OBJETIVO: Comparar a câmara de cintilação e sistema de coincidência (CC) com a ecocardiografia de estresse pela dobutamina (EED) na detecção de viabilidade miocárdica, utilizando-se a recuperação funcional como padrão de referência. MÉTODOS: Vinte e um pacientes com doença arterial coronária e disfunção grave do ventrículo esquerdo foram estudados prospectivamente, submetidos a EED e CC, antes da cirurgia de revascularização do miocárdio (RM), e a EED, três meses após. RESULTADOS: De 290 segmentos analisados, 83% encontravam-se acinéticos, 15%, hipocinéticos, e 2, discinéticos ao repouso. A EED identificou 68% destes segmentos como não-viáveis. A CC identificou 56% destes segmentos como normais (contratilidade alterada com metabolismo e perfusão preservada), 30% como viáveis (perfusão reduzida e metabolismo preservado) e 14%, como não-viáveis (ausência de metabolismo e perfusão). Entre os não-viáveis pela EED, a CC classificou 80% como normais ou viáveis e 19,9%, como não viáveis (p<0,001). A sensibilidade e especificidade da EED foram de 48,3% e 78,1%, respectivamente. A sensibilidade e especificidade da CC de 92,2% e 20,0%, respectivamente. A CC identificou maior proporção de recuperação funcional nos segmentos classificados como normais do que os viáveis e não-viáveis. CONCLUSÃO: A CC classificou como normal ou viável a maior parte dos segmentos não-viáveis pela EED. Na avaliação da recuperação funcional, três meses após a RM, a CC demonstrou uma alta sensibilidade, porém reduzida especificidade.
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia e Fleury - Centro de Medicina Diagnóstica - São Paulo, SP
O benefício da cirurgia de revascularização do miocárdio (RM) foi demonstrado, pela primeira vez, em pacientes portadores de grave disfunção do ventrículo esquerdo com o registro CASS1. Verificou-se uma maior sobrevida, em cinco anos, nos pacientes com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) menor que 0,26 e submetidos à RM. Entretanto, estes pacientes apresentam elevado risco cirúrgico e maior taxa de complicações operatórias.
Nesta ocasião, segmentos miocárdicos acinéticos eram caracterizados como fibrótico e, portanto, não passiveis de melhora. Entretanto, Rahimtoola2 verificou que alguns segmentos miocárdicos recuperam a contratilidade quando adequadamente reperfundidos, tendo sido denominados de miocárdio hibernante.
A identificação de miocárdio viável adquiriu relevantes implicações prognósticas. A correção do fluxo arterial pode levar a recuperação da contratilidade miocárdica segmentar e, até mesmo, global, promovendo melhora da sintomatologia e até da sobrevida3,4.
Viabilidade miocárdica pode ser detectada por quatro diferentes metodologias: função metabólica, integridade de membrana celular, perfusão e reserva contrátil. Função metabólica pode ser avaliada pela captação de 18 fluordesoxiglicose (FDG). Integridade de membrana celular pode ser avaliada pela captação de traçadores, particularmente, o 201 tálio. A perfusão miocárdica é dependente da integridade microvascular e pode ser avaliada pela ecocardiografia de contraste. A análise da reserva contrátil foi, inicialmente, avaliada pela potenciação pós-extra-sistólica, durante ventriculografia contrastada, porém, a metodologia, atualmente empregada, é a ecocardiografia de estresse pela dobutamina (EED).
Dentre as metodologias citadas, as mais comumente encontradas em nosso meio são a EED e a cintilografia do miocárdio com 201 tálio. A EED é amplamente empregada pelo seu custo baixo em relação às demais e disponibilidade em inúmeros centros de cardiologia, porém, depende da experiência do operador e apresenta menor sensibilidade, especialmente, em segmentos acinéticos5. A cintilografia do miocárdio com 201 tálio é uma metodologia com forte embasamento científico, porém, quando comparada com a tomografia por emissão de pósitrons, apresenta menor sensibilidade, sendo que a maior parte dos defeitos fixos, de grau leve a moderado pela cintilografia do miocárdio com 201 tálio, são considerados viáveis pela tomografia pela emissão de pósitrons (PET)6.
