abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil M8ZmfJGFzjD5xr9LvKt9TnP 00005 S0066-782X2006001900005 S0066-782X(06)08700605 10.1590/S0066-782X2006001900005 Artigos Originais Área valvar mitral através de medidas de meia-pressão em átrio esquerdo e capilar pulmonar Osterne Evandro Cesar Vidal Haddad Jorge Motta Vicente Paulo da Motta Paulo Antonio Marra da Osterne Thomas E. C. Osterne Noeme M. A. C. Gomes Otoni M. DF ServCor Taguatinga DF Instituto do Coração de Taguatinga Hospital das Forças Armadas Fundação Cardiovascular São Francisco de Assis Brazil 12 2006 87 6 705 710 07 10 2005 21 06 2005 28 10 2005 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Testar a validade do cálculo da área valvar mitral (AVM) aplicando o método de meia-pressão do Doppler (MP) diretamente às curvas de pressão de átrio esquerdo (AE) e capilar pulmonar (Cap). MÉTODOS: Trinta e cinco pacientes com estenose valvar mitral (EVM) foram submetidos a valvotomia mitral percutânea pela técnica de Cribier com monitorização por cálculos de AVM feitos pelos métodos tradicionais (Gorlin e Eco-Doppler) e pelo proposto. Os valores de AVM calculados antes e após os procedimentos foram comparados entre si e foi aplicado modelo de regressão linear para cálculos recíprocos de AVM. RESULTADOS: Observou-se correlação entre os valores calculados por todos os métodos. O método proposto correlacionou-se fortemente com os demais (p< 0,05) notadamente antes da abertura valvar. Foram encontradas fórmulas simples para cálculo recíproco de AVM. CONCLUSÃO: O método proposto para cálculo de AVM seja sobre a curva pressórica de AE ou Cap mostrou-se preciso e simples monitorizando com segurança os procedimentos de valvotomoa mitral percutânea.

 Tempo de meia-pressão área valvar mitral por meia pressão meia-pressão de átrio esquerdo 18 01 2007

ARTIGO ORIGINAL

Área valvar mitral através de medidas de meia-pressão em átrio esquerdo e capilar pulmonar

Evandro Cesar Vidal Osterne; Jorge Haddad; Vicente Paulo da Motta; Paulo Antonio Marra da Motta; Thomas E. C. Osterne; Noeme M. A. C. Osterne; Otoni M. Gomes

Hospital das Forças Armadas, Instituto do Coração de Taguatinga – DF, Fundação Cardiovascular São Francisco de Assis e ServCor Taguatinga, DF - Belo Horizonte, MG

Correspondência

RESUMO

OBJETIVO: Testar a validade do cálculo da área valvar mitral (AVM) aplicando o método de meia-pressão do Doppler (MP) diretamente às curvas de pressão de átrio esquerdo (AE) e capilar pulmonar (Cap).

MÉTODOS: Trinta e cinco pacientes com estenose valvar mitral (EVM) foram submetidos a valvotomia mitral percutânea pela técnica de Cribier com monitorização por cálculos de AVM feitos pelos métodos tradicionais (Gorlin e Eco-Doppler) e pelo proposto. Os valores de AVM calculados antes e após os procedimentos foram comparados entre si e foi aplicado modelo de regressão linear para cálculos recíprocos de AVM.

RESULTADOS: Observou-se correlação entre os valores calculados por todos os métodos. O método proposto correlacionou-se fortemente com os demais (p< 0,05) notadamente antes da abertura valvar. Foram encontradas fórmulas simples para cálculo recíproco de AVM.

CONCLUSÃO: O método proposto para cálculo de AVM seja sobre a curva pressórica de AE ou Cap mostrou-se preciso e simples monitorizando com segurança os procedimentos de valvotomoa mitral percutânea.

Palavras-chave: Tempo de meia-pressão, área valvar mitral por meia pressão, meia-pressão de átrio esquerdo

O cálculo da área valvar mitral (AVM), fundamental para avaliação da gravidade da estenose valvar mitral (EVM), é feito habitualmente de maneira invasiva pelo método de Gorlin e com o aparelho de ecodopplercardiografia por planimetria e meia-pressão1-5.

Em 1997, durante o Congresso da Sociedade Brasileira de Hemodinâmica e Cardiologia Intervencionista, Haddad e cols. demonstraram existir boa correlação entre os valores de área valvar mitral obtidos pelo método de Gorlin e os calculados pelo método de meia-pressão do Doppler, aplicado diretamente na curva pressórica de átrio esquerdo6.

O objetivo do presente trabalho é o de avaliar a validade das medidas de AVM pelo método de meia-pressão do Doppler, aplicado nas curvas pressóricas de átrio esquerdo e capilar pulmonar bem como sua utilidade para monitorizar valvotomia mitral percutânea (VMP).

