Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC L4PzwKGnb6xhdqYmmPnnzQn S0066-782X2018000200132 10.5935/abc.20180018 Original Articles Echocardiography - Adults An Alternative Method to Calculate Simplified Projected Aortic Valve Area at Normal Flow Rate Ferreira Joana Sofia Silva Moura Moreira Nádia Ferreira Rita Mendes Sofia Martins Rui Ferreira Maria João Pego Mariano Universitário de Coimbra Centro Hospitalar Serviço de Cardiologia Coimbra Portugal Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, Serviço de Cardiologia, Coimbra - Portugal Universidade de Coimbra Mailing Address: Joana Sofia Silva Moura Ferreira, Rua do Padrão, 479. Vila Maior, Coimbra. E-mail: joanasofia.moura@gmail.com, joanasofia_moura@hotmail.com

Author contributions

Conception and design of the research: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Martins R; Acquisition of data: Ferreira JSSM, Moreira N, Mendes S; Analysis and interpretation of the data: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Martins R, Ferreira MJ; Statistical analysis: Ferreira JSSM, Ferreira R; Writing of the manuscript: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Mendes S, Martins R; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Mendes S, Martins R, Ferreira MJ, Pego M.

Potential Conflict of Interest

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

 2 2018 110 2 132 139 08 11 2016 29 07 2017 21 07 2017 This 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. Abstract Background:

Simplified projected aortic valve area (EOAproj) is a valuable echocardiographic parameter in the evaluation of low flow low gradient aortic stenosis (LFLG AS). Its widespread use in clinical practice is hampered by the laborious process of flow rate (Q) calculation.

 Objetive:

This study proposes a less burdensome, alternative method of Q calculation to be incorporated in the original formula of EOAproj and measures the agreement between the new proposed method of EOAproj calculation and the original one.

 Methods:

Retrospective observational single-institution study that included all consecutive patients with classic LFLG AS that showed a Q variation with dobutamine infusion ≥ |15|% by both calculation methods.

 Results:

Twenty-two consecutive patients with classical LFLG AS who underwent dobutamine stress echocardiography were included. Nine patients showed a Q variation with dobutamine infusion calculated by both classical and alternative methods ≥ |15|% and were selected for further statistical analysis. Using the Bland-Altman method to assess agreement we found a systematic bias of 0,037 cm2 (95% CI 0,004 - 0,066), meaning that on average the new method overestimates the EOAproj in 0,037 cm2 compared to the original method. The 95% limits of agreement are narrow (from -0,04 cm2 to 0,12 cm2), meaning that for 95% of individuals, EOAproj calculated by the new method would be between 0,04 cm2 less to 0,12 cm2 more than the EOAproj calculated by the original equation.

 Conclusion:

The bias and 95% limits of agreement of the new method are narrow and not clinically relevant, supporting the potential interchangeability of the two methods of EOAproj calculation. As the new method requires less additional measurements, it would be easier to implement in clinical practice, promoting an increase in the use of EOAproj.

 Keywords: Aortic Valve Stenosis / diagnosis Aortic Valve Stenosis / diagnostic imaging Echocardiography, Stress Heart Valves / physiopathology Introduction

Classical low-flow, low-gradient (LFLG) aortic stenosis (AS) is characterized by the combination of a calcified aortic valve with an effective orifice area (EOA) compatible with severe stenosis, a low transvalvular velocity or pressure gradient suggestive of moderate stenosis and a low left ventricular ejection fraction (LVEF).1 Dobutamine stress echocardiography (DSE) may aid in the distinction between patients with true severe AS and those with pseudo-severe AS by promoting a potential increase in flow. Hence, traditional hemodynamic indices of stenosis severity could be evaluated at normal flow rates and easily interpreted.2 The main limitation of this exam is the unpredictability of flow augmentation, leading to ambiguous changes of mean pressure gradient and EOA.3 Projected aortic valve area at normal transvalvular flow rate (250 mL/min) - EOAproj - is an echocardiographic parameter that was developed in order to overcome this limitation. It consists of the effective orifice aortic area that would have occurred at a standardized flow rate of 250 mL/min, enabling the comparison of AS severity between patients with different flow rate profiles with dobutamine infusion.4 The determination of this new parameter requires the calculation of at least the basal and peak flow rate in each patient. The original formula of EOAproj published by Blais et al. proposed the calculation of flow rate as the quotient between stroke volume and the ejection time (ET), which requires 3 different measurements: 1) left ventricular outflow tract (LVOT) diameter; 2) LVOT velocity-time integral and 3) ET measured at the aortic velocity spectrum.4 Flow rate can also be determined by the product of LVOT area and LVOT mean velocity, which requires only 2 measurements: 1) LVOT diameter and 2) LVOT mean velocity.5 This alternative method to calculate flow rate is less cumbersome and less susceptible to inter-observer and intra-observer variability as it requires less measurements.

The aim of the present study is to measure the agreement between two methods of calculation of simplified EOAproj using two different approaches of flow rate determination in patients with classical LFLG AS.

 Methods

Retrospective observational single-institution study that included all consecutive patients with LFLG AS with depressed LVEF (definition in accordance with the 2014 AHA/ACC Guidelines for the Management of Valvular Heart Disease1) referred for DSE evaluation between September/2011 and November/2015.

Patients admitted to the study had to fulfill all the following criteria: 1) age ≥ 18 years old; 2) EOA ≤ 1.0 cm2 or EOA indexed to body surface area ≤ 0.6 cm2/m2 and maximal transaortic velocity (Vmax) < 4 m/s or mean transaortic gradient (Gmean) < 40 mmHg and 3) LVEF < 50%. Patients with more than mild aortic regurgitation or more than mild mitral regurgitation or stenosis were excluded.

After completing DSE, patients were classified into groups in terms of severity of the stenosis in agreement with the 2014 AHA/ACC Guidelines for the Management of Valvular Heart Disease:

Patients with true severe LFLG AS: EOA ≤ 1.0 cm2 with Vmax ≥ 4 m/s at any flow rate

• Patients who did not fulfill the criteria for true severe LFLG AS having: a) EOA ≤ 1.0 cm2 with Vmax < 4m/s (persistent area - gradient mismatch), b) EOA > 1.0 cm2 with Vmax ≥ 4 m/s or c) EOA > 1.0 cm2 with Vmax < 4 m/s (pseudo-severe AS)

Echocardiographic assessment

Echocardiographic examination was performed using commercially available equipment (Vivid - 7; General Electric Vingmed, Milwaukee, WI) with a 3.5-MHz transducer.

After the acquisition of the baseline study, a low dose dobutamine infusion protocol was begun at 5 ug/Kg body weight per minute, titrated upward in stages of 5 ug/Kg per minute every 5 minutes up to a maximal dose of 20 ug/Kg per minute. Systemic blood pressure and the 12-lead electrocardiogram were monitored throughout the test. Continuous wave Doppler of the aortic valve velocity spectrum and pulsed-wave Doppler of the LVOT velocity spectrum were recorded at baseline and in the last 2 minutes of each stage of the protocol. LVOT diameter was measured in the basal parasternal long axis view and was assumed to have remained constant during the test protocol.