A PET foi considerada o padrão ouro para a detecção de viabilidade miocárdica por muito tempo. Porém, a sua aplicação clínica tem sido limitada pela meia vida curta e baixa disponibilidade da FDG, aliada ao alto custo do equipamento. A captação da FDG, através de gama-câmaras convencionais e uso de colimadores de ultra-alta energia, foi inicialmente utilizada, porém, a qualidade de imagem era limitada. Com o advento das câmaras de cintilação com princípio de coincidência e programas de correção de atenuação (CC), foi alcançada uma significativa melhora na qualidade de imagem, porém, esta metodologia ainda permanece sem validação na prática clínica.
A definição de viabilidade miocárdica envolve a recuperação da contratilidade miocárdica segmentar com a adequada restauração revascularização do segmento comprometido. Portanto, as diferentes metodologias de identificação de viabilidade miocárdica devem ser comparadas com a recuperação da contratilidade após a revascularização cirúrgica ou percutânea do miocárdio.
Desta forma, este trabalho comparou a detecção de viabilidade miocárdica pela captação de FDG, pela CC e a EED, em pacientes com grave disfunção do ventrículo esquerdo. Como padrão de referência, foi utilizada a recuperação funcional três meses após a RM.
Foram estudados, prospectivamente, 21 pacientes (20 homens, idade média de 58,6±10 anos) com doença coronária multiarterial e grave disfunção do ventrículo esquerdo, definida por FEVE <0,40, pela ecocardiografia ao repouso (método de Simpson) submetidos à RM. O estudo foi realizado em pacientes com indicação de RM e os resultados da CC e EED não foram utilizados para a definição da conduta. Todos os pacientes encontravam-se em ritmo sinusal e foram acometidos de pelo menos um infarto do miocárdio, com mais de 15 dias do início do estudo. Treze pacientes apresentavam angina aos esforços e quatro não apresentavam angina. Oito apresentavam insuficiência cardíaca estável (classe
O estudo foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa e o informe de consentimento livre e esclarecido foi obtido de todos os pacientes.
A viabilidade miocárdica foi analisada tanto pela EED, como pela CC, antes do procedimento cirúrgico. A contratilidade regional e global foram avaliadas pela ecocardiografia, ao repouso e sob estresse pela dobutamina.
A recuperação da contratilidade miocárdica foi avaliada três meses após a cirurgia de revascularização do miocárdio, pela ecocardiografia transtorácica ao repouso e sob estresse pela dobutamina.
Para fins de análise, o ventrículo esquerdo foi dividido em 17 segmentos, de acordo com a normatização da
Com os pacientes em jejum, foi administrado 50 g de glicose, 50 minutos antes da administração endovenosa da FDG (2,22 MBq/Kg) e insulina. As imagens foram adquiridas utilizando-se uma câmara de cintilação e sistema de coincidência operada pelo modo de coincidência, com atenuação de correção (
Para o estudo de perfusão, foi utilizado a Setamibi-[Tc-99 m] (MIBI) (555 MBq). As imagens foram adquiridas com câmara de cintilação e sistema de coincidência, equipada com baixa energia e colimador de alta resolução (
As imagens foram obtidas em 48 projeções com matrix de 64x64, em 180°. Imagens tomográficas transaxiais foram reconstruídas por retroprojeção filtrada utilizando-se filtro de convolução Butterworth com software Autoespect plus (
Os segmentos foram classificados de modo qualitativo, de acordo com a captação de MIBI ou FDG: normal = 0, redução discreta = 1, redução moderada = 2, redução importante = 3 e ausente = 4.
Cada segmento miocárdico foi classificado como normal, se a perfusão se apresentasse normal ou discretamente reduzida; viável, se a captação de FDG estivesse relativamente aumentada em um defeito de perfusão (desacordo de perfusão-metabolismo); e não-viável, se houvesse uma reduzida perfusão e captação de FDG (ausência de perfusão-metabolismo).
A contração segmentar foi analisada pela ecocardiografia transtorácica (
Na EED realizada antes da cirurgia, segmentos foram classificados como: 1) normal, na presença de contração preservada em repouso, com reposta hiperdinâmica à infusão de dobutamina; 2) viáveis, segmentos hipocinéticos ou acinéticos com melhora de, pelo menos, um ponto no escore de contração pela infusão de dobutamina; e 3) não-viáveis, segmentos com contração reduzida em repouso e ausência de melhora pela infusão de dobutamina8. Os segmentos classificados como normais foram excluídos da análise, sendo considerados apenas os segmentos com alteração da contração em repouso.