Métodos

Num período de 18 mteses, 35 pacientes portadores de EVM com critérios de indicação para tratamento por via percutânea foram submetidos à VMP pelo método de Cribier7-9. O quadro 1 apresenta as características da população estudada.

Os pacientes selecionados, todos em ritmo sinusal, foram inicialmente analisados clínica e laboratorialmente, sendo os casos discutidos de maneira multidisciplinar, para então se optar pela terapêutica percutânea.

Eles foram previamente informados, com detalhes, sobre as opções terapêuticas existentes, com ponderação entre riscos e benefícios, assim como sobre todos os aspectos éticos e metodológicos da pesquisa acerca da valvotomia mitral percutânea, pela técnica de Cribier, e acerca da monitorização desse procedimento por medidas de AVM por meia-pressão de átrio esquerdo e capilar pulmonar. Os 35 pacientes optaram pelo procedimento percutâneo, de acordo com a metodologia proposta de monitorização, e também concordaram em participar como sujeitos da pesquisa, assinando o "Termo de Consentimento Livre e Esclarecido", em consonância com a Resolução 196 do Conselho Nacional de Saúde - Ministério da Saúde, que normatiza a pesquisa envolvendo seres humanos10. O presente estudo foi realizado após aprovação pelos "Comitês de Ética em Pesquisa em Seres Humanos" dos centros onde os procedimentos foram realizados.

Todas as VMP foram realizadas com o instrumental do conjunto ("Kitt") de Cribier, cateteres-balão e aparelho de débito cardíaco da Arrow (Arrow-USA) e aparelhos de eco-Doppler-cardiografia das marcas Toshiba e Siemens.

Antes e após os procedimentos, foram registradas medidas de AVM calculadas pelo método de Gorlin, utilizando-se as curvas pressóricas de átrio esquerdo (GAE-1 e GAE-2) e capilar pulmonar (GCap-1 e GCap-2). Com o aparelho de eco-Doppler calculou-se AVM por planimetria (Plan-1 e Plan-2, após). O cálculo de área valvar pelo Doppler (meia-pressão) foi feito antes e 24 horas após. Há relatos sobre a incorreção de se calcular AVM por meia-pressão do Doppler imediatamente após a abertura valvar mitral11-13.

A metodologia para cálculo de área valvar mitral com o tempo de meia-pressão ou pressure half-time (PHT, MP ou P1/2) adveio da constatação feita por Libanoff e Rodbard de que, quando o sangue flui passivamente através de uma valva estenótica, o diâmetro dela pode ser estimado medindo-se o tempo que o gradiente de pressão máximo leva para atingir a metade do valor3.

A aplicação posterior desse conceito à metodologia do Doppler envolveu uma técnica um pouco diferente, em que a pressão foi substituída por fluxo4. O computador do aparelho mede automaticamente o pico da velocidade de fluxo transvalvar mitral inicial e por meio de cálculo matemático determina-se a velocidade de fluxo em que ocorre a metade do gradiente de pressão (altura do pico dividida por 1,4). Este valor de velocidade de fluxo projetado sobre a curva representativa do enchimento diastólico rápido permite então o cálculo automático do tempo em que o gradiente máximo cai à metade do seu valor. Obtém-se dessa maneira por Doppler (fluxo) o tempo de meia-pressão.

O tempo de meia-pressão (PHT / MP) mantém-se relativamente constante para uma determinada área valvar e sobre uma grande variedade de fluxo16. Para uma área valvar de 1cm², o PHT é de 220 ms3. Portanto a área valvar mitral fornecida pelo computador do aparelho é resultante da divisão de 220 pelo PHT achado.

À semelhança da metodologia descrita acima para a obtenção da AVM pelo Doppler, traça-se uma linha ao longo da curva pressórica de átrio esquerdo ou capilar pulmonar acompanhando a fase inicial de "colapso" diastólico que corresponde ao enchimento ventricular passivo rápido (b da Fig. 1). Os pontos de união dessa linha são os pontos convencionais "v" e "y" das curvas pressóricas de átrio esquerdo ou capilar pulmonar. No ponto "v" observa-se o pico máximo de pressão diastólica atrial esquerda. Imediatamente após esse ponto ocorre a abertura da valva mitral. O ponto "y" corresponde ao nadir da segunda onda negativa da curva de pressão atrial ou capilar pulmonar, e representa o início da fase diastólica de enchimento ventricular lento.

Em seguida, a partir do ponto de pressão máxima diastólica ("ponto v"), baixa-se uma reta vertical que encontra o eixo horizontal e mede-se a metade dessa reta em milímetros (c da fig.1). O próximo passo consiste em se encontrar um ponto, na reta correspondente ao enchimento ventricular rápido (reta v-y), cuja projeção sobre o eixo horizontal corresponda à metade do valor do pico máximo de pressão, já medido (d da fig.1). A distância entre essas duas retas verticais projetadas é medida também em milímetros (distância X da figura). O tempo de meia-pressão (PHT/MP) é igual ao tempo que leva para ser percorrida essa distância X entre as duas retas. Isso é facilmente obtido por uma simples regra de três, observando-se a velocidade de inscrição das curvas de pressão no papel apropriado. Como pode ser observada na Figura 1, a velocidade de inscrição do papel é de 50 mm/s, padronizada em todos os casos.

