Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC GJLwsThWQgXcQgKHmBfcw6Q S0066-782X2018001500419 10.5935/abc.20180140 Brief Communication Silent Cerebral Infarctions with Reduced, Mid-Range and Preserved Ejection Fraction in Patients with Heart Failure Oliveira Márcia Maria Carneiro 1 Sampaio Elieusa e Silva 1 Kawaoka Jun Ramos 2 Hatem Maria Amélia Bulhões 3 Câmara Edmundo José Nassri 4 Fernandes André Maurício Souza 5 Oliveira-Filho Jamary 3 Aras Roque 6 Universidade Federal da Bahia Escola de Enfermagem Salvador BA Brazil Escola de Enfermagem da Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brazil Hospital Cardio Pulmonar Salvador BA Brazil Hospital Cardio Pulmonar, Salvador, BA - Brazil Universidade Federal da Bahia Hospital Universitário Professor Edgard Santos Salvador BA Brazil Hospital Universitário Professor Edgard Santos (HUPES) - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brazil Universidade Federal da Bahia Hospital Ana Nery Salvador BA Brazil Hospital Ana Nery - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brazil Universidade Federal da Bahia Programa de Pós-graduação em Medicina e Saúde Salvador BA Brazil Programa de Pós-graduação em Medicina e Saúde - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brazil Universidade Federal da Bahia Ambulatório de Cardiomiopatias e Insuficiência Cardíaca Salvador BA Brazil Ambulatório de Cardiomiopatias e Insuficiência Cardíaca - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brazil Mailing Address: Márcia Maria Carneiro Oliveira, Escola de Enfermagem da Universidade Federal da Bahia. Rua Dr. Augusto Viana, S/N. Postal Code 40110-060, Canela, Salvador, BA - Brazil. E-mail: marcia.carneiro@ufba.br, marcianinhas@yahoo.com.br

Author contributions

Conception and design of the research: Oliveira MMC, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R; Acquisition of data: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN; Analysis and interpretation of the data and Writing of the manuscript: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R; Statistical analysis: Oliveira MMC, Sampaio ES, Oliveira Júnior J; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R.

Potential Conflict of Interest

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

 09 2018 111 3 419 422 04 04 2018 06 06 2018 12 06 2018 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

Heart failure predisposes to an increased risk of silent cerebral infarction, and data related to left ventricular ejection fraction are still limited. Our objective was to describe the clinical and echocardiographic characteristics and factors associated with silent cerebral infarction in patients with heart failure, according to the left ventricular ejection fraction groups. A prospective cohort was performed at a referral hospital in Cardiology between December 2015 and July 2017. The left ventricular ejection fraction groups were: reduced (≤ 40%), mid-range (41-49%) and preserved (≥ 50%). All patients underwent cranial tomography, transthoracic and transesophageal echocardiography. Seventy-five patients were studied. Silent cerebral infarction was observed in 14.7% of the study population (45.5% lacunar and 54.5% territorial) and was more frequent in patients in the reduced left ventricular ejection fraction group (29%) compared with the mid-range one (15.4%, p = 0.005). There were no cases of silent cerebral infarction in the group of preserved left ventricular ejection fraction. In the univariate analysis, an association was identified between silent cerebral infarction and reduced (OR = 8.59; 95%CI: 1.71 - 43.27; p = 0.009) and preserved (OR = 0.05; 95%CI: 0.003-0.817, p = 0.003) left ventricular ejection fraction and diabetes mellitus (OR = 4.28, 95%CI: 1.14-16.15, p = 0.031). In patients with heart failure and without a clinical diagnosis of stroke, reduced and mid-range left ventricular ejection fractions contributed to the occurrence of territorial and lacunar silent cerebral infarction, respectively. The lower the left ventricular ejection fraction, the higher the prevalence of silent cerebral infarction.

 Keywords: Heart Failure Cerebral Infarction Stroke Volume Stroke Introduction

Heart failure (HF) predisposes to an increased risk of cerebral abnormalities, including silent cerebral infarction, which is defined by the presence of infarctions (territorial or lacunar) in the brain parenchyma, verified through imaging methods, without a documented previous episode of stroke.1,2

The independent risk factors associated with silent stroke in HF are usually due to the impairment of left ventricular function, restrictive diastolic filling patterns in echocardiography, left atrial (LA) spontaneous echo contrast, and complex or calcified atherosclerotic aortic lesions.3-5

Ischemic stroke is a common complication of HF regardless of the Preserved (pLVEF) or reduced (rLVEF) Left Ventricular Ejection Fraction (LVEF).5 LVEF predicts the risk of cerebral infarctions, especially with rLVEF. It is believed that reduced blood flow may favor the formation of spontaneous echo contrast, intracavitary thrombi and consequent cardioembolic events.6 However, data explaining the stroke mechanism in HF in patients with LVEF are still limited,7 and data related to stroke and mid-range LVEF are scarce.

