Arq. Bras. Cardiol. Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia hb9KMgCcvTPs6fpnkSjhWkm S0066-782X2014002100011 00011 S0066-782X2014005040057 10.5935/abc.20140057 Review Article Multimodality Imaging of Heart Valve Disease Rajani Ronak 1 Khattar Rajdeep 2 Chiribiri Amedeo 3 Victor Kelly 1 Chambers John 1 St. Thomas' Hospital Department of Cardiology London United Kingdom Department of Cardiology, St. Thomas' Hospital, London - United Kingdom Royal Brompton Hospital Department of Cardiology London United Kingdom Department of Cardiology, Royal Brompton Hospital, London - United Kingdom St. Thomas' Hospital The Rayne Institute Divisions of Imaging Sciences London United Kingdom Divisions of Imaging Sciences, The Rayne Institute, St. Thomas' Hospital, London - United Kingdom Mailing address: Ronak Rajani, Department of Cardiology, Westminster Bridge Road, St Thomas’ Hospital, London, SE1 7EH. United Kingdom. E-mail: Dr.R.Rajani@gmail.com

Potential Conflict of Interest

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

 09 05 2014 09 2014 103 03 251 263 28 10 2013 07 01 2014 07 01 2014 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Unidentified heart valve disease is associated with a significant morbidity and mortality. It has therefore become important to accurately identify, assess and monitor patients with this condition in order that appropriate and timely intervention can occur. Although echocardiography has emerged as the predominant imaging modality for this purpose, recent advances in cardiac magnetic resonance and cardiac computed tomography indicate that they may have an important contribution to make. The current review describes the assessment of regurgitant and stenotic heart valves by multimodality imaging (echocardiography, cardiac computed tomography and cardiac magnetic resonance) and discusses their relative strengths and weaknesses.

 Diagnostic Imaging Heart Valve Diseases Cardiac Imaging Techniques / trends Magnetic Resonance Imaging Tomography Introduction

Heart valve disease causes significant morbidity and premature death but also carries a sizeable health economic burden. The population prevalence of moderate or severe valve disease is 2.5% in industrially developed countries1, but this rises to 13% at age ≥ 75 years. Therefore, as our population ages, clinicians will increasingly need to identify and monitor valve disease. Judging the appropriateness and timing of interventions will become progressively harder in the face of cardiac and extracardiac comorbidities.

Echocardiography is the cornerstone of assessing heart valve disease. It is affordable, accessible and backed by a strong evidence base (Table 1)2. However, cardiac magnetic resonance imaging and cardiac computed tomography (CT) are increasingly useful. This review addresses the roles and limitations of each of these modalities for the assessment of patients with heart valve disease.

Severity grading of heart valve disease
  Mild Moderate Severe
Aortic stenosis
Peak velocity (m/s) < 3 3-4 > 4
Mean gradient (mmHg) < 25 (< 30 * ) 25-40 (30-50 * ) > 40 (> 50 * )
Valve area (cm2) > 1.5 1-1.5 < 1
Indexed valve area (cm2/m2) > 0.85 0.60-0.85 < 0.60
Velocity ratio > 0.50 0.25-0.5 < 0.25
Aortic regurgitation
Colour Doppler width (%) < 25 25-65 > 65%
Regurgitant volume (mls/beat) < 30 30-59 ≥ 60
Vena contracta width < 3   > 6
Regurgitant fraction (%) < 30 30-49 ≥ 50
Pressure half-time (msec) > 500 * 250-450 < 200 *
Mitral stenosis
Valve area (cm2) > 1.5 1-1.5 < 1
Mean gradient (mmHg) < 5 5-10 > 10
Pulmonary artery pressure (mmHg) < 20 30-50 > 50
Mitral regurgitation
Vena contracta width (mm) < 3 3-7 > 7
Regurgitant volume (mls/beat) < 30 30-59 ≥ 60 a /≥30 b
Regurgitant fraction (%) < 30 30-49 > 50
Regurgitant orifice area (cm2) < 0.2 0.2-0.39 ≥ 0.4 a /≥ 0.2 b
Tricuspid stenosis
Valve area (cm2)     < 1
Tricuspid regurgitation
Vena contracta width (mm)     7
Flow reversal - hepatic veins     Present
Pulmonary stenosis
Peak gradient (mmHg)     > 60
Pulmonary regurgitation
Pressure half-time (msec)     < 100

Adapted from: Bonow and cols. 2 .

European Association of Echocardiography recommendations 13 .

Thresholds for primarya and secondaryb mitral regurgitation.

 The aortic valve Echocardiography Aortic stenosis

Aortic stenosis (AS) is differentiated from 'sclerosis' by a reduction in valve opening (Figure 1) with a peak transaortic velocity > 2.5 m/s. It is graded using a minimum dataset of the peak velocity, mean pressure gradient and effective orifice area (EOA)a 3,4. (Table 1).

Echocardiographic appearances of the aortic valve in short axis. Figure 1A shows the three-dimensional appearance of a tricuspid aortic valve on transoesophageal echocardiography; Figure 1B shows the appearance of a bicuspid aortic valve on transthoracic echocardiography; and Figures 1C and 1D shows the appearances of a quadricuspid aortic valve in systole and diastole.

Echocardiography provides information on left ventricular (LV) systolic and diastolic anatomy and function. It also assesses the rest of the heart especially the aorta, the mitral valve and the right heart. Exercise echocardiography may reveal indications for surgery in patients with asymptomatic severe AS: symptoms (Class I), a fall in blood pressure below baseline (Class IIa) or an increase in mean gradient of > 20 mmHg (Class IIb)5.

 Discrepant measures of Aortic Stenosis severity

It is relatively common to find that the velocity and gradient are discrepant with the EOA. The first step should be to review the measurements (Table 2) looking for errors. Transvalvular gradients in the severe range and the EOA in the moderate range may be caused by erroneously low placement of the pulsed sample volume and the diameter of the LV outflow tract (LVOT) may be difficult to measure correctly. This situation can also be a genuine effect of increased flow for example as a result of sepsis, anaemia, or coexistent significant aortic regurgitation (AR).

Resolving discrepant measurements of aortic stenosis severity
    Assess valve opening
Severe area (< 1.0 cm2)   Assess waveform shape (triangular = moderate)
Moderate gradient (< 30-40 mmHg)   Index EOA to BSA ( Table 1 )
    If EF <40% or VTI <15 consider stress echocardiogram
    Check positioning of sub-aortic pulsed sample is away from the valve
Severe gradient (V max > 4m/s)   Check measurement of LVOT diameter
Moderate area (> 1.0 cm2)   Flow may be increased because of concomitant aortic regurgitation (assess valve opening and waveform shape)

EOA: effective orifice area; BSA: body surface area; EF: ejection fraction; VTI: velocity-time integral; LVOT: left ventricular outflow tract.

If the velocity and gradient are moderate but the EOA is severe, the situation has a number of possible explanations. There is evidence that the cut-points for orifice area may not be valid and effective areas between 0.8 and 1.0 cm2 may sometimes be moderate rather than severe. The shape of the waveform and appearance and mobility of the valve may help to differentiate moderate from severe and it may also help to index EOA to body surface area (BSA). If the LVOT diameter is thought to be inaccurate, the use of the dimensionless velocity ratio may also give a guide. However it is increasingly recognised that this situation can be caused by low flow.

Traditionally low flow AS was diagnosed by an EOA < 1 cm2, mean gradient < 30 to 40 mmHg6 and LV ejection fraction < 40%. However a thick-walled LV with a small cavity can eject a low stroke volume even with a normal ejection fraction. Low flow may then be recognised with a subaortic velocity integral of < 15 cm, indexed stroke volume 35 mL/m2 or a calculated flow of < 200 mL/s. If the LV ejection fraction is low or if the EOA is just within the severe range and the gradient only low moderate, a dobutamine stress echocardiogram should be considered. This confirms severe AS if the mean gradient exceeds 30 to 40 mmHg during any stage of the dobutamine infusion, provided that the EOA remains < 1.2 cm27-9. It also determines LV contractile reserve shown by an increase in stroke volume, velocity integral or ejection fraction by > 20%.

