Relatamos caso de homem de 66 anos de idade portador de insuficiência cardíaca classe funcional (NYHA) IV que foi submetido a terapia de ressincronização cardíaca por implante de marcapasso biventricular. O paciente foi avaliado antes e 48 horas após o implante do marcapasso com o emprego da ecocardiografia tridimensional transtorácica em tempo real. A utilização da ecocardiografia tridimensional contribuiu para o entendimento do mecanismo envolvido na ressincronização cardíaca através da demonstração da melhor sincronização dos segmentos cardíacos, o que resultou em melhora clínica do paciente.
Demonstração do mecanismo da terapia de ressincronização ventricular com ecocardiografia tridimensional em tempo real em paciente com insuficiência cardíaca
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas - FMUSP e Tufts University - New England Medical Center São Paulo, SP - Boston, MA, EUA
Relatamos caso de homem de 66 anos de idade portador de insuficiência cardíaca classe funcional (NYHA) IV que foi submetido a terapia de ressincronização cardíaca por implante de marcapasso biventricular. O paciente foi avaliado antes e 48 horas após o implante do marcapasso com o emprego da ecocardiografia tridimensional transtorácica em tempo real. A utilização da ecocardiografia tridimensional contribuiu para o entendimento do mecanismo envolvido na ressincronização cardíaca através da demonstração da melhor sincronização dos segmentos cardíacos, o que resultou em melhora clínica do paciente.
A ressincronização cardíaca com o emprego de marcapasso biventricular (CRT) tem sido preconizada como terapêutica adjuvante para pacientes portadores de insuficiência cardíaca avançada sintomáticos e sob otimização medicamentosa 1,2. A indicação da CRT leva em consideração aspectos clínicos, a observação de grave disfunção contrátil ventricular esquerda e a presença de dissincronia cardíaca elétrica ou mecânica. Relatamos caso de paciente portador de insuficiência cardíaca refratária ao tratamento medicamentoso que foi submetido a avaliação de dissincronia ventricular por emprego do ecocardiograma transtorácico tridimensional em tempo real (3D eco) e que evoluiu de forma satisfatória no período intra-hospitalar.
Paciente do sexo masculino com 66 anos de idade, apresentando história pregressa de transplante cardíaco ortotópico, em 1999, devido a cardiomiopatia isquêmica complicado por vasculopatia do enxerto, foi internado no hospital em função de insuficiência cardíaca descompensada. Durante a admissão hospitalar queixava-se de dispnéia ao repouso, dispnéia paroxística noturna e de dor em hipocôndrio direito.
Ao exame físico, apresentava freqüência cardíaca regular com 106 bpm, freqüência respiratória de 20 incursões respiratórias/min, pressão arterial de 112/66 mmHg, temperatura axilar de 36,6º C, distensão abdominal com borda hepática palpável a até 8 cm do rebordo costal direito e ganho ponderal de 12 kg nos últimos dois meses, apesar de otimização da terapêutica medicamentosa por via oral. O exame cardiovascular revelou distensão venosa jugular observada até o ângulo mandibular, evidência de galope ventricular devido a presença de terceira bulha (B3), sopro holossistólico 3/6+ melhor identificado em ápice ventricular. O ECG de repouso revelou taquicardia sinusal, bloqueio do ramo direito (duração do QRS de 143 ms).
