Hemodinâmica Fetal Avaliada pela Dopplervelocimetria na Segunda Metade da Gestação

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1 Hemodinâmica Fetal Avaliada pela Dopplervelocimetria na Segunda Metade da Gestação ATUALIZAÇÃO Fetal Hemodynamics Evaluated by Doppler Velocimetry in the Second Half of Pregnancy Antonio Gadelha da Costa */** Patricia Spara Gadelha */** * Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) ** Ultra-imagem, Clínica de Ultra-sonografia e Diagnóstico por Imagem de Campina Grande Resumo Dentre várias aplicabilidades, a dopplervelocimetria obstétrica tem sido utilizada na restrição de crescimento intra-uterino, hipóxia fetal, anemia e nas malformações cardíacas fetais. Para estas aplicações, as principais artérias fetais avaliadas são a artéria cerebral média e a artéria umbilical. A aorta fetal também deve ser valorizada porque é responsável pela distribuição do fluxo sangüíneo para as extremidades superiores e inferiores do corpo humano. Para a caracterização de anormalidades nas artérias fetais em fetos de alto risco, é necessário conhecer as modificações hemodinâmicas de fetos normais. Neste particular, os autores fazem revisão sobre a hemodinâmica fetal avaliada pela dopplervelocimetria nas artérias fetais aorta, cerebral média e umbilical da 22ª a 38ª semana de gestação. Relatam resultados dopplervelocimétricos nas artérias de fetos normais que podem ser comparados com os encontrados em fetos de alto risco. PALAVRAS-CHAVE: Hemodinâmica fetal. Dopplervelocimetria. Artérias fetais. Introdução O início da utilização da dopplervelocimetria nas artérias fetais ocorreu em 1977 por McCallum, que aplicou pela primeira vez o efeito o Doppler de onda contínua para obter velocidade de fluxo na artéria umbilical, após o parto. No mesmo ano, Fitzgerald e Drumm utilizaram o Doppler pulsátil para avaliar a velocidade de fluxo sangüíneo nos vasos umbilicais intra-útero, mostrando, pela primeira vez, a característica espectral desses vasos e considerando a utilidade do novo método na pré-eclâmpsia e na restrição de crescimento intra-uterino. Na atualidade, a ultra-sonografia com Doppler tem sido amplamente empregada na avaliação materno-fetal, em gestações de alto risco, contribuindo para a redução da mortalidade perinatal (Westergaard et al., 2001). A exemplo disto está a aplicabilidade da dopplervelocimetria na artéria cerebral média para avaliar hipóxia e anemia fetal (Dubiel et al., 2002; Scheier et al., 2004). Além da artéria cerebral média, outras artérias fetais têm sido avaliadas nas gestações de alto risco. Dentre elas, citamos a artéria umbilical e a aorta fetal. - Maio 2006 vol 34 nº 05

2 A possibilidade de predizer e acompanhar fetos com restrição de crescimento intra-uterino pelo estudo dopplervelocimétrico na artéria umbilical consagrou esse método na prática clínica diária. Entretanto, a aorta fetal também tem grande importância na avaliação de fetos de alto risco. Nos casos de restrição de crescimento intra-uterino, a velocidade diastólica final zero na aorta do feto pode ser considerada o mais significante fator preditivo de morte perinatal (Madazli et al., 2001). Para a caracterização do acometimento fetal e da adaptação hemodinâmica em fetos de risco é importante reconhecer mudanças hemodinâmicas fetais durante a gestação normal (Chang et al., 2000). Por esse motivo, fizemos este artigo, caracterizando as modificações hemodinâmicas que ocorrem nas artérias aorta, cerebral média e umbilical de fetos normais na segunda metade da gestação. Para esta caracterização, abordaremos a velocidade sistólica máxima e a velocidade diastólica final na aorta fetal, correspondentes da energia ventricular e o índice de resistência nas artérias cerebral média e umbilical, parâmetro de avaliação da perfusão tecidual. Aorta Fetal O estudo dopplervelocimétrico na aorta fetal reveste-se de importância na avaliação do bem-estar do feto, visto que esse vaso perfunde a região cerebral e está intimamente relacionado com o fluxo sangüíneo útero-placentário. Na vida fetal, aproximadamente 50% do fluxo sangüíneo da aorta torácica descendente vai para a artéria umbilical (Griffin et al., 1983). Não é de fácil aquisição pela dopplervelocimetria como a artéria cerebral média fetal, mas com angulações