FUNDAMENTO: A cintilografia de perfusão miocárdica (CPM) tem sido utilizada na avaliação da cardiopatia chagásica. OBJETIVO: Investigar o valor da CPM com tomografia computadorizada por emissão de fóton único (gated-SPECT) para detectar comprometimento cardíaco precoce em pacientes chagásicos na fase indeterminada, que apresentam anomalias de movimento segmentar detectadas por exame de imagem por Doppler tecidual (IDT) strain derivada. MÉTODOS: Foram incluídos 40 indivíduos (idade média: 25 ± 2 anos, 50% homens) de uma área endêmica da doença de Chagas e com diagnóstico sorológico positivo. Todos foram submetidos à CPM com gated-SPECT de 2 dias (repouso e estresse) e ecocardiografia. RESULTADOS: Trinta indivíduos (75%) apresentaram resultados normais. Em três casos (8%), a CPM apresentou resultado ligeiramente anormal e em sete foi ambígua. Em todos os casos com defeitos reversíveis, os segmentos afetados foram coincidentes com aqueles com anomalias de movimento. Foi encontrada redução na fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE) > 5% (ΔLVEF% < -5) pós-estresse em 11 dos 40 indivíduos (28%). Tanto o desvio padrão fasederivado como a largura da banda do histograma mostraram diferença significativa entre o pós-estresse e a fase de repouso. Em ambos os casos, houve ligeira dessincronia em repouso normalizado no pós-estresse. CONCLUSÃO: Uma abordagem estresse-repouso com gated-SPECT é válida para detectar alterações miocárdicas precoces, bem como dessincronia intraventricular na fase indeterminada da doença de Chagas em pacientes com anomalias no movimento segmentar previamente detectadas pela IDT strain derivada.
IInstitute of Cardiology, La Habana - Cuba
IIInstitute of Mathematics and Physics, La Habana - Cuba
IIIPedro Kouri Tropical Medicine Institute, La Habana - Cuba
A doença de Chagas continua a ser um problema de saúde e econômico grave na maioria dos países latino-americanos. Além disso, como consequência da crescente migração global, número crescente de casos importados já foi detectado em áreas não endêmicas, como a América do Norte e vários países da Europa, Ásia e Oceania1,2.
A doença de Chagas é caracterizada por três fases: aguda, indeterminada e crônica. O coração é o órgão mais frequente e gravemente afetado, e a doença cardíaca chagásica é uma cardiomiopatia inflamatória caracterizada por miocardite crônica fibrosante e progressiva diminuição da função contrátil do miocárdio3.
Na fase indeterminada, normalmente de longa duração (10-30 anos), não há evidência clinicopatológica do envolvimento cardíaco, e isso é normalmente acompanhado tanto por eletrocardiograma (ECG) normal como por pequenos distúrbios do ritmo cardíaco2. No entanto, demonstrou-se que 25-30% dos pacientes com doença de Chagas em fase indeterminada apresentam certo grau de comprometimento cardíaco4-7 e 33% dos pacientes desenvolverão cardiomiopatia crônica em 10-30 anos após a infecção inicial8. Portanto, é da maior importância identificar adequadamente aqueles pacientes que desenvolverão esse dano cardíaco, a fim de estabelecer intervenções terapêuticas precoces.
A cintilografia de perfusão miocárdica com técnicas de medicina nuclear tem sido utilizada em cardiomiopatia chagásica crônica9-11, mas para o nosso conhecimento há poucos dados sobre a fase indeterminada da doença12.
Portanto, o objetivo do presente estudo foi investigar o valor da CPM com tomografia computadorizada por emissão de fóton único (
Este estudo está em conformidade com a Declaração de Helsinque. O comitê de ética do Instituto de Cardiologia aprovou o estudo, e o termo de consentimento informado foi obtido de todos os pacientes antes de sua inclusão no mesmo.
Foram estudados 40 indivíduos (idade média: 25 ± 2 anos, 50% do sexo masculino) de uma área endêmica da doença de Chagas, residentes temporários em Cuba, com diagnóstico sorológico positivo para a doença de Chagas e que foram diagnosticados 5 anos antes da inclusão no presente estudo. Eles foram encaminhados para o Departamento de Medicina Nuclear do nosso centro depois de apresentarem anomalias no movimento segmentar na IDT
Cada paciente foi submetido à
O estudo ecocardiográfico foi realizado utilizando um aparelho Philips iE33 (Ultrassonografias Philips, Bothell, Washington, EUA), equipado com transdutor de 2,5 MHz-4MHz. As imagens foram obtidas no plano transversal ao nível dos músculos papilares e no plano apical de quatro câmaras em segunda harmônica, com imagens de alta resolução temporal (60-100 imagens/s) e alta qualidade do sinal de ECG. As imagens foram armazenadas em formato digital para posterior análise
Foram registrados três
O valor de corte da máxima deformação longitudinal sistólica foi de -20% ± 513.
