FUNDAMENTO: O ecocardiograma tridimensional em tempo real (ECO 3D) e a tomografia computadorizada ultra-rápida (CT) são dois novos métodos de análise da fração de ejeção e dos volumes do VE. OBJETIVO: Comparar as medidas da FEVE e dos volumes do VE aferidos pelo ECO 3D e pela CT ultra-rápida. MÉTODOS: Foram estudados pelo ECO 3D e pela CT ultra-rápida de 64 cortes, 39 pacientes consecutivos (27 homens, média etária de 57±12 anos). Foram analisados: FEVE e volumes do VE. Análise estatística: coeficiente de correlação (r: Pearson), teste de Bland & Altman, teste de regressão linear, 95 % IC, p<0,05. RESULTADOS: Medidas do ECO 3D: a FEVE variou de 56,1 a 78,6 (65,5±5,58)%; volume diastólico final variou de 49,6 a 178,2 (87±27,8)ml; volume sistólico final variou de 11,4 a 78 (33,1±13,6)ml. Medidas da CT: a FEVE variou de 53 a 86 (67,8±7,78)%; volume diastólico final variou de 51 a 186 (106,5±30,3) ml; volume sistólico final variou de 7 a 72 (35,5±13,4)ml. As correlações entre ECO 3D e CT foram: FEVE (r: 0,7888, p<0,0001, 95% IC 0,6301 a 0,8843); volume diastólico final (r: 0,7695, p<0,0001, 95% IC 0,5995 a 0,8730); volume sistólico final (r: 0,8119, p<0,0001, 95% IC 0,6673 a 0,8975). CONCLUSÃO: Nesta série, foi observada boa correlação entre as medidas da FEVE e entre os volumes ventriculares aferidos pelo ECO3D e pela CT ultra-rápida de 64 cortes.
ARTIGO ORIGINAL
ECOCARDIOGRAFIA ADULTOS
Fração de ejeção e volumes do ventrículo esquerdo medidos com eco 3D e com tomografia ultra-rápida
Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brasil
A ecocardiografia tem se caracterizado por ser método diagnóstico de escolha para o estudo morfofuncional das estruturas cardíacas em razão de sua correspondência anatômica, facilidade de execução, baixo custo, ausência de radiação ionizante e boa reprodutibilidade. No entanto, a ecocardiografia bidimensional, técnica atualmente mais utilizada na análise cardíaca estrutural, apresenta limitações para a observação da anatomia cardíaca. Isso decorre das inferências geométricas assumidas para o cálculo dos diâmetros e volumes cardíacos a partir de limitado número de planos de observação1-7. Situações de maior divergência anatômica ocorrem na eventualidade da dilatação das câmaras cardíacas. Dessa forma, foi desenvolvida a ecocardiografia tridimensional (Eco 3D), possibilitando a visibilização estrutural a partir de múltiplos planos simultâneos de observação, o que ocasiona maior proximidade com a realidade anatômica.
A validação da análise dos volumes e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo com o emprego do Eco 3D tem sido demonstrada em estudos prévios com o emprego da ressonância magnética (RM)8-11. A RM apresenta, no entanto, limitações com relação a pacientes portadores de próteses mecânicas, marcapassos, dispositivos metálicos, obesos ou que tenham dificuldades a permanecer em pequenos espaços físicos. Neste contexto, outro método de investigação por imagem, a tomografia computadorizada ultra-rápida de 64 cortes (TC), tem também sido empregada para a análise estrutural cardíaca, especialmente para a observação da anatomia coronariana. A TC de 64 cortes apresenta possibilidade de análise anatômica superior à ecocardiografia, enquanto a análise ecocardiográfica permite identificação temporal superior ao estudo tomográfico. Poucos estudos na literatura compararam a análise da fração de ejeção e os volumes do ventrículo esquerdo aferidos por meio da ecocardiografia e pela tomografia11-14.
Dessa forma, o objetivo deste estudo foi comparar as medidas da fração de ejeção e dos volumes do ventrículo esquerdo aferidos pelo ECO 3D e pela TC ultra rápida de 64 cortes.