Raw data was stored digitally and analysis was performed off-line by a single independent operator, using the EchoPac Clinical Workstation Software (General Electric, Vingmed, Milwaukee, WI). For each Doppler measurement, three cycles were averaged, avoiding post-extrasystolic beats. Transaortic gradients were calculated using the simplified Bernoulli equation (∆P = 4ν2, where ΔP is in mmHg and v is the aortic velocity in m/s). EOA of the aortic valve was calculated from the continuity equation - EOA = CSALVOT × (LVOTVTI ÷ AoVTI) -, where EOA is in cm2, LVOTVTI is the subaortic velocity -time integral and AoVTI is the aortic velocity-time integral both in cm. CSALVOT is the cross sectional area (in cm2) of the LVOT calculated from the LVOT diameter measured in the parasternal long axis view (d in cm) assuming a circular geometry - CSALVOT = π x (d/2)(2. Left ventricular end diastolic and end systolic volumes (LVEDV and LVESV, respectively) and LVEF were assessed by standard 4 chamber and 2 chamber views using the biplane Simpson method. Stroke volume (SV) was calculated from the following equation: = LVOTVTI × CSALVOT, where SV is in mL/beat, LVOTVTI is in cm and CSALVOT is in cm2. Flow rate (Q) was calculated using 2 different methods:

a classical method using the formula Qclassic=1000×LVOTVTI×CSALVOTTE, where Qclassic is in mL/sec, LVOTVTI is in cm, CSALVOT is in cm2and ET is the ejection time in ms measured in the continuous wave Doppler of the aortic valve velocity spectrum.4

an alternative method using the formula Qalternative = CSALVOT × VmeanLVOT × 100, where Qalternative is in mL/sec, CSALVOT is in cm2 and VmeanLVOT is the mean velocity of blood in the LVOT during the ejection period in m/sec and is measured in the pulsed-wave Doppler of the LVOT velocity spectrum.5

Patients with flow rate variation with dobutamine infusion ≥ |15|% in both classical and alternative methods were selected and simplified aortic valve area at 250 mL/s flow rate (EOAproj) was calculated according to the formula published by Blais et al4: EOAproj=EOAbasal+ΔEOAΔQ×250−Qbasal, where EOAproj is in cm2, Q is the mean transvalvular flow rate, EOAbasal and Qbasal are the EOA and Q at rest and ΔEOA and ΔQ are the absolute variation in EOA and Q with dobutamine infusion.4 As we used two different methods to calculate flow rate we obtained two sets of values of simplified EOAproj in each eligible patient: 1) a classical simplified EOAproj using the classical method of flow rate calculation and 2) an alternative simplified EOAproj using the alternative method of flow rate calculation.

 Statistical analysis

Categorical variables are described by frequencies and percentages. Continuous variables are presented as mean ± standard deviation.

A scatter plot and a linear regression model were constructed to assess the strength of linear relation between the classic and the alternative methods of calculation of EOAproj and to quantify the proportion of variance that the two methods have in common. Finally, in order to evaluate the agreement between the two methods (i.e., how much the new method is likely to differ from the old), we built a Bland-Altman plot - a plot of the paired differences between the two methods against their mean. Normal distribution of the paired differences was verified by the use of Shapiro-Wilk normality test. The bias was computed as the mean of the differences of the two methods. A one sample t test was conducted against the null hypothesis of no bias to evaluate the statistical significance of the calculated bias. Ninety-five percent-limits of agreement were computed as the mean bias plus or minus 1.96 time its standard deviation.6 Two-tailed p values < 0,05 were considered statistically significant.

IBM SPSS Statistics version 23 (IBM, Vienna, Austria) and GraphPad Prism version 7.0 (GraphPad Software, La Jolla California, USA) were used for statistical analysis.

 Results Baseline characteristics

Between September/2011 and November/2015, 22 patients [15 (68%) men, mean age 72 ± 9 years] with classical LFLG AS underwent a low dose dobutamine stress echocardiography in order to evaluate the true severity of the AS. No major adverse events were reported. Table 1 shows the baseline clinical and echocardiographic features of these patients as well as the hemodynamic evolution with dobutamine infusion. 8 (36%) patients reached the AHA/ACC criteria for true severe aortic stenosis, 11(50%) patients maintained the valve area - gradient discordance present at baseline and 3 (14%) patients showed a progression of hemodynamic indices suggestive of pseudo severe aortic stenosis. No patient ended up the stress exam with inversion of the area - gradient mismatch (ie, aortic valve area > 1,0 cm2 and Vmax ≥ 4 m/s).

Clinical and echocardiographic characteristics of the low-flow low-gradient aortic stenosis patients at baseline and at 20 ug/Kg/min Dobutamine infusion
Low Flow Low Gradient Aortic Stenosis (n = 22)
Demographics and Physical Examination
Age, yr 72 ± 8.8
Male sex, n (%) 15 (68)
Weight, Kg 71 ± 12.7
Height, cm 163 ± 8.4
Body surface area, m2 1.76 ± 0.183
Hemodynamic Indices
Basal Peak Dobutamine
Heart rate, bpm 66 ± 8.9 80 ± 18,9
Systolic Blood Pressure, mmHg 115 ± 20.7 139 ± 31,3
Diastolic Blood Pressure, mmHg 62 ± 12.1 64 ± 18,9
Classic Q, mL/s 202 ± 63.3 236 ± 56,3
Alternative Q, mL/s 169 ± 51.2 223 ± 53,9
SV, mL 54 ± 16.0 62 ± 14,4
SVI, mL/m2 30 ± 8.4 35 ± 8,7
LVEDV, mL 145 ± 56.9 136 ± 41,7
LVESV, mL 97 ± 42.9 79 ± 38,5
LVEF, % 33 ± 9.8 43 ± 15,3
Indices of Aortic Stenosis Severity
Basal Peak Dobutamine
Vmax, m/s 3.2 ± 0.50 3,9 ± 0,55
Gmean, mmHg 24 ± 7.3 37 ± 12,2
VTI Ratio 0.22 ± 0.06 0,25 ± 0,07
EOA, cm2 0.43 ± 0.091 0,49 ± 0,116
EOAi, cm2/m2 0.44 (0.35 - 0.50) 0,46 (0,43 - 0,54)
Classification of Aortic Stenosis in Terms of Severity
True Severe Low Flow Low Gradient AS, n (%) 8 (36)
Pseudo-Severe Low Flow Low Gradient AS, n (%) 3 (14)
Persistent Area-Gradient Mismatch Low Flow Low Gradient AS, n (%) 11 (50)
Simplified Aortic Valve Area at flow rate 250 mL/min
Classic EOAproj, cm2 0.93 ± 0.220 (n = 14)*
Alternative EOAproj, cm2 0.98 ± 0.238 (n = 14)**

Data are presented as mean ± standard deviation or number (%) of patients, as appropriate. Classic Q: flow rate calculated by the classic formula; Alternative Q: flow rate calculated by the alternative formula; SV: stroke volume; SVI: stroke volume index; LVEDV: left ventricular end diastolic volume; LVESV: left ventricular end systolic volume; LVEF: left ventricular ejection fraction; Vmax: maximum velocity of aortic Doppler spectrum; Gmean: transaortic mean pressure gradient; VTI Ratio: velocity time integral ratio; EOA: effective orifice aortic valve area; EOAi: indexed effective orifice aortic valve area; Classic EOAproj: simplified projected aortic valve area calculated using the classic flow rate formula; Alternative EOAproj: simplified projected aortic valve area calculated using the alternative flow rate formula; AS: aortic stenosis.