O ecocardiograma transtorácico bidimensional revelou ventrículo esquerdo com dilatação discreta (diâmetro diastólico de 5,8 cm), hipocinesia difusa acentuada (fração de ejeção, mensurada por método bidimensional/regra de Simpson, de 0,25). O paciente foi submetido a cateterismo cardíaco de câmaras direitas e esquerdas, que revelou pressões de enchimento do átrio direito de 22/19 mmHg, pressão capilar pulmonar de 26 mmHg, pressão em artéria pulmonar de 53/34 mmHg, índice cardíaco de 1,82 L/m2, hipocinesia difusa acentuada do ventrículo esquerdo e lesões coronarianas difusas não abordáveis por procedimentos hemodinâmicos terapêuticos. Foi submetido a terapêutica endovenosa para tratamento da insuficiência cardíaca, tendo apresentado episódios múltiplos de taquicardia ventricular não sustentada, insuficiência renal aguda revertida e gota. O paciente foi submetido a implante de marcapasso biventricular para ressincronização cardíaca e também de desfibrilador cardíaco (
A ressincronização cardíaca por implante de marcapasso biventricular em portadores de insuficiência cardíaca avançada é terapêutica que possibilita melhora tanto clínica quanto da avaliação laboratorial desses pacientes. Essa melhora é decorrente da observação de melhor sincronia intra- e interventricular, assim como do aumento do tempo de enchimento ventricular 1. A melhora clínico-funcional dos pacientes após o implante do marcapasso biventricular é evidenciada pelo incremento na fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e no consumo de oxigênio (VO2), pela melhora da qualidade de vida (índice de Minnesota), pela diminuição do grau de regurgitação mitral, diminuição do número de internações hospitalares, diminuição na concentração sérica de neuro-hormônios, assim como pela redução da duração do complexo QRS 2-6.
Atualmente, a CRT é indicada em pacientes sintomáticos apesar da otimização terapêutica farmacológica, apresentando-se em classe funcional (NYHA) III e IV, que apresentem duração do complexo QRS >130ms com morfologia de BRE, FEVE <35% (evidenciada com o emprego da ecocardiografia pelo método de Simpson) e diâmetro diastólico ventricular esquerdo >55mm (classe de indicação IIa, nível de evidência A) 7. No entanto, cerca de 30% dos pacientes que apresentam dissincronia ventricular evidenciada ao ECG não se beneficiam da CRT5. Dessa forma, somente a observação de dissincronia elétrica ao ECG parece não mais ser suficiente para a discriminação de pacientes que irão responder à terapêutica. Observamos ainda que a CRT caracteriza-se por representar custo elevado, além de apresentar taxa de complicações relacionadas ao procedimento de até 8% 2. Assim, há necessidade de observação da dissincronia eletromecânica inter- e ou intraventricular para a melhor indicação da CRT em pacientes com ICC.
A observação de dissincronia eletromecânica ventricular pode ser evidenciada com o emprego de radiofármacos, da ressonância magnética nuclear ou pela ecocardiografia. A ecocardiografia caracteriza-se por ser técnica simples, de alta reprodutibilidade, fácil obtenção e que fornece informações tanto para a indicação da CRT, como também para a otimização da terapêutica e da observação dos resultados no seguimento clínico do paciente. Dessa forma, a ecocardiografia fornece informações quanto a sincronia atrioventricular, intra- e interventricular, contribui para a otimização da CRT por intermédio da otimização do melhor intervalo atrioventricular e sua relação com o enchimento diastólico, e no seguimento clínico permite determinar a FEVE e informar sobre o remodelamento negativo do VE pelo cálculo dos volumes ventriculares, do índice de massa ventricular, da relação volume/massa e do índice de esfericidade ventricular.