 The effect of aortic physiology

Hypertension or the resulting decreased aortic compliance adds to the resistance at the aortic valve (AV) to increase the total LV outflow impedance. This may result in severe LV systolic or diastolic dysfunction, even if the AS is moderate10-12. Blood pressure measurements should ideally be taken at the time of echocardiography to ensure valid comparison between serial studies13 using a number of indices of aortic and AV combined impedance14-17. However, these are not in routine clinical use pending long-term outcome data.

 Aortic Regurgitation

The aetiology is shown on two-dimensional imaging and may be valvar or secondary to aortic dilatation or both18,19. Valve diseases include calcific disease, bicuspid AV, infective endocarditis and rheumatic disease. Colour Doppler provides a semi-quantitative assessment (Figure 2). Severe regurgitation is shown by a vena contracta width > 6 mm or the height of the jet ≥ 65% LVOT diameter2,20. The pressure half-time of the continuous wave (CW) Doppler signal is less reliable because it also depends on LV diastolic pressure, chamber compliance and systemic vascular resistance21. Severe AR is also confirmed by the detection of pandiastolic flow reversal in the proximal descending aorta with an end-diastolic velocity typically > 20 cm/s22 (Figure 2). The regurgitant volume (RVol) and fraction can be calculated by either pulsed wave (PW) Doppler or by the proximal isovelocity surface area method. A RVol of ≥ 60 mls and a regurgitant fraction of ≥ 50% are taken to be indicative of severe AR2.

Two-dimensional transthoracic appearances of severe aortic regurgitation. Figure 2A shows the aortic regurgitant jet occupying 100% of the left ventricular outflow tract diameter in the parasternal long axis view and Figure 2B, 100% of the left ventricular outflow tract in the apical three chamber view. Figure 2C shows pandiastolic flow reversal in the proximal descending aorta on colour M-Mode. Evaluation of the left ventricle

With chronic AR, the left ventricle dilates and there is eccentric hypertrophy to ameliorate the ensuing increase in wall stress. Subendocardial fibrosis develops and as the LV ejection falls, LV failure will ultimately supervene, if surgery is not performed. In asymptomatic severe AR, surgery is therefore indicated when the LVEF ≤ 50% (Class I indication) or with a left ventricular end diastolic dimension (LVEDD) > 70 mm, or left ventricular end systolic diameter (LVESD) > 50 mm (or BSA indexed LVESD > 25 mm/m2) (Class IIa). Newer measures of subclinical LV impairment (strain and tissue Doppler imaging) have been proposed but are not in clinical use. There is no clear role for stress echocardiography in AR although the evaluation of symptoms may be useful.

 Cardiac Computed Tomography Aortic Stenosis

Coincidental AV calcification on a routine non-contrast enhanced CT scan may alert clinicians to the need for echocardiography (Figure 3)2323-25. However, CT is not a first line investigation because it cannot provide haemodynamic data and requires ionising radiation and iodinated contrast agents. Imaging of the AV must be performed in both systole and diastole to permit reconstructions at every 5% to 10% of the cardiac cycle. From these, the geometric orifice area can be estimated by planimetry (Figure 3)26. CT can also provide LV volume and function, and accurate measurements of the ascending aorta. It can quantify calcium if a 'porcelain' aorta is suspected on the echocardiogram or invasive coronary angiogram. CT is essential for evaluating the aortic root before transcatheter AV implantation27,28, and can detect pannus and evaluate prosthetic valve function29. CT may also be used for the assessment of concomitant coronary disease before AV surgery especially in the presence of AV vegetations (Table 3).

Cardiac computed tomography of a bicuspid aortic valve. Figure 3A shows the morphology and distribution of aortic valve calcium in a patient with a bicuspid aortic valve on a multiplanar reformatted image. Figure 3B shows planimetry of the bicuspid aortic valve and Figure 3C the ascending aorta anatomy. Cardiac computerized tomography and the assessment of the aortic valve
  Cardiac computerized tomography
Aortic stenosis Valve morphology
Aortic valve calcification
Accurate aortic annulus size
Aortic dimensions
Aortic valve planimetry
TAVI assessment
Coronary assessment
Aortic regurgitation Valve morphology
Leaflet mal-coaptation
Aortic dimensions
Coronary assessment
Suspected endocarditis Aortic root abscesses
Localised aneurysm formation

TAVI: transcatheter aortic heart valve.

 Aortic Regurgitation

The role of cardiac CT in the assessment AR is limited. If appropriate phase reconstructions from the cardiac cycle are available from a cardiac CT scan performed for other reasons (e.g. coronary imaging), then it is reasonable to use multiplanar reformatted images to assess the configuration and morphology of the AV and to look for areas of malcoaptation of the valve leaflets. Although malcoaptation on cardiac CT has been shown to have a sensitivity of 95% and specificity of 95% to 100% for the detection of moderate-severe AR, measurements of the AR area by planimetry are less reliable when compared to transthoracic echocardiography (TTE) as a gold standard30,31.

 Cardiac magnetic resonance Aortic Stenosis

AS may be detected on cardiovascular magnetic resonance (CMR) by the identification of flow turbulence on bright blood sequences within the LVOT and into the ascending aorta (Table 4 and Figure 4). The valve can be imaged using bright blood sequences. The geometric orifice area, measured by planimetry, correlates well, but systematically underestimates compared with TEE (Figures 5 and 6)32-35. The main reasons for this are the complex three-dimensional shape of the stenotic orifice, the leaflet calcification and the associated jet turbulence making an accurate visualization of the true stenotic orifice difficult. CMR has the added benefit of being able to measure flow and velocity across any tubular structure using velocity encodinged (VENC) contrast sequences. With optimal plane selection at the aortic root, the peak transaortic velocity can be obtained from which the peak instantaneous gradient can be derived, using the simplified Bernoulli equation (4V2). This technique requires careful mapping of the area of interest for each frame of the cardiac cycle and an appropriate selection of maximum velocity to be programmed into the pulse sequence to avoid aliasing. Peak gradients across the AV by VENC correlate well, but slightly underestimate, the peak gradient obtained CW Doppler on TTE36-38.

Cardiac computerized tomography and the assessment of the aortic valve
Electrocardiogram gating
Breath hold acquisitions
Balanced steady-state free precession imaging for cine sequencing in multiple imaging planes (two, three and four chamber’s views)
Velocity encoded cine phase contrast imaging in plane and through plane for velocity and flow data
Short axis stack for quantification of regurgitant volume and left ventricular systolic volumes and function
Late gadolinium enhancement for the detection of myocardial fibrosis
Cardiac magnetic resonance imaging of a bicuspid aortic valve in diastole (A) and systole (B). Turbulence through the aortic valve is seen as white. Figure 4C shows the use of cardiovascular magnetic resonance at also looking at the aortic root in the same patient in who an aortic coarctation was detected (black arrow). Cardiac magnetic resonance imaging of aortic regurgitation using steady-state free precession imaging. The aortic regurgitation is seen as a black jet projecting into the left ventricular cavity in the coronal (5A) and apical five-chamber views (5B). Figure 5C shows a flow/volume curve derived from velocity encoding imaging to calculate the regurgitant volume. Two-dimensional and three-dimensional echocardiographic assessment of mitral regurgitation. Severe mitral regurgitation is seen on colour Doppler imaging in the apical four-chamber view (6A) and on spectral Doppler imaging (6B). Figures 6C and D show the use of three-dimensional transoesophageal echocardiography to model the mitral valve anatomy in an individual with severe function mitral regurgitation

Cardiac magnetic resonance is the gold standard method of measuring LV mass and volume and can also assess systolic and diastolic LV function. It can differentiate sub-valvular and supravalvular stenosis by inplane velocity mapping. It can assess the whole aorta, which may be important in patients with a bicuspid AV, in whom the echocardiographic window does not permit adequate imaging above the root. New studies suggest that CMR detects myocardial fibrosis using late Gadolinium enhancement, which may portend a worse clinical outcome39.