Por fim, divide-se 220 pelo PHT (MP) e acha-se a área valvar mitral.

O tempo que leva para ser percorrida a distância X (entre os dois pontos projetados) é o tempo de meia-pressão (PHT ou MP). Dividindo-se 220/PHT (MP), obtém-se a área valvar. AE: átrio esquerdo; VE: ventrículo esquerdo; PHT ou MP: tempo de meia-pressão; ECG: eletrocardiograma.

Visando-se comparar os valores de AVM obtidos pela metodologia proposta com os calculados pelos métodos tradicionais bem como avaliar a validade deles na monitoração de valvotomia mitral percutânea, os procedimentos de valvotomia nesta casuística foram monitorados por seis medidas de área valvar mitral, dando-se por encerrado após incremento significativo da área valvar mitral acima de 100% do valor prévio calculado, com quaisquer dos métodos e, de maneira ideal, após a obtenção de AVM em torno de 2 cm². Também utilizou-se como critério de sucesso a redução do gradiente transvalvar mitral, acima de 50%, pelo método dos "três pontos"14.

A análise estatística deu-se em dois momentos - 1º) Análise de correlação bivariada (correlação de Pearson) entre as medidas antes e depois do procedimento: A correlação de Pearson mede a associação entre 2 (ou mais) variáveis. Trata-se de uma medida sem dimensão (sem unidade) que varia entre -1 e 1. Quanto mais próxima dos extremos (-1 e +1), maior a associação entre as variáveis. Quanto mais próxima de 0 (zero), menor a associação entre as variáveis. Já o sinal da correlação mede a direção da associação. Correlações negativas indicam que as variáveis são inversamente proporcionais. Correlações positivas indicam que as variáveis são diretamente proporcionais; 2º) Análise de regressão linear: Para estimar a relação entre algumas das medidas de interesse (MP-Cap e MP-AE, por exemplo) em função de outras medidas foi utilizado modelo de regressão linear conforme observado na tabela 3. Neste modelo podem-se estimar os valores de área valvar mitral que seriam obtidos com eco-Doppler, mesmo não contando com ele na sala de cateterismo.

Resultados

Obteve-se sucesso em todos os pacientes, com registro de duas intercorrências. A primeira foi a repetição da punção do septo interatrial em dezenove pacientes, atribuída à distorção do septo interatrial, secundária à cardiomegalia. A segunda, desenvolvimento de insuficiência mitral (+ / 4) em cinco pacientes, embora sem repercussão hemodinâmica.

Os valores de área valvar mitral obtidos por quaisquer dos métodos, antes e após os procedimentos, tiveram correlação estatisticamente significativa entre si, como mostram as tabelas 1 e 2.

Comparando-se os dados da tabela 1, observa-se que, antes da abertura valvar, a correlação entre os valores calculados pela metodologia proposta e os obtidos com o aparelho de eco-Doppler-cardiografia (MPD-1 e Plan 1) foi maior que por meio do método de Gorlin (G-AE1 e G-Cap1). Isto, no entanto, não tem grande significado, pois só as correlações abaixo de 0,3 são consideradas fracas do ponto de vista estatístico.

Após os procedimentos (tab. 2), a intensidade da correlação dos dois métodos propostos com os demais manteve-se em geral uniformemente mais alta (acima de 0,7). Houve ainda mudanças nas correlações entre as variáveis onde algumas caíram e outras aumentaram. Para análise posterior convém destacar a boa correlação dos valores obtidos com MPD-2 com os propostos.

Aplicando modelo de regressão linear, foi possível utilizar fórmulas simples para calcular os valores de área valvar mitral obtidos por outros métodos. Para tanto, pode-se utilizar as medidas obtidas de MPAE ou MPCap e, facilmente, chega-se às obtidas pelos outros métodos (tab. 3).

Discussão

A área valvar mitral, um dos melhores parâmetros de avaliação da estenose mitral, é calculada comumente por cateterismo ou por eco-Doppler. Por cateterismo, o método de Gorlin é o mais utilizado e envolve medidas de débito cardíaco por termodiluição e fórmulas complexas. Esses motivos, associados à necessidade de utilização de outros equipamentos, cateteres e materiais descartáveis tornam a valvotomia mitral percutânea mais complexa e de custo mais elevado.

