Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC6XDGSc4YY4NjMKfdBhQDYgsS0066-782X201800020010910.5935/abc.20180030Short EditorialLow-Flow Low-Gradient and Low-Ejection Fraction Aortic Stenosis and Projected Aortic Valve Area Calculation: So Important but so Complicated. Let us Just Keep it Simple!MathiasWilsonJuniorUSPFMUSPHCSão PauloSPBrazilFaculdade de Medicina da USP; InCor-HC-FMUSP, São Paulo, SP - BrasilUniversidade de São PauloMailing Address: Wilson Mathias Junior, Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44. CEP 05403-000, Cerqueira César, São Paulo, SP - Brasil. E-mail: wmathias@me.com220181102109110This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.KeywordsAortic Valve Stenosis / surgeryStroke VolumeEchocardiogrphy, Stress / methods
Low-flow low-gradient aortic stenosis with low ejection fraction is still one of the main challenges not only for echocardiography but to cardiology itself. It is the very late stage of aortic stenosis that portends very poor prognosis with medical treatment, in addition to a very high operative mortality.1 In subjects with that condition, dobutamine stress echocardiography is of paramount importance to stratify aortic stenosis status (real aortic stenosis vs pseudo aortic stenosis) and to predict surgical mortality by the evaluation of the left ventricular contractile reserve status.1-3
To better differentiate both parameters, the sole use of the variation of the absolute values of aortic valve area and flow through the outflow tract carries major problems due to load conditions, previous use of medication, such as betablockers, and submaximal stress. All of these limitations may impede the detection of maximal cardiac output, a marker of contractile reserve and, therefore, may underestimate the aortic valve area.
In this regard, the use of the projected aortic valve area tends to correct these limitations and helps us to better predict the patients who tend to get the best benefit from surgery and those who would be less harmed using medical management. Unfortunately, the current formula proposed initially by Blais et al. is cumbersome and of difficult use in clinical practice, especially in high volume centers.4 Despite the fact that the current equation was already simplified,5 the calculation of flow, in addition to burdensome, may induce to additional errors, because it involves many parameters, such as left ventricular outflow tract (LVOT) diameter and ejection time, and LVOT velocity time integral.
In this regard we welcome the work by Ferreira et al.6 in this issue of Arquivos Brasileiros de Cardiologia. By using the simplified flow rate calculation (bellow), they could reach a very high concordance with the classical approach. They found that, on average, the alternative method overestimated the projected aortic valve area in 0.037 cm2 when comparing to the classic method (95% CI: 0.004-0.066), a variation that is clearly not clinically significant, because this error is lower than 0.1 cm2. Their work is not final though, because their findings are mainly based on the analysis of nine patients.
Therefore, when studying a patient with low-flow, low-gradient and low-ejection fraction aortic stenosis, one should always keep in mind the formulas and the explanatory diagram below, to better stratify this very difficult group of patients.7 Here is a situation where a carefully performed study may make a difference between life and death. It should be performed by all in all studies! So, let us just keep it simple!
Alternative flow calculation formula:
Q_alternative = AST LVOT × (Vmean LVOT × 100)
where Q is flow in mL/s, ASTLVOT is the sectional transverse area of the left ventricular outflow tract (LVOT) in cm2, and VmeanLVOT is the mean blood flow velocity by pulsed wave Doppler at the LVOT level during left ventricular ejection, being expressed in m/s.
where AVArest is the aortic valve area measured by the continuity equation at rest in cm2, AVApeak is the aortic valve area measured by the continuity equation at peak dobutamine infusion in cm2, Qrest is the alternative measurement of flow at rest expressed in mL/s, and Qpeak is the alternative measurement of flow at peak dobutamine infusion expressed in mL/s.
Alternative flow calculation formula where: Q<sub>alternative</sub> is flow in mL/s, AST<sub>LVOT</sub> is the sectional transverse area of the left ventricular outflow tract (LVOT) in cm<sup>2</sup>, and Vmean<sub>LVOT</sub> is the mean blood flow velocity by pulsed wave Doppler at the LVOT level during left ventricular ejection, being expressed in m/s.
Alternative valve area calculation formula where: AVArest is the aortic valve area measured by the continuity equation at rest in cm<sup>2</sup>, AVApeak is the aortic valve area measured by the continuity equation at peak dobutamine infusion in cm<sup>2</sup>, Q<sub>rest</sub> is the alternative measurement of flow at rest expressed in mL/s, and Q<sub>peak</sub> is the alternative measurement of flow at peak dobutamine infusion expressed in mL/s.
