FUNDAMENTO: O acoplamento eletromecânico (sincronia) do ventrículo esquerdo (VE) tem importância na análise da performance sistólica, especialmente para a indicação da terapia de ressincronização cardíaca em pacientes com ICC avançada. OBJETIVO: Comparar a sincronia do VE analisada com ecocardiograma (eco) tridimensional (3D) em tempo real com medidas de FEVE obtidas com ECO 2D e 3D. MÉTODOS: Estudo prospectivo de 92 indivíduos (56 homens, 47±10 anos), 60 com anatomia cardíaca (eco) e ECG normais (Grupo N), 32 com cardiomiopatia dilatada (Grupo CMD). Com o emprego do ECO 3D foram aferidos FEVE, volumes e índice de dissincronia (ID)% para 16 segmentos do VE; com o ECO 2D foram medidos FEVE (método de Simpson) e volumes sistólico e diastólico do VE. Análise estatística: coeficiente de correlação (Pearson), 95% IC, teste de regressão linear, teste de Bland & Altman, p<0,05. RESULTADOS: O ID% variou de 0,2900 a 28,1000 (5,2014±6,3281), a FEVE 3D variou de 0,17 a 0,81 (0,52±0,17); a FEVE 2D variou de 0,3 a 0,69 (0,49±0,11). A correlação entre ID e FEVE 3D foi (r): -0,7432, p<0,0001, IC: -0,8227 a -0,6350, a relação linear entre ID (x) e FEVE 3D (y) foi y = 19,8124 + (-27,9578) x , p<0,0001. A correlação entre ID e FEVE 2D foi (r): -0,7012, p<0,0001, IC: -0,7923 a -0,5797. CONCLUSÃO: Nesta casuística foi observada boa correlação negativa entre o acoplamento sistólico tridimensional eletromecânico do VE e a FEVE medida ao ecocardiograma (3D e 2D).
ARTIGO ORIGINAL
ECOCARDIOGRAFIA ADULTOS
Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brasil
A análise da
A função sistólica ventricular esquerda pode ser analisada com o emprego do modo-M, modo bidimensional, com técnicas como o
Reconhece-se hoje que somente a demonstração de dissincronia elétrica evidenciada pelo ECG pode não ser suficiente para a discriminação de pacientes com ICC avançada que irão responder de forma satisfatória a terapia com o implante de marcapasso biventricular16-19. Há a necessidade da avaliação da sincronia ventricular eletromecânica para a melhor indicação da terapia de ressincronização cardíaca16-19. Nesse contexto, o emprego da ecocardiografia tridimensional permite determinar e quantificar a presença de dissincronia eletromecânica ventricular15,16. A ecocardiografia tridimensional detalha o porcentual de dissincronia cardíaca por meio da mensuração do índice de dissincronia (ID) cardíaca %15,16. O ID% representa o desvio padrão da média do tempo de contração sistólica final de cada um dos segmentos cardíacos, comparado com a contração sistólica final global (menor índice demonstra menor dissincronia).
A análise do ID permite também indicar o melhor sítio para o implante do eletrodo biventricular (implantado no segmento de maior dissincronia). Poucos estudos na literatura foram realizados no intuito da comparação da avaliação ventricular esquerda pela variação volumétrica (fração de ejeção) com o acoplamento eletromecânico ventricular15.
Dessa forma, objetivamos realizar estudo para comparar o índice de dissincronia (ID) cardíaca % tridimensional com a fração de ejeção ventricular esquerda medida com a ecocardiografia bidimensional e tridimensional, em indivíduos com anatomia cardíaca normal e em pacientes com disfunção ventricular.
