Arq Bras Cardiol Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia ZxLxkFJ4cyV3KktdGBZz5TB S0066-782X2015000500007 00007 S0066-782X2015005050006 10.5935/abc.20150006 Original Articles Assessment of Myocardial Ischemia in Obese Individuals Undergoing Physical Stress Echocardiography (PSE) Silveira Mara Graziele Maciel 1 Sousa Antônio Carlos Sobral 1 2 4 5 Santos Marcos Antônio Almeida 1 2 5 Tavares Irlaneide da Silva 1 2 5 Andrade Stephanie Macedo 1 Melo Luiza Dantas 1 Andrade Loren Suyane Oliveira de 1 Santos Emmanuel Lima Almeida 1 Oliveira Joselina Luzia Menezes 1 2 3 Universidade Federal de Sergipe Departamento de Medicina São Cristóvão SE Brazil Departamento de Medicina da Universidade Federal de Sergipe (UFS), São Cristóvão, SE - Brazil Universidade Federal de Sergipe Fundação São Lucas Centro de Ensino e Pesquisa e Laboratório de Ecocardiografia Aracaju SE Brazil Centro de Ensino e Pesquisa e Laboratório de Ecocardiografia da Fundação São Lucas, Aracaju, SE - Brazil Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia São Paulo SP Brazil Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia, São Paulo, SP - Brazil Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia American College of Cardiology USA Fellow of the American College of Cardiology Universidade Federal de Sergipe Núcleo de Pós-Graduação em Medicina São Cristóvão SE Brazil Núcleo de Pós-Graduação em Medicina da UFS, São Cristóvão, SE − Brazil Universidade Federal de Sergipe Mailing Address: Mara Graziele Maciel Silveira Rua Riachuelo, 1.180, São José. Postal Code 49015160, Aracaju, SE − Brazil. E-mail: mgraziem@gmail.com, mgraziele_maciel@hotmail.com

Author contributions

Conception and design of the research: Silveira MGM, Oliveira JLM. Acquisition of data: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Tavares IS, Andrade SM, Melo LD, Andrade LSO, Santos ELA, Oliveira JLM. Analysis and interpretation of the data: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Andrade SM, Melo LD, Oliveira JLM. Statistical analysis: Silveira MGM, Melo LD, Santos MAA. Writing of the manuscript: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Oliveira JLM. Critical revision of the manuscript for intellectual content: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Tavares IS, Andrade SM, Melo LD, Oliveira JLM, Andrade LSO, Santos ELA. Supervision / as principal investigator: Silveira MGM, Sousa ACS, Oliveira JLM.

Potential Conflict of Interest

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

 13 02 2015 05 2015 104 5 394 400 20 07 2014 04 11 2014 21 11 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:

Physical stress echocardiography is an established methodology for diagnosis and risk stratification of coronary artery disease in patients with physical capacity. In obese (body mass index ≥ 30 kg/m2) the usefulness of pharmacological stress echocardiography has been demonstrated; however, has not been reported the use of physical stress echocardiography in this growing population group.

 Objective:

To assess the frequency of myocardial ischemia in obese and non-obese patients undergoing physical stress echocardiography and compare their clinical and echocardiographic differences.

 Methods:

4,050 patients who underwent treadmill physical stress echocardiography were studied according to the Bruce protocol, divided into two groups: obese (n = 945; 23.3%) and non-obese (n = 3,105; 76.6%).

 Results:

There was no difference regarding gender. Obese patients were younger (55.4 ± 10.9 vs. 57.56 ± 11.67) and had a higher frequency of hypertension (75.2% vs. 57, 2%; p < 0.0001), diabetis mellitus (15.2% vs. 10.9%; p < 0.0001), dyslipidemia (59.5% vs 51.9%; p < 0.0001), family history of coronary artery disease (59.3% vs. 55.1%; p = 0.023) and physical inactivity (71.4% vs. 52.9%, p < 0.0001). The obese had greater aortic dimensions (3.27 vs. 3.14 cm; p < 0.0001), left atrium (3.97 vs. 3.72 cm; p < 0.0001) and the relative thickness of the ventricule (33.7 vs. 32.8 cm; p < 0.0001). Regarding the presence of myocardial ischemia, there was no difference between groups (19% vs. 17.9%; p = 0.41). In adjusted logistic regression, the presence of myocardial ischemia remained independently associated with age, female gender, diabetes and hypertension.

 Conclusion:

Obesity did not behave as a predictor of the presence of ischemia and the physical stress echocardiography. The application of this assessment tool in large scale sample demonstrates the feasibility of the methodology, also in obese.

 Myocardial Ischemia Obesity Echocardiography, Stress / methods Coronary Artery Disease / mortality Introduction

Coronary artery disease (CAD) is currently the leading cause of mortality in Brazil, contributing to over 30% of deaths and has substantial impact on health care expenditures1 - 5.

The disease is caused by independent risk factors, such as systemic arterial hypertension (SAH), diabetes mellitus (DM), dyslipidemia and smoking. Obesity, a clinical condition that has extensively increased in Brazil, is considered a conditional risk factor in some publications, whereas others consider it an independent risk factor for CAD6 - 15. There is also epidemiological evidence that confers a protective or, at least a neutral role to obesity in patients with cardiovascular disease, which constitutes the paradox of obesity15 - 17.