Only 14 patients had a flow rate variation with dobutamine infusion estimated with the classical formula ≥ |15| %, enabling the calculation of the classic EOAproj.

Only 14 patients had a flow rate variation with dobutamine infusion estimated with the alternative formula ≥ |15| %, enabling the calculation of the alternative EOAproj.

Flow rate at baseline and at peak dobutamine infusion was calculated using both the classic Qclassic=1000×LVOTVTI×CSALVOTET and the alternative equations (Qalternative = CSALVOT × VmeanLVOT × 100) in all patients. Only 9 (41%) patients achieved a flow rate variation with dobutamine infusion assessed by both methods ≥ |15|%, enabling the simultaneous determination of the simplified projected aortic valve area at normal flow rate by the classic and the alternative formulas. Table 2 shows the baseline and peak dobutamine echocardiographic characteristics of this subset group of patients.

Clinical and Echocardiographic Characteristics of the Low Flow Low Gradient Aortic Stenosis Patients with Flow Variation calculated by both methods ≥ |15| % with Dobutamine Infusion
Low Flow Low Gradient Aortic Stenosis with Classic and Alternative ΔQ ≥ |15|% (n = 9)
Demographics and Physical Examination
Age, yr 73 ± 7,1
Male sex, n (%) 6 (67)
Weight, Kg 67 ± 13,0
Height, cm 162 ± 5,8
Body surface area, m2 1,70 ± 0,164
Hemodynamic Indices
Basal Peak Dobutamine
Heart rate, bpm 67 ± 10,6 81 ± 19,8
Systolic Blood Pressure, mmHg 113 ± 23,9 134 ± 35,2
Diastolic Blood Pressure, mmHg 60 ± 12,6 58 ± 14,1
Classic Q, mL/s 174 ± 45,3 155 ± 42,3
Alternative Q, mL/s 254 ± 55,5 242 ± 56,7
SV, mL 47 ± 13,9 65 ± 15,0
SVI, mL/m2 28 ± 6,9 38 ± 8,4
LVEDV, mL 155 ± 74,9 129 ± 46,6
LVESV, mL 107 ± 47,2 72 ± 25,6
LVEF, % 30 ± 9,5 42 ± 13,7
Indices of Aortic Stenosis Severity
Basal Peak Dobutamine
Vmax, m/s 3,2 ± 0,47 4,0 ± 0,64
Gmean, mmHg 24 ± 5,7 39 ± 13,9
VTI Ratio 0,20 ± 0,056 0,27 ± 0,066
EOA, cm2 0,68 ± 0,185 0,94 ± 0,238
EOAi, cm2/m2 0,40 ± 0,093 0,55 ± 0,126
Classification of Aortic Stenosis in Terms of Severity
True Severe Low Flow Low Gradient AS, n (%) 4 (44)
Pseudo-Severe Low Flow Low Gradient AS, n (%) 2 (22)
Persistent Area-Gradient Mismatch Low Flow Low Gradient AS, n (%) 3 (33)
Simplified Aortic Valve Area at flow rate 250 mL/min
Classic EOAproj, cm2 0,94 ± 0,246
Alternative EOAproj, cm2 0,98 ± 0,248

Data are presented as mean ± standard deviation or number (%) of patients, as appropriate. ΔQ: variation of flow rate from the baseline with dobutamine infusion, presented as fractional change (%); Classic Q: flow rate calculated by the classic formula; Alternative Q: flow rate calculated by the alternative formula; SV: stroke volume; SVI: stroke volume index; LVEDV: left ventricular end diastolic volume; LVESV: left ventricular end systolic volume; LVEF: left ventricular ejection fraction; Vmax: maximum velocity of aortic Doppler spectrum; Gmean- transaortic mean pressure gradient; VTI Ratio: velocity time integral ratio; EOA: effective orifice aortic valve area; EOAi: indexed effective orifice aortic valve area; Classic EOAproj: simplified projected aortic valve area calculated using the classic flow rate formula; Alternative EOAproj: simplified projected aortic valve area calculated using the alternative flow rate formula; AS: aortic stenosis.

A scatter plot showing the classic simplified projected aortic valve area values against the respective alternative simplified projected aortic valve area values was built (Figure 1). As suggested by the scatter plot, a strong linear association between the two methods of calculation was found - r (7) = 0,99, p < 0,001.

Scatter plot showing the classic simplified projected aortic valve area values against the alternative simplified projected aortic valve area values with a superimposed regression line (solid line) with 95% confidence bands (dashed lines).

Simple regression was conducted to find the best line that predicts the simplified projected aortic valve area calculated by the alternative method from the simplified projected aortic valve area calculated by the classic method. The results were statistically significant, F (1,7) = 245,5, p < 0,0001. The identified equation to understand this relationship was: alternative EOAproj = 1.00 (95% CI 0.85 - 1.15) x Classic EOAproj + 0,036 (95% CI -0.111 - 0.182). The adjusted R2 was 0.97, meaning that 97% of the variance of the alternative EOAproj can be explained by classic EOAproj.

A Bland-Altman analysis was performed to assess agreement between the two methods of EOAproj calculation. In Figure 2 the Y axis shows the differences between the two paired EOAproj measurements (alternative method - classic method) and the X axis represents the average of these measurements Alternativemethod+Classicmethod2. Normal distribution of the differences between paired measurements was verified by use of the Shapiro-Wilk test for normal distribution (test statistics = 0,854, df = 9, p = 0,082). There is no trend in increases in the variability of the differences in relation to their mean. The calculated bias (the average of the paired differences) is 0.037 cm2 (95% CI 0.004 - 0.066), meaning that on average EOAproj calculated by the alternative method measures 0.037 cm2 more than EOAproj calculated by the classic method. This bias is statistically significant (t = 2.619, df = 8, p = 0.031). The calculated 95% limits of agreement between the two methods are -0,04 and 0,12, which means that for 95% of the individuals, the EOAproj calculated by the alternative method would be between 0,04 cm2 less and 0,12 cm2 more than the EOAproj calculated by the classic method.

Bland-Altman plot, in which the difference of the two paired EOA<sub>proj</sub> measurements is plotted against their mean. The solid line parallel to the x axis represents the bias and the dashed lines parallel to the x axis represent the limits of agreement.