The objective of this study was to describe the clinical and echocardiographic characteristics and factors associated with silent cerebral infarction in patients with HF according to the LVEF groups.

 Methods

This is a prospective cohort performed at a referral hospital for the care of patients with HF in the city of Salvador, state of Bahia, Brazil, between December 2015 and July 2017. The diagnosis of HF was made according to the recommendations of the European Society of Cardiology (ESC),8 with patients who had signs and symptoms of HF, relevant structural heart disease (left ventricle (LV) body mass index ≥ 115 g in men and ≥ 95 g in women, or left atrial dilatation ≥ 40 mm) and or diastolic abnormality (E/A ratio < 0.75 or ≥ 1.5, or E-wave deceleration time < 140 ms). The LVEF groups were characterized as follows: rLVEF (≤ 40%), mid-range LVEF (mrLVEF; 41-49%) and pLVEF (≥ 50%).9 The diagnosis of Atrial Fibrillation (AF) was based on information available in medical records and the electrocardiogram.

Assessment of cranial tomography

The cranial tomography was performed in all the patients to identify infarctions in the brain parenchyma (territorial or lacunar). The reports were analyzed by a neurologist, blinded to the patients' clinical data. These examinations were performed using a 1385 Toshiba Medical Systems Corporation device, (Shimo Ishigami, Otawara-Shi, Tochigi, Japan).

 Evaluation of transthoracic and transesophageal echocardiography

The examinations were performed by two experienced echocardiographists, as recommended by the American Society of Echocardiography (ASE).10 A commercially available device was used (Philips IE33, Philips Medical Systems, Andover, MA, USA), equipped with a 5 MHZ transducer with a multiplanar transesophageal probe. Subsequently, the images were recorded in a pen drive and reviewed by an echocardiographist.

The measures analyzed by the Transthoracic Echocardiogram (TTE) were: diastolic and systolic diameter of the LV, anteroposterior diameter of the LA, aortic root diameter, interventricular septum and posterior wall thickness. These analyses were obtained in the parasternal short axis and the parasternal long axis planes using the M-mode. The calculation of the LVEF was carried out using the LV modified biplane Simpson's method.

To perform the Transesophageal Echocardiography (TEE) images, the patient was placed in the left lateral decubitus position, and the left arm was extended over the head. The exams were performed under topical anesthesia with xylocaine spray at 10% and under intravenous sedation. The presence of spontaneous echo contrast and intracavitary thrombi were observed. The intracavitary thrombus was defined as an echodense intracardiac mass, and the spontaneous echo contrast was identified through its typical swirling movement, resembling smoke.11

Statistical analysis

The collected data were processed using the Statistical Program for Social Sciences (SPSS), version 21.0. For data analysis, descriptive statistics were used (proportions and measures of central tendency), mean and standard deviation. The Kolmogorov-Smirnov was used in the normality test. The means and proportions were evaluated by Student's t test, according to the variable distribution. Pearson's chi-square test or Fisher's exact test was applied for association measures. Values were considered statistically significant when p ≤ 0.05 and the confidence interval ≥ 95%.

 Results

Seventy-five patients were studied. Comparisons of clinical and echocardiographic parameters are described in Table 1. The mean LVEF was 46 ± 16.5%. Spontaneous echo contrast and intracavitary thrombi were observed in the rLVEF group (19.3%), followed by mrLVEF (15.3%) and pLVEF (9.6%). Silent cerebral infarction was observed in 14.7% of the study population (45.5% lacunar and 54.5% territorial) and was detected more frequently in patients in the rLVEF group (29%), when compared to mrLVEF (15.4%, p = 0.005). There were no cases of silent cerebral infarction in the pLVEF group. In the univariate analysis, an association was identified between silent cerebral infarction and rLVEF (Odds Ratio - OR = 8.59, 95% of Confidence Interval - 95%CI: 1.71-43.27, p = 0.009) and pLVEF (OR = 0.05, 95%CI: 0.003-0.817, p = 0.003). There was no association with mrLVEF (OR = 1.07, 95%CI: 0.20-5.65, p = 0.936). The association of silent cerebral infarction with diabetes mellitus (OR 4.28; 95%CI: 1.14-16.15; p = 0.031) was also identified.

