Avaliação Ecocardiográfica Tridimensional em Tempo Real da Área Valvar em Pacientes com Estenose Mitral

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1 A r t i g o O r i g i n a l Avaliação Ecocardiográfica Tridimensional em Tempo Real da Área Valvar em Pacientes com Estenose Mitral ISSN Live Three Dimensional Echocardiographic Evaluation of the Mitral Valve Area in Patients with Mitral Valve Stenosis Marcelo L. C. Vieira 1, João C. Sbano 2, José L. Andrade 3, Wilson Mathias Jr. 4, Samira S. Morhy 5, Luis F. Cardoso 6, Pablo M. Pommerantzeff 7, Max Grinberg 8, Sérgio A. Oliveira 9, José A. F. Ramires 10 RESUMO: Objetivo: o ecocardiograma transtorácico tridimensional em tempo real (3D) foi recentemente desenvolvido como método de avaliação da anatomia cardíaca, e por isso necessita de validação. O objetivo deste estudo foi correlacionar a mensuração da área valvar mitral () em pacientes (pts) com estenose mitral, medida pelo ecocardiograma 3D, pelo ecocardiograma bidimensional (2D) e pelo método do tempo de decaimento de meia-pressão (PHT). Métodos: 10 pts ( anos, 6 mulheres) com estenose valvar mitral e 8 controles normais (38+8 anos, 5 mulheres) foram submetidos a mensuração da pelo 3D, 2D e PHT. As aferições foram realizadas separadamente por 2 observadores experientes com o emprego do equipamento Philips Sonos Resultados: no grupo com estenose mitral, a medida pelo 3D variou de 0,61 cm 2 a 1,57 cm 2, e apresentou correlação com 2D: r- 0,91(p<0,0001), e com PHT: r- 0,92 (p<0,0001). O coeficiente de correlação intraclasse para o 3D foi 0,9084 (95,00% IC, 0,6929-0,9761), com concordância interobservador de 0,9102 (95,00% IC, 0, ,9712). No grupo controle, a medida pelo 3D variou de 2,1 cm 2 a 4 cm 2, apresentou correlação com 2D: r-0,98 (p<0,0001), e com o PHT: r-0,99 (p<0,0001). O coeficiente de correlação intraclasse no grupo controle, para a medida da pelo 3D foi 0,9785 (95,00% IC, 0,9061-0,9785), com concordância interobservador de 0,9002 (95,00% IC, 0,7443-0,9811). Conclusão: este estudo sugere que a aferição da pelo 3D em pts com estenose mitral é factível e mostrou boa correlação com métodos previamente comprovados, podendo ser considerada no futuro como técnica útil à investigação diagnóstica préoperatória. Descritores: Ecocardiografia Tridimensional, Estenose Mitral SUMMARY: Background: live three dimensional echocardiography (3D) has been recently developed as a new technique for anatomical cardiac evaluation, and has yet to be valided. The aim of this study was to evaluate the correlation in measuring mitral valve area (MVA) in patients (pts) with mitral valve stenosis employing 3D and two dimensional planimetry (2D) and pressure half-time (PHT) method. Methods: ten pts ( years-old, 6 women) with mitral valve stenosis and a group of 8 normal pts ( years-old, 5 women) were submitted to echocardiographic MVA measuring by 3D, 2D and PHT methods. All the measures were performed by two independent experienced observers employing a Philips Sonos 7500 System machine. Results: in mitral valve stenosis group, the MVA measured by 3D ranged from 0.61 cm 2 to 1.57 cm 2, correlated well with 2D (r: 0.91, p- value<0.0001) and with PHT method (r:0.92, p-value<0.0001). The intraclass correlation coefficient for MVA measured by 3D was (95.00% CI, ), the interobservers` agreement was 0,9102 (95.00% IC, ). In the normal group, the MVA measured by 3D ranged from 2,1 cm2 to 4 cm2, and correlated well with 2D (r: 0.98, p-value<0.0001) and with PHT method (r:0.99, p-value<0.0001). The intraclass correlation coefficient for MVA measured by 3D was (95.00% CI, ), the interobservers` ageement was (95,00% IC, ). Conclusion: this study suggests that live