Diferentes modalidades ecocardiográficas têm sido empregadas para a análise da sincronia ventricular. Desde técnicas convencionais, como o modo-M e o Doppler pulsátil, até modalidades mais avançadas, como o Doppler tecidual,
O eco tridimensional permite aferir o índice de dissincronia ventricular esquerda (IDR), que representa o desvio-padrão da média do tempo de contração sistólica final de cada um dos 16 segmentos ventriculares do VE (
A observação do IDR permite não somente determinar numericamente a dissincronia ventricular como também observar o sítio de maior dissincronia, local onde preferencialmente deve ser implantado o eletrodo esquerdo. Neste caso, o padrão de sincronia pré-CRT apresenta-se bastante heterogêneo, porém o maior retardo na condução era observado na parede lateral (
O eco 3D permite observar o mecanismo envolvido na terapia de ressincronização ventricular pela determinação do IDR imediatamente após o implante do marcapasso. Neste caso relatado, observamos a elevação da FEVE (de 27,2% para 32,3%) 48 horas após a CRT, com manutenção dos volumes ventriculares, da massa ventricular, do diâmetro diastólico do VE e da relação volume/massa do VE. Dessa forma, o mecanismo envolvido na melhora da performance contrátil do VE foi relacionado à melhor sincronia intraventricular esquerda, conforme observado em menor IDR 48 horas após a CRT. Este paciente apresentava ainda a particularidade de ter QRS com duração aumentada e morfologia de BRD, como grande parcela dos pacientes brasileiros portadores de doença de Chagas. Estudos maiores são necessários para determinar se a CRT pode vir a ser uma terapêutica promissora neste grupo de pacientes com ICC classe III e IV (NYHA) portadores de BRD.
O emprego do ecocardiograma tridimensional em tempo real apresenta vantagens de uso em relação à CRT, quais sejam: permitir a análise em tempo real, simultânea e rápida de todos os segmentos ventriculares, facilitar e uniformizar a comunicação com o grupo de cardiologistas eletrofisiologistas ou cirurgiões envolvidos no implante do marcapasso biventricular, possibilitar a quantificação da dissincronia ventricular (índice de dissincronia) pré implante, imediatamente após e durante o seguimento clínico. No entanto, ainda apresenta desvantagens relacionadas ao custo do equipamento de ecocardiografia 3D, a necessidade de treinamento e familiaridade do cardiologista com a técnica e ainda é limitado pela qualidade das imagens obtidas para a análise tridimensional.
O emprego da ecocardiografia tridimensional possibilitou a observação da ressincronização cardíaca após o emprego do marcapasso biventricular neste paciente portador de BRD e insuficiência cardíaca classe funcional (NYHA) III. A ecocardiografia tridimensional pode ser evidenciada como instrumento auxiliar valioso não somente para a indicação da CRT em pacientes apresentando ICC avançada, como também poderá auxiliar na determinação do sítio de implante do eletrodo esquerdo e na avaliação do remodelamento ventricular reverso durante a evolução clínica do paciente.
Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463/21 04548-002 - São Paulo, SP E-mail:
Recebido em 29/05/05
Aceito em 01/07/05
We report the case of a 66-year-old man with heart failure NYHA class IV treated with biventricular pacing for cardiac resynchronization. The patient was evaluated by real-time three-dimensional transthoracic echocardiography before and 48 hours after pacemaker implantation. The use of three-dimensional echocardiography contributed to understanding the underlying mechanism involved in cardiac resynchronization therapy by demonstrating enhanced synchrony of myocardial segments, which resulted in the patient's clinical improvement.
Mechanism of cardiac resynchronization therapy by real-time three-dimensional echocardiography in patients with heart failure
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas - FMUSP e Tufts University - New England Medical Center São Paulo, SP, Brazil - Boston, MA, EUA
We report the case of a 66-year-old man with heart failure NYHA class IV treated with biventricular pacing for cardiac resynchronization. The patient was evaluated by real-time three-dimensional transthoracic echocardiography before and 48 hours after pacemaker implantation. The use of three-dimensional echocardiography contributed to understanding the underlying mechanism involved in cardiac resynchronization therapy by demonstrating enhanced synchrony of myocardial segments, which resulted in the patient's clinical improvement.
Cardiac resynchronization using biventricular pacing (CRT) has been recommended as an adjuvant therapy for patients with symptomatic, advanced heart failure and under optimized drug therapy.1,2 Indication for CRT takes into account clinical aspects, the presence of severe left ventricular contractile dysfunction, and either electrical or mechanical dyssynchrony. We report a patient with drug-refractory heart failure submitted to real-time three-dimensional transthoracic echocardiography (3D echo) for assessment of ventricular dyssynchrony and who progressed satisfactorily during hospitalization.