Obesity is characterized by the excess of adipose tissue, associated with several comorbidities. Among these are coronary atherosclerosis, which comprises a series of inflammatory responses at cellular and molecular level, of which reactions are further exacerbated in obese patients18 , 19. Physical stress echocardiography has been widely used in the noninvasive investigation of the CAD20. Physical exertion is the triggering agent of cardiovascular stress of choice for individuals with preserved physical capacity, as it results in greater increase in inotropism and provides physiological information about the presence, location and extent of ischemia21 , 22. Some studies have demonstrated the feasibility, safety and diagnostic usefulness of pharmacological stress echocardiography in obese individuals23 , 24. Nevertheless, the use of physical stress echocardiography (PSE) in obese individuals has been rarely reported in the literature, perhaps due to the assumption that this population would not be able to exercise enough to achieve proper heart rate for the method to be carried out.

In this study we speculate about the capacity of PSE to diagnose CAD in obese patients with preserved physical capacity. Therefore, the aim of this research is to verify the frequency of myocardial ischemia in obese and non-obese patients submitted to PSE and compare the clinical and echocardiographic differences.

 Methods Patients

Between January 2000 and January 2012 8751 volunteers of both genders, with suspected or established CAD were included in the study. All subjects underwent, as recommended by their physicians, PSE on Hospital São Lucas Echocardiography Service (ECOLAB), considered a cardiology center of reference in the state of Sergipe, Brazil, which has accreditation level three (Qualisa IQG-Instituto Qualisa de Gestão). Data from these patients, and the results of their examinations were standardized and stored in a digital database.

The following exclusion criteria were used: refusal to participate in the study, patients with duplicate data in the database records (in patients who underwent annual tests, we selected the most recent one) and inappropriate indications of the examination (young patients with no risk factors for coronary atherosclerosis and no alterations in the clinical examination and resting electrocardiogram). Only 7 patients from the obese group could not undergo the examination, due to technical difficulties. Therefore, there were 4050 patients with suspected or established CAD, who were divided in two groups: (G1) obese (n = 945) and (G2) non-obese patients (n = 3105).

Dyslipidemia is characterized by the presence of serum levels (after 12-hour fasting) of total cholesterol > 200 mg/dL and/or triglycerides > 150 mg/dL or the use of lipid-lowering drugs (statins and/or fibrates). Diabetes mellitus was defined as fasting glucose levels > 126 mg/dL or the use of insulin or oral hypoglycemic agents.

The isolated or combined indications for PSE were: evaluation of chest pain; preoperative evaluation for non‑cardiac surgery; presence of positive exercise test (ET) for myocardial ischemia in patients at low risk for CAD; Negative ET for myocardial ischemia in patients with intermediate risk of CAD; onset of arrhythmia during ET; previously established CAD stratification and post-acute coronary syndrome risk stratification.

The ethical principles that guide human experimentation were followed, and all patients signed an informed consent form. The study was approved by the Research Ethics Committee of the Federal University of Sergipe (CAAE - 0121.0.107.000-09).

 Examination Protocol

The echocardiographic assessment was performed in all study participants, following the classically described technical aspects25. The Bruce protocol was used to carry out the exercise tests. The test was interrupted at the onset of the following symptoms and/or signs: chest pain, dyspnea, muscle fatigue, SAH (BP ≥ 240 x 120 mmHg), arterial hypotension (non-elevation of BP during the ET or its decrease), pre‑syncope and severe arrhythmias (ventricular fibrillation and ventricular tachycardia). During the test, the individuals were continuously monitored by three-lead ECG. Heart rate was monitored continuously and patients encouraged to exceed 85% of maximum heart rate for age were considered negative for myocardial ischemia. The exercise test load was expressed in metabolic equivalents (METs). The ET was considered positive for myocardial ischemia when a decrease in the ST‑segment ≥ 1 mm for men and ≥ 1.5 mm for women was observed at 0.08 seconds beyond J point22.

Echocardiographic recordings were carried out with Hewlett-Packard/Phillips SONOS 5500 equipment, using a 2.5-mHz transducer also from Hewlett-Packard/Phillips. Two-dimensional echocardiographic images were obtained and recorded with the patient in the left decubitus position at 45° (or adequate obliquity to obtain satisfactory echocardiographic images) in the parasternal (longitudinal and transverse) and apical acoustic windows (two and four‑chamber) during rest, immediately after the exercise, while HR was still high, and in the recovery period.

Segmental motion was evaluated by the same experienced, level-III echocardiographist, as recommended by the American Society of Echocardiography26. The segmental parietal thickening of the LV was quantitatively assessed at rest and after exercise using the 16-segment model and classified as: 1 (normal), 2 (hypokinetic), 3 (akinetic) and 4 (dyskinetic). The left ventricular wall motion score index (LVWMSI) was obtained by adding the scores of each segment and dividing the value found for 16, the total number of LV segments. The development of stress-induced wall motion abnormalities was considered an indicator of myocardial ischemia.

 Test interpretation

Both scanned and printed images were used for interpretation and report, immediately after the examination, by a single echocardiographist aware of the clinical conditions and previous history of the patient.

The calculation of left ventricular wall motion score index (LVWMSI) was carried out using the standardized score by the American Society of Echocardiography26, which attributes to each of the 16 segments the following values: 1 (normal); 2 (hypokinetic); 3 (akinetic) and 4 (dyskinetic). The LVWMSI was obtained by adding the values obtained for each of the 16 segments divided by the number of studied segments.