Comparison of clinical and echocardiographic parameters between the groups of patients with heart failure with and without silent cerebral infarction
Parameters Population n = 75 Silent cerebral infarctions p value*
Yes (n = 11) No (n = 64)
Age, years) 61.8 ± 10.6 62.5 ± 9.1 61.7 ± 10.9 0.817
Male gender 42 (56) 9 (81.8) 33 (51.6) 0.062
Arterial hypertension 60 (80) 8 (72.7) 52 (81.3) 0.514
Diabetes Mellitus 20 (26.7) 6 (54.5) 14 (21.9) 0.024
Ischemic heart disease 47 (62.7) 9 (81.8) 38 (59.4) 0.155
Permanent AF 13 (17.3) 3 (27.3) 10 (15.6) 0.346
NYHA class =
I 20 (26.7) 2 (18.2) 18 (28.1) 0.491
II 41 (54.7) 7 (63.6) 34 (53.1) 0.518
III 14 (18.7) 2 (18.2) 12 (18.8) 0.964
HF etiology
Idiopathic 33 (44) 3 (27.3) 30 (46.9) 0.226
Chagasic 27 (36) 5 (45.5) 22 (34.4) 0.479
Ischemic 10 (13.3) 2 (18.2) 8 (12.5) 0.609
Hypertensive 3 (4) 1 (9.1) 2 (3.1) 0.351
Valvar 1 (1.3) - 1(6.9) 0.676
Rheumatic 1 (1.3) - 1 (1.6) 0.676
LVEF subgroups
Reduced (≤ 40%) 31 (41.3) 9 (81.8) 22 (34.4) 0.003
Mid-range (41-49%) 13 (17.3) 2 (18.2) 11 (17.2) 0.936
Preserved (≥ 50%) 31 (41.3) 0 (0) 31 (48.4)
Echocardiographic data
LA diameter, mm 43.9 ± 8.9 46.2 ± 10.6 42.9 ± 8.5 0.264
LV dilatation 31 (41.3) 8 (72.7) 23 (35.9) 0.022
Intracavitary thrombi/ spontaneous echo contrast
Intracavitary thrombi / spontaneous echogenic contrast in LA 9 (12.1) 1 (9.1) 8 (12.5) 0.552
Intracavitary thrombi / spontaneous echo contrast in LAA 2 (2.6) 1 (9.1) 1 (1.6) 0.351
Medications
Aspirin 41 (54.7) 6 (54.5) 35 (54.7) 0.993
Warfarin 13 (17.3) 1 (9.1) 12 (18.8) 0.434
NOAC 6 (8) 2 (18.2) 4 (6.3) 0.178

Results expressed as mean ± standard deviation or n (%).

Student’s t test for categorical variables and Pearson’s chi-square for continuous variables. AF: arterial fibrillation; NYHA: New York Heart Association; HF: heart failure; LVEF: left ventricular ejection fraction; LA: left atrium; LV: left ventricle; LAA: left atrial appendage; NOAC: new oral anticoagulants.

 Discussion

In our study, patients with rLVEF had silent cerebral infarction in the territory region, and those with mrLVEF had silent cerebral infarction of the lacunar type. There was no silent cerebral infarction in patients with pLVEF. It was demonstrated that the lower the LVEF, the higher the prevalence of silent cerebral infarction. A previous study showed that reduced LVEF values are associated with patients with silent stroke (p = 0.030).12

The prevalence of silent cerebral infarction in this study was considered small when compared to other studies of HF patients. In a study of 117 patients with HF evaluated for heart transplant, the prevalence of ischemic stroke was 34%.13 In the study by Kozdag et al.,12 with 72 patients with ischemic dilated cardiomyopathy, the prevalence of silent cerebral infarction was 39%. However, it is worth mentioning that the high prevalence of silent infarctions in these studies was probably the result of increased HF severity in the studied populations.

Another important finding was the association between diabetes mellitus and silent cerebral infarction. Chen et al.14 found that abnormalities in early LV diastolic filling were commonly observed in diabetic patients, and the proposed mechanism includes, among other factors, microvascular disease, which may justify the data found in our study.

In the case of patients with mrLVEF, silent cerebral infarctions were reported to be of the lacunar type, usually associated with cerebral small vessel disease, but eventually of embolic etiology.15 A recent study clearly demonstrated that the clinical characteristics of mrLVEF are intermediate between pLVEF and rLVEF, or close to pLVEF or rLVEF, and suggest that mrLVEF is a transitional stage from pLVEF to rLVEF, or from rLVEF to pLVEF, rather than a distinct HF class.16 However, data are still limited regarding these patients.

Patients in the LVEFp group did not show silent cerebral infarction, differently from a study on LVEF groups, in which the rates of stroke or transient ischemic attack were slightly higher in patients with pLVEF vs. patients with rLVEF and mrLVEF. It is worth mentioning that AF was more common in these patients with pLVEF, although the AF was associated with an increased risk of stroke or transient ischemic attack, regardless of LVEF status.17

Conclusion

In patients with heart failure and without a clinical diagnosis of stroke, the reduced and mid-range left ventricular ejection fractions contributed to the occurrence of territorial and lacunar silent cerebral infarction, respectively. In cases of preserved left ventricular ejection fraction, there was no prevalence of silent cerebral infarction; reduced left ventricular ejection fraction and diabetes mellitus were associated with embolic cerebral infarction, and the lower the left ventricular ejection fraction, the higher the prevalence of silent cerebral infarction. Further studies are required to elucidate the mechanisms of silent cerebral infarction in the left ventricular ejection fraction groups.