No período de janeiro de 2006 a janeiro de 2007, foram estudados de forma prospectiva e consecutiva 92 indivíduos submetidos a investigação ecocardiográfica no laboratório de ecocardiografia do Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo. As características demográficas, clínicas e eletrocardiográficas da população estudada são demonstradas na
Os indivíduos foram submetidos a análise ecocardiográfica bidimensional, Doppler convencional, Doppler tecidual e a ecocardiografia tridimensional. Os exames ecocardiográficos bidimensionais foram realizados de acordo com recomendações da Sociedade Americana de Ecocardiografia, em equipamento comercialmente disponível (Philips IE33, Andover, MA, EUA), equipado com transdutor de 2-5 MHZ, e transdutor matricial X3 para a aquisição das imagens tridimensionais. Os parâmetros ecocardiográficos estudados foram:
1- Volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE);
2- Volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE);
3- Fração de ejeção do ventrículo esquerdo (método de Simpson);
1- Volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE);
2- Volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE);
3- Fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) (
4- índice de dissincronia (ID) ventricular esquerda % (
Foi utilizado modelo de 16 segmentos ventriculares para a análise da contratilidade ventricular esquerda.
A aquisição das imagens tridimensionais foi realizada na seqüência do exame ecocardiográfico bidimensional. As imagens foram obtidas com o mesmo equipamento ecocardiográfico, com o emprego de transdutor matricial, estando o paciente em apnéia expiratória, sendo a imagem acoplada ao registro eletrocardiográfico. As imagens foram armazenadas no disco rígido do aparelho ecocardiográfico e analisadas
O índice de dissincronia (ID) ventricular esquerdo representa a variação dos volumes ventriculares esquerdos em relação ao acontecimento temporal dentro do ciclo cardíaco, ou seja, representa a mudança do volume sistólico global para o volume diastólico global do ponto de vista temporal. À medida que ocorra maior sincronia ventricular esquerda, a variação do volume sistólico global para o volume diastólico global ocorrerá de forma mais homogênea e sincrônica. De forma diversa, à medida que ocorra dissincronia ventricular, a modificação entre os volumes sistólico e diastólico será heterogênea, dissincrônica, ocasionando perda na
Foram realizadas análises descritiva, de correlação e de comparação entre métodos. A análise descritiva das variáveis contínuas foi feita pela observação dos valores mínimos e máximos, e do cálculo de médias e desvios-padrão. A análise de correlação foi feita pelo método de correlação de Pearson (r), 95% de intervalo de confiança. A comparação entre métodos foi realizada com o emprego do teste de Bland & Altman. Foi também realizado o teste de regressão linear entre os parâmetros aferidos com a ecocardiografia bidimensional e tridimensional. As medidas foram realizadas por dois observadores independentes. Valores de p<0,05 foram considerados significantes. Os dados foram processados com o sistema de análise estatística do
As medidas ecocardiográficas bidimensionais e tridimensionais dos volumes e fração de ejeção da população estudada são demonstradas na
Os resultados com relação à análise de correlação (r:Pearson) e a regressão linear para as medidas do índice de dissincronia (ID) % e as medidas de fração de ejeção do VE aferidas pela ecocardiografia 2D e 3D são demonstrados na
A ecocardiografia transtorácica tridimensional em tempo real é novo método de análise anatômica e funcional cardíaca que possibilita a investigação tridimensional do coração em tempo real, sendo técnica desprovida de radiação ionizante, de alta reprodutibilidade e de fácil obtenção5-16. Apresenta boa relação custo-benefício quando comparada a métodos como a ressonância magnética nuclear e amplia a possibilidade de identificação de pacientes portadores de insuficiência cardíaca avançada e que possam beneficiar-se da terapia de ressincronização cardíaca por meio do implante de marcapasso biventricular. Nesses pacientes candidatos ao emprego do marcapasso biventricular é capital a identificação dos diâmetros ventriculares, da fração de ejeção ventricular esquerda e da existência da dissincronia eletromecânica17-19. Talvez somente o conhecimento da relação da variação volumétrica global do ventrículo esquerdo (fração de ejeção) possa não informar de forma integral e individualizada o aspecto temporal da contração de todos os segmentos do ventrículo esquerdo. Nesse aspecto, a ecocardiografia tridimensional em tempo real permite a aferição da contração temporal dos segmentos do ventrículo esquerdo, de forma global, e de forma individualizada15,16 (