 Aortic Regurgitation

This can be identified by the detection of diastolic backwards flow into the LVOT upon steady-state free precession (SSFP) cine imaging in the three-chamber/LVOT view (Figure 5). An accurate quantification of RVol and fraction can then be obtained using inplane flow imaging which is able to measure both the forward flow and the regurgitant flow across the AV. From this, the regurgitant fraction can be derived [(RVol/forward flow) x 100]. This technique is dependent upon careful tracing around the area of interest of each frame of the cardiac cycle and the selection of the correct plane at which to measure the forward and regurgitant flows (Figure 5)40. CMR's excellent reproducibility for AR flow and LV volumes is useful for serial examinations when determining the timing of surgery41,42.

 The mitral valve Echocardiography Mitral Regurgitation

Mitral Regurgitation (MR) may be primary (organic) or secondary (functional). Primary causes include mitral valve prolapse ('degenerative' disease), endocarditis and rheumatic disease. Secondary causes include any causes of LV dysfunction most commonly ischaemic heart disease, hypertension and dilated cardiomyopathy. These can all be detected by echocardiography. Colour Doppler detects MR and quantifies its severity (Figure 6) from the vena contracta width or effective regurgitant orifice area (EROA), volume (RVol) and regurgitant fraction using the PISA method (Table 1)2. Severe MR is likely if the vena contract width is > 7 mm and is supported by a peak transmitral velocity > 1.5 m/s and a mitral VTI: aortic VTI ratio > 1.443. Three-dimensional TTE or transoesophageal echocardiography may provide additional anatomical and quantitative information in patients with complex mitral valve lesions (Figure 6). Exercise echocardiography may be useful in patients with discordant symptoms to provide information on changes in MR, LV systolic function and pulmonary artery pressure. An exercise-induced increase in pulmonary artery systolic pressure to > 60 mmHg is a criterion for surgery if repair is feasible. In functional MR caused by ischaemic disease, an exercise-induced increase in EROA ≥ 13 mm2 is associated with a much worse prognosis in those with ischaemic MR.

In asymptomatic patients with severe primary MR surgery is indicated when: the LVEF ≤ 60% (Class I)2,5, or LVESD ≥ 45 mm (Class I)5, or even ≥ 40 mm (Class I)2 provided the valve is repairable. For patients with secondary MR undergoing coronary artery bypass grafting mitral repair usually with a small annuloplasty ring is recommended if there is moderate or severe regurgitation. However, if surgery is being considered for breathlessness as a result of the MR rather than for ischaemic heart disease, the recommended indications are5: (1) if the LVEF is < 30% and there is both evidence of significant viability and the possibility of revascularisation or (2) if there is no viability provided the LVEF is > 30%, full medical treatment including cardiac resynchronization therapy has been ineffective and there is no significant comorbidity.

 Mitral stenosis

Rheumatic heart disease results in a typical appearance on two-dimensional echocardiography. The leaflet tips are thickened and commissural fusion results in diastolic bowing of the leaflets in a hockey-stick shaped deformity. The chordae tendinae are also thickened and become matted together. Planimetry of the mitral valve orifice area should be performed using the parasternal short axis on a zoomed mid-diastolic frame13. Three-dimensional transthoracic or transoesophageal echocardiography may be useful to select the correct plane for planimetry. A CW Doppler recording across the mitral valve enables the measurement of the mean transmitral gradient and the pressure half-time. The pulmonary artery systolic pressure is estimated using the tricuspid regurgitation (TR) peak velocity (4 x TR V max) added to an estimated of right atrial mean pressure provided by the size and response of the IVC to a sniff. From the pressure half-time, an estimation of valve area can be madeb 44.

The grade of mitral stenosis (MS) can then be estimated (Table 1).

Valve EOA can be estimated using the continuity equation or proximal isovelocity surface area method. Exercise echocardiography is indicated in patients with severe symptoms despite apparently only moderate MS. Exercise-induced increases in mean gradient to ≥ 15 mmHg or pulmonary artery systolic pressures to ≥ 60 mmHg are indications for intervention provided that balloon mitral valvuloplasty is feasible2. This is possible in the absence of bicommissural or severe single commissural calcification, severe chordal involvement, calcification and immobility of the valve, more than mild MR, left atrial thrombus and the requirement for intervention for severe involvement of other valves or the coronary arteries45.

 Cardiac Computed Tomography Mitral Regurgitation

The EROA can be measured by planimetry and this has been shown to correlate well with TEE46. Additional information available from cardiac CT includes mitral annulus size, mitral valve leaflet length and calcification, chordae tendinae thickening, left atrial size and the detection of pulmonary oedema. Although cardiac CT with cine imaging can reliably detect and localise segmental leaflet prolapse, this is not routinely performed.

 Mitral stenosis

Cardiac CT is particularly suited to the detection of mitral valve leaflet, commissural and annulus calcification. For an evaluation of the valve components, a reconstruction at 65% of the R-R interval for the open mitral valve and a reconstruction at 5% of the R-R interval are recommended for the closed mitral valve. The geometric orifice area is measured by direct planimetry and has been shown to correlate well with TEE (R = 0.88; p < 0.001)47. Additional information obtainable is left atrial size, left atrial appendage thrombus, right ventricular (RV) hypertrophy and radiographic evidence of pulmonary oedema and pulmonary hypertension.

 Cardiac magnetic resonance imaging Mitral Regurgitation

MR is initially seen as a net loss of signal across the mitral valve representing flow turbulence on SSFP and gradient echo sequences. For a complete anatomical assessment of the mitral valve bright blood cine sequences should be acquired in the two, three and four chamber planes, along with a full LV short-axis stack. Following this, a basal slice from the short axis stack should be selected where the mitral valve is seen. Oblique slices may then be taken perpendicular to the line of coaptation working down from the A1-P1 juncture inferiorly down to the A3-P3 juncture every 5 mm with no inter-slice gap48. This system permits the accurate localisation of regurgitant jets and helps to localise dysfunctional mitral valve leaflet scallops. The RVol can be estimated using the LV stroke volume and forward flow within the aorta at the level of the sinus of valsalva using VENC contrast mapping. The regurgitant fraction is then calculated as the [(RVol/LV stoke volume) x 100]49,50.

 Mitral stenosis

Cardiac magnetic resonance imaging is not used routinely for the assessment of mitral stenosis. Mitral inflow turbulence may be seen on SSFP in-plane imaging and the mitral valve area may be measured using carefully placed through-plane SSFP imaging. Although this technique has been shown to correlate well with echo derived areas51,52 it is often limited by the presence of atrial fibrillation and problems with electrocardiogram gating.

 The tricuspid valve Echocardiography

Causes of primary (organic) tricuspid valve disease include rheumatic disease, endocarditis, prolapse and carcinoid. Secondary (functional) TR is caused by abnormalities of the RV either as a result of infarction, volume or pressure overload. Colour Doppler imaging is the mainstay for quantification with severe TR shown by a vena contracta width ≥ 7 mm. Although a vena contracta width < 6 mm is suggestive of less than moderate regurgitation, there are no well validated cut-offs for differentiating mild from moderate TR53. Additional markers of severe TR are a pulsed Doppler peak E velocity ≥ 1 m/s, a dense CW signal with a fast upstroke (Figure 7) and prominent flow reversal in the hepatic veins54. In severe compensated TR, the RV may be normal in size but hyperdynamic. With time, the RV dilates progressively and may become hypodynamic as shown by a tricuspid annulus excursion < 15 mm or a systolic maximum tissue Doppler velocity at the base of the RV free wall of < 11 cm/s55.

Two-dimensional transthoracic echocardiographic appearances of severe tricuspid regurgitation. In the parasternal tricuspid inflow view, there is mal-coaptation of the anterior and posterior tricuspid valve leaflets (7A) that gives rise to a severe jet of regurgitation seen on colour Doppler imaging 7B. Figure 7C shows the continuous wave Doppler appearance of severe tricuspid regurgitation (dagger shape).