three-dimensional echocardiography in patients with mitral valve stenosis is feasible and showed a good correlation with well established methods for MVA measuring, and can be considered as a future useful technique for the preoperative diagnostic investigation. Descriptors: Tridimensional Echocardiography, Mitral Valve Stenosis Instituição: Instituto do Coração (InCor) - FMUSP - São Paulo - SP - Brasil Correspondência: Marcelo Luiz Campos Vieira Instituto do Coração (InCor) - FMUSP Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44 CEP: São Paulo - SP Fones: (11) Fax: (11) mlcvieira@aol.com Recebido em: 24/03/ Aceito em: 22/05/ Médico Assistente da Seção de Ecocardiografia. CDDI. INCOR/HCFMUSP. 2 Médico Assistente da Seção de Ecocardiografia. CDDI. INCOR/HCFMUSP. 3 Diretor da Seção de Ecocardiografia. CDDI. INCOR/HCFMUSP. 4 Médico Coordenador - Seção de Ecocardiografia - Adultos. CDDI. INCOR/HCFMUSP. 5 Médico Coordenador - Seção de Ecocardiografia - Infantil. CDDI. INCOR/HCFMUSP. 6 Médico Assistente da Unidade Clínica de Valvopatias. INCOR/HCFMUSP. 7 Chefe da Equipe de Cirurgia de Valvopatias. INCOR/HCFMUSP. 8 Diretor da Unidade Clínica de Valvopatias. INCOR/HCFMUSP. 9 Diretor da Divisão Cirúrgica. INCOR/HCFMUSP. 10 Presidente do Conselho Diretor. INCOR/HCFMUSP. 47

2 INTRODUÇÃO A mensuração da área valvar mitral () é atualmente realizada pelo ecocardiograma bidimensional (2D) através da planimetria do orifício valvar e da avaliação hemodinâmica com a técnica Doppler 1. Apesar de suas limitações, estas são modalidades ecocardiográficas amplamente conhecidas e demonstradas 1. A aferição da pela planimetria é realizada pelo 2D no plano transversal do ventrículo esquerdo, requerendo orientação perpendicular do feixe ultrasônico em relação a valva mitral. Apresenta limitações com relação a resolução lateral do feixe ultrasônico e permite limitada observação do complexo aparato anatômico da valva mitral. A estimativa da área valvar mitral com Doppler pela mensuração do tempo de decaimento de meiapressão (PHT) é influenciada pelas variações do ritmo e da frequência cardíaca, assim como pelo decréscimo do relaxamento do ventrículo esquerdo e pela presença de valvopatias associadas 1. O ecocardiograma tridimensional em tempo real (3D) foi recentemente desenvolvido como novo método de imagem para a avaliação da anatomia cardíaca, permitindo maior proximidade com a realidade anatômica. 2-5 O sistema tridimensional em tempo real é baseado no princípio de processamento de imagens em paralelo com o intuito de aumentar a densidade de linhas. de transmissão e emissão do feixe ultrasônico. 4,5 O feixe ultrasônico é emitido em formato volumétrico piramidal, permitindo não somente o controle setorial do plano azimutal de observação, como na ecocardiografia 2D, mas também a elevação do plano de incidência do ultrasom, propiciando a identificação do terceiro plano de observação. A imagem é composta a partir de transdutor matricial de feixe de emissão ultrasônica piramidal e não mais a partir de feixe linear. De forma semelhante ao 2D, a emissão e a recepção do feixe ultrasônico são controladas sequencial e eletrônicamente, permitindo a observação estrutural específica. Esta propriedade associada ao mapeamento ultrasônico volumétrico permite que determinada estrutura cardíaca seja estudada à partir de mútiplos planos de observação que anteriormente não eram discriminados pelo 2D. 4,5 Desta forma, a observação estrutural cardíaca tridimensional em tempo real a partir de múltiplos planos simultâneos traz realidade anatômica à investigação por imagem. O 3D pode ser utilizado na análise anatômica cardíaca, na mensuração do volumes ventriculares e da massa do ventrículo esquerdo, na análise segmentar da contratilidade ventricular, assim como apresenta potencial aplicação na avaliação e correção cirúrgica das valvopatias e das cardiopatias congênitas complexas. 