No presente estudo, dois terços da população foi composto por indivíduos com anatomia cardíaca normal, assintomáticos e com ECG de 12 derivações sem alterações. Essa parcela da população nos permitiu determinar valores de referência para os achados ecocardiográficos tridimensionais, estando os dados expostos na
A concordância, tanto intra-observador quanto interobservador, para aferição da fração de ejeção tridimensional e para o ID, foi adequada, demonstrando boa reprodutibilidade na mensuração das medidas tridimensionais (
O índice de dissincronia (ID) ventricular esquerda % (16 segmentos) mostrou grande variação na sua análise descritiva e freqüência de distribuição (
Podemos imaginar hierarquização do emprego de técnicas de investigação ecocardiográfica de dissincronia cardíaca, tendo em consideração a análise em modo M, com o Doppler convencional, Doppler tecidual e ecocardiografia tridimensional. O ID apresenta maior representatividade, e, possivelmente, poderá ser realizado de forma rotineira na prática clínica diária para a identificação de dissincronia cardíaca em pacientes portadores de ICC avançada candidatos a terapia de ressincronização cardíaca. Essa poderá representar a utilidade do emprego desse novo conceito ecocardiográfico de análise da
Natural pensar que o emprego de novas técnicas como a ecocardiografia tridimensional acrescentam custos aos métodos de investigação diagnóstica. Devemos, porém, refletir que a terapia de ressincronização cardíaca com marcapasso biventricular é método com custo já estabelecido e que deve ter indicação precisa e bem fundamentada no intuito da limitação da ausência de resposta clínica após a sua realização.
O estudo deve ser ampliado para número maior de pacientes com disfunção ventricular em situações clínicas diversas, como indivíduos portadores de fibrilação atrial, pacientes que apresentem QRS estreito com evidência de dissincronia eletromecânica e em maior número de pacientes com bloqueio de ramo direito (importante para os pacientes portadores de doença de Chagas).
Nesta casuística foi observada boa correlação entre o acoplamento sistólico eletromecânico do ventrículo esquerdo e a fração de ejeção medida ao ecocardiograma tridimensional e bidimensional.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Correspondência: Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463/21, Vila Olímpia 04.548-002, São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 30/10/07; revisado recebido em 23/12/07; aceito em 08/01/08.
BACKGORUND: Left ventricular (LV) electromechanical coupling (synchrony) is important in the analysis of the systolic performance, especially for the indication of cardiac resynchronization therapy in patients with advanced CHF. OBJECTIVE: To compare LV synchrony as analyzed by real-time three-dimensional (3D) echocardiography (ECHO) with LVEF measurements as obtained with 2D and 3D ECHO. METHODS: Prospective study of 92 individuals (56 men, 47 ± 10 years of age), of which 60 had normal heart structure (ECHO) and ECG (N group), and 32 had dilated cardiomyopathy (DCM group). Using 3D ECHO, LVEF, volumes and dyssynchrony index (%DI) for 16 LV segments were measured. Using 2D ECHO, LVEF (Simpson's method), and LV systolic and diastolic volumes were measured. Statistical analysis: Pearson's correlation coefficient, 95% CI, linear regression model, Bland & Altman analysis, p<0.05. RESULTS: %DI ranged from 0.2900 to 28.1000 (5.2014±6.3281), 3D LVEF ranged from 0.17 to 0.81 (0.52±0.17); and 2D LVEF ranged from 0.3 to 0.69 (0.49±0.11). The correlation between DI and 3D LVEF was (r): -0.7432, p<0.0001, CI: -0.8227 to -0.6350, the linear relation between DI (x) and 3D LVEF (y) was y = 19.8124 + (-27.9578) x, p<0.0001. The correlation between DI and 2D LVEF was (r): -0.7012, p<0.0001, CI: -0.7923 to -0.5797. CONCLUSION: In this case series, a good negative correlation was observed between LV electromechanical three-dimensional systolic coupling and LVEF as measured by echocardiography (3D and 2D).
Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brazil
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The analysis of ventricular systolic performance represents an important aspect for the diagnostic and prognostic assessment, as well as for the understanding of the natural history of heart diseases1-4. The ventricular systolic performance may be studied using echocardiography based on the left ventricular radial, longitudinal and circumferential motion (vetoechocardiography)1-4. The temporal aspect of the moment of contraction - left ventricular (LV) electromechanical systolic coupling, is also important to determine ventricular performance, mainly in the evaluation of the indication of cardiac resynchronization therapy in patients with advanced congestive heart failure (CHF).