No primeiro dia do estudo, todos os pacientes foram submetidos a um teste ergométrico sintoma-limitado em esteira (MTM-1 500 med, Schiller, Suíça), utilizando o protocolo de Bruce. No pico do exercício, foi administrada uma dose de 740 MBq de 99mTc-MIBI por via intravenosa, e o paciente continuou a se exercitar por um período adicional de 60-90 segundos, quando possível. Imagens pós-estresse foram adquiridas 45 minutos a uma hora após a injeção de traçador utilizando uma gama-câmera rotativa de duas cabeças (Nucline Espírito DHV, Mediso, Hungria), equipada com colimadores de baixa energia, alta resolução, furos paralelos, com janela de energia de 20% centrada no fotopico de 140 keV. Foram obtidas 64 projeções (20 segundos por projeção), oito quadros/ciclo, com matriz 64 × 64 em órbita de 180º. No dia seguinte, foram adquiridas imagens de repouso uma hora após a injeção intravenosa de 740 MBq de 99mTc-MIBI. Os testes de imagem sempre foram realizados na posição supina.
As imagens de SPECT foram reconstruídas usando retroprojeção filtrada com filtro Butterworth, ordem 7 e frequência de corte de 0,25 ciclo/pixel. Não foram aplicadas atenuação nem correção de dispersão.
A interpretação visual semiquantitativa das imagens utilizou tomogramas de eixos curtos e eixos longos verticais divididos em 17 segmentos14. Cada segmento foi marcado através de consenso entre dois observadores especialistas independentes que desconheciam os dados clínicos e angiográficos, usando um sistema de pontuação de cinco pontos (0 = normal, 4 = ausência de captação do miocárdio). Discordâncias, incluindo qualquer pontuação em cada segmento do SPECT foram resolvidas através de consenso. Segmentos com hipocaptação foram considerados defeitos reversíveis quando a pontuação diminuiu
A avaliação do movimento de parede regional (MPR) foi realizada através de inspeção visual de tomografias em modo cine para escore semiquantitativo. O miocárdio do VE foi dividido em 17 segmentos. Um sistema de pontuação de quatro pontos foi utilizado para a avaliação segmentar do movimento da parede: 0 = normal, 1 = levemente hipocinético, 2 = moderadamente hipocinético, 3 = gravemente hipocinético e 4 = acinético ou discinético. Foi feita uma análise por operador independente do MPR, FEVE, volume diastólico final do VE, volume sistólico final do VE e volume sistólico usando
Os índices fase-derivados foram medidos a partir do
As variáveis categóricas são expressas em números e porcentagens, e comparadas entre os dois grupos com o teste do qui-quadrado e o teste exato de Fisher. As variáveis contínuas são expressas como média ± desvio padrão e comparadas pelo teste de Mann-Whitney U ou o teste de Wilcoxon para amostras pareadas, quando necessário. Um valor de p < 0,05 foi considerado significativo.
Seis pacientes eram fumantes. Nenhum deles tinha hipertensão arterial, diabetes melito ou dislipidemia.
De acordo com o tratamento antitripanossomal com benzonidazol, os pacientes foram divididos em dois grupos: Grupo I (n = 22), que recebeu essa terapia, e Grupo II (n = 18), que não recebeu.
As características do teste de exercício são apresentadas na
Trinta indivíduos (75%) apresentaram resultados normais. Em três casos (8%), a CPM foi ligeiramente anormal, apresentando defeitos reversíveis de perfusão nos segmentos inferior e lateral, no primeiro caso, anterior e inferior, no segundo, e inferior e inferosseptal, no terceiro. Destes, em dois casos houve também redução da FEVE pós-estresse. Em sete casos, o resultado da CPM foi ambíguo (EDP
Embora não significativa, houve tendência a maior redução da FEVE pós-estresse em casos não tratados quando comparados com os tratados: ΔFEVE média (FEVE no estresse - FEVE em repouso) foi -1% para o grupo todo, 1% para o Grupo I e -3% para o Grupo II. O caso com incompetência cronotrópica (não tratado) apresentou perfusão normal na CPM, mas ΔFEVE de -5%. Os volumes ventriculares estavam dentro dos limites normais.