No período de outubro de 2006 a julho de 2007 foram estudados de forma prospectiva e consecutiva 39 pacientes, 17 indivíduos com história pregressa de doença arterial coronariana e 21 indivíduos sem história pregressa de doença arterial coronariana. Os indivíduos foram submetidos a investigação ecocardiográfica e tomográfica no laboratório de ecocardiografia e no setor de tomografia computadorizada do Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo. A média etária dos pacientes foi de 57±12 anos, sendo 27 do sexo masculino. Todos os pacientes apresentavam ritmo cardíaco regular (ritmo sinusal). Os pacientes foram previamente avaliados clinicamente pelo mesmo investigador (BTJ). O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa, Instituto de Ensino e Pesquisa, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP.
Os indivíduos foram submetidos a análise ecocardiográfica bidimensional, tridimensional e a análise tomográfica.
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). Foi utilizado modelo de 17 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, tendo sido a imagem acoplada ao registro eletrocardiográfico. As imagens foram armazenadas no disco rígido do aparelho ecocardiográfico e analisadas "off-line" em software específico do próprio equipamento (Q Lab, versão 5.0, Philips, Andover, MA, EUA). As análises foram realizadas por dois observadores independentes. Os pacientes que não apresentaram imagem ecocardiográfica bidimensional ou tridimensional consideradas como de qualidade técnica adequada para a análise dos parâmetros estudados ou que apresentaram grande irregularidade do ritmo cardíaco não foram incluídos neste estudo. Dessa forma, não foram incluídos no estudo quatro pacientes, dois com imagem considerada como não adequada para a análise ventricular esquerda, dois em razão de irregularidade acentuada do ritmo cardíaco.
Os exames de tomografia computadorizada cardíaca foram realizados em tomógrafo com multidetectores Toshiba, com 64 fileiras de detectores. Foi utilizado contraste iodado não-iônico (Henetix -350 mg/ml) injetado por veia periférica com velocidade de 5 ml/s, seguido por infusão de 50 ml de solução salina. As imagens foram adquiridas com acoplamento eletrocardiográfico, sendo necessário período de apnéia de 8-10 segundos. Os parâmetros de imagem incluíram tempo de rotação do "
A análise da fração de ejeção e dos volumes ventriculares foi realizada "off-line" em estação de trabalho. A análise da função ventricular quantitativa foi feita por método semi-automatizado (método de área-comprimento) por dois observadores, utilizando-se o eixo curto do coração, projeção apical para modelo de 17 segmentos cardíacos (
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 MedCalc, Mariakerke, Belgium.
A análise descritiva das características ecocardiográficas e tomográficas (volumes e fração de ejeção do ventrículo esquerdo) da população estudada é demonstrada na
A análise de correlação (Pearson:r) e a equação de regressão linear para a comparação entre as medidas de volumes e de fração de ejeção do ventrículo esquerdo aferidos com a ecocardiografia tridimensional e com a tomografia computadorizada são demonstrados na
A análise de concordância (teste de Bland & Altman) e as equações de regressão linear para as medidas de fração de ejeção e dos volumes do ventrículo esquerdo aferidos com a ecocardiografia tridimensional e com a tomografia computadorizada são demonstradas nos
Foi observada boa concordância (r) entre as medidas ecocardiográficas de FEVE 3D e FEVE 2D, (r): 0,8472, p<0,0001, IC: 0,8254 a 0,9141. O coeficiente de concordância intra-observador para a análise ecocardiográfica tridimensional da fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi de 0,8634, IC 95% (0,7083 a 0,9436). O coeficiente de concordância interobservador para a análise ecocardiográfica tridimensional da fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi de 0,8051, IC (0,5976 a 0,9221).
O coeficiente de concordância intra-observador para a análise tomográfica da fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi de 0,8727, IC 95% (0,7437 a 0,9579). O coeficiente de concordância interobservador para a análise tomográfica da fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi de 0,8347, IC (0,6176 a 0,9291). A concordância (r) entre as medidas de FEVE 2D e FEVE aferidas com a tomografia computadorizada foi de (r): 0,6172, p<0,0001, IC: 0,5654 a 0,8171.