Igualmente, o método de Gorlin é mais adequado em pacientes em ritmo sinusal, sem nenhuma regurgitação mitral, função ventricular esquerda normal e sem outras lesões cardíacas associadas. A presença de fibrilação atrial, taquicardia, insuficiência mitral e baixo débito cardíaco praticamente inviabilizam o método15.

A constatação de que os valores de área valvar mitral, obtidos com base na MPD, correlacionaram-se com os obtidos pelo método de Libanoff e com achados anátomo-patológicos13, inspirou a aplicação da metodologia de meia-pressão do Doppler diretamente nas curvas de capilar pulmonar e átrio esquerdo. Dessa maneira com certeza teríamos valores de área valvar mitral mais próximos do real. Seriam medidas diretas de área valvar, sobre curva de pressão cavitária instantânea e não pelo registro de fluxo, que é medida indireta.

Antes da abertura valvar, a aplicação do método sobre ambas as curvas pressóricas mostrou-se de grande valia, apresentando excelente correlação com as medidas de AVM feitas pelo eco-Doppler. A correlação com o método de Gorlin foi menor. Após valvotomia, o comportamento da área valvar calculada sobre a curva pressórica de átrio esquerdo, em relação ao método de Gorlin, foi inverso (tab. 2). No entanto, apesar das pequenas diferenças, o método mostrou-se viável em quaisquer das alternativas, com alta significação estatística, tanto antes quanto após a abertura valvar.

Os valores de AVM calculados sobre a curva de capilar pulmonar sempre foram menores que os achados com a curva de átrio esquerdo. Isto com certeza deveu-se ao fato de que a curva pressórica representativa da fase de enchimento ventricular inicial rápida ou "colapso" diastólico, observado na curva pressórica de capilar, apresenta uma inclinação menor que na curva de átrio esquerdo. O registro pressórico simultâneo (Cap/AE) na figura 2 ilustra esse fato, sendo possível observar, em primeiro lugar, o retardo de 80 ms na inscrição da curva de capilar pulmonar em relação à de átrio esquerdo.

Além desse retardo, há atenuação no nível de pressão e na velocidade de inscrição de toda a onda de capilar pulmonar, que se manifesta por uma onda "v'" de amplitude menor, seguida de uma "queda pressórica" mais lenta que culmina num ponto "y" de altura maior que o representado na curva de átrio esquerdo. É como se a fase de enchimento ventricular rápida na curva de capilar pulmonar fosse mais lenta devido ao retardo e amortecimento da curva de pressão. Disso resulta gradiente médio de pressão semelhante, embora a curva de pressão de átrio esquerdo tenha amplitude maior, principalmente por sua onda "v" mais alta13,16. Assim sendo, podemos afirmar que, independente do método (Gorlin ou o proposto), a área valvar mitral obtida com a curva de pressão de capilar pulmonar é sempre ligeiramente menor que a obtida quando se utiliza a pressão de átrio esquerdo.

Outro fator que também parece contribuir para essa diferença é a má qualidade habitual dos registros em capilar pulmonar, devido à série de dificuldades para sua obtenção. Os cálculos são habitualmente imprecisos e os gradientes são sempre maiores 17.

Atualmente a medida mais precisa do gradiente transvalvar mitral é obtida pelo registro pressórico simultâneo VE/AE. No entanto o registro VE/Cap tem bastante utilidade, principalmente nos casos em que a elevação da pressão capilar pulmonar é pequena ou a pressão é normal. Nesses casos, é inteiramente dispensável a punção transeptal para obtenção da pressão de átrio esquerdo, com suas possíveis complicações, pois ambas as pressões são praticamente iguais13. Porém, quando a pressão capilar está bastante elevada e nos casos limítrofes, a pressão atrial esquerda fornece resultados mais corretos13,17.

Dois achados do presente trabalho parecem-nos de importância prática. Em primeiro lugar, a boa correlação entre os valores de AVM calculados com o método proposto, e os obtidos com eco - Doppler, após a abertura valvar (tab. 2). A literatura em hemodinâmica tem apontado para a incorreção de se utilizarem alguns valores de AVM, calculados por meia-pressão, para monitorar os procedimentos de valvoplastia13. Os autores referem-se principalmente aos valores calculados com o Doppler na sala de cateterismo imediatamente após abertura valvar. Enfatizam as grandes alterações pressóricas imediatas decorrentes do aumento do fluxo transvalvar mitral e de alterações também instantâneas na complacência do átrio esquerdo. Associado a isso foi também observado certo grau de dilatação do anel valvar, imediatamente após as valvotomias com balão, o que seria mais um fator de erro para o cálculo de AVM se feito logo após o procedimento.

Nos pacientes desta casuística, os cálculos de AVM pela meia-pressão no Doppler e por planimetria no eco foram feitos 24 horas após o término dos procedimentos, quando por certo a hemodinâmica cardíaca está mais adaptada e próxima do real. Como os valores achados pelo método proposto tiveram muito boa correlação com Gorlin e mesmo com o eco – Doppler podemos, com grande margem de acerto, deduzir que pode ser utilizado para monitorar os procedimentos de valvotomia percutânea. Isso se aplica tanto para o átrio esquerdo quanto para a curva pressórica de capilar pulmonar.

