OBJETIVO: Avaliar os achados ecocardiográficos em pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa. MÉTODOS: Foram submetidos à investigação ecocardiográfica transtorácica e transesofágica 262 pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa. Analisadas imagens de vegetações, abscessos valvares e insuficiência periprotética aguda e avaliada a correlação com dados clínicos, laboratoriais, categoria diagnóstica e a evolução hospitalar. RESULTADOS: O diagnóstico de endocardite foi categorizado como definido em 127 (47,8%) episódios, possível em 81 (30,4%) e rejeitado em 58 (21,8%). Nos pacientes com o diagnóstico definido, foram identificadas 135 imagens de vegetações, 37 de abscesso e 6 de insuficiência periprotética. Vegetações foram mais freqüentes em pacientes com endocardite por estreptococos do grupo viridans e enterococos (p=0,02) e com duração dos sintomas < 10 dias (p= 0,001); abscesso mais freqüente em pacientes com duração dos sintomas < 10 dias (p= 0,001) e insuficiência periprotética associada à maior necessidade de tratamento cirúrgico (p=0,001). Nos pacientes com o diagnóstico possível de endocardite, foram identificadas 8 imagens ecocardiográficas consideradas compatíveis com vegetações e, nos pacientes com diagnóstico de endocardite rejeitado, não foram demonstradas vegetações, abscessos valvares e insuficiência periprotética. CONCLUSÃO: Nossos achados ecocardiográficos variaram de acordo com a categoria diagnóstica. A contribuição tanto para o diagnóstico quanto para a avaliação prognóstica deve levar em consideração a probabilidade pré-teste do diagnóstico de endocardite infecciosa.
Achados ecocardiográficos em pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa
Marcelo Luiz Campos Vieira; Max Grinberg; Pablo M. A. Pomerantzeff; José L. de Andrade; Alfredo J. Mansur
São Paulo, SP
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da FMUSP
RESULTADOS: O diagnóstico de endocardite foi categorizado como definido em 127 (47,8%) episódios, possível em 81 (30,4%) e rejeitado em 58 (21,8%). Nos pacientes com o diagnóstico definido, foram identificadas 135 imagens de vegetações, 37 de abscesso e 6 de insuficiência periprotética. Vegetações foram mais freqüentes em pacientes com endocardite por estreptococos do grupo viridans e enterococos (p=0,02) e com duração dos sintomas < 10 dias (p= 0,001); abscesso mais freqüente em pacientes com duração dos sintomas < 10 dias (p= 0,001) e insuficiência periprotética associada à maior necessidade de tratamento cirúrgico (p=0,001). Nos pacientes com o diagnóstico possível de endocardite, foram identificadas 8 imagens ecocardiográficas consideradas compatíveis com vegetações e, nos pacientes com diagnóstico de endocardite rejeitado, não foram demonstradas vegetações, abscessos valvares e insuficiência periprotética.
A ecocardiografia contribuiu para o manuseio diagnóstico e terapêutico de doentes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa, tanto pela técnica transtorácica1, quanto pela técnica transesofágica2.
Apesar do progresso verificado, situações de dificuldade diagnóstica de endocardite infecciosa ocorrem, como por exemplo, nos portadores de doença aguda, de infecção em próteses valvares cardíacas3,4, de infecção em prótese no período pós-operatório imediato5,6, em portadores de marcapasso cardíaco artificial7,8, em pacientes que receberam terapêutica antimicrobiana prévia ou aqueles nos quais as hemoculturas foram negativas9,10.
Nos diferentes estudos recentes sobre o emprego do ecocardiograma transesofágico em pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa publicados na literatura, observamos casuísticas entre 23 e 180 pacientes, com o emprego de transdutores biplanares ou parte da casuística estudada com sondas multiplanares11-15. Além disso, não incluiram a categorização diagnóstica dos pacientes.
Assim, planejamos o presente estudo com a finalidade de avaliar os achados ecocardiográficos, tanto pela técnica transtorácica quanto pela técnica transesofágica multiplanar, em casuística mais numerosa de pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa, classificados segundo categorias de diagnóstico, e que também incluem situações de maior dificuldade diagnóstica.
Foram estudados, prospectivamente, 262 pacientes em 266 episódios de doença, nos quais o diagnóstico diferencial incluiu a hipótese diagnóstica de endocardite infecciosa. A idade dos pacientes variou de 10 a 85 anos (média 47,6; desvio padrão 17,9), 139 (52,2%) episódios ocorreram em homens, 127 (47,8%) em mulheres.
A indicação do exame ecocardiográfico foi feita pelo médico clínico responsável pelo paciente. Os pacientes estudados foram submetidos, inicialmente, ao estudo transtorácico e, por ocasião da investigação transesofágica, o exame foi precedido de novo estudo transtorácico. Todos os pacientes foram submetidos a investigação ecocardiográfica transtorácica e transesofágica.
O diagnóstico de endocardite infecciosa foi feito com base no quadro clínico (febre, cardiopatia predisponente, uso ilícito de drogas intravenosas, sopro cardíaco, fenômenos vasculares ou imunológicos), identificação do agente etiológico em pelo menos duas hemoculturas, identificação do acometimento endocárdico pelo ecocardiograma transtorácico ou transesofágico e evidência histológica de endocardite infecciosa nos achados cirúrgicos ou de necrópsia. O diagnóstico da endocardite infecciosa obedeceu às recomendações dos critérios previamente publicados1, sendo este categorizado em definido, possível e rejeitado.
