Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC yJbpvnyWjnCbhwbnWMZzCcM S0066-782X2020000200293 10.36660/abc.20190903 Short Editorial New Paradigms in the Evaluation of Diastolic Function by Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Aortic Valvopathy 0000-0002-7152-1810 Salemi Vera Maria Cury 1 Melo Marcelo Dantas Tavares de 1 2 Araujo José de Arimatéia Batista Filho 1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina Hospital das Clínicas São Paulo SP Brazil Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil Universidade Federal da Paraíba João Pessoa PB Brazil Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB - Brazil Mailing Address: Vera Maria Cury Salemi, Av. Jandira, 185. apto. 41B, Postal Code 04080000, São Paulo, SP - Brazil. E-mail: verasalemi@uol.com.br. 20 03 2020 02 2020 114 2 293 294 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 Echocardiography Aortic Stenosis Diastolic Function Cardiac Magnetic Resonance Aortic Valvopathy

The noninvasive analysis of left ventricular diastolic function is a challenge in clinical practice. Estimation of the time constant of isovolumetric relaxation - or Tau constant - is the best and most established parameter for ventricular diastolic function analysis. However, this measure is obtained through an invasive assessment and it is very difficult to acquire.1 In clinical practice, echocardiography is considered a key tool, among all the complementary exams that can be used to evaluate diastolic function, validated in relation to the pressure-volume curves by catheterization, restricting the invasive evaluation to be used in exceptional cases.2 Thus, echocardiography remains the first-line noninvasive method, providing data on early diastolic dysfunction through indices that reflect relaxation, compliance, and also indirect measurements of ventricular filling pressures.

The latest recommendations for diastolic dysfunction assessment by echocardiography basically include analysis of the left ventricle without structural changes and preserved ejection fraction, as well as a flowchart for cases of left ventricular ejection fraction reduction/structural change.5 However, the classification of the degree of diastolic dysfunction and its application in the therapeutic management of valvular heart disease remains controversial.3,4 Moreover, aortic stenosis may be associated with mitral annulus calcification, which may lead to a reduction of the mitral orifice area, with an increase in early transmitral diastolic velocity (E), while the Doppler lateral mitral annulus velocity (e’) may be reduced due to limitation of the posterior cusp excursion, which may lead to an artificial increase in the E/e’ ratio. In aortic regurgitation, however, the aortic reflux jet may interfere with the mitral flow, which, when significant, can lead to a restrictive ventricular filling pattern; however, the accuracy of E/e’ ratio is questionable.5

The present study proposes the analysis of diastolic function by analyzing left ventricular (LV) longitudinal movement, quantified by cardiac magnetic resonance imaging (cMRI).6 The study population consists of three groups according to hemodynamic stress: aortic stenosis (significant afterload increase), aortic regurgitation (consistent preload increase), both valvopathies compared with a healthy group. Both valvopathies comprised a comparative group with the controls. This study demonstrated that the LV longitudinal movement analysis was reduced in patients with aortic valve disease when compared to the control group, and that among patients with valvular disease, patients with aortic regurgitation had lower values than those with stenosis.

The cMRI is an attractive imaging modality capable of providing morphological, functional, perfusion and tissue characterization data in a single examination, with irrefutable spatial resolution. In the evaluation of diastolic function, recent techniques have shown encouraging results, especially those based on the myocardial strain assessment through feature tracking. However, the need for improvements in image postprocessing and acquisition times, together with the limited availability and relatively high cost of the employed software, limit a broader use of these relatively new technologies in clinical practice.7 It is in this context that the elegant study by Ribeiro et al.6 is located and has its greatest strength: in the cost-benefit of four variables obtained simply and quickly in the four-chamber view for indirect evaluation of diastolic dysfunction, without the need for additional specific sequences or the use of specific software. However, before proposing the incorporation of this technique into clinical routine, some important methodological considerations are necessary. We know that the ventricular longitudinal shortening measured by cMRI is classically related to ventricular systolic function and, more recently, also to diastolic dysfunction measured by echocardiography, even in patients with preserved ejection fraction.8-10