2-9 O objetivo deste estudo foi correlacionar a mensuração da área valvar mitral em pacientes com estenose mitral, medida pelo 3D, pelo 2D e com o Doppler pelo PHT. MÉTODO Casuística Foram estudados 10 pacientes com estenose valvar mitral secundária à doença reumática e 8 controles normais. As características demográficas e clínicas dos indivíduos estão apresentadas nas Tabelas 1 e 2. Os pacientes com estenose mitral apresentaram média etária de anos, ritmo sinusal, com frequência cardíaca entre 62 e 90 (média de 75,9 + 9,8) bpm. Os pacientes não apresentavam outras valvopatias significativas, tanto do ponto de vista clínico quanto hemodinâmico. Os controles normais apresentaram média etária de 38+8 anos, ritmo sinusal com frequência cardíaca entre 66 e 91 (76,7 + 9,3) bpm. Ecocardiografia A medida da pelo 2D foi realizada com o emprego da técnica de planimetria do orifício valvar mitral a partir de imagens em plano paraesternal em eixo transversal do ventrículo esquerdo com evidenciação dos folhetos valvares (Figura 1). A aferição da foi também medida com o emprego do Doppler contínuo, pela aferição do PHT (Figura 2). A medida da pelo 3D foi realizada a partir de imagens obtidas em projeção apical 4 câmaras rodada para visualização a partir do ápice do ventrículo esquerdo para o átrio esquerdo, com aproximação para o plano paralelo à valva mitral 48

3 Figura 1. Ecocardiograma bidimensional em plano paraesternal em eixo transversal do ventrículo esquerdo com evidenciação dos folhetos valvares, para a aferição da área valvar mitral por planimetria (1,23 cm 2 ). Figura 2. Ecocardiograma bidimensional em projeção apical 4 câmaras parra a aferição da área valvar mitral pelo Doppler contínuo (PHT), 1,26 cm 2, do mesmo paciente da Figura 1. e ao anel valvar mitral. As imagens foram a seguir reguladas e otimizadas para a visualização do orifício valvar mitral a partir dos planos de perspectiva X, Y, Z, e da adequação da intensidade de brilho e contraste. A medida da pelo 3D foi, então, efetuada a partir da planimetria da imagem após a calibração de planos tridimensionais de referência (Figuras 3,4). Os pacientes encontravam-se em monitoração eletrocardiográfica contínua e a aquisição das imagens tridimensionais foi determinada a partir do sinal eletrocardiográfico e em apnéia expiratória. As imagens foram registradas e armazenadas no disco rígido de equipamento comercialmente disponível de fabricação da empresa Philips Medical Systems, equipamento Sonos 7500 System, Andover, MA, EUA, dotado de transdutor matricial de 4 MHz. As imagens foram a seguir gravadas em fitas de vídeo VHS e em disco compacto de gravação para análise após a realização do exame. O tempo médio total para a obtenção da imagem tridimensional foi de cerca de 5 minutos, com 30 a 60 segundos para a aquisição da imagem, 3 a 4 minutos para a sua adequação. Foram realizadas 3 medidas consecutivas da área valvar mitral pelos 3 métodos distintos, sendo analisada a média das 3 medidas. A aquisição das imagens e as aferições das áreas valvares foram realizadas por 2 observadores experientes, independentes, e que não conheciam o quadro clínico dos pacientes. Os pacientes e os controles normais apresentavam relaxamento ventricular esquerdo preservado Figura 3. Ecocardiograma tridimensional em tempo real com a medida da área valvar mitral, 1,20 cm 2, após calibração de planos tridimensionais de referência (mesmo paciente da Figura 1). Figura 4. Ecocardiograma tridimensional em tempo real com demonstração de estenose valvar mitral importante (paciente RFC, área valvar de 0,87 cm 2 ). 49