Os exames foram realizados segundo a rotina do Serviço, e de acordo com técnicas previamente recomendadas16,17. Para o exame transesofágico não foi administrada profilaxia antibiótica17. O exame transesofágico foi feito sob monitoração eletrocardiográfica e oximétrica. O tempo médio de realização do exame transesofágico foi 28,2 minutos (desvio padrão 6,4 minutos).
Os exames foram realizados em aparelhos
A análise dos exames foi feita pelo médico que os realizou, e depois por um segundo pesquisador, sem prévio conhecimento do diagnóstico clínico. A concordância entre os diferentes observadores, na análise dos exames transesofágicos, foi superior a 95% para a presença de imagens definidas como vegetações, abscessos e insuficiência periprotética aguda (deiscência de prótese valvar cardíaca). Quando ocorreu divergência na identificação das imagens foi realizada a análise por um terceiro observador.
Os achados ecocardiográficos foram diagnosticados segundo critérios previamente publicados18-20.
As imagens obtidas nos exames transtorácicos foram categorizadas quanto à qualidade, tomando como critério a identificação do endocárdio e das estruturas valvares em: a) adequada; b) regular; c) inadequada21.
Foram examinadas as seguintes características das vegetações: a) localização na estrutura cardíaca; b) dimensão em seu maior diâmetro (até 5 mm, de 6 a 10 mm, > 10 mm); c) refringência
Foram estudados: a) aspectos demográficos e clínicos (idade, sexo, tempo entre início dos sintomas e hospitalização, uso prévio de antimicrobianos, categorização diagnóstica da endocardite, agentes etiológicos, cardiopatia, tratamento, evolução); b) achados ecocardiográficos (vegetação, abscesso perivalvar; insuficiência periprotética; fístula entre câmaras cardíacas; trombo; derrame pericárdico).
A análise descritiva das variáveis contínuas foi feita pelos valores mínimo, máximo, média e desvio-padrão, e das variáveis categóricas pelas freqüências absolutas e relativas. A análise comparativa foi realizada com o emprego do teste qui-quadrado ou do teste exato de Fisher. Os dados foram processados com o sistema de análise estatística do
O projeto foi aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.
As características demográficas e clínicas, incluindo os dados laboratoriais, complicações e evolução hospitalar são apresentados na
O diagnóstico foi categorizado em definido em 127 (47,8%) episódios - 112 (88,2%) por critérios clínicos e 15 (11,8%) por critérios anatomopatológicos; em possível em 81 episódios (30,4%) e em rejeitado em 58 (21,8%) episódios.
Os agentes microbiológicos identificados nos 127 episódios com o diagnóstico definido de endocardite infecciosa foram:
As imagens dos exames transtorácicos que precederam aos exames transesofágicos foram consideradas de qualidade adequada em 256 (77,6%) de 330 exames, regular em 52 (15,7%) e inadequada em 22 (6,7%) exames.
Nos pacientes com o diagnóstico definido de endocardite, foram identificadas 135 imagens de vegetações. Pela análise transtorácica foram identificadas imagens de vegetações em 61 (48%) dos 127 casos de diagnóstico definido como endocardite infecciosa e, em 112 (88,2%) casos, pela análise transesofágica. Portanto, a identificação de vegetações pela análise transtorácica foi de 61 (54,4%) em 112 casos, onde houve identificação pelo exame transesofágico.
As imagens de vegetações foram identificadas em prótese valvar mitral em 46 (36,1%) de 127 episódios, em prótese aórtica em 33 (26%) episódios, em prótese pulmonar em 1 (0,8%), em valva mitral nativa em 15 (11,8%), em valva aórtica nativa em 9 (7,1%), em valva tricúspide em 2 (1,6%), em valva pulmonar nativa em 1 (0,8%), em valva mitral e em valva aórtica em 15 (11,8%), na extensão de marcapasso cardíaco artificial em 3 (2,4 %), e em endocárdio ventricular em 2 (1,6%) episódios.
As dimensões das imagens identificadas como vegetações foram < 5 mm em 24 de 135 (17,8%), entre 6 e 10 mm em 78 (57,8%) e > 10 mm em 33 (24,4%). A refringência das imagens de vegetações foi igual a do endocárdio em 132 (97,8%) imagens e maior do que a do endocárdio em 3 (2,2%). As imagens de vegetações apresentaram base fixa com borda livre móvel em 45 (33,3%) caracterizações, e estruturas prolapsantes em 90 (66,7%) imagens.
A distribuição da presença de vegetações diferiu com as diferentes etiologias (mais freqüente para os
A presença de vegetações foi mais freqüente com os diferentes tempos de início dos sintomas e a hospitalização (mais freqüente para o tempo do início dos sintomas e a hospitalização até 10 dias) (p= 0,001).