A sixty-six-year-old male patient with history of orthotopic heart transplantation for ischemic cardiomyopathy complicated by graft vasculopathy, in 1999, was admitted with decompensated heart failure. At presentation, he complained of dyspnea at rest, paroxysmal nocturnal dyspnea, and right hypochondrium pain.
On physical examination, the patient showed regular heart rate of 106 bpm, respiratory rate of 20 breaths/min, blood pressure of 112/66 mmHg, axillary temperature of 36.6 ºC, abdominal bloating with liver edge palpable up to 8 cm from the right costal margin and weight gain of 12 kg in the previous two months, despite optimization of oral drug therapy. Cardiovascular examination revealed jugular venous distention up to the mandibular angle, evidence of ventricular gallop due to a third heart sound (S3), and grade 3/6+ holosystolic murmur loudest at the ventricular apex. Resting ECG showed sinus tachycardia, right bundle-branch block (QRS duration = 143 ms).
Two-dimensional transthoracic echocardiogram showed mild left ventricular dilation (diastolic diameter of 58 mm), marked diffuse hypokinesia (ejection fraction estimated using biplane method/Simpson's rule of 0.25). This patient underwent both right and left heart catheterization, displaying right atrial filling pressures of 22/19 mmHg, pulmonary capillary pressure of 26 mmHg, pulmonary artery pressure of 53/34 mmHg, cardiac index of 1.82 L/min/m2, marked diffuse left ventricular hypokinesia, and diffuse coronary lesions that could not be approached by therapeutic hemodynamic procedures. He was also given intravenous therapy for heart failure management, and had multiple episodes of unsustained ventricular tachycardia, reverted acute renal failure, and gout. The patient underwent implantation of a biventricular pacemaker for cardiac resynchronization and a defribillator (MedTronic InSync II Marquis 7289, MedTronic, California, USA) due to advanced heart failure, recurrent hospitalization in the previous months despite drug therapy optimization, marked left ventricular contractile dysfunction, recurrent unsustained ventricular tachycardia, and widened QRS complex. Biventricular pacing was performed endocardially via de coronary sinus, according to the cardiac venous anatomy. A left ventricular electrode was implanted in the lateral wall. Real-time three-dimensional transthoracic echocardiography was performed (Philips Sonos 7500, Andover, USA) before and 48 hours after biventricular pacing (
Biventricular pacing for cardiac resynchronization in patients with advanced heart failure has therapeutic benefits, resulting in clinical and laboratory improvement. This is due to enhanced intra- and interventricular synchrony, as well as increased ventricular filling time1. Clinical and functional improvement following biventricular pacing is evidenced by increased LVEF and oxygen consumption (VO2), enhanced quality of life (Minnesota score), decreased mitral regurgitation, reduced number of hospital admissions, lower serum neurohormone levels, and decreased QRS complex duration2-6.
CRT is currently indicated for symptomatic patients despite drug therapy optimization when they present NYHA functional class IV, QRS complex duration > 130 ms, LBBB morphology, LVEF < 35% (as shown on echocardiography by Simpson' method), and left ventricular diastolic diameter > 55 mm (Degree of recommendation IIa, level of evidence A).7 However, about 30% of the patients with ventricular dyssynchrony seen on ECG do not benefit from CRT5. Hence, electrical dyssynchrony on ECG alone seems to be inadequate to identify patients who will respond to treatment. It should be also noted that CRT is costly, in addition to presenting complication rates of up to 8%2. Therefore, electromechanical inter- and/or intraventricular dyssynchrony should be observed for CHF patients to be indicated for CRT.
Electromechanical ventricular asynchrony may be evidenced by using radiopharmaceuticals, nuclear magnetic resonance or echocardiography. Echocardiography is a simple, highly reproducible and easy-to-perform technique that provides information not only for CRT indication, but also for drug therapy optimization and clinical follow-up. Accordingly, echocardiography provides data regarding atrioventricular, inter- and intraventricular synchrony and contributes to CRT optimization through optimization of atrioventricular interval and its relationship to diastolic filling. Also, during clinical follow-up it allows the determination of LVEF and yields information on LV negative remodeling by the calculation of ventricular volumes, ventricular mass index, mass/volume ratio, and ventricular sphericity index.