A determinação da função sistólica ventricular e a aferição dos volumes ventriculares podem ser realizadas com o emprego de diferentes técnicas não-invasivas de análise por imagem. Cada técnica apresenta particularidades específicas, ocasionando vantagens e limitações ao seu emprego. Atualmente a ecocardiografia bidimensional é o método mais amplamente utilizado para a análise anatômica e funcional cardíaca. Permite a avaliação anatômica das diversas estruturas cardíacas, possibilita a análise da diástole cardíaca com o emprego das diferentes modalidades de ecocardiografia Doppler, podendo ainda ser realizada à beira do leito em ambiente de terapia intensiva e de emergência. Apresenta, no entanto, limitações em razão de imagem ecocardiográfica sub-ótima em pacientes obesos e em portadores de doença pulmonar obstrutiva crônica. Apresenta ainda razoável dependência da interpretação do realizador do estudo e limitação pelo emprego de pequeno número de planos anatômicos para a análise cardíaca.
O emprego da ecocardiografia tridimensional amplia a possibilidade de observação cardíaca ecocardiográfica a partir da observação estrutural, levando em consideração múltiplos planos espaciais de análise. A análise estrutural é realizada a partir de novos planos de identificação, sem que haja a necessidade do emprego de extrapolações geométricas para a análise de formas anatômicas complexas (exemplo: ventrículo direito), e que nem sempre se limitam à formulação matemática específica. No entanto, a ecocardiografia tridimensional necessita de treinamento ecocardiográfico específico, requer estabilidade do ritmo cardíaco para a sua melhor análise e também depende da qualidade de imagem inicial para o seu melhor resultado.
A ressonância magnética é considerada hoje como referência para a análise anatômica da maioria das doenças anatômicas cardíacas. Porém, apresenta limitações com relação ao seu custo, em pacientes portadores de dispositivos metálicos; necessita de extenso treinamento específico e não se encontra disponível na grande maioria dos hospitais do país.
A tomografia computadorizada ultra-rápida de 64 cortes é técnica de realização mais rápida do que a ressonância magnética nuclear, permite a análise em pacientes portadores de dispositivos metálicos e também possibilita a observação conjunta da função ventricular, dos volumes ventriculares e da circulação coronariana. É, porém, técnica de maior custo quando comparada às modalidades ecocardiográficas.
Neste estudo, observamos boa correlação da análise da fração de ejeção, do volume diastólico final e do volume sistólico final do ventrículo esquerdo aferidos com a ecocardiografia tridimensional e com a tomografia computadorizada de 64 cortes (r: 0,7888, r: 0,7695, r: 0,8119, p<0,0001, respectivamente). Esse achado é concordante com estudo prévio em que foi observada boa correlação (r>0,85) entre a análise volumétrica e funcional do ventrículo esquerdo aferida com o emprego da ecocardiografia tridimensional e da tomografia computadorizada11. Para a análise das medidas de fração de ejeção aferidas com a ecocardiografia bidimensional e com a tomografia computadorizada de 64 cortes observamos concordância menor entre os métodos (r: 0,6172, p<0,0001), melhor do aquela observada em estudo em transplantados cardíacos (r: 0,49)13, e semelhante (r:0,59) a estudo prévio em pacientes com suspeita de doença arterial coronariana em que foi utilizado tomógrafo de 16 cortes12.
A concordância para as medidas de fração de ejeção aferidas com a ecocardiografia tridimensional e bidimensional foi boa (r: 0,8472, p<0,0001). Esse achado justifica-se pela observação da função ventricular esquerda e da geometria ventricular preservadas na série de indivíduos estudados. Também foi observada boa reprodutibilidade da aferição da fração de ejeção com a ecocardiografia tridimensional (coeficiente de concordância interobservador de 0,8051) e com a tomografia computadorizada (coeficiente de concordância interobservador de 0,8347).
Os resultados deste estudo mostram que foi observada boa concordância para a análise morfofuncional do ventrículo esquerdo entre dois métodos de análise não-invasiva com diferentes possibilidades de observação temporal e espacial. A melhor observação temporal da ecocardiografia tridimensional permite a melhor identificação dos eventos funcionais cardíacos. Enquanto a melhor definição anatômica proporcionada pela análise tomográfica permite o maior detalhamento estrutural.