do transdutor é possível adquirir-se velocidade de fluxo sangüíneo neste vaso fetal, com ângulos de insonação menores que 60º (Figura 1), valor aceitável para vasos de difícil aquisição (Taylor & Holland, 1990). Em 2005, Gadelha-Costa et al. verificaram que na aorta fetal descendente, tanto a velocidade sistólica máxima quanto a velocidade diastólica final, implícito velocidade média, aumentam, sendo estes aumentos, da 22ª à 38ª semana gestacional, de 74,6 cm/s para 107,0 cm/s para a velocidade sistólica máxima, e de 11,8 cm/s para 21,0 cm/s para a velocidade diastólica final, respectivamente (Tabelas 1 e 2). Baseado no fato de que a velocidade média é diretamente proporcional ao volume de fluxo sangüíneo (Badeer, 2001), na segunda metade da gestação ocorre aumento da velocidade de fluxo sangüíneo neste vaso fetal, necessário ao suprimento de fluxo sangüíneo nos vários órgãos Figura 1 - Dopplervelocimetria na aorta fetal descendente utilizando ângulo de insonação abaixo de 60 o. Tabela 1 - Percentis 5, 25, 50, 75 e 95 da velocidade sistólica máxima na aorta fetal descendente (VSAD) entre a 22ª e a 38ª semana de gestação ,52 64,90 74,60 80,00 97, ,30 73,50 80,70* 93,00 106, ,10 89,70 100,00* 105,50 119, ,13 90,25 106,00* 117,00 147, ,24 97,90 107,00** 117,50 136,90 (ANOVA); * p < 0,05, ** p > 0,05 (post hoc Bonferroni test). Tabela 2 - Percentis 5, 25, 50, 75 e 95 da velocidade diastólica final na aorta fetal descendente (VDAD) entre a 22ª e a 38ª semana de gestação. 22 6,33 10,80 11,80 13,30 20, ,60 12,30 14,30* 17,60 22, ,80 14,60 18,10* 21,70 26, ,51 14,80 18,30** 22,15 31, ,83 18,50 21,00* 26,15 43,60 (ANOVA); * p < 0,05, ** p > 0,05 (post hoc Bonferroni test) do feto, dentre eles o cérebro, os rins e os membros (Gadelha-Costa et al., 2005). Em 2000 Chang et al., relataram que a aorta fetal descendente recebe maior influência da pressão arterial e do débito cardíaco do que das mudanças hemodinâmicas, provenientes da resistência vascular periférica. Relataram também que a velocidade de fluxo sangüíneo aumenta na segunda metade da - Maio 2006 vol 34 nº 05

3 gestação nesta artéria fetal, fato este também encontrado por nós em estudo longitudinal com 33 fetos da 22ª a 38ª semana de gestação (Gadelha-Costa et al., 2005). Esses achados também foram descritos por Brezinka, 2001, que relatou, em fetos saudáveis, velocidade alta de fluxo sangüíneo na aorta descendente para que haja suprimento de sangue adequado nos órgãos fetais e circulação placentária, imprescindível ao desenvolvimento fetal. Artéria Cerebral Média Fetal A artéria cerebral média fetal é vaso de grande importância, por irrigar grande parte do território cerebral, tendo sua origem na artéria carótida interna, sendo responsável pelo fluxo sangüíneo da região cortical e subcortical, incluindo o córtex no nível da fissura de Sylvius e áreas mais profundas, como o putâmen e o globo pálido (Testut & Latarjet, 1973). É de fácil aquisição pela dopplervelocimetria e, devido a sua posição anatômica, é possível utilizar-se ângulo de insonação entre a artéria e o feixe Doppler abaixo de 20º (Gadelha-Costa et al., 2005) (Figura 2). Figura 2 - Dopplervelocimetria na artéria cerebral média fetal utilizando ângulo de insonação abaixo de 20 o. de 20 o. Neste vaso fetal, o índice de resistência aumenta até a 26ª semana, diminuindo a partir desta idade gestacional, cujo limite inferior da normalidade é 0,67, na 38ª semana gestacional (Gadelha- Costa et al., 2005) (Tabela 3). Deve-se atentar para que a diminuição do índice de resistência na artéria cerebral média fetal, no final da gestação, não seja interpretado como anormalidade. Dessa forma, para a caracterização de índice de resistência anormal, é importante analisar os valores das curvas de normalidade. Tabela 3 - Percentis 5, 25, 50, 75 e 95 do índice de resistência na artéria cerebral média fetal (IRACM) entre a 22ª e a 38ª semana de gestação Percentis do IRAU 22 0,72 0,76 0,81 0,85 0, ,76 0,81 0,85* 0,93 0, ,73 0,79 0,83* 0,86 0, ,72 0,78 0,82** 0,89 0, ,67 0,70 0,75* 0,78 0,84 (ANOVA); * p < 0,05 ** p > 0,05 (post hoc Bonferroni test). A diminuição do índice de resistência na artéria cerebral média fetal está relacionado ao desenvolvimento cerebral. A explicação para a diminuição da impedância no