Foi observada redução na FEVE pós-estresse
O valor médio de dilatação isquêmica transitória foi de 1,00 ± 0,09. Não foi encontrada diferença entre os casos tratados e os não tratados.
Os parâmetros de sincronismo intraventricular são apresentados na
Nossos resultados mostram algumas conclusões interessantes: primeiro, em indivíduos com a forma indeterminada da doença de Chagas que têm movimento segmentar anormal, determinado pelo exame de IDT
Movimento de parede regional e alterações da perfusão foram encontrados na doença de Chagas utilizando CPM, ambos com tálio-20110,16 e com compostos de tecnécio radiomarcados11,17. Além disso, foi mostrada associação topográfica significativa entre a perfusão miocárdica, a inervação cardíaca e alterações de motilidade18. Contudo, no nosso conhecimento, até o presente houve apenas uma publicação em que os autores descrevem como realizaram a CPM com
Abuhid e cols.12 encontraram, discordando de nossos resultados, que a CPM em repouso-estresse utilizando 99mTc-MIBI não era um método eficaz para detectar precocemente alterações miocárdicas na fase indeterminada da doença de Chagas. Todos os pacientes apresentaram perfusão normal, e apenas um caso apresentou sinais de disfunção ventricular12. No nosso caso, no entanto, encontramos perfusão e alterações de motilidade, embora não com muita frequência. Isso é lógico, considerando o fato de que esses pacientes não apresentam manifestações clínicas durante a fase indeterminada da doença. Uma explicação para essa discrepância pode ser o protocolo de duas etapas que usamos: apenas pacientes com anomalias no movimento segmentar detectados pela IDT
Em pacientes chagásicos, além do dano miocárdico resultante de parasitismo das fibras miocárdicas e reação autoimune17,19, investigações em autópsias humanas20,21, assim como estudos experimentais22,23 têm sugerido que distúrbios da microcirculação coronariana afetam a perfusão miocárdica regional através da miocitólise e fibrose reparadora2,19. Em concordância com isso, defeitos reversíveis de perfusão foram encontrados em pacientes com cardiomiopatia chagásica e artérias coronárias epicárdicas angiograficamente normais10, sugerindo a possibilidade de regulação de fluxo sanguíneo anormal do miocárdio em nível microvascular.
Hiss e cols.11 demonstraram correlação positiva entre a extensão dos defeitos de perfusão e a gravidade da disfunção sistólica ventricular esquerda, tanto nas fases iniciais da doença de Chagas16 como durante um período de cinco anos de acompanhamento11. Assim, uma explicação para os nossos resultados da CPM pode ser que os nossos casos estavam em fase muito precoce da doença e, devido a isso, encontramos pequena porcentagem de defeitos reversíveis de perfusão (8%). Mas também se deve considerar que 17% dos casos mostraram resultados ambíguos da CPM e, embora estes só refletissem anormalidades muito pequenas, poderia ser interessante realizar um acompanhamento de longo prazo que levasse em conta o papel das alterações microvasculares na patogênese da lesão miocárdica na cardiomiopatia de Chagas.
Segundo o nosso conhecimento, há apenas um estudo publicado sobre o assunto da prevalência e valor prognóstico da dessincronia ventricular na doença de Chagas24. Os autores incluíram 56 pacientes com cardiomiopatia e todos foram estudados por ecocardiografia. A prevalência de dessincronia interventricular foi de 34%, e a dessincronia intraventricular foi de 85%, mas não foi demonstrado que a dessincronia era um forte preditor de eventos clínicos24.
Métodos ecocardiográficos, apesar de muito úteis e abrangentes, não são muito reprodutíveis. Ao contrário, as técnicas de medicina nuclear não apresentam essa limitação, e tem sido demonstrado que tanto o desvio padrão fase-derivado como a largura da banda do histograma são os índices obtidos pela análise de fase de Fourier em uma CPM com
A fibrose, caracterizada pelo acúmulo intersticial difuso e denso de colágeno que envolve as fibras miocárdicas na doença de Chagas3, pode afetar todas as áreas do coração, incluindo o sistema de condução. Isso explica a ocorrência frequente de bloqueios atrioventricular e intraventricular, bem como a disfunção do nó sinusal nesses pacientes. É possível que esses blocos intraventriculares causem algum grau de dessincronia intraventricular, dependendo da fase e progressão da doença.