However, the authors did not directly correlate the ventricular longitudinal movement variables with Doppler echocardiographic variables, data with broad and widespread importance in the noninvasive investigation of diastolic dysfunction, or with invasive variables to validate these measurements.10 Although the authors assumed this fact as an important limitation of the study, this absence makes it impossible to estimate the accuracy, sensitivity, specificity and predictive values of this methodology. Furthermore, the lack of interobserver agreement assessment and internal and external validation, associated with the fact that the case group consisted of a very heterogeneous population (stenosis and valve regurgitation), require that these results be interpreted with extreme caution and cannot be extrapolated to other samples or distinct cardiomyopathies before being clinically validated. Other relevant data is consensually accepted that patients with severe aortic valve disease, either stenosis or regurgitation, already showing morphological alteration and ventricular compliance, are symptomatic. Patients with advanced aortic valvopathy have higher ventricular mass and reduced ejection fraction, when compared with the healthy group. In this context, measures of systolic and diastolic function can be expected to differ from those of the healthy control group.

As a suggestion for future studies, the inclusion of other variables, easily obtained in the basic cMRI sequences, such as left atrial volume (a chronic marker of diastolic dysfunction and cardiovascular risk) or the presence of late LV enhancement (indicator of fibrosis as a potential substrate for myocardial impairment) would certainly add important data to the debate on the role of cMRI in LV diastolic dysfunction. Moreover, it would be interesting to perform its validation with methods that are clinically used as invasive measures of the Tau constant, or through echocardiography parameters, which are validated measures for the analysis of diastolic function in different heart diseases.

Short Editorial related to the article: Longitudinal Shortening of the Left Ventricle by Cine-CMR for Assessment of Diastolic Function in Patients with Aortic Valve Disease

 References 1 Bai X. Calculation of left ventricular relaxation time constant-Tau in humans by continuous-wave Doppler. Open Cardiovasc Med J. 2008;2:9-11. Bai X Calculation of left ventricular relaxation time constant-Tau in humans by continuous-wave Doppler Open Cardiovasc Med J 2008 2 9 11 2 Nagueh SF, Abraham TP, Aurigemma GP, Bax JJ, Beladan C, Browning A, et al. for Diastolic Function Assessment Collaborators. Interobserver variability in applying American Society of Echocardiography/European Association of Cardiovascular Imaging 2016 Guidelines for estimation of left ventricular filling pressure. Circ Cardiovasc Imaging. 2019;12(1):e008122. Nagueh SF Abraham TP Aurigemma GP Bax JJ Beladan C Browning A for Diastolic Function Assessment Collaborators. Interobserver variability in applying American Society of Echocardiography/European Association of Cardiovascular Imaging 2016 Guidelines for estimation of left ventricular filling pressure Circ Cardiovasc Imaging 2019 12 1 e008122 3 Parikh KS, Sharma K, Fiuzat M, Surks HK, George JT, Honarpour N, et al. Heart failure with preserved ejection fraction expert panel report: current controversies and implications for clinical trials. JACC Heart Fail. 2018;6(8):619-32. Parikh KS Sharma K Fiuzat M Surks HK George JT Honarpour N Heart failure with preserved ejection fraction expert panel report: current controversies and implications for clinical trials JACC Heart Fail 2018 6 8 619 632 4 Almeida JG, Fontes-Carvalho R, Sampaio F, Ribeiro J, Bettencourt P, Flachskampf FA, et al. Impact of the 2016 ASE/EACVI recommendations on the prevalence of diastolic dysfunction in the general population. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2018;19(4):380-6. Almeida JG Fontes-Carvalho R Sampaio F Ribeiro J Bettencourt P Flachskampf FA Impact of the 2016 ASE/EACVI recommendations on the prevalence of diastolic dysfunction in the general population Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2018 19 4 380 386 5 Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP , Byrd BF3rd, Dokainisah H, Edvardsen T, et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(4):277-314. Nagueh SF Smiseth OA Appleton CP Byrd BF 3rd Dokainisah H Edvardsen T Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging J Am Soc Echocardiogr 2016 29 4 277 314 6 Ribeiro SM, Azevedo Filho CFd, Sampaio R, Tarasoutchi F, Grinberg M, Kalil Filho R, et al. Longitudinal shortening of the left ventricle by cine-CMR for assessment of diastolic function in patients with aortic valve disease. Arq Bras Cardiol. 2020; 114(2):284-292. Ribeiro SM Azevedo CFd Filho Sampaio R Tarasoutchi F Grinberg M Kalil R Filho Longitudinal shortening of the left ventricle by cine-CMR for assessment of diastolic function in patients with aortic valve disease Arq Bras Cardiol 2020 114 2 284 292 7 Chamsi-Pasha MA, Zhan Y, Debs D, Shah DJ. CMR in the evaluation of diastolic dysfunction and phenotyping of HFpEF: current role and future perspectives. JACC Cardiovascular Imaging. 2019 Jun 8. pii: S1936-878X(19)30373-0. Chamsi-Pasha MA Zhan Y Debs D Shah DJ CMR in the evaluation of diastolic dysfunction and phenotyping of HFpEF: current role and future perspectives JACC Cardiovascular Imaging 08 06 2019 S1936-878X(19)30373-0 8 Kurita A, Kono K, Morita H. Diastolic cardiac function is synonymous with long-axis systolic function: a novel concept in cardiac function. Echocardiography. 2012;29(4):397-402. Kurita A Kono K Morita H Diastolic cardiac function is synonymous with long-axis systolic function: a novel concept in cardiac function Echocardiography 2012 29 4 397 402 9 Dusch MN, Thadani SR, Dhillon GS, Hope MD. Diastolic function assessed by cardiac MRI using longitudinal left ventricular fractional shortening. Clinical Imaging. 2014;38(5):666-8. Dusch MN Thadani SR Dhillon GS Hope MD Diastolic function assessed by cardiac MRI using longitudinal left ventricular fractional shortening Clinical Imaging 2014 38 5 666 668 10 Saba SG, Chung S, Bhagavatula S, Donnino R, Srichai MB, Saric M, et al. A novel and practical cardiovascular magnetic resonance method to quantify mitral annular excursion and recoil applied to hypertrophic cardiomyopathy. J Cardiovasc Magn Reson. 2014 May 20;16:35. Saba SG Chung S Bhagavatula S Donnino R Srichai MB Saric M A novel and practical cardiovascular magnetic resonance method to quantify mitral annular excursion and recoil applied to hypertrophic cardiomyopathy J Cardiovasc Magn Reson 2014 05 20 16 35 35 Minieditorial Novos Paradigmas na Avaliação da Função Diastólica pela Ressonância Magnética Cardíaca na Valvopatia Aórtica 0000-0002-7152-1810 Salemi Vera Maria Cury 1 Melo Marcelo Dantas Tavares de 1 2 Araujo José de Arimatéia Batista Filho 1 Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, PB - Brasil Correspondência: Vera Maria Cury Salemi, Av. Jandira, 185. apto. 41B, CEP 04080000, São Paulo, SP - Brasil. E-mail: verasalemi@uol.com.br. Palavras-chave Ecocardiografia Estenose Aórtica Função Diastólica Ressonância Magnética Cardíaca Valvopatia Aórtica

