dic Arquivos Brasileiros de Cardiologia Imagem cardiovascular Arq Bras Cardiol: Imagem cardiovasc 2675-312X Sociedade Brasileira de Cardiologia 10.47593/2675-312X/20213404eabc238 Case Report Left Ventricular Longitudinal Strain Echocardiogram and Handgrip: A Useful Tool for Detecting Ischemia in the Emergency Room Freitas Ana Paula Torres Guimarães de Massoni Natalia Marcusso Barretto Rodrigo Bellio de Mattos Dante Pazzanese Cardiology Institute Dante Pazzanese Cardiology Institute Mailing Address: Ana Paula Torres Guimarães de Freitas • E-mail: ap_freitas4@hotmail.com

Authors’ contributions

Research conception and design: Barretto RBM, Freitas APTG, Massoni NM; data collection: Freitas APTG, Massoni NM; manuscript writing: Freitas APTG, Massoni NM; critical review of the manuscript for important intellectual content: Barretto RBM.

Conflict of interest

The authors have declared that they have no conflict of interest.

 25 03 2022 2021 34 4 eabc238 24 7 2021 17 10 2021 29 10 2021 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Chest Pain Echocardiography Strain Emergencies Introduction

Acute coronary syndrome is among the greatest diagnostic challenges for emergency room physicians. Non-invasive imaging tests such as echocardiography (ECHO) are useful in the etiological diagnosis of chest pain. In cases of suspected ischemia, when electrocardiography (ECG) and myocardial necrosis markers (MNM) are inconclusive, ECHO can be performed at the time of pain or immediately after.1 The use of advanced techniques such as myocardial deformation analysis (strain) provides greater accuracy in identifying the coronary artery disease territory.2

This report describes a case of a patient with chest pain without segmental changes on initial ECHO in the emergency room. Significant coronary artery disease (CAD) changes were evident on additional tools (handgrip, strain, and postsystolic peak) as showed on the subsequent coronary angiography.

 Case report

A 49-year-old hypertensive man with a family history of early CAD was admitted to the emergency room with tight chest pain at rest that had started one day prior. ECG showed sinus rhythm and negative T waves in V2 and V3, a sign compatible with subepicardial ischemia in the anteroseptal wall (Figure 1A).

– A: Electrocardiogram taken on admission. B: Coronary angiography showing a 70% obstructive lesion in the in the proximal third of the left anterior descending artery (arrow).

Bedside ECHO showed normal-sized cardiac cavities and preserved left ventricular (LV) myocardial contractility, an LV ejection fraction (LVEF) of 63% (Simpson’s method), and an LV global longitudinal strain (GLS) at rest of -197% with a reference value ≤ -18% (Figure 2A). After the handgrip maneuver, LV dilatation, hypocontractility of the apical segments and anteroseptal wall, and a GLS decrease to -12.8% were noted, with greater involvement in the hypocontractile segments and the presence of post-systolic contraction (Figures 2B and 3).

– A: Initial left ventricular global longitudinal strain showing preserved values. B Left ventricular global longitudinal strain after handgrip maneuver showing reduced values and better definition of the coronary territory of the anterior descending artery.

– Left ventricular global longitudinal strain demonstrating the late post-systolic peak.

Coronary angiography showed a 70% obstructive lesion in the proximal third of the anterior descending coronary artery, which was treated with a pharmacological stent (Figure 1B).

 Discussion

In the context of chest pain, a resting ECHO allows the assessment of the heart structure, segmental and global function of the ventricles, cavity size, valve anatomy, and pathologies that justify the patient’s symptoms, including pericardial effusion, hypertrophic cardiomyopathy, aortic stenosis, aortic dissection, deficient segmental changes, and others.3

Ischemia is diagnosed by ECHO through segmental contractility analysis. However, the method has limitations when used alone, mainly since it is examiner-dependent, which requires experience to ensure a more accurate diagnosis.3 Therefore, the 2020 European guideline for acute coronary syndrome without ST-segment elevation suggests the use of ECHO associated with more accurate techniques such as speckle tracking for the diagnosis of ischemia in stable patients, with non-diagnostic ECG, negative MNM, and the absence of regional contractility disorders, as it presents high sensitivity and specificity for the test (86% and 73%, respectively, for GLS values < -18.8 % - recommendation class I, evidence level B).2