Na EED, realizada três meses após a RM, os segmentos foram classificados de acordo com a análise ecocardiográfica comparada à contratilidade no período pré-operatório, em: 1) segmentos com recuperação funcional, ou seja, segmentos que apresentaram uma melhora da contratilidade em relação ao pré-operatório; 2) reserva contrátil, segmentos sem melhora da contração em repouso, porém, com melhora pela infusão de dobutamina; 3) ausência de melhora; e, finalmente, 4) piora da contração em relação ao pré-operatório. Foi realizada avaliação do espessamento, ao invés da contratilidade, na região septal, em decorrência de sua movimentação anômala no pós-operatório.
Os dados quantitativos foram descritos como média ±1 desvio-padrão e os qualitativos, como proporções.
O teste do qui-quadrado foi utilizado para comparações entre proporções e o teste
As características clínicas dos pacientes estão apresentadas na
Todos pacientes tiveram a artéria descendente anterior revascularizada, sendo a artéria torácica interna utilizada em 20 pacientes. Três apresentaram sinais de insuficiência ventricular esquerda, um apresentou complicação pulmonar, um apresentou insuficiência renal transitória e um apresentou bloqueio átrio ventricular transitório. Catorze pacientes não apresentaram complicações no período hospitalar.
Vinte pacientes apresentaram melhora no grau funcional e nenhum apresentou angina.
De um total de 357 segmentos, 51 segmento foram excluídos por apresentarem contratilidade normal ao repouso, 12 porque não foram revascularizados e quatro, por análise inadequada pela ecocardiografia. Dos 290 segmentos analisados, 83% eram acinéticos, 15%, hipocinéticos e 2%, discinéticos.
A EED classificou 94 (32%) como viáveis e 196 (68%), como não-viáveis. Por outro lado, a CC classificou 162 (56%) como normais, 87 (30%), com viáveis e 41 (14%), como não-viáveis (
Dentre os segmentos classificados como viáveis pela EED, houve uma maior incidência de segmentos normais e viáveis pela CC (p<0,05) e, dentre os segmentos classificados como não-viáveis pela EED, houve uma maior incidência de segmentos não-viáveis pela CC (p<0,05).
De acordo com a contratilidade ao repouso, segmentos hipocinéticos apresentaram uma maior incidência de segmentos viáveis pela EED e normais e viáveis pela CC (p<0,001). Um maior número de segmentos não-viáveis ocorreu dentre os segmentos acinéticos por ambas metodologias (p<0,006) (
Recuperação da contração regional, ao repouso ou sob dobutamina, foi detectada em 116 (43%) segmentos. A EED identificou 90 segmentos como viáveis, dos quais 56 recuperaram a contração.
A CC identificou 231 segmentos como normais ou viáveis, dos quais apenas 107 recuperaram a contratilidade (
A detecção de reserva contrátil pela EED necessita de um sistema contrátil preservado e, portanto, uma maior quantidade de miócitos funcionantes, enquanto que a CC analisa a perfusão e o metabolismo da glicose.
Neste trabalho, foi comparada a detecção de viabilidade miocárdica pela EED e a CC-CA. Os dados obtidos mostraram diferenças entre as duas metodologias, quanto à sensibilidade e especificidade. A EED apresentou uma menor sensibilidade, mas especificidade satisfatória, enquanto que a CC apresentou alta sensibilidade, porém especificidade reduzida. Os resultados obtidos pela EED podem ser explicados por vários fatores. A população estudada apresentava, pelo menos, um infarto do miocárdio prévio, doença coronária multiarterial e uma alta proporção de segmentos acinéticos (83% dos segmentos disfuncionantes). Segmentos acinéticos apresentam maior quantidade de fibrose, desdiferenciação e perda de elementos contráteis7. Estes segmentos requerem um maior tempo para recuperação da contração miocárdica após a RM e a avaliação, em três meses, pode ter subestimado o número total destes segmentos. Estudos prévios8,9 em pacientes com disfunção grave do ventrículo esquerdo demonstraram uma menor prevalência de segmentos acinéticos, refletindo o importante grau de disfunção ventricular da população estudada.
Os segmentos hipocinéticos foram classificados, em sua maioria, como viáveis, pela EED, e normais ou viáveis, pela CC-AC. Obviamente, estes segmentos possuem células miocárdicas preservadas e um aparato contrátil suficiente para permitir a contração miocárdica. Algumas destas regiões foram consideradas não-viáveis devido a uma discreta melhora da contração segmentar, não sendo suficiente para alterar o escore de contratilidade durante a infusão de dobutamina.