Limitations

The study was carried out in a single center, with a small sample and there were no analyses of intra- and interobserver variability between the echocardiographists.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This article is part of the thesis of Doctoral submitted by Márcia Maria Carneiro Oliveira, from Universidade Federal da Bahia.

 References 1 Haeusler KG, Laufs U, Endres M. Chronic heart failure and ischemic stroke. Stroke. 2011;42(10):2977-82. Haeusler KG Laufs U Endres M Chronic heart failure and ischemic stroke Stroke 2011 42 10 2977 2982 2 Zhu Y, Dufouil C, Tzourio C, Chabriat H,Tzourio C, Chabriat H. Silent brain infarcts : A Review of MRI Diagnostic Criteria. Stroke. 2011;42(4):1140-5. Zhu Y Dufouil C Tzourio C Chabriat H Tzourio C Chabriat H Silent brain infarcts : A Review of MRI Diagnostic Criteria Stroke 2011 42 4 1140 1145 3 Kozdag G, Ciftci E, Vural A, Selekler M, Sahin T, Ural D, et al. Silent cerebral infarction in patients with dilated cardiomyopathy: Echocardiographic correlates. Int J Cardiol. 2006;107(3):376-81. Kozdag G Ciftci E Vural A Selekler M Sahin T Ural D Silent cerebral infarction in patients with dilated cardiomyopathy: Echocardiographic correlates Int J Cardiol 2006 107 3 376 381 4 Hassell MEC, Nijveldt R, Roos YBW, Majoie CBL, Hamon M, Piek JJ, et al. Silent cerebral infarcts associated with cardiac disease and procedures. Nat Rev Cardiol. 2013;10(12):696-706. Hassell MEC Nijveldt R Roos YBW Majoie CBL Hamon M Piek JJ Silent cerebral infarcts associated with cardiac disease and procedures Nat Rev Cardiol 2013 10 12 696 706 5 Scherbakov N, Haeusler KG, Doehner W. Ischemic stroke and heart failure: facts and numbers. ESC Heart Fail. 2015;2(1):1-4. Scherbakov N Haeusler KG Doehner W Ischemic stroke and heart failure: facts and numbers ESC Heart Fail 2015 2 1 1 4 6 Kupczynska K, Kasprzak JD, Michalski B, Lipiec P. Prognostic significance of spontaneous echocardiographic contrast detected by transthoracic and transesophageal echocardiography in the era of harmonic imaging. Arch Med Sci. 2013;9(5):808-14. Kupczynska K Kasprzak JD Michalski B Lipiec P Prognostic significance of spontaneous echocardiographic contrast detected by transthoracic and transesophageal echocardiography in the era of harmonic imaging Arch Med Sci 2013 9 5 808 814 7 Kim W, Kim EJ. Heart failure as a risk factor for stroke. J Stroke. 2018;20(1):33-45. Kim W Kim EJ Heart failure as a risk factor for stroke J Stroke 2018 20 1 33 45 8 McMurray JJ V, Adamopoulos S, Anker SD, Auricchio A, Bohm M, Dickstein K, et al. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012: The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart. Eur Heart J. 2012; 33(14):1787-847. McMurray JJ V Adamopoulos S Anker SD Auricchio A Bohm M Dickstein K ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012: The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Eur Heart J 2012 33 14 1787 1847 9 Ponikowski P, Voors AA, Anker SD, Bueno H, Cleland JG, Coats AJ, et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of ESC Failure. Eur Heart J Fail. 2016;18(8):891-975. Ponikowski P Voors AA Anker SD Bueno H Cleland JG Coats AJ 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of ESC Failure Eur Heart J Fail 2016 18 8 891 975 10 Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, Afilalo J, Armstrong A, Ernande L, et al., Recomendaciones para la Cuantificación de las Cavidades Cardíacas por Ecocardiografía en Adultos: Actualización de la Sociedad Americana de Ecocardiografía y de la Asociación Europea de Imagen Cardiovascular. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1-39. Lang RM Badano LP Mor-Avi V Afilalo J Armstrong A Ernande L Recomendaciones para la Cuantificación de las Cavidades Cardíacas por Ecocardiografía en Adultos: Actualización de la Sociedad Americana de Ecocardiografía y de la Asociación Europea de Imagen Cardiovascular J Am Soc Echocardiogr 2015 28 1 1 39 11 Lueneberg ME, Monaco CG, Ferreira LDC, Silva CES, Gil MA, Peixoto LB, et al. O Coração como Fonte Emboligênica?: Não Basta Realizar Ecocardiograma Transesofágico. É preciso ser bem feito. Rev Bras Ecocardiogr. 