Nos pacientes com o diagnóstico possível para endocardite, foram identificadas imagens analisadas como vegetações pela ecocardiografia transesofágica em 8 (9,8%) de 81 episódios, e em 2 (2,5%) com o emprego do ecocardiograma transtorácico. Destes 8 casos, todos apresentavam culturas sangüíneas negativas, 5 receberam antibioticoterapia por curto prazo de tempo (inferior a 14 dias), com remissão do quadro, com manutenção das imagens em exame transesofágico posterior, e receberam alta hospitalar, com seguimento clínico por pelo menos 6 meses, sem terem apresentado novo quadro suspeito de endocardite infecciosa. Dos 8 pacientes com imagem considerada como vegetação, 3 foram submetidos a tratamento cirúrgico, não tendo sido encontrado material macroscópico ou histológico compatível com vegetações, tendo sido as imagens visibilizadas ao ecocardiograma caracterizadas como fio de sutura cirúrgica. Dos 8 casos, 7 apresentavam prótese biológica (5 em posição mitral, 2 em posição aórtica). Um caso apresentava imagem em valva aórtica nativa. Todos os 8 não apresentavam história pregressa de episódio de endocardite infecciosa.
Nos episódios com o diagnóstico rejeitado para endocardite não houve identificação ecocardiográfica de imagens de vegetações.
Nos pacientes com o diagnóstico definido de endocardite infecciosa ocorreram 357 complicações decorrentes do quadro infeccioso: insuficiência renal aguda em 67 episódios, insuficiência cardíaca congestiva em 52, abscesso valvar cardíaco em 31, acidente vascular cerebral em 29, embolia periférica em 21, bloqueio átrioventricular total em 13, embolia cerebral em 7, aneurisma micótico em 7, embolia pulmonar em 3 e outras complicações em 127. Acidente vascular cerebral foi mais freqüente em pacientes que apresentaram vegetação > 10 mm (p=0,02).
Não houve maior necessidade de tratamento cirúrgico entre os pacientes em que foram identificadas vegetações.
A taxa de mortalidade não foi maior nos pacientes que apresentaram vegetações.
Não houve significância estatística entre refringência e sexo, idade, abscesso, fluxo de insuficiência periprotética aguda, tempo entre o início dos sintomas e a hospitalização, uso prévio de antibioticoterapia, complicações, tratamento e condição de alta hospitalar.
Nos episódios com o diagnóstico definido de endocardite infecciosa, abscessos de anel valvar foram identificados em 5 casos com o emprego do ecocardiograma transtorácico (4 em anel valvar aórtico, 1 em anel mitral). Pela análise transesofágica, foram identificadas 37 imagens de abscesso de anel (24 em anel aórtico, 7 em anel mitral, 6 em outras localizações). A identificação de abscesso perivalvar durante o ato operatório foi de 31 casos (22 em anel aórtico, 7 em anel mitral, 2 na junção mitroaórtica). Nos 6 casos onde houve a identificação de abscesso perivalvar pela ecocardiografia transesofágica, sem confirmação diagnóstica intraoperatória, havia manipulação cirúrgica prévia.
Abscesso de anel valvar foi mais freqüente nos portadores de endocardite com vegetações com dimensão > 10 mm (p=0,01); e com mobilidade prolapsante (p =0,02).
Não houve significância estatística entre a presença de abscesso perivalvar e os diferentes agentes etiológicos.
A distribuição da presença de abscessos diferiu de acordo com os diferentes tempos de início dos sintomas e a hospitalização (tempo do início dos sintomas e a hospitalização até 10 dias) (p= 0,001). Não houve significância estatística entre a presença de abscessos, sexo, idade.
Nos pacientes com o diagnóstico possível ou rejeitado para endocardite, não houve identificação ecocardiográfica de abscesso perivalvar.
Insuficiência renal foi mais freqüente em pacientes com o diagnóstico definido de endocardite infecciosa que apresentaram abscesso de anel valvar (p=0,04).
A necessidade de tratamento cirúrgico foi maior entre os pacientes em que foram identificados abscessos perivalvares (p=0,004).
A taxa de mortalidade foi maior nos pacientes que apresentaram abscessos perivalvares (p=0,003).
Nos pacientes com o diagnóstico definido de endocardite infecciosa, insuficiência periprotética foi evidenciada em 2 casos pela análise transtorácica e em 6 pelo exame transesofágico (
Houve maior necessidade de tratamento cirúrgico entre os pacientes em que foi identificada insuficiência periprotética aguda (p=0,001).
Não houve significância estatística entre a presença de insuficiência periprotética aguda e sexo, idade, os diferentes agentes etiológicos, entre os diferentes tempos de início dos sintomas e a hospitalização, não foi maior a presença de complicações, a taxa de mortalidade não foi maior, e nos pacientes com o diagnóstico possível ou rejeitado para endocardite, não houve identificação ecocardiográfica de insuficiência periprotética aguda.
Nos casos definidos de endocardite infecciosa, além das vegetações foram observados pela análise ecocardiográfica trombos em 6 casos (todos com confirmação cirúrgica, 2 ao exame transtorácico), contraste espontâneo em 10 casos (2 ao exame transtorácico), perfuração de cúspide mitral em 2 (com confirmação cirúrgica, sem evidência ao exame transtorácico), fechamento precoce da valva mitral em caso de insuficiência valvar aórtica aguda em 1 (somente realizado exame transtorácico), destruição da junção mitro-aórtica em 8 (todos com confirmação cirúrgica, com identificação pelo exame transtorácico em 1 caso) e 2 de fístulas da aorta para o átrio direito (1 caso identificado com o exame transtorácico, com confirmação cirúrgica) e rotura de cordoalha em 5 (todos com confirmação cirúrgica e com identificação pelo exame transtorácico).