Um número significante de segmentos apresenta um padrão normal ou viável pela CC-AC, sem apresentar melhora da contração após a RM. Estes achados podem ser explicados pelas seguintes razões: 1) segmentos hipocinéticos foram considerados não-viáveis devido a uma discreta ou ausência de melhora da contração miocárdica, durante a infusão de dobutamina, insuficiente para permitir uma mudança do escore ecocardiográfico; 2) presença de ilhas de tecido viáveis, entremeadas por uma significativa quantidade de tecido fibrótico, não permitindo a melhora da contratilidade após a RM10 e 3) miocárdio hibernante, com captação preservada da FDG e que não apresenta resposta à estimulação inotrópica, pode ter outras alterações de funções celulares envolvidas11.
Cento e dezesseis segmentos recuperaram a função contrátil. CC-AC apresentou boa sensibilidade, porém, reduzida especificidade, e a EED apresentou uma menor sensibilidade e especificidade que a literatura. Estas diferenças podem ser atribuídas à grande quantidade de segmentos acinéticos e pelo curto intervalo de tempo para a recuperação funcional. Um significante número de verdadeiramente viáveis foi classificado como não-viáveis pela EED e apresentou captação pela FDG. Este fato pode ser explicado pela gravidade das alterações dos cardiomiócitos (dano e perda de miofibrilas e aumento de fibrose intersticial), o grau de acometimento da reserva de fluxo coronário e pela regulação para baixo dos b receptores em pacientes com insuficiência cardíaca5,10. Adicionalmente, o valor preditivo negativo da EED diminui com o aumento do número de segmentos acinéticos11. Esses resultados corroboram com os dados publicados por Shimoni e cols.12, com sensibilidade e especificidade semelhantes.
A avaliação da contratilidade, três meses após a RM, pode ter subestimado o número de segmentos com recuperação funcional. Bax e cols.13 estudaram 26 pacientes, antes e depois da RM. A função contrátil foi reavaliada precoce (três meses) e tardiamente (14 meses), após a RM. Apenas 32% dos segmentos hibernantes apresentaram melhora da função contrátil na avaliação precoce, com melhora adicional de 61%, tardiamente. Pagano e cols.14 realizaram o estudo controle após seis meses da RM, mencionando que um período mais longo seria necessário.
A acurácia de ambas as técnicas foi comparada com a recuperação funcional, após a RM. Apesar desse padrão ouro ser imperfeito, ao colocar demasiada importância no subendocárdio, é o mais apropriado para a avaliação clínica15. Esse padrão ouro não avalia o remodelamento, arritmias e a prevenção de novos infartos.
A avaliação da contração miocárdica, sob infusão de dobutamina, permite a identificação de segmentos que apresentem recuperação da contração apenas sob estimulo inotrópico.
Este estudo utilizou-se da análise por segmento, o que é apropriado para a validação e comparação entre diferentes técnicas. Entretanto, alguns estudos utilizam a melhora da fração de ejeção, medida ao repouso, como indicativo de viabilidade miocárdica. A medida da fração de ejeção global do ventrículo esquerdo sofre a influência de segmentos miocárdicos hipercontráteis, que compensam segmentos viáveis com redução da contração. Melhora na contração dos segmentos viáveis com a revascularização permite que os segmentos hipercontráteis reassumam a contração normal, não modificando a fração de ejeção global.
Devido ao marcante efeito de atenuação pela transmissão da energia da aniquilação do pósitron, um programa de correção de atenuação, pelo método da transmissão, é necessário para alcançar a validade da tomografia por emissão de pósitrons com equipamento dedicado16.
Este é o primeiro estudo que avalia a utilização da CC em pacientes submetidos à RM, utilizando-se a análise da recuperação da contratilidade regional como padrão de referência de viabilidade miocárdica. Este estudo permite a análise dos resultados desta nova tecnologia na prática clínica.
O ventrículo esquerdo foi dividido em 17 segmentos7. Esse modelo fornece a melhor concordância com os dados anatômicos e tem o melhor ajuste com os métodos comumente empregados na ecocardiografia e na cardiologia nuclear.
