Arq Bras Cardiol Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia GqCmnyYsyLRhFdQGwk6n3jy S0066-782X2014002400012 00012 10.5935/abc.20140158 Original Articles Focused Cardiac Ultrasound Using a Pocket-Size Device in the Emergency Room Mancuso Frederico José Neves 1 2 Siqueira Vicente Nicoliello 1 Moisés Valdir Ambrósio 1 Gois Aécio Flavio Teixeira 2 Paola Angelo Amato Vincenzo de 1 Carvalho Antonio Carlos Camargo 1 Campos Orlando 1 Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina São Paulo SP Brazil Disciplina de Cardiologia - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo (Unifesp); São Paulo, SP - Brazil. Universidade Federal de São Paulo Escola Paulista de Medicina São Paulo SP Brazil Disciplina de Medicina de Urgência - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP - Brazil. Mailing Address: Frederico José Neves Mancuso. Rua Domiciano Leite Ribeiro, 51, apto 13, bloco 2, Vila Guarani. Postal Code 04.317-000, São Paulo, SP − Brazil. E-mail: frederico.mancuso@grupofleury.com.br; fredmancuso@uol.com.br

Potential Conflict of Interest

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

Author contributions

Conception and design of the research: Mancuso FJN, Siqueira VN, Gois AFT, Carvalho ACC, Campos O; Acquisition of data and Statistical analysis: Mancuso FJN; Analysis and interpretation of the data: Mancuso FJN, Siqueira VN, Moisés VA; Writing of the manuscript: Mancuso FJN, Siqueira VN, Moisés VA, Campos O; Critical revision of the manuscript for intellectual content: de Paola AAV, Carvalho ACC.

 28 10 2014 12 2014 103 06 530 537 09 03 2014 08 08 2014 11 08 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. Background:

Cardiovascular urgencies are frequent reasons for seeking medical care. Prompt and accurate medical diagnosis is critical to reduce the morbidity and mortality of these conditions.

 Objective:

To evaluate the use of a pocket-size echocardiography in addition to clinical history and physical exam in a tertiary medical emergency care.

 Methods:

One hundred adult patients without known cardiac or lung diseases who sought emergency care with cardiac complaints were included. Patients with ischemic changes in the electrocardiography or fever were excluded. A focused echocardiography with GE Vscan equipment was performed after the initial evaluation in the emergency room. Cardiac chambers dimensions, left and right ventricular systolic function, intracardiac flows with color, pericardium, and aorta were evaluated.

 Results:

The mean age was 61 ± 17 years old. The patient complaint was chest pain in 51 patients, dyspnea in 32 patients, arrhythmia to evaluate the left ventricular function in ten patients, hypotension/dizziness in five patients and edema in one patient. In 28 patients, the focused echocardiography allowed to confirm the initial diagnosis: 19 patients with heart failure, five with acute coronary syndrome, two with pulmonary embolism and two patients with cardiac tamponade. In 17 patients, the echocardiography changed the diagnosis: ten with suspicious of heart failure, two with pulmonary embolism suspicious, two with hypotension without cause, one suspicious of acute coronary syndrome, one of cardiac tamponade and one of aortic dissection.

 Conclusion:

The focused echocardiography with pocket-size equipment in the emergency care may allow a prompt diagnosis and, consequently, an earlier initiation of the therapy.

 Echocardiography Diagnostic Equipment, Emergency Medical Services Diagnostic Imaging Introduction

Emergency care services play an important role in the treatment of cardiac emergencies, such as acute coronary syndrome (ACS), aortic dissection, acute cardiac failure, arrhythmias, cardioembolic stroke, and cardiac tamponade; the rapid recognition and treatment of these conditions are fundamental to better outcomes1,2.

Data from the United States indicate that approximately 10% patients who seek these services present with chest pain or dyspnea3 as their chief complaint, and ischemic and nonischemic heart diseases are the leading causes of hospitalization after emergency care3. Although many advances have been made in diagnosing such conditions, some patients with ACS are discharged without receiving the correct diagnosis4, which consequently increases their mortality5,6.

Echocardiography is a noninvasive, low-cost and reproducible examination7 that has great diagnostic and prognostic value in patients with suspected ACS8 and acute cardiac failure2. It also assists in determining the appropriate therapy for patients with arrhythmias9,10.

Recent technological advances in the field of ultrasound have made it possible to build echocardiography equipment just slightly larger than a smart phone that fits in the pocket of a lab coat, permitting its quick use in an emergency at the patient's bedside.

The aim of this study was to describe our initial experience using an ultra-portable echocardiography device to perform focused cardiac ultrasound (FoCUS) in the emergency department; our objective was also to observe the number of cases in which the initial clinical diagnosis was confirmed or was altered after the cardiac ultrasound, and describe any technical difficulties related to the use of this device.

 Methods

The patients in the study were adults who sought treatment from the emergency department in a tertiary hospital for the chief complaint of chest pain, dyspnea, or palpitations, and whose diagnosis was questioned after the initial assessment. The initial assessment consisted of the assessment the medical history, physical examination, electrocardiography (ECG) reading. Patients with known cardiac or pulmonary disease were excluded, as were those with ischemic changes in ECG (ST-segment depression or elevation) or fever (axillary temperature ≥ 37.8ºC).