2003;16(2):1-12. Lueneberg ME Monaco CG Ferreira LDC Silva CES Gil MA Peixoto LB O Coração como Fonte Emboligênica?: Não Basta Realizar Ecocardiograma Transesofágico. É preciso ser bem feito Rev Bras Ecocardiogr 2003 16 2 1 12 12 Kozdag G, Ciftci E, Ural D, Sahin T, Selekler M, Agacdiken A, et al. Silent cerebral infarction in chronic heart failure: Ischemic and nonischemic dilated cardiomyopathy. Vasc Health Risk Manag. 2008; 4(2):463-9. Kozdag G Ciftci E Ural D Sahin T Selekler M Agacdiken A Silent cerebral infarction in chronic heart failure: Ischemic and nonischemic dilated cardiomyopathy Vasc Health Risk Manag 2008 4 2 463 469 13 Siachos T, Vanbakel A, Feldman DS, Uber W, Simpson KN, Pereira NL. Silent strokes in patients with heart failure. J Card Fail. 2005;11(7):485-9. Siachos T Vanbakel A Feldman DS Uber W Simpson KN Pereira NL Silent strokes in patients with heart failure J Card Fail 2005 11 7 485 489 14 Chen R, Ovbiagele B, Feng W, Carolina S, Carolina S. Diabetic and stroke epidemiology, pathophysiology, pharmaeuticals and outcomes. Am J Med. 2016;351(4):380-6. Chen R Ovbiagele B Feng W Carolina S Carolina S Diabetic and stroke epidemiology, pathophysiology, pharmaeuticals and outcomes Am J Med 2016 351 4 380 386 15 Ay H, Oliveira-filho J, Buonanno FS, Ezzeddine M, Schaefer PW, Rordorf G, et al. Diffusion-weighted imaging identifies a subset of lacunar infarction associated with embolic source. Stroke. 1999; 30(12):2644-50. Ay H Oliveira-filho J Buonanno FS Ezzeddine M Schaefer PW Rordorf G Diffusion-weighted imaging identifies a subset of lacunar infarction associated with embolic source Stroke 1999 30 12 2644 2650 16 Tsuji K, Sakata Y, Nochioka K, Miura M, Yamauchi T, Onose T, et al. Characterization of heart failure patients with mid-range left ventricular ejection fraction-a report from the CHART-2 Study. Eur J Heart Fail. 2017;19(10):1258-69. Tsuji K Sakata Y Nochioka K Miura M Yamauchi T Onose T Characterization of heart failure patients with mid-range left ventricular ejection fraction-a report from the CHART-2 Study Eur J Heart Fail 2017 19 10 1258 1269 17 Sartipy U, Dahlström U, Fu M, Lund LH. Atrial fibrillation in heart failure with preserved, mid-range, and reduced ejection fraction. JACC Heart Fail. 2017;5(8):565-74. Sartipy U Dahlström U Fu M Lund LH Atrial fibrillation in heart failure with preserved, mid-range, and reduced ejection fraction JACC Heart Fail 2017 5 8 565 574 Comunicação Breve Infartos Cerebrais Silenciosos com Fração de Ejeção Reduzida, Intermediária e Preservada em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Oliveira Márcia Maria Carneiro 1 Sampaio Elieusa e Silva 1 Kawaoka Jun Ramos 2 Hatem Maria Amélia Bulhões 3 Câmara Edmundo José Nassri 4 Fernandes André Maurício Souza 5 Oliveira-Filho Jamary 3 Aras Roque 6 Escola de Enfermagem da Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brasil Hospital Cardio Pulmonar, Salvador, BA - Brasil Hospital Universitário Professor Edgard Santos (HUPES) - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brasil Hospital Ana Nery - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brasil Programa de Pós-graduação em Medicina e Saúde - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brasil Ambulatório de Cardiomiopatias e Insuficiência Cardíaca - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA - Brasil Correspondência: Márcia Maria Carneiro Oliveira, Escola de Enfermagem da Universidade Federal da Bahia. Rua Dr. Augusto Viana, S/N. CEP 40110-060, Canela, Salvador, BA - Brasil. E-mail: marcia.carneiro@ufba.br, marcianinhas@yahoo.com.br