A interpretação da EED é visual, portanto operador dependente. A divisão da contratilidade em quatro categorias agrupa, em uma mesma categoria, segmentos com pequenas diferenças de contratilidade. Como a avaliação da contratilidade é subjetiva, a divisão em um maior número de categorias poderia levar a erros de interpretação. O modelo de 17 segmentos utilizado pode ter acarretado alguma discrepância na divisão do ventrículo esquerdo entre as diferentes técnicas.
Apenas baixas doses de dobutamina foram utilizadas. A utilização de altas doses permite identificar resposta bifásica, a qual possui maior sensibilidade17. Na avaliação do pós-operatório, a utilização de altas doses permitiria a identificação de segmentos isquêmicos, ocasionados por insucesso na revascularização. Mesmo em baixas doses de dobutamina, ocorreu uma alta incidência de arritmias ventriculares e hipotensão. Baixas doses são amplamente utilizadas para a avaliação de viabilidade18,19.
A recuperação funcional foi avaliada após três meses do procedimento cirúrgico. Segmentos acinéticos podem requerer um tempo mais prolongado para a recuperação da contratilidade, mas o tempo necessário ainda é desconhecido. Uma análise de modo seriado permitiria uma melhor informação sobre o tempo necessário para a recuperação funcional do miocárdio.
Ambas as metodologias utilizadas neste estudo identificaram uma maior proporção de segmentos viáveis e normais entres os segmentos hipocinéticos. A CC classificou como normal ou viável a maior parte dos segmentos não-viáveis pela EED.
Na avaliação da recuperação funcional, após três meses, a CC apresentou uma alta sensibilidade, porém, reduzida especificidade, enquanto que a EED apresentou uma baixa sensibilidade e boa especificidade.
Este estudo teve financiamento da FAPESP por auxílio-pesquisa (processo 01/09471-9), e suporte técnico do Fleury - Centro de Medicina Diagnóstica.
Pedro Silvio Farsky Rua Caravelas, 423 04012-090 - São Paulo, SP E-mail:
Enviado em 23/06/2004
Aceito em 23/02/2005
OBJECTIVE: To compare Dual-Head coincidence gamma camera (DCD-AC) with dobutamine stress echocardiography (DSE) in viability assessment, using functional recovery as the gold standard. METHODS: Twenty-one patients were prospectively studied, with coronary artery disease and severe left ventricular dysfunction undergoing DSE and DCD-AC at baseline and DSE three months after revascularization. RESULTS: Of the 290 segments analyzed, 83% were akinetic, 15% hypokinetic and 2% dyskinetic at rest. DSE identified 68% of these segments as non-viable. DCD-AC identified 56% of these segments as normal (dysfunctional segments with preserved metabolism and perfusion), 30% as viable (preserved metabolism and reduced perfusion) and 14% as non-viable (reduced perfusion and metabolism). Of the DSE non-viable segments, DCD-AC identified 80% as normal or viable and 19.9% as non-viable (p<0.001). In hypokinetic segments viability and normal segments were detected in a higher proportion by both methods (p<0.001). DSE sensibility and specificity were 48.3% and 78.1% respectively. DCD-AC sensibility and specificity was 92.2% and 20.0%. DCD-AC identifies a higher incidence of function improvement in normal segments than in viable and non-viable. CONCLUSION: DCD-AC classified as normal or viable most of the non-viable DSE segments. In assessment of functional recovery segments after three months, DCD-AC showed a high sensibility but low specificity.
Comparative study of 18 F-fluorodeoxyglucose imaging with a dual-head coincidence gamma camera with dobutamine stress echocardiography for the assessment of myocardial viability
Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia e Fleury - Centro de Medicina Diagnóstica - São Paulo, SP - Brazil
The benefit of myocardial revascularization (RM) surgery was first demonstrated in patients with severe left ventricular dysfunction with CASS registration1. A longer survival, in five years, was verified in patients with left ventricular fraction of ejection (LVFE) lower than 0.26 and submitted to MR. However, those patients showed high surgical risk and higher operative complication rate.
At that time, akinetic myocardial segments were characterized as fibrotic, and therefore, insusceptible to improvement. However, Rahimtoola2 verified that some myocardial segments recover contractility when properly reperfused. Those were called hibernating myocardia.
Identification of viable myocardium held important prognostic implications. Correction of arterial flow may lead to recovery of segmental, and even global, myocardial contractility, which promotes improvement of symptomatology and even survival3,4.