All participants signed an informed consent form and the study was approved by the institution's Ethics Committee (process registration number 16723413.7.0000.5505).

Ultra-portable FoCUS

FoCUS scans were carried out using the ultra-portable Vscan device (GE Healthcare, Milwaukee, Wisconsin, USA) shown in Figure 1, and were performed by a single cardiologist. FoCUS scans were was carried out in a targeted manner and at the patient's bedside shortly after the initial clinical evaluation and ECG reading, with the goal of resolving doubts about the diagnosis. Subjective analysis was performed on the two-dimensional images and color flow mapping, focusing on the following aspects: the dimensions of the cavities, global systolic function, evaluation of segmental and global contractility of the left ventricle (LV), right ventricular systolic function, anatomical appearance of the mitral and aortic valves, presence of significant mitral and aortic valve regurgitation, presence of indirect signs of pulmonary hypertension (dilatation of the right chambers, bulging of the interventricular septum to the left, dilatation of the pulmonary trunk), presence of pericardial effusion, assessment of the dimensions of the thoracic aorta (ascending aorta and aortic arch), and presence of a dissection line.

Vscan device (GE Healthcare) used in this study. Statistical analysis

The statistical calculations were performed using Microsoft Excel 2010. Continuous data were presented as mean ± standard deviation and categorical data were presented as percentages.

 Results

One hundred patients were evaluated: 54 were male, with an average age of 61 ± 17 years (range: 15-95 years).

The most common chief complaint among the study participants was chest pain (n = 52), followed by dyspnea (n = 32), palpitations (n = 10), dizziness/unease associated with hypotension (n = 5), and lower limb edema (n = 1), as can be seen in Table 1.

Chief complaint prompting patients to seek emergency care
Chief complaint n = 100
Chest pain 52
Dyspnea 32
Palpitations 10
Dizziness/hypotension 5
Lower limb edema 1

The most frequent diagnosis after assessment of medical history, physical examination, and ECG reading was of ACS (n = 51), followed by cardiac failure (n = 29), pulmonary embolism (n = 4), cardiac effusion or cardiac tamponade (n = 3), shock of undetermined etiology (n = 2), and aortic dissection (n = 1). In addition, in 10 patients with arrhythmias (seven with atrial fibrillation, two with ventricular tachycardia, and one with junctional tachycardia), FoCUS was used to assess LV systolic function to assist in guiding therapy (Table 2).

Main diagnostic hypotheses after assessment of medical history, physical examination, and ECG reading
Initial Suspected Diagnosis n = 100
Acute coronary syndrome 51
Heart failure 29
Arrhythmia 10
Pulmonary embolism 4
Cardiac effusion/cardiac tamponade 3
Shock of undetermined etiology 2
Aortic dissection 1

In all patients, it was possible to obtain good-quality images using the ultra-portable FoCUS device.

Of the 90 patients with uncertain initial diagnosis, the suspected clinical diagnosis at admission was confirmed using FoCUS in 28 (31%) of them (Table 3); 19 (68%) patients with cardiac failure, five (18%) with ACS, two (7%) with pulmonary embolism and two (7%) with cardiac tamponade.

Patients in whom the initial diagnosis was confirmed by ultra-portable cardiac ultrasound (n = 28)
Definitive Final Diagnosis n = 28
n (%)
Heart failure 19 (68)
Acute coronary syndrome 5 (18)
Pulmonary embolism 2 (7)
Cardiac tamponade 2 (7)

In one of the patients with cardiac failure and significant systolic dysfunction in LV, a blood clot was observed in the apical region of LV (Figures 2 - 4).

Patient complaining of dyspnea. Portable cardiac ultrasound revealed dilated cardiomyopathy with systolic dysfunction of the left ventricle (LV) and a thrombus in apical region (arrow) in the apical window. Significant pericardial effusion (DP) in the subcostal plane showing signs of restricted ventricular filling in a patient with cardiac tamponade. RV: right ventricle; LV: left ventricle. Dilatation of the right ventricle (RV) and rectification of the interventricular septum in the parasternal view, in a patient with dyspnea and suspected pulmonary thrombosis.

Furthermore, of these 90 patients with uncertain diagnoses after initial assessment, FoCUS led to a change in the initial diagnosis in 17 (19%) of them (Table 4). In 10 patients with an initial suspected diagnosis of cardiac failure, the ultrasound showed neither systolic dysfunction nor indirect signs of diastolic dysfunction (enlarged left atrium or LV hypertrophy), although it was possible to identify other cardiac causes for the observed cardiac failure (hypertrophic cardiomyopathy and severe aortic stenosis) in two of these patients. In the remaining patients with suspicion of pulmonary embolism (two cases), shock of undetermined etiology (two cases), and cardiac tamponade (one case), FoCUS yielded normal results, ruling out cardiac causes. In the two patients with suspected pulmonary embolism, the suspected diagnosis was of intermediate level and with normal results from the FoCUS exam, this hypothesis was clinically discarded. In one patient with chest pain and suspected ACS, the ultrasound findings were compatible with pericarditis (pericardial thickening associated with discrete stroke); in one patient with suspected aortic dissection, no dilatation of the aorta, dissection lines, or aortic insufficiency were seen in the ultrasound; only significant LV hypertrophy was observed.