O segundo achado de importância prática está na dispensa do uso de aparelho de eco - Doppler na sala de cateterismo, simplificando o método e reduzindo os custos da valvotomia mitral percutânea (possivelmente, sua presença ainda se justificasse nos casos de grande dificuldade para a punção transeptal). Esse fato sobressai-se diante da realidade nacional em termos de custos de material, tempo de procedimento, equipamento e pessoal.

Considerando-se dessa forma, a aplicação do modelo de regressão linear citado anteriormente tem bastante utilidade. Assim sendo, pode-se obter, por meio de fórmulas simples, medidas de AVM que seriam feitas com aparelho de eco - Doppler ou pelo método de Gorlin sem utilização desses métodos na sala de cateterismo. O emprego da fórmula com AVM obtida por meia-pressão de capilar pulmonar evitaria, na dependência do resultado, a punção do septo interatrial e a presença do aparelho de eco – Doppler, por exemplo.

Conclusão

Podemos concluir que os valores de área valvar mitral obtidos por meio das medidas de meia-pressão do Doppler, aplicadas diretamente nas curvas de pressão de átrio esquerdo e de capilar pulmonar, comparados com os obtidos por métodos atualmente em uso, mostraram-se de grande precisão e validade estatística.

O reconhecimento da utilidade da monitoração de valvotomia mitral percutânea com a metodologia proposta nesta pesquisa, com cálculos de área valvar a cada abertura das hastes do valvulótomo ou expansão de balão, com certeza levará a resultados ainda melhores e mais seguros.

Referências

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Evandro Cesar Vidal Osterne

Quadra 12, Bloco U, casa 35

70645-215 – Taguatinga, DF

E-mail:

osterne@cardiol.br

Artigo recebido em 21/06/05; Revisado recebido em 7/10/05; Aceito em 28/10/05.

1. Gorlin R, Golin G. Hydraulic formula for calculation of the area of the stenotic mitral valve, other cardiac valves, and central circulatory shunts. Am Heart J 1951; 41: 1-29. Hydraulic formula for calculation of the area of the stenotic mitral valve, other cardiac valves, and central circulatory shunts Am Heart J 1951 1 29 41 Gorlin R Golin G 2. Cohen MV, Gorlin R. Modified Orifice Equation for Mitral Valve Area. Am Heart J 1979; 84:839-46. Modified Orifice Equation for Mitral Valve Area Am Heart J 1979 839 46 84 Cohen MV Gorlin R 3. Libanoff AJ, Rodbard S: Atrioventricular pressure half-time: measure of mitral valve orifice area. Circulation 1968; 38: 144-50. Atrioventricular pressure half-time: measure of mitral valve orifice area Circulation 1968 144 50 38 Libanoff AJ Rodbard S 4. Smith MD, Widenbaugh T, Grayburn PA, Gurley JC, Spain MG, Demaria AN. 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J Am Coll Cardiol 1989 825 9 13 Lange RA Moore DM Cigarroa RG Hillis LD Original Articles Determination of mitral valve area through pressure half-time measurements in the left atrium and pulmonary capillary wedge

OBJECTIVE: To confirm the validity of the calculation in MVA applying the method of Doppler pressure half-time directly in left atrial (LA) and pulmonary capillary pressure curve. METHODS: Thirty-five patients with mitral valve stenosis underwent percutaneous mitral valvotomy (PMV) using the Cribier method with MVA measurement made using the traditional methods (Gorlin and echo-Doppler) and this propose. MVA values obtained were compared and a linear regression model was used to obtain formula for reciprocal calculations of the mitral valve area. RESULTS: A statistically correlation was found between the calculated values by all methods. The proposed method showed a strong correlation (p< 0.05) with the others mainly before valve opening. Simple reciprocal calculation formulas were found for mitral valve area assessment. CONCLUSION: The proposed method for the calculation of mitral valve area using LA or Cap proved to be highly accurate and simple making it possible to safely monitor valvotomy procedures.

 Pressure half-time mitral valve area by half-pressure left atrium of the half-pressure

ORIGINAL ARTICLE

Determination of mitral valve area through pressure half-time measurements in the left atrium and pulmonary capillary wedge

Evandro Cesar Vidal Osterne; Jorge Haddad; Vicente Paulo da Motta; Paulo Antonio Marra da Motta; Thomas E. C. Osterne; Noeme M. A. C. Osterne; Otoni M. Gomes

Hospital das Forças Armadas, Instituto do Coração de Taguatinga – DF, Fundação Cardiovascular São Francisco de Assis e ServCor, Taguatinga, DF - Belo Horizonte, MG, Brazil

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ABSTRACT

OBJECTIVE: To confirm the validity of the calculation in MVA applying the method of Doppler pressure half-time directly in left atrial (LA) and pulmonary capillary pressure curve.