Consistente com isso, nossos casos mostraram dessincronia intraventricular leve em repouso, expressa tanto como desvio padrão fase-derivado quanto pelos valores de largura da banda do histograma. Valores de corte para uma dessincronia significativa foram fixados em 43º para o desvio padrão fase-derivado e em 135º para a largura de banda do histograma27, maior do que os nossos valores médios: 23º e 46º, respectivamente. No entanto, é conveniente salientar que esses valores foram definidos para os pacientes com cardiomiopatia dilatada, os quais foram estudados antes da terapia de ressincronização cardíaca, quando era de extrema importância prever quem responderia ou não à terapia. Ao contrário, nossos casos eram de pacientes chagásicos na fase precoce da doença, na qual essa diferença, embora pequena, deve ser levada em conta.
Recentemente, foi publicado que não existe qualquer diferença entre os índices fase-derivados de repouso e estresse28, provavelmente devido a um intervalo longo de tempo entre a injeção sob estresse e a aquisição de imagens, tornando esses valores similares àqueles adquiridos em repouso. No entanto, no caso da nossa investigação, existe uma diferença, embora pequena, e a dessincronia em repouso normalizou com o estresse. Não temos nenhuma explicação clara para essa conclusão e, que seja de nosso conhecimento, não há trabalho anterior publicado sobre esse assunto. Uma possível explicação poderia ser que, em virtude da fase inicial da doença nesse grupo de pacientes, a prática de níveis altos de exercícios poderia melhorar a condução devido ao estímulo por catecolaminas circulantes.
Algumas das limitações do estudo são as seguintes: primeiro, uma pequena amostra de pacientes foi incluída; segundo, o estudo carece de dados de acompanhamento que serão objeto de investigação posterior; terceiro, não fomos capazes de constituir um grupo-controle de pacientes porque não é ético irradiar pessoas sem justificativas clínicas razoáveis, como neste caso. Por essa razão, apenas foram incluídos pacientes com movimento segmentar anormal determinado pelo exame de IDT
Demonstrou-se que as principais alterações cardíacas com dilatação das câmaras cardíacas e insuficiência cardíaca aparecem mais tarde na evolução da doença de Chagas e, nesse ponto, essas manifestações são geralmente irreversíveis, de forma que a identificação de alterações incipientes poderia ajudar esses pacientes através de um tratamento mais precoce e personalizado.
Um teste de
Somos gratos a Adrienne Hunter, Ph.D., por sua paciência e dedicação na revisão do manuscrito.
Amalia Peix 17 No. 702 - Vedado 10 400 - La Habana - Cuba E-mail:
Artigo recebido em 04/04/12; revisado em 10/08/12; aceito em 05/10/12.
BACKGROUND: Myocardial perfusion imaging (MPI) has been used in the assessment of chagasic heart disease. OBJECTIVE: To investigate the value of gated-single photon emission computed tomography (gated-SPECT) MPI to detect early cardiac involvement in chagasic patients in the indeterminate phase, who present segmental motion abnormalities detected by tissue Doppler imaging (TDI)-derived strain. METHODS: Forty individuals (mean age: 25±2 years, 50% males) from an endemic area of Chagas disease and with positive serologic diagnosis, were included. All underwent gated-SPECT two-day (stress-rest) MPI and echocardiography. RESULTS: Thirty individuals (75%) showed a normal scan. In three cases (8%) the MPI was slightly abnormal, and in seven it was equivocal. In all cases with reversible defects, the affected segments were coincident with those with motion abnormalities. A post-stress left ventricular ejection fraction (LVEF) reduction > 5% (ΔLVEF < -5%) was found in 11 out of 40 individuals (28%). Both the phase-derived standard deviation and the histogram bandwidth showed a significant difference between post-stress and rest. In both cases there was a slight dyssynchrony at rest which normalized at post-stress. CONCLUSIONS: A stress-rest gated-SPECT is a valid approach to detect early myocardial alterations, as well as intraventricular dyssynchrony in the indeterminate phase of Chagas disease in patients with segmental motion abnormalities previously detected by TDI-derived strain.