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Oliveira MMC, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R; Obtenção de dados: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN; Análise e interpretação dos dados e Redação do manuscrito: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R; Análise estatística: Oliveira MMC, Sampaio ES, Oliveira Júnior J; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Oliveira MMC, Sampaio ES, Kawaoka JR, Hatem MAB, Câmara EJN, Fernandes AMS, Oliveira Júnior J, Aras R.

Potencial conflito de interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Resumo

A insuficiência cardíaca predispõe a um risco aumentado de infarto cerebral silencioso, e dados relacionados com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo ainda são limitados. Nosso objetivo foi descrever as características clínicas e ecocardiográficas, e os fatores associados com infarto cerebral silencioso, em pacientes com insuficiência cardíaca, de acordo com os grupos de fração de ejeção do ventrículo esquerdo. Realizou-se uma coorte prospectiva, em um hospital referência em Cardiologia, entre dezembro de 2015 e julho de 2017. Os grupos da fração de ejeção do ventrículo esquerdo foram: reduzida (≤ 40%), intermediária (41-49%) e preservada (≥ 50%). Todos os pacientes realizaram tomografia de crânio, ecocardiograma transtorácico e transesofágico. Foram estudados 75 pacientes. Infarto cerebral silencioso foi observado em 14,7% da população do estudo (45,5% lacunar e 54,5% territorial), tendo sido mais frequente nos pacientes do grupo de fração de ejeção do ventrículo esquerdo reduzida (29%) em comparação com a intermediária (15,4%; p = 0,005). Não ocorreram casos de infarto cerebral silencioso no grupo de fração de ejeção do ventrículo esquerdo preservada. Na análise univariada, identificou-se associação de infarto cerebral silencioso com fração de ejeção do ventrículo esquerdo reduzida (OR = 8,59; IC95% 1,71- 43,27; p = 0,009), preservada (OR = 0,05; IC95% 0,003-0,817; p = 0,003) e diabetes melito (OR = 4,28; IC95% 1,14-16,15; p = 0,031). Em pacientes com insuficiência cardíaca e sem diagnóstico clínico de acidente vascular cerebral, as frações de ejeção do ventrículo esquerdo reduzida e intermediária contribuíram para ocorrência de infarto cerebral silencioso territoriais e lacunares, respectivamente. Quanto menor foi a fração de ejeção do ventrículo esquerdo, maior a prevalência de infarto cerebral silencioso.

 Palavras-chave: Insuficiência Cardíaca Infarto Cerebral Volume Sistólico Acidente Vascular Cerebral Introdução

A insuficiência cardíaca (IC) predispõe a um risco aumentado de anormalidades cerebrais, dentre elas o infarto cerebral silencioso, que é definido pela presença de infartos no parênquima encefálico (territorial ou lacunar) verificados por meio de métodos de imagem, sem episódio prévio de acidente vascular cerebral (AVC) documentado.1,2

Os fatores de risco independentes associados ao AVC silencioso na IC geralmente são devido ao comprometimento da função ventricular esquerda, aos padrões restritivos de enchimento diastólico na ecocardiografia, ao contraste ecogênico espontâneo do Átrio Esquerdo (AE) e por lesões ateroscleróticas complexas ou calcificadas na aorta.3-5

O AVC isquêmico é uma complicação comum na IC, independentemente da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) preservada (FEVEp) ou FEVE reduzida (FEVEr).5 A FEVE prediz risco de infartos cerebrais, sobretudo com FEVEr. Acredita-se que a redução do fluxo sanguíneo pode favorecer a formação de contraste ecogênico espontâneo, trombos intracavitários e consequentes eventos cardioembólicos.6 Entretanto, os dados que explicam o mecanismo do AVC na IC em pacientes com FEVEp ainda são limitados,7 e dados relacionados ao AVC e à FEVE intermediária são escassos.

O objetivo deste estudo foi descrever as características clínicas e ecocardiográficas e os fatores associados com infarto cerebral silencioso em pacientes com IC de acordo com os grupos de FEVE.

 Métodos

Trata-se de uma coorte prospectiva, realizada em hospital de referência no atendimento a pacientes de IC no município de Salvador (BA), entre dezembro de 2015 e julho de 2017. O diagnóstico de IC foi realizado de acordo com as recomendações da European Society of Cardiology (ESC),8 com os pacientes que tinham sinais e sintomas de IC, doença cardíaca estrutural relevante (índice de massa corporal do Ventrículo Esquerdo - VE ≥ 115 g em homens e ≥ 95 g em mulheres, ou dilatação atrial esquerda ≥ 40 mm) e ou anormalidade diastólica (relação E/A < 0,75 ou ≥ 1,5, ou tempo de desaceleração da onda E < 140 ms). Os grupos da FEVE foram caracterizados da seguinte forma: FEVEr (≤ 40%), FEVE Intermediária (FEVEi; 41-49%) e FEVEp (≥ 50%).9 O diagnóstico de fibrilação atrial (FA) foi baseado nas informações disponíveis no prontuário e no eletrocardiograma.

Avaliação da tomografia de crânio

A tomografia de crânio foi realizada em todos os pacientes para identificação de infartos no parênquima encefálico (territorial ou lacunar). Os laudos foram analisados por um neurologista, cego para os dados clínicos dos pacientes. Esses exames foram realizados em aparelho da Toshiba Medical Systems Corporation, 1385 (Shimo Ishigami, Otawara-Shi, Tochigi, Japão).

 Avaliação do ecocardiograma transtorácico e transesofágico

Os exames foram realizados por dois médicos ecocardiografistas experientes, conforme recomendações da American Society of Echocardiography (ASE).10 Foi utilizado equipamento comercialmente disponível (Philips IE33, Philips Medical Systems, Andover, MA, Estados Unidos), equipado com transdutor de 5 MHZ com sonda transesofágica multiplanar. Posteriormente, as imagens foram gravadas em pen drive e revisadas por um médico ecocardiografista.