A casuística estudada tem como características predomínio de portadores de próteses valvares cardíacas (63%), de pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico (73,2%) e mortalidade elevada (35,2%), o que demonstra a gravidade da doença nesses casos.
Os achados obtidos com o emprego do ecocardiograma transtorácico contribuíram para o diagnóstico em 61 (48%) dos 127 pacientes com o diagnóstico definido de endocardite. Os achados do ecocardiograma transesofágico possibilitaram acrescentar informações diagnósticas em 112 (88,2%) desses 127 pacientes, visibilizando vegetação endocárdica em outros 51 pacientes (40,1%), além dos já diagnosticados ao transtorácico (61 pacientes). Este incremento diagnóstico leva em consideração a população envolvida no estudo, em que há predomínio de portadores de próteses valvares cardíacas. Em grupos específicos, como em portadores de próteses valvares cardíacas, a investigação ecocardiográfica transesofágica pode ser evidenciada como método de investigação diagnóstica inicial, tendo-se em vista a maior acurácia diagnóstica da técnica transesofágica em relação ao ecocardiograma transtorácico2,14. Em pacientes com maior dificuldade diagnóstica, há a necessidade da repetição dos exames ecocardiográficos2 . No presente estudo, os exames transtorácicos foram repetidos até o 6º exame, e os exames transesofágicos até o 5º exame. Não observamos acréscimo de informação diagnóstica após o 3º exame, tanto transtorácico quanto transesofágico22.
Observamos maior freqüência de acidente vascular cerebral em portadores de endocardite em que houve identificação de vegetações com dimensões > 10mm, embora não tenha sido observada maior freqüência de fenômenos embólicos periféricos correlacionados às dimensões das vegetações. Não observamos maior freqüência de acidente vascular cerebral ou de embolia periférica correlacionada à mobilidade das vegetações ou à localização da vegetação. Até 65% dos eventos embólicos podem acometer o sistema nervoso central2, com menor freqüência nos diferentes órgãos e locais23,24. Em estudos prévios 24-30, há controvérsia entre a freqüência de fenômenos embólicos em relação às dimensões e mobilidade das vegetações. Em alguns estudos, observou-se maior freqüência de fenômenos embólicos em pacientes que apresentavam vegetações com dimensões > 10mm24-27, com grande mobilidade24,27 e com envolvimento da valva mitral26 . Em outras séries, não foi observada maior freqüência de fenômenos embólicos em pacientes com vegetações > 10mm28-30 e com grande mobilidade28,30. As diferentes séries divergem quanto aos resultados e aos métodos ecocardiográficos empregados para a identificação das vegetações. Em algumas séries foi empregada somente a investigação transtorácica25,27,29 e, em outras, a transesofágica24,26,28,30.
A ocorrência de vegetações e de abscessos valvares cardíacos foi mais freqüente em pacientes com período de início de sintomas e hospitalização < 10 dias, assim como o número de casos com o diagnóstico definido de endocardite, 76 (59,8%) de 127 casos, a ocorrência de insuficiência cardíaca, de acidente vascular cerebral, de insuficiência renal, e de fenômenos embólicos extracerebrais, respectivamente, 28 (53,8%) de 52 casos, 19 (65,5%) de 29 episódios, 37 (55,2%) de 67, e 12 (57,1%) de 21. Estes dados mostram a importância da valorização dos sinais e sintomas clínicos iniciais e da investigação diagnóstica em pacientes nos quais é possível o diagnóstico de endocardite infecciosa.
A identificação de 132 (97,8%) de 135 imagens de vegetação com refringência semelhante à do endocárdio demonstra, a princípio, envolvimento endocárdico recente, pois a maior refringência estrutural poderia representar depósito de cálcio em função de maior tempo de ocorrência do evento.
A identificação de abscessos perivalvares cardíacos foi também mais freqüente nos pacientes apresentando vegetações com dimensões > 10mm e com maior mobilidade. As vegetações de maiores dimensões e maior mobilidade podem representar envolvimento endocárdico mais acentuado, com potencial maior de desenvolvimento de abscessos valvares cardíacos.
A implicação terapêutica e prognóstica do diagnóstico dos abscessos perivalvares e de insuficiência periprotética foi muito grande, uma vez que, nos pacientes com abscessos perivalvares, foi maior a necessidade de tratamento cirúrgico e ocorrência de insuficiência renal, havendo maior mortalidade e, entre os pacientes com insuficiência periprotética, foi maior a necessidade de tratamento cirúrgico.
