OBJETIVO: Determinar a correlação entre as velocidades diastólicas do Doppler tissular com a idade em amostra de adultos saudáveis, e correlacionar a idade com as velocidades do fluxo transmitral e de veias pulmonares. MÉTODOS: Estudados, através da ecocardiografia, 51 indivíduos saudáveis, com idades entre 21 e 69 anos e registradas as velocidades miocárdicas diastólicas ao Doppler tissular e determinadas as velocidades dos fluxos transmitral e venoso pulmonar. RESULTADOS: As velocidades miocárdicas diastólicas iniciais septal basal e lateral basal apresentaram correlação inversa com a idade, com r = - 0,40 (p = 0,004) e r = - 0,60 (p = 0,0001) respectivamente. As velocidades atriogênicas do Doppler tissular foram diretamente correlacionadas com a idade, sendo no segmento septal basal r = 0,56 (p = 0,0001) e no segmento lateral basal r = 0,50 (p = 0,0001). As velocidades do fluxo transmitral e do fluxo venoso pulmonar também mostraram correlação com a idade. CONCLUSÃO: Existe correlação entre a idade e as velocidades miocárdicas diastólicas do Doppler tissular e com as velocidades do fluxo transmitral e fluxo venoso pulmonar, demonstrando em indivíduos saudáveis uma variação de parâmetros da função diastólica do ventrículo esquerdo com a evolução natural da idade.
Variações de parâmetros da função diastólica do ventrículo esquerdo de acordo com a idade através da ecocardiografia com Doppler tissular
Porto Alegre, RS
Instituto de Cardiologia do RS / Fundação Universitária de Cardiologia
A compreensão da função diastólica do ventrículo esquerdo tem despertado interesse em pesquisas médicas, visto que a insuficiência cardíaca congestiva constitui grave problema de saúde pública, estando associada à marcada morbimortalidade. Significativa proporção de pacientes (50%) 1 com insuficiência cardíaca congestiva apresenta função sistólica preservada. Pacientes com insuficiência cardíaca diastólica têm risco de mortalidade cinco a oito vezes maior do que a população normal 2.
Entre os métodos para diagnóstico da disfunção diastólica, a ecocardiografia com Doppler tem evoluído bastante nos últimos anos. As técnicas ecocardiográficas convencionais (Doppler transmitral e Doppler de veias pulmonares), freqüentemente utilizadas, embora de grande utilidade, contêm falhas e limitações. Porém o Doppler tissular, com capacidade para medir as velocidades miocárdicas e por não sofrer alterações significativas com mudanças de pré-carga, vem desempenhando importante papel na determinação da disfunção diastólica 3-9.
A distinção entre fisiologia normal e processos patológicos pressupõe um adequado conhecimento do padrão de normalidade na população a ser estudada. Sabemos que a complacência e o relaxamento miocárdico se alteram com a idade e diferentes padrões de enchimento diastólico são esperados para distintos grupos etários. Muitos estudos sobre função diastólica e insuficiência cardíaca diastólica, no entanto, têm utilizado como grupo controle apenas indivíduos jovens 10. Desta forma, a análise das variações das velocidades miocárdicas diastólicas do ventrículo esquerdo em indivíduos saudáveis, de acordo com a idade, pelo Doppler tissular, contribuirá para um melhor entendimento e avaliação da função diastólica.
O objetivo principal deste estudo foi determinar a correlação entre as velocidades diastólicas miocárdicas regionais pelo Doppler tissular e a idade em uma amostra de indivíduos saudáveis e o secundário, demonstrar as correlações da idade com as velocidades do Doppler convencional (fluxo do Doppler transmitral e de veias pulmonares).
Foram estudados 51 voluntários saudáveis ativos, com idades entre 21 e 69 anos, sendo 23 homens e 28 mulheres. Todos os integrantes possuíam freqüência cardíaca e pressão arterial normais. Nenhum referia tabagismo, uso de medicação, história de diabetes mellitus ou de doença cardiovascular. Todos apresentavam eletrocardiograma e ecocardiograma transtorácico normais. Nenhum era atleta.