The myocardial motion score index 1 (normal) was obtained by adding the score of each visualized segment and dividing the value obtained by 16 (number of left ventricular segments). This evaluation was performed at rest and after exercising. The ventricular wall contractility was studied based on the LVWMSI: 1 = Normal; Mild Ventricular Dysfunction = 1.1-1.6; Moderate Ventricular Dysfunction = 1.61 to 2.0; Severe Ventricular Dysfunction ≥ 2.0.

The physical stress echocardiographic assessment was defined as abnormal when in the presence of ischemic PSE, i.e., LVWMSI > 1 at rest and/or under stress.

 Statistical Analysis

Quantitative variables were described as mean and standard deviation (SD). The Kolmogorov-Smirnov test was used to evaluate normality of the studied sample. Then Student’s t test or Mann-Whitney was used for independent groups, according to the sample normality pattern. As for categorical variables, absolute frequency and percentages were used. To compare characteristics of categorical variables between the two groups, the chi-square test or Fisher's exact test was used, as appropriate. Logistic regression analysis was performed, of which outcomes were the presence of ischemia in PSE, adjusting for the variables: age, gender, diabetes mellitus, dyslipidemia, SAH, sedentary lifestyle and family history. The hazard ratios, accompanied by 95% confidence intervals, were shown. The BioEstat software, version 5.0 was used to perform statistical calculations and logistic regression was carried out using Stata, version 13.0. A two-tailed p value < 0.05 was considered statistically significant for all tests.

 Results

Of 4050 patients that underwent PSE in the 12-year period (2000-2012), 945 obese individuals were analyzed and compared with 3105 non-obese ones. Individuals with BMI ≥ 30 kg/m2 were considered obese, which corresponded to 23.3% of the total sample. There were no differences regarding gender, but obese individuals were younger (55.4 ± 10.9 years vs 57.6 ± 11.7 years; p < 0.0001), as shown in Table 1.

Clinical characteristics of obese and non-obese patients submitted to PSE
Variable Obese (n = 945) Non-obese (n = 3105) p
Age (years)* 55.4 ± 10.9 57.6 ± 11.7 < 0.001
Female gender 492 (52.1%) 1637 (52.7%) 0.738
Hypertension 711 (75.2%) 1775 (57.2%) < 0.001
Dyslipidemia 562 (59.5%) 1612 (51.9%) < 0.001
Diabetes mellitus 144 (15.2%) 338 (10.9%) < 0.001
Family history of DAC 560 (59.3%) 1710 (55.1%) 0.023
Waist circumference (cm) 108 ± 12.7 91.7 ± 9.95 < 0.001
Sedentary life style 675 (71.4%) 1644 (52.9%) < 0.001
Smoking 46 (4.9%) 135 (4.3%) 0.50
Previous infarction 39 (4.1%) 118 (3.8%) 0.63

Values expressed as mean and standard deviation. PSE: physical stress echocardiography.

As for cardiovascular risk factors, obese individuals had significantly (p < 0.0001) higher incidence of hypertension, diabetes mellitus, dyslipidemia, family history of CAD and physical inactivity (Table 1). In the adjusted logistic regression analysis, myocardial ischemia remained independently associated to age, dyslipidemia, female gender, diabetes mellitus and hypertension (Table 2).

Results of the logistic regression between risk factors for CAD, with the outcome variable myocardial Ischemia
Variable Adjusted OR CI (95%) p
Dyslipidemia 2.02 1.69-2.42 < 0.001
Family history 1.55 1.30-1.84 < 0.001
Diabetes mellitus 1.54 1.23-1.92 < 0.001
Hypertension 1.45 1.20-1.76 < 0.001
Age (years) 1.03 1.02-1.04 < 0.001
Obesity 1.01 0.83-1.24 0.877
Female gender 1.82 1.54-2.15 < 0.001

Among the previous symptoms that motivated the examination indication, the obese individuals had more atypical chest pain (49.4%) and dyspnea (7.5%). During the examination, the presence of simple arrhythmia (isolated extrasystoles) prevailed in the non-obese group (Table 3).

Previous symptoms for physical stress echocardiography Indication
Variable Obese (n = 945) Non-obese (n = 3105) p
Asymptomatic 347 (36.7%) 1442 (36.8%) 0.97
Typical chest pain 55 (5.82%) 179 (5.76%) 0.95
Atypical chest pain 467 (49.4%) 1332 (42.9%) < 0.001
Dyspnea 71 (7.5%) 143 (4.6%) < 0.001
Simple arrhythmia 253 (26.8%) 871 (28.1%) 0.44

Regarding the heart rates achieved by the two groups, we observed that 251 obese individuals (26.6%) reached HR above the maximum value, which shows that some obese individuals have enough physical capacity to achieve high values of HR at the PSE (Table 4).

Heart rates achieved by obese and non-obese individuals during PSE
Variable Obese (n = 945) Non-obese (n = 3105) p
HR < submaximal value 110 (11.6%) 230 (7.4%) < 0.001
Submaximal HR 431 (45.6%) 1064 (34.3%) < 0.001
Maximal HR 154 (16.3%) 590 (19%) 0.06
HR > maximum value 251 (26.6%) 1219(39.3%) < 0.001

The analysis of the echocardiographic characteristics showed a significant difference (p < 0.0001) in the size of the aorta, left atrium, left atrial volume and relative thickness of the left ventricle (LV). However, it was observed that there was no difference regarding left ventricular ejection fraction (p = 0.5), E/e' ratio (p = 0.5), LVMI at rest (p = 0.4) and LVMI at effort (p = 0.6), as shown in table 5.