Patients in whom the diagnostic hypothesis was changed after ultra-portable cardiac ultrasound (n = 17)
Initial diagnostic hypothesis Diagnosis after ultrasound
Heart failure (n = 10) COPD (n = 4)
ARF with hypervolemia (n = 2)
Pneumonia (n = 1)
Severe aortic stenosis (n = 1)
Hypertrophic cardiomyopathy (n = 1)
Anxiety (n = 1)
Pulmonary embolism (n = 2) COPD (n =1)
Pneumonia (n =1)
Shock of undetermined etiology (n = 2) Septic shock (n = 2)
Acute coronary syndrome (n = 1) Pericarditis
Cardiac tamponade (n = 1) Dehydration
Aortic dissection (n = 1) Postprandial angina

COPD: chronic obstructive pulmonary disease; ARF: acute renal failure.

Of the 10 patients who arrived at the emergency department with sudden-onset symptomatic arrhythmias (seven with atrial fibrillation, two with ventricular tachycardia, and one with junctional tachycardia), LV systolic dysfunction was observed in four, atrial fibrillation in two, and ventricular tachycardia in two; the remainder showed normal systolic LV function.

In 45 (50%) of the 90 patients with uncertain diagnoses after the initial assessment, the ultra-portable FoCUS did not yield data that confirmed or changed the initial diagnostic hypothesis, and other supporting examinations were necessary.

 Discussion

This study allowed us to demonstrate the great utility of cardiac ultrasound done with ultra-portable equipment at the bedside in a clinical emergency department. It was performed in patients who had no certain diagnosis after assessment of the medical history, physical examination, and ECG reading. The ultra-portable FoCUS allowed to confirm diagnosis of 31% patients, and led to a change in the original diagnosis in 19% patients.

The greatest clinical benefit of using FoCUS in this sample was the confirmation or ruling out of the diagnosis of cardiac failure due to LV dysfunction, because it was possible to diagnose other cardiac diseases (aortic stenosis and hypertrophic cardiomyopathy) as the cause of cardiac failure in two patients.

In patients with suspected pulmonary embolism, FoCUS permitted a faster diagnosis in approximately half the patients, and consequently therapy was initiated more quickly. The cases with suspected cardiac tamponade were similar: two of three patients had their diagnosis confirmed quickly, and pericardial fluid was drained sooner.

In 10% patients with chest pain and suspected ACS, where ECG reading did not prove the diagnosis, FoCUS showed evidence of contractile segment changes.

This finding, in a patient with a clinical history compatible with myocardial ischemia and no history of prior coronary disease, can be used to confirm the clinical diagnosis of ACS. Furthermore, in one patient, FoCUS showed signs of pericarditis, changing the initial diagnostic hypothesis. Although the percentage of patients with chest pain, normal ECG, and changes in the contractile segments in the ultrasound was small, this population is frequently seen in emergency services and there is clear evidence that faster treatment of ACS leads to lower morbidity and mortality1. Consequently, this diagnostic tool is of great importance for these patients.

The use of FoCUS in this sample was also important in assessing LV function in patients who arrived with paroxysmal arrhythmias. Especially in atrial fibrillation, the choice of medication for controlling heart rate and pharmacological cardioversion should take into account the presence or absence of LV dysfunction10.

The possibility of quickly confirming or excluding a diagnosis in severe cases without needing to wait for more complex and more time-consuming tests that are not always immediately available in emergency departments is essential, because it allows for early treatment of serious illnesses, such as ACS, aortic dissection, acute cardiac failure, pulmonary embolism, and cardiac tamponade.

In addition, the fact that the examination can be carried out at the bedside in a timely manner, with an easily transportable device and with no need for patient transport, provides the ultra-portable equipment with a unique advantage in rapidly clarifying specific issues and streamlining care in emergency departments. Furthermore, FoCUS allowed significant numbers of patients to avoid unnecessary and, at times, potentially harmful therapy.

Despite great laboratorial and technical advances, there are still difficulties in the rapid diagnosis of acute and potentially fatal cardiovascular diseases. Approximately 2%-8% patients with ACS are discharged from emergency departments without the correct diagnosis4, resulting in increased mortality5,6.

Dyspnea is an important symptom that drives patients to seek emergency medical care, and rapid diagnosis of the cause is required11. The main causes of dyspnea in these patients are cardiac or pulmonary in origin12; however, it is difficult to distinguish between these causes, and the clinical history and physical examination are inconclusive in several cases13,14. Although a diagnosis of acute cardiac failure can be made clinically in most cases, a diagnostic doubt may remain in some cases. In this study, the FoCUS allowed for the rapid confirmation or exclusion of the heart as the cause of dyspnea, without the need for time-consuming or detailed diagnostics, such as the evaluation of brain natriuretic peptide (BNP) levels.

Recent studies with the ultra-portable device also demonstrated its usefulness for clinical diagnosis, although they included stable patients who were hospitalized.