Todos assinaram um termo de consentimento informado, o qual foi aprovado pelo Comitê de Ética da instituição onde foi realizado o estudo.
Todos os participantes se submeteram ao estudo ecocardiográfico transtorácico completo, com análise focada de parâmetros de função diastólica ventricular esquerda.
Os exames foram realizados no Serviço de Ecocardiografia da Instituição, sendo utilizado equipamento de ecocardiografia HP Sonus 2500, equipado com transdutor multifreqüencial e com disponibilidade de Doppler tissular nativo. Todas as imagens foram obtidas pelo mesmo observador, com traçado eletrocardiográfico concomitante, tendo os exames sido analisados durante a execução, gravados em fita VHS e, posteriormente, reavaliados por um segundo observador.
Foram registradas, de todos os integrantes, as medidas das dimensões das cavidades cardíacas obtidas pelo modo-M, adotando-se os critérios normatizados pela Sociedade Americana de Ecocardiografia11.
Foram registradas as velocidades miocárdicas diastólicas pelo Doppler tissular (
Foi realizada medida de velocidade do fluxo transmitral a partir do corte apical de quatro câmaras, com volume amostra posicionado na extremidade dos folhetos da valva mitral. As velocidades diastólica inicial (onda E), atriogênica (onda A) e o tempo de desaceleração (TD) foram registradas e as velocidades do fluxo venoso pulmonar foram determinadas no mesmo corte ecocardiográfico, com volume amostra posicionado a 1 cm abaixo do orifício da veia pulmonar superior direita no átrio esquerdo. As velocidades sistólica, diastólica e do fluxo venoso pulmonar atrial reverso (PVa) foram registradas 13.
As variáveis contínuas foram descritas sob a forma de médias e desvios padrão.
A correlação de Pearson foi adotada para avaliar a associação entre idade e as variáveis diastólicas. Diagramas de dispersão foram utilizados para demonstrar graficamente essas relações.
A idade foi categorizada em dois grupos (< 40 anos e > 40 anos) e as medidas diastólicas comparadas através do teste t de Student para amostras independentes.
Utilizou-se o pacote estatístico SPSS versão 8.0 para análise dos dados.
O alfa crítico considerado nestas comparações foi de 0,05.
As médias e os respectivos desvios padrão das velocidades miocárdicas diastólicas obtidas nos segmentos septal basal e lateral basal encontram-se na
Observou-se que as velocidades miocárdicas diastólicas estão correlacionadas com a idade (
As velocidades miocárdicas diastólicas iniciais septal basal e lateral basal foram inversamente correlacionadas com a idade: r = -0,40 (p = 0,004) no segmento septal basal (
As velocidades atriogênicas foram diretamente correlacionadas com a idade, tendo sido encontrado, no segmento septal basal, r = 0,56 (p= 0,0001), demonstrado na
As velocidades do fluxo transmitral também mostraram correlação com a idade (
Na avaliação do fluxo venoso pulmonar, verifica-se que a correlação do fluxo diastólico venoso pulmonar foi inversa à idade, sendo r= -0,40; p= 0,004 (
O Doppler tissular tem sido alvo de muitas pesquisas e vem demonstrando, entre outras aplicações, utilidade no diagnóstico diferencial entre pericardite constritiva e miocardiopatia restritiva, no acompanhamento de transplante cardíaco, na avaliação da função ventricular segmentar, na diferenciação diagnóstica entre hipertrofia ventricular patológica e fisiológica 3,14-16. O método também tem sido estudado na avaliação da função sistólica dos ventrículos esquerdo e direito 17-20.
Sabemos que, com o avançar da idade, ocorre uma gradual diminuição da taxa de relaxamento miocárdico, bem como do recolhimento elástico, resultando em um demorado declínio da pressão do ventrículo esquerdo e em um lento enchimento ventricular 21-23.
Os resultados de nosso estudo demonstraram que as velocidades miocárdicas diastólicas iniciais estão inversamente correlacionadas à idade, sendo esse efeito mais evidente no segmento lateral basal. Concomitantemente, observa-se que as velocidades miocárdicas atriogênicas aumentam com o passar da idade, tendo, portanto, uma correlação direta com a mesma. Julgamos que tais manifestações possam estar refletindo um gradual declínio do enchimento diastólico inicial do ventrículo esquerdo, com um aumento compensatório da contribuição da sístole atrial para manter um adequado volume de enchimento ventricular.