Echocardiographic characteristics of obese and non-obese patients submitted to PSE
Variable Obese (n = 945) Non-obese (n = 3105) p
Aorta (cm) 3.27 ± 0.41 3.14 ± 0.39 < 0.001
Left atrium (cm) 3.97 ± 0.43 3.72 ± 0.43 < 0.001
Ejection fraction 0.66 ± 0.06 0.70 ± 1.79 0.506
LA volume index 23.65 ± 8.95 21.50 ± 7.75 < 0.001
LV relative thickness 33.76 ± 5.31 32.80 ± 5.16 < 0.001
LV mass index 90.88 ± 29.12 85.92 ± 22.50 < 0.001
E/e' ratio 8.95 ± 2.88 8.72 ± 3.06 0.510
LVWMSI at rest 1.01 ± 0.076 1.01 ± 0.089 0.46
LVWMSI at exercise 1.02 ± 0.091 1.02 ± 0.097 0.65

LVWMSI: left ventricular wall motion score index. I/E': ratio between the E-wave velocity obtained by conventional Doppler and e'-wave velocity, obtained by tissue Doppler; LA: left atrium; LV: left ventricle; HR: heart rate; PSE: physical stress echocardiography.

Regarding the occurrence of myocardial ischemia, the frequency, in the total sample, was 18.1% CI (17.0 to 19.3), and both groups showed homogeneous behavior (Figure 1).

Comparison of the frequency of myocardial ischemia on PSE between the obese and non-obese groups. Discussion

This study showed that PSE, an established methodology for diagnosis and risk stratification of CAD, can be used in myocardial ischemia assessment in obese patients with physical capacity to perform the test on a treadmill with no complications.

Therefore, as it is a first-choice test for inducing ischemia in patients with preserved physical exercise capacity25, the exercise test can be incorporated in clinical practice also for the evaluation of the obese patients.

Although lower exercise tolerance in obese individuals has been described 26, we could not identify, in this study, differences between the groups regarding the occurrence of myocardial ischemia on PSE: 19% in the obese and 17.9% in the non-obese patients.

Several published studies have shown a protective effect of obesity, according to BMI, in patients undergoing percutaneous coronary intervention (PCI)27. In the CADILLAC study, Nikolski et al27 found an association between high BMI and lower mortality. The "obesity paradox" has also been observed in patients undergoing coronary artery bypass surgery and in patients with congestive heart failure. It is believed that this protection occurs by the presence of higher coronary diameters and lower age-range groups observed in obese populations, and even the excessive use of anticoagulants in this população28 - 30.

There is a scarcity in the medical literature of studies on stress echo in obese individuals; the few existing studies used only pharmacological stress.

To the best of our knowledge, this is the first Brazilian study using PSE in obese patients. Further studies are required to validate the results of this study in order to expand the use of this methodology in CAD assessment in obese individuals.

The PSE has similar accuracy to the pharmacological test, with the advantage of its lower cost, a fact that certainly has importance considering the low purchasing power of the majority of Brazilian population31 - 35.

This study had the following limitations: (a) patients were selected at a single center, which does not belong to the reference system of the Brazilian Unified Health System (SUS) for PSE performance, which indirectly led to a larger sample differencing in relation to the target population; (b) it is a registry with non-probability sampling; (c) patients were not stratified into fixed and induced ischemia, which identifies those with established CAD; (d) obesity was not classified in degrees of severity, thus not allowing the evaluation of ischemia in the obese subgroups.

The large sample volume, however, gives reliability to the results. It would be interesting to carry out studies to address the use of this methodology in obese patients with different degrees of obesity and compare the results with those of the pharmacological testing for further consolidation of its clinical use.

 Conclusion

The findings of the present study show that there was no difference between the groups regarding the frequency and predictors of myocardial ischemia, demonstrating the feasibility of this methodology in obese individuals.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This article is part of the course conclusion work submitted by Mara Graziele Maciel Silveira, from Universidade Federal de Sergipe.

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CEP 49015160, Aracaju, SE − Brasil. E-mail: mgraziem@gmail.com mgraziele_maciel@hotmail.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Silveira MGM, Oliveira JLM. Obtenção de dados: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Tavares IS, Andrade SM, Melo LD, Andrade LSO, Santos ELA, Oliveira JLM. Análise e interpretação dos dados: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Andrade SM, Melo LD, Oliveira JLM. Análise estatística: Silveira MGM, Melo LD, Santos MAA. Redação do manuscrito: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Oliveira JLM. Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Silveira MGM, Sousa ACS, Santos MAA, Tavares IS, Andrade SM, Melo LD, Oliveira JLM, Andrade LSO, Santos ELA. Supervisão/como investigador principal: Silveira MGM, Sousa ACS, Oliveira JLM.

Potencial conflito de interesse

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Fundamento:

A ecocardiografia sob estresse físico é a metodologia estabelecida para diagnóstico e estratificação de risco de doença arterial coronária em pacientes com capacidade física preservada. Em obesos (índice de massa coporal ≥ 30 kg/m2), já foi demonstrada a utilidade da ecocardiografia sob estresse farmacológico. Todavia, não tem sido relatado o uso da ecocardiografia sob estresse físico nesse grupo crescente da população.