A Norwegian study that included patients admitted to an internal medicine ward, evaluated the use of the device and noted a change in initial diagnosis in 18% patients15, a result similar to the one seen in this study; however, the studies were performed with populations with different diseases. FoCUS has also been tested as a tool for resolving clinical doubts in patients admitted to cardiology wards, where it provided good results for most patients in whom it was used, and also was consistent with conventional Doppler echocardiography16. Moreover, in the outpatient setting, FoCUS improved the diagnostic accuracy of medical histories and physical examinations in patients with various diseases17. It is important to note that, unlike in the present study, in the cited studies, the FoCUS ultrasound was performed by physicians, not ultrasound technicians, indicating that FoCUS does not need to be performed by a specialist.

In contrast with previous studies15-17, this was the first study to use ultra-portable FoCUS only in patients who were seen in the emergency department shortly after the assessment of medical history, physical examination, and ECG reading. Furthermore, this study was conducted in a clinical emergency department in a tertiary general hospital that comprised patients with acute clinical disease of various etiologies (cardiac or otherwise). This excluded the bias involved with an exclusive cardiac emergency ward, where most patients have acute cardiovascular diseases.

FoCUS ultrasound should not be considered a complete Doppler echocardiographic examination18,19, and should be used as a tool to assess heart disease in the population20 or as a complement to physical examination17,18, as a targeted examination that addresses a specific concern and improves diagnostic speed and accuracy18, exactly as shown in the results of the present study. The aim of performing FoCUS in an emergency scenario is to speed up the main diagnosis, especially when a complete echocardiogram is not immediately feasible. The majority of patients undergoing FoCUS will require a conventional echocardiogram, along with all the structural and hemodynamic measurements offered by this diagnostic, to fine-tune therapy and for medium and long term follow-up.

The ultra-portable device used in this study proved to be effective for obtaining good two-dimensional images and good-quality color flow mapping. The device allowed performing some linear measurements, but cavity measurements were not obtained in our study. The device does not allow measurements of area and volume, and also does not have continuous or pulsed Doppler; thus, it limits objective measurements, such as LV ejection fraction (Simpson method) or the quantification of valvular stenosis/insufficiency.

Consequently, this study demonstrated that the use of FoCUS in a clinical emergency department allowed for the rapid confirmation or exclusion of diagnostic hypotheses in cases where there was doubt regarding the diagnosis after the assessment of medical history, physical examination, and ECG reading.

Limitations

This was a descriptive study that did not compare FoCUS with a conventional examination. However, this comparison has already been made in previous studies, validating the use of this new diagnostic tool16,17,21-23.

The examinations in this study were performed by a single cardiologist with experience in echocardiography. However, several previous studies have shown that FoCUS performed by physicians who are not specialists in echocardiography is accurate as a complementary investigation to physical examination15-17,21-27. In addition, it has been demonstrated that nonspecialist physicians can undergo a brief training to learn how to perform FoCUS24,28.

 Conclusion

Ultra-portable cardiac ultrasound used in an emergency department aided in quickly confirming or ruling out clinical diagnoses and, consequently, beginning treatment more quickly and avoiding inappropriate therapy for incorrect diagnoses. Because this is a descriptive study, it is necessary to perform comparative and randomized studies to confirm these results.

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.

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Spurney CF Sable CA Berger JT Martin GR Use of a hand-carried ultrasound device by critical care physicians for the diagnosis of pericardial effusions, decreased cardiac function, and left ventricular enlargement in pediatric patients J Am Soc Echocardiogr 2005 18 4 313 319 Siqueira VN, Mancuso FJ, Campos O, Carvalho AC, de Paola AA, Moises VA. Results of a 30 days training of cardiology residents to perform focused cardiac ultrasound examination with hand-carried cardiac ultrasound device. J Am Soc Echocardiogr. 2013;26(6):B62. Siqueira VN Mancuso FJ Campos O Carvalho AC de Paola AA Moises VA Results of a 30 days training of cardiology residents to perform focused cardiac ultrasound examination with hand-carried cardiac ultrasound device J Am Soc Echocardiogr 2013 26 6 B62 Uso da Ecocardiografia Ultraportátil Direcionada em Serviço de Emergências Clínicas Mancuso Frederico José Neves 1 2 Siqueira Vicente Nicoliello 1 Moisés Valdir Ambrósio 1 Gois Aécio Flavio Teixeira 2 Paola Angelo Amato Vincenzo de 1 Carvalho Antonio Carlos Camargo 1 Campos Orlando 1 Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Escola Paulista de Medicina Disciplina de Cardiologia São Paulo SP Brasil Disciplina de Cardiologia - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo (Unifesp); São Paulo, SP - Brasil Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) Escola Paulista de Medicina Disciplina de Medicina de Urgência São Paulo SP Brasil Disciplina de Medicina de Urgência - Escola Paulista de Medicina - Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP - Brasil Correspondência: Frederico José Neves Mancuso. Rua Domiciano Leite Ribeiro, 51, apto 13, bloco 2, Vila Guarani. CEP 04.317-000, São Paulo, SP − Brasil. E-mail: frederico.mancuso@grupofleury.com.br; fredmancuso@uol.com.br

Potencial conflito de interesse

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Mancuso FJN, Siqueira VN, Gois AFT, Carvalho ACC, Campos O; Obtenção de dados e Análise estatística: Mancuso FJN; Análise e interpretação dos dados: Mancuso FJN, Siqueira VN, Moisés VA; Redação do manuscrito: Mancuso FJN, Siqueira VN, Moisés VA, Campos O; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: de Paola AAV, Carvalho ACC.

