abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil 6hsV6fj6CNk4Ncj6YTz8qGL S0066-782X2013003100011 S0066-782X(13)10100500011 10.5935/abc.20130200 Artigos Originais Os critérios para classificação da insuficiência mitral não foram adequados na cardiomiopatia dilatada Mancuso Frederico José Neves Moisés Valdir Ambrosio Almeida Dirceu Rodrigues Oliveira Wercules Antonio Poyares Dalva Brito Flavio Souza Paola Angelo Amato Vincenzo de Carvalho Antonio Carlos Camargo Campos Orlando São Paulo Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina Brazil São Paulo São Paulo Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina Instituto do Sono Brazil 11 2013 101 5 457 465 15 01 2013 07 06 2013 10 05 2013 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

FUNDAMENTO: A insuficiência mitral (IM) é frequente nos pacientes com cardiomiopatia dilatada. Não se sabe se os critérios para classificação da IM são adequados para pacientes com cardiomiopatia dilatada OBJETIVO: Avaliar a concordância entre os quatro métodos ecocardiográficos mais utilizados para classificação da IM. MÉTODOS: Noventa pacientes com cardiomiopatia dilatada foram incluídos. A IM foi classificada por quatro métodos ecocardiográficos: área do jato regurgitante (AJ), vena contracta (VC), área do orifício regurgitante (AOR) e volume regurgitante (VR). A IM foi classificada em leve, moderada ou importante segundo os critérios da American Society of Echocardiography e também foi dividida em tercis conforme os valores absolutos. O teste de Kappa foi utilizado para avaliar a concordância entre os métodos. O coeficiente de Pearson foi utilizado para avaliar a correlação entre os valores absolutos por cada método. RESULTADOS: A classificação da IM, de acordo com cada método, foi a seguinte: AJ: 26 leve, 44 moderada, 20 importante; VC: 12 leve, 72 moderada, 6 importante; AOR: 70 leve, 15 moderada, 5 importante; VR: 70 leve, 16 moderada, 4 importante. A concordância entre os métodos foi ruim (kappa = 0,11; p < 0,001), porém foi observada uma forte correlação entre os valores absolutos de cada método (0,70 a 0,95; p < 0,01). A concordância foi melhor com a divisão dos valores em tercis (kappa = 0,44; p < 0,01). CONCLUSÃO: Os critérios para classificação da IM não são adequados para os pacientes com cardiomiopatia dilatada. É necessário estabelecer novos valores de corte para classificar a IM nestes pacientes.

 Insuficiência da Valva Mitral Cardiomiopatia Dilatada Ecocardiografia 08 10 2013

Os critérios para classificação da insuficiência mitral não foram adequados na cardiomiopatia dilatada

Frederico José Neves MancusoI; Valdir Ambrosio MoisésI; Dirceu Rodrigues AlmeidaI; Wercules Antonio OliveiraII; Dalva PoyaresII; Flavio Souza BritoI; Angelo Amato Vincenzo de PaolaI; Antonio Carlos Camargo CarvalhoI; Orlando CamposI

IDisciplina de Cardiologia - EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo

IIInstituto do Sono - EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil

Correspondência

RESUMO

FUNDAMENTO: A insuficiência mitral (IM) é frequente nos pacientes com cardiomiopatia dilatada. Não se sabe se os critérios para classificação da IM são adequados para pacientes com cardiomiopatia dilatada

OBJETIVO: Avaliar a concordância entre os quatro métodos ecocardiográficos mais utilizados para classificação da IM.

MÉTODOS: Noventa pacientes com cardiomiopatia dilatada foram incluídos. A IM foi classificada por quatro métodos ecocardiográficos: área do jato regurgitante (AJ), vena contracta (VC), área do orifício regurgitante (AOR) e volume regurgitante (VR). A IM foi classificada em leve, moderada ou importante segundo os critérios da American Society of Echocardiography e também foi dividida em tercis conforme os valores absolutos. O teste de Kappa foi utilizado para avaliar a concordância entre os métodos. O coeficiente de Pearson foi utilizado para avaliar a correlação entre os valores absolutos por cada método.

RESULTADOS: A classificação da IM, de acordo com cada método, foi a seguinte: AJ: 26 leve, 44 moderada, 20 importante; VC: 12 leve, 72 moderada, 6 importante; AOR: 70 leve, 15 moderada, 5 importante; VR: 70 leve, 16 moderada, 4 importante. A concordância entre os métodos foi ruim (kappa = 0,11; p < 0,001), porém foi observada uma forte correlação entre os valores absolutos de cada método (0,70 a 0,95; p < 0,01). A concordância foi melhor com a divisão dos valores em tercis (kappa = 0,44; p < 0,01).

CONCLUSÃO: Os critérios para classificação da IM não são adequados para os pacientes com cardiomiopatia dilatada. É necessário estabelecer novos valores de corte para classificar a IM nestes pacientes.

Palavras-chave: Insuficiência da Valva Mitral / classificação; Cardiomiopatia Dilatada; Ecocardiografia / utilização.

Introdução

A insuficiência mitral (IM) funcional é a IM secundária à dilatação do ventrículo esquerdo (VE)1 e frequentemente está presente nos pacientes com cardiomiopatia dilatada (CMD), sendo que IM significativa ocorre em 35-50% dos pacientes com insuficiência cardíaca crônica2. Já foi demonstrado que a presença e a gravidade da IM funcional estão independentemente associadas com o prognóstico nos pacientes com CMD não isquêmica3-5.