É importante, no futuro, a escolha de modalidade de investigação cardíaca não-invasiva que alie custos baixos, grande reprodutibilidade, acurácia diagnóstica e disponibilidade de uso a população de baixa renda.
Neste estudo, a análise comparativa dos volumes e fração de ejeção do ventrículo esquerdo empregando-se a ecocardiografia tridimensional e a tomografia computadorizada ultra-rápida de 64 cortes foi restrita à série de indivíduos com função ventricular preservada, e volumes (média) dentro dos limites da normalidade. Há a necessidade da comparação em pacientes portadores de disfunção contrátil e dilatação ventricular, e também dentro de situações clínicas em que haja a presença de irregularidade do ritmo cardíaco.
Nesta série, foi observada boa correlação entre as medidas da fração de ejeção e entre os volumes do ventrículo esquerdo aferidos pela ecocardiografia transtorácica tridimensional em tempo real e pela tomografia computadorizada ultra-rápida de 64 cortes.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Correspondência: Marcelo Luiz Campos Vieira Rua Cardoso de Melo, 463/21 Vila Olímpia - 04548-002 São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 23/05/08; revisado recebido em 26/06/08; aceito em 17/07/08.
BACKGROUND: Real-time three-dimensional echocargiography (RT-3D-Echo) and ultrafast computed tomography (CT) are two novel methods for the analysis of LV ejection fraction and volumes. OBJECTIVE: To compare LVEF and volume measurements as obtained using RT-3D-Echo and ultrafast CT. METHODS: Thirty nine consecutive patients (27 men, mean age of 57±12 years) were studied using RT-3D-Echo and 64-slice ultrafast CT. LVEF and LV volumes were analyzed. Statistical analysis: coefficient of correlation (r: Pearson), Bland-Altman analysis, linear regression analysis, 95% CI, p<0.05. RESULTS: RT-3D-Echo measurements: LVEF ranged from 56.1 to 78.6 (65.5±5.58)%; end-diastolic volume ranged from 49.6 to 178.2 (87±27.8) ml; end-systolic volume ranged from 11.4 to 78 (33.1±13.6) ml. CT scan measurements: LVEF ranged from 53 to 86% (67.8±7.78); end-diastolic volume ranged from 51 to 186 (106.5±30.3) ml; end-systolic volume ranged from 7 to 72 (35.5±13.4)ml. Correlations between RT-3D-Echo and CT were: LVEF (r: 0.7888, p<0.0001, 95% CI 0.6301 to 0.8843); end-diastolic volume (r: 0.7695, p<0.0001, 95% CI 0.5995 to 0.8730); end-systolic volume (r: 0.8119, p<0.0001, 95% CI 0.6673 to 0.8975). CONCLUSION: Good correlation between LVEF and ventricular volume parameters as measured by RT-3D-Echo and 64-slice ultrafast CT was found in the present case series.
Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brazil
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Echocardiography has been characterized as the diagnostic method of choice for the morphological and functional study of cardiac structures because it has a good anatomical correspondence and good reproducibility in addition to being a low-cost, easy-to-perform procedure. Nonetheless, two-dimensional echocardiography, which is currently the most frequently used technique for the structural analysis of the heart, has limitations regarding the observation of the cardiac anatomy. This is due to the geometric assumptions for the calculation of cardiac diameters and volumes taken from a limited number of observation planes1-7. Greater anatomical divergence occurs in the presence of cardiac chamber dilatation. Three-dimensional echocardiography (RT-3D-Echo) was thus developed, enabling the structural visualization from multiple simultaneous observation planes, which provides greater proximity to real anatomy.
Validation of the analysis of left ventricular ejection fraction and volumes using RT-3D-Echo has been demonstrated in previous studies that used magnetic resonance imaging (MRI)8-11. However, MRI has limitations regarding patients with mechanical prosthesis, pacemakers, metallic devices, or those who are obese or have difficulty to stay in small physical spaces. In this context, another investigational imaging method - the 64-slice ultrafast computed tomography (CT), has been used for the structural analysis of the heart, especially of the coronary anatomy. The 64-slice CT provides a better anatomical analysis in relation to echocardiography, whereas the echocardiographic analysis allows better temporal identification in relation to CT. Few studies in the literature have compared echocardiography with CT for the assessment of left ventricular ejection fraction and volumes11-14.