 Fundamento:

As urgências cardiovasculares são causas importantes de procura por atendimento médico, sendo fundamentais a rapidez e a precisão no diagnóstico para diminuir sua morbimortalidade.

 Objetivo:

Avaliar o uso da ecocardiografia direcionada como complemento diagnóstico ao exame físico em um serviço terciário de emergências clínicas.

 Métodos:

Foram incluídos cem pacientes adultos sem doenças cardíacas ou pulmonares conhecidas que procuraram atendimento de urgência com queixas cardiológicas. Foram excluídos pacientes com alterações isquêmicas no eletrocardiograma ou febre. A ecocardiografia direcionada foi realizada logo após a avaliação inicial do paciente na sala de emergência, com aparelho ultraportátil GE Vscan, avaliando subjetivamente: dimensões das cavidades, função sistólica ventricular, fluxos intracardíacos pelo mapeamento de fluxo em cores, pericárdio e aorta.

 Resultados:

A idade média dos pacientes foi 61 ± 17 anos. O quadro clínico inicial foi dor torácica (52 pacientes), dispneia (32 pacientes), arritmia/avaliação da função ventricular (dez pacientes), hipotensão/tontura (cinco pacientes) e edema periférico (um paciente). Em 28 pacientes a ecocardiografia direcionada confirmou a hipótese diagnóstica inicial: 19 pacientes com insuficiência cardíaca, cinco com síndrome coronariana aguda, dois com tromboembolismo pulmonar e dois com tamponamento cardíaco. Em 17 pacientes, a ecocardiografia direcionada alterou o diagnóstico, afastando a hipótese clínica inicial em dez casos com suspeita de insuficiência cardíaca, dois com suspeita de tromboembolismo pulmonar, dois com hipotensão a esclarecer, e em cada um dos três restantes com suspeitas de síndrome coronariana aguda, tamponamento cardíaco e dissecção de aorta.

 Conclusão:

A ecocardiografia direcionada ultraportátil em serviço de emergências clínicas pode definir rapidamente o diagnóstico e, com isso, é possível iniciar mais precocemente o tratamento adequado.

 Ecocardiografia Equipamentos para Diagnóstico Serviços Médicos de Emergência Diagnóstico por Imagem Introdução

Os serviços de atendimento de urgências têm papel importante no atendimento de emergências cardíacas, como Síndrome Coronariana Aguda (SCA), dissecção aórtica, Insuficiência Cardíaca (IC) aguda, arritmias, fenômenos cardioembólicos e tamponamento cardíaco, sendo fundamentais o reconhecimento e o tratamento rápido dessas condições para melhores desfechos1,2.

Dados norte-americanos indicam que aproximadamente 10% dos pacientes que procuram esses serviços apresentam dor torácica ou dispneia3 como queixa principal, sendo que as doenças cardíacas isquêmicas e não isquêmicas representam as principais causas de internação hospitalar após atendimento de urgência3. Embora muitos avanços tenham ocorrido no diagnóstico desses indivíduos, alguns pacientes com SCA são dispensados sem receberem o diagnóstico correto4, o que, consequentemente, aumenta a mortalidade5,6.

A ecocardiografia é um exame não invasivo, de baixo custo e reprodutível7, com grande valor diagnóstico e prognóstico em pacientes com suspeita de SCA8 e IC aguda2, além de auxiliar na determinação da terapêutica adequada em pacientes com arritmias9,10.

Com o recente avanço tecnológico na área da ultrassonografia, foi possível a redução progressiva do tamanho dos aparelhos de ecocardiografia para dimensões pouco maiores que as de um smartphone, o qual pode ser carregado dentro do bolso de um jaleco, permitindo o uso rápido em um serviço de emergência, à beira do leito do paciente.

O objetivo deste estudo foi descrever a experiência inicial com o uso de um aparelho de ecocardiografia ultraportátil para realização de Ecocardiografia Direcionada (ED) em serviço de emergência, observando em quantos pacientes foi possível confirmar a hipótese diagnóstica clínica inicial e em quantos a hipótese diagnóstica inicial foi alterada após o exame, além de descrever eventuais dificuldades técnicas relacionadas ao uso desse aparelho.

 Métodos

Foram incluídos pacientes adultos que procuraram o pronto-socorro de clínica médica de um hospital terciário com queixa principal de dor torácica, dispneia ou palpitações, e que apresentavam alguma dúvida diagnóstica após avaliação inicial, composta de anamnese, exame físico e eletrocardiograma. Foram excluídos pacientes com doença cardíaca ou pulmonar conhecidas, com alterações isquêmicas ao eletrocardiograma (supra ou infradesnivelamento do segmento ST) ou com febre (temperatura axilar ≥ 37,8ºC).

Todos os participantes assinaram o termo de consentimento informado e o projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética da instituição (protocolo 16723413.7.0000.5505).