In severe tricuspid stenosis (TS), the leaflets will be restricted although there may be relatively little thickening compared with left-sided rheumatic disease. Severe stenosis is shown by a mean gradient ≥ 5 mmHg and pressure half time ≥ 190 ms on CW Doppler and a valve area ≤ 1 cm2 by the continuity equation. Other surrogate measures of significant TS include a dilated right atrium and inferior vena cava reflecting elevated right atrial pressures.

 Cardiac Computed Tomography

Cardiac CT is of limited use in tricuspid valve disease. It can show secondary effects such as right atrial and ventricular dilatation and reflux of contrast into the hepatic veins. Occasionally cardiac CT can identify primary lung causes for TR induced by pulmonary hypertension such as pulmonary fibrosis or pulmonary embolic disease.

 Cardiac magnetic resonance imaging

Significant tricuspid valve disease can be identified by turbulent flow across the tricuspid valve with in-plane SSFP imaging. As with MR, TR can be quantified by measuring RVol and regurgitant fraction from the forward stroke volume in the main pulmonary artery and the measured RV stroke volume on SSFP imaging.

 The pulmonary valve Echocardiography

Two-dimensional imaging may provide clues as to the aetiology of pulmonary valve dysfunction e.g. congenital, endocarditis, carcinoid syndrome. Coexistent congenital anomalies e.g. atrial septal defect (ASD) should be sought since isolated congenital pulmonary valve disease is uncommon. Severe pulmonary valve regurgitation (PR) is shown by a wide jet on colour Doppler (Figure 8) originating in the distal main pulmonary artery or branches, a pressure half-time < 100 ms on CW (Figure 8) and a dilated hyperdynamic RV. For pulmonary stenosis (PS), the primary means for detecting stenosis is the visualisation of calcified leaflets or reduced leaflet excursion on two-dimensional imaging. A peak trans-pulmonary gradient on CW Doppler of > 60 mmHg is taken to usually represent severe PS2.

Bidimensional transthoracic echocardiographic appearances of severe pulmonary regurgitation. In diastole, the colour Doppler jet is seen to occupy the entirety of the right ventricular outflow tract (8A). On continuous wave Doppler imaging, the pressure half-time is < 100 ms in keeping with severe regurgitation (8B). Cardiac Computed Tomography

Cardiac CT may be useful in defining complex congenital heart anatomy and for detecting secondary effects of pulmonary valve disease. Dilatation of the pulmonary valve annulus, pulmonary artery dilatation and RV dilatation may be seen with PR, and dilatation of the main pulmonary artery and left and right pulmonary arteries, RV hypertrophy, right atrial enlargement and bowing of the interatrial septum to the left with PS.

 Cardiac magnetic resonance imaging

Cardiac MR is considered to be the gold standard for the assessment of PR. With visualisation of PR using cine SSFP imaging and the ability to accurately measure RVol and regurgitant fractions with flow imaging, it has now become the technique of choice for the serial evaluation of patients with congenital heart disease, in which progressive RV dilatation and RV dysfunction is important for the timing of pulmonary valve intervention. In patients with PS, turbulent flow can be seen across the pulmonary valve with SSFP cine imaging. Although planimetry of the pulmonary valve is of limited use, CMR is able to provide accurate peak velocity data across the pulmonary valve.

 Conclusions

Echocardiography is the mainstay for the assessment of patients with valve disease. Where image quality is poor, cardiac magnetic resonance imaging and cardiac computed tomography can both image all valves and provide geometric orifice areas. The ascending aorta is often suboptimally imaged on echocardiography and cardiac magnetic resonance imaging or cardiac computed tomography are commonly needed to fill this deficiency. Both cardiac magnetic resonance imaging and cardiac computed tomography are useful for the assessment of complex anatomy in patients with congenital heart disease. Computed tomography may be used for evaluating coronary disease often before valve surgery. However, it is not indicated for routine valve disease assessment owing to its inability to provide haemodynamic information and its inherent need for iodinated contrast agents and ionising radiation. Cardiac magnetic resonance imaging is valuable for its ability to provide haemodynamic data and also accurate reproducible measurements of ventricular volumes, mass and function. It is considered to be the technique of choice for the assessment of pulmonary valve disease and for detecting myocardial scar.

 Glossary

VENC - Velocity Encoding - a specialized technique for encoding flow-velocities on cardiac magnetic resonance imaging.

SSFP - Steady-State Free Precession - a gradient echo magnetic resonance imaging pulse sequence in which a steady, residual transverse magnetization is maintained between successive cycles.

Author contributions

Conception and design of the research: Rajani R, Khattar R, Chiribiri A, Victor K, Chambers J; Acquisition of data: Victor K, Chambers J; Analysis and interpretation of the data: Victor K, Chambers J; Writing of the manuscript: Rajani R; Khattar R, Chiribiri A; Victor K; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Rajani R, Khattar R, Chiribiri A, Victor K, Chambers J; Supervision/ as the major investigator: Rajani R, Victor K, Chambers J.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

EOA = CSA LVOT × VTI LVOT VTI AV

Where: AV: aortic valve; CSA: cross sectional area; EOA: effective orifice area; LVOT: left ventricular outflow tract; VTI: velocity-time integral.

MVA = 220 PHalf − time

Where: MVA: mitral valve area; PHalf-time: pressure half-time.

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E-mail: jboydchambers@aol.com.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Doenças valvares cardíacas não identificadas são associadas com significativas taxas de morbidade e mortalidade. Dessa forma, é importante que os pacientes com essa condição sejam corretamente identificados, investigados e monitorizados para que a apropriada intervenção seja feita a tempo. Contudo, a modalidade ecocardiográfica surgiu predominantemente com esta finalidade, recentes avanços em ressonância magnética cárdica e tomografia computadorizada cardíaca indicam que provavelmente ambos tenham importante contribuição. A atual revisão descreve a avaliação das válvulas cardíacas regurgitantes e estenosadas através de multimodalidade (diversos tipos) de imagens (ecocardiografia, tomografia computorizada cardíaca e ressonância magnética cardíaca), promovendo a discussão de seus pontos positivos e negativos.

 Diagnóstico por Imagem Doença das Valvas Cardíacas Técnicas de Imagem Cardíaca / tendências Imagem por Ressonância Magnética Tomografia Introdução

A valvopatia cardíaca é causa de significativa morbidade e morte prematura, representando, assim, um importante problema de saúde. A prevalência de valvopatia cardíaca moderada ou severa na população é de 2,5% nos países desenvolvidos e industrializados1, mas esse número chega a 13% no grupo etário ≥ 75 anos. Portanto, à medida que a população envelhece, cada vez mais os clínicos terão que identificar e monitorar a valvopatia cardíaca. Avaliar a adequação e o momento das intervenções é cada vez mais difícil devido às comorbidades cardíacas e extracardíacas.

A ecocardiografia é a principal ferramenta para avaliar a valvopatia cardíaca. Trata-se de recurso acessível, fortemente baseado em evidência (Tabela 1)2. Entretanto, a ressonância magnética cardíaca (RMC) e a tomografia computadorizada (TC) cardíaca tornam-se cada vez mais úteis. Esta revisão aborda os papéis e limitações de cada uma dessas técnicas de imagem para a avaliação de pacientes com valvopatia cardíaca.