Nossos índices demonstram correlação com magnitude de efeito moderada (avaliação qualitativa do coeficiente de Pearson), que neste contexto tornam-se relevantes,já que estamos analisando, de forma comparativa, a correlação entre dois elementos distintos (idade e velocidades de movimento do músculo cardíaco).
Como demonstrado previamente na literatura 24-26, as velocidades do Doppler do fluxo transmitral e do fluxo venoso pulmonar em nosso estudo, também exibem correlação com a idade. A associação mais evidente foi expressa pela correlação direta da idade com a velocidade de fluxo venoso pulmonar atrial reverso.
Dividindo-se os participantes do estudo em dois grupos, acima e abaixo de 40 anos, observa-se que existe diferença significativa dos valores absolutos entre os grupos, tanto em relação às velocidades miocárdicas determinadas pelo Doppler tissular, como no que diz respeito às velocidades do Doppler transmitral e das ondas diastólica e atrial reversa do fluxo venoso pulmonar.
Possivelmente, todas essas manifestações estejam relacionadas com as alterações do desempenho diastólico ventricular esquerdo associadas ao processo de envelhecimento natural.
A razão E/E' não demonstra diferença entre os grupos. A justificativa é de estarmos avaliando, nesta relação, dois parâmetros que isoladamente sofrem variação com a idade no mesmo sentido (os dois diminuem com a idade), significando que, como estas velocidades, de forma independente, variam com a idade, sua relação permanece constante.
Segundo estudo de Ommen cols. 27, a relação E/E' exerce papel importante na estimativa das pressões de enchimento ventricular, onde pacientes com E/E' > 15 apresentaram pressões de enchimento ventricular elevadas e aqueles com E/E' < 8 exibiram pressões de enchimento normais ou baixas.
Assim, este estudo reforça a utilidade desta relação para a análise da função diastólica ventricular, visto que, em indivíduos normais, a relação E/E' não sofre variações com a idade.
Possivelmente, os resultados deste estudo seriam amplificados se houvesse um maior número de participantes > 60 anos, estratificando a amostra em faixas etárias mais estreitas, permitindo o estudo mais detalhado de um grupo com idade mais avançada.
Nossos dados permitem concluir que existe correlação entre as velocidades miocárdicas diastólicas do Doppler tissular e a idade, demonstrando uma variação de parâmetros da função diastólica do ventrículo esquerdo com o envelhecimento.
Os resultados aqui obtidos servem como referencial para a análise da função diastólica pelo Doppler tissular e justificam a importância de um estudo de base populacional para uma definição mais precisa dos parâmetros da função diastólica em cada faixa etária, melhorando a acurácia da ecocardiografia no diagnóstico da disfunção diastólica ventricular.
Iran Castro Instituto de Cardiologia do RS Av. Princesa Isabel, 395 Cep 90620-001 - Porto Alegre - RS E-mail:
Recebido para Publicação em: 03/09/2003
Aceito em: 18/02/2004
OBJECTIVE: To determine the correlation between diastolic velocities on tissue Doppler imaging and age in a sample of healthy adults and to correlate age with the velocities of transmitral and pulmonary vein flows. METHODS: Echocardiographic assessment of 51 healthy individuals, whose ages ranged from 21 to 69 years. The diastolic myocardial velocities were recorded on tissue Doppler imaging. The velocities of the transmitral and pulmonary vein flows were also determined. RESULTS: The initial basal septal and basal lateral diastolic myocardial velocities showed an inverse correlation with age [r = - 0.40 (P = 0.004), and r = - 0.60 (P = 0.0001), respectively]. The atriogenic velocities of tissue Doppler imaging correlated directly with age [r = 0.56 (P = 0.0001) in the basal septal segment, and r = 0.50 (P = 0.0001) in the basal lateral segment]. The velocities of transmitral and pulmonary vein flows also correlated with age. CONCLUSION: Age correlates with the tissue Doppler diastolic myocardial velocities and with the velocities of transmitral and pulmonary vein flows. In healthy individuals, the parameters of left ventricular diastolic function vary with the natural evolution of age.