Thus, the objective of this study was to compare left ventricular ejection fraction and volumes as measured by RT-3D-Echo and ultrafast 64-slice CT.
From October 2006 to July 2007, 39 consecutive patients were prospectively studied. Of these, 17 had a positive and 21 had a negative past medical history for coronary artery disease. The individuals underwent echocardiographic and tomographic studies in the echocardiography laboratory and in the computed tomography department of
The individuals underwent two and three-dimensional echocardiographic study as well as a tomographic study.
The two-dimensional echocardiographic studies were performed according to the American Society of Echocardiography recommendations, and in a commercially available equipment (Philips IE33, Andover, MA, USA), equipped with a 2-5 MHZ transducer and a X3 matrix-array transducer for three-dimensional image acquisition. The following echocardiographic parameters were studied:
1) Left ventricular end-diastolic volume (LVEDV); 2) Left ventricular end-systolic volume (LVESV); 3) Left ventricular ejection fraction (Simpson's rule).
1) Left ventricular end-diastolic volume (LVEDV); 2) Left ventricular end-systolic volume (LVESV); 3) Left ventricular ejection fraction (LVEF). A left ventricular 17-segment model was used for the analysis of left ventricular contractility (
Three-dimensional images were acquired after the two-dimensional echocardiographic study. Images were obtained with the same echocardiography equipment using a matrix-array transducer with the patient in expiratory breath-hold, and the image was gated to the electrocardiographic recording. The images were stored in the hard disk of the echocardiography equipment and analyzed off-line in a specific software of the equipment (Q Lab, version 5.0, Philips, Andover, MA, USA). The analyses were carried out by two independent observers. Patients whose two-dimensional or three-dimensional echocardiographic images were considered technically inadequate for the analysis of the parameters studied or those presenting significantly irregular heart rhythm were not included in this study. Thus, four patients were excluded from the study: two whose images were considered inadequate for left ventricular analysis, and two who presented significantly irregular heart rhythm.
Cardiac CT studies were performed in a Toshiba 64-slice multidetector row CT. Nonionic iodinated contrast medium (Henetix- 350 mg/ml) was injected in a peripheral vein at a 5 mL/s speed, followed by infusion of 50 ml of saline solution. The images were acquired with electrocardiographic gating, and an 8-10 second breath-hold period was required. The image parameters included 0.4s gantry rotation time, 120kV tube voltage, 400 mA and 64 x 0.5 mm collimation. For the analysis of ventricular function, the images were reconstructed with 1-mm width in ten phases of the cardiac cycle. Intravenous betablocker (metoprolol 5 mg, maximum dose of 20 mg) was used in patients with a higher than 65-bpm heart rate.
Analysis of left ventricular ejection fraction and volumes was carried out off-line in a workstation. Quantitative analysis of the ventricular function was carried out by means of a semi-automated method (area-length method) by two observers using the cardiac short axis in the apical view for the 17-segment model (
Descriptive, correlation and comparison analyses between the methods were carried out. Descriptive analysis of continuous variables was carried out by observing minimum and maximal values, and calculation of means and standard deviation. The Pearson's correlation method (r) with 95% confidence interval was used for correlation analysis. Bland & Altman analysis was used for comparison between methods. Linear regression test between the parameters obtained with two and three-dimensional echocardiography was also performed. Measurements were taken by two independent observers. P values <0.05 were considered significant. Data were processed using the MedCalc statistical analysis system, Mariakerke, Belgium.
Descriptive analysis of the echocardiographic and tomographic characteristics (left ventricular ejection fraction and volumes) of the population studied is shown in
Correlation analysis (Pearson: r) and linear regression equation for the comparison between left ventricular volumes and ejection fraction as measured by three-dimensional echocardiography and computed tomography are shown in
Concordance analysis (Bland & Altman analysis) and linear regression equations for left ventricular ejection fraction and volumes as measured by three-dimensional echocardiography and computed tomography are shown in
Good concordance (r) between 3D LVEF and 2D LVEF echocardiographic measurements were observed, with (r): 0.8472, p<0.0001, CI: 0.8254 to 0.9141. The intraobserver concordance for three-dimensional echocardiographic analysis of left ventricular ejection fraction was 0.8634, 95% CI (0.7083 to 0.9436). The interobserver concordance for the three-dimensional echocardiographic analysis of left ventricular ejection fraction was 0.8051, CI (0.5976 to 0.9221).