Intensidade da valvopatia cardíaca
  Leve Moderada Grave
Estenose aórtica
Velocidade de pico (m/s) < 3 3-4 > 4
Gradiente médio (mmHg) < 25 (< 30 * ) 25-40 (30-50 * ) > 40 (> 50 * )
Área valvar (cm2) > 1,5 1-1,5 < 1
Área valvar indexada (cm2/m2) > 0,85 0,60-0,85 < 0,60
Taxa de velocidade > 0,50 0,25-0,5 < 0,25
Regurgitação aórtica
Largura Doppler colorido (%) < 25 25-65 > 65%
Volume regurgitante (ml/batimento) < 30 30-59 ≥ 60
Largura de vena contracta < 3   > 6
Fração regurgitante (%) < 30 30-49 ≥ 50
Tempo de meia pressão (ms) > 500 * 250-450 < 200 *
Estenose mitral
Área valvar (cm2) > 1,5 1-1,5 < 1
Gradiente médio (mmHg) < 5 5-10 > 10
Pressão arterial pulmonar (mmHg) < 20 30-50 > 50
Regurgitação mitral
Largura de vena contracta (mm) < 3 3-7 > 7
Volume regurgitante (ml/batimento) < 30 30-59 ≥ 60 a /≥30 b
Fração regurgitante (%) < 30 30-49 > 50
Área do orificio regurgitante (cm2) < 0,2 0,2-0,39 ≥ 0,4 a /≥ 0,2 b
Estenose tricúspide
Área valvar (cm2)     < 1
Regurgitação tricúspide
Largura de vena contracta (mm)     7
Fluxo reverso - veias hepáticas     Presente
Estenose pulmonar
Gradiente de pico (mmHg)     > 60
Regurgitação pulmonar
Tempo de meia pressão (ms)     < 100

Adaptado de: Bonow e cols. 2 .

Recomendações da Associação Europeia de Ecocardiografia 13 .

Limites para regurgitação mitral primáriaa e secundáriab.

 A valva aórtica Ecocardiografia Estenose aórtica

Diferencia-se estenose aórtica (EA) de 'esclerose' pela redução na abertura da valva (Figura 1) com uma velocidade transaórtica de pico > 2,5 m/s. É graduada usando-se um conjunto mínimo de dados de velocidade de pico, gradiente médio de pressão e área da valva aórtica efetiva (AVAE)a 3,4. (Tabela 1).

Ecocardiografia: valva aórtica no eixo curto. Figura 1A mostra a aparência tridimensional da valva aórtica com três cúspides no ecocardiograma transesofágico; Figura 1B mostra aparência da valva aórtica bicúspide no ecocardiograma transtorácico; e Figuras 1C e 1D mostram aparência da valva aórtica quadricúspide em sístole e diástole.

A ecocardiografia fornece informação sobre a anatomia e a função sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo (VE). Também avalia o restante do coração, em especial a aorta, a valva mitral e o coração direito. Com a ecocardiografia de esforço, pode-se indicar cirurgia para pacientes com EA grave assintomática: sintomas (Classe I), queda na pressão arterial abaixo do basal (Classe IIa) ou aumento do gradiente médio > 20 mmHg (Classe IIb)5

Medidas discrepantes de gravidade da estenose aórtica

Ao se classificar EA, o encontro de discrepância entre a AVAE e a velocidade e o gradiente é relativamente comum. O primeiro passo deve ser a revisão das medidas (Tabela 2) à procura de erros. O encontro de gradientes transvalvares na faixa grave e de AVAE na faixa moderada pode dever-se à localização equivocadamente baixa do volume amostral pulsado, dificultando a medida correta do diâmetro da via de saída do VE (VSVE). Tal situação também pode resultar de genuíno aumento do fluxo, como observado em sepse, anemia ou significativa regurgitação aórtica (RA) coexistente.

Solução para a discrepância das medidas de gravidade da estenose aórtica
    Avaliar a abertura valvar
Área grave (< 1,0 cm2)   Avaliar o formato da onda (triangular = moderada)
Gradiente moderado (< 30-40 mmHg)   Indexar AVAE para ASC (Tabela 1)
    Se FE <40% ou IVT <15, considerar ecocardiograma de estresse
    Checar se a posição da amostra pulsada subaórtica está longe da valva
Gradiente grave (Vmáx > 4m/s)   Checar medida do diâmetro da VSVE
Área moderada (> 1,0 cm2)   Fluxo pode estar aumentado devido a concomitante regurgitação aórtica (avaliar
    abertura valvar e formato da onda)

AVAE: área da valva aórtica efetiva;ASC: area de superficie corporal; FE: fração de ejeção; IVT: integral velocidade-tempo; VSVE: via de saída do ventrículo esquerdo

Se a velocidade e o gradiente são moderados, mas a AVAE é grave, há várias possíveis explicações para a situação. Há evidência de que os pontos de corte para a área do orifício podem não ser válidos, sendo que áreas efetivas entre 0,8 e 1,0 cm2 podem às vezes indicar EA moderada mais do que grave. O formato da onda e a aparência e mobilidade da valva podem ajudar a diferenciar EA moderada de EA grave, e ainda ajudar a indexar AVAE para area de superficie corporal (ASC). Quando se considera impreciso o diâmetro da VSVE, o uso de taxa de velocidade adimensional também pode ser útil. Entretanto, acredita-se que, cada vez mais, tal situação possa ser causada por baixo fluxo.

Tradicionalmente, a EA de baixo fluxo foi diagnosticada como uma AVAE < 1 cm2, gradiente médio < 30 a 40 mmHg6, e fração de ejeção de VE (FEVE) < 40%. No entanto, um VE de parede grossa e pequena cavidade pode apresentar um baixo volume de ejeção até mesmo com uma FEVE normal. O baixo fluxo pode então ser reconhecido por uma integral de velocidade subaórtica < 15 cm, volume de ejeção indexado de 35 ml/m2 ou um fluxo calculado < 200 ml/s. Se a FEVE é baixa ou se a AVAE está na faixa 'grave' e o gradiente é apenas 'baixo-moderado', deve-se considerar a realização de um ecocardiograma de estresse com dobutamina. Confirma-se a EA grave se o gradiente médio excede 30 a 40 mmHg durante qualquer estágio da infusão de dobutamina, desde que a AVAE permaneça < 1,2 cm2 7-9. Também determina a reserva contrátil do VE, evidenciada por um aumento no volume de ejeção, integral da velocidade ou FEVE > 20%.

 O efeito da fisiologia aórtica

Hipertensão ou a consequente redução da complacência aórtica soma-se à resistência da valva aórtica (VA) para aumentar a impedância total da saída do VE. Isso pode resultar em grave disfunção sistólica ou diastólica do VE, mesmo quando a EA é moderada10-12. As medidas de pressão arterial devem ser tomadas idealmente no momento da ecocardiografia para garantir uma comparação válida entre os estudos seriados13, usando vários índices de impedância aórtica e de VA combinados14-17. No entanto, esses não são usados na clínica rotineiramente devido à falta de dados sobre desfecho de longo termo.

 Regurgitação aórtica

A etiologia da RA é mostrada nas técnicas de imagem bidimensional, podendo ser valvar ou secundária à dilatação aórtica ou ambas18,19. As valvopatias compreendem calcificação, VA bicúspide, endocardite infecciosa e doença reumática. O Doppler colorido fornece avaliação semiquantitativa (Figura 2). A RA grave aparece como uma largura de vena contracta > 6 mm ou altura do jato ≥ 65% do diâmetro da VSVE2,20. O tempo de meia pressão do sinal do Doppler de onda contínua é menos confiável porque também depende da pressão diastólica do VE, complacência de câmara e resistência vascular sistêmica21. A RA grave também é confirmada pela detecção de fluxo pandiastólico reverso na aorta descendente proximal com uma velocidade diastólica final tipicamente > 20 cm/s22 (Figura 2). O volume regurgitante (VolR) e a fração regurgitante podem ser calculados por Doppler de onda pulsada ou pelo método de area de superficie de isovelocidade proximal. Um VolR ≥ 60 ml e uma fração regurgitante ≥ 50% são considerados indicativos de RA grave2.