 Objetivo:

Avaliar a frequência de isquemia miocárdica em obesos e não obesos submetidos à ecocardiografia sob estresse físico, e comparar suas diferenças clínicas e ecocardiográficas.

 Métodos:

Foram estudados 4.050 pacientes, submetidos à ecocardiografia sob estresse físico em esteira ergométrica, segundo o protocolo de Bruce, divididos em dois grupos: obesos (n = 945; 23,3%) e não obesos (n = 3.105; 76,6%).

 Resultados:

Não houve diferença quanto ao sexo. Os obesos foram mais jovens (55,4 ± 10,9 anos vs. 57,56 ± 11,7 anos) e apresentaram maior frequência de hipertensão arterial sistêmica (75,2% vs. 57,2%; p < 0,0001), diabetes melito (15,2% vs. 10,9%; p < 0,0001), dislipidemia (59,5% vs. 51,9%; p < 0,0001), antecedentes familiares para doença arterial coronária (59,3% vs. 55,1%; p = 0,023) e de sedentarismo (71,4% vs. 52,9%; p < 0,0001). Os obesos apresentaram maiores dimensões da aorta (3,27 vs. 3,14 cm; p < 0,0001) do átrio esquerdo (3,97 vs. 3,72 cm; p < 0,0001) e da espessura relativa do ventrículo esquerdo (33,7cm vs. 32,8 cm; p < 0,0001). Quanto à presença de isquemia miocárdica, não houve diferença entre os grupos (19% vs. 17,9%; p = 0,41). Na regressão logística ajustada, isquemia miocárdica permaneceu associada de maneira independente a idade, sexo feminino, diabetes melito e hipertensão arterial sistêmica.

 Conclusão:

A obesidade não se comportou como fator preditor de presença de isquemia à ecocardiografia sob estresse físico. A aplicação desse instrumento de avaliação em amostra de larga escala demonstra a exequibilidade da metodologia, também em obesos.

 Isquemia Miocárdica Ecocardiografia sob Estresse / métodos Doença da Artéria Coronariana / mortalidade Introdução

A Doença Arterial Coronária (DAC) constitui, atualmente, a principal causa de mortalidade no Brasil, contribuindo com mais de 30% dos óbitos, além de onerar, substancialmente, os sistemas de saúde1 - 5.

Trata-se de doença causada por fatores de risco independentes, tais como Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS), Diabetes Melito (DM), dislipidemia e tabagismo. A obesidade, condição clínica que vem crescendo substancialmente em nosso meio, é considerada, em algumas publicações, fator de risco condicional e, em outras, fator de risco independente, para DAC6 - 15. Existem ainda evidências epidemiológicas conferindo à obesidade um fator protetor ou, pelo menos, neutro, em portadores de doenças cardiovasculares, constituindo o paradoxo da obesidade15 - 17.

A obesidade é caracterizada por excesso de tecido adiposo, associada a diversas comorbidades. Dentre estas, temos a aterosclerose coronária, que compreende uma série de respostas inflamatórias em nível celular e molecular, cujas reações se encontram mais exacerbadas em pacientes obesos18 , 19. A ecocardiografia sob estresse tem sido largamente utilizada na investigação não invasiva da DAC20. O esforço físico é o agente provocador de estresse cardiovascular de primeira escolha para indivíduos com capacidade física preservada, por provocar maior aumento do inotropismo, fornecer informações fisiológicas sobre a presença, a localização e a extensão da isquemia21 , 22. Em obesos, alguns estudos já demonstraram viabilidade, segurança e utilidade diagnóstica da ecocardiografia sob estresse farmacológico23 , 24.Todavia, a utilização da Ecocardiografia sob Estresse Físico (EEF) em obesos tem sido pouco relatada na literatura, talvez em decorrência da suspeita de que esse grupo populacional não teria capacidade de se exercitar o suficiente para obtenção de Frequência Cardíaca (FC) adequada para a realização do método.

Neste estudo, especula-se a capacidade da EEF para diagnosticar DAC, em obesos com capacidade física preservada. O objetivo da presente investigação foi verificar a frequência de isquemia miocárdica em obesos e não obesos submetidos à EEF e comparar suas diferenças clínicas e ecocardiográficas.

 Métodos Pacientes

Entre janeiro de 2000 a janeiro de 2012, foram incluídos 8.751 voluntários de ambos os gêneros, com DAC estabelecida ou suspeita. Todos os indivíduos realizaram, por recomendação de seus médicos assistentes, EEF no Serviço de Ecocardiografia do Hospital São Lucas, considerado referência cardiológica em Sergipe e possuidor de acreditação nível 3 segundo o Instituto Qualisa de Gestão (IQG). Os dados desses pacientes, bem como os resultados de seus exames, foram padronizados e armazenados em um banco de registros digital.

Os seguintes critérios de exclusão foram adotados: recusa em participar da pesquisa, pacientes com dados duplicados no banco de registros (em pacientes que realizaram exames anuais, foi selecionado o exame mais recente) e indicações inapropriadas do exame (pacientes jovens, sem fatores de risco para doença aterosclerótica coronariana e sem alterações ao exame clínico e ao eletrocardiograma − ECG de repouso). Em apenas sete pacientes do grupo de obesos não foi possível realizar o exame devido a dificuldades técnicas. Desse modo, restaram 4.050 pacientes com DAC suspeita ou estabelecida, divididos em dois grupos: (G1) obesos (n = 945) e (G2) não obesos (n = 3105).