The intraobserver concordance for the tomographic analysis of left ventricular ejection fraction was 0.8727, 95% CI (0.7437 to 0.9579). The interobserver concordance for the tomographic analysis of left ventricular ejection fraction was 0.8347, CI (0.6176 to 0.9291). Concordance (r) between 2D LVEF and LVEF measured by computed tomography was (r): 0.6172, p<0.0001, CI: 0.5654 to 0.8171.
Determination of ventricular systolic function and measurement of ventricular volumes can be performed using different noninvasive imaging techniques. Each technique has peculiarities that lead to advantages and limitations to its use. Two-dimensional echocardiography is currently the most widely used method for the anatomical and functional analysis of the heart. It allows anatomical assessment of the different cardiac structures, analysis of cardiac diastole using the different Doppler echocardiography modalities, and can be performed at bedside in intensive care or emergency care environments. However, it has limitations due to suboptimal echocardiographic images in obese patients or those with chronic obstructive pulmonary disease. Also, it depends to a certain extent on the interpretation of the observer and is limited by the use of a small number of anatomical views for the analysis of the heart.
The use of three-dimensional echocardiography increases the possibility of echocardiographic observation of the heart from the structural observation, taking into consideration multiple spatial planes of analysis. The structural analysis is carried out from new identification planes, without the need for the use of geometric extrapolations for the analysis of complex anatomical shapes (for instance, the right ventricle), which are not always limited to a specific mathematical formulation. However, three-dimensional echocardiography requires specific echocardiography training and a stable heart rhythm for a better analysis, and also depends on the quality of the initial image for best results.
Today, magnetic resonance imaging is considered the reference for the anatomical analysis of most of the structural heart diseases. However, it has limitations regarding costs, or its use in patients with metallic devices; it requires extensive specific training and is not available in the great majority of the hospitals in Brazil.
64-slice ultrafast computed tomography is a technique that is performed more rapidly than magnetic resonance imaging; it allows imaging of patients with metallic devices as well as the observation of ventricular function together with ventricular volumes and coronary circulation. However, its costs are higher when compared to echocardiographic modalities.
In this study, we observed a good correlation of the analysis of left ventricular ejection fraction, end-diastolic volume and end-systolic volume as measured by three-dimensional echocardiography and 64-slice computed tomography (r: 0.7888, r: 0.7695, r: 0.8119, p<0.0001, respectively). This finding is consistent with that of a previous study in which a good correlation (r>0.85) was observed between left ventricular volumetric and functional analysis using three-dimensional echocardiography and computed tomography11. For the analysis of ejection fraction parameters measured by two-dimensional echocardiography and by 64-slice computed tomography, the concordance observed between the methods was lower (r: 0.6172, p<0.0001), but still better than that found in a study with heart transplant patients (r: 0.49)13, and similar (r: 0.59) to that of a previous study conducted in patients with suspected coronary artery disease in which 16-detector row computed tomography was used12.
Good concordance was observed for ejection fraction parameters measured by three-dimensional and two-dimensional echocardiography (r: 0.8472, p<0.0001). This finding is justified by the observation that left ventricular function and ventricular geometry were preserved in the series of individuals studied. Good reproducibility was also observed regarding ejection fraction measurement by three-dimensional echocardiography (interobserver concordance of 0.8051) and by computed tomography (interobserver concordance of 0.8347).
The results of the present study show that there was good concordance for the analysis of left ventricular morphology and function between the two noninvasive assessment methods with different possibilities of temporal and spatial observation. The better temporal observation provided by three-dimensional echocardiography allows a more accurate identification of functional cardiac events, whereas the better anatomical definition provided by the tomographic analysis allows a more detailed structural analysis.
In the future, it is important to choose a noninvasive cardiac investigation modality that combines low costs, good reproducibility, diagnostic accuracy, and availability to the low-income population.