Aparência transtorácica bidimensional de regurgitação aórtica grave. Figura 2A mostra jato aórtico regurgitante ocupando 100% do diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo no corte paraesternal de eixo longo e a Figura 2B mostra 100% da via de saída do ventrículo esquerdo no corte apical de três câmaras. Figura 2C mostra fluxo reverso pandiastólico na aorta descendente proximal em Modo M colorido. Avaliação do ventrículo esquerdo

A RA crônica determina dilatação do VE, havendo hipertrofia excêntrica para melhorar o consequente aumento de estresse na parede. Há desenvolvimento de fibrose subendocárdica e, à medida que a ejeção do VE cai, ocorre insuficiência de VE se a cirurgia não é realizada. Na RA grave assintomática, há indicação de cirurgia quando a FEVE ≤ 50% (indicação Classe I) ou com um diâmetro diastólico final de VE (DDFVE) > 70 mm, ou diâmetro sistólico final de VE (DSFVE) > 50 mm (ou DSFVE indexado a ASC > 25 mm/m2) (Classe IIa). Medidas mais novas de comprometimento subclínico de VE (deformação e Doppler tecidual) foram propostas, mas não são aplicadas à prática clínica. Não se conhece o papel da ecocardiografia de estresse na RA, embora a avaliação de sintomas possa ser útil.

 Tomografia computadorizada cardíaca Estenose aórtica

O achado de calcificação em VA em uma TC sem realce de rotina pode alertar para a necessidade de ecocardiografia (Figura 3)23-25. No entanto, a TC não faz parte da investigação de primeira linha, pois não pode fornecer dados hemodinâmicos e requer radiação ionizante e contraste iodado. O exame de imagem da VA deve ser realizado tanto na sístole quanto na diástole para permitir reconstruções a cada 5%-10% do ciclo cardíaco. A partir delas, a área geométrica do orifício pode ser estimada por planimetria (Figura 3)26. A TC também pode fornecer dados sobre o volume e a função do VE, além de medidas precisas da aorta ascendente. Pode quantificar o cálcio quando se suspeita de uma aorta em 'porcelana' na ecocardiografia ou angiocoronariografia invasiva. A TC é essencial para examinar a raiz da aorta antes da implantação da VA transcateter27,28, e pode detectar pannus e analisar a função da prótese valvar29. Além disso, a TC pode ser usada para avaliar a presença de doença coronária concomitante antes da cirurgia de VA, especialmente na presença de vegetações na VA (Tabela 3).

Tomografia computadorizada cardíaca de valva aórtica bicúspide. Figura 3A mostra morfologia e distribuição de cálcio na valva aórtica em paciente com valva aórtica bicúspide em imagem multiplanar reformatada. Figura 3B mostra planimetria de valva aórtica bicúspide e Figura 3C, a anatomia de aorta ascendente. Tomografia computadorizada cardíaca e avaliação da valva aórtica
  Tomografia computadorizada cardíaca
Estenose aórtica Morfologia valvar
Calcificação valvar aórtica
Tamanho preciso do anel aórtico
Dimensões aórticas
Planimetria valvar aórtica
Avaliação de TAVI
Avaliação coronária
Regurgitação aórtica Morfologia valvar
Má coaptação de folhetos
Dimensões aórticas
Avaliação coronária
Suspeita de endocardite Abscessos da raiz da aorta
Formação de aneurisma localizado

TAVI: implantação transcateter de valva aórtica.

 Regurgitação aórtica

A TC cardíaca desempenha papel limitado na avaliação da RA. Quando apropriadas reconstruções de fase do ciclo cardíaco estão disponíveis a partir de uma TC cardíaca realizada por outros motivos (por exemplo, exame das coronárias), é razoável utilizar imagens multiplanares reformatadas para avaliar a configuração e a morfologia da VA e procurar áreas de coaptação deficiente dos folhetos valvares. Embora tenha-se demonstrado que a coaptação deficiente em TC cardíaca tenha sensibilidade de 95% e especificidade de 95%-100% para detecção de RA moderada-grave, medidas da área de RA por planimetria são menos confiáveis quando comparadas àquelas obtidas por ecocardiograma transtorácico (ETT) como padrão-ouro30,31.

 Ressonância magnética cardíaca Estenose aórtica

A EA pode ser detectada na RMC através da identificação de turbulência de fluxo em seqüências de sangue brilhante na VSVE e aorta ascendente (Tabela 4 e Figura 4). A imagem da valva pode ser obtida através de seqüências de sangue brilhante. A área geométrica do orifício, medida por planimetria, apresenta boa correlação, ainda que seja sistematicamente subestimada em comparação com aquela obtida no ecocardiograma transesofágico (ETE) (Figuras 5 e 6)32-35. As principais razões para isso são o complexo formato tridimensional do orifício estenótico, a calcificação do folheto e a turbulência do jato associado, o que dificulta a visualização precisa do verdadeiro orifício estenótico. A RMC apresenta o benefício adicional de poder medir o fluxo e a velocidade através de qualquer estrutura tubular usando sequências com contraste e codificação de velocidade (VENC, sigla em inglês). Com uma seleção de plano ótima na raiz aórtica, pode-se obter a velocidade transaórtica de pico, a partir da qual o gradiente instantâneo de pico pode ser derivado, usando-se a equação de Bernoulli simplificada (4V2). Essa técnica requer cuidadoso mapeamento da área de interesse para cada imagem do ciclo cardíaco e uma seleção apropriada da velocidade máxima a ser programada na sequência de pulso para evitar artefatos de "aliasing". Os gradientes de pico através da VA obtidos com VENC apresentam boa correlação, mas são levemente subestimados, em comparação àqueles obtidos através de Doppler de onda contínua no ETT36-38.

Princípios de técnica de imagem para valvopatia usando ressonância magnética cardíaca
Sincronização com eletrocardiograma
Aquisições durante pausa respiratória
SSFP balanceada para cine-sequenciamento em múltiplos planos (duas, três e quatro câmaras)
Cine-VENC com contraste de fase no plano e através do plano para velocidade e fluxo
Planos de eixo curto para quantificação de volume regurgitante e volume sistólico e função ventricular esquerda
Realce tardio com gadolinio para detecção de fibrose miocárdica

SSFP: Precessão livre no estado estacionário; VENC: codificação de imagem

 Ressonância magnética cardíaca de valva aórtica bicúspide em diástole (A) e sístole (B). Turbulência através de valva aórtica é vista em branco. <xref ref-type="fig" rid="f12">Figura 4C</xref> mostra o uso de ressonância magnética cardiovascular para visualização de raiz da aorta no mesmo paciente em que se detectou coarctação aórtica (seta preta). Ressonância magnética cardíaca de regurgitação aórtica usando precessão livre no estado estacionário. Vê-se a regurgitação aórtica como um jato preto que se projeta na cavidade ventricular esquerda nos cortes coronal (5A) e apical de cinco câmaras (5B). Figura 5C mostra uma curva fluxo/volume derivada da codificação de velocidade para calcular o volume regurgitante. Avaliação ecocardiográfica bidimensional e tridimensional de regurgitação mitral. Vê-se regurgitação mitral grave em Doppler colorido no corte apical de quarto câmaras (6A) e em Doppler espectral (6B). Figuras 6C e 6D mostram o uso de ecocardiografia transesofágica tridimensional para modelar a anatomia da valva mitral em indivíduo com regurgitação mitral grave. AO: Aorta; A: Anterior; AL: Anterolateral; PM: Posteromedial; P: Posterior.

A RMC é o método padrão-ouro para medir massa e volume de VE, podendo também avaliar função sistólica e diastólica de VE. Pode também diferenciar estenose subvalvar e supravalvar através do mapeamento de velocidade no plano. Permite avaliar toda a aorta, o que pode ser importante em pacientes com VA bicúspide, nos quais a janela ecocardiográfica não permite adequada obtenção de imagens acima da raiz. Novos estudos sugerem que a RMC detecte fibrose miocárdica usando realce tardio com gadolínio, que pode indicar um pior desfecho clínico39.