The analysis of strain by ECHO is used as a quantitative method for diagnosing ischemia, as it assesses the muscle fiber deformation of each segment, which is arranged into three layers: subepicardial, mesocardial, and subendocardial. The fibers of the subendocardial layer, the most susceptible to ischemia, are arranged longitudinally, so the GLS here is expected to be the most sensitive for the evaluation of ischemic segments as it is the first to change.1,3,4 In addition, strain on ECHO can be a marker of myocardial fibrosis, enabling the diagnosis of post-ischemic myocardial scarring.4 The 2019 positioning on ECHO indications for adults suggests GLS calculation using the existing diagnostic algorithms and risk classification in patients with suspected coronary disease as recommendation class IIa, evidence level B.5

In addition to the peak systolic value of the strain, evaluation of the post-systolic contraction peak, consisting of continued contraction of the myocardium after aortic valve closure, is also used. This finding is frequent in conduction disorders or regional myocardial dysfunction, especially in myocardial ischemia or stunned myocardium. It is rarely found in healthy people, but with a low magnitude and preserved GLS.6

Postsystolic contraction occurs in the isovolumetric relaxation phase, a metabolically active process dependent on energy use. An ischemic myocardium presents incompatibility between reduced production and increased energy consumption, with overlapping of the late systolic contraction and isovolumetric relaxation. Therefore, strain curve analysis associated with other post-processing findings improves the diagnosis of CAD.6

In acute coronary syndrome, the strain is highly feasible and quick to determine, and it can be done before coronary angiography to aid in more questionable cases of severe lesions, enabling greater diagnostic accuracy and the identification of patients who can benefit from reperfusion therapy. The test can also exclude major coronary lesions in patients with non-diagnostic ECG findings and negative biomarkers.1The literature also showed that GLS is a better predictor of adverse cardiovascular events in old infarcts than the LVEF and LV wall motion score index.7

Stress ECHO aims to diagnose obstructive lesions with hemodynamic repercussions when the myocardium is subjected to stress, whether physical or pharmacological, with dobutamine being the most commonly used drug in clinical practice.3,8By increasing heart rate (HR), inotropism, and oxygen demand, hypoperfused areas of the myocardium become hypocontractile. The method has an established role in chest pain patients with a low probability of acute CAD after an observation period without ECG and marker changes, which also have a prognostic role in the evaluation of ventricular function at rest and under stress, cavity dilation, development of dysfunction diastolic, right ventricular dysfunction etc.4

The handgrip is a safe complementary technique to dobutamine stress ECHO that can also help diagnose ischemia. Simple to perform, it consists of isometric muscle contraction and increases systolic blood pressure and HR through increased peripheral vascular resistance and sympathetic nervous system activation.8,9 In CAD, such hemodynamic changes increase the myocardial oxygen requirement and can induce ischemia if the coronary flow reserve is reduced. Therefore, the handgrip test can be associated with diagnostic methods for ischemia.10

Data on handgrip applicability in the context of emergency chest pain and on strain evaluation during the maneuver are scarce in the literature. Some studies show discrepancies in the method’s sensitivity when associated with pharmacological stress. Protocols using handgrip associated with a vasodilator pharmacological stressor with 50% of the maximum grip strength resulted in an increase of 25% in the method’s sensitivity, while using 25% of the maximum strength resulted in a 7% sensitivity increase.10

The use of handgrip alone is not routine in our emergency room service. However, its practical performance and confirmation with the deformation measures enables a safe diagnosis and quick referral to interventional treatment. Therefore, the incorporation of this technique associated with strain variables may improve diagnosis due to its early implementation on emergency room admission and relevant information for managing this patient profile.

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Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Barretto RBM, Freitas APTG, Massoni NM, obtenção de dados: Freitas APTG, Massoni NM, redação do manuscrito: Freitas APTG, Massoni NM, revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Barretto RBM.

Conflito de interesses

Os autores declaram não terem conflitos de interesse.