Dislipidemia foi caracterizada pela presença de níveis séricos (após jejum de 12 horas) de colesterol total > 200 mg/dL e/ou de triglicerídeos maiores que 150 mg/dL ou pelo uso de agentes hipolipemiantes (estatinas e/ou fibratos). DM foi definido como níveis de glicemia de jejum > 126 mg/dL ou pelo uso de insulina ou agentes hipoglicemiantes orais.

As indicações isoladas ou combinadas para a EEF foram avaliação de precordialgia; avaliação pré-operatória para cirurgia não cardíaca; presença de teste ergométrico (TE) positivo para isquemia miocárdica em pacientes com baixo risco para DAC; TE negativo para isquemia miocárdica em pacientes com risco intermediário para DAC; surgimento de arritmia durante o TE; estratificação de DAC previamente estabelecida e estratificação de risco pós-síndrome coronária aguda.

Os princípios éticos que regem a experimentação humana foram seguidos, e todos os pacientes assinaram Termo de Consentimento informado. O trabalho foi autorizado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Sergipe (CAAE: 0121.0.107.000-09).

 Protocolo do exame

O exame ecocardiográfico foi realizado em todos os participantes desta investigação, observando-se os aspectos técnicos classicamente descritos25. Utilizou-se o protocolo de Bruce para realização dos testes ergométricos. O esforço físico foi interrompido se surgissem os seguintes sintomas e/ou sinais: dor precordial, dispneia, fadiga muscular, HAS (Pressão Arterial − PA ≥ 240 x 120 mmHg), hipotensão arterial (não elevação da pressão no decorrer do esforço ou queda da mesma), pré-síncope e arritmias graves (fibrilação ventricular e taquicardia ventricular). Durante a prova, os indivíduos eram mantidos monitorizados continuadamente, mediante ECG de três derivações. A FC foi continuamente monitorada e os pacientes foram encorajados a ultrapassar 85% da FC máxima preconizada para a idade, sendo considerados negativos para isquemia miocárdica. A carga de esforço foi expressa em Equivalentes Metabólicos (METs). O TE foi considerado positivo para isquemia miocárdica quando se constatava infradesnivelamento horizontal ou descendente do segmento ST ≥ 1 mm para homens e ≥ 1,5 mm para mulher, a 0,08 segundos do ponto J22.

Os registros ecocardiográficos foram efetuados com aparelhos Hewlett-Packard/Phillips SONOS 5500, Estados Unidos (EUA), mediante transdutor de 2,5 mHz também da Hewlett-Packard/Phillips. As imagens ecocardiográficas bidimensionais foram obtidas e gravadas, com o paciente em decúbito lateral esquerdo a 45° (ou obliquidade adequada à obtenção de imagens ecocardiográficas satisfatórias), nas janelas acústicas paraesternais (longitudinal e transversal) e apicais (duas e quatro câmaras) durante o repouso, imediatamente após o esforço, ainda com a FC elevada, e no período de recuperação.

A motilidade segmentar foi avaliada por um mesmo ecocardiografista experiente, com nível III, conforme preconizado pela American Society of Echocardiograph 26. O espessamento parietal segmentar do Ventrículo Esquerdo (VE) foi avaliado quantitativamente no repouso e após o esforço, com a utilização do modelo de 16 segmentos e graduado em 1 se normal, 2 se hipocinético, 3 se acinético e 4 se discinético. O Índice de Escore da Motilidade Ventricular Esquerda (IEMVE) foi obtido somando-se o escore de cada segmento e dividindo-se o valor encontrado por 16 − número total de segmentos do VE. O desenvolvimento de alterações de motilidade segmentar induzida pelo esforço foi considerado indicador de isquemia miocárdica.

 Interpretação do exame

Tanto as imagens digitalizadas quanto as impressas foram utilizadas para interpretação e laudo imediatamente após o exame, por um único ecocardiografista, ciente das condições clínicas e história prévia do paciente.

Para o cálculo do IEMVE, foi utilizado o escore padronizado pela American Society of Echocardiograph 26, conferindo, para cada um dos 16 segmentos, os seguintes valores: 1 se normal, 2 se hipocinético, 3 se acinético e 4 se discinético. O IEMVE foi obtido pela soma dos valores obtidos para cada um dos 16 segmentos, divididos pelo número de segmentos estudados.

O índice de escore da motilidade do miocárdio 1 (normal) foi obtido somando-se o escore de cada segmento visualizado e dividindo-se o valor encontrado por 16 (número de segmentos do VE). Essa avaliação foi realizada em repouso e após o esforço. A contratilidade da parede ventricular foi estudada, com base no IEMVE: normal se igual a 1; disfunção ventricular leve se entre 1,1 e 1,6; disfunção ventricular moderada se entre 1,61 e 2,0; disfunção ventricular grave se ≥ 2,0.

O exame ecocardiográfico sob estresse físico foi definido como anormal quando na presença de EEF isquêmica, ou seja, IEMVE > 1 no repouso e /ou no esforço.