A fisiopatologia da IM funcional é diferente daquela da IM por doença valvar primária. A IM funcional é o resultado de um fenômeno complexo, com deslocamento dos músculos papilares, causado pela dilatação do VE, dilatação do anel valvar e repuxamento (tethering) da valva mitral1,6-8. Além disso, nos pacientes com CMD, o átrio esquerdo funciona como uma câmara de menor resistência para qual o VE pode ejetar sangue9.

Embora alguns autores defendam a realização de cirurgia da valva mitral nos pacientes com IM funcional importante e insuficiência cardíaca, ainda é controversa a indicação cirúrgica nestes pacientes10-12. Atualmente, a cirurgia da valva mitral é considerada classe IIb nos pacientes com insuficiência cardíaca refratária e IM funcional importante13.

A ecocardiografia Doppler é o exame de escolha para a avaliação não invasiva do mecanismo e da gravidade da IM14. Não se sabe se as recomendações da American Society of Echocardiography (ASE), junto com a European Society of Cardiology Working Group para avaliação e classificação da insuficiência valvar primária pela ecocardiografia Doppler14, são adequadas para pacientes com IM funcional e CMD. Além disso, os diversos métodos que utilizam a ecocardiografia Doppler e o mapeamento de fluxo em cores foram validados em estudos clínicos com pacientes com diversas causas de IM primária15, mas não especificamente com pacientes com CMD.

O objetivo deste estudo foi avaliar a concordância, em pacientes com CMD, entre os quatros métodos ecocardiográficos mais utilizados para classificação da IM.

Métodos

Pacientes

Este estudo incluiu 90 pacientes ambulatoriais consecutivos com CMD não isquêmica e IM funcional de um centro terciário para tratamento de insuficiência cardíaca e cardiomiopatias da Escola Paulista de Medicina / Universidade Federal de São Paulo, de setembro de 2007 a setembro de 2009. Os critérios de inclusão foram: idade > 18 anos, classe funcional < III (New York Heart Association), tratamento clínico otimizado para insuficiência cardíaca, ritmo sinusal, fração de ejeção do VE < 0,40 (método de Simpson modificado) e imagem de boa qualidade. Foram excluídos os pacientes com doença valvar primária, hipertensão arterial, doença arterial coronária (por epidemiologia e/ou cinecoronariografia), insuficiência renal terminal ou doença pulmonar obstrutiva crônica. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento informado e o projeto foi aprovado pelo comitê de ética da instituição.

Ecocardiografia

Todos os indivíduos realizaram um ecocardiograma bidimensional completo no aparelho IE 33 (Philips, Andover, Massachusetts) equipado com um transdutor 2-5 MHz e sob monitorização eletrocardiográfica contínua. Os pacientes foram avaliados em decúbito lateral esquerdo por um único médico ecocardiografista experiente. A fração de ejeção do VE foi calculada pelo método de Simpson modificado.

Avaliação Ecocardiográfica da Insuficiência Mitral

A IM foi avaliada por quatro métodos ecocardiográficos que fazem parte das recomendações da American Society of Echocardiography14: área do jato regurgitante (AJ), vena contracta (VC), área do orifício regurgitante (AOR) e volume regurgitante (VR) pelo método da convergência de fluxo (PISA). Todos os métodos foram avaliados na janela apical, utilizando imagem em zoom.

A AJ foi medida no corte apical 4-câmaras utilizando limite de Nyquist de 50-60 cm/s, com o ganho do color ajustado para excluir artefatos provenientes de estruturas não móveis (Figura 1). A VC foi medida no corte apical 4-câmaras como a parte mais estreita do jato da IM, à jusante do orifício (Figura 1).

O método da convergência de fluxo (área da superfície de isovelocidade proximal; PISA) foi utilizado para calcular a AOR e o VR. O raio da PISA foi medido utilizando o limite de Nyquist em que a convergência de fluxo assumia um formato hemisférico (Figura 1). A AOR foi calculada pela fórmula: 2 x π x R2 x V aliasing / V pico (R: raio, em cm; V aliasing: velocidade da convergência de fluxo proximal, em cm/s; V pico: velocidade máxima da IM, em cm/s). O VR foi calculado pela fórmula: AOR x VTI (VTI: integral da velocidade-tempo do jato da IM).

A IM foi classificada em leve, moderada ou importante utilizando cada um dos métodos descritos de acordo com os critérios e valores de corte das recomendações da American Society of Echocardiography14. A IM também foi dividida em tercis (valores menores, intermediários e maiores), de acordo com os valores absolutos obtidos por cada método.

Análise Estatística

A análise estatística foi realizada no software SPSS 13.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois). Os dados contínuos estão descritos como média ± DP e os dados categóricos estão descritos em porcentagens. O coeficiente de correlação de Pearson foi utilizado para verificar a correlação entre os valores absolutos dos quatro métodos utilizados para quantificar a IM. O teste de concordância de Kappa foi utilizado para avaliar a concordância entre os métodos utilizados para classificar a IM. Foram considerados significantes valores de p < 0,05.