Discussion

The EOAproj is defined as the EOA of the aortic valve that would have occurred at a hypothetical standardized flow rate of 250 mL/s. This new echocardiographic index was developed in order to overcome the variable and unpredictable effect of dobutamine in flow rate.4 In fact, patients with classic LFLG AS undergoing DSE have a wide variable response in terms of flow rate progression, which may be due to multiple factors including the variable presence of myocardial contractile reserve, the unpredictable chronotropic response to dobutamine and the potential development of left ventricle dyssynchrony with dobutamine infusion3 Such variability in flow rate response may impose an insurmountable obstacle in the interpretation of ambiguous changes in mean pressure gradient and EOA. By normalizing the EOA at a hypothetical flow rate of 250 mL/s, the EOAproj enables direct comparison of AS severity in patients with classic LFLG AS that present different flow rate profiles with dobutamine infusion. In addition to make the interpretation of DSE results easier, this new parameter has also been shown to be related to actual AS severity (calcification at surgery) and to have an important value in mortality prediction.4,7

In order to calculate the EOAproj, EOA is plotted against the mean transvalvular flow rate at different stages of DSE. The slope of this curve - called compliance - is then used to predict EOA at 250 mL/min.4 A simplified version of the original formula substitutes the curve slope for an easier to calculate quotient PeakEOA−RestEOAPeakQ−RestQ. Thus, the simplified version of the EOAproj formula can be expressed as EOAproj=EOAbasal+PeakEOA−RestEOAPeakQ−RestQ×250−Qrest.8

Both the original and simplified version of the EOAproj formulae recommend the calculation of flow rate as the quotient between stroke volume and ET which requires 3 different measurements: 1) LVOT diameter (LVOTD); 2) LVOT velocity-time integral (LVOTVTI) and 3) ET measured at the aortic velocity spectrum. Both LVOTD and LVOTVTI are measures routinely done in DSE protocols performed for classic LFLG AS evaluation as they are needed to calculate EOA of the aortic valve by the continuity equation. However, the need for ET measured at the aortic velocity spectrum adds the requirement for an extra measurement in the usual protocol of DSE. Furthermore, this flow rate formula involves measurements acquired in different places and, inevitably, in different time points, encompassing an intrinsic bias.

Flow rate can also be determined by the product of left ventricular outflow tract area and left ventricular outflow tract mean velocity, which requires only 2 measurements: 1) LVOTD and 2) mean velocity of blood at LVOT during the ejection period (LVOTVmean). LVOTVmean is given automatically in most echocardiography software when assessing LVOTVTI (a fundamental step in EOA calculation by the continuity equation). This alternative formula is less cumbersome to calculate as it does not need an additional measurement in the aortic velocity spectrum. Also, as it only requires 2 different measurements, it is less prone to increased inter-observer and intra-observer variability.

This study aimed to assess how much the EOAproj calculated using an alternative method to estimate flow rate differs from the EOAproj calculated by the standard formula. The Bland-Altman method was used to assess agreement between the two methods. As previously published, Pearson correlation and linear regression analysis can be misleading in terms of assessing agreement between two measurement methods, as data which seem to be in poor agreement (for instance, a change in scale of measurement) can be highly correlated.6,9 Bland-Altman method assesses how well the methods agree on average (by estimating the mean of the differences for individuals - the systematic bias) and how well the measurements agree for individuals (by examining the variability of the differences and the calculation of the limits of agreement which quantify the range of values that can be expected to cover agreement for most of the subjects).10

Using the Bland-Altman method, we found a systematic bias of 0.037 cm2 (95% CI 0.004 - 0.066), meaning that on average the alternative method overestimates the EOAproj in 0,037 cm2 compared to the classic method. Despite being statistically significant, this bias is not clinically significant as it is less than 0.1 cm2. Also, the 95% limits of agreement are quite narrow (from -0,04 cm2 to 0,12 cm2), meaning that for 95% of individuals, EOAproj calculated by the alternative method would be between 0,04 cm2 less to 0,12 cm2 more than the EOAproj calculated by the classic equation. Such narrow range is the largest likely differences between the two methods, and do not compromise the clinical agreement between the two methods. Therefore, it is reasonable to acknowledge the potential interchangeability of the two methods of EOAproj calculation in clinical practice.

 Conclusion

This study presented a new method to calculate the simplified EOA of the aortic valve at normal flow rate using a less cumbersome equation to estimate flow rate and tested the agreement of this new method with the previous reported by Blais et al.4 The bias and 95% limits of agreement of the new method are narrow and not clinically relevant, supporting the potential interchangeable use of both methods in clinical practice. As the new method requires less additional measurements, it would be easier to implement it in clinical practice, promoting an increase in the use of EOAproj - a valuable echocardiographic parameter in the evaluation of LFLG AS.

Limitations

This is a small retrospective single-institution study that is inherently underpowered to assess small differences in echocardiographic variables between groups. A higher number of patients is needed to investigate potential discrepancies in the performance of both EOAproj calculation methods in different subsets of LFLG AS patients. Therefore, the results presented here must be interpreted with caution.

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.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra under the protocol number CE-016/2017. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

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Quiñones MA Otto CM Stoddard M Waggoner A Zoghbi WA Doppler Quantification Task Force of the Nomenclature and Standards Committee of the American Society of Echocardiography Recommendations for quantification of Doppler echocardiography: A report from the Doppler quantification task force of the nomenclature and standards committee of the American Society of Echocardiography J Am Soc Echocardiogr 2002 15 2 167 184 11836492 6 Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet. 1986;1(8476):307-10. PMID: 2868172. Bland JM Altman DG Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement Lancet 1986 1 8476 307 310 2868172 7 Clavel MA, Fuchs C, Burwash IG, Mundigler G, Dumesnil 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. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.757427. Clavel MA Fuchs C Burwash IG Mundigler G Dumesnil JG Baumgartner H Predictors of outcomes in low-flow, low-gradient aortic stenosis: results of the multicenter TOPAS Study Circulation 2008 118 14 Suppl S234 S242 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.757427 8 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. doi: 10.1016/j.echo.2010.02.002. Clavel MA Burwash IG Mundigler G Dumesnil JG Baumgartner H Bergler-Klein J 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 4 380 386 10.1016/j.echo.2010.02.002 9 Giavarina D. Understanding Bland Altman analysis. Biochem Med (Zagreb). 2015;25(2):141-51. doi: 10.11613/BM.2015.015 Giavarina D Understanding Bland Altman analysis Biochem Med (Zagreb) 2015 25 2 141 151 10.11613/BM.2015.015 10 Bunce C. Correlation, agreement, and Bland-Altman analysis: statistical analysis of method comparison studies. Am J Ophthalmol. 2009;148(1):4-6. doi: 10.1016/j.ajo.2008.09.032. Bunce C Correlation, agreement, and Bland-Altman analysis: statistical analysis of method comparison studies Am J Ophthalmol 2009 148 1 4 6 10.1016/j.ajo.2008.09.032 Artigos Originais Ecocardiografia – Adultos Um Método Alternativo para o Cálculo da Área Valvular Aórtica Projetada Simplificada em Uma Taxa de Fluxo Normal Ferreira Joana Sofia Silva Moura Moreira Nádia Ferreira Rita Mendes Sofia Martins Rui Ferreira Maria João Pego Mariano Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, Serviço de Cardiologia, Coimbra - Portugal Correspondência: Joana Sofia Silva Moura Ferreira, Rua do Padrão, 479. Vila Maior, Coimbra. E-mail: joanasofia.moura@gmail.com, joanasofia_moura@hotmail.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Martins R; Obtenção de dados: Ferreira JSSM, Moreira N, Mendes S; Análise e interpretação dos dados:Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Martins R, Ferreira MJ; Análise estatística: Ferreira JSSM, Ferreira R; Redação do manuscrito:Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Mendes S, Martins R; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Ferreira JSSM, Moreira N, Ferreira R, Mendes S, Martins R, Ferreira MJ, Pego M.