4 (analisado com o emprego do Doppler pulsado com o volume de amostragem posicionado à nível dos folhetos da valva mitral). Análise Estatística As médias das 3 aferições da de cada componente do grupo de pacientes com estenose mitral e do grupo de controles, medidas com o emprego do o 3D, 2D e pelo PHT, foram comparadas e correlacionadas através do método de Pearson(r). Foi calculado o coeficiente de correlação intraclasse (concordância intraobservador, 95,00% de intervalo de confiança) (IC) para a média de 3 aferições da área valvar, medida pelo mesmo observador com o emprego do 3D no grupo de pacientes com estenose mitral e no grupo de controles. Foi calculada a concordância interobservador (95,00% IC) para a média de 3 aferições da área valvar, medida por dois observadores independentes com o emprego do 3D no grupo de pacientes com estenose mitral e no grupo de controles. Valores de p< 0,05 foram considerados significantes. RESULTADOS As medidas da realizadas com o emprego dos 3 métodos estão demonstradas nas (Tabelas I e II). No grupo de pacientes com estenose mitral, a medida pelo 2D variou de 0,75 cm 2 a 1,68 cm 2, pelo PHT de 0,83 cm 2 a 1,75cm 2, e pelo 3D variou de 0,61 cm 2 a 1,57 cm 2. A medida pelo 3D mostrou boa correlação com a mensuração pelo 2D (correlação de Pearson) (r: 0,91, p<0,0001), e com a aferição pelo PHT (r:0,92, p<0.0001). O coeficiente de correlação intraclasse para o 3D foi de 0,9084 (95,00% IC, 0,6929-0,9761), e a concordância interobservador foi de 0,9102 (95,00% IC, 0, ,9712). No grupo de controles normais a medida pelo 2D variou de 2,2 cm2 a 4,54 cm 2, pelo PHT de 2,3 cm 2 a 4,4 cm 2, e pelo 3D variou de 2,1 cm 2 a 4,0 cm 2. A medida pelo 3D mostrou boa correlação com a medida pelo Paciente 2D (r:0,98, p<0,0001), e com a aferição pelo PHT (r:0,99, p<0,0001). O coeficiente de correlação intraclasse para a medida da no grupo normal pelo 3D foi de 0,9785 (95,00% IC, 0,9061-0,9785), e a concordância interobservador foi de 0,9002 (95,00% IC, 0, ,9811). A correlação entre as medidas da com o emprego do 3D, do 2D e do PHT nos pacientes com estenose mitral e nos controles é demonstrada nos (Gráficos I e II). DISCUSSÃO O ecocardiograma tridimensional foi desenvolvido à partir da década de 70 como método de determinação do volume ventricular. 10 Apresentava, então, dificuldades com relação à composição da imagem e Idade (anos) Sexo Sintomas Controles Idade (anos) Sexo Classe Funcional (NYHA) 3D 3D 2D 2D PHT MEC 38 F Dispnéia II 1,16 1,28 1,26 AMO 58 F Palpitação II 1,3 1,18 1,26 ADC 28 M Dispnéia III 0,61 0,75 0,83 RAC 43 M Palpitação II 1,23 1,53 1,54 DF 43 M Dispnéia III 1,20 1,23 1,26 RFC 40 F Dispnéia III 0,87 1,01 0,95 WSA 38 F Palpitação II 1,57 1,68 1,75 TTR 20 F Dispnéia II 1,08 1,28 1,2 MJS 38 M Dispnéia III 1,02 1,12 1,15 GAF 56 F Dispnéia II 1,18 1,27 1,34 Tabela 1. Características demográficas, clínicas e medidas da área valvar mitral com o emprego do ecocardiograma tridimensional em tempo real, da planimetria bidimensional e pelo método do tempo de decaimento de meia-pressão, em 10 pacientes com estenose valvar mitral. - área valvar mitral; 3D- ecocardiograma tridimensional em tempo real; 2D- ecocardiograma bidimensional (planimetria); PHT- tempo de decaimento de meia-pressão; M masculino; F- feminino. PHT JNSF 40 F 2,76 2,9 2,8 MSL 55 M 3,5 3,7 3,67 AS 31 F 2,1 2,2 2,3 FPS 38 F 2,88 3,05 3,05 BCF 36 F 2,88 3,26 3,17 RAS 34 F 2,7 3,16 2,89 LCS 44 M 3,22 3,65 3,54 RAY 25 M 4 4,54 4,4 Tabela 2. Características demográficas e medidas da área valvar mitral com o emprego do ecocardiograma tridimensional em tempo real, da planimetria bidimensional e pelo método do tempo de decaimento de meia-pressão, em 8 controles normais. - área valvar mitral; 3D- ecocardiograma tridimensional em tempo real; 2D- ecocardiograma bidimensional (planimetria); PHT- tempo de decaimento de meia-pressão; M- masculino; F- feminino. 50