Ecocardiografia ultraportátil direcionada

Os exames foram realizados no aparelho ultraportátil Vscan (GE Healthcare, Milwaukee, Wiscosin, EUA), apresentado na figura 1, e por um único médico cardiologista ecocardiografista. A ED foi realizada logo após avaliação clínica inicial e interpretação do eletrocardiograma, de forma direcionada, à beira do leito do paciente, com o objetivo de responder à dúvida diagnóstica. Foi realizada análise subjetiva das imagens bidimensionais e do mapeamento de fluxo em cores, focando nos seguintes aspectos: dimensões das cavidades, função sistólica global, avalição da contratilidade segmentar e global do Ventrículo Esquerdo (VE), função sistólica do ventrículo direito, aspecto anatômico das valvas mitral e aórtica, presença de refluxos significativos das valvas mitral e aórtica, presença de sinais indiretos de hipertensão pulmonar (dilatação das cavidades direitas, abaulamento do septo ventricular para a esquerda, dilatação do tronco pulmonar), presença de derrame pericárdico, avaliação das dimensões da aorta torácica (aorta ascendente e arco aórtico) e presença de linha de dissecção.

Aparelho Vscan (GE Healthcare) utilizado neste estudo. Análise estatística

Os cálculos estatísticos foram realizados no softwareMicrosoft® Excel 2010. Dados contínuos foram descritos como média ± desvio padrão e dados categóricos em porcentagens.

 Resultados

Foram avaliados cem pacientes, sendo 54 do sexo masculino, com idade média de 61 ± 17 anos (variação de 15 a 95 anos).

A queixa principal mais frequente, entre os pacientes estudados, foi dor torácica (n = 52), seguida de dispneia (n = 32), palpitações (n = 10), mal-estar/tontura associada à hipotensão (n = 5) e edema de membros inferiores (n = 1), conforme apresentado na tabela 1.

Queixa principal que motivou a procura do serviço de emergência
Queixa principal n = 100
Dor torácica 52
Dispnéia 32
Palpitações 10
Tontura/hipotensão 5
Edema 1

A hipótese diagnóstica principal mais frequente, após anamnese, exame físico e eletrocardiograma, foi de SCA (n = 51), seguida de IC (n = 29), Tromboembolismo Pulmonar (TEP) (n = 4), derrame pericárdico ou tamponamento cardíaco (n = 3), choque de etiologia indeterminada (n = 2) e dissecção de aorta (n = 1). Além disso, em dez pacientes com arritmias (sendo sete pacientes com fibrilação atrial, dois com taquicardia ventricular e um com taquicardia juncional), a ED foi indicada para avaliar a função sistólica do VE e, assim, auxiliar na orientação terapêutica (Tabela 2).

Hipótese diagnostica principal após anamnese, exame físico e eletrocardiograma
Suspeita clínica inicial n = 100
Síndrome coronariana aguda 51
Insuficiência cardíaca 29
Arritmia 10
Tromboembolismo pulmonar 4
Tamponamento cardíaco/derrame pericárdico 3
Choque de etiologia indeterminada 2
Dissecção de aorta 1

Foi possível a realização da ED ultraportátil, com qualidade de imagem satisfatória, em todos os pacientes.

Dos 90 pacientes com incerteza diagnóstica inicial, a suspeita diagnóstica clínica na admissão pôde ser confirmada com a ED em 28 (31%) deles (Tabela 3), sendo 19 (68%) pacientes com IC, cinco (18%) com SCA, dois (7%) com TEP e dois (7%) com tamponamento cardíaco. Em um dos pacientes com IC e disfunção sistólica importante do VE, foi ainda observado trombo na região apical do VE (Figuras 2 a 4).

Pacientes que tiveram a hipótese diagnostica inicial confirmada pela ecocardiografia ultraportátil (n = 28)
Diagnóstico final definitivo n = 28
n (%)
Insuficiência cardíaca 19 (68)
Síndrome coronariana aguda 5 (18)
Tromboembolismo pulmonar 2 (7)
Tamponamento cardíaco 2 (7)
Paciente com queixa de dispneia. Ecocardiografia portátil revelou miocardiopatia dilatada com disfunção sistólica importante do ventrículo esquerdo (VE) e trombo em região apical (seta) na janela apical. Derrame pericárdico (DP) importante ao corte subcostal, com sinais de restrição ao enchimento ventricular, em paciente com tamponamento cardíaco. VD: ventrículo direito; VE: ventrículo esquerdo. Dilatação do ventrículo direito (VD) e retificação do septo ventricular, ao corte paraesternal transversal, em paciente com dispneia e suspeita de tromboembolismo pulmonar.

Ainda, desses 90 pacientes com incerteza diagnóstica após a avaliação inicial, a ED proporcionou mudança da hipótese diagnóstica inicial em 17 (19%) deles (Tabela 4). Em dez pacientes com suspeita inicial de IC, o ecocardiograma não demonstrou disfunção sistólica nem sinais indiretos compatíveis com disfunção diastólica (aumento do átrio esquerdo ou hipertrofia ventricular esquerda), embora tenha sido possível identificar outra causa cardíaca para o quadro de IC apresentado (miocardiopatia hipertrófica e estenose aórtica grave) em dois desses pacientes. Nos pacientes restantes, com suspeita de TEP (dois casos), de choque de etiologia indeterminada (dois casos) e de tamponamento cardíaco (um caso), a ED foi normal, afastando causa cardiológica. Nos dois pacientes com suspeita de TEP, a suspeita era intermediária e, com a ED normal, afastou-se clinicamente essa hipótese. Em um paciente com dor torácica e suspeita de SCA, a ecocardiografia observou achados compatíveis com pericardite (espessamento pericárdico associado a derrame discreto); em um paciente com suspeita de dissecção de aorta não havia dilatação da aorta, sinais de linha de dissecção e nem insuficiência aórtica à ED, sendo observada apenas hipertrofia ventricular esquerda significativa.