Myocardial viability can be detected by four different methods: metabolic function, cell membrane integrity, perfusion and contractile reserve. Metabolic function can be assessed through capitation of 18 F-fluorodeoxyglucose (FDG). Cell membrane integrity can be assessed through tracer capitation, especially 201 thallium. Myocardial perfusion depends on microvascular integrity and can be assessed through contrast echocardiography. Contractile reserve analysis was first assessed by postextrasystolic potentiation, during contrast ventriculography. However, the currently used method is dobutamine stress echocardiography (DSE).
Among the methods mentioned, DSE and 201 thallium myocardial scintigraphy are the most commonly used in our milieu. DSE is widely employed due to its low cost in relation to the others and its availability in many cardiology centers. However, it does depend on operator's experience and provides a lower sensitivity, especially in akinetic segments5. 201 thallium myocardial scintigraphy is a strong scientific-based method, but when compared with positron emission tomography it shows lower sensitivity. The greatest part of fixed defects, from light to moderate level through 201 thallium myocardial scintigraphy, are regarded as viable by positron emission tomography (PET)6.
PET was regarded as gold standard for myocardial viability detection for long time. Moreover, its clinical application has been limited by short half-life and low availability of FDG, associated to equipment high cost. FDG capitation, through conventional gamma cameras and use of ultra-high energy collimators, was initially used, but with limited image quality. With the event of scintillation cameras with coincidence principle and attenuation correction programs (AC), a significant improvement in image quality was achieved, but such method is still with no validation in clinical practice.
Definition of myocardial viability involves recovery of segmental myocardial contractility with proper restoring revascularization of compromised segment. Therefore, different identification methods of myocardial viability must be compared with contractility recovery after surgical or percutaneous myocardial revascularization.
So, such work compared myocardial viability detection through capitation of FDG, through AC and DSE, in patients with severe left ventricular dysfunction. Functional recovery three months after MR was used as gold standard.
Twenty-one patients (20 men, mean of age of 58.6±10 years old) with multi-arterial coronary disease and severe left ventricular dysfunction, defined by LVFE <0.40, echocardiography at rest (Simpson method), submitted to MR, were prospectively studied. The study was carried out in patients with indication of MR and results from AC and DSE were not used for procedure definition. All patients were under sinus rhythm and were ill-taken from at least one myocardial infarction, with more than 15 days from the beginning of the study. Thirteen patients showed angina due to exercise and four did not show angina. Eight showed stable heart failure (class
The study was previously approved by the Ethics Committee in Research and information on free and clear consent was provided by all patients.
Myocardial viability was assessed by DSE, as by AC, before surgery. Regional and global contractility were assessed through echocardiography, at rest and under stress by dobutamine.
Myocardial contractility recovery was analyzed three months after myocardial revascularization, through transthoracic echocardiography at rest and through dobutamine stress echocardiography.
For assessment purposes, left ventricle was divided into 17 segments, according to standards by American Heart Association7.
With fasting patients, 50 g of glucose were administrated 50 minutes prior to FDG endovenous administration (2.22 MBq/Kg) and insulin administration. Images were acquired by using dual-head coincidence gamma camera operated through coincidence mode, with correction attenuation (Vértex Plus MCD/AC ADAC Laboratories).
For perfusion study, Setamibi-[Tc-99m] (MIBI) (555 MBq) was utilized. Images were acquired with dual-head coincidence gamma camera, equipped with low energy and high resolution collimator (Vértex Plus MCD/AC).
Images were obtained in 48 projections with 180° 64x64 matrix. Transaxial tomography images were reconstructed through filtered back projection by using a Butterworth convolution filter with Autoespect plus software (Philips Medical System). Images with transmission attenuation correction were divided into short axle, long axle, long vertical axle and long horizontal axle.
Segments were qualitatively classified in accordance to MIBI or FDG uptake: normal = 0, discreet reduction = 1, moderate reduction = 2, important reduction = 3 and absent = 4.
Every myocardial was classified as normal, if perfusion was shown normal or discreetly reduced; as viable, if FDG uptake was relatively increased in a perfusion defect (perfusion-metabolism disagreement); and as non-viable, if there was reduced perfusion and FDG uptake (absence of perfusion-metabolism).
Segment contraction was assessed through transthoracic echocardiography (HP Sonos 5500 and ATL HDI 5000, Philips Medical System), according to recommendations from American Echocardiography Society8. Myocardial contraction was assessed as normal = 1, hypokinetic = 2, akinetic = 3 and dyskinetic = 4. Dobutamine infusion started from 5 µg/kg/min, then increasing to 10 and 20 µg/kg/min, every 3 minutes.