Potencial conflito de interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Resumo Fundamento:

A área valvular aórtica projetada simplificada (AEOproj) é um parâmetro ecocardiográfico valioso na avaliação da estenose aórtica de baixo fluxo e baixo gradiente (EA BFBG). Sua utilização na prática clínica é limitada pelo trabalhoso processo de cálculo da taxa de fluxo (Q).

 Objetivos:

Este estudo propõe um método alternativo, menos complexo, para o cálculo da Q para ser incorporado na fórmula original da AEOproj, e mede a concordância entre o novo método proposto para o cálculo da AEOproj em comparação ao método original.

 Métodos:

Estudo retrospectivo, observacional, unicêntrico que incluiu todos os pacientes com AE BFBG clássica com variação da Q com infusão de dobutamina ≥ |15|% por ambos os métodos.

 Resultados:

Foram incluídos 22 pacientes consecutivos com AE BFBG clássico, que se submeteram à ecocardiografia sob estresse com dobutamina. Nove pacientes apresentaram uma variação da Q com infusão de dobutamina calculada tanto pelo método clássico como pelo método alternativo ≥ |15|%, e foram selecionados para análise estatística. Utilizando método Bland-Altman para avaliar a concordância, encontramos um viés sistemático de 0,037 cm2 (IC 95% 0,004 - 0,066), o que significa que, em média, o novo método superestima a AEOproj em 0m037 cm2 em comparação ao método original. Os limites de concordância de 95% são estreitos (de -0,04 cm2 a 0,12 cm2), o que significa que para 95% dos indivídios, a AEOproj calculada pelo novo método estaria entre 0,04 cm2 menos a 0,12 cm2 mais que a AEOproj calculada pela equação original.

 Conclusão:

O viés e os limites de 95% de concordância do novo método são estreitos e não são clinicamente relevantes, o que corrobora a intercambialidade dos dois métodos de cálculo da AEOproj. Uma vez que o novo método requer menos medidas, seria mais fácil de ser implementado na prática clínica, promovendo um aumento na utilização da AEOproj.

 Palavras-chave: Estenose da Valva Aórtica / diagnóstico Estenose da Valva Aórtica / diagnóstico por imagem Ecocardiografia sob Estresse Valvas Cardíacas / fisiopatologia Introdução

A clássica estenose aórtica (EA) de baixo fluxo e baixo gradiente (BFBG) é caracterizada pela combinação de uma válvula aórtica calcificada com uma área efetiva do orifício (AEO) compatível com estenose grave, uma baixa velocidade transvalvar ou gradiente de pressão sugestivo de estenose moderada, e uma baixa fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE).1 A ecocardiografia sob estresse com dobutamina (EED) pode auxiliar na diferenciação entre pacientes com EA grave e aqueles com EA pseudo-grave, ao promover um aumento potencial no fluxo. Assim, índices hemodinâmicos tradicionais da gravidade da estenose poderiam ser avaliados a taxas normais do fluxo e facilmente interpretados.2 A principal limitação desse exame é a imprevisibilidade do aumento do fluxo, levando a mudanças ambíguas do gradiente de pressão médio e da AEO.3 A área valvular aórtica projetada a uma taxa de fluxo transvalvar normal (250 mL/min) - AEOproj - é um parâmetro ecocardiográfico desenvolvido para contornar essa limitação. Consiste na AEO aórtico que ocorreria a uma taxa de fluxo padronizado de 250mL/min, permitindo a comparação da gravidade da EA entre pacientes com diferentes perfis de taxas de fluxo com infusão de dobutamina.4 A determinação deste novo parâmetro requer o cálculo, pelo menos, da taxa de fluxo basal e taxa de fluxo máximo em cada paciente. A fórmula original da AEOproj publicada por Blais et al.,4 propôs o cálculo da taxa de fluxo como o quociente entre o volume e o tempo de ejeção (TE), que requer 3 diferentes medidas: 1) diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo (LVOT, left ventricular outflow tract); 2) integral tempo-velocidade da LVOT e 3) TE medido em relação à velocidade aórtica. A taxa de fluxo também pode ser determinada pelo produto da área da LVOT e velocidade média LVOT, o qual requer apenas 2 medidas: 1) diâmetro LVOT e 2) velocidade média LVOT.5 Esse método alternativo para calcular a taxa de fluxo é menos complexo e menos susceptível à variabilidade entre observadores e intraobservador, uma vez que requer menos medidas.

O objetivo do presente estudo é medir a concordância entre dois métodos para calcular a AEOproj simplificada, usando duas diferentes abordagens para determinar a taxa de fluxo em pacientes com EA BFBG clássica.

 Métodos

Estudo unicêntrico, observacional, retrospectivo que incluiu todos os pacientes consecutivos com EA BFBG com FEVE deprimida (definida de acordo com as recomendações da AHA/ACC 2014 para o manejo de doenças das valvas cardíacas1 encaminhados para EED entre setembro de 2011 a novembro de 2015.

Pacientes incluídos no estudo preencheram os seguintes critérios de inclusão: 1) idade ≥ 18 anos; 2) AEO ≤ 1,0 cm2 ou AEO indexada à área de superfície corporal ≤ 0,6 cm2/m2 e velocidade transaórtica máxima (Vmax) < 4 m/s ou gradiente transaórtico médio (Gmédio) < 40 mmHg e 3) FEVE < 50%. Pacientes com quadro mais grave que regurgitação aórtica moderada ou regurgitação ou estenose mitral moderada foram excluídos.

Após realização do EED, os pacientes foram classificados em dois grupos segundo gravidade da estenose, segundo recomendações do AHA/ACC para manejo de doenças das valvas cardíacas de 2014:

Pacientes com EA BFBG grave: AEO ≤ 1,0 cm2 com Vmax ≥ 4 m/s em qualquer taxa de fluxo.

Pacientes que não preencheram todos os critérios de EA BFBG grave, apresentando: a) AEO ≤ 1,0 cm2 com Vmax < 4m/s (discordância persistente entre área e gradiente), b) AEO > 1,0 cm2 com Vmax ≥ 4 m/s, ou c) AEO > 1,0 cm2 com Vmax < 4 m/s (AE pseudo-grave)

Avaliação ecocardiográfica

O exame de ecocardiografia foi realizado utilizando-se um equipamento disponível comercialmente (Vivid - 7; General Electric Vingmed, Milwaukee, WI), com transdutor 3,5MHz.