A análise não invasiva da função diastólica do ventrículo esquerdo é um desafio na prática clínica. A estimativa da constante de tempo do relaxamento isovolumétrico - ou constante de Tau -é o melhor e mais bem estabelecido parâmetro para análise da função diastólica ventricular. Porém, tal medida é realizada de forma invasiva e de aquisição bastante laboriosa.1 Na prática clínica, dentre todos os exames complementares que podem ser utilizados para avaliação da função diastólica, o ecocardiograma é considerado a ferramenta-chave, validado em relação às curvas de pressão-volume pelo cateterismo, restringindo a avaliação invasiva para casos excepcionais.2 Assim, o ecocardiograma permanece como método não invasivo de primeira linha, fornecendo dados de disfunção diastólica precoce por meio de índices que refletem o relaxamento, a complacência e, ainda, medidas indiretas das pressões de enchimento ventricular.

As últimas recomendações da avaliação da disfunção diastólica pela ecocardiografia basicamente incluem a análise do ventrículo esquerdo sem alterações estruturais e com fração de ejeção preservada, assim como um fluxograma para os casos de redução da fração de ejeção/alteração estrutural do ventrículo esquerdo. Porém, a classificação do grau de disfunção diastólica e sua aplicação no manejo terapêutico nas valvopatias continua controversa.3,4 Além disso, a estenose aórtica pode estar associada à calcificação do anel mitral, que pode levar à redução da área do orifício mitral, com aumento da velocidade diastólica transmitral precoce (E). A velocidade do anel mitral lateral tecidual (e’), por sua vez, pode estar reduzida por limitação da excursão da cúspide posterior, o que se traduz em aumento artificial da relação E/e’. Já na insuficiência aórtica, o jato do refluxo aórtico pode interferir no fluxo mitral; quando importante, tal interferência pode levar ao padrão de enchimento ventricular do tipo restritivo. Sendo assim, a acurácia da E/e’ torna-se questionável.5