In pre-surgery DSE, segments were classified as: 1) normal, in the presence of preserved contraction at rest, with hyperdynamic response to dobutamine infusion; 2) viable, hypokinetic or akinetic segments with improvement of at least one point in contraction score due to dobutamine infusion; e 3) non-viable, segments with reduced contraction at rest and absence of improvement due to dobutamine infusion8. Segments classified as normal were excluded from the analysis. Only segments with contraction changes at rest were considered.
In DSE, carried out three months after MR, segments were classified according to echocardiographic assessment compared to pre-operative period contractility, in: 1) functional recovery segments, which means segments that showed contractility improvement in relation to pre-operative period; 2) contractile reserve, segments without contraction improvement at rest, but with improvement due to dobutamine infusion; 3) absence of improvement; and, finally, 4) worsening of contraction in relation to pre-operative period. Thickening assessment, instead of contractility, was carried out at cipoal region, due to anomalous movement at post-operative period.
Quantitative data were described as mean ±1 standard deviation and qualitative data as proportions.
Chi-square test was used for comparisons between proportions, and the t-test of Student, was used for the analysis of quantitative variables. In the presence of two or more categories in at least one of the variable, residue analysis was applied for identification of more relevant proportions9. The level described of p<0.05 was regarded as significant.
Clinical characteristics of patients are shown in
All patients underwent anterior descending artery revascularization, being internal thoracic artery used in 20 patients. Three patients showed signs of left ventricular failure, one showed pulmonary complication, one patient showed transitory renal failure and another patient showed transitory atrioventricular block. Fourteen patients did not show any complication.
Twenty patients had improvement in their functional level and none of them showed angina.
From a total of 357 segments, 51 were excluded for showing normal contractility at rest, 12 because they were not submitted to revascularization and four due to improper echocardiography analysis. From 290 assessed segments, 83% were akinetic, 15%, hypokinetic and 2% dyskinetic.
DSE classified 94 (32%) segments as viable and 196 (68%), as non-viable. On the other hand, AC classified 162 (56%) segments as normal, 87 (30%), as viable and 41 (14%), as non-viable segments (
Among segments classified as viable through DSE, there was a greater incidence of normal and viable segments through AC (p<0.05) and, among segments classified as non-viable through DSE, there was a greater incidence of non-viable segments through AC (p<0.05).
According to contractility at rest, hypokinetic segments showed a greater incidence of viable segments through DSE and normal and viable segments through AC (p<0.001). A larger number of non-viable segments occurred among akinetic segments through both methods (p<0.006) (
Regional contraction recovery, either at rest or under dobutamine, was detected in 116 (43%) segments. DSE identified 90 segments as viable, from which 56 recovered their contraction.
AC identified 231 segments as normal or viable, from which only 107 recovered their contractility (
Contractile reserve detection through DSE needs a preserved contractile system and, therefore, a greater quantity of functioning myocytes, whereas AC assesses the perfusion and metabolism of glucose.
In this work, myocardial viability detection through DSE and DCD-AC was compared. Data obtained showed differences between the two methods, regarding sensitivity and specificity. DSE showed lower sensitivity, but its specificity was satisfactory, whereas AC showed high sensitivity, but reduced specificity. Results from DSE can be explained by to many factors. Studied population showed at least one previous myocardial infarction, multilateral coronary disease and a high proportion of akinetic segments (83% from dysfunction segments). Akinetic segments showed a larger quantity of fibrosis, dedifferentiation and loss of contractile elements7. Those segments require a longer time to recover from post-MR myocardial contraction, and the three-month assessment may be underestimated the total number of those segments. Pervious studies8,9 in patients with severe left ventricular dysfunction showed a lower prevalence of akinetic segments, which reflected the important ventricular dysfunction level among the assessed population.
Hypokinetic segments were mostly classified as viable, through DSE, and normal or viable, through DCD-AC. Obviously, those segments have preserved myocardial cells and sufficient contractile apparatus to allow for myocardial contraction. Some of those regions were considered as non-viable due to a discreet improvement of segment contraction, which was not sufficient to change the contractility score during dobutamine infusion.