Após a aquisição do estudo de base, iniciou-se um protocolo de infusão de dobutamina em baixas doses, 5 ug/Kg de peso corporal por minuto, aumentadas em 5 ug/Kg por minuto a cada 5 minutos até atingir a dose máxima de 20 ug/Kg por minuto. A pressão arterial sistêmica e o eletrocardiograma de 12 derivações foram monitorados ao longo do teste. Doppler de onda contínua do espectro da velocidade da válvula aórtica e Doppler pulsado do espectro da velocidade na LVOT foram registrados no basal e nos últimos dois minutos de cada estágio do protocolo. O diâmetro da LVOT foi medido no plano do eixo longo paraesternal e se assumiu que esse manteve-se constante durante o protocolo. Os dados foram armazenados digitalmente e analisados off-line por um único operador independente, utilizando o programa EchoPac Clinical Workstation (General Electric, Vingmed, Milwaukee, WI). Para cada medida de Doppler, obteve-se a média de três ciclos, evitando-se os batimentos pós-extrassístoles. Os gradientes transaórticos foram calculados utilizando a equação de Bernoulli simplificada (∆P = 4ν2, onde ∆P está em mmHg e v é a velocidade aórtica em m/s). A AEO da válvula aórtica foi calculada pela equação de continuidade AEE = ASTLVOT × (LVOTVTI ÷ AoVTI) - onde AEO está em cm2, LVOTVTI é a integral de tempo-velocidade subaórtico e AoVTI é a integral de tempo-velocidade aórtico, ambos em cm. ASTLVOT é a área seccional transversa (em cm2) da LVOT calculada a partir do diâmetro da LVOT medido no eixo longo paraesternal (d em cm), assumindo-se uma geometria circular - ASTLVOT = π x (d/2)2. O volume sistólico final (VSF), o volume diastólico final (VDF), e a FEVE foram avaliados nos planos padrões 4 câmaras e 2 câmaras, pelo método biplanar de Simpson. O volume sistólico (VS) foi calculado pela equação: VS = LVOTVTI × ASTLVOT, onde o VS está em mL/batimento, LVOTVTI está em cm, e a ASTLVOT em cm2. A taxa de fluxo (Q) foi calculada por dois diferentes métodos:

Um método clássico, utilizando-se a fórmula Qclassica´=1000×LVOTVTI×CSALVOTTE, onde Qclássica está em mL/seg, LVOTVTI está em cm, ASTLVOT em cm2 e TE é o tempo de ejeção em ms medido pelo Doppler de onda contínua do espectro de velocidade da válvula aórtica.4

Um método alternativo usando a fórmula Qalternativa = ASTLVOT × VmédiaLVOT × 100, onde Qalternativa está em mL/s, ASTLVOT está em cm2, e VmédiaLVOT é a velocidade média do sangue na LVOT durante o período de ejeção em m/s, medida no Dopppler pulsado do espectro de velocidade do LVOT.5

Pacientes com variação na taxa de fluxo com infusão de dobutamina ≥|15|% em ambos os métodos (clássico e alternativo) foram selecionados e a área da válvula aórtica simplificada na taxa de fluxo a 250 mL/s (AEOproj) foi calculada de acordo com a fórmula publicada por Blais et al.4: AEOproj=AEObasal+ΔAEOΔQ×250−Qrepouso, onde AEOproj está em cm2, Q é a taxa de fluxo transvalvular média, AEObasal e Qbasal são a AEO e a Q em repouso, e ΔAEO e ΔQ são a variação absoluta na AEO e Q com a infusão de dobutamina. Uma vez que usamos dois métodos diferentes para calcular a taxa de fluxo, obtivemos dois conjuntos de valores da AEO simplificada em cada paciente elegível: 1) uma AEOproj simplificada clássica, pelo método clássico de cálculo da taxa de fluxo, e 2) uma AEOproj simplificada alternativa, usando o método alternativo de cálculo da taxa de fluxo.

 Análise estatística

As variáveis categóricas são descritas em frequência e porcentagens. As variáveis contínuas são apresentadas em média ± desvio padrão.

Foram construídos um gráfico de dispersão e um modelo de regressão linear para avaliar a força da relação linear entre os métodos clássico e alternativo de cálculo da AEOproj e para quantificar a proporção da variância que ambos os métodos têm em comum. Finalmente, para avaliar a concordância entre os dois métodos (i.e., quanto o novo método tende a se diferenciar do antigo), construímos um gráfico de Bland-Altman - um gráfico das diferenças pareadas entre os dois métodos em relação às suas médias. A distribuição normal das diferenças pareadas foi verificada pelo teste de normalidade Shapiro-Wilk. O viés foi computado como a média das diferenças dos dois métodos. Um teste t com uma amostra foi realizado contra a hipótese nula de ausência de viés para avaliar a significância estatística do viés calculado. Limites de 95% de concordância foram registrados como o viés médio mais ou menos 1,96 vez seu desvio padrão.6 Valores de p < 0,05 bilateral foram considerados estatisticamente significativos.

Os programas IBM SPSS Statistics versão 23 (IBM, Viena, Áustria) e GraphPad Prism versão 7.0 (GraphPad Software, La Jolla California, EUA) foram usados para análise estatística.

Resultados Características basais

Entre setembro de 2011 e novembro de 2015, 22 pacientes [15 (68%) homens, idade média de 72 ± 9 anos] com EA BFBG clássica submeteram-se à EED com baixa dose para avaliar a real gravidade da EA. Nenhum evento adverso importante foi registrado. A Tabela 1 mostra as características clínicas basais e ecocardiográficas desses pacientes, bem como evolução hemodinâmica após a infusão com dobutamina. Oito (36%) pacientes preencheram os critérios da AHA/ACC para EA grave, 11 (50%) mantiveram discordância entre área da válvula e gradiente no momento basal, e 3 (14%) apresentaram progressão dos índices hemodinâmicos de EA pseudo-grave. Nenhum paciente terminou o exame de estresse com inversão da discordância entre área e gradiente (i.e. área valvular aórtica > 1,0 cm2 e Vmax ≥4 m/s). A taxa de fluxo basal e o pico de infusão com dobutamina foram calculados pela equação clássica Qclassica´=1000×LVOTVTI×ASTLVOTTE e pela equação alternativa (Qalternativa = ASTLVOT × VmédiaLVOT × 100)em todos os pacientes. Somente 9 (41%) pacientes atingiram variação na taxa de fluxo com infusão de dobutamina avaliada por ambos os métodos ≥ |15|%, permitindo a determinação simultânea da AEOproj à taxa de fluxo normal por ambas as fórmulas. A Tabela 2 apresenta características basais e ecocardiodgráficas do pico de dobutamina desse subgrupo de pacientes.

Características clínicas e ecocardiográficas da estenose aórtica de baixo fluxo e baixo gradiente no tempo basal e com infusão de dobutamina a 20 ug/Kg/min
Estenose Aórtica de Baixo Fluxo e Baixo Gradiente (n = 22)
Características demográficas e do exame físico
Idade, anos 72 ± 8,8
Sexo masculino, n (%) 15 (68)
Peso, Kg 71 ± 12,7
Altura, cm 163 ± 8,4
Área de superfície corporal, m2 1,76 ± 0,183
Índices hemodinâmicos
Basal Pico de Dobutamine
Frequência cardíaca, bpm 66 ± 8,9 80 ± 18,9
Pressão sistólica, mmHg 115 ± 20,7 139 ± 31,3
Pressão diastólica, mmHg 62 ± 12,1 64 ± 18,9
Q clássico, mL/s 202 ± 63,3 236 ± 56,3
Q alternativo, mL/s 169 ± 51,2 223 ± 53,9
VS, mL 54 ± 16,0 62 ± 14,4
IVS, mL/m2 30 ± 8,4 35 ± 8,7
VDFVE, mL 145 ± 56,9 136 ± 41,7
VSFVE, mL 97 ± 42,9 79 ± 38,5
FEVE, % 33 ± 9,8 43 ± 15,3
Índices de gravidade da estenose aórtica
Basal Pico de Dobutamina
Vmax, m/s 3,2 ± 0,50 3,9 ± 0,55
Gmeédio, mmHg 24 ± 7,3 37 ± 12,2
Razão IVT 0,22 ± 0,06 0,25 ± 0,07
AEO, cm2 0,43 ± 0,091 0,49 ± 0,116
AEOi, cm2/m2 0,44 (0,35 - 0,50) 0,46 (0,43 - 0,54)
Classificação da estenose aórtica em termos de gravidade
EA de baixo fluxo e baixo gradiente grave, n (%) 8 (36)
EA de baixo fluxo e baixo gradiente pseudo-grave n (%) 3 (14)
EA de baixo fluxo e baixo gradiente com desarranjo persistente entre área e gradiente, n (%) 11 (50)
Área valvular aórtica simplificada à taxa de fluxo de 250 mL/min
AEOproj clássica, cm2 0,93 ± 0,220 (n = 14)*
AEOproj alternativa, cm2 0,98 ± 0,238 (n = 14)**