As medidas analisadas pelo ecocardiograma transtorácico (ETT) foram: diâmetro diastólico e sistólico do VE, diâmetro anteroposterior do AE, diâmetro da raiz da aorta, espessura do septo interventricular e da parede posterior. Essas análises foram obtidas nos planos paraesternal eixo curto e paraesternal eixo longo, utilizando-se o modo M. O cálculo da FEVE se deu pelo método de Simpson biplanar modificado do VE.

Para realização das imagens do ecocardiograma transesofágico (ETE), o paciente foi colocado em uma posição de decúbito lateral esquerdo, e o braço esquerdo foi estendido sobre a cabeça. Os exames foram realizados sob anestesia tópica com xilocaína spray a 10% e sob sedação endovenosa. Foi verificada a presença de contraste ecogênico espontâneo e de trombos intracavitários. O trombo intracavitário foi definido como uma massa ecodensa intracardíaca, e o contraste ecogênico espontâneo foi diferenciado pelo seu movimento em redemoinho típico, lembrando fumaça.11

Análise estatística

Os dados coletados foram processados pelo Statistic Program for Social Sciences (SPSS), versão 21.0. Para análise dos dados, foi utilizada a estatística descritiva (proporções e medidas de tendência central), média e desvio padrão. No teste de normalidade, foi utilizado Kolmogorov-Smirnov. As médias e proporções foram avaliadas pelo teste t de Student, conforme a distribuição da variável. Aplicou-se o teste do qui quadrado de Pearson ou teste exato de Fisher para medidas de associação. Os valores foram considerados estatisticamente significantes quando p ≤ 0,05 e intervalo de confiança ≥ 95%.

 Resultados

Foram estudados 75 pacientes. As comparações dos parâmetros clínicos e ecocardiográficos estão descritos na tabela 1. A média da FEVE foi 46 ± 16,5%. Observaram-se contraste ecogênico espontâneo e trombos intracavitários no grupo de FEVEr (19,3%), seguido do de FEVEi (15,3%) e do de FEVEp (9,6%). O infarto cerebral silencioso foi observado em 14,7% da população do estudo (45,5% lacunar e 54,5% territorial), tendo sido detectado com maior frequência nos pacientes do grupo de FEVEr (29%) em comparação com a FEVEi (15,4%; p = 0,005). Não ocorreram casos de infarto cerebral silencioso no grupo de FEVEp. Na análise univariada, identificou-se associação de infarto cerebral silencioso com FEVEr (Odds Ratio - OR = 8,59; Intervalo de Confiança de 95% - IC95% 1,71-43,27; p = 0,009) e FEVEp (OR = 0,05; IC95% 0,003-0,817; p = 0,003). Não houve associação com FEVEi (OR = 1,07; IC95% 0,20-5,65; p = 0,936). Identificou-se também a associação de infarto cerebral silencioso com diabetes melito (OR 4,28; IC95% 1,14-16,15; p = 0,031).

Comparação de parâmetros clínicos e ecocardiográficos entre os grupos de pacientes com insuficiência cardíaca com e sem infarto cerebral silencioso
Parâmetros População n = 75 Infartos cerebrais silenciosos Valor de p*
Sim (n = 11) Não (n = 64)
Idade, anos) 61,8 ± 10,6 62,5 ± 9,1 61,7 ± 10,9 0,817
Sexo masculino 42 (56) 9 (81,8) 33 (51,6) 0,062
Hipertensão arterial 60 (80) 8 (72,7) 52 (81,3) 0,514
Diabetes melito 20 (26,7) 6 (54,5) 14 (21,9) 0,024
Doença isquêmica do coração 47 (62,7) 9 (81,8) 38 (59,4) 0,155
FA permanente 13 (17,3) 3 (27,3) 10 (15,6) 0,346
Classe NYHA=
I 20 (26,7) 2 (18,2) 18 (28,1) 0,491
II 41 (54,7) 7 (63,6) 34 (53,1) 0,518
III 14 (18,7) 2 (18,2) 12 (18,8) 0,964
Etiologia da IC
Idiopática 33 (44) 3 (27,3) 30 (46,9) 0,226
Chagásica 27 (36) 5 (45,5) 22 (34,4) 0,479
Isquêmica 10 (13,3) 2 (18,2) 8 (12,5) 0,609
Hipertensiva 3 (4) 1 (9,1) 2 (3,1) 0,351
Valvar 1 (1,3) - 1(6,9) 0,676
Reumática 1 (1,3) - 1 (1,6) 0,676
Subgrupos de FEVE
Reduzida (≤ 40%) 31 (41,3) 9 (81,8) 22 (34,4) 0,003
Intermediária (41-49%) 13 (17,3) 2 (18,2) 11 (17,2) 0,936
Preservada (≥ 50%) 31 (41,3) 0 (0) 31 (48,4)
Dados ecocardiográficos
Diâmetro AE, mm 43,9 ± 8,9 46,2 ± 10,6 42,9 ± 8,5 0,264
Dilatação do VE 31 (41,3) 8 (72,7) 23 (35,9) 0,022
Trombos intracavitários/contraste ecogênico espontâneo
Trombos intracavitários/contraste ecogênico espontâneo em AE 9 (12,1) 1 (9,1) 8 (12,5) 0,552
Trombos intracavitários/contraste ecogênico espontâneo em AAE 2 (2,6) 1 (9,1) 1 (1,6) 0,351
Medicações
Aspirina 41 (54,7) 6 (54,5) 35 (54,7) 0,993
Varfarina 13 (17,3) 1 (9,1) 12 (18,8) 0,434
NACO 6 (8) 2 (18,2) 4 (6,3) 0,178