Em oito pacientes com o diagnóstico de endocardite possível, foram visibilizadas, nos exames ecocardiográficos transesofágicos, estruturas identificadas como vegetações decorrentes da endocardite infecciosa, que posteriormente não apresentaram confirmação anatomopatológica ou que apresentaram melhora clínica após tratamento por curto intervalo de tempo. Na série de pacientes em que critérios ecocardiográficos foram introduzidos para a categorizacão diagnóstica de endocardite1, foram identificadas imagens definidas como vegetações em 11 (7%) casos, com o diagnóstico possível para endocardite e em 4 (8%) de diagnóstico rejeitado. O diagnóstico diferencial de vegetações provenientes da endocardite infecciosa ocorre em estruturas naturais como o espessamento e a degeneração valvar, a cordoalha valvar, em estruturas nodulares encontradas sobretudo em valva aórtica nativa, como as excrescências de Lambl e os nódulos de Arantius. Na endocardite marântica (trombótica), na endocardite não infecciosa de Libman-Sacks, em pequenos tumores, como o fibroelastoma papilar, em presença de trombos cardíacos, também podemos encontrar estruturas com morfologia semelhante à vegetação decorrente da endocardite infecciosa. Maior dificuldade ocorre na diferenciação morfológica de pequenas vegetações e de fios de sutura cirúrgica ou de estruturas denominadas filamentos de fibrina31,32. Em nosso estudo, todas as estruturas identificadas como vegetações, que foram submetidas a procedimento cirúrgico não tendo havido confirmação estrutural, tratavam-se de fios de sutura cirúrgica, com período pós-operatório < 2 meses.
Nossa casuística apresentou grupo de pacientes com predomínio de portadores de próteses valvares cardíacas com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa, com investigação ecocardiográfica realizada em hospital terciário voltado para cardiologia, e que pode não ser representativo de outras circunstâncias clínicas em que é possível o diagnóstico de endocardite. As indicações da realização da investigação ecocardiográfica foram heterogêneas, tendo sido fundamentadas na necessidade da investigação diagnóstica e na apreciação do médico assistente.
Em conclusão, em pacientes com suspeita diagnóstica de endocardite infecciosa submetidos à avaliação ecocardiográfica, os achados ecocardiográficos variaram de acordo com a categoria diagnóstica definida, possível e rejeitada. A contribuição da informação ecocardiográfica, tanto para o diagnóstico quanto para a avaliação prognóstica, deve levar em consideração a probabilidade pré-teste do diagnóstico de endocardite infecciosa.
Endereço para correspondência Dr. Marcelo Luiz Campos Vieira R: Cardoso de Melo, 463 - ap. 21 Vila Olímpia - São Paulo, SP 04548-002 - e-mail:
Recebido para Publicação em 9/10/03
Aceito em 18/2/04
OBJECTIVE: To assess the echocardiographic findings in patients with suspected infective endocarditis. METHODS: Two hundred sixty-two patients with suspected infective endocarditis underwent transthoracic and transesophageal echocardiographic investigation. Images of vegetations, valvular abscesses, and acute periprosthetic insufficiency were analyzed, and the correlation with clinical and laboratory data, diagnostic category, and hospital evolution was assessed. RESULTS: The diagnosis of endocarditis was categorized as defined in 127 (47.8%) episodes, possible in 81 (30.4%), and rejected in 58 (21.8%). In patients with the defined diagnosis, the following images were identified: 135 vegetations, 37 abscesses, and 6 periprosthetic insufficiencies. Vegetations were more frequent in patients with endocarditis due to streptococci of the viridans group and enterococci (P=0.02), and with symptom duration < 10 days (P=0.001). Abscesses were more frequent in patients with symptom duration < 10 days (P=0.001). Periprosthetic insufficiency was associated with a greater need for surgical treatment (P=0.001). In patients with the possible diagnosis of endocarditis, 8 echocardiographic images considered compatible with vegetations were identified. In patients whose diagnosis of endocarditis was rejected, no vegetations, valvular abscesses, or periprosthetic insufficiencies were demonstrated. CONCLUSION: Our echocardiographic findings varied according to the diagnostic category. The contribution to both the diagnosis and prognostic evaluation should consider the pretest probability of the diagnosis of infective endocarditis.
Echocardiographic findings in patients with suspected infective endocarditis
Marcelo Luiz Campos Vieira; Max Grinberg; Pablo M. A. Pomerantzeff; José L. de Andrade; Alfredo J. Mansur
São Paulo, SP - Brazil
Instituto do Coração of the Hospital das Clínicas of the FMUSP
Echocardiography has contributed to the diagnosis and therapeutic management of patients suspected of having infective endocarditis, both through the transthoracic1 and transesophageal techniques2.
Despite the progress observed, situations occur in which the diagnosis of infective endocarditis is difficult, such as in patients with acute disease, infection in cardiac valvular prostheses 3,4, prosthetic infection in the immediate postoperative period 5,6, patients with an artificial cardiac pacemaker 7,8, patients receiving previous antimicrobial therapy, or those whose blood cultures are negative 9,10.
In the different recent published studies 11-15 about the use of transesophageal echocardiography in patients suspected of having infective endocarditis, we observe case series ranging from 23 to 180 patients studied using biplanar transducers, or part of the case series being studied with multiplanar probes. In addition, they did not include the diagnostic categorization of patients.
Therefore, this study aimed at assessing the echocardiographic findings, both through the transthoracic and multiplanar transesophageal techniques, in a greater case series of patients suspected of having infective endocarditis, classified according to diagnostic categories, which also include situations of greater diagnostic difficulty.
Two hundred sixty-two patients were prospectively studied in 266 episodes of the disease, in which the differential diagnosis included the diagnostic hypothesis of infective endocarditis. The patients' age ranged from 10 to 85 years (mean, 47.6; standard deviation, 17.9), and 139 (52.2%) episodes occurred in men and 127 (47.8%) in women.
The echocardiographic examination was indicated by the clinician responsible for the patient. The patients studied initially underwent the transthoracic study, and, on the occasion of the transesophageal investigation, the examination was preceded by a new transthoracic study. All patients underwent transthoracic and transesophageal echocardiographic investigation.