Dados apresentados em média ± desvio padrão ou número (%) de pacientes, como apropriado. Q clássico: taxa de fluxo calculado pela fórmula clássica; Q alternativo: taxa de fluxo calculado pela fórmula alternativa; VS: volume sistólico; IVS: índice do volume sistólico; VDFVE: volume diastólico final do ventrículo esquerdo; VSFVE: volume sistólico final do ventrículo esquerdo; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; Vmax: velocidade máxima do espectro Doppler aórtico; Gmédio: gradiente de pressão transaórtica média; razão ITV: razão da integral tempo-velocidade; AEO: área efetiva do orifício; AEOi: área efetiva do orifício aórtico indexada; AEOproj clássica: área valvular aórtica projetada simplificada calculada pela fórmula da taxa de fluxo clássica; AEOproj alternativa: área valvular aórtica projetada simplificada calculada pela fórmula da taxa de fluxo alternativa; EA: estenose aórtica.

Somente 14 pacientes tiveram uma variação na taxa de fluxo com infusão de dobutamina estimada com a fórmula clássica ≥ |15| %, permitindo o cálculo da AEOproj clássica.

Somente 14 pacientes tiveram uma variação na taxa de fluxo com infusão de dobutamina estimada com a fórmula alternativa ≥ |15| %, permitindo o cálculo da AEOproj alternativa.

 Características clínicas e ecocardiográficas de pacientes com estenose aórtica de baixo fluxo e baixo gradiente com variação de fluxo ≥ |15| % calculada por ambos os métodos com infusão de dobutamina
Estenose Aórtica de Baixo Fluxo e Baixo Gradiente com ΔQ Clássico e Alternativo ≥ |15|% (n = 9)
Características demográficas e do exame físico
Idade, anos 73 ± 7,1
Sexo masculino, n (%) 6 (67)
Peso, Kg 67 ± 13,0
Altura, cm 162 ± 5,8
Área de superfície corporal, m2 1,70 ± 0,164
Índices hemodinâmicos
Basal Pico de Dobutamina
Frequência cardíaca, bpm 67 ± 10,6 81 ± 19,8
Pressão sistólica, mmHg 113 ± 23,9 134 ± 35,2
Pressão diastólica, mmHg 60 ± 12,6 58 ± 14,1
Q clássico, mL/s 174 ± 45,3 155 ± 42,3
Q alternativo, mL/s 254 ± 55,5 242 ± 56,7
VS, mL 47 ± 13,9 65 ± 15,0
IVS, mL/m2 28 ± 6,9 38 ± 8,4
VDFVE, mL 155 ± 74,9 129 ± 46,6
VSFVE, mL 107 ± 47,2 72 ± 25,6
FEVE, % 30 ± 9,5 42 ± 13,7
Índices da gravidade da estenose aórtica
Basal Pico de Dobutamina
Vmax, m/s 3,2 ± 0,47 4,0 ± 0,64
Gmédio, mmHg 24 ± 5,7 39 ± 13,9
Razão IVT 0,20 ± 0,056 0,27 ± 0,066
AEO, cm2 0,68 ± 0,185 0,94 ± 0,238
AEOi, cm2/m2 0,40 ± 0,093 0,55 ± 0,126
Classificação da gravidade da estenose aórtica
EA de baixo fluxo e baixo gradiente grave, n (%) 4 (44)
EA de baixo fluxo e baixo gradiente pseudo-grave n (%) 2 (22)
EA de baixo fluxo e baixo gradiente com desarranjo persistente entre área e gradiente, n (%) 3 (33)
Área valvular aórtica simplificada na taxa de 250 mL/min
AEOproj clássica, cm2 0,94 ± 0,246
AEOproj alternativa, cm2 0,98 ± 0,248

Dados apresentados em média ± desvio padrão ou número (%) de pacientes, como apropriado. ΔQ: variação da taxa de fluxo basal com a infusão de dobutamina, apresentada em porcentagem; Q clássico: taxa de fluxo calculado pela fórmula clássica; Q alternativo: taxa de fluxo calculado pela fórmula alternativa; VS: volume sistólico; IVS: índice do volume sistólico; VDFVE: volume diastólico final do ventrículo esquerdo; VSFVE: volume sistólico final do ventrículo esquerdo; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; Vmax: velocidade máxima do espectro Doppler aórtico; Gmédio: gradiente de pressão transaórtica média; razão ITV: razão da integral tempo-velocidade; AEO: área efetiva do orifício; AEOi: área efetiva do orifício aórtico indexada; AEOproj clássica: área valvular aórtica projetada simplificada calculada pela fórmula da taxa de fluxo clássica; EOAproj alternativa: área valvular aórtica projetada simplificada calculada pela fórmula da taxa de fluxo alternativa.

Um gráfico de dispersão mostrando valores da AEOproj simplificada pelo método clássico versus valores da AEOproj simplificada pelo método alternativo encontra-se representado na Figura 1. Como sugerido pelo gráfico de dispersão, foi encontrada uma forte associação linear entre os dois métodos - r(7) = 0.99, p < 0.001.

Gráfico de dispersão mostrando valores da área valvular aórtica projetada (AEO<sub>proj</sub>) simplificada com a linha de regressão linear sobreposta (linha sólida) com intervalo de confiança de 95% (linhas pontilhadas).

Uma regressão simples foi realizada para encontrar a melhor linha que prevê a AEOproj simplificada calculada pelo método alternativo a partir da AEOproj simplificada calculada pelo método clássico. Esses resultados foram estatisticamente significativos, F (1,7) = 245,5, p < 0,0001. A equação identificada que explica essa relação foi: AEOproj alternativa = 1,00 (IC95% 0,85 - 1,15) x AEOproj clássica + 0,036 (IC 95% -0,111 - 0,182). O R2 ajustado foi 0,97, o que significa que 97% da variância da AEOproj pode ser explicada pela AEOproj clássica.

Foi realizada uma análise de Bland-Altman para avaliar a concordância entre os dois métodos de cálculo do AEOproj. Na Figura 2, o eixo Y mostra diferenças entre as duas medidas de AEOproj pareadas (método alternativo - método clássico) e o eixo x representa a média dessas medidas metodo´alternativo+metodo´classico´2. A distribuição normal das diferenças entre as medidas pareadas foi verificada pelo teste Shapiro-Wilk para distribuição normal (estatística do teste = 0,854, df = 9, p = 0.082). Não houve tendência para aumentos na variabilidade das diferenças em relação às medias. O viés calculado (média das diferenças pareadas) é 0,037 cm2 (IC95% 0,004 - 0,066), indicando que na média, a AEOproj calculada pelo método alternativo mede 0,037 cm2mais que a AEPproj medida pelo método clássico. Esse viés é estatisticamente significativo (t = 2,619, df = 8, p = 0,031). Os limites de 95% de concordância, calculados entre os dois métodos, são -0,04 e 0,12, o que significa que para 95% dos indivíduos, a AEOproj calculada pelo método alternativo estaria entre 0,04 cm2 menos e 0,12cm2 mais que a AEOproj calculada pelo método clássico.