The left ventricular systolic function may be analyzed using the M-mode, the two-dimensional mode with techniques such as strain, strain-rate and tissue tracking which analyze ventricular longitudinal deformation, and also using the three-dimensional echocardiography1-9. Three-dimensional echocardiography is more improved in relation to two-dimensional echocardiography because it is not based on geometric inferences for the calculation of volumes of cardiac chambers, ventricular mass, and left ventricular ejection fraction, considering a limited number of observation planes9-16. An application of three-dimensional echocardiography that may have a great clinical impact is related to the indication and clinical follow-up of patients with NYHA functional class III and IV CHF undergoing cardiac resynchronization therapy with biventricular pacemaker.
Today, we recognize that electrical dyssynchrony as evidenced by ECG alone may be not enough to discriminate patients with advanced CHF who will respond satisfactorily to biventricular pacemaker implantation therapy16-19. The evaluation of electromechanical ventricular synchrony is necessary to improve the indication of cardiac resynchronization therapy16-19. In this context, the use of three-dimensional echocardiography enables the determination and quantification of the presence of ventricular electromechanical dyssynchrony15,16. Three-dimensional echocardiography provides details of the percentage cardiac dyssynchrony by measuring the cardiac dyssynchrony index (%DI)15,16. %DI represents the standard deviation of the mean end-systolic contraction time of each one of the cardiac segments as compared with global end-systolic contraction (a lower index indicates lower dyssynchrony).
The analysis of DI also allows the indication of the best site for biventricular electrode implantation (which is the segment of maximum dyssynchrony). Few studies in the literature aimed at comparing the left ventricular assessment using volumetric variation (ejection fraction) with ventricular electromechanical coupling15.
Thus, the objective of this study was to compare the three-dimensional percentage cardiac dyssynchrony index (%DI) with left ventricular ejection fraction as measured by two-dimensional and three-dimensional echocardiography in individuals with normal cardiac structure as well as in patients with ventricular dysfunction.
In the period from January 2006 to January 2007, 92 consecutive individuals undergoing echocardiographic investigation in the echocardiography laboratory of
The individuals underwent two-dimensional echocardiography, conventional Doppler, tissue Doppler and three-dimensional echocardiography. The two-dimensional echocardiographic tests were performed according to recommendations of the American Society of Echocardiography, using a commercially available instrument (Philips IE33, Andover, MA, USA) equipped with a 2.5 MHZ transducer, and an X3 matrix transducer for the acquisition of three-dimensional images. The following echocardiographic parameters were studied:
I- Two-dimensional echocardiography
1. Left ventricular end-diastolic volume (LVEDV); 2. Left ventricular end-systolic volume (LVESV); 3. Left ventricular ejection fraction (LVEF) (Simpson's rule);
II- Three-dimensional echocardiography
1- Left ventricular end-diastolic volume (LVEDV); 2- Left ventricular end-systolic volume (LVESV); 3- Left ventricular ejection fraction (LVEF) (
Three-dimensional images were acquired in the sequence of the two-dimensional echocardiographic test. The images were obtained with the same echocardiographic equipment, using a matrix transducer with the patient in expiratory breath-hold; the image was coupled to the electrocardiographic recording. The images were stored in the hard disk of the echocardiographic equipment and analyzed off-line in a specific software of the equipment. The analyses were performed by two independent observers. The patients who did not have two-dimensional or three-dimensional images whose quality was considered technically adequate for the analysis of the parameters studied or those who presented a significant irregularity of the heart rhythm were not included in this study. Thus, ten patients were not included in the study: seven who had images considered inadequate for the left ventricular analysis, and three due to a significant irregularity of the heart rhythm.