A significant number of segments show a normal or viable pattern through DCD-AC, without showing post-MR contraction improvement. Those findings can be explained by the following reasons: 1) hypokinetic segments were considered as non-viable due to discreet or absence of myocardial contraction improvement, during dobutamine infusion, which was insufficient to allow for a change of the echocardiographic score; 2) presence of viable tissues islands, intertwined by a significant quantity of fibrotic tissue, which did not allow for post-MR contractility improvement10, and 3) hibernating myocardium, with preserved FDG uptake and that does not show response to inotropic stimulation, can have other changes of cell functions involved11.
One hundred and sixteen segments recovered their contractile function. DCD-AC showed good sensitivity, but reduced specificity, and DSE showed lower sensitivity and specificity than the literature. Those differences can be attributed to the great quantity of akinetic segments and to the short time interval for functional recovery. A significant number of truly viable segments was classified as non-viable through DSE and showed FDG uptake. That fact can be explained by the severity of changes in cardiomyocytes (damage and loss of myofibrils and increase of interstitial fibrosis), ill-taken level of coronary flow reserve and by the down regulation of b-receptors in patients with heart failure5,10. Additionally, the DSE negative predictive value decreases with the increase in the number of akinetic segments11. Those results confirm data published by Shimoni et al.12, with similar sensitivity and specificity.
Contractility assessment, three months after MR, may have underestimated the number of segments with functional recovery. Bax et al.13 studied 26 patients, before and after MR. Contractile function was early (three months) and tardively (14 months) reassessed, after MR. Only 32% of hibernating segments showed improvement of contractile function at early assessment, with an additional improvement of 61%, tardively. Pagano et al.14 carried out the control study after six months of MR, mentioning that a longer period would be necessary.
Accuracy of both techniques was compared with functional recovery after MR. Despite such gold standard being imperfect, when placing excessive importance on sub-endocardium, it is the most suitable for clinical assessment15. That gold standard does not assess remodeling, arrhythmias and prevention from new infarctions.
Myocardial contraction assessment, under dobutamine infusion, allows for identification of segments that show contraction recovery only under inotropic stimulus.
This study made use of assessment per segment, which is suitable for validation and comparison between different techniques. However, some studies use the improvement of fraction of ejection, measured at rest, as an indication of myocardial viability. The measurement of global left ventricular fraction of ejection has the influence of hypercontractile myocardial segments, which compensate for viable segments with contraction reduction. Improvement in viable segment contraction with revascularization allows for hypercontractile segments retake over normal contraction, without modifying global fraction of ejection.
Due to the remarkable attenuation effect through positron annihilation energy transmission, attenuation correction program, through transmission method, is necessary to reach validation of positron emission tomography with dedicated equipment16.
This is the first study assessing Ac use in MR submitted patients, by using regional contractility recovery analysis as myocardila viability gold standard. This study allows for the analysis of results from this new technology in clinical practice.
Left ventricle was divided into 17 segments7. Such model provides the best harmony with anatomical data and has the best adjustment with usually employed methods in echocardiography and in nuclear cardiology.
DSE interpretation is visual, therefore a dependent operator. Contractility division in four categories gathers, in the same category, segments with small contractility differences. As the contractility assessment is subjective, the division into a larger number of categories could lead to misinterpretation. The 17-segment model used may have caused some discrepancy in left ventricular division between different techniques.
Only lower doses of dobutamine were used. The utilization of high doses allows for identifying biphasic response, which has greater sensitivity17. In post-operative assessment, the use of high doses would allow for the identification of ischemic segments, occasioned by failure in revascularization. Even in lower doses of dobutamine, a high incidence of ventricular arrhythmias and hypotension took place. Lower doses area widely used for viability assessment18,19.
Functional recovery was assessed three months after surgical procedure. Akinetic segments may require a longer time for contractility recovery, but the necessary time is still unknown. A serial mode analysis would allow for a better information on the necessary time for myocardial functional recovery.
Both methods use din this study identified a greater proportion of viable and normal segments among hypokinetic segments. Most DSE non-viable segments were classified as normal or viable through AC.
In post-three-moth functional recovery, AC showed high sensitivity, but reduced specificity, whereas DSE showed low sensitivity and good specificity.
This study was funded by FAPESP through assistance-research (process 01/09471-9), and technical support from Fleury - Centro de Medicina Diagnóstica.
Pedro Silvio Farsky Rua Caravelas, 423 04012-090 - São Paulo, SP - Brazil E-mail:
Sent for publishing on: 06/23/2004
Accepted on: 02/23/2005