Resultados

Dados Clínicos

As características clínicas basais dos pacientes estão detalhadas na Tabela 1. Dos 90 pacientes, 60 (67%) apresentavam cardiomiopatia dilatada idiopática e 30 (33%) pacientes apresentavam cardiomiopatia chagásica. A média da classe funcional foi 2,2 ± 0,6. Todos os pacientes estavam em uso de betabloqueadores (76% carvedilol, 48 ± 6 mg/dia, e 24% metoprolol, 178 ± 43 mg/dia), inibidores da ECA (62% captopril, 133 ± 24 mg/dia, e 38% enalapril, 31 ± 10 mg/dia) e furosemida (97 ± 62 mg/dia). Oitenta e um (90%) pacientes estavam em uso de espironolactona e 20 (22%) em uso de digoxina.

Ecocardiografia Doppler

Os dados da ecocardiografia Doppler estão descritos na Tabela 2. A fração de ejeção do VE média foi de 0,30 ± 0,07 e o padrão de enchimento restritivo estava presente em 24 (27%) pacientes. A relação E/e' média foi de 18,0 ± 7,9 e a pressão sistólica pulmonar média foi 44 ± 13 mmHg.

Insuficiência Mitral - Dados Ecocardiográficos

Os valores médios de cada método foram: AJ: 6,8 ± 4,1 cm2; VC: 0,44 ± 0,15 cm; AOR: 0,14 ± 0,10 cm2; e VR: 22,1 ± 15,3 ml (Tabela 3). Os jatos da IM foram centrais em todos os pacientes, como esperado. O coeficiente de correlação de Pearson (r) calculado indicou uma forte correlação entre os valores absolutos de cada método, variando de 0,70 a 0,95 (p < 0,01) (Figura 2).

De acordo com os valores de corte das recomendações da American Society of Echocardiography, a IM foi classificada, pelo método da AJ, como leve em 26 pacientes, moderada em 44 pacientes e importante em 20 pacientes. Pela VC, a IM foi considerada leve em 12 pacientes, moderada em 72 pacientes e importante em 6 pacientes. Pela AOR, 70 pacientes apresentavam IM leve, 15 pacientes IM moderada e 5 pacientes IM importante. Pelo VR, a IM foi leve em 70 pacientes, moderada em 16 pacientes e importante em 4 pacientes (Figura 3). A concordância entre os quatro métodos avaliados foi ruim (kappa = 0,11; p < 0,01).

Os vinte pacientes que apresentaram IM importante pela AJ mostraram a mesma fração de ejeção do VE que os demais pacientes (28,04 ± 5,21 vs. 31,01 ± 7,79; p = 0,11).

Os valores absolutos de cada método foram divididos em tercis: 30 menores valores, 30 valores intermediários e 30 maiores valores (Figura 4). Os valores de corte que dividiram os tercis foram diferentes dos valores de corte da American Society of Echocardiography. Utilizando os valores de corte utilizados na divisão em tercis para classificar a IM, por cada um dos métodos, foi observada melhor concordância entre os métodos (kappa = 0,44; p < 0,01). A Figura 5 mostra os gráficos box-plots da classificação da IM de acordo com os valores de corte da American Society of Echocardiography e dos tercis.

Discussão

O principal achado deste estudo é a concordância ruim entre os métodos ecocardiográficos quantitativos para classificação da IM em pacientes com CMD, utilizando os critérios e os valores de corte da American Society of Echocardiography. A avaliação e classificação da IM permanecem um desafio, inclusive nos pacientes com doença valvar primária, e têm sido motivo de publicações recentes15-18. Este é o primeiro estudo a abordar a classificação da IM, por diferentes métodos ecocardiográficos, em pacientes com CMD. Um estudo prévio, que incluiu pacientes com IM de etiologia mixomatosa ou reumática, diferentemente do nosso estudo, demonstrou uma boa concordância entre os métodos ecocardiográficos quantitativos15.

Embora tenhamos observado uma boa correlação entre os valores absolutos de cada método, houve uma concordância ruim na classificação da IM. A correlação foi maior entre a AOR e o VR, como esperado, já que ambas as medidas são derivadas do método da PISA. Estes achados sugerem que o principal motivo para a concordância ruim entre os métodos é que, embora os valores de corte da American Society of Echocardiography sejam adequados para pacientes com doença valvar primária15, eles não são adequados para pacientes com IM funcional e CMD. A melhor concordância observada quando valores de corte diferentes foram utilizados, baseados na divisão em tercis, reforça esta hipótese. Estudos adicionais são necessários para estabelecer valores de corte específicos para classificação da IM funcional em pacientes com CMD.

Insuficiência Mitral Funcional: Mecanismos e Avaliação Ecocardiográfica

Diferenças entre os mecanismos fisiopatológicos da IM primária e funcional6,7, assim como particularidades das técnicas ecocardiográficas também podem ter contribuído para as discrepâncias na classificação da IM observadas neste estudo.