 Regurgitação aórtica

Pode ser identificada pela detecção de fluxo diastólico retrógrado para a VSVE com o método de Precessão Livre no Estado Estacionário (SSFP, sigla em inglês) no corte de VSVE de três câmaras (Figura 5). Uma quantificação precisa do VolR e da fração regurgitante pode ser obtida usando-se imagem do fluxo no plano capaz de medir tanto o fluxo anterógrado quanto o regurgitante através da VA. A partir daí, a fração regurgitante pode ser derivada [(VolR/fluxo anterógrado) x 100]. Essa técnica depende de traçado cuidadoso em torno da área de interesse de cada imagem do ciclo cardíaco e seleção do plano correto onde medir os fluxos anterógrado e regurgitante (Figura 5)40. A excelente reprodutibilidade da RMC para volumes de fluxo de RA e de VE é útil para exames seriados quando da determinação do momento da cirurgia41,42.

 A valva mitral Ecocardiografia Regurgitação mitral

A regurgitação mitral (RM) pode ser primária (orgânica) ou secundária (funcional). As causas da RM primária incluem prolapso da valva mitral (doença 'degenerativa'), endocardite e doença reumática. As causas da RM secundária incluem as causas de disfunção de VE, mais comumente doença cardíaca isquêmica, hipertensão e miocardiopatia dilatada. Todas essas podem ser detectadas por ecocardiografia. O Doppler colorido detecta RM e quantifica sua gravidade (Figura 6) a partir da largura de vena contracta ou área do orifício regurgitante (AOR) efetiva, VolR e fração regurgitante usando o método PISA (Tabela 1)2. Há probabilidade de RM grave quando a largura de vena contracta é > 7 mm, a velocidade transmitral de pico é > 1,5 m/s e a relação IVT mitral: IVT aórtica é > 1,4 (onde IVT = integral velocidade-tempo)43. O ETT tridimensional ou o ETE pode fornecer informação anatômica e quantitativa adicional em pacientes com lesões complexas de valva mitral (Figura 6). A ecocardiografia de esforço pode ser útil em pacientes com sintomas discordantes para fornecer informação sobre mudanças na RM, função sistólica do VE e pressão arterial pulmonar. Um aumento na pressão arterial pulmonar sistólica induzido pelo exercício para > 60 mmHg é um critério para indicação de cirurgia quando a correção é possível. Na RM funcional causada por doença isquêmica, um aumento em AOR induzido pelo exercício ≥ 13 mm2 associa-se a um prognóstico bem pior.

Em pacientes assintomáticos com grave RM primária, a cirurgia está indicada quando: FEVE ≤ 60% (Classe I)2,5, ou DSFVE ≥ 45 mm (Classe I)5, ou até ≥ 40 mm (Classe I)2, uma vez que a valva seja passível de reparação. Para pacientes com RM secundária submetidos a revascularização coronária cirúrgica, em geral recomenda-se a correção mitral com um pequeno anel de anuloplastia na presença de regurgitação moderada ou grave. Entretanto, recomenda-se cirurgia quando há falta de ar como resultado de RM e não de doença cardíaca isquêmica nas seguintes situações5: (1) se a FEVE é < 30% e há evidência de significativa viabilidade e possibilidade de revascularização; ou (2) quando não há viabilidade, a FEVE > 30%, e o tratamento médico completo, incluindo terapia de ressincronização cardíaca, mostrou-se ineficiente, na ausência de significativa comorbidade.

 Estenose mitral

A doença cardíaca reumática tem um aspecto típico na ecocardiografia bidimensional. As pontas dos folhetos mostram-se espessadas e a fusão comissural determina encurvamento dos folhetos em formato de 'taco de hóquei'. As cordas tendíneas mostram-se também espessadas e tornam-se emaranhadas. A planimetria da área valvar mitral deve ser realizada usando-se o eixo curto paraesternal em um frame médio-diastólico aumentado13. O ETT ou ETE tridimensional pode ser útil para selecionar o plano correto para planimetria. O registro do Doppler de onda contínua através da valva mitral possibilita medir o gradiente transmitral médio e o tempo de meia pressão. Estima-se a pressão arterial pulmonar sistólica usando-se a velocidade pico de regurgitação tricúspide (RT) (4 x Vmáx RT) somada a uma estimativa da média de pressão atrial direita fornecida pela magnitude e resposta do retorno venoso da veia cava inferior a uma inspiração forçada. Pode-se estimar a área valvar a partir do tempo de meia pressãob 44.

Pode-se, então estimar o grau de estenose mitral (EM) (Tabela 1).

A área valvar efetiva pode ser estimada usando-se a equação de continuidade ou o método area de superficie de isovelocidade proximal. A ecocardiografia de esforço acha-se indicada para pacientes com graves sintomas a despeito da apenas aparente moderada EM. Aumentos induzidos pelo exercício no gradiente médio para ≥ 15 mmHg ou na pressão arterial pulmonar sistólica para ≥ 60 mmHg são indicações de intervenção, se a valvoplastia mitral por balão é viável2. Isso é possível na ausência de calcificação comissural única grave ou bicomissural, grave envolvimento de cordas tendíneas, calcificação e imobilidade da valva, grau de RM maior do que leve, trombo em átrio esquerdo e necessidade de intervenção para envolvimento grave de outras valvas ou artérias coronárias45.

 Tomografia Computadorizada Cardíaca Regurgitação mitral

A AOR efetiva pode ser medida por planimetria, que apresenta boa correlação com o ETE46. Informação adicional obtida a partir da TC cardíaca inclui tamanho do anel mitral, comprimento e calcificação do folheto da valva mitral, espessamento de cordas tendíneas, dimensão do átrio esquerdo e detecção de edema pulmonar. Embora a cine TC cardíaca possa detectar e localizar de modo confiável prolapso segmentar de folheto, ela não é realizada de rotina.

 Estenose mitral

A TC cardíaca presta-se particularmente para a detecção de calcificação de folheto, de comissura e de anel da valva mitral. Para uma avaliação dos componentes valvares, recomenda-se uma reconstrução a 65% do intervalo R-R para a valva mitral aberta e uma reconstrução a 5% do intervalo R-R para a valva mitral fechada. A área geométrica do orifício é medida por planimetria direta e mostrou boa correlação com o ETE (R = 0,88; p < 0,001)47. Outras informações que podem ser obtidas incluem: tamanho do átrio esquerdo, trombo em apêndice atrial esquerdo, hipertrofia de ventrículo direito (VD) e evidência radiográfica de edema pulmonar e hipertensão pulmonar.

 Ressonância magnética cardíaca Regurgitação mitral

A RM é vista inicialmente como uma perda de sinal na valva mitral, representando turbulência de fluxo no SSFP e sequências gradiente-eco. Para uma avaliação anatômica completa da valva mitral, seqüências de sangue brilhante devem ser adquiridas nos planos de duas, três e quatro câmaras, junto com uma tomada de eixo curto de todo o VE. Em seguida, um corte basal a partir da tomada de eixo curto deve ser selecionado, onde a valva mitral é vista. Cortes oblíquos podem ser então obtidos perpendicularmente à linha de coaptação, da junção A1-P1 inferiormente para a junção A3-P3, a cada 5 mm sem intervalo intercorte48. Esse sistema permite a precisa localização dos jatos regurgitantes e auxilia a localizar boceladuras ("scallops") dos folheto da valva mitral disfuncional. O VolR pode ser estimado usando-se o volume de ejeção do VE e o fluxo anterógrado dentro da aorta ao nível do seio de Valsalva usando VENC mapeamento com contraste. Calcula-se então a fração regurgitante [(VolR/volume de ejeção do VE) x 100]49,50.

 Estenose mitral

A RMC não é usada rotineiramente para avaliar estenose mitral. A turbulência do fluxo que entra na valva mitral pode ser vista em no plano SSFP e a área da valva mitral pode ser medida usando-se SSFP cuidadosamente colocada através do plano. Embora tenha-se demonstrado que tal técnica correlaciona-se bem com áreas derivadas de eco51,52, é com frequência limitada pela presença de fibrilação atrial e problemas de sincronização com o eletrocardiograma.