Changes in the parameters of left ventricular diastolic function according to age on tissue Doppler imaging
Porto Alegre, RS - Brazil
Instituto de Cardiologia do RS / Fundação Universitária de Cardiologia
(P = 0.004), and r = - 0.60 (P = 0.0001), respectively]. The atriogenic velocities of tissue Doppler imaging correlated directly with age [r = 0.56 (P = 0.0001) in the basal septal segment, and r = 0.50 (P = 0.0001) in the basal lateral segment]. The velocities of transmitral and pulmonary vein flows also correlated with age.
The understanding of left ventricular diastolic function has stimulated medical research, because congestive heart failure is a severe public health problem associated with significant morbidity and mortality. A significant proportion (50%) of patients 1 with congestive heart failure has preserved systolic function. Patients with diastolic heart failure have a mortality risk 5 to 8 times greater than that of the healthy population 2.
Of the methods for diagnosing diastolic dysfunction, Doppler echocardiography has evolved greatly in recent years. The often-used conventional echocardiographic techniques (transmitral Doppler and pulmonary vein Doppler), although very useful, have flaws and limitations. However, tissue Doppler, with its capacity for measuring myocardial velocities, and because it does not undergo significant alterations with afterload changes, has played an important role in determining diastolic dysfunction 3-9.
The distinction between normal physiology and pathological processes presupposes an appropriate knowledge of the normality pattern in the population studied. Myocardial compliance and relaxation are known to change with age, and different patterns of diastolic filling are expected for distinct age groups. However, several studies on diastolic function and diastolic heart failure have used only young individuals as the control group 10. Thus, the assessment of variations in left ventricular diastolic myocardial velocities in healthy individuals according to age by use of tissue Doppler imaging will contribute to a better understanding and evaluation of the diastolic function.
The major objective of this study was to determine the correlation between the regional myocardial diastolic velocities on tissue Doppler imaging and age in a sample of healthy individuals. The secondary objective was to demonstrate the correlation of age with the velocities of conventional Doppler (Doppler of the transmitral and pulmonary vein flows).
This study assessed 51 healthy, active volunteers (23 men and 28 women), whose ages ranged from 21 to 69 years. All participants had normal heart rate and blood pressure levels. Neither smoking, nor use of medication, nor history of diabetes mellitus or cardiovascular disease was reported. All participants had normal electrocardiograms and transthoracic echocardiograms, and none of them was an athlete.
All participants signed a written informed consent, which had been approved by the Committee on Ethics at the institution where the study was performed.
All participants underwent complete transthoracic echocardiographic study with analysis focused on the parameters of left ventricular diastolic function.
The examinations were performed in the echocardiography laboratory at our institution, with an HP Sonus 2500 echocardiographic device equipped with multifrequency transducer. A native tissue Doppler device was also available. All images were obtained by the same observer with a concomitant electrocardiographic tracing. All examinations were analyzed while being performed, recorded on a VHS tape, later being reassessed by a second observer.
The dimensions of the cardiac cavities were measured by use of M mode and recorded in all participants. The criteria adopted were those recommended by the American Society of Echocardiography11.
The myocardial diastolic velocities (
The transmitral flow velocity was measured on the apical 4-chamber view, with a sample volume positioned at the extremity of the mitral valve leaflets. The initial (E wave) and atriogenic (A wave) diastolic velocities, and the time for deceleration (TD) were recorded. The velocities of pulmonary vein flow were determined in the same echocardiographic view, with a sample volume positioned 1 cm below the orifice of the right superior pulmonary vein in the left atrium. The following velocities were recorded: systolic, diastolic, and the reverse atrial pulmonary vein flow (PVa) 13.
The continuous variables were presented as means and standard deviations.
The Pearson correlation was adopted for assessing the association between age and diastolic variables. Diagrams of dispersion were used for the graphic demonstration of these relations.