As alterações estruturais que ocorrem no aparato valvar mitral são diferentes entre os pacientes com IM primária e aqueles com IM funcional por CMD. Na IM funcional, observa-se deslocamento posterolateral e apical do músculo papilar, repuxamento (tethering) apical das cúspides e redução da mobilidade19. Recentemente, com o uso da ecocardiografia transesofágica tridimensional, Matsumara e cols. demonstraram que a geometria da PISA é diferente nos pacientes com CMD, sendo o raio da zona de convergência de fluxo mais longo na IM funcional, em comparação com a IM por prolapso da valva mitral. Os autores também observaram que o método de PISA subestima a AOR na IM funcional16. Anteriormente, um estudo in vitro demonstrou que a AOR é subestimada quando a PISA não é hemisférica20. Estes achados, em parte, justificam a concordância ruim entre os métodos para classificação da IM observada em nosso estudo, especialmente o excesso de IM classificadas como leve pela AOR e pelo VR.

Aspectos técnicos da ecocardiografia Doppler particulares de cada um dos métodos utilizados na quantificação da IM também devem ser considerados. A AJ pode ser influenciada pela frequência do transdutor e pelo ajuste de ganho do color, sendo considerado o método com menor acurácia14,21. Em pacientes com CMD, a AJ também pode ser afetada pela menor fração de ejeção do VE. A VC pode se modificar com alterações nas condições hemodinâmicas e é diferente em diversos momentos do ciclo cardíaco21. Além disso, valores intermediários de VC não necessariamente correspondem à IM moderada, já que há sobreposição significativa dos valores com este método14. Em nosso estudo, a IM foi classificada como moderada, pela VC, na maioria dos pacientes, o que também pode ter contribuído para a concordância ruim observada entre os métodos. A AOR e o VR pelo método de PISA podem ter menor acurácia nos pacientes com CMD devido à AOR não circular que ocorre na IM funcional, além do formato irregular da zona de convergência de fluxo nestes pacientes16. Recentemente, foi demonstrado que a AOR e o VR calculados pela ecocardiografia bidimensional são subestimados quando comparados a estes parâmetros obtidos pela ecocardiografia tridimensional e pela ressonância magnética nuclear22. Assim, o método de PISA pode subestimar a AOR e o VR nos pacientes com CMD e IM funcional, o que explica o fato de poucos pacientes do nosso estudo terem apresentado IM importante de acordo com os métodos de AOR e VR.

A avaliação das dimensões do átrio esquerdo e do VE fornecem dados importantes para a classificação da IM primária14. Entretanto, em pacientes com CMD, as dimensões dessas cavidades cardíacas não trazem informações indiretas sobre a gravidade da IM, já que a dilatação destas cavidades ocorre principalmente pela própria cardiomiopatia.

Os critérios estabelecidos para a classificação da IM ainda não foram validados para pacientes com IM funcional e CMD. Embora alguns estudos prévios tenham considerados diferentes valores de corte para a classificação da IM pelo método da AOR em pacientes com insuficiência cardíaca, estes valores foram escolhidos arbitrariamente23,24. Além disso, apenas pacientes com IM funcional por cardiomiopatia isquêmica foram incluídos nesses estudos, condição com mecanismos diferentes de IM daqueles da CMD não isquêmica. Ainda, a IM foi classificada apenas em importante e não importante por tais autores23,24, diferente do nosso estudo, no qual a IM foi classificada em leve, moderada ou importante, conforme as recomendações da American Society of Echocardiography14.

Finalmente, o achado de forte correlação entre os valores absolutos de cada método, associado à concordância ruim na classificação da IM, quando utilizado os valores de corte da American Society of Echocardiography, junto com o estudo prévio que demonstrou uma boa concordância na classificação da IM primária, reforça a hipótese de que os valores de corte para classificação da IM, embora apropriados na valvopatias mitral primária, não são adequados para classificar a IM nos pacientes com CMD.

Implicações Clínicas

A classificação da IM nos pacientes com CMD e insuficiência cardíaca é importante, já que o grau de IM tem valor prognóstico e terapêutico25,26. A IM funcional se associa com sobrecarga volumétrica e remodelamento do VE26. Além disso, a IM contribui para o aumento das pressões de enchimento do VE e da pressão pulmonar27. A classificação da IM tem papel nas decisões terapêuticas na prática clínica. A IM diminui com o tratamento clínico da insuficiência cardíaca, estando relacionada à melhora nas condições hemodinâmicas do VE, e tem sido utilizada como um dos critérios de resposta à terapia de ressincronização cardíaca28.

Pacientes com sintomas refratários de insuficiência cardíaca e IM importante podem ser elegíveis para o tratamento cirúrgico da IM. Porém, os estudos clínicos que avaliaram a cirurgia da valva mitral nesses pacientes apresentaram resultados controversos10-12. Estes achados podem refletir a dificuldade na classificação da IM, o que, consequentemente, dificulta a seleção dos pacientes apropriados à cirurgia.

Os achados do presente estudo reforçam a necessidade de integrar os resultados de múltiplos métodos ecocardiográficos utilizados na classificação da IM. Além disso, é necessário estabelecer novos valores de corte para classificação da IM, específicos para pacientes com IM funcional e CMD, já que a classificação correta da IM é importante no manejo clínico dos mesmos. Nos casos em que a ecocardiografia bidimensional transtorácica traz dados discordantes na avaliação da IM, a ecocardiografia transesofágica é recomendada para melhor avaliação do grau da IM29. Outra possibilidade em casos com discordância entre os métodos é o uso da ecocardiografia tridimensional, que parece ser um método promissor para avaliação da insuficiência mitral, pela medida da vena contracta tridimensional e do volume regurgitante diretamente, porém tais medidas ainda precisam de validação29. Uma melhor classificação da IM pode melhorar a seleção dos pacientes candidatos ao tratamento cirúrgico da IM funcional. No futuro próximo, com os avanços nas técnicas de tratamento percutâneo da IM, a indicação de tratamento invasivo da IM funcional deve aumentar, sendo fundamental que esteja disponível uma classificação confiável do grau da IM para seleção dos pacientes.