5 Gráfico I. Correlação (Pearson: r) entre as medidas da área valvar mitral com o emprego do ecocardiograma tridimensional em tempo real (3D), da planimetria bidimensional (2D) e pelo método do tempo de decaimento de meia-pressão (PHT), em 10 pacientes com estenose valvar mitral Gráfico II. Correlação (Pearson: r) entre as medidas da área valvar mitral com o emprego do ecocardiograma tridimensional em tempo real (3D), da planimetria bidimensional (2D) e pelo método do tempo de decaimento de meia-pressão (PHT), em 8 controles normais. a análise dos dados obtidos. A evolução tecnológica levou a utilização do mapeamento ultrasônico estrutural em varredura rotacional, depois ao mapeamento em paralelo, e mais recentemente ao mapeamento volumétrico em tempo real, proporcionando progressiva melhoria na qualidade das imagens obtidas O ecocardiograma transtorácico tridimensional em tempo real permite a análise sequencial a partir de múltiplos planos de observação, evitando desta forma a necessidade das inferências geométricas assumidas para o cálculo dos volumes das câmaras cardíacas, da massa ventricular e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo como é realizado na ecocardiografia 2D. 4,5 Com relação à análise da valva mitral, possibilita a observação do conjunto de estruturas que compõem o aparato valvar mitral, assim como fornece medidas reprodutíveis da área valvar, podendo ser realizada rapidamente a partir da projeção apical. 13 Neste estudo encontramos boa correlação entre as medidas da obtidas pelo 3D, tanto com 2D, quanto com o PHT. Procuramos incluir no estudo apenas pacientes que não apresentassem situações que pudessem caracterizar-se como limitações para o emprego dos métodos 2D e PHT, como variações do ritmo e da frequência cardiaca, diminuição do relaxamento ventricular e valvopatias associadas de importante repercussão. A reprodutibilidade das medidas da área valvar, assim como a concordância entre os diferentes observadores, foi adequada tanto no grupo de pacientes com estenose mitral quanto no grupo controle. As maiores variações relativas entre as medidas das áreas obtidas com o 3D e com o 2D ocorreram no paciente com menor área, em que pelo 3D foi medida área de 0,61 cm 2 e pelo 2D 0,75 cm 2 (variação de 22,9%), e no paciente com área de 1,23 cm 2 pelo 3D, e área de 1,53 cm 2 pelo 2D (variação de 24,4%). As maiores variações relativas entre as medidas das áreas obtidas com o 3D e com o método do PHT ocorreram também com o paciente de menor área, com medida de 0,61 cm 2 pelo 3D e de 0,83 cm 2 pelo PHT (variação de 36%), e com o paciente com área de 1,23 cm 2 pelo 3D, e área de 1,54 cm 2 pelo PHT (variação de 25,2%). 51

6 No grupo controle, a maior variação relativa entre as medidas pelo 3D e pelo 2D foi de 13,5%, e entre as medidas pelo 3D e pelo PHT foi de 10%. Em recente série publicada de 6 pacientes com estenose mitral submetidos a valvoplastia mitral com cateter balão e que tiveram a área valvar avaliada pelos 3 métodos e em laboratório de hemodinâmica, foi observada maior variação percentual pré valvoplastia de 28,5% entre as medidas do 3D e do 2D, e grande variação entre as medidas do 3D e do PHT (com maior variação em paciente com área valvar de 0,7 cm 2 pelo 3D e de 2 cm 2 pelo PHT). 