METHODS: Thirty-five patients with mitral valve stenosis underwent percutaneous mitral valvotomy (PMV) using the Cribier method with MVA measurement made using the traditional methods (Gorlin and echo-Doppler) and this propose. MVA values obtained were compared and a linear regression model was used to obtain formula for reciprocal calculations of the mitral valve area.

RESULTS: A statistically correlation was found between the calculated values by all methods. The proposed method showed a strong correlation (p< 0.05) with the others mainly before valve opening. Simple reciprocal calculation formulas were found for mitral valve area assessment.

CONCLUSIONS: The proposed method for the calculation of mitral valve area using LA or Cap proved to be highly accurate and simple making it possible to safely monitor valvotomy procedures.

Key words: Pressure half-time, mitral valve area by half-pressure, left atrium of the half-pressure.

The mitral valve area (MVA) measurement, essential for the evaluation of mitral valve stenosis (MVS) severity, is typically performed by the Gorlin invasive formula, echocardiographic planimetry and pressure half-time performed with the echo-Doppler-cardiograph1-5.

In 1997, during the Congresso da Sociedade Brasileira de Hemodinâmina e Cardiologia Intervencionista (Congress of the Brazilian Society of Hemodynamics and Interventional Cardiology), Haddad et al showed that there is a good correlation between mitral valve area values obtained by the Gorlin's method and those calculated by the Doppler pressure half-time method applied directly to the left atrial pressure curve6.

The objective of this study was to evaluate the accuracy of MVA measurements obtained by the Doppler pressure half-time method applied to left atrial and pulmonary capillary wedge pressure curves, and assess its usefulness in monitoring percutaneous mitral valvotomy (PMV).

Methods

During an eighteen-month period, 35 patients with MVS and indication for percutaneous treatment underwent PMV as per the Cribier method7-9. Chart 1 displays the characteristics of the study population.

All patients selected were in normal sinus rhythm and initially underwent clinical and laboratory examinations. Cases were then discussed by a multidisciplinary team and referred to percutaneous therapy.

Before enrolling in the study, patients received detailed information about existing treatment options, risks and benefits, as well as ethical and methodological aspects of the study on percutaneous mitral valvotomy using Cribier's method. They were also informed about the use of MVA measurements using the half-time pressure applied to the left atrium and pulmonary capillary in order to monitor this procedure. All thirty-five patients decided on the percutaneous procedure with the monitoring procedure proposed and expressed their agreement in participating as research subjects by signing the Informed Consent form, as required by Resolution 196 of the National Health Board of the Ministry of Health, which sets guidelines for research in humans10. This study was conducted after the approval by the "Human Research Ethics Committees" of the institutions where the procedures were performed.

All PMV procedures were performed with the instruments of the Cribier kit, balloon catheters and device for cardiac output monitoring (Arrow-USA), as well as Toshiba and Siemens echo-Doppler-electrocardiographs.

Before and after the procedures, MVA measurements were calculated by the Gorlin method using the left atrial (GLA-1 e GLA-2) and pulmonary capillary (GCap-1 e GCap-2) pressure curves. With the echo-Doppler device, MVA was calculated by planimetry (Plan-1 and Plan-2). The Doppler valve area measurement (pressure half-time) was taken before and 24 hours after the procedure. There are reports about the inadvisability of calculating MVA by Doppler pressure half-time immediately after the opening of the mitral valve11-13.

The methodology for measuring the mitral valve area with pressure half-time (PHT, PM or P1/2) originated in the observation made by Libanoff and Rodbard that when blood flows passively through a stenotic valve, the diameter of the valve can be estimated by measuring the time necessary for the maximum pressure gradient to reach half its value3.

Later on, the application of this concept to Doppler methodology involved a slightly different technique in which the flow value substituted the pressure value4. The computer in the device automatically measures the peak velocity of the initial transmitral flow rate and, by mathematic calculation, determines the flow rate at which half of the pressure gradient occurs (peak height divided by 1.4). This flow rate value projected onto the rapid diastolic filling curve allows the automatic calculation of the time at which the maximum gradient falls to one half of its maximum value, and the Doppler (flow) pressure half-time is determined.

The pressure half-time (PHT / PM) remains relatively constant for a given valve area and over a large variation in flow16. For a valve area of 1 cm², PHT is 220 msec3. Therefore, the mitral valve area (MVA) given by the computer in the device is a result of the division of 220 by the PHT found.