 A valva tricúspide Ecocardiografia

As causas de valvopatia tricúspide primária (orgânica) incluem doença reumática, endocardite, prolapso e carcinoide. A regurgitação tricúspide (RT) secundária (funcional) é causada por anomalias do VD, como resultado de infarto ou sobrecarga de volume ou pressão. O Doppler colorido é a principal técnica para quantificação de RT grave apresentada como largura de vena contracta ≥ 7 mm. Embora a largura de vena contracta < 6 mm sugira RT de intensidade inferior a moderada, não existem pontos de corte bem validados para diferenciar RT leve de RT moderada53. Marcadores adicionais de RT grave são: pico de velocidade de onda E no Doppler pulsátil ≥ 1 m/s; um sinal denso de Doppler de onda contínua com rápido "upstroke" (Figura 7); e importante reversão de fluxo nas veias hepáticas54. Na RT grave compensada, o VD pode ser normal em tamanho, mas hiperdinâmico. Com o tempo, o VD se dilata progressivamente, podendo tornar-se hipodinâmico, como evidenciado por uma excursão do anel tricúspide < 15 mm ou uma velocidade sistólica máxima no Doppler tecidual na base da parede livre do VD < 11 cm/s55.

Ecocardiografia transtorácica bidimensional de regurgitação tricúspide grave. No corte paraesternal do fluxo tricúspide, há má coaptação dos folhetos anterior e posterior da valva tricúspide (7A) que origina um jato de regurgitação grave visto no Doppler colorido. Figura 7C mostra regurgitação tricúspide grave em Doppler de onda contínua (forma de adaga).

Na estenose tricúspide (ET) grave, os folhetos estão restritos embora possa haver relativamente pouco espessamento comparado àquele da doença reumática do lado esquerdo. A estenose grave é evidenciada por um gradiente médio ≥ 5 mmHg e tempo de meia pressão ≥ 190 ms no Doppler de onda contínua e área valvar ≤ 1 cm2 pela equação de continuidade. Outras medidas indicativas de ET significativa incluem dilatação de átrio direito e de veia cava inferior, que refletem elevadas pressões de átrio direito.

 Tomografia Computadorizada Cardíaca

A TC cardíaca tem uso limitado na valvopatia tricúspide. Pode evidenciar efeitos secundários, tais como dilatação atrial e ventricular direita e refluxo de contraste para as veias hepáticas. Ocasionalmente, a TC cardíaca pode identificar causas pulmonares primárias para RT induzida por hipertensão pulmonar, como fibrose pulmonar ou doença pulmonar embólica.

 Ressonância magnética cardíaca

Pode-se identificar significativa valvopatia tricúspide pelo fluxo turbulento através da valva tricúspide com no plano SSFP. Como com a RM, a RT pode ser quantificada através da medida do VolR e da fração regurgitante a partir do volume de ejeção no tronco da pulmonar e medida de volume de ejeção no VD por SSFP.

 A valva pulmonar Ecocardiografia

A imagem bidimensional pode fornecer dicas como a etiologia da disfunção da valva pulmonar (congênita, endocardite, síndrome carcinoide). Devem-se procurar anomalias congênitas coexistentes, como a comunicação interatrial, uma vez que valvopatia pulmonar congênita isolada não é comum. Grave regurgitação da valva pulmonar (RP) é evidenciada por um jato largo originado no tronco da pulmonar ou de seus ramos, no Doppler colorido (Figura 8), um tempo de meia pressao < 100 ms no Doppler de onda contínua (Figura 8) e um VD dilatado e hiperdinâmico. Para a estenose pulmonar (EP), o principal meio de detecção é a visualização de calcificação dos folhetos ou de redução da excursão dos mesmos em técnica de imagem bidimensional. Considera-se que, no Doppler de onda contínua, um gradiente transpulmonar de pico > 60 mmHg represente, em geral, EP grave2.

Ecocardiografia transtorácica bidimensional de regurgitação pulmonar grave. O Doppler colorido mostra que, na diástole, o jato ocupa toda a via de saída do ventrículo direito (8A). No Doppler de onda contínua, o tempo de meia pressao é < 100 ms, estando de acordo com regurgitação grave (8B). Tomografia Computadorizada Cardíaca

A TC cardíaca pode ser útil para definir a complexa anatomia de cardiopatias congênitas e para detectar efeitos secundários da valvopatia pulmonar. Na RP, os seguintes itens podem ser encontrados: dilatação do anel da valva pulmonar; dilatação da artéria pulmonar; e dilatação de VD. Na EP, os seguintes itens podem ser encontrados: dilatação do tronco da pulmonar e das artérias pulmonares direita e esquerda; hipertrofia de VD; aumento do átrio direito; e abaulamento do septo interatrial para a esquerda.

 Ressonância magnética cardíaca

Considera-se a RMC como sendo o padrão-ouro para a avaliação da RP. Através da visualização de RP por meio de cine SSFP e da habilidade de medir com precisão o VolR e a fração regurgitante com imagens de fluxo, tornou-se a técnica de escolha para a avaliação seriada de pacientes com cardiopatia congênita, onde a progressiva dilatação do VD e sua disfunção são importantes para identificar o momento ideal para intervenção na valva pulmonar. Em pacientes com EP, pode-se identificar fluxo turbulento através da valva pulmonar com cine SSFP. Embora a planimetria da valva pulmonar tenha uso limitado, a RMC é capaz de fornecer dados precisos de velocidade de pico através da valva pulmonar.

 Conclusões

A ecocardiografia é a principal ferramenta para avaliar a valvopatia cardíaca. Quando a qualidade da imagem é pobre, a ressonância magnética cardíaca e a tomografia computadorizada cardíaca podem fornecer imagens de todas as valvas e suas áreas geométricas de orifício. Com frequência, a imagem da aorta ascendente é sub-ótima na ecocardiografia, sendo, em geral, necessário realizar ressonância magnética cardíaca ou tomografia computadorizada cardíaca para suprir tal deficiência. Tanto a ressonância magnética cardíaca quanto a tomografia computadorizada cardíaca são úteis para a avaliação da anatomia complexa em pacientes com cardiopatia congênita. A tomografia computadorizada pode ser usada para avaliar a doença coronária antes da realização de cirurgia valvar. Entretanto, não é indicada para avaliação de rotina de valvopatia, devido à sua incapacidade para fornecer dados hemodinâmicos e à sua inerente necessidade de contraste iodado e radiação ionizante. A ressonância magnética cardíaca é valiosa por sua habilidade de fornecer dados hemodinâmicos e também medidas precisas e reprodutíveis de volume, massa e função ventriculares. É considerada a técnica de escolha para a avaliação de valvopatia pulmonar e para a detecção de cicatriz miocárdica.

 Glossário

VENC - Codificação de velocidade (do inglês, velocity encoding) - trata-se de técnica especializada para codificar velocidades de fluxo na ressonância magnética cardíaca.

SSFP - Precessão Livre no Estado Estacionário (do inglês, Steady-State Free Precession) - técnica de ressonância magnética que usa sequência de pulsos gradiente-eco, em que se mantém uma magnetização residual transversa e estacionária entre os sucessivos ciclos.

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Rajani R, Khattar R, Chiribiri A, Victor K, Chambers J; Obtenção de dados: Victor K, Chambers J; Análise e interpretação dos dados: Victor K, Chambers J; Redação do manuscrito: Rajani R; Khattar R, Chiribiri A; Victor K; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Rajani R, Khattar R, Chiribiri A, Victor K, Chambers J; Supervisor/ como o maior investigador: Rajani R, Victor K, Chambers J.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Não há vinculação deste estudo com dissertações e teses de pós-graduação

AVAE = AT VSVE × IVT VSVE IVT VA

Onde: VA: valva aórtica; AT: área transversal; AVAE: área da valva aórtica efetiva; VSVE: via de saída do ventrículo esquerdo; IVT: integral velocidade-tempo.

AVM = 220 MTP

Onde: AVM: área da valva mitral; TMP: tempo de meia pressão.