Limitações

Não foi utilizado um exame padrão-ouro para comparação da classificação da IM, como a angiografia cardíaca ou a ressonância magnética nuclear, porém, na realidade, não existe um exame padrão-ouro verdadeiro para avaliação da IM18, o que torna a classificação da IM pela ecocardiografia ainda mais difícil, especialmente quando diversos métodos estão disponíveis e diferentes mecanismos de IM estão envolvidos. Além disso, é importante ressaltar que podem ocorrer variações na intensidade da regurgitação com variações das condições hemodinâmicas ou de carga no mesmo paciente, assim como com o uso medicações que alterem estas condições de carga/hemodinâmica14.

O estudo não pôde estabelecer novos valores de corte para classificar a IM nesta população específica. A divisão dos valores em tercis foi utilizada apenas para testar se a discordância era devido à inadequação dos métodos ou se era decorrente dos valores de corte recomendados para classificação da IM. É necessário um estudo prospectivo, de longo prazo, desenhado especificamente para este fim, e comparando a avaliação da IM por outros métodos de imagem (angiografia ou ressonância magnética nuclear), para estabelecer novos valores de corte para classificar a IM em pacientes com CMD.

Conclusão

Os critérios ecocardiográficos para classificação da IM são discordantes nos pacientes com CMD. É fundamental integrar múltiplos métodos na avaliação da IM e estabelecer novos valores de corte para classificação da IM para esta população específica já que a correta avaliação da IM tem implicações terapêuticas e prognósticas nesses pacientes.

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Mancuso FJN, Moisés VA, Poyares D, Campos O; Obtenção de dados: Mancuso FJN, Almeida DR, Oliveira WA, Brito FS; Análise e interpretação dos dados: Mancuso FJN, Moisés VA, Oliveira WA, Campos O; Análise estatística: Mancuso FJN; Redação do manuscrito: Campos O; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual: Moisés VA, Almeida DR, Paola AAV, Carvalho ACC, Campos O.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de tese de Pós-doutorado de Frederico José Neves Mancuso pela EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina.

Frederico José Neves Mancuso

Rua Domiciano Leite Ribeiro, 51, Apto. 13 - bloco 2, Vila Guarani

CEP 04317-000, São Paulo, SP - Brasil

E-mail:

fredmancuso@uol.com.br,

frederico.mancuso@grupofleury.com.br

Artigo recebido em 15/01/13; revisado em 10/05/13; aceito em 07/06/13.

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BACKGROUND: Mitral regurgitation (MR) is common in patients with dilated cardiomyopathy (DCM). It is unknown whether the criteria for MR classification are inadequate for patients with DCM. OBJECTIVE: We aimed to evaluate the agreement among the four most common echocardiographic methods for MR classification. METHODS: Ninety patients with DCM were included. Functional MR was classified using four echocardiographic methods: color flow jet area (JA), vena contracta (VC), effective regurgitant orifice area (ERO) and regurgitant volume (RV). MR was classified as mild, moderate or important according to the American Society of Echocardiography criteria and by dividing the values into terciles. The Kappa test was used to evaluate whether the methods agreed, and the Pearson correlation coefficient was used to evaluate the correlation between the absolute values of each method. RESULTS: MR classification according to each method was as follows: JA: 26 mild, 44 moderate, 20 important; VC: 12 mild, 72 moderate, 6 important; ERO: 70 mild, 15 moderate, 5 important; RV: 70 mild, 16 moderate, 4 important. The agreement was poor among methods (kappa=0.11; p<0.001). It was observed a strong correlation between the absolute values of each method, ranging from 0.70 to 0.95 (p<0.01) and the agreement was higher when values were divided into terciles (kappa = 0.44; p < 0.01) CONCLUSION: The use of conventional echocardiographic criteria for MR classification seems inadequate in patients with DCM. It is necessary to establish new cutoff values for MR classification in these patients.

 Mitral Valve Insufficiency Cardiomyopathy, Dilated Echocardiography

Frederico José Neves MancusoI; Valdir Ambrosio MoisésI; Dirceu Rodrigues AlmeidaI; Wercules Antonio OliveiraII; Dalva PoyaresII; Flavio Souza BritoI; Angelo Amato Vincenzo de PaolaI; Antonio Carlos Camargo CarvalhoI; Orlando CamposI

IDisciplina de Cardiologia - EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo

IIInstituto do Sono - EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil

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ABSTRACT

BACKGROUND: Mitral regurgitation (MR) is common in patients with dilated cardiomyopathy (DCM). It is unknown whether the criteria for MR classification are inadequate for patients with DCM.

OBJECTIVE: We aimed to evaluate the agreement among the four most common echocardiographic methods for MR classification.