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Chagas disease continues to be a serious health and economic problem in most Latin American countries. Moreover, as a consequence of growing global migration, an increasing number of imported cases have now been detected in non-endemic areas, such as North America and several countries of Europe, Asia and Oceania1,2.
Chagas disease is characterized by three phases: acute, indeterminate and chronic. The heart is the most severely and frequently affected organ, and Chagas heart disease is an inflammatory cardiomyopathy characterized by chronic fibrosing myocarditis and progressive impairment of myocardial contractile function3.
In the indeterminate phase, usually of long duration (from 10-30 years), there is an absence of clinicopathological evidence of heart involvement and this is usually accompanied by either a normal electrocardiogram (ECG) or one with minor disturbances of cardiac rhythm2. Nevertheless, it has been shown that 25-30% of chagasic patients in the indeterminate phase have some degree of cardiac impairment4-7, and 33% of patients will develop chronic cardiomyopathy between 10 and 30 years after the initial infection8. Thus, it is of utmost importance to adequately identify those patients who will develop this heart impairment in order to implement early therapeutic interventions.
Myocardial perfusion imaging (MPI) with nuclear medicine techniques has been used in chronic chagasic cardiomyopathy9-11, but to our knowledge, there is little data about the indeterminate phase of the disease12.
Therefore, the objective of the present study was to investigate the value of using gated-single photon emission computed tomography (gated-SPECT) MPI to detect early cardiac involvement in a group of chagasic patients in the indeterminate phase of the disease, who presented segmental motion abnormalities detected by tissue Doppler imaging (TDI)-derived strain.
This study complies with the Declaration of Helsinki. The ethics committee of the Institute of Cardiology approved the study and written informed consent was obtained from all patients prior to their inclusion in the study.
We studied 40 individuals (mean age: 25±2 years, 50% males) from an endemic area of Chagas disease, temporary residents in Cuba, with positive serologic diagnosis for Chagas disease, and who had been diagnosed five years before inclusion in the present study. They were referred to the Nuclear Medicine Department of our center after segmental motion abnormalities were demonstrated by TDI-derived strain, and were recruited between August 2010 and July 2011. The following inclusion criteria were adopted: male or female subjects with two positive serologic tests for Chagas disease, without clinical evidence of organic lesions, capable of undergoing exercise stress test on treadmill or bicycle. Exclusion criteria were: evidence of any cardiac impairment; alcoholism or drug abuse; pregnancy and lactation.
Each patient underwent a technetium-99m methoxy-isobutyl-isonitrile (99mTc-MIBI) gated-SPECT following a two-day protocol (exercise stress / rest).
The echocardiographic study was performed using a Philips iE33 (Philips Ultrasounds, Bothell, Washington, USA) equipped with a 2.5 MHz-4 MHz transducer. Images were obtained in the transverse plane at the level of the papillary muscles and apical four-chamber view with second harmonic, high temporal resolution imaging (60-100 images/s) and a high-quality ECG signal. The images were stored in digital format for subsequent offline analysis (by using Q Lab. SQ software for automated analysis of myocardial deformation). Ventricular volumes and left ventricular ejection fraction (LVEF) were calculated by modified biplane Simpson and Teicholz methods, as well as by tridimensional echocardiography.
Three cine loops from the three standard apical planes (four-chamber, two-chamber, and long-axis) were recorded in harmonic B-mode and color tissue Doppler mode simultaneously and separately. The loop with the best quality was chosen for analysis. The frame rates were between 200 and 400 Hz, with an angle of less than 20 degrees between the longitudinal strain of the segments and the ultrasound beam.
The cut-off value of the maximal systolic longitudinal strain was -20% ± 5 13.
On the first day of the study, all patients underwent a symptom-limited treadmill exercise stress test (MTM-1 500 med, Schiller, Switzerland) using the Bruce protocol. At peak exercise, a dose of 740 MBq of 99mTc-MIBI was administered intravenously, and the patient continued to exercise for an additional period of 60-90 seconds when possible. Post-stress images were acquired at 45 minutes to one hour after tracer injection using a rotating dual-head gamma camera (Nucline Spirit DHV, Mediso, Hungary) equipped with low-energy, high-resolution, parallel-hole collimators, with a 20% energy window centered on the 140 keV photopeak. Sixty-four projections (20 seconds per projection), eight frames/cycle, with a 64x64 matrix obtained over an 180º orbit. On the following day, resting images were acquired one hour after the intravenous injection of 740 MBq of 99mTc-MIBI. Imaging tests were always performed in the supine position.