14 A foi medida pelo 3D a partir da projeção apical, com visualização a partir do ventrículo esquerdo para o átrio esquerdo. Esta plano de perspectiva é diferente da visualização 2D e permite melhor detalhamento estrutural de todo o aparato anatômico mitral, acrescentando informação morfológica e diagnóstica. CONCLUSÃO Este estudo sugere que a aferição da área valvar mitral pela ecocardiografia tridimensional em tempo real em pacientes com estenose mitral é factível e mostrou boa correlação com métodos previamente comprovados, podendo ser considerada no futuro como técnica útil à investigação diagnóstica préoperatória. LIMITAÇÃO DO ESTUDO Trata-se de estudo com pequeno número de pacientes. Procuramos neste estudo analisar pacientes com estenose mitral desacompanhada de outras valvopatias de significado clínico e/ou hemodinâmico, o que não caracteriza a vasta maioria dos pacientes acometidos pela doença valvar. Analisamos somente pacientes ainda em ritmo sinusal e com relaxamento ventricular esquerdo preservado, o que pode demonstrar fases ainda iniciais da agressão valvar reumática. Foram feitas comparações entre as medidas da área valvar mitral empregando 3 métodos não invasivos de análise, não tendo sido efetuada a comparação com método invasivo hemodinâmico. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a empresa Philips Ultrasound Ltda., pelo apoio à realização do estudo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Feigenbaum H. Echocardiography. 5th ed. Philadelphia: Lea & Febiger, USA, Kwan J, Shiota T, Agler DA, Popovic ZB, Qin JX, Gillinov 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: Qin JX, Shiota T, McCarthy PM, Asher CA, Hail M, Agler DA, et al. Importance of mitral valve repair associated with left ventricular reconstruction for patients with ischemic cardiomyopathy: a real-time three-dimensional echocardiographic study. Circulation 2003; 108[suppl II]: II Ahmad M. Real-time three-dimensional echocardiography in assessment of heart disease. Echocardiography 2001; 18: Kisslo J, Firek B, Takahiro O, Kang DH, Fleishman CE, Stetten G, et al. Real-time volumetric echocardiography: the technology and the possibilities. Echocardiography 2000; 17: Schwartz SL, Cao QL, Azevedo J, Pandian NG. Simulation of intraoperative visualization of cardiac structures and study of dynamic surgical anatomy with real-time echocardiography. Am J Cardiol 1994; 73: Qin JX, Shiota T, McCarthy PM. Real-time three-dimensional echocardiography study of left ventricular function after infarct exclusion surgery for ischemic cardiomyopathy. Circulation 2000; 102: III101-III6. 8. Qin JX, Jones M, Shiota T. Validation of real-time three-dimensional echocardiography for quantifying left ventricular volumes in the presence of a left ventricular aneurysm: in vitro and in vivo studies. J Am Coll Cardiol 2000; 36: Stiges M, Jones T, Qin JX, Tsujino H, Bauer F, Kim Y J, et al. Real-time three-dimensional color Doppler evaluation of the flow convergence zone for quantification of mitral regurgitation: validation experimental animal study and initial clinical experience. J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: Roelandt JRT, Yao J, Karsprazak JD. Three-dimensional echocardiography. Curr Opin Cardiol 1998; 13: Cheng TO, Xie MX, Wang XF, LI ZA, HU G. Evaluation of mitral valve prolapse by four-dimensional echocardiography. Am Heart J 1997; 133: Li, J, Sanders, SP. Three-dimensional echocardiography in congenital heart disease. Curr Opin Cardiol 1999; 14: Binder TM, Rosenhek R, Porenta G, Maurer G, Baumgartner H. Improved assessment of mitral valve stenosis by volumetric real-time three dimensional echocardiography. J Am Coll Cardiol 2000; 36: Singh V, Nanda NC, Agrawal G, Vengala S, Dod SH, Misra V, et al. Live threedimensional echocardiographic assessment of mitral stenosis. Echocardiography 2003; 20: