abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil 44jqxrMynZwZXQfqYRFmSPm 00004 S0066-782X2004000400004 S0066-782X(04)08200404 10.1590/S0066-782X2004000400004 Artigos Originais A ecocardiografia com contraste no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático Pavarino Paulo Roberto Corbucci Hélio Augusto do Reis Marchi Carlos Henrique de Mata Paula Fernanda da Godoy Moacir Fernandes de Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto Brazil Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto Brazil 04 2004 82 4 327 331 09 08 2003 10 03 2003 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Determinar a importância da ecocardiografia com contraste no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares (DVP) em portadores de doenças hepáticas crônicas, candidatos ao transplante. MÉTODOS: O ecocardiograma transtorácico (ETT) com imagem em segunda harmônica foi realizado em 76 pacientes, dos quais, 32 foram submetidos consecutivamente ao estudo transesofágico (ETE). O contraste ecocardiográfco foi obtido por microbolhas geradas pela injeção de solução salina agitada, em acesso venoso periférico. Considerou-se como positivo quando detectada a presença anormal de contraste em câmaras cardíacas esquerdas, com um atraso de 4 a 6 ciclos cardíacos, após opacificação inicial das câmaras direitas. RESULTADOS: O diagnóstico de DVP foi realizado em 53,9% dos pacientes (41/76). A sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia do ETT em relação ao ETE foi respectivamente de 75%, 100%, 100%, 80% e 87,5%. O ecocardiograma foi positivo em 37 (55,2%) dos 67 pacientes não hipoxêmicos e em 4 (44,4%) dos 9 hipoxêmicos. Não foi observada qualquer repercussão hemodinâmica cardiológica decorrente do shunt intrapulmonar. CONCLUSÃO: A ecocardiografia com contraste mostrou-se eficaz, de utilização fácil e segura para o rastreamento e identificação de alterações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático.

 ecocardiografia com contraste dilatações vasculares intrapulmonares transplante hepático 14 05 2004

ARTIGO ORIGINAL

A ecocardiografia com contraste no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático

Paulo Roberto Pavarino; Hélio Augusto do Reis Corbucci; Carlos Henrique de Marchi; Paula Fernanda da Mata; Moacir Fernandes de Godoy

Hospital de Base e Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto - SP

Endereço para correspondência

RESUMO

OBJETIVO: Determinar a importância da ecocardiografia com contraste no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares (DVP) em portadores de doenças hepáticas crônicas, candidatos ao transplante.

MÉTODOS: O ecocardiograma transtorácico (ETT) com imagem em segunda harmônica foi realizado em 76 pacientes, dos quais, 32 foram submetidos consecutivamente ao estudo transesofágico (ETE). O contraste ecocardiográfco foi obtido por microbolhas geradas pela injeção de solução salina agitada, em acesso venoso periférico. Considerou-se como positivo quando detectada a presença anormal de contraste em câmaras cardíacas esquerdas, com um atraso de 4 a 6 ciclos cardíacos, após opacificação inicial das câmaras direitas.

RESULTADOS: O diagnóstico de DVP foi realizado em 53,9% dos pacientes (41/76). A sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia do ETT em relação ao ETE foi respectivamente de 75%, 100%, 100%, 80% e 87,5%. O ecocardiograma foi positivo em 37 (55,2%) dos 67 pacientes não hipoxêmicos e em 4 (44,4%) dos 9 hipoxêmicos. Não foi observada qualquer repercussão hemodinâmica cardiológica decorrente do shunt intrapulmonar.

CONCLUSÃO: A ecocardiografia com contraste mostrou-se eficaz, de utilização fácil e segura para o rastreamento e identificação de alterações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático.

Palavras-chave: ecocardiografia com contraste, dilatações vasculares intrapulmonares, transplante hepático

A associação entre doença hepática e dilatações vasculares pulmonares é enfatizada por diversos autores há vários anos, o que permitiu conhecer aspectos fisiopatológicos da hipoxemia arterial encontrada em alguns pacientes com doença hepática crônica denominada síndrome hepatopulmonar. Esta condição clínica é caracterizada pela tríade de disfunção hepática, dilatação vascular intrapulmonar e hipoxemia1-11. A vasodilatação capilar pulmonar é complicação extra-hepática de doença hepática grave, provavelmente por mediação vasoativa do óxido nítrico 2,7,11-13, promovendo a ocorrência de shunt direita-esquerda intrapulmonar, com conseqüente alteração na difusão alveolo-capilar e desequilíbrio ventilação/perfusão pulmonar1,9,11,14,15. Em estágios avançados da doença hepática, tanto a vasodilatação arterial, como as comunicações arteriovenosas pulmonares verdadeiras podem estar presentes1,15. Os pacientes podem apresentar gasometria arterial normal ou hipoxemia arterial em 9-29% dos casos, grave e associada à cianose e dispnéia. 1,3,7,16,17. Condições hemodinâmicas com débito cardíaco elevado, resistências vasculares sistêmica e pulmonar baixas e redução do conteúdo de oxigênio arterial e venoso misto, podem estar presentes1,5-7,10-12,18.

Entre os métodos diagnósticos utilizados para identificação de alterações vasculares intrapulmonares em pacientes com doenças hepáticas crônicas, incluem-se a ecocardiografia com contraste, a cintilografia de perfusão pulmonar com macroagregado de albumina marcado com tecnécio99 e a angiografia pulmonar. A ecocardiografia com contraste é considerada padrão-ouro no diagnóstico desta condição, apresentando inúmeras vantagens sobre outros métodos, permitindo, inclusive, detectar shunts intrapulmonares em pacientes com estudo angiográfico e/ou gasometria arterial normal. Estudos recentes destacam a superioridade diagnóstica da ecocardiografia transesofágica com contraste na pesquisa de alterações vasculares pulmonares neste grupo de pacientes3,6,12,16-19-26.

O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da ecocardiografia com contraste, nas modalidades transtorácica e transesofágica e determinar sua importância no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático.

Métodos

A ecocardiografia com contraste foi realizada, consecutivamente, em 76 pacientes que apresentavam doenças hepáticas graves e avançadas, incluídos no protocolo de transplante hepático. Foram excluídos os pacientes com diagnóstico de doenças pulmonares crônicas, insuficiência cardíaca e cardiopatias congênitas com comunicações intracardíacas. O estudo foi realizado após esclarecimento individual sobre os objetivos da investigação e consentimento escrito, pós-informado. O protocolo de pesquisa foi avaliado e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Instituição.

A idade média dos pacientes foi de 44 ± 14,6 anos, sendo 59 (77,6%) homens e 18 (22,4%) mulheres. Dos 76 pacientes com hepatopatia avançada, 72 apresentavam diagnóstico de cirrose hepática e 4 de fibrose hepática. Entre os pacientes com lesão hepatocelular, 12 apresentavam cirrose alcoólica, 9 hepatite B, 16 hepatite C, 3 hepatite B e C, 15 cirrose mista (hepatite B e/ou C associada ao álcool), 9 cirrose criptogênica, 2 cirrose auto-imune, 3 cirrose biliar (obstrução biliar primária), 1 hemocromatose, 1 esteato-hepatite não alcoólica e 1 doença de Wilson. Dos pacientes com fibrose intra-hepática ou extra-hepática, 1 apresentava esquistossomose, 1 paracoccidiodomicose e 2 doenças veno-oclusivas (1 trombose de veia porta, 1 síndrome de Budd-Chiari).

Foram utilizados equipamentos da marca ATL (Advanced Technology Laboratories Inc.,Bothel, USA) para obtenção de imagens bidimensionais, de acordo com técnicas e cortes previamente estabelecidos, com o paciente em decúbito lateral esquerdo27. A ecocardiografia transtorácica com contraste foi realizada em aparelho HDI 5000 com transdutor phased array eletrônico de banda larga com freqüência de 2 a 4 MHz, utilizando-se a imagem em segunda harmônica em todos os exames, a fim de reduzir artefatos de imagem e aumentar a resolução do contraste. A ecocardiografia transesofágica com contraste foi realizada em aparelho Apogee CX 200, com introdução de sonda esofágica multiplanar de 5,0 MHz a uma profundidade de aproximadamente 30 cm da arcada dentária, após anestesia tópica da faringe. A utilização do corte ecocardiográfico de 4 câmaras permitiu a visibilização simultânea dos átrios e, quando possível, das veias pulmonares superiores esquerda e direita 28,29.

Foram realizadas medidas do diâmetro do átrio esquerdo, dimensões diastólica e sistólica do ventrículo esquerdo, obtenção da fração de ejeção do ventrículo esquerdo pelo método de cubagem dos diâmetros e estimativa da pressão sistólica do ventrículo direito pela regurgitação tricúspide, utilizando a equação modificada de Bernoulli 28,30-33.

O estudo ecocardiográfico foi desenvolvido seguindo os métodos publicados por Krowka e cols.11 e Aller e cols3. As microbolhas foram produzidas manualmente, promovendo-se a transferência de 10 mL de solução salina entre 2 seringas conectadas em equipo de três vias, por 10 a 15 vezes, e, a seguir, administrada rapidamente em acesso venoso periférico. O estudo foi considerado positivo, quando detectada a presença anormal de contraste em câmaras cardíacas esquerdas, com um atraso de 4 a 6 ciclos cardíacos, após opacificação inicial das câmaras cardíacas direitas (fig. 1). Em geral foram feitas três injeções para determinar a reprodutibilidade; os resultados foram gravados em fitas de videocassete, e analisados por dois observadores. As injeções subseqüentes foram iniciadas somente após completa remoção das microbolhas das cavidades direita e esquerda. De acordo com a opacificação do átrio esquerdo, realizou-se análise semiquantitativa das microbolhas, seguindo os critérios estabelecidos por Aller e cols3. A comparação simultânea da intensidade máxima das imagens ecocardiográficas produzidas pelas microbolhas entre as cavidades cardíacas direita e esquerdas, permitiu considerar como grau 1, a ausência de microbolhas; grau 2, a passagem de poucas microbolhas isoladas; grau 3, a passagem de numerosas microbolhas isoladas; grau 4, a passagem de numerosas microbolhas resultando em aumento da ecogenicidade; grau 5, a opacificação do átrio esquerdo, mas em grau menor que o átrio direito; grau 6, a opacificação completa do átrio esquerdo similar ao átrio direito. Os graus 1 e 2 foram considerados normais ou ausência de vasodilatações pulmonares; o grau 3 como presença de discretas vasodilatações pulmonares, e finalmente, os graus 4 a 6 como vasodilatações pulmonares significativas ou importantes.

A pressão parcial de oxigênio (PaO2) foi determinada em amostras de sangue arterial, colhidas da artéria radial, em ar ambiente, o mais próximo possível do dia do estudo ecocardiográfico (1-3 dias). O valor da PaO2, quando < 70 mmHg, foi considerado indicativo de hipoxemia arterial.

As variáveis quantitativas contínuas foram analisadas com auxílio do teste t de Student, empregando-se a correção de Tukey, caso necessário. A comparação das freqüências foi realizada com auxílio do teste do qui-quadrado ou teste exato de Fisher. Admitiu-se erro alfa de 5%, sendo considerados significantes os valores de P<0,05.

Resultados

Todos os procedimentos diagnósticos foram bem tolerados e o ecocardiograma transesofágico pôde ser realizado sem complicações. A utilização da ecocardiografia com contraste, transtorácica e transesofágica, permitiu demonstrar a presença de dilatações vasculares pulmonares em 53,9% (41/76) dos pacientes. No estudo transtorácico, isoladamente, observou-se uma prevalência de dilatações vasculares intrapulmonares em 48,7% (37/76) dos casos. Dos 32 pacientes submetidos, consecutivamente, ao estudo transesofágico, 16 (50%) apresentaram ecocardiograma com contraste positivo (P = 1,0; teste exato de Fisher). Quatro pacientes com estudo transtorácico, inicialmente inconclusivo, foram submetidos ao ecocardiograma transesofágico e considerados positivos. A síndrome hepatopulmonar esteve presente em apenas 4 (5,3%) pacientes. Seguindo os critérios estabelecidos por Aller e cols.3, 16 (21%) pacientes apresentavam vasodilatações pulmonares discretas; 25 (33%) vasodilatações pulmonares significantes e os 35 (46%) restantes estudo ecocardiográfico normal. O ecocardiograma transtorácico mostrou sensibilidade de 75%, especificidade de 100%, valor preditivo positivo de 100%, valor preditivo negativo de 80% e acurácia de 87,5%, no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares, quando comparado ao ecocardiograma transesofágico, considerado padrão ouro.

Analisando-se a etiologia da doença hepática, 28 (46,7%) dos 60 pacientes com cirrose por destruição hepatocelular, 8 (88,9%) de 9 pacientes com cirrose criptogênica, 3 com cirrose biliar e 2 com cirrose por doenças veno-oclusivas apresentaram ecocardiograma positivo. Comparando-se os resultados de pacientes com cirrose criptogênica com dilatações vasculares pulmonares aos pacientes com todas as outras etiologias, pelo teste do c2, não foi encontrada diferença estatística significativa entre os grupos (P = 0,059). Entretanto, ao se comparar a cirrose criptogênica isoladamente, com as que cursam com destruição hepatocelular, a diferença foi estatisticamente significativa (P = 0,044).

As variáveis gasométricas e ecodopplercardiográficas estão apresentadas na tabela I. A hipoxemia arterial esteve presente em 9 (15,9%) dos 76 pacientes, sendo que, apenas 4 (44,4%) apresentaram evidências de dilatações vasculares pulmonares. Dos 67 pacientes sem hipoxemia arterial, 37 (55,2%) apresentaram ecocardiograma positivo.

Discussão

As mudanças vasculares pulmonares encontradas em hepatopatas crônicos são vasodilatações disseminadas com diâmetros variando de 15 a 150 mm, mais notável em nível capilar e próximo às áreas de trocas gasosas. O desvio de fluxo sangüíneo pulmonar para os capilares dilatados evita unidades alveolares funcionantes, comprometendo a relação difusão-perfusão pulmonar, com conseqüente queda na saturação arterial de oxigênio1,5,7,9-11.

As anormalidades vasculares intrapulmonares não são detectadas rotineiramente, por sua apresentação incomum na população geral e por apresentar aspectos inespecíficos em exames de rotina34. Estudos com ecocardiografia de contraste em pacientes com cirrose hepática grave mostram existência de dilatações vasculares intrapulmonares em 13 a 47% dos pacientes, mesmo em estudos angiográficos normais1,3,4,7,11,16,17,35,36. Em nossso estudo, a identificação de dilatações vasculares pulmonares, utilizando-se a ecocardiografia com contraste, foi possível em 41 dos 76 pacientes estudados, ou seja, 53,9% dos casos, resultados semelhantes aos da literatura.

Estudos de Vedrinne e cols.24 e Aller e cols.3 demonstraram a superioridade da ecocardiografia transesofágica com contraste no diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares em candidatos ao transplante hepático3,24,25. A ecocardiografia transesofágica, considerada padrão-ouro para o diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares, em nosso estudo, permitiu demonstrar a presença dessa condição em 50% (16/32) dos casos. Em quatro pacientes, com estudo transtorácico previamente inconclusivo, por janela acústica inadequada, somente foi possível a demonstração de dilatações vasculares intrapulmonares após utilização da ecocardiografia transesofágica. A utilização de imagem em segunda harmônica no ecocardiograma transtorácico, em nosso estudo, contribuiu de forma significativa para obtenção de resultados satisfatórios e semelhantes ao estudo transesofágico. Ao se comparar a proporção de indivíduos com dilatações vasculares pulmonares diagnosticada pelos ecocardiogramas transtorácico e transesofágico, pelo teste de Fisher, não houve diferença estatística entre os achados (P=1), mostrando que a eficácia dos dois métodos diagnósticos é equivalente. A comparação dos resultados da ecocardiografia transtorácica e transesofágica com contraste, realizada consecutivamente em 32 pacientes, demonstrou sensibilidade de 75%, especificidade de 100%, valor preditivo positivo de 100%, valor preditivo negativo de 80% e acurácia de 87,5%, o que valida a ecocardiografia transtorácica com contraste e imagem em segunda harmônica como um teste diagnóstico rápido, seguro, incruento, confiável e barato, no estudo desses pacientes.

A síndrome hepatopulmonar, geralmente relatada em 9 a 29% dos casos de insuficiência hepática1,3,7,16,17, em nosso estudo, foi encontrada em 5,3% dos casos, ou seja, em apenas 4 pacientes. No presente estudo, o grau de oxigenação arterial não apresentou qualquer correlação estatística com a ocorrência de ecocardiograma positivo. Estes achados são semelhantes aos de Krowka e cols.18, que também não encontraram correlação entre anormalidades vasculares pulmonares e gases sangüíneos, em pacientes com ecocardiograma positivo (13,2% dos casos) comparado àqueles com estudo normal. Mimidis e cols.4 também encontraram gasometria arterial normal em 56 indivíduos cirróticos, sendo que apenas 8 (14,3%) apresentavam ecocardiograma com contraste positivo. Vedrinne e cols.24, entretanto, encontraram hipoxemia em 56% e 33% dos pacientes, com shunts intrapulmonares diagnosticados pela ecocardiografia transesofágica e transtorácica, respectivamente. Quanto aos valores da PaO2 média encontrados neste estudo, foram semelhantes nos diferentes graus de opacificação de cavidades cardíacas esquerdas (P= 0,859), a despeito dos resultados de Hopkins e cols.36, cujos valores foram significativamente menores em indivíduos com opacificação maior das cavidades esquerdas (P < 0,01). Diante de nossos resultados, é possível afirmar que eventuais anormalidades da oxigenação arterial em pacientes com doença hepática crônica não devem ser consideradas indicadoras de shunts intrapulmonares e, isoladamente, não diagnosticam esta condição.

Frente a uma provável condição circulatória hiperdinâmica existente em indivíduos com shunts vasculares intrapulmonares, que pudesse ocasionar alterações de diâmetro e volume das cavidades esquerdas ou de pressão no leito vascular pulmonar, o presente estudo não encontrou qualquer correlação entre estas variáveis e o diagnóstico de dilatações vasculares intrapulmonares à ecocardiografia com contraste. Quanto aos achados da etiologia da doença hepática, apesar de interessantes, não apresentam suporte fisiopatológico que permita afirmar que distúrbios vasculares pulmonares sejam mais freqüentes em determinados grupos de pacientes com doença hepática crônica.

Em resumo, a ecocardiografia transtorácica com contraste por microbolhas, com utilização de imagem em segunda harmônica, deve ser recomendada na avaliação de rotina e seguimento evolutivo de pacientes com doenças hepáticas graves, candidatos ao transplante hepático, para identificação de dilatações vasculares intrapulmonares ou diagnóstico de síndrome hepatopulmonar. Os casos inconclusivos, com forte suspeita clínica, devem ser submetidos ao estudo transesofágico. O significado clínico destes achados no prognóstico de pacientes com doença hepática terminal aguarda estudos futuros.

Endereço para correspondência

Paulo Roberto Pavarino

Rua José Felipe Antonio, 303/32 Bl.7

São José do Rio Preto, SP

Cep 15090-430

E-mail:

pavarino@cardiol.br

Recebido para Publicação em 10/3/03

Aceito em 9/8/03

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OBJECTIVE: To determine the importance of contrast echocardiography in the diagnosis of intrapulmonary vascular dilations (PVD) in patients with severe hepatic diseases, eligible for transplantation. METHODS: Transthoracic ecocardiography (TTE) with second harmonic imaging was performed in 76 patients, among them 32 patients were consecutively undergone to a transesophageal study (ETE). Echocardiographic contrast was obtained from microbubbles derived from the injection of agitated saline solution, in venous peripheral access. Abnormal presence of contrast in the left cardiac chambers was considered positive, with a delay of 4 to 6 cardiac cycles , after initial opacicification of the right cardiac chambers. RESULTS: PVD diagnosis was performed in 53.9% of the patients (41/76). Sensibility, specificity, positive predictive value, negative predictive value, and accuracy of the TTE in relation to the ETE was 75%, 100%, 100%, 80% e 87.5%, respectively. Echocardiography was positive in 37 (55.2%) of 67 nonhypoxemic patients, and in 4 (44.4%) hypoxemic ones. No cardiologic hemodynamic repercussions from intrapulmonar shunt were observed. CONCLUSION: The contrast echocardiography is efficient, easy to be used, and safe in the search for and identification of intrapulmonary vascular alterations in patients eligible for hepatic transplantation

 contraste chocardiography intrapulmonary vascular dilations hepatic transplantation

ORIGINAL ARTICLE

Contrast echocardiography in the diagnosis of intrapulmonary vascular dilations in patients eligible for liver transplantation

Paulo Roberto Pavarino; Hélio Augusto do Reis Corbucci; Carlos Henrique de Marchi; Paula Fernanda da Mata; Moacir Fernandes de Godoy

Hospital de Base e Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto

Correspondence

ABSTRACT

OBJECTIVE: To determine the importance of contrast echocardiography in the diagnosis of intrapulmonary vascular dilations (PVD) in patients with severe hepatic diseases, eligible for transplantation.

METHODS: Transthoracic ecocardiography (TTE) with second harmonic imaging was performed in 76 patients, among them 32 patients were consecutively undergone to a transesophageal study (ETE). Echocardiographic contrast was obtained from microbubbles derived from the injection of agitated saline solution, in venous peripheral access. Abnormal presence of contrast in the left cardiac chambers was considered positive, with a delay of 4 to 6 cardiac cycles , after initial opacicification of the right cardiac chambers.

RESULTS: PVD diagnosis was performed in 53.9% of the patients (41/76). Sensibility, specificity, positive predictive value, negative predictive value, and accuracy of the TTE in relation to the ETE was 75%, 100%, 100%, 80% e 87.5%, respectively. Echocardiography was positive in 37 (55.2%) of 67 nonhypoxemic patients, and in 4 (44.4%) hypoxemic ones. No cardiologic hemodynamic repercussions from intrapulmonar shunt were observed.

CONCLUSION: The contrast echocardiography is efficient, easy to be used, and safe in the search for and identification of intrapulmonary vascular alterations in patients eligible for hepatic transplantation

Key words: contraste chocardiography, intrapulmonary vascular dilations, hepatic transplantation

Association between hepatic disease and pulmonary vascular dilations has been emphasized by several authors for many years, providing knowledge of the physiopathologic aspects of arterial hypoxemia found in some patients with chronic hepatic disease: the hepatopulmonary syndrome. This clinical condition is characterized by the triad hepatic dysfunction, intrapulmonary vascular dilation, and hypoxemia 1-11. Pulmonary capillary vasodilation is an extrahepatic complication of severe hepatic disease, probably due to vasoactive mediation of nitric oxide 2,7,11-13, leading to the occurrence of right-left intrapulmonary shunt, with consequent alteration of alveolar-capillary diffusion and ventilation/perfusion pulmonary imbalance1,9,11,14,15. In advanced stages of severe hepatic disease, both arterial vasodilation and true pulmonary arterial venous communications may be present 1,15. The patients may have normal arterial gasometry or severe arterial hypoxemia associated with cyanosis and dyspnea in 9-29% of cases 1,3,7,16,17. Hemodynamic condition with increased cardiac output, low systemic and pulmonary vascular resistance, and a decrease in the content of arterial and mixed venous oxygen may be present 1,5-7,10-12,18.

Contrast echocardiography, pulmonary perfusion scintigraphy with Tc 99m macro aggregated albumin and pulmonary angiography are among the diagnostic methods used to identify pulmonary vascular alterations in patients with chronic hepatic diseases. Contrast echocardiography is considered the gold standard for diagnosing this condition, having several advantages over other methods. It also enables pulmonary shunt detection in patients with normal angiographies or arterial gasometry, or both. Recent studies have stressed the superiority of contrast transesophageal echocardiography in the diagnosis of pulmonary vascular alteration in this group of patients 3,6,12,16-19-26.

The objective of this study was to compare the results of transthoracic and transesophageal contrast echocardiography, in addition to determining its importance in the diagnosis of pulmonary arterial vascular dilation in patients eligible for liver transplantation.

Methods

Seventy-six patients with severe and advanced hepatic diseases enrolled in the liver transplant protocol underwent contrast echocardiography. Patients with a diagnosis of chronic pulmonary diseases, heart failure, and congenital heart disease with intracardiac communication had beer excluded. The study was performed after subjects had been informed individually about the objectives of the investigation and given written consent. The research protocol was assessed and approved by the Research Ethical Committee of the Institution.

Mean age of patients was 44 ± 14.6 years; 59 (77.6%) were men and 18 (22.4%) were women. Of the 76 patients with advanced hepatic disease, 72 had a diagnosis of hepatic cirrhosis and 4 of hepatic fibrosis. Among the patients with hepatocellular alterations, 12 had alcoholic cirrhosis, 9 had hepatitis B, 16 hepatitis C, 3 hepatitis B and C, 15 mixed cirrhosis (hepatitis B and/or C associated with alcohol), 9 cryptogenic cirrhosis, 2 autoimmune cirrhosis, 3 biliary cirrhosis (primary biliary obstruction), 1 hemochromatosis, 1 nonalcoholic steatosis-hepatitis, and 1 Wilson disease. Among the patients with intrahepatic and extrahepatic fibrosis, 1 had schistosomiasis, 1 paracoccidioidomycosis, and 2 obstructive vein diseases (1 portal vein thrombosis, 1 Budd-Chiari syndrome).

ATL brand equipment (Advanced Technology Laboratories Inc., Bothel, WA, USA) was used to obtain bi-dimensional images with the patient in left lateral decubitus 27, according to techniques and cuts previously established. Contrast transthoracic echocardiography was performed using HDI 5000 with an electronic phased-array transducer with a 2 to 4 MHz frequency, using second harmonic imaging in all examinations, to reduce image artifacts and to increase the contrast resolution. Contrast transesophageal echocardiography was performed with Apogee CX200, with the introduction of a 5.0 MHz multiplane esophageal probe approximately 30 cm deep of the dental arcade, after topic anesthesia of the pharynx. The use of 4-chamber echocardiographic view allowed simultaneous visualization of the atrium and, when possible, left and right superior pulmonary veins 28,29.

Measurements of left atrium diameter and diastolic and systolic left ventricle dimension were obtained; left ventricle ejection fraction was calculated based on cube method for ventricular volume determination and estimation of right ventricle systolic pressure through tricuspid regurgitation, using a modified Bernoulli's equation 28,30-33.

Echocardiographic study was developed according to methods published by Krowka et al 11 and Aller et al 3. Microbubbles were manually produced, promoting the transference of 10 mL of saline solution between 2 syringes connected to 3-vial equipment, 10 to 15 times, and then, quickly administered through the peripheral venous access. The study was considered positive when the abnormal presence of contrast in left cardiac chambers was detected, with a 4 to 6 cardiac cycle delay, after initial opacification of the right cardiac chamber (fig. 1). Three injections were given in general, to determine the reproducibility; the results were recorded on VCR and assessed by 2 observers. The following injections were started only after complete removal of microbubbles from the left and right cavities. According to left atrium opacification, semi-quantitative analysis of the microbubbles was performed following the criteria established by Aller et al 3. Simultaneous comparison of the maximum echocardiographic images produced by microbubbles between the right and left cardiac cavities established the absence of microbubbles as level 1; the passage of a few isolated microbubbles as level 2; several isolated microbubbles as level 3; passage of several microbubbles resulting in an increase in echogenicity as level 4; left atrium opacification in the lower level compared with that in the right atrium was considered as level 5; and the complete left atrium opacification similar to that in the right atrium was considered level 6. Levels 1 and 2 were considered normal or absence of pulmonary vasodilations; level 3 as the presence of mild pulmonary vasodilations; and finally, levels 4 to 6 as significant or important pulmonary vasodilations.

Partial oxygen pressure (PaO2) was determined in arterial blood samples, collected from the radial artery, in open air, as close as possible to the days of the echocardiographic study (1-3 days). Values of PaO2 < 70 mmHg were considered an indication of arterial hypoxemia.

Continuous quantitative variables were assessed with the Student t test, using Tukey's correction if necessary. Comparison of the frequencies was performed using the chi-square test or Fisher exact test. Five percent alpha error was accepted, and P values < 0.05 were considered significant.

Results

All diagnostic procedures were well tolerated, and the transesophageal echocardiogram was performed without complications. The use of transesophageal and transthoracic contrast echocardiography demonstrated the presence of pulmonary artery dilation in 53.9% (41/76) of patients. In the transthoracic study, alone, a prevalence of intrapulmonary arterial vasodilations was observed in 48.7% (37/76) of cases. Of the 32 patients undergoing transesophageal study, 16 (50%) had a positive contrast echocardiogram (P= 1.0; Fisher's exact test). Four patients with an initially inconclusive transthoracic study underwent transesophageal echocardiography and were considered positive. Hepatopulmonary syndrome was present in only 4 (5.3%) patients. According to the criteria established by Aller et al. 3, 16 (21%) patients had mild pulmonary artery vasodilations; 25 (33%) significant pulmonary artery dilation, and the 35 remaining (46%) patients had normal echocardiograms. Transthoracic echocardiography demonstrated 75% sensitivity, 100% specificity, 100% positive predictive value, 80% negative predictive value, and 87.5% accuracy in the diagnosis of intrapulmonary arterial dilations, when compared with that in transesophageal echocardiography, considered the gold standard.

Assessing the causes of hepatic disease, 28 (46.7%) of the 60 patients with cirrhosis due to hepatic cell destruction, 8 (88.9%) of 9 patients with cryptogenic cirrhosis, 3 with biliary cirrhosis, and 2 with cirrhosis due to venous-occlusive diseases had positive echocardiograms. Comparing the results of patients with cryptogenic cirrhosis and pulmonary artery dilation to those of patients with all other etiologies, by c2 test, a statistically significant difference was not found between the groups (P=0.059). However, when cryptogenic cirrhosis alone was compared with hepatic cellular destruction, the difference was statistically significant (P=0.044).

Gasometric and Doppler echocardiographic variables are presented in table I. Arterial hypoxemia was present in 9 (15.9%) of the 76 patients, and only 4 (44.4%) had evidence of pulmonary arterial dilations. Of the 67 patients without arterial hypoxemia, 37 (55.2%) had a positive echocardiogram.

Discussion

Pulmonary vascular alterations found in patients with chronic hepatic disease are wide vasodilations with diameters ranging from 15 to 150 mm, usually found at the capillary level, and close to gas exchange regions. Pulmonary blood flow deviation for the dilated capillary avoids alveolar functioning units, impairing the pulmonary diffusion-perfusion correlation, with a consequent decrease in the arterial oxygen saturation 1,5,7,9-11.