Pacientes que tiveram a hipótese diagnóstica inicial alterada após a ecocardiografia ultraportátil (n = 17)
Hipótese diagnóstica inicial Diagnóstico após ecocardiografia
Insuficiência cardíaca (n = 10) DPOC (n = 4)
IRA com hipervolemia (n = 2)
Pneumonia (n = 1)
Estenose aórtica grave (n = 1)
Miocardiopatia hipertrófica (n = 1)
Ansiedade (n = 1)
Tromboembolismo pulmonar (n = 2) DPOC (n =1)
Pneumonia (n =1)
Choque de etiologia indeterminada (n = 2) Choque séptico (n = 2)
Síndrome coronariana aguda (n = 1) Pericardite
Tamponamento cardíaco (n = 1) Desidratação
Dissecção de aorta (n = 1) Angina de consumo

DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica; IRA: Insuficiência renal aguda.

Dos dez pacientes que chegaram ao serviço de emergência com arritmias sintomáticas de início súbito (sendo sete com fibrilação atrial, dois com taquicardia ventricular e um com taquicardia juncional), foi observada disfunção sistólica do VE em quatro deles, sendo em dois com fibrilação atrial e em dois com taquicardia ventricular; os demais apresentaram função ventricular esquerda sistólica normal.

Em 45 (50%) dos 90 pacientes com incerteza diagnóstica após a avaliação inicial, a ED ultraportátil não trouxe dados que permitissem confirmar ou mudar a hipótese diagnóstica inicial, sendo necessária a realização de outros exames subsidiários.

 Discussão

Este estudo permitiu demonstrar a grande utilidade da ED realizada com um equipamento ultraportátil em um serviço de emergências clínicas, à beira do leito. Em pacientes em que ainda não havia certeza diagnóstica após anamnese, exame físico e eletrocardiograma, a ED ultraportátil possibilitou confirmação diagnóstica em 31% deles e, além disso, em 19% dos casos, fez que com a hipótese diagnóstica inicial fosse alterada.

O maior benefício clínico do uso da ED nesta amostra foi a confirmação ou o afastamento do diagnóstico de IC por disfunção ventricular esquerda, sendo que em dois pacientes foi possível o diagnóstico de outras cardiopatias (estenose aórtica e miocardiopatia hipertrófica) como causa da IC. Nos pacientes com suspeita de TEP, em metade deles o exame permitiu o diagnóstico mais rápido, com início mais precoce da terapêutica, assim como na suspeita de tamponamento cardíaco, em que dois, de três pacientes, tiveram o diagnóstico confirmado rapidamente, sendo possível a realização mais precoce da drenagem do líquido pericárdico.

Em 10% dos pacientes com dor torácica e suspeita de SCA nos quais o ECG não foi diagnóstico, a ED observou alteração contrátil segmentar. Esse achado, em paciente com história clínica compatível com isquemia miocárdica e sem história de doença coronariana prévia, pode ser utilizado para confirmar o diagnóstico clínico de SCA. Ainda, em um deles, o exame observou sinais de pericardite, alterando a hipótese diagnóstica inicial. Embora a porcentagem de pacientes com dor torácica, ECG normal e alteração contrátil segmentar ao ecocardiograma tenha sido pequena, esta é uma população frequente nos serviços de emergência e existem evidências bem claras de que, quanto mais precocemente é iniciado o tratamento na SCA, menor é a morbimortalidade1. Assim, essa ferramenta diagnóstica se reverte como de grande importância para esses pacientes.

Também foi importante, nesta amostra, o uso da ED para avaliação da função ventricular esquerda nos pacientes que chegaram com arritmias paroxísticas. Especialmente na fibrilação atrial, a escolha do fármaco para controle da frequência cardíaca e para cardioversão farmacológica deve considerar a presença ou não de disfunção ventricular esquerda10.

A possibilidade de confirmar ou excluir um diagnóstico rapidamente em pacientes graves, sem a necessidade de aguardar por exames mais complexos, demorados e nem sempre disponíveis imediatamente nos serviços de emergência, é essencial, pois permite o tratamento mais precoce de doenças graves, como SCA, dissecção aórtica, IC aguda, TEP e tamponamento cardíaco. Adicionalmente, o fato de o exame ser prontamente realizado à beira do leito com aparelho facilmente transportável, sem necessidade de remoção do paciente, confere vantagem exclusiva aos equipamentos ultraportáteis, com o rápido esclarecimento de questões específicas, agilizando o atendimento na emergência médica. Ainda, a ED permitiu evitar terapêutica desnecessária e, por vezes, potencialmente prejudicial, em um número significativo de pacientes.