METHODS: Ninety patients with DCM were included. Functional MR was classified using four echocardiographic methods: color flow jet area (JA), vena contracta (VC), effective regurgitant orifice area (ERO) and regurgitant volume (RV). MR was classified as mild, moderate or important according to the American Society of Echocardiography criteria and by dividing the values into terciles. The Kappa test was used to evaluate whether the methods agreed, and the Pearson correlation coefficient was used to evaluate the correlation between the absolute values of each method.

RESULTS: MR classification according to each method was as follows: JA: 26 mild, 44 moderate, 20 important; VC: 12 mild, 72 moderate, 6 important; ERO: 70 mild, 15 moderate, 5 important; RV: 70 mild, 16 moderate, 4 important. The agreement was poor among methods (kappa=0.11; p<0.001). It was observed a strong correlation between the absolute values of each method, ranging from 0.70 to 0.95 (p<0.01) and the agreement was higher when values were divided into terciles (kappa = 0.44; p < 0.01)

CONCLUSION: The use of conventional echocardiographic criteria for MR classification seems inadequate in patients with DCM. It is necessary to establish new cutoff values for MR classification in these patients.

Key words: Mitral Valve Insufficiency / classification; Cardiomyopathy, Dilated; Echocardiography / utilization.

Introduction

Functional mitral regurgitation (MR) is the secondary MR to left ventricle (LV) dilation1 and it is often shown in patients with dilated cardiomyopathy (DCM), where the significant MR occurs in 35-50% of patients with chronic heart failure2. It has already been shown that presence and severity of a functional MR are independently associated with the prognosis in patients with non-ischemic DCM3-5.

The functional MR pathophysiology is different from that of the MR by primary valvular disease. Functional MR is the result of a complex phenomenon, with displacement of the papillary muscles caused by LV dilation, valve ring dilatation and tethering of the mitral valve1,6-8. Furthermore, in patients with DCM, the left atrium works as a low resistence chamber to which the LV can eject blood9.

Although some authors support mitral valve surgery for patients with significant functional MR and heart failure, it is still controversial the suggestion for surgery in these patients10-12. Currently, mitral valve surgery is considered as Class IIb for patients with refractory heart failure and significant functional MR13.

Doppler echocardiography is the test of choice for the noninvasive assessment of MR mechanism and severity14. It is unknown whether the recommendations of the American Society of Echocardiography (ASE), together with the European Society of Cardiology Working Group for evaluation and classification of primary valvular insufficiency by Doppler echocardiography14 are suitable for patients with functional MR and DCM. Additionally, the different methods using Doppler echocardiography and color flow mapping were validated in clinical studies for patients showing different causes of primary MR15, but not specifically for patients with DCM.

This study aimed to evaluate the agreement for patients with DCM, among the four most commonly used echocardiographic methods for MR classification.

Methods

Patients

This study included 90 consecutive outpatients with non-ischemic DCM and functional MR of a tertiary center for treatment of heart failure and cardiomyopathies, of the Escola Paulista de Medicina / Universidade Federal de São Paulo, from September 2007 to September 2009. Inclusion criteria were: age > 18 years old, functional class < III (New York Heart Association), medical treatment optimized for heart failure, sinus rhythm, LV ejection fraction < 0.40 (Simpson method modified) and good quality image. Patients with primary valvular disease, hypertension, coronary artery disease (for epidemiology and/or coronary angiography), end stage renal disease or chronic obstructive pulmonary disease were excluded. All participants signed an informed consent and the institution of ethics committee approved the project.

Echocardiography

All subjects performed a full two-dimensional echocardiography by using the IE 33 machine (Philips, Andover, Massachusetts), equipped with a 2-5 MHz transducer and under continuous electrocardiographic monitoring. Patients were assessed in left lateral decubitus by an echocardiograph qualified-physician, only. LV ejection fraction was calculated using the Simpson method modified.

Mitral Regurgitation Echocardiographic Assessment

MR was assessed by four echocardiographic methods that are part of the recommendations of the American Society of Echocardiography14: area of the regurgitant jet (RJ), vena contracta (VC), effective regurgitant orifice area (ERO) and regurgitant volume (RV) by the converging flow method (PISA). All methods were assessed at the apical window using image zoom.

RJ was measured in the apical 4-chamber view using Nyquist limit of 50-60 cm/s, the color gain adjusted to exclude artifacts from non-mobile structures (Figure 1). VC was measured in the apical 4-chamber view as the narrowest MR jet, after the orifice (Figure 1).

The converging flow method (proximal isovelocity surface area; PISA) was used to calculate the ERO and RV. PISA radius was measured using the Nyquist limit at which the flow convergence assumed a hemispherical shape (Figure 1). ERO was calculated using the formula: 2 x π x R2 x V aliasing / V peak (R: radius, in cm; V aliasing: proximal flow convergence velocity in cm/s, V peak: MR maximum velocity in cm/s). RV was calculated using the formula: ERO x VTI (VTI: MR jet velocity time integral).

The IM was classified as mild, moderate or important using each of the methods described according to the criteria and cutoff values of the recommendations of the American Society of Echocardiography14. MR was also divided into terciles (lower, intermediate and higher values) according to the absolute values obtained by each method.