The diagnosis of infective endocarditis was based on clinical findings (fever, predisposing heart disease, illicit use of intravenous drugs, cardiac murmur, vascular or immunologic phenomena), identification of the etiologic agent in at least 2 blood cultures, identification of endocardial impairment on transthoracic or transesophageal echocardiography, and histological evidence of infective endocarditis on surgical or autopsy findings. The diagnosis of infective endocarditis followed the recommendations of the previously published criteria 1 and were categorized as defined, possible, and rejected.
The examinations were performed according to the routine of our service and previously recommended techniques 16,17. The transesophageal echocardiography was performed with electrocardiographic and oximetric monitoring, and no antibiotic prophylaxis was administered 17. The mean duration of the transesophageal examination was 28.2 minutes (standard deviation of 6.4 minutes).
The examinations were performed on Advanced Technology Laboratory devices, Apogee CX 200, HDI 3000, and HDI 5000 models (Bothell, Washington, USA). The transesophageal examinations were performed with multiplanar transducers. The transthoracic examinations that precede the transesophageal examinations and the transesophageal examinations were recorded on VHS videotapes.
The examinations were analyzed by the physician who performed them, and then by a second researcher, who ignored the previous clinical diagnosis. Agreement between the different observers in the analysis of the transesophageal examinations was greater than 95% for the presence of defined images, such as vegetations, abscesses, and acute periprosthetic insufficiency (dehiscence of cardiac valvular prosthesis). When divergence in identification of the images occurred, a third observer also analyzed the examinations.
The echocardiographic findings were diagnosed according to previously published criteria 18-20.
The images obtained on transthoracic examinations were categorized according to quality, using the identification of the endocardium and the valvular structures as a criterion, as follows: a) adequate; b) regular; c) inadequate 21.
The following characteristics of the vegetations were examined: a) location in the cardiac structure; b) dimension in their greater diameter (until 5 mm, from 6 to 10 mm, > 10 mm); c) refringence
The following characteristics were studied: a) demographic and clinical aspects: age, sex, time between symptom onset and hospitalization, previous use of antimicrobial agents, diagnostic categorization of endocarditis, etiologic agents, heart disease, treatment, evolution; b) echocardiographic findings: vegetation, perivalvular abscess; periprosthetic insufficiency; fistula between the cardiac chambers; thrombus; and pericardial effusion.
The descriptive analysis of the continuous variables was performed using the minimum and maximum values, mean, and standard deviation. The descriptive analysis of the categorical variables was performed using the absolute and relative frequencies. The comparative analysis was performed using the chi-square test or the Fisher exact test. The data were processed with the statistical analysis system of the SAS Institute, Cary, North Carolina, USA. The P values < 0.05 were considered significant.
The project was approved by the Committee on Ethics in Research of the Hospital das Clínicas of the Medical School of the Universidade de São Paulo.
The demographic and clinical characteristics, including laboratory data, complications, and hospital evolution are shown in
The diagnosis was categorized as defined in 127 (47.8%) episodes as follows: 112 (88.2%) through clinical criteria, and 15 (11.8%) through anatomicopathological criteria. The diagnosis was categorized as possible in 81 episodes (30.4%), and as rejected in 58 (21.8%) episodes.
The microbiologic agents identified in the 127 episodes with the defined diagnosis of infective endocarditis were: coagulase-negative
The quality of the images of transthoracic examinations that preceded the transesophageal examinations were considered as follows: adequate in 256 (77.6%) of 330 examinations; regular in 52 (15.7%); inadequate in 22 (6.7%).
In patients with the defined diagnosis of endocarditis, 135 images of vegetations were identified as follows: through transthoracic analysis in 61 (48%) of the 127 cases of the diagnosis defined as infective endocarditis; and through transesophageal analysis in 112 (88.2%) cases. Therefore, vegetations were identified through transthoracic analysis in 61 (54.4%) of the 112 cases identified through transesophageal examination.
The images of vegetations were identified on mitral valve prosthesis in 46 (36.1%) of 127 episodes; on aortic valve prosthesis in 33 (26%) episodes; on pulmonary valve prosthesis in 1 (0.8%); on native mitral valve in 15 (11.8%); on native aortic valve in 9 (7.1%); on tricuspid valve in 2 (1.6%); on native pulmonary valve in 1 (0.8%); on mitral valve and on aortic valve in 15 (11.8%); on the extension of artificial cardiac pacemakers in 3 (2.4 %); and on ventricular endocardium in 2 (1.6%) episodes.
The dimensions of the images identified as vegetations were as follows: < 5 mm in 24 of 135 (17.8%); between 6 and 10 mm in 78 (57.8%); and > 10 mm in 33 (24.4%). The refringence of the images of the vegetations was equal to that of the endocardium in 132 (97.8%) images, and greater than that of the endocardium in 3 (2.2%). The images of the vegetations had a fixed base with free mobile border in 45 (33.3%) characterizations, and prolapsing structures in 90 (66.7%) images.
The distribution of the presence of vegetations differed with the different etiologies (more frequent for
The presence of vegetations was more frequent with different times between symptom onset and hospitalization (more frequent for the time between symptom onset and hospitalization up to 10 days) (P=0.001).