Similar to the above-mentioned method for determining the MVA measurement by Doppler, a line is drawn along the left atrial or pulmonary capillary pressure curve, accompanying the initial phase of the diastolic "collapse" which corresponds to rapid passive ventricular filling ("b" on Figure 1). The connecting points in this line are the conventional "v" and "y" points in the left atrial or pulmonary capillary pressure curves. The maximum left atrial diastolic pressure peaks at the "v" point. Immediately after this point, the mitral valve opens. The "y" point corresponds to the nadir of the second negative wave of the atrial or pulmonary capillary pressure curve, and represents the start of the diastolic phase of slow ventricular filling.

Next, starting from the maximum diastolic pressure point ("v"), a vertical straight line is drawn down to the horizontal axis, and the half-point of this line is measured in millimeters ("c" on Figure 1). After that, a point is sought on the line corresponding to rapid ventricular filling (v-y line), which projection onto the horizontal axis corresponds to half the value of the maximum pressure peak that was previously measured ("d" on Figure 1).

The distance between these two projected vertical straight lines is also measured in millimeters ("X" distance on the figure). The pressure half-time (PHT/PM) is equal to the time it takes to traverse this X distance between the two straight lines. This can be easily determined using a simple rule of three and observing the velocity of the pressure curve inscription on appropriate paper. As shown on Figure 1, the standard velocity for all cases is 50 mm/sec.

Finally, dividing 220 by the PHT (PM), the mitral valve area is determined.

In order to compare MVA values obtained by the proposed method with those calculated by traditional methods, and evaluate their validity in monitoring percutaneous mitral valvotomy, the valvotomy procedures in this study were monitored. Six mitral valve area measurements were taken and stopped after a significant increment of mitral valve area above 100% of the previously calculated value, with any method used, and ideally, after obtaining an MVA of about 2 cm2. A reduction in transmitral pressure gradient of more than 50% by the "three points" method was also used as a criterion of success14.

Statistical analysis was done in two parts: 1) Bivariate Correlation Analysis (Pearson's Correlation) with the two measurements, taken before and after the procedure: Pearson's correlation measures the association among 2 (or more) variables. It is a dimensionless measurement (uses no units) that varies between -1 and 1. The closer the value is to the extremities, the greater the association among the variables. The closer the result is to zero (0), the smaller the association among the variables. On the other hand, the correlation sign measures the direction of this correlation. Negative relationships indicate that the variables are inversely proportional one to the other. Positive correlations indicate that the variables are directly proportional to each other; 2) Linear Regression Analysis: In order to estimate the relationship among several measurements of interest (PMCap and PMLA, for example) relative to other measurements, a linear regression model was used as shown on Table 4. In this model, one can estimate the mitral valve area that would be obtained by echo-Doppler, even if the equipment was not available in the catheterization room.

Results

Success was obtained in all patients, and two complications were recorded. The first was repeat interatrial septum puncture in 19 patients, attributed to a distortion of the interatrial septum secondary to cardiomegalia. The second was the development of mitral insufficiency (+ / 4) in five patients, although without hemodynamic repercussions.

The mitral valve area values obtained by any method, before and after the procedures, had statistically significant correlations as shown on Tables 1 and 2.

Comparing the data on Table 1, one can see that before valvar opening, the association between the values calculated by the proposed method and those obtained by the echo-Doppler-cardiograph device (PMD-1 and Plan 1) was greater than for those obtained by the Gorlin method (G-LA1 and G-Cap1). Nevertheless, this has no practical significance since only relationships under 0.3 are considered statistically weak.

After the procedures (Tab. 2), the intensity of the relationship between the two proposed methods and the others remained uniformly higher (over 0.7). There were also changes in correlations among the variables where some dropped and others increased. For further analysis, it is important to point out the good correlation of the values obtained via PMD-2 with those obtained by the proposed methods.

With the linear regression model, it was possible to use simple formulas for calculating the mitral valve areas obtained by other methods. For this, the measurements obtained for PMLA or PMCap can be used, and one can easily reach those determined by other methods (Tab. 3).

Discussion

The mitral valve area, one of the best parameters for the evaluation of mitral stenosis, is commonly calculated by catheterism or by echo-Doppler. With catheterism, the procedure used most often is the Gorlin technique that involves measuring cardiac output by thermodilution and complex formulas. These factors, associated with the need for additional equipment, catheters, and disposable materials, make percutaneous mitral valvotomy more complex and expensive.

The Gorlin method is more appropriate for patients with sinus rhythm, no mitral regurgitation, normal left ventricular function, and no associated cardiac lesions. The presence of atrial fibrillation, tachycardia, mitral insufficiency, and low cardiac output make the method practically non-viable15.

The observation that the PMD-based mitral valve area values correlate with those obtained by Libanoff's method and with anatomo-pathological findings13, inspired the application of the Doppler pressure half-time method directly to pulmonary capillary and left atrial pressure curves. In this way, one would be sure to have truer mitral valve area values. These would be direct measurements of the valvar area applied to the instantaneous cavity pressure curve and not the flow record (an indirect assessment).