 Análise estatística

As variáveis quantitativas foram descritas como média e Desvio Padrão (DP). Foi aplicado o teste de Kolmogorov‑Smirnov para avaliar o pressuposto de normalidade da amostra estudada. Em seguida, utilizou-se o teste t de Student ou o de Mann-Whitney para grupos independentes, de acordo com padrão de normalidade da amostra. Quanto às variáveis categóricas, utilizaram‑se frequência absoluta e percentagem. Para comparar características das variáveis categóricas entre os dois grupos, utilizou-se o teste qui quadrado ou exato de Fisher, quando mais adequado. Realizou-se uma regressão logística tendo como desfecho a presença de isquemia no EEF, com ajustes para as variáveis: idade, sexo, DM, dislipidemia, HAS, sedentarismo e antecedentes familiares. Foram apresentados os valores de hazard ratio, acompanhados do Intervalo de Confiança de 95% (IC95%). Para realizar os cálculos estatísticos, recorreu‑se ao software BioEstat, versão 5.0, e, para a regressão logística, foi utilizado o Stata, versão 13,0. Foi considerado como significância estatística para todos os testes um p < 0,05, bicaudal.

 Resultados

De 4.050 pacientes que realizaram EEF no período de 12 anos (2000 a 2012), 945 obesos foram analisados e comparados com 3.105 não obesos. Foram considerados obesos os pacientes com IMC ≥ 30 kg/m², o que correspondeu a 23,3% da amostra total. Não houve diferença quanto ao sexo, porém os obesos foram mais jovens (55,4 ± 10,9 anos vs. 57,6 ± 11,7 anos; p < 0,0001), conforme a Tabela 1.

Características clínicas de obesos e não obesos submetidos à ecocardiografia sob estresse físico
Variável Obesos (n = 945) Não obesos (n = 3.105) Valor de p
Idade (anos)* 55,4 ± 10,9 57,6 ± 11,7 < 0,001
Sexo feminino, n (%) 492 (52,1%) 1637 (52,7%) 0,738
Hipertensão arterial sistêmica, n (%) 711 (75,2%) 1775 (57,2%) < 0,001
Dislipidemia, n (%) 562 (59,5%) 1612 (51,9%) < 0,001
Diabetes melito, n (%) 144 (15,2%) 338 (10,9%) < 0,001
História familiar de DAC, n (%) 560 (59,3%) 1710 (55,1%) 0,023
Circunferência abdominal (cm)* 108 ± 12,7 91,7 ± 9,95 < 0,001
Sedentarismo, n (%) 675 (71,4%) 1644 (52,9%) < 0,001
Tabagismo, n (%) 46 (4,9%) 135 (4,3%) 0,50
Infarto prévio, n (%) 39 (4,1%) 118 (3,8%) 0,63

Valores expressos em média e desvio padrão. DAC: doença arterial coronária.

Quanto aos fatores de risco cardiovascular, os obesos apresentaram significativamente (p < 0,0001) maior frequência de HAS, DM, dislipidemia, antecedentes familiares para DAC e de sedentarismo (Tabela 1). Na análise de regressão logística ajustada, a isquemia miocárdica permaneceu associada de maneira independente à idade à dislipidemia ao gênero feminino, ao DM e à HAS (Tabela 2).

Resultados da regressão logística entre fatores de risco para doença arterial coronária, tendo como variável de desfecho a isquemia miocárdica
Variável OR ajustado IC95% Valor de p
Dislipidemia 2,02 1,69-2,42 < 0,001
Antecedente familiar 1,55 1,30-1,84 < 0,001
Diabetes melito 1,54 1,23-1,92 < 0,001
Hipertensão arterial sistêmica 1,45 1,20-1,76 < 0,001
Idade (anos) 1,03 1,02-1,04 < 0,001
Obesidade 1,01 0,83-1,24 0,877
Sexo feminino 1,82 1,54-2,15 < 0,001

OR: odds ratio; IC95%: intervalo de confiança de 95%.

Dentre os sintomas prévios que motivaram a indicação do exame, os obesos apresentavam mais precordialgia atípica (49,4%) e dispneia (7,5%). Durante a realização do exame, a presença de arritmias simples (extrassístoles isoladas) predominou no grupo de não obesos (Tabela 3).

Sintomas prévios para indicação da ecocardiografia sob estresse físico
Variável Obesos (n = 945) Não Obesos (n = 3105) Valor de p
Assintomáticos, n (%) 347 (36,7%) 1442 (36,8%) 0,97
Precordialgia típica, n (%) 55 (5,82%) 179 (5,76%) 0,95
Precordialgia atípica, n (%) 467 (49,4%) 1332 (42,9%) < 0,001
Dispneia, n (%) 71 (7,5%) 143 (4,6%) < 0,001
Arritmia simples, n (%) 253 (26,8%) 871 (28,1%) 0,44

Quanto ao comportamento das FC atingidas pelos dois grupos, verificamos que 251 obesos (26,6%) atingiram frequência acima da máxima, o que demonstrou que alguns deles possuíam capacidade física suficiente para atingir valores elevados de FC à EEF (Tabela 4).