fluxo sangüíneo da artéria cerebral média e, conseqüentemente, diminuição do índice de resistência nessa artéria, pode ser encontrada nos estudos de Dobbing & Sands (1970), que relataram, em fetos humanos, maior multiplicação celular no cérebro entre 15 e 20 semanas e no início do terceiro trimestre. Acredita-se que a multiplicação celular observada nesses períodos está relacionada ao metabolismo aumentado no cérebro fetal, ocorrendo, portanto, diminuição da resistência ao fluxo sangüíneo nos compartimentos vasculares cerebrais. Em 1977, Chi et al., relataram que a proliferação neuronal ocorre entre a 20ª e a 24ª semana de gestação e que na 24ª semana o córtex cerebral fetal já está repleto de neurônios. Referiram também, que os giros cerebrais têm maior aumento na 26ª semana de gestação. Arnold & Trojanowski, 1996, relataram que a partir da 26a semana gestacional ocorre maior maturidade cerebral. Artéria Umbilical As gestações que mais se beneficiam da dopplervelocimetria na artéria umbilical são aquelas que apresentam fator preditivo para restrição de crescimento intra-útero, seja idiopático ou na presença de hipertensão arterial. A avaliação dopplervelocimétrica na artéria umbilical, no crescimento intra-útero restrito, tem melhorado o prognóstico fetal, com redução de aproximadamente 38% na mortalidade perinatal (Alfirevic & Neilson, 1995). A possibilidade de predizer e acompanhar fetos com - Maio 2006 vol 34 nº 05

4 essa complicação pelo estudo hemodinâmico na artéria umbilical consagrou esse método na prática clínica diária (Madazli et al., 2001). Para a obtenção de ângulos Doppler adequados, é necessário obtermos as medidas dopplervelocimétricas em alça fixa, preferencialmente na inserção placentária (Figura 3). Figura 3 - Dopplervelocimetria na artéria umbilical, na inserção placentária, utilizando ângulo de insonação abaixo de 20 o. Na artéria umbilical, a resistência diminui progressivamente na segunda metade da gestação, sendo o índice de resistência 0,69 na 22ª e 0,56 na 38ª semana gestacional (Gadelha-Costa et al., 2005) (Tabela 4). média, é mantida alta na aorta descendente, na segunda metade da gestação, o índice de resistência na artéria umbilical diminui progressivamente da 22ª para a 38ª semana gestacional (Gadelha-Costa et al., 2005). Desta forma a velocidade de fluxo sangüíneo da aorta para a artéria umbilical é sempre crescente e como o índice de resistência diminui progressivamente nessa idade gestacional nesta última artéria, as trocas de sangue de fetos normais para a mãe pelas artérias umbilicais são mantidas na segunda metade da gestação. Portanto, para que haja desenvolvimento adequado do feto é necessário velocidade de fluxo sangüíneo adequado da aorta fetal descendente para a artéria umbilical e resistência baixa no leito placentário. Em 2003 Ertan et al., relataram que a velocidade de fluxo sangüíneo placentário nas gestações normais é constante após a 22ª-24ª semana gestacional. Isto proporciona adequada trocas de sangue do feto para a mãe A redução do índice de resistência na artéria umbilical, durante a segunda metade da gestação, e sua relação com o desenvolvimento fetal podem ser explicadas nas observações de Olofsson et al., 2004, quando relataram que a diminuição desse índice abaixo dos limites inferiores da normalidade não estão relacionados a imperfeições biológicas fetais e, sim, ao desenvolvimento fetal. Tabela 4 - Percentis 5, 25, 50, 75 e 95 do índice de resistência na artéria umbilical (IRAU) entre a 22ª e a 38ª semana de gestação. 22 0,59 0,65 0,69 0,74 0, ,53 0,61 0,64* 0,68 0, ,50 0,57 0,62** 0,69 0, ,45 0,55 0,59* 0,63 0, ,44 0,52 0,56* 0,59 0,64 (ANOVA); * p < 0,05, ** p > 0,05 (post hoc Bonferroni test). Baseado na equação de Bernoulli ( = P 1 P 2 / R), onde é o fluxo, P 1 P 2 é a diferença de pressão entre o início e o final do vaso sangüíneo e R é a resistência periférica, o volume de fluxo sangüíneo é inversamente proporcional à resistência periférica (Badeer, 2001). Enquanto a velocidade sistólica máxima e velocidade diastólica final, implícito velocidade Considerações Finais Na segunda metade da gestação, para que haja adequado desenvolvimento de fetos normais é necessário velocidade de fluxo sangüíneo alta na aorta descendente fetal e resistência baixa