Before valvar opening, the application of the method to both pressure curves proved to be of great value and showed an excellent correlation with the echo-Doppler MVA measurements. With the Gorlin method, this correlation was weaker. After the valvotomy, the valvar area calculated using the pressure curve of the left atrium had an inverse association with that found with the Gorlin method (Tab. 2). On the other hand, in spite of the small differences, the method proved to be viable in any one of the alternatives, with high statistical significance both before and after valvar opening.

The MVA values calculated on the pulmonary capillary curve were always lower than those found on the left atrium curve. This was surely a consequence of the fact that the pressure curve representative of the initial rapid ventricular filling phase, or diastolic "collapse", observed on the capillary pressure curve, shows a slope smaller than on the left atrial pressure curve. The simultaneous pressure recording (Cap/LA) in Figure 2 illustrates this fact, where one can see, first of all, the 80 msec delay in the pulmonary capillary pressure curve inscription in comparison to that of the left atrium.

Besides this delay, there is an attenuation of the pressure level and inscription velocity of the entire pulmonary capillary wave, manifested by a smaller "v" wave amplitude, followed by a slower "pressure decline" that culminates at the "y" point, which is higher than the peak represented on the left atrial curve. It is as if the rapid ventricular filling phase on the pulmonary capillary curve were slower because of the delay and buffering of the pressure curve. This results in a similar average pressure gradient, although the left atrial pressure curve has greater amplitude, mainly because of its higher "v" wave13,16. Consequently, we can affirm that regardless of the method used (Gorlin or the proposed method), the mitral valve area obtained with the pulmonary capillary pressure curve is always slightly smaller than that obtained when the left atrial pressure curve is used.

Another factor that also seems to contribute towards this difference is the poor quality of pulmonary capillary recordings, due to the difficulties in determining them. Calculations are customarily imprecise, and the gradients are always greater17.

Currently, the most precise measurement of the transmitral gradient is obtained by simultaneous LV/LA pressure recordings. Nevertheless, LV/Cap values are very useful, especially in cases with a slight elevation in pulmonary capillary pressure or normal pressure. In these situations, transeptal puncture, with its possible complications, is unnecessary for measuring left atrial pressure since both pressures are practically the same 13. However, in borderline cases and when capillary pressure is very high, left atrial pressure provides results that are more accurate13,17.

Two findings of this study are of great practical importance. First, the good correlation between MVA values calculated with the proposed method and those obtained with echo-Doppler after valvar opening (Tab. 2). Literature on hemodynamics has pointed towards the inadvisability of using some MVA values, calculated by pressure half-time, for monitoring valvoplasty procedures13. The authors refer especially to those values calculated with Doppler in the catheterism room directly after valvar opening. They emphasize the significant immediate pressure changes that result from the increase in transmitral flow and the equally instantaneous modifications in left atrial complacency.

Additionally, a certain degree of valvar ring dilation was also observed immediately after the balloon valvotomies, which would represent another error factor in the MVA calculation if it were made right after the procedure.

In our patients, MVA calculation by pressure half-time using Doppler and by echocardiographic planimetry were made 24 hours after termination of the procedures, when cardiac hemodynamics have adapted and are closer to their true values. Since the results found by the proposed method showed a good correlation with Gorlin and even with echo-Doppler results, we can deduce, with little fear of being wrong, that this method can be used to monitor percutaneous valvotomy procedures. This applies both to left atrial and pulmonary capillary pressure curves.

The second finding of practical significance is that the echo-Doppler becomes dispensable in the catheterism room, simplifying the method and reducing percutaneous mitral valvotomy costs (having it in the room may still be justified in difficult transeptal puncture cases). This fact is significant when material costs, time needed for the procedure, specialized equipment, and personnel are taken into consideration.

From this standpoint, the linear regression model mentioned above is very useful. Using simple formulas, one can determine MVA measurements that would be obtained either with the echo-Doppler device or by the Gorlin method, without needing to use these methods in the catheterism room. Depending on the results, the use of the formula with the MVA value found by pulmonary capillary pressure half-time would avoid [unnecessary] use of interatrial septum punctures and the echo-Doppler, for example.

Conclusion

We can conclude that, in comparison to current methods in use, mitral valve area values obtained by Doppler pressure half-time measurements applied directly to the left atrial and pulmonary capillary wedge pressure curves proved very accurate and statistically valid.

The recognition of the usefulness of monitoring percutaneous mitral valvotomy with the methodology proposed in this investigation, with calculations of the valvar area at each opening of the valvulotome arches or expansion of the balloon, will certainly lead to even better and safer results.

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Evandro Cesar Vidal Osterne

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70645-215 – Taguatinga, DF, Brazil

E-mail:

osterne@cardiol.br

Manuscript received on June 21, 2005; revised manuscript received October 7, 2005; accepted on October 28, 2005.