The left ventricular dyssyncrhony index (DI) represents the variation of left ventricular volumes in relation to their temporal occurrence within the cardiac cycle, that is, it represents the chance of the global systolic volume into global diastolic volume from the temporal point of view. As a greater left ventricular synchrony occurs, the change of the global systolic volume into global diastolic volume will be more homogeneous and synchronic. Conversely, as ventricular dyssynchrony occurs, the change between the systolic and diastolic volumes will be heterogeneous and dyssynchronic, thus leading to a loss in ventricular systolic performance. The DI may be represented in a global or regional form, demonstrating regional synchrony or dyssynchrony for the left ventricular contraction model (16 or 17 segments). The regional DI is represented by the standard deviation of the mean end-systolic contraction time of each one of the cardiac segments. The DI may be expressed as: 1- percentage of the cardiac cycle (%DI) or Tmsv (time in milliseconds relative to the total cardiac cycle); 2- absolute time (in milliseconds).
Descriptive, correlation and comparative analyses between the methods were performed. The descriptive analysis of continuous variables was performed by the observation of the minimum and maximum values, and of the calculation of means and standard deviations. The correlation analysis was performed using Pearson's correlation (r), 95% confidence interval. The comparison between methods was performed using the Bland & Altman analysis. Linear regression model was also performed between the parameters measured with two-dimensional and three-dimensional echocardiography. The measurements were taken by two independent observers. P values < 0.05 were considered significant. Data were processed with the SAS Institute statistical analysis system, Cary, North Carolina, USA.
Two-dimensional and three-dimensional echocardiographic measurements of volumes and ejection fraction of the study population are shown in
The results regarding the correlation analysis (r: Pearson) and linear regression for percentage dyssynchrony index measurements (%DI) and for LV ejection fraction measurements by 2D and 3D echocardiography are shown in
Real-time three-dimensional transthoracic echocardiography is a novel method of structural and functional analysis of the heart that permits real-time three dimensional investigation of the heart without using ionizing radiation, and is highly reproducible and easy to obtain5-16. It has a good cost-benefit ratio when compared with methods such as magnetic resonance imaging and also increases the possibility of identifying patients with advanced heart failure who can benefit from cardiac resynchronization therapy using biventricular pacemaker implantation. In these patients eligible to biventricular pacemaker implantation, the determination of ventricular diameters, left ventricular ejection fraction, and of the existence of electromechanical dyssynchrony is fundamental17-19. The determination of the global left ventricular volume variation ratio (ejection fraction) alone may not be enough to provide overall and customized information on the temporal profile of contraction of all the left ventricular segments. In this sense, real-time three-dimensional echocardiography allows the measurement of temporal contraction of the left ventricular segments both in a global and segmental fashion15,16 (
In the present study, two thirds of the population was comprised of individuals with a normal cardiac structure, who were asymptomatic and had a normal 12-lead ECG. With this part of the population we could determine reference values for the three-dimensional echocardiographic findings. These data are shown in
Intra and interobserver agreement for the measurement of three-dimensional ejection fraction and for DI was adequate, thus demonstrating a good reproducibility in the determination of three-dimensional measurements (
There was great variability in the descriptive analysis and distribution frequency of % left ventricular dyssynchrony index (DI) (16 segments) (
We can imagine a hierarchical use of echocardiographic techniques of investigation of cardiac dyssynchrony considering the M-mode analysis, conventional Doppler, tissue Doppler, and three-dimensional echocardiography. DI has a higher representativeness and will possibly be performed in the daily clinical practice for the identification of cardiac dyssynchrony in patients with advanced CHF who are eligible for cardiac resynchronization therapy. This is probably the situation in which this new echocardiographic concept for the analysis of left ventricular performance will be useful.
It is reasonable to consider that the use of novel techniques such as three-dimensional echocardiography will add costs to the methods of diagnostic investigation. However, we should consider that the cost of the cardiac resynchronization therapy with biventricular pacing is already established, and that this method should have a precise and well-grounded indication in order to prevent the failure of clinical response to its performance.
The study should be broadened to include a greater number of patients with ventricular dysfunction in different clinical situations, such as individuals with atrial fibrillation and patients with narrow QRS with evidence of electromechanical dyssynchrony, as well as a greater number of patients with right bundle branch block (important for patients with Chagas disease).
In this case series, a good correlation was observed between left ventricular electromechanical coupling and ejection fraction as measured by three-dimensional and two-dimensional echocardiography.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any graduation program.