In patients with the possible diagnosis of endocarditis, images interpreted as vegetations were identified on transesophageal examination in 8 (9.8%) of 81 episodes, and in 2 (2.5%) with the use of transthoracic echocardiography. Of those 8 cases, all had negative blood cultures, 5 received antibiotic therapy for a short period of time (under 14 days), with remission of the findings and maintenance of the images on later transesophageal examination. They were discharged from the hospital and clinically followed up for at least 6 months, with no other possible diagnosis of infective endocarditis. Of the 8 patients with an image interpreted as vegetation, 3 underwent surgical treatment, and neither macroscopic, nor histological material compatible with vegetation was found. The image saw as vegetation on echocardiography was then attributed to surgical suture thread. Of the 8 cases, 7 had a bioprosthesis (5 in the mitral position, 2 in the aortic position). One patient had an image on the native aortic valve. All 8 patients had no previous history of an episode of infective endocarditis.
In the episodes in which the diagnosis of endocarditis was rejected, no image of vegetation was identified on echocardiography.
In patients with the defined diagnosis of infective endocarditis, 357 complications due to infection occurred as follows: acute renal failure, 67 episodes; congestive heart failure, 52 episodes; cardiac valve abscess, 31 episodes; stroke, 29 episodes; extracerebral embolism, 21 episodes; complete atrioventricular block, 13 episodes; cerebral embolism, 7; mycotic aneurysm, 7; pulmonary embolism, 3; and other complications, 127. Stroke was more frequent in patients whose vegetations were > 10 mm (P = 0.02).
No greater need for surgical treatment was observed in patients in whom vegetations were identified.
The mortality rate was not greater in patients with vegetations.
No statistical significance was observed between refringence and the following parameters: sex, age, abscess, flow of acute periprosthetic insufficiency, time elapsed between symptom onset and hospitalization, previous use of antibiotic therapy, complications, treatment, and condition at hospital discharge.
In the episodes with the defined diagnosis of infective endocarditis, 5 cases of valvular ring abscesses were identified by using transthoracic echocardiography (4 in the aortic ring, and 1 in the mitral ring). On transesophageal echocardiography, 37 images of valvular ring abscess were identified as follows: 24 in the aortic ring, 7 in the mitral ring, and 6 in other locations. A perivalvular abscess was identified during surgery in 31 cases (22 in the aortic ring, 7 in the mitral ring, and 2 in the mitroaortic junction). In the 6 cases, in which a perivalvular abscess was identified on transesophageal echocardiography, but was not confirmed during surgery, previous surgical manipulation had occurred.
Valvular ring abscess was more frequent in patients with endocarditis, who had vegetations with dimensions > 10 mm (P=0.01) and prolapsing mobility (P=0.02).
No statistical significance was found between the presence of a perivalvular abscess and the different etiological agents.
The distribution of the presence of abscesses differed according to the different times between symptom onset and hospitalization (time between symptom onset and hospitalization up to 10 days) (P=0.001). No statistical significance was found between the presence of abscesses, sex, and age.
In patients with the possible diagnosis of endocarditis or in those whose diagnosis of endocarditis was rejected, no perivalvular abscess was identified on echocardiography.
Renal failure was more frequent in patients with the defined diagnosis of infective endocarditis who had an abscess of the valvular ring (P=0.04).
The need for surgical treatment was greater among patients in whom perivalvular abscesses were identified (P=0.004).
The mortality rate was greater in patients with perivalvular abscesses (P=0.003).
In patients with a defined diagnosis of infective endocarditis, periprosthetic insufficiency was evidenced in 2 cases on transthoracic echocardiography, and in 6 on transesophageal echocardiography (
A greater need for surgical treatment was observed among patients in whom acute periprosthetic insufficiency was identified (P=0.001).
No statistical significance was observed between the presence of acute periprosthetic insufficiency and the following parameters: sex, age, and the different etiologic agents. No statistical significance was observed between the different times between symptom onset and hospitalization. Neither the presence of complications, nor the mortality rate was greater. In patients with the possible or rejected diagnosis of endocarditis, no acute periprosthetic insufficiency was identified on echocardiography.
In the cases with the defined diagnosis of infective endocarditis, in addition to vegetations, the following characteristics were observed on echocardiography: thrombi in 6 cases (all of them with surgical confirmation, 2 on transthoracic examination); spontaneous contrast in 10 cases (2 on transthoracic echocardiography); perforation of the mitral leaflet in 2 (with surgical confirmation and no evidence on transthoracic examination); early closure of the mitral valve in the case of acute aortic valve insufficiency in 1 (only transthoracic echocardiography was performed); destruction of the mitroaortic junction in 8 (all of them with surgical confirmation, and identification on transthoracic examination in 1 case); fistulas from the aorta to the right atrium in 2 (1 case identified on transthoracic echocardiography and confirmed on surgery); and rupture of the chordae tendineae in 5 (all with surgical confirmation and identification on transthoracic echocardiography).
The case series studied was characterized by predominance of patients with cardiac valve prostheses (63%), patients undergoing surgical treatment (73.2%), and a high mortality rate (35.2%), which show the severity of the disease in those cases.