References1 Monin JL, Quere JP, Monchi M, Petit H, Baleynaud S, Chauvel C, et al. Low-gradient aortic stenosis: operative risk stratification and predictors for long-term outcome: a multicenter study using dobutamine stress hemodynamics. Circulation. 2003;108(3):319-24.MoninJLQuereJPMonchiMPetitHBaleynaudSChauvelCLow-gradient aortic stenosis: operative risk stratification and predictors for long-term outcome: a multicenter study using dobutamine stress hemodynamicsCirculation200310833193242 Quere JP, Monin JL, Levy F, Petit H, Baleynaud S, Chauvel C, et al. Influence of preoperative left ventricular contractile reserve on postoperative ejection fraction in low-gradient aortic stenosis. Circulation. 2006;113(14):1738-44.QuereJPMoninJLLevyFPetitHBaleynaudSChauvelCInfluence of preoperative left ventricular contractile reserve on postoperative ejection fraction in low-gradient aortic stenosisCirculation200611314173817443 Clavel MA, Fuchs C, Burwash IG, Mundigler G, Dumesnit JG, Baumgartner H, et al. Predictors of outcomes in low-flow, low-gradient aortic stenosis: results of the multicenter TOPAS Study. Circulation. 2008;118(14 Suppl):S234-42.ClavelMAFuchsCBurwashIGMundiglerGDumesnitJGBaumgartnerHPredictors of outcomes in low-flow, low-gradient aortic stenosis: results of the multicenter TOPAS StudyCirculation200811814 SupplS234S2424 Blais C, Burwash IG, Mundigler G, Dumesnil JG, Loho N, Rader F, et al. Projected valve area at normal flow rate improves the assessment of stenosis severity in patients with low-flow, low-gradient aortic stenosis: the multicenter TOPAS (Truly or Pseudo-Severe Aortic Stenosis) study. Circulation. 2006;113(5):711-21.BlaisCBurwashIGMundiglerGDumesnilJGLohoNRaderFProjected valve area at normal flow rate improves the assessment of stenosis severity in patients with low-flow, low-gradient aortic stenosis: the multicenter TOPAS (Truly or Pseudo-Severe Aortic Stenosis) studyCirculation200611357117215 Clavel MA, Burwash IG, Mundigler G, Dumesnil JG, Baumgartner H, Bergler-Klein J, et al. Validation of conventional and simplified methods to calculate projected valve area at normal flow rate in patients with low flow, low gradient aortic stenosis: the multicenter TOPAS (True or Pseudo Severe Aortic Stenosis) Study. J Am Soc Echocardiogr. 2010;23(4):380-6.ClavelMABurwashIGMundiglerGDumesnilJGBaumgartnerHBergler-KleinJValidation of conventional and simplified methods to calculate projected valve area at normal flow rate in patients with low flow, low gradient aortic stenosis: the multicenter TOPAS (True or Pseudo Severe Aortic Stenosis) StudyJ Am Soc Echocardiogr20102343803866 Ferreira JS, Ferreira NM, Martins SM, et al. An alternative method to calculate simplified projected aortic valve area at normal flow rate. Arq Bras Cardiol. 2018; 110(2):132-139.FerreiraJSFerreiraNMMartinsSMAn alternative method to calculate simplified projected aortic valve area at normal flow rateArq Bras Cardiol201811021321397 Tribouilloy C, Levy F, Rusinaru D, Gueret P, Petit-Eisenmann H, Baleynaud S, et al. Outcome after aortic valve replacement for low-flow/low-gradient aortic stenosis without contractile reserve on dobutamine stress echocardiography. J Am Coll Cardiol. 2009;53(20):1865-73.TribouilloyCLevyFRusinaruDGueretPPetit-EisenmannHBaleynaudSOutcome after aortic valve replacement for low-flow/low-gradient aortic stenosis without contractile reserve on dobutamine stress echocardiographyJ Am Coll Cardiol2009532018651873MinieditorialEstenose Aórtica com Baixos Gradiente, Fluxo e Fração de Ejeção e Cálculo da Área da Válvula Aórtica Projetada: Tão Importante, mas Tão Complicado. Vamos Simplesmente Mantê-la Simples!MathiasWilsonJuniorFaculdade de Medicina da USP; InCor-HC-FMUSP, São Paulo, SP - BrasilCorrespondência: Wilson Mathias Junior, Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44. CEP 05403-000, Cerqueira César, São Paulo, SP - Brasil. E-mail: wmathias@me.comPalavras-chaveEstenose Aórtica / cirurgiaVolume SistólicoEcocardiografia sob Estresse / métodos
A estenose aórtica com baixos fluxo, gradiente e fração de ejeção ainda é um dos principais desafios não só para a ecocardiografia, mas também para a própria cardiologia. É um estágio muito tardio de estenose aórtica que apresenta um prognóstico muito pobre com tratamento médico, além de mortalidade cirúrgica extremamente elevada.1 Nesses casos, o ecocardiograma sob estresse pela dobutamina é de suma importância para confirmar a presença de estenose aórtica grave ou pseudo-estenose aórtica (estenose aórtica moderada) e prever a mortalidade cirúrgica pela avaliação do estado da reserva contrátil do ventrículo esquerdo.1-3
Para diferenciar melhor os dois parâmetros, a utilização da variação dos valores absolutos da área da válvula aórtica e do fluxo através do trato de saída do ventrículo esquerdo traz grandes problemas devido a condições de carga, uso prévio de medicação, como betabloqueadores, e estresse submáximo. Todas essas limitações podem impedir a detecção de débito cardíaco máximo, marcador de reserva contrátil, e subestimar a área valvar aórtica.