Intrapulmonary vascular abnormalities are not routinely detected because of their uncommon presentation in the general population and because of their unspecified aspects in routine examinations 34. Studies with contrast echocardiography in patients with hepatic cirrhosis demonstrate the presence of intrapulmonary vascular dilation in 13 to 47% of patients, even in normal angiographic studies 1,3,4,7,11,16,17,35,36. In our study, the identification of pulmonary vascular dilations using contrast echocardiography was possible in 41 to 76 of the patients, 53.9% of cases, and these results are similar to those in the literature.

A study by Vedrinne et al 24 and Aller et al 3 demonstrated the superiority of contrast transesophageal echocardiography in the diagnosis of intrapulmonary vascular dilation in patients eligible for hepatic transplantation 3,24,25. Transesophageal echocardiography, considered the gold standard for the diagnosis of intrapulmonary vascular dilation, allowed demonstration in our study, of the presence of this condition in 50% (16/32) of cases. In 4 patients, with a previously inconclusive transthoracic study, due to an inadequate acoustic window, demonstration of intrapulmonary vascular dilations was only possible after the use of transesophageal echocardiography. The use of second harmonic imaging in transthoracic echocardiography in our study contributed significantly to obtaining satisfactory results, similar to those in the transesophageal study. Comparing the proportion of individuals with pulmonary vascular dilations diagnosed by transthoracic and transesophageal echocardiography, using Fisher's exact test, no significant differences were noted between the data (P=1), demonstrating that both methods are equally efficient. The comparison of the results of transthoracic and transesophageal contrast echocardiography, consecutively performed in 32 patients, demonstrated 75% sensitivity and 100% specificity, 100% positive predictive value, 80% negative predictive value, and 87.5% accuracy, which validates contrast transthoracic echocardiography and second harmonic imaging as a safe, fast, and noninvasive diagnostic test, reliable and inexpensive, in the study of these patients.

Hepatopulmonary syndrome, usually reported in 9 to 29% of cases with hepatic failure 1,3,7,16,17, was present in 5.3% of the cases in our study (only 4 patients). The level of arterial oxygen was not statistically correlated to the occurrence of a positive echocardiogram in the present study. These findings are similar to those of Krowka et al 18, who did not find correlations between pulmonary vascular abnormalities and blood gasometry in patients with positive echocardiograms (13.2% of cases) when compared with those with a normal study. Mimidis et al 4 also found normal blood gasometry in 56 individuals with hepatic cirrhosis, and only 8 (14.3%) had positive contrast echocardiograms. Vedrinne et al 24, however, found hypoxemia in 56% and 33% of patients with intrapulmonary shunt diagnosed by transesophageal and transthoracic echocardiography, respectively. Regarding mean PaO2 values found in these studies, they were similar in the different levels of left cardiac chamber opacification (P=0.859), despite the results of Hopkins et al36, whose values were significantly lower in individuals with greater opacification of the left chambers (P<0.01). With our results, it is possible to state that eventual abnormalities in arterial oxygen in patients with chronic hepatic disease should not be considered as indicators of intrapulmonary shunt and, alone, do not confirm this condition.

With a probable hyperdynamic circulatory condition, present in individuals with intrapulmonary vascular shunts that could lead to left cavity diameter and volume alterations, or pressure alteration in the pulmonary vascular bed, the present study did not find any correlation between these variables and the diagnosis of intrapulmonary vascular dilations with the use of contrast echocardiography. Regarding the findings of hepatic disease causes, although they were interesting, they did not have physiopathologic support that allows stating that pulmonary vascular disturbances are more frequent in certain groups of patients with chronic hepatic disease.

In summary, contrast transthoracic echocardiography with microbubbles using second harmonic imaging must be recommended in the routine evaluation and in follow-up of patients with severe hepatic disease, eligible for hepatic transplantation, to identify intrapulmonary vascular dilations or hepatopulmonary syndrome diagnosis. The inconclusive cases, with strong clinical suspicion, must undergo transesophageal study. The clinical meaning of these findings in the prognosis of patients with terminal hepatic disease needs further study.

References

Correspondence

Paulo Roberto Pavarino

Rua José Felipe Antonio, 303/32 - Bl.7

Cep 15090-430

São José do Rio Preto, SP

Brazil

E-mail:

pavarino@cardiol.br

Received: 3/10/03

Accepted: 8/9/03