The data obtained by use of transthoracic echocardiography contributed to the diagnosis in 61 (48%) of the 127 patients with the defined diagnosis of endocarditis. The information provided by transesophageal echocardiography enabled the addition of diagnostic information in 112 (88.2%) of these 127 patients, obtaining the diagnostic of vegetationin 51 (40,1%) other cases, more than the 61 diagnosed on the transthoracio examination. This diagnostic increment takes into consideration the population involved in the study, in which patients with cardiac valvular prostheses predominate. In specific groups, such as that of patients with cardiac valvular prostheses, the transesophageal echocardiographic investigation may be regarded as a method of initial diagnostic investigation, due to the greater diagnostic accuracy of the transesophageal technique as compared with that of transthoracic echocardiography 2,14. Patients with greater diagnostic difficulty require repetition of the echocardiographic examinations 2. In the present study, the transthoracic echocardiographies were repeated until the sixth examination, and the transesophageal echocardiographies until the fifth examination. No addition of diagnostic information was observed after the third examination, either transthoracic or transesophageal 22.
A greater frequency of stroke was observed in patients with endocarditis in whom vegetations with dimensions > 10 mm were identified, although a greater frequency of peripheral embolic phenomena correlated with the dimensions of the vegetations was not observed. A greater frequency of stroke or peripheral embolism correlated with the mobility of the vegetations or location of the vegetation was not observed. Up to 65% of the embolic events may affect the central nervous system 2, with a lower frequency in the different organs and places 23,24. Previous studies 24-30 about the frequency of embolic phenomena in regard to the dimensions and mobility of vegetations are considered controversial. Some studies 24-27 report a greater frequency of embolic phenomena in patients with vegetations with dimensions > 10 mm, with great mobility, and with involvement of the mitral valve 26. Other series do not report a greater frequency of embolic phenomena in patients with vegetations > 10 mm 28-30 and with great mobility 28,30. The different series diverge in regard to the results and the echocardiographic methods used for identifying the vegetations. Some series used only the transthoracic investigation 25,27,29, while others the transesophageal 24,26,28,30.
Patients with time between symptom onset and hospitalization < 10 days had a greater incidence of the following: vegetations and cardiac valvular abscesses, defined diagnosis of endocarditis, 76 (59.8%) of 127 cases, heart failure, stroke, renal failure, and extracerebral embolic phenomena, 28 (53.8%) of 52 cases, 19 (65.5%) of 29 episodes, 37 (55.2%) of 67, and 12 (57.1%) of 21, respectively. These data show the importance of the initial clinical signs and symptoms and of the diagnostic investigation in patients in whom the diagnosis of infective endocarditis is possible.
The identification of 132 (97.8%) of 135 images of vegetation with refringence similar to that of the endocardium shows recent endocardial involvement, because the greater structural refringence may represent calcium accumulation due to the greater time of occurrence of the event.
The identification of cardiac perivalvular abscesses was also more frequent in patients with vegetations > 10 mm and with greater mobility. The vegetations with greater dimensions and mobility may represent greater endocardial involvement, with a greater potential to develop cardiac valvular abscesses.
The diagnosis of perivalvular abscesses and periprosthetic insufficiency was very important because of therapeutic and prognostic implications. Patients with perivalvular abscesses had a greater need for surgical treatment and a higher incidence of renal failure, with higher mortality, and, patients with periprosthetic insufficiency had a higher need for surgical treatment.
In 8 patients with the possible diagnosis of endocarditis, structures identified as vegetations due to infective endocarditis were visualized on transesophageal echocardiography. These structures were either not confirmed on the anatomicopathological examination or had clinical improvement after treatment for a short period of time. In the series of patients in which echocardiographic criteria were introduced for the diagnostic categorization of endocarditis 1, images defined as vegetations were identified in 11 (7%) cases with the possible diagnosis of endocarditis and in 4 (8%) cases with the rejected diagnosis of endocarditis. The differential diagnosis of vegetations resulting from infective endocarditis is made with natural structures, such as valvular thickening and degeneration, chordae tendineae, and nodular structures found mainly in the native aortic valve, such as the Lambl excrescences and the Arantius nodule. Structures with morphology similar to that of the vegetation of infective endocarditis may also be found in the following conditions: marantic (thrombotic) endocarditis; noninfective Libman-Sacks endocarditis; small tumors, such as papillary fibroelastomas; and in the presence of cardiac thrombi. The morphological differentiation of small vegetations from surgical suture thread or structures denominated fibrin filaments is more difficult 31,32. In our study, all structures identified as vegetations, which underwent surgery and were not confirmed as such, were surgical suture thread with a postoperative period < 2 months.
In our case series, most patients had cardiac valvular prostheses with the suspected diagnosis of infective endocarditis and echocardiographic investigation performed in a tertiary hospital specializing in cardiology, and this may not represent other clinical circumstances with a possible diagnosis of endocarditis. The indications for performing echocardiographic investigation were heterogeneous and based on the need for diagnostic investigation and appreciation of the attending physician.
In conclusion, in patients with suspected infective endocarditis undergoing echocardiographic assessment, the echocardiographic findings varied according to the following diagnostic categories: defined, possible, and rejected. The contribution of the echocardiographic information, both for the diagnosis and prognostic assessment, should take into consideration the pretest probability of the diagnosis of infective endocarditis.
Correspondence to Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463/21 04548-002 - São Paulo, SP, Brazil mail:
Received for publication: 10/9/03
Accepted for publication: 2/18/04
English version by Stela Maris Costalonga