Frequências cardíacas (FC) atingidas por obesos e não obesos durante a ecocardiografia sob estresse físico
Variável Obesos (n = 945) Não Obesos (n = 3.105) Valor de p
FC abaixo da submáxima 110 (11,6%) 230 (7,4%) < 0,001
FC submáxima 431 (45,6%) 1064 (34,3%) < 0,001
FC máxima 154 (16,3%) 590 (19%) 0,06
FC acima da máxima 251 (26,6%) 1219(39,3%) < 0,001

A análise das características ecocardiográficas mostrou diferença significativa (p < 0,0001) nas dimensões da aorta, átrio esquerdo, volume do átrio esquerdo e espessura relativa do VE. No entanto, constatou-se que não houve diferença quanto à fração de ejeção do VE (p = 0,5), à relação E/e’ (p= 0,5), ao IMVE de repouso (p = 0,4) e ao IMVE de esforço (p = 0,6), conforme visto na Tabela 5.

Características ecocardiográficas de obesos e não obesos submetidos à ecocardiografia sob estresse físico
Variável Obesos (n = 945) Não Obesos (n = 3105) Valor de p
Aorta (cm) 3,27 ± 0,41 3,14 ± 0,39 < 0,001
Átrio esquerdo (cm) 3,97 ± 0,43 3,72 ± 0,43 < 0,001
Fração de ejeção 0,66 ± 0,06 0,70 ± 1,79 0,506
Índice de volume do AE 23,65 ± 8,95 21,50 ± 7,75 < 0,001
Espessura relativa do VE 33,76 ± 5,31 32,80 ± 5,16 < 0,001
Índice de massa do VE 90,88 ± 29,12 85,92 ± 22,50 < 0,001
Relação E/e' 8,95 ± 2,88 8,72 ± 3,06 0,510
IEMVE repouso 1,01 ± 0,076 1,01 ± 0,089 0,46
IEMVE repouso 1,02 ± 0,091 1,02 ± 0,097 0,65

AE: átrio esquerdo; VE: ventrículo esquerdo; E/e': Relação entre a velocidade da onda "E" obtida pelo Doppler convencional e a velocidade da onda e', obtida pelo Doppler tecidual; IEMVE: índice do escore de motilidade do ventrículo esquerdo.

Quanto à ocorrência de isquemia miocárdica, a frequência, na amostra total, foi de 18,1% (IC95%: 17,0-19,3) e ambos os grupos tiveram comportamento homogêneo (Figura 1).

Comparação da frequência de isquemia miocárdica à ecocardiografia sob estresse físico entre os grupos de obesos e de não obesos. Discussão

Neste estudo, observou-se que a EEF, uma metodologia estabelecida para diagnóstico e estratificação de risco de DAC, pode ser utilizada em investigação de isquemia miocárdica em obesos com capacidade física de realizar o teste em esteira, sem apresentar complicações. Portanto, por se constituir como indutor de isquemia de primeira escolha em indivíduos com capacidade de exercício físico preservada25, o esforço pode ser incorporado na prática clínica também para a avaliação de pacientes obesos.

Apesar da descrita menor tolerância ao esforço em obesos26, não logramos identificar, na presente investigação, diferença entre os grupos quanto à ocorrência de isquemia miocárdica à EEF: 19% nos obesos e 17,9% nos não obesos.

Vários trabalhos publicados evidenciam o efeito protetor da obesidade, de acordo com o IMC, nos pacientes submetidos à Intervenção Coronária Percutânea (ICP)27. No estudo CADILLAC, Nikolski e cols.27 encontraram relação entre IMC elevado e menor mortalidade. O “paradoxo da obesidade” também tem sido observado em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio e em portadores de insuficiência cardíaca congestiva. Acredita-se que essa proteção decorra da presença, em obesos, de maior diâmetro coronariano e de faixas etárias mais baixas, e até mesmo do uso excessivo de anticoagulantes nessa população28 - 30.

Existe escassez, na literatura médica, de estudos sobre ecoestresse em obesos; os poucos existentes utilizaram somente o estresse farmacológico.

Segundo nosso conhecimento, esta foi a primeira investigação brasileira que utilizou EEF em obesos. Novas pesquisas são necessárias para corroborar o resultado deste estudo, a fim de expandir o uso dessa metodologia, na investigação de DAC em obesos.

A EEF exibe acurácia semelhante à da modalidade farmacológica, com o atrativo de apresentar custo mais baixo, fato que, seguramente, tem importância, considerando-se o baixo poder aquisitivo da maioria da população brasileira31 - 35.

Este estudo apresentou as seguintes limitações: (1) os pacientes foram selecionados em um único centro, que não pertence ao sistema de referência do Sistema Único de Saúde (SUS) para a realização de EEF, o que indiretamente levou a um maior diferenciação amostral em relação à população-alvo; (2) trata-se de uma amostragem não probabilística sob a forma de registro; (3) os pacientes não foram estratificados em isquemia fixa e induzida, o que identifica aqueles com DAC estabelecida; (4) a obesidade não foi classificada em graus de severidade, não permitindo, portanto, a avaliação da presença de isquemia nos subgrupos de obesos.

O grande volume amostral, todavia, conferiu confiabilidade aos resultados encontrados. Como perspectivas futuras, seria interessante a realização de estudos que abordassem o uso desta metodologia em obesos com diferentes graus de obesidade e que ela seja comparada com a técnica farmacológica, para maior consolidação de sua utilização clínica.

 Conclusão

Não houve diferença entre os grupos obesos e não obeso quanto aos preditores e a frequência de isquemia miocárdica,

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte do trabalho de conclução de curso de Mara Graziele Maciel Silveira pela Universidade Federal de Sergipe.