Resultados expressos como média ± desvio padrão ou n (%).

Teste t de Student para variáveis categóricas e qui-quadrado de Pearson para variáveis contínuas. FA: fibrilação arterial; NYHA: New York Heart Association; IC: insuficiência cardíaca; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; AE: átrio esquerdo; VE: ventrículo esquerdo; AAE: apêndice atrial esquerdo; NACO: novos anticoagulantes orais.

 Discussão

Em nosso estudo, os pacientes com FEVEr tiveram infarto cerebral silencioso em região territorial, e aqueles com FEVEi tiveram infarto cerebral silencioso do tipo lacunar. Não houve infarto cerebral silencioso em pacientes com FEVEp. Evidenciou-se que quanto menor a FEVE, maior a prevalência de infarto cerebral silencioso. Estudo prévio demonstrou que valores reduzidos de FEVE estão associados a pacientes com AVC silencioso (p = 0,030).12

A prevalência do infarto cerebral silencioso neste estudo foi considerada pequena, se comparada a de outros estudos com pacientes com IC. Em estudo com 117 pacientes com IC avaliados para transplante cardíaco, a prevalência de AVC isquêmico foi de 34%.13 No estudo de Kozdag et al.,12 com 72 pacientes com cardiomiopatia dilatada isquêmica, a prevalência de infarto cerebral silencioso foi de 39%. Entretanto, vale ressaltar que a alta prevalência de infartos silenciosos nestes estudos foi provavelmente o resultado do aumento da gravidade da IC nas populações estudadas.

Outro achado importante foi a associação do diabetes melito com infarto cerebral silencioso. Chen et al.,14 identificaram que anormalidades no enchimento diastólico precoce do VE são comumente observadas nos pacientes diabéticos, e o mecanismo proposto inclui, dentre outros fatores, a doença microvascular, o que pode justificar os dados encontrados em nosso estudo.

Nos pacientes com FEVEi foi prevalente o infarto cerebral silencioso lacunar, geralmente associado à doença cerebral de pequenos vasos, mas eventualmente de etiologia embólica.15 Em recente estudo, demonstrou-se claramente que as características clínicas da FEVEi são intermediárias entre FEVEp e FEVEr, ou perto da FEVEp ou da FEVEr, e sugerem que FEVEi é um estágio de transição da FEVEp para FEVEr, ou da FEVEr para FEVEp, ao invés de uma classe distinta da IC.16 No entanto, os dados ainda são limitados a respeito destes pacientes.

Os pacientes do grupo de FEVEp não apresentaram infarto cerebral silencioso, ao contrário de um estudo sobre grupos de FEVE, no qual as taxas de AVC ou acidente isquêmico transitório foram ligeiramente maiores em pacientes com FEVEp vs. pacientes com FEVEr e FEVEi. Vale mencionar que a FA foi mais comum nestes pacientes com FEVEp, embora a FA estivesse associada ao aumento do risco de AVC ou acidente isquêmico transitório, independentemente da FEVE.17

Conclusão

Em pacientes com insuficiência cardíaca e sem diagnóstico clínico de acidente vascular cerebral, as frações de ejeção do ventrículo esquerdo reduzida e intermediária contribuíram para a ocorrência de infarto cerebral silencioso territorial e lacunar, respectivamente. Na fração de ejeção do ventrículo esquerdo preservada, não houve prevalência de infarto cerebral silencioso; fração de ejeção do ventrículo esquerdo reduzida e diabetes melito foram associados com infarto cerebral embólico e, quanto menor a fração de ejeção do ventrículo esquerdo, maior a prevalência de infarto cerebral silencioso. Novos estudos são necessários para elucidar os mecanismos de infarto cerebral silencioso nos grupos de fração de ejeção do ventrículo esquerdo.

Limitações

O estudo foi unicêntrico, com amostra pequena e não foram realizadas análises de variabilidade intra e interobservador entre os médicos ecocardiografistas.

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de tese de Doutorado de Márcia Maria Carneiro Oliveira pela Universidade Federal da Bahia.