O presente estudo propõe a avaliação da função diastólica com base na análise da movimentação longitudinal do ventrículo esquerdo (VE) quantificada pela ressonância magnética cardíaca (RMC).6 A população do estudo consiste em três grupos, de acordo com o estresse hemodinâmico: estenose aórtica (aumento importante da pós-carga), insuficiência aórtica (aumento consistente da pré-carga), ambas valvopatias comparadas com um grupo saudável. As valvopatias em conjunto formaram um grupo comparativo com o controle. Esse estudo demonstrou, pela análise do movimento longitudinal do VE, que tal movimentação encontrava-se reduzida em pacientes com valvopatia aórtica em relação ao grupo-controle e que, dentre os valvopatas, os pacientes com insuficiência aórtica apresentam valores menores que os dos pacientes com estenose.

A RMC é uma atrativa modalidade de imagem, capaz de fornecer dados morfológicos, funcionais, perfusionais e de caracterização tecidual em um único exame, com resolução espacial incontestável. Na avaliação da função diastólica, técnicas recentes têm alcançado resultados encorajadores, especialmente aquelas que se baseiam na avaliação do strain miocárdico por monitoramento de dados (feature-tracking). No entanto, a necessidade de melhorias no pós-processamento de imagem e nos tempos de aquisição, somada à limitada disponibilidade e ao relativo alto custo dos softwares empregados, cerceiam a maior abrangência dessas tecnologias relativamente novas na prática clínica.7 É nesse contexto que o elegante estudo de Ribeiro et al.6 se insere e tem sua maior força: no custo-benefício de quatro variáveis obtidas de maneira simples e rápida no plano de quatro câmaras para avaliação indireta da disfunção diastólica, sem necessidade de sequências específicas adicionais ou uso de programas exclusivos. No entanto, antes de propor a incorporação desta técnica à rotina clínica, algumas importantes considerações metodológicas são imperativas. Sabemos que o encurtamento longitudinal do ventrículo medido por RMC é classicamente relacionado com a função sistólica ventricular e, mais recentemente, foi associado também à disfunção diastólica medida pela ecocardiografia, mesmo em pacientes com fração de ejeção preservada.8-10

Apesar disso, os autores não correlacionaram diretamente as variáveis da movimentação longitudinal ventricular às variáveis eco-Dopplercardiográficas, dados de ampla e disseminada importância na investigação não invasiva da disfunção diastólica, ou às variáveis invasivas para validação dessas medidas.10 Embora os autores tenham assumido tal fato como uma importante limitação do estudo, tal ausência impossibilita a estimativa de acurácia, sensibilidade, especificidade e valores preditivos dessa metodologia. Outrossim, a falta de avaliação da concordância interobservadores e de validação interna e externa, associada ao fato de o grupo-caso ser composto por uma população significativamente heterogênea (estenose e insuficiência valvar), exige que tais resultados sejam interpretados com extrema cautela, não podendo ser extrapolados para outras amostras ou distintas cardiomiopatias antes de serem clinicamente validados. Outro dado relevante é ser consensualmente aceito que pacientes com valvopatia aórtica grave, seja estenose ou insuficiência, já com alteração morfológica e da complacência ventricular, encontram-se sintomáticos. Os pacientes com valvopatia aórtica avançada apresentam maior massa ventricular e redução da fração de ejeção, quando comparados com o grupo saudável. Nesse contexto, é esperado que medidas de função sistólica e diastólica estejam diferentes em relação ao grupo-controle saudável.

Como sugestão para futuros trabalhos, a inclusão de outras variáveis facilmente obtidas nas sequências básicas de RMC, como volume do átrio esquerdo (um marcador crônico de disfunção diastólica e de risco cardiovascular) ou a presença de realce tardio do VE (indicador de fibrose como potencial substrato para comprometimento miocárdico), certamente enriqueceria o debate sobre o papel da RMC na disfunção diastólica do VE. Além disso, seria interessante a sua validação por métodos clinicamente utilizados, como medidas invasivas da constante de Tau, ou por parâmetros ecocardiográficos, que são medidas já validadas para análise da função diastólica em diferentes cardiopatias.

Minieditorial referente ao artigo: Encurtamento Longitudinal do Ventrículo Esquerdo por Cine-RMC para Avaliação da Função Diastólica em Pacientes com Doença Valvar Aórtica.