Apesar do grande avanço laboratorial e tecnológico, ainda existem dificuldades para realizar o diagnóstico rápido das doenças cardiovasculares agudas potencialmente fatais. Aproximadamente 2 a 8% dos pacientes com SCA são dispensados dos serviços de emergência sem o diagnóstico correto4, o que resulta em aumento da mortalidade5,6.

Dispneia é uma causa importante de procura por atendimento médico de urgência e que necessita de diagnóstico rápido de sua etiologia11. As principais causas de dispneia, nesses pacientes, são de origem cardíaca ou pulmonar12; contudo, a diferenciação entre tais origens é difícil e, muitas vezes, a história clínica e o exame físico são inespecíficos13,14. Embora o diagnóstico de IC aguda possa ser realizado clinicamente em grande parte dos casos, por vezes a dúvida diagnóstica permanece. Neste estudo, o exame direcionado permitiu a rápida confirmação ou exclusão do coração como causa da dispneia, sem a necessidade do uso de elementos diagnósticos laboratoriais mais demorados e onerosos, como o BNP.

Estudos recentes com o aparelho ultraportátil também demonstraram sua utilidade para o diagnóstico clínico, embora incluindo pacientes estáveis internados em enfermaria. Estudo norueguês, que incluiu pacientes internados em enfermaria de clínica médica, avaliou o uso do aparelho ultraportátil e observou mudança da hipótese diagnóstica inicial em 18% dos casos15, resultado semelhante ao observado neste estudo, embora em populações com doenças diferentes. A ED também já foi testada como ferramenta para responder a uma questão clínica em pacientes internados em enfermaria cardiológica, tendo oferecido resposta para a maioria dos pacientes em que foi utilizada, além de boa concordância com o exame ecocardiográfico convencional16. Também no cenário ambulatorial, a ED melhorou a acurácia diagnóstica da anamnese/exame físico em pacientes com doenças diversas17. É importante notar que, diferentemente do presente estudo, nos estudos citados o exame direcionado foi realizado por médicos não especialistas em ecocardiografia, o que indica que o exame direcionado não necessita ser obrigatoriamente realizado por um especialista.

Contrastando com estudos anteriores15-17, este foi o primeiro a utilizar a ED ultraportátil apenas em pacientes atendidos em serviço de emergência, logo após anamnese, exame físico e eletrocardiograma. Além disso, este estudo foi realizado em um serviço de emergências clínicas em um hospital geral terciário, no qual existem pacientes com doenças clínicas agudas de diversas etiologias (cardíacas ou não), excluindo o viés de ser uma emergência exclusivamente cardiológica, situação em que a maioria dos pacientes atendidos possui doenças cardiovasculares agudas.

A ED não deve ser considerada um exame ecocardiográfico completo18,19, devendo ser utilizada como uma ferramenta para triagem de doenças cardíacas na população20 ou como complemento ao exame físico17,18, mediante um exame focado, respondendo a uma questão específica, e melhorando a rapidez e a acurácia diagnósticas18, exatamente como aqui demonstrado. A ED realizada no cenário de emergência tem como objetivo principal tornar mais rápido o diagnóstico, principalmente quando não houver disponibilidade da realização imediata de um ecocardiograma completo. A maioria dos pacientes submetidos ao exame direcionado necessitará oportunamente de um ecocardiograma convencional, com realização de todas as medidas estruturais e hemodinâmicas oferecidas pelo método, para ajuste fino da terapêutica, e seguimento em médio e longo prazos.

O aparelho ultraportátil utilizado neste estudo se mostrou eficaz para obter imagens bidimensionais e mapeamento de fluxo em cores de boa qualidade. O aparelho permitiu a realização de algumas medidas lineares, porém não foram realizadas medidas de cavidades em nosso estudo. O aparelho não possibilita obter medidas de área e nem de volume, e também não possui Doppler pulsado ou contínuo, limitando, assim, a realização de medidas objetivas, como fração de ejeção do VE pelo método de Simpson ou quantificação de insuficiências ou estenoses valvares.

Assim, este estudo demonstrou que o uso da ED em um serviço de emergências clínicas permitiu confirmar ou excluir hipóteses diagnósticas rapidamente, nos casos em que houve dúvida diagnóstica após anamnese, exame físico e eletrocardiograma.

Limitações

Este foi um estudo descritivo, não havendo comparação do uso da ED com um exame convencional. Porém, essa comparação já foi realizada em estudos anteriores, validando o uso dessa nova ferramenta diagnóstica16,17,21-23.

Os exames deste estudo foram feitos por um único médico cardiologista com experiência em ecocardiografia. Entretanto, diversos estudos prévios demonstraram que a ED realizada por médicos não ecocardiografistas, como complemento ao exame físico, tem boa acurácia15-17,21-27. Além disso, já foi demonstrado que pode ser realizado um treinamento de curta duração para realização de ED por médicos não ecocardiografistas24,28.

 Conclusão

A ecocardiografia ultraportátil direcionada em serviço de emergência permitiu confirmar ou excluir rapidamente um diagnóstico clínico e, com isso, iniciar mais precocemente o tratamento, além de evitar o uso de terapêutica inapropriada por diagnóstico incorreto. Por se tratar de um estudo descritivo, é necessária a realização de estudos comparativos e randomizados para confirmação dos resultados.

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.