 Dor no peito Ecocardiografia Strain Emergências Introdução

A síndrome coronariana aguda é um dos grandes desafios diagnósticos para o médico na sala de emergência. A complementação com exames de imagem não invasivos, como o ecocardiograma, é ferramenta útil no diagnóstico etiológico de dor torácica. Na suspeita de isquemia, quando o Eletrocardiograma (ECG) e os Marcadores de Necrose Miocárdica (MNM) são inconclusivos, o ecocardiograma pode ser realizado no momento da dor ou imediatamente após.1 O uso de técnicas avançadas, como a análise da deformação miocárdica (strain), possibilita maior acurácia na identificação do território das coronariopatias.2

Relatamos o caso de um paciente com dor torácica na sala de emergência, sem alterações segmentares ao ecocardiograma inicial. Quando usadas ferramentas adicionais (handgrip, strain e pico pós- sistólico), foram evidenciadas alterações de Doença Arterial Coronariana (DAC) significativa, como demonstrado na coronariografia posteriormente.

 Relato caso

Paciente do sexo masculino, 49 anos, hipertenso, história familiar de doença arterial coronariana precoce, foi admitido na emergência com dor torácica em aperto, ao repouso, iniciada há 1 dia. No ECG, apresentava ritmo sinusal e ondas T negativas em V2 e V3, alteração compatível com isquemia subepicárdica em parede anterosseptal (Figura 1A).

– (A) Eletrocardiograma na admissão. (B) Angiografia coronária mostra lesão obstrutiva de 70% da artéria descendente anterior no terço proximal (seta).

O ecocardiograma realizado à beira do leito, apresentou cavidades cardíacas com dimensões normais e contratilidade miocárdica do Ventrículo Esquerdo (VE) preservada, Fração de Ejeção do VE (FEVE) de 63% (método de Simpson) e Strain Longitudinal Global (SLG) do VE em repouso de -19,7 %, com valor de referência ≤ -18% (Figura 2A). Após manobra de handgrip, houve dilatação do ventrículo esquerdo, surgimento de hipocontratilidade dos segmentos apicais e da parede anterosseptal e queda do SLG para -12,8% com maior acometimento nos segmentos hipocontráteis e presença de contração pós-sistólica (Figuras 2B e 3).

– (A) Strain longitudinal global do ventrículo esquerdo inicialmente com valores preservados. (B) Strain longitudinal global do ventrículo esquerdo após manobra de Handgrip com valores reduzidos e melhor definição do território coronariano da descendente anterior.

– Strain longitudinal global do ventrículo esquerdo demostrando o pico pós-sistólico tardio.

A cineangiocoronariografia evidenciou lesão obstrutiva de 70% em terço proximal de artéria coronária descendente anterior, que foi tratada com stent farmacológico (Figura 1B).

 Discussão

O ecocardiograma de repouso no contexto da dor torácica permite avaliar a estrutura do coração, a função segmentar e global dos ventrículos, o tamanho das cavidades, a anatomia valvar e também patologias que justifiquem os sintomas apresentados, como derrame pericárdico, cardiomiopatia hipertrófica, estenose aórtica, dissecção de aorta, défice de alteração segmentar, entre outros.3

O diagnóstico de isquemia pela ecocardiografia é feito pela análise da contratilidade segmentar. Porém o método apresenta limitações quando utilizado de maneira isolada, principalmente por ser examinador-dependente, o que exige experiência para um diagnóstico mais preciso.3 Por isso, a diretriz europeia de síndrome coronariana aguda sem supradesnivelamento do segmento ST de 2020 sugere o uso do ecocardiograma, com auxílio de técnicas mais acuradas, como o speckle tracking, para o diagnóstico de isquemia nos pacientes estáveis, com ECG não diagnóstico, MNM negativos e ausência de alterações de contratilidade regional, apresentando altas sensibilidade e especificidade para o exame (86% e 73%, respectivamente, para valores de SLG <-18,8%) – Classe de Recomendação I, Nível de Evidência B.2

A análise do strain pelo ecocardiograma é uma ferramenta utilizada como método quantitativo para diagnóstico de isquemia, pois avalia a deformação das fibras musculares em cada segmento, que são dispostas em três camadas: subepicárdica, mesocárdica e subendocárdica. A camada subendocárdica é a mais suscetível à isquemia, e suas fibras são dispostas principalmente no sentido longitudinal; por isso, espera-se que o SLG seja o mais sensível para avaliação dos segmentos isquêmicos, sendo o primeiro a se alterar.1,3,4 Além disso, o uso do strain na ecocardiografia pode ser um marcador de fibrose miocárdica, possibilitando o diagnóstico de cicatriz miocárdica pós-isquêmica.4 O posicionamento sobre indicações da ecocardiografia em adultos de 2019 sugere o cálculo do SLG nos algoritmos existentes de diagnóstico e classificação de risco em pacientes com suspeita de doença coronariana como Classe de Recomendação IIa, Nível de Evidência B.5