Different echocardiographic modalities have been used for the assessment of ventricular synchrony. From conventional techniques, such as M-mode and pulsed Doppler, to more advanced modalities, such as tissue Doppler, strain and strain rate, plus 3D real-time echo, they can provide information on ventricular synchrony. Using M-mode, LV septal-to-posterior wall motion delay is measured. Patients considered most likely to respond to CRT are those with a delay >130 ms8. Pulsed Doppler provides information on cardiac synchrony by measuring the ventricular pre-ejection period (intraventricular synchrony) and ventricular filling time (atrioventricular synchrony), and also the differences between the onset of the QRS complex and the pulmonary flow and the beginning of the QRS complex and the aortic flow (interventricular synchrony)5. Tissue Doppler and strain imaging are reliable indicators of regional ventricular contraction, making echocardiographic analysis more accurate and close to reality. The use of tissue Doppler allows measurement of the Q-S interval, which represents the time elapsed between the beginning of the QRS complex and peak of the S-wave (ventricular contraction) on the four LV walls and on the free wall of RV. The QS interval is usually measured at basal segments (at atrioventricular ring level) of the four LV walls and the RV free wall. Then, the greatest difference between left ventricle QS intervals and also right ventricle QS intervals is taken. In the case of this patient, only left ventricle QS intervals were measured, because that was the hospital protocol. Prior to CRT, the greatest difference of left ventricle QS intervals was 90 ms, and after CRT, 40 ms (
Three-dimensional echo allows calculation of LV dyssynchrony index (SDI), corresponding to the standard deviation of the mean time of systolic contraction for each of the 16 left ventricular segments (
SDI calculation enables not numerical determination of ventricular dyssynchrony, but also identification of the site of greatest dyssynchrony, where the left electrode should ideally be placed. In this case, pre-CRT synchrony pattern is quite heterogeneous, but the greatest conduction delay was found on the lateral wall (
By determining SDI immediately after pacemaker implantation, three-dimensional echo provides an insight into the mechanism involved in ventricular resynchronization therapy. In the reported case, an increase in LVEF (from 27.2% to 32.3%) 48 hours following CRT was noted, with maintenance of ventricular volumes, ventricular mass index, LV diastolic diameter and LV mass/volume ratio. Therefore, the mechanism associated with the improvement in LV contractile performance was enhanced left intraventricular synchrony, as shown by lower SDI 48 hours after CRT. A further characteristic of this patient was the presence of prolonged QRS and RBBB morphology, as with most Brazilian patients with Chagas' disease. Larger studies are needed to determine whether CRT may be a promising treatment for this group of patients with CHF class III and IV (NYHA) and RBBB.
The use of real-time three-dimensional echocardiogram has advantages regarding CRT, namely: to allow real-time, simultaneous, fast analysis of all ventricular segments, facilitate and standardize communication between cardiac electrophysiologists or surgeons who perform biventricular pacing, enable quantification of pre-implantation ventricular dyssynchrony (dyssynchrony index) immediately after the procedure and during clinical follow-up. Its disadvantages, however, include the high cost of 3D echocardiography equipment, the need of cardiologists trained in and familiar with the technique, and the limited quality of images acquired for three-dimensional analysis.
The use of three-dimensional echocardiography allowed evaluation of cardiac resynchronization after biventricular pacing in this patient with RBBB and CHF class II and IV (NYHA). This technique may be a valuable adjuvant not only to CRT indication for patients with advanced CHF, but also to determination of the implantation site for the left electrode and evaluation of reverse ventricular remodeling during the patient's clinical evolution.
Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463/21 04548-002 - São Paulo, SP - Brazil E-mail:
Received on 05/29/05
Accepted on 07/01/05