Statistical Analysis

Statistical analysis was performed using the SPSS 13.0 software (SPSS Inc., Chicago, Illinois). Continuous data are shown as mean ± PD and categorical data are described in percentages. Pearson correlation coefficient was used to assess the correlation between the absolute values of the four methods used for MR quantification. Kappa agreement test was used to assess the agreement between methods used to classify the MR. Significance values of p < 0.05 were considered.

Results

Clinical Data

Patient clinical basal characteristics are detailed in Table 1. From the total 90 patients, 60 (67%) showed idiopathic dilated cardiomyopathy and 30 (33%) patients showed Chagas cardiomyopathy. Functional class mean was 2.2 ± 0.6. All patients were on beta-blockers (carvedilol 76%, 48 ± 6 mg/day, and metoprolol 24%, 178 ± 43 mg/day), ACE inhibitors (captopril 62%, 133 ± 24 mg/day, and enalapril 38%, 31 ± 10 mg/day), and furosemide (97 ± 62 mg/day). Eighty-one (90%) patients were on spironolactone and 20 (22%) were taking digoxin.

Doppler echocardiography

Doppler echocardiography data are described in Table 2. LV ejection fraction average was 0.30 ± 0.07 and 24 (27%) patients showed restrictive filling pattern. The E/e' ratio was 18.0 ± 7.9 and the mean systolic pulmonary pressure was 44 ± 13 mmHg.

Mitral Regurgitation - Echocardiographic Data

The mean values for each method were: RJ: 6.8 ± 4.1 cm2, VC: 0.44 ± 0.15 cm; ERO: 0.14 ± 0.10 cm2, and RV: 22.1 ± 15.3 ml (Table 3). The MR jets were central in all patients, as expected. Pearson calculated correlation coefficient (r) indicated a strong correlation between the absolute values of each method, ranging from 0.70 to 0.95 (p < 0.01) (Figure 2).

According to the cutoff values of the recommendations of the American Society of Echocardiography, MR was classified by the RJ method as mild in 26 patients, moderate in 44 patients and important in 20 patients. Through the VC, MR was considered mild in 12 patients, moderate in 72 patients and important in 6 patients. Through the ERO, 70 patients showed mild MR, 15 patients moderate MR and 5 patients important MR. Through the RV, MR was mild in 70 patients, moderate in 16 patients and important in 4 patients (Figure 3). The agreement among the four methods evaluated was poor (kappa = 0.11, p <0.01).

Twenty patients with important MR by the RJ showed the same LV ejection fraction as the other patients (28.04 ± 5.21 vs. 31.01 ± 7.79, p = 0.11).

The absolute values of each method were divided into terciles: 30 lower values, 30 intermediate values and 30 higher values (Figure 4). The cutoff values that divided the terciles were different from the cutoff values of the American Society of Echocardiography. With the cutoff values used to divide into terciles for the MR classification in each method, we observed a better agreement among the methods (kappa = 0.44, p <0.01). Figure 5 shows the MR classification box-plots according to the cutoff values of the American Society of Echocardiography and the terciles.

Discussion

The main finding of this study is the poor ruim agreement among the quantitative echocardiographic methods for MR classification in patients with DCM, using the criteria and cutoff values of the American Society of Echocardiography. The MR evaluation and classification remains a challenge, even in patients with primary valvular disease, which has been the reason for recent publications15-18. This is the first study to address the MR classification by different echocardiographic methods in patients with DCM. A previous study, which included patients with myxomatous or rheumatic etiology MR, unlike our study, showed a good agreement between the quantitative echocardiographic methods15.

Although we have observed a good correlation between the absolute values of each method, there was a poor agreement in the MR classification. The highest correlation was between the ERO and RV, as expected, since both measures derives from PISA method. These findings suggest that the main reason for the poor agreement between the methods is that, although the cutoff values of the American Society of Echocardiography are appropriate for patients with primary valvular disease15, they are inadequate for patients with functional MR and DCM. The best agreement observed when using different cutoff values, based on the division into terciles, reinforces this hypothesis. Further studies are required to establish specific cutoff values for the classification of functional MR in patients with DCM.

Functional Mitral Regurgitation: Echocardiographic Assessment Mechanisms

Differences between the pathophysiological mechanisms of primary and functional MR6,7, as well as particularities of echocardiographic techniques may also have contributed to the discrepancies in the MR classification observed in this study.

The structural changes that occur in the mitral valve apparatus are different among patients with MR and those with primary MR and those with functional MR by DMC. In functional MR, there is a posterolateral and apical displacement of the papillary muscle, apical tethering of the valve cusps, and reduced mobility19. Recently, with the use of three-dimensional transesophageal echocardiography, Matsumara et al. demonstrated that PISA geometry is different for patients with DCM, where the converging flow zone radius is longer in functional MR, when compared to the MR per mitral valve prolapse. The authors also observed that PISA method underestimates the ERO in functional MR16. Previously, an in vitro study demonstrated that ERO underestimates PISA when this is not hemispherical20. These findings, in part, explain the poor agreement between the MR classification methods observed in our study, especially for the exceeding MR classified as mild by ERO and RV.