Age was categorized into 2 groups (< 40 years and > 40 years), and the diastolic measures were compared by using the Student
The 8.0 version of the statistical program SPSS was used for data analysis.
The alpha level adopted for the comparisons was 0.05.
The means and respective standard deviations of the myocardial diastolic velocities obtained in the basal septal and basal lateral segments are shown in
The myocardial diastolic velocities were observed to correlate with age (
The initial basal septal and basal lateral myocardial diastolic velocities were inversely correlated with age [r = -0.40, P = 0.004, in the basal septal segment (
The atriogenic velocities were directly correlated with age [r = 0.56, P = 0.0001, in the basal septal segment (
The velocities of transmitral flow also correlated with age (
When assessing the pulmonary venous flow, an inverse correlation with age was observed [r= -0.40; P= 0.004 (
Tissue Doppler imaging has been extensively studied and has proved, among other applications, to be useful in the following situations: the differential diagnosis between constrictive pericarditis and restrictive cardiomyopathy, in the follow-up of heart transplantation, in assessing the segmentary ventricular function, and in the diagnostic differentiation between pathological and physiological ventricular hypertrophy3,14-16. The method has also been studied for assessing left and right ventricular systolic function17-20.
As age advances, a gradual reduction in the myocardial relaxation rate occurs, as well as in the elastic shortening, which results in a delayed decline in left ventricular pressure and a delayed ventricular filling 21-23.
Our results showed that the initial myocardial diastolic velocities are inversely correlated with age, and this effect is more evident in the basal lateral segment. Concomitantly, atriogenic myocardial velocities were observed to increase with age progression, and, therefore, a direct correlation exists between them. We believe that these manifestations may reflect a gradual decline in the left ventricular initial diastolic filling, with a compensatory increase in the contribution of atrial systole to maintain an appropriate ventricular filling volume.
Our indices show a correlation of moderate magnitude (qualitative assessment by use of the Pearson coefficient), which is relevant in this context, because we are comparing the correlation between 2 distinct elements (age and velocities of cardiac muscle motion).
As previously reported in the literature 24-26, the Doppler velocities of the transmitral flow and pulmonary venous flow in our study also correlate with age. The most evident association was expressed by the direct correlation between age and the velocity of reverse atrial pulmonary venous flow.
Dividing the participants of the study into 2 groups according to age, above and below 40 years, a significant difference in the absolute values is observed between the groups, both in regard to the myocardial velocities determined on tissue Doppler, and in regard to the velocities of transmitral Doppler and the velocities of the diastolic and atrial reverse waves of pulmonary venous flow.
All these manifestations may be related to alterations in the left ventricular diastolic performance associated with the natural aging process.
The E/E' ratio showed no difference between the groups. This may be because that ratio assesses 2 parameters that in isolation vary with age in the same direction (both decrease with age), which means that, as those velocities vary independently with age, their ratio remains constant.
According to the study by Ommen et al 27, the E/E' ratio plays an important role in estimating the ventricular filling pressures as follows: patients with E/E' > 15 had elevated ventricular filling pressures, and those with E/E' < 8 had normal or low ventricular filling pressures.
Thus, this study emphasizes the usefulness of that ratio for assessing the ventricular diastolic function, because, in healthy individuals, the E/E' ratio does not vary with age.
The results of this study could be amplified if the number of participants > 60 years was greater, stratifying the sample in narrower age groups, allowing a more detailed study of a group with more advanced age.
In conclusion, according to our data, the myocardial diastolic velocities of tissue Doppler and age correlate, which is shown by the variation in the parameters of left ventricular diastolic function with aging.
Our results serve as a reference for the analysis of the diastolic function by use of tissue Doppler and emphasizes the importance of a population-based study for a more accurate definition of the parameters of diastolic function in each age group, improving the accuracy of echocardiography in the diagnosis of ventricular diastolic dysfunction.
Iran Castro Instituto de Cardiologia do RS Av. Princesa Isabel, 395 Cep 90620-001 - Porto Alegre, RS, Brazil E-mail:
Received for publication: 09/03/2003
Accepted for publication: 02/18/2004
English version by Stela Maris Costalonga