SPECT images were reconstructed using filtered back-projection with a Butterworth filter, order 7 and a cut-off frequency of 0.25 cycles/pixel. No attenuation or scatter correction was applied.
Semiquantitative visual interpretation of images employed short-axis and vertical long-axis tomograms divided into 17 segments14. Each segment was scored by the consensus of two expert independent observers who were unaware of the clinical and angiographic data, using a five-point scoring system (from 0=normal to 4=absence of myocardial uptake). Disagreements, including any score in each SPECT segment were resolved by consensus. Segments with reduced tracer uptake were considered to be reversible defects, if the score decreased
The assessment of regional wall motion (WM) was performed by visual inspection of gated tomograms in cine mode for semiquantitative scoring. The LV myocardium was divided into 17 segments. A four-point scoring system was used for segmental wall motion evaluation: 0=normal; 1=mildly hypokinetic; 2=moderately hypokinetic; 3=severely hypokinetic, and 4 = akinetic or dyskinetic. An operator-independent analysis of regional WM, LVEF, left ventricular end-diastolic volume, end-systolic volume and stroke volume was made using dedicated software (Emory Cardiac Toolbox).
The phase-derived indices were measured from the rest and post-stress gated-SPECT. The method has been extensively described15. In brief, three-dimensional count distributions were extracted from each of the eight LV short-axis data sets, submitted to Fourier data analysis, which generated a three-dimensional phase distribution (0-360º) spanning the entire R-R interval and represented on a histogram. The peak phase represented the peak of the phase histogram; the standard deviation (SD) phase, the standard deviation of the phase distribution; whereas the histogram bandwidth (BW) represented the duration of the cardiac cycle during which 95% of the myocardium initiated contraction.
Categorical variables are expressed as numbers and percentages, and compared between the two groups using the chi-square test and the Fisher's exact test. Continuous variables are expressed as mean ± standard deviation and compared by the Mann-Whitney U test or the Wilcoxon matched-paired test when necessary. A p value < 0.05 was considered significant.
Six patients were smokers. None had high blood pressure, diabetes mellitus or dyslipidemia.
According to antitrypanosomal therapy with benznidazole, patients were divided into two groups: Group I (n=22), who had received this therapy and Group II (n=18), who had not received it.
Stress characteristics are shown in
Thirty individuals (75%) showed a normal scan. In three cases (8%) the MPI was slightly abnormal, showing reversible perfusion defects in the inferior and lateral segments in the first case, anterior and inferior in the second, and inferior and inferoseptal in the third one. Of these, in two cases there was also a post-stress LVEF reduction. In seven cases the MPI was equivocal (SDS
Although not significant, there was a tendency to a higher post-stress LVEF reduction in non-treated cases
A post-stress LVEF reduction
Mean transient ischemic dilation value was 1.00±0.09. No difference was found between treated and non-treated cases.
Intraventricular synchronism parameters are shown in
Our results show some interesting findings: first, in individuals with the indeterminate phase of Chagas disease who have abnormal segmental motion determined by TDI-derived strain, MPI can demonstrate cases with the presence of perfusion defects (8%), as well as post-stress LVEF reduction (28%); second, MPI can also detect the presence of some degree of intraventricular dyssynchrony at rest, which normalized at post-stress.
Regional wall motion and myocardial perfusion abnormalities have been found in Chagas cardiomyopathy by using MPI, both with thallium-20110,16 and with technetium-labeled compounds11,19. Moreover, a marked topographic association between myocardial perfusion, cardiac innervation and wall motion abnormalities has been shown18. Nonetheless, to our knowledge, until the present day, there has been only one publication in which the authors describe how they performed gated-SPECT MPI in the indeterminate phase of the disease12.
Moura et al12 found, contrary to our results, that rest-stress MPI by using 99mTc-MIBI was not an effective method to detect early myocardial alterations in the indeterminate phase of Chagas disease. All patients had normal perfusion and only one case presented signs of ventricular dysfunction12. In our case, however, we did find perfusion and wall motion abnormalities, although not very frequently. This is logical considering the fact that these patients do not have clinical manifestations during the indeterminate phase of the disease. One explanation for this discrepancy could be the two-step protocol we used: only patients with segmental motion abnormalities detected by TDI-derived strain were submitted to the gated-SPECT MPI, which increased the possibilities of abnormal MPI findings.