Particular technical aspects of Doppler echocardiography for each of the methods used for MR quantification should also be considered. The frequency of the transducer and color gain adjustment may influence the RJ, where the method is considered less accurate14,21. In patients with DCM, lower LV ejection fraction may also affect the RJ. VC may modify with changes in hemodynamic conditions and it is different at several times in the cardiac cycle21. Furthermore, VC intermediate values do not necessarily correspond to moderate MR, since there is a significant overlap of values with this method14. In our study, VC classified MR classified as moderate in most patients, which may also have contributed to the observed poor agreement between the methods. ERO and RV by the PISA method may be less accurate in patients with DMC due to non-circular ERO that occurs in functional MR, besides the irregular shape of the convergence flow zone in these patients16. It was recently shown that ERO and RV calculated by echocardiography are underestimated when compared to these parameters obtained by three-dimensional echocardiography and nuclear magnetic resonance22. Therefore, the PISA method may underestimate ERO and RV in patients with DCM and functional MR, which explains the fact that few patients in our study have important MR presented according to the ERO and RV methods.

The evaluation of left atrial and LV dimensions provide important data for the classification of primary MR14. However, in patients with DCM, the dimensions of these heart chambers do not provide indirect information about MR severity, since the expansion of these cavities is primarily by their own cardiomyopathy.

The criteria for the MR classification have not been validated for patients with functional MR and DCM. Although some previous studies have considered different cutoff values for MR classification by the ERO method in patients with heart failure, these values were chosen arbitrarily23,24. Furthermore, only patients with functional MR by ischemic cardiomyopathy were included in these, condition with MR different mechanisms from those of the nonischemic DCM. Also, MR was classified only as important and not important by these authors23,24, unlike our study in which MR was classified as mild, moderate or important, according to the recommendations of the American Society of Echocardiography14.

Finally, the strong correlation finding between absolute values of each method, associated with the poor agreement in the MR classification when cutoff values of the American Society of Echocardiography are used together with the previous study, which showed a good agreement in the primary MR classification, reinforces the hypothesis that the cutoff values for MR classification, although appropriate in primary mitral valve diseases, are inadequate to classify the MR in DCM patients.

Clinical Implications

The MR classification in patients with heart failure and DCM is important, since the MR degree has prognostic and therapeutic value25,26. The functional MR is associated with LV volume overload and remodeling26. Additionally, the MR contributes to the increase in LV filling pressures and in pulmonary pressure27. The MR classification has a role for therapeutic decisions in the clinical practice. MR decreases with the clinical treatment of heart failure and is associated with the improvement in LV hemodynamic conditions, and has been used as one of the criteria for response to cardiac resynchronization therapy28.

Patients with refractory symptoms of heart failure and important MR may be eligible for MR surgical treatment. However, clinical studies evaluating mitral valve surgery in these patients showed controversial results10-12. These findings may reflect the difficulty in classifying the MR, which consequently makes the selection of appropriate patients for surgery difficult.

Findings of this study reinforce the need to integrate the results of multiple echocardiographic methods used in the MR classification. Moreover, it is necessary to establish new cutoff values for MR classification, specific to patients with functional MR and DCM, since the correct MR classification is important for their clinical management. In cases where the two-dimensional transthoracic echocardiography provides conflicting data for MR assessment, the transesophageal echocardiography is recommended for a better assessment of the MR degree29. Another possibility in cases of disagreement between methods is the use of three-dimensional echocardiography, which seems to be a promising method for assessment of mitral regurgitation by measuring the vena contracta three-dimensionally and the regurgitant volume directly, but such measures still need validation29. A better MR classification can improve the selection of patients to surgical treatment of functional MR. In the near future, with the MR percutaneous techniques advances, treatment indication for invasive functional MR must increase, where it is essential that a reliable MR degree classification is available for patient selection.

Limitations

A gold standard test for comparison of the MR classification such as cardiac angiography or MRI was not used, but actually, there is no true gold standard test for the MR assessment18, which makes the MR classification by echocardiography even harder, especially when several methods are available and different MR mechanisms are involved. Furthermore, it is important to observe that variations may occur in the regurgitation intensity with range of hemodynamic or load conditions in the same patient, as well as the use of medications that modify these loading/hemodynamics conditions14.

The study could not establish a new cutoff value for MR classification in this specific population. The division of values into terciles was only used to test whether the discrepancy was due to the inadequacy of the methods or whether it was due to the cutoff values recommended for MR classification. A long-term prospective study is required, designed specifically for this purpose, comparing the MR assessment by other imaging methods (angiography or magnetic resonance imaging), in order to establish new cutoff values for MR classification in DCM patients.

Conclusion

The echocardiographic criteria for MR classification are in disagreement with patients with DCM. It is essential to integrate multiple methods in the MR assessment and establish new cutoff values for MR classification for this specific population, since the correct MR assessment has therapeutic and prognostic implications to these patients.

Author contributions

Conception and design of the research: Mancuso FJN, Moisés VA, Poyares D, Campos O; Acquisition of data: Mancuso FJN, Almeida DR, Oliveira WA, Brito FS; Analysis and interpretation of the data: Mancuso FJN, Moisés VA, Oliveira WA, Campos O; Statistical analysis: Mancuso FJN; Writing of the manuscript: Campos O; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Moisés VA, Almeida DR, Paola AAV, Carvalho ACC, Campos O.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This article is part of the thesis of post doctoral submitted by Frederico José Neves Mancuso, from EPM/UNIFESP - Escola Paulista de Medicina.

References