no leito placentário. A resistência na artéria cerebral média do feto aumenta da 22ª a 26ª semana de gestação e a partir desta idade gestacional, diminui progressivamente, período no qual ocorre maior fluxo sangüíneo necessário para a maturidade cerebral. Os valores dopplervelocimétricos apresentados podem ser comparados com os obtidos em fetos de alto risco, auxiliando no desenvolvimento de novos estudos que envolvam hemodinâmica fetal. Abstract Among various applications, obstetric Doppler velocimetry has been used in cases of intrauterine growth retardation, fetal hypoxia, anemia, and fetal cardiac anomalies. For these applications, the - Maio 2006 vol 34 nº 05

5 main fetal arteries evaluated are the middle cerebral artery and the umbilical artery. The fetal aorta should also be considered because it is responsible for the distribution of blood flow to the upper and lower limbs of the human body. For the characterization of abnormalities of the fetal arteries in high risk fetuses, it is necessary to be aware of the hemodynamic modifications of normal fetuses. In this respect, the authors performed a review of the fetal hemodynamics evaluated by Doppler velocimetry in the fetal aorta, middle cerebral artery and umbilical artery from the 22 nd to the 38 th week of gestation. They report Doppler velocimetry results for the arteries of normal fetuses that can be compared with those obtained from high risk fetuses. KEYWORDS: Fetal hemodynamics. Doppler velocimetry. Fetal arteries. Ultrasonography. Leituras Suplementares 1. Alfirevic Z, Neilson JP. Doppler ultrasonography in high-risk pregnancies: systematic review with meta-analysis. Am J Obstet Gynecol 1995; 172: Arnold SE, Trojanowski JQ. Human fetal hippocampal development: I. Cytoarchitecture, myeloarchitecture, and neuronal morphologic features. J Comp Neurol 1996; 367: Badeer HS. Hemodynamics for medical students. Adv Physiol Educ 2001; 25: Brezinka C. Fetal hemodynamics. J Perinat Med 2001; 29: Chang CH, Chang FM, Yu CH et al. Systemic assessment of fetal hemodynamics by Doppler ultrasound. Ultrasound Med Biol 2000; 26: Chi JG, Dooling EC, Gilles FH. Gyral development of the human brain. Ann Neurol 1977; 1: Dobbing J, Sands J. Timing of neuroblast multiplication in developing human brain. Nature 1970; 226: Dubiel M, Gunnarsson GO, Gudmundsson S. Blood redistribution in the fetal brain during chronic hypoxia. Ultrasound Obstet Gynecol 2002; 20: Ertan AK, Hendrik HJ, Tanriverdi HA et al. Fetomaternal Doppler sonography nomograms. Clin Exp Obstet Gynecol 2003; 30: FitzGerald DE, Drumm JE. Non-invasive measurement of human fetal circulation using ultrasound: a new method. Br Med J 1977; 2: Gadelha da Costa A, Mauad Filho F, Spara P et al. Fetal hemodynamics evaluated by Doppler velocimetry in the second half of pregnancy. Ultrasound Med Biol 2005a; 31: Gadelha da Costa A, Mauad Filho F, Spara P et al. Acceleration time in the fetal middle cerebral artery during the second half of pregnancy. Ultrasound Med Biol 2005b; 31: Griffin D, Cohen-Overbeek T, Campbell S. Fetal and utero-placental blood flow. Clin Obstet Gynaecol 1983; 10: Madazli R, Uludag S, Ocak V. Doppler assessment of umbilical artery, thoracic aorta and middle cerebral artery in the management of pregnancies with growth restriction. Acta Obstet Gynecol Scand 2001; 80: McCallum WD Qualitative estimation of blood velocity changes in human umbilical arteries after delivery. Early Hum Dev 1977; 1: Olofsson P, Olofsson H, Molin J, Marsal K. Low umbilical artery vascular flow resistance and fetal outcome. Acta Obstet Gynecol Scand 2004; 83: Scheier M, Hernandez-Andrade E, Carmo A et al. Prediction of fetal anemia in rhesus disease by measurement of fetal middle cerebral artery peak systolic velocity. Ultrasound Obstet Gynecol 2004; 23: Taylor KJ, Holland, S. Doppler US Part I. Basic Principles, Instrumentation and Ptifalls. 1 st. ed., Chicago: Radiology; Testut L, Latarjet A. Cerebro. In: - Anatomia. 9ª ed., Barcelona: Salvat ; 1973.p Westergaard HB, Langhoff-Ross J, Lingman G, Marsal K, Kreiner S. A critical appraisal of the use of umbilical artery Doppler ultrasound in high-risk pregnancies: use of mata-analyses in evidence-based obstrics. Ultrasound Obstet Gynecol 2001; 17: Maio 2006 vol 34 nº 05