com disfunção ventricular (32), devendo ser realizadas novas investigações, com maior número de pacientes. Os autores reconhecem, também que, em estudos futuros, deve ocorrer a inclusão de pacientes portadores de irregularidades do ritmo cardíaco. Conclusão Foi observada adequada correlação negativa entre a sincronia ventricular esquerda (ECO 3D) e a FEVE medida ao ecocardiograma (3D e 2D). Referências 1. Feigenbaum H. Echocardiography 6th Ed. Philadelphia: Lippincott: Williams & Wilkins; Otto C. Textbook of clinical echocardiography. 2nd ed. Saint Louis: W.B. Saunders Company; Oh J, Seward JB, Tajik AJ. The echo manual 2nd ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; Weyman AE. Principles and practice of echocardiography. 2nd ed. Philadelphia:Lea & Febiger; Roelandt JRT, Yao, J, Karsprazak, JD. Three-dimensional echocardiography. Curr Opin Cardiol.1998; 13: De Simone, R, Glombitza, G, Vahl, Meinzer HP, Hagl S. Three-dimensional Doppler: techniques and clinical applications. Eur Heart J. 1999; 20: Kisslo J, Firek B, Takahiro O, Kang DH, Fleishman CE, Stetten G. Real-time volumetric echocardiography: the technology and the possibilities. Echocardiography. 2000; 17: Ahmad M. Real-time three-dimensional echocardiography in assessment of heart disease. Echocardiography. 2001; 18(1): Kwan J, Shiota T, Agler DA, Popovic ZB, Qin JX, Gillisson MA, et al. Geometric differences of the mitral apparatus between ischemic and dilated cardyomyopathy with significant mitral regurgitation: real-time three-dimensional echocardiography study. Circulation. 2003; 107: Ryan LP, Jackson BM, Parish LM, Plappert TJ, St.John Sutton MG, Gorman JH 3rd, et al. Regional and global patterns of annular remodeling in ischemic mitral regurgitation. Ann Thorac Surg. 2007; 84(2): Little SH, Igo SR, Pirat B,Mac Culloch M, Hartley CJ, Nosé Y, et al. In vitro validation of real-time three-dimensional color Doppler echocardiography for direct measurement of proximal isovelocity surface area in mitral regurgitation..am J Cardiol. 2007; 15; 99(10): De Simone R, Wolf I, Hoda R, Milchail B,Motti-Link S, Meinzer HP, et al. Three-dimensional assessment of left ventricular geometry and annular dilatation provides new mechanistic insights into the surgical correction of ischemic mitral regurgitation. Thorac Cardiovasc Surg Oct; 54(7): Song JM, Fukuda S, Lever HM, Daimon M, Agler DA, Smedira NJ, et al. Asymmetry of systolic anterior motion of the mitral valve in patients with hypertrophic obstructive cardiomyopathy: a real-time three-dimensional echocardiographic study. J Am Soc Echocardiogr. 2006; 19(9): Khanna D, Vengala S, Miller AP,Nanda NC, Lloyd SG, Ahmed S, et al. Quantification of mitral regurgitation by live three-dimensional transthoracic echocardiographic measurements of vena contracta area. Echocardiography. 2004; 21(8): Kapetanakis S, Kearney MT, Siva A, Gall N, Cooklin M, Monaghan MJ. Real-time three-dimensional echocardiography: a novel technique to quantify global left ventricular mechanical dyssynchrony. Circulation. 2005; 112(7): Vieira ML, Maddukuri PV, Phang RS, Pandian NG, Matias Jr.W,Ramires JAF. Mechanism of cardiac resynchronization therapy by real-time three-dimensional echocardiography in patients with heart failure. Arq Bras Cardiol. 2005; 85(5):