Gráfico de Bland-Altman da diferença das duas medidas de AEO<sub>proj</sub> versus sua média. A linha sólida paralela ao eixo x representa o viés, e as linhas pontilhadas paralelas ao eixo x representa os limites de concordância.

Discussão

A AEOproj é definida como a AEO da válvula aórtica que ocorreria em uma taxa de fluxo hipotética padronizada de 250 mL/s. Esse novo index ecocardiográfico foi desenvolvido para compensar a variabilidade e a imprevisibilidade da dobutamina quanto à taxa de fluxo.4 De fato, pacientes com EA BFBG clássica submetidos à EED têm uma reposta muito variada em termos da progressão da taxa de fluxo, que pode ser devido a muitos fatores, incluindo a presença de reserva contrátil do miocárdio, a imprevisível resposta cronotrópica à dobutamina e o potencial desenvolvimento de dessincronia com infusão de dobutamina.3 Essa variabilidade na resposta da taxa de fluxo pode impor um obstáculo insuperável na interpretação das mudanças ambíguas no gradiente de pressão médio e AEO. Normalizando a AEO a uma taxa de fluxo hipotética de 250 mL/s, a AEOproj permite a comparação direta da gravidade da EA em paciente com EA BFBG que apresentam diferentes perfis de taxa de fluxo com a infusão de dobutamina. Além de facilitar a interpretação dos resultados da EED, esse novo parâmetro também se mostrou estar relacionado com a gravidade da EA (calcificação na cirurgia) e de ter um importante valor na predição de mortalidade.4,7

Para o cálculo da AEOproj, um gráfico AEO versus taxa de fluxo transvalvar média é construído em diferentes estágios da EED. A inclinação dessa curva - chamada complacência - é então usada para predizer a AEO à taxa de 250 mL/min.4 Uma versão simplificada da fórmula original substitui a inclinação da curva por um quociente mais fácil de se calcular: PicodaAEO−AEOrepousoPicodoQ−Qrepouso. Assim, a versão simplificada da fórmula AEOproj pode ser expressa como AEOproj=AEObasal+PicodaAEO−AEOrepousoPicodoQ−Qrepouso×250−Qrepouso.8

Tanto a versão original como a versão simplificada das fórmulas para o cálculo da AEOproj recomendam o cálculo da taxa de fluxo como o quociente entre o VS e o TE, que requer 3 medidas diferentes: 1) diâmetro da LVOT (LVOTD); 2) integral tempo-velocidade da LVOT (LVOTVTI) e 3) TE medidos no espectro da velocidade aórtica. Tanto o LVOTD como a LVOTVTI são medidas rotineiramente realizadas durante os protocolos da EED para avaliação de EA BFBG clássica, uma vez que são necessárias para o cálculo da AEO pela equação de continuidade. No entanto, a necessidade de se medir o TE no espectro de velocidade aórtica adiciona uma medida extra no protocolo usual da EES. Além disso, essa fórmula da taxa de fluxo envolve medidas adquiridas em diferentes lugares e, inevitavelmente, em diferentes tempos, envolvendo um viés intrínseco.

A taxa de fluxo também pode ser determinada pelo produto da área da LVOT pela velocidade média da LVOT, que requer somente duas medidas: 1) LOVTD e 2) velocidade média do sangue na LVOT durante o período de ejeção (LVOTVmédia). A LVOTVmédia é fornecida automaticamente pela maioria dos programas de ecocardigrafias, ao avaliar a LVOTVTI (uma etapa fundamental no cálculo da AEO pela equação de continuidade). Essa fórmula alternativa é menos complexa, uma vez que não necessita de medida adicional no espectro da velocidade aórtica. Além disso, uma vez que requer 2 medidas diferentes, está menos propensa à variabilidade aumentada entre observadores e intraobservador.

Este estudo teve como objetivo avaliar o quanto a AEOproj calculada pelo método alternativo para estimar a taxa de fluxo difere-se da AEOproj calculada pela fórmula padrão. O método de Bland-Altman foi usado para avaliar a concordância entre os dois métodos. Conforme publicado previamente, a correlação de Pearson e a análise de regressão linear podem levar a resultados errôneos, uma vez que os dados que parecem estar em baixa concordância (por exemplo, uma mudança na escala de medida) podem estar fortemente correlacionados.6,9 O método de Bland-Altman avalia o quanto os métodos são concordantes na média (estimando-se a média das diferenças para os indivíduos - viés sistemático) e o quanto as medidas são concordantes para os indivíduos (examinando a variabilidade das diferenças e o cálculo dos limites de concordância que quantificam o intervalo de valores esperado para cobrir a concordância para a maioria dos indivíduos).10

Usando o método de Bland-Altman, encontramos um viés sistemático de 0,037cm2 (95% CI 0,004 - 0,066), indicando que, na média, o método alternativo superestima a AEOproj em 0,037 cm2 comparado ao método clássico. Apesar de ser estatisticamente significativo, esse viés não é clinicamente significativo, por ser menor que 0,1 cm2. Ainda, os limites de 95% de concordância são muito estreitos (de -0,04 cm2 a 0,12 cm2), o que significa que, para 95% dos indivíduos, a AEOproj calculada pelo método alternativo estaria entre 0,04 cm2 menos e 0,12 cm2 mais que a AEOproj calculada pela equação clássica. Essa estreita faixa corresponde às maiores diferenças prováveis entre os dois métodos, e não compromete a concordância clínica entre os dois métodos. Portanto, é razoável reconhecer a intercambialidade dos dois métodos de cálculo da AEOproj na prática clínica.

 Conclusão

Este estudo apresentou um novo método para calcular a AEO simplificada da válvula aórtica à taxa de fluxo normal, usando uma equação menos complexa para estimar a taxa de fluxo, e testou a concordância desse novo método com o previamente apresentado por Blais et al.4 O viés e os limites de 95% de concordância do novo método são estreitos e não são clinicamente relevantes, apoiando a possibilidade de se utilizar igualmente os dois métodos na prática clínica. Uma vez que o novo método requer medidas adicionais, seria mais fácil implementá-lo na prática clínica, promovendo um aumento no uso da AEOproj - um parâmetro ecocardiográfico valioso na avaliação da EA BFBG.

Limitações

Este é um estudo retrospectivo pequeno, unicêntrico, e inerentemente sem poder o suficiente para avaliar pequenas diferenças nas variáveis ecocardiográficas entre os grupos. Um número maior de pacientes é necessário para investigar as discrepâncias potenciais no desempenho de ambos os métodos de cálculo da AEOproj nos diferentes subgrupos de pacientes com EA BFBG. Portanto, os resultados apresentados aqui devem ser interpretados com cautela.

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

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

Aprovação Ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra sob o número de protocolo CE-016/2017. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.