O uso da área valvar aórtica projetada tende a corrigir essas limitações e nos ajuda a prever melhor os pacientes que tendem a obter melhor benefício a partir da cirurgia e aqueles que seriam menos prejudicados usando o tratamento clínico. Infelizmente, a fórmula atual proposta inicialmente por Blais et al. é complicada e de difícil aplicação na prática clínica, em especial em centros de alto volume.4 Apesar de já ter sido simplificado,5 o cálculo do fluxo, além de difícil, pode induzir erros adicionais, pois envolve muitos parâmetros, como diâmetro da via de saída, tempo de ejeção e integral de velocidade Doppler da via de saída.
Nesse sentido, agradecemos o trabalho de Ferreira et al.,6 nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia . Pelo cálculo da taxa de fluxo simplificado (abaixo), pode-se chegar a uma concordância muito alta com a abordagem clássica. Descobriram que, em média, o método alternativo superestimou a área valvar aórtica projetada em 0,037 cm2 quando comparado ao método clássico (IC95%: 0,004-0,066), uma variação claramente sem significância clínica, pois esse erro está abaixo de 0,1 cm2. Seu trabalho ainda não é definitivo, uma vez que suas descobertas são principalmente baseadas em uma análise de nove pacientes apenas, devendo-se incentivar outros estudos com maior amostra.
Portanto, ao avaliar pacientes com estenose aórtica com baixos fluxo, gradiente e fração de ejeção, devem-se sempre ter em mente as fórmulas e o diagrama explicativo abaixo, a fim de melhor estratificar esse grupo de pacientes extremamente complexos e graves.7 Aqui está uma situação em que um estudo cuidadosamente realizado pode fazer a diferença entre a vida e a morte. Essa análise deve ser feita por todos em todos os estudos. Assim, vamos simplesmente mantê-la simples!
Fórmula alternativa para o cálculo do fluxo:
Q_alternativo = AST vsve × (Vm vsve × 100)
Onde: Q é fluxo expresso em ml/s, ASTvsve é a área seccional transversa da via de saída do ventrículo esquerdo (VSVE) expressa em cm2, e Vmvsve é a velocidade média do fluxo sanguíneo medida por Doppler pulsátil ao nível da VSVE durante a ejeção do ventrículo esquerdo, sendo expressa em m/s.
Onde: AVAbasal é a área da válvula aórtica medida pela equação de continuidade em repouso em cm2, AVApico é a área da válvula aórtica medida pela equação de continuidade no pico de infusão de dobutamina dada em cm2, Qbasal é a medida alternativa de fluxo em repouso expresso em ml/s e Qpico é a medida alternativa de fluxo no pico da perfusão de dobutamina também expresso em ml/s.
Fórmula alternativa de cálculo de fluxo onde: Q é fluxo expresso em ml/s, AST<sub>vsve</sub> é a área seccional transversa da via de saída do ventrículo esquerdo (VSVE) expressa em cm<sup>2</sup> e Vm<sub>vsve</sub> é a velocidade média de fluxo sanguíneo por Doppler pulsátil no nível da VSVE durante a ejeção do ventrículo esquerdo, sendo expressa em m/s.
Fórmula alternativa de cálculo da área da válvula aórtica onde: AVA<sub>basal</sub> é a área da válvula aórtica medida pela equação de continuidade em repouso dada em cm<sup>2</sup>, AVA<sub>pico</sub> é a área da válvula aórtica medida pela equação de continuidade na infusão de pico de dobutamina dada em cm<sup>2</sup>, Q<sub>basal</sub> é a medida alternativa de fluxo em repouso expresso em ml/s e Q<sub>pico</sub> é a medida alternativa de fluxo na perfusão de pico de dobutamina, expresso em ml/s.