In chagasic patients, in addition to the myocardial impairment resulting from parasitism of myocardial fibers and autoimmune reaction17,19, investigations in human autopsies20,21, as well as experimental studies22,23 have suggested that derangements of the coronary microcirculation affect regional myocardial perfusion through myocytolysis and reparative fibrosis2,19. In accordance with this, reversible perfusion defects have been found in patients with Chagas cardiomyopathy and angiographically normal epicardial coronary arteries10, suggesting the possibility of abnormal myocardial blood flow regulation at the microvascular level.
Hiss et al11 have demonstrated a positive correlation between the extent of perfusion defects and the severity of left ventricular systolic dysfunction, both in the early stages of Chagas disease16, as well as during the five-year follow-up11. Thus, one explanation for our MPI results could be that our cases were at a very early phase of the disease, and therefore, we only found a small percentage of reversible perfusion defects (8%). But it should also be considered that 17% of cases had equivocal MPI results and, although these only reflect very minor abnormalities, it might be interesting to undertake a long-term follow-up taking into account the role of microvascular alterations in the pathogenesis of myocardial impairment in Chagas cardiomyopathy.
To our knowledge there has been only one study published on the subject of prevalence and prognostic value of ventricular dyssynchrony in Chagas disease24. The authors included 56 patients with cardiomyopathy and all were studied by echocardiography. The prevalence of interventricular dyssynchrony was 34% and the intraventricular dyssynchrony was 85%, but they did not find that dyssynchrony was a strong predictor of clinical events24.
Echocardiographic methods, although very useful and extended, are not very reproducible. On the contrary, nuclear medicine techniques do not have this limitation, and it has been shown that both phase-derived standard deviation and histogram bandwidth are the indices obtained by Fourier phase analysis in a gated-SPECT MPI, which allow the assessment of intraventricular synchronism15,25,26.
The fibrosis characterized by a diffuse and dense interstitial accumulation of collagen that encloses myocardial fibers in Chagas heart disease3 may involve all areas of the heart, including the conduction system. This explains the frequent occurrence of atrioventricular and intraventricular blocks, as well as sinus node dysfunction in these patients. It is possible that these intraventricular blocks cause some degree of intraventricular dyssynchrony, depending on the stage and progression of the disease.
Consistent with this, our cases showed a slight intraventricular dyssynchrony at rest, expressed both in phase-derived standard deviation and histogram bandwidth values. Cut-off values for a significant dyssynchrony have been set at 43ºfor the phase-derived standard deviation and at 135ºfor the histogram bandwidth27, higher than our mean values: 23º and 46º, respectively. However, it is convenient to point out that these values were set for patients with dilated cardiomyopathy who were studied prior to cardiac resynchronization therapy, where it was of utmost importance to predict who would or would not respond to this therapy. On the contrary, our cases were chagasic patients at the early stage of the disease, where this difference, although small, should be taken into account.
Recently it has been published that there is no difference between rest and stress phase-derived indices28, probably due to a long interval between injection at stress and the image acquisition, making these values similar to those acquired at rest. However, in the case of our investigation, there is a difference, albeit small, and the rest dyssynchrony normalized with stress. We have no clear explanation for this finding and to our knowledge there is no previous work published on this subject. One possible explanation might be that, due to the early stage of the disease in this group of patients, to perform a high level of exercise could improve the conduction due to the stimulation by catecholamines.
Some of the limitations of the study are that: firstly, a small sample of patients was included; secondly, it lacks follow-up data which will be the subject of further investigation and, thirdly, we were not able to have a control group of patients because it is not ethical to irradiate persons without justifiable clinical reasons, as in this case. For this reason, we only included patients with abnormal segmental motion determined by TDI-derived strain. Thus, the study should be considered one of hypothesis-generating.
It has been demonstrated that the main cardiac alterations with dilated cardiac chambers and heart failure appear later in the evolution of the Chagas disease and, at this point, these manifestations are generally irreversible, so that detecting incipient alterations could help these patients through a more personalized and early treatment.
A stress-rest gated-SPECT is a valid approach to detect early myocardial alterations as well as intraventricular dyssynchrony in the indeterminate phase of Chagas disease inpatients with segmental motion abnormalities previously detected by TDI-derived strain. Thus, a two-step protocol: echocardiography at first, and gated-SPECT MPI in the second place, could be applied in these patients.
We are grateful to Adrienne Hunter, Ph.D., for her patience and dedication in reviewing the manuscript.