Outra análise, além do valor do pico sistólico do strain, é a avaliação do pico de contração pós-sistólico, que consiste na contração continuada do miocárdio após fechamento da valva aórtica. Esse achado é frequente em distúrbios de condução ou disfunção miocárdica regional e, especialmente, na isquemia miocárdica ou no miocárdio atordoado. Pode, raramente, ser encontrado em indivíduos normais, porém com baixa magnitude e o SLG preservado.6

A contração pós-sistólica ocorre na fase de relaxamento isovolumétrico, processo metabolicamente ativo dependente da utilização de energia. No miocárdio isquêmico, há incompatibilidade entre a produção reduzida e o consumo exacerbado de energia, com sobreposição da contração sistólica tardia com relaxamento isovolumétrico. Logo, a análise da curva do strain, juntamente de outros achados de pós-processamento, é de grande auxílio para o diagnóstico de coronariopatias.6

Na síndrome coronariana aguda, o strain é altamente factível e de rápida realização, podendo ser feito antes da coronariografia, no auxílio de casos mais duvidosos, diagnosticando lesões graves, com maior acurácia, e identificando pacientes que se beneficiam de terapia de reperfusão. O exame também pode excluir lesões coronarianas importantes em pacientes com achados eletrocardiográficos não diagnóstico e biomarcadores negativos.1Também já foi demonstrado na literatura em infartos antigos que o SLG é um melhor preditor de eventos cardiovasculares adversos quando comparado com FEVE e índice de movimentação da parede do VE.7

A ecocardiografia de estresse objetiva o diagnóstico de lesões obstrutivas com repercussão hemodinâmica quando o miocárdio é submetido a algum estresse, seja ele físico ou farmacológico, sendo a dobutamina a mais utilizada na prática clínica.3,8Ao aumentar a frequência cardíaca, o inotropismo e a demanda por oxigênio, as áreas do miocárdio hipoperfundidas se tornam hipocontráteis. O método tem seu papel estabelecido em pacientes com dor torácica de baixa probabilidade de DAC aguda após período de observação sem mudanças no ECG e nos marcadores, além de apresentar também papel prognóstico, ao avaliar função ventricular no repouso e estresse, dilatação de cavidades, desenvolvimento de disfunção diastólica, disfunção de ventrículo direito etc.4

O handgrip é uma técnica segura que também pode diagnosticar isquemia, sendo complementar ao ecocardiograma de estresse com dobutamina. De simples execução, consiste na contração isométrica muscular e ocasiona incrementos na pressão arterial sistólica e na frequência cardíaca por meio do aumento da resistência vascular periférica e da ativação do sistema nervoso simpático.8,9 Na DAC, tais alterações hemodinâmicas aumentam a necessidade de oxigênio pelo miocárdio e podem induzir isquemia se houver reserva de fluxo coronariano reduzida. Portanto, o teste de handgrip pode ser adicional aos métodos diagnósticos de isquemia.10

São escassos na literatura dados da aplicabilidade do handgrip no contexto de dor torácica na emergência e da avaliação do strain durante a manobra. Os estudos apresentam discrepâncias na sensibilidade do método quando associado ao estresse farmacológico. Nos protocolos com uso de handgrip, associado a estressor farmacológico do tipo vasodilatador, com 50% da força máxima de preensão, houve incremento de 25% na sensibilidade do método, enquanto utilizando 25% da força máxima houve incremento de 7% na sensibilidade.10

A utilização do handgrip isolada não é prática de rotina no nosso serviço no setor do pronto-socorro. Entretanto, a praticidade de sua realização e a ratificação do diagnóstico com as medidas de deformação permitiram um diagnóstico seguro e a condução rápida do paciente para o tratamento de intervenção.

Assim, a incorporação dessa técnica associada também ao uso das variáveis de strain pode apresentar um potencial ganho diagnóstico, levando em conta sua execução precoce à admissão na urgência e as informações relevantes para conduta desse perfil de paciente.