In the present study, the comparative analysis of left ventricular ejection fraction and volumes using three-dimensional echocardiography and 64-slice ultrafast computed tomography was limited to the series of individuals with preserved ventricular function and (mean) volumes within normal limits. These parameters should be further analyzed in patients with ventricular dilatation and contractile dysfunction, as well as in clinical situations accompanied by irregular heart rhythm.
In this case series, a good correlation was observed between ejection fraction measurements, as well as between left ventricular volumes as measured by real-time three-dimensional transthoracic echocardiography and by 64-slice ultrafast computed tomography.
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 post-graduation program.
FUNDAMENTO: La ecocardiografía tridimensional en tiempo real (Eco-3DTR) y la tomografía computarizada ultrarrápida (TC ultrarrápida) son dos nuevos métodos de análisis de la fracción de eyección (FE) y de los volúmenes del ventrículo izquierdo (VI). OBJETIVO: Comparar las mediciones de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) y de los volúmenes del VI apurados por la Eco-3DTR y por la TC ultrarrápida. MÉTODOS: Se estudiaron, mediante la Eco-3DTR y la TC ultrarrápida de 64 cortes, a 39 pacientes consecutivos (27 varones, promedio de edad de 57±12 años). Se analizaron: FEVI y volúmenes del VI. Análisis estadístico: coeficiente de correlación (r: Pearson), prueba de Bland & Altman, prueba de regresión lineal, 95 % IC, p<0,05. RESULTADOS: Valores de la Eco-3DTR: variación de la FEVI de 56,1 a 78,6 (65,5±5,58)%; variación del volumen diastólico final de 49,6 a 178,2 (87±27,8)mL; variación del volumen sistólico final de 11,4 a 78 (33,1±13,6)mL. Valores de la TC ultrarrápida: variación de la FEVI de 53 a 86 (67,8±7,78)%; variación del volumen diastólico final de 51 a 186 (106,5±30,3) mL; variación del volumen sistólico final de 7 a 72 (35,5±13,4) mL. Las correlaciones entre la Eco-3DTR y la TC ultrarrápida fueron: FEVI (r: 0,7888, p<0,0001, 95% IC 0,6301 a 0,8843); volumen diastólico final (r: 0,7695, p<0,0001, 95% IC 0,5995 a 0,8730); volumen sistólico final (r: 0,8119, p<0,0001, 95% IC 0,6673 a 0,8975). CONCLUSIÓN: En esta serie, se observó una buena correlación entre las mediciones de la FEVI y entre los volúmenes ventriculares apurados por la Eco-3DTR y por la TC ultrarrápida de 64 cortes.
Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brasil
Correspondencia
La ecocardiografía es el método diagnóstico de elección para el estudio morfofuncional de las estructuras cardiacas en razón de su correspondencia anatómica, facilidad de ejecución, bajo costo, ausencia de radiación ionizante y buena reproductibilidad. Sin embargo, la ecocardiografía bidimensional, técnica más utilizada en los días actuales en el análisis cardiaco estructural, presenta limitaciones para la observación de la anatomía cardiaca. Eso resulta de las inferencias geométricas asumidas para el cálculo de los diámetros y volúmenes cardiacos a partir de limitado número de planes de observación1-7. Situaciones de mayor divergencia anatómica tienen lugar en la eventualidad de la dilatación de las cámaras cardiacas. De esa manera, se desarrolló la ecocardiografía tridimensional (Eco-3D), que posibilitó la visibilidad estructural desde múltiples planes simultáneos de observación, otorgando mayor proximidad con la realidad anatómica.
La validación del análisis de los volúmenes y de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo con el empleo de la Eco-3D ha sido evidenciada en estudios previos con la utilización de la resonancia magnética nuclear (RMN)8-11. La RMN presenta, no obstante, limitaciones con relación a pacientes portadores de prótesis mecánicas, marcapasos, dispositivos metálicos, obesos o que tienen dificultades en permanecer en pequeños espacios físicos. En este marco, otro método de investigación por imagen, la tomografía computarizada ultrarrápida de 64 cortes (TC ultrarrápida), ha sido también empleada para el análisis estructural cardiaco, sobre todo para la observación de la anatomía coronaria. La TC de 64 cortes presenta posibilidad de análisis anatómico superior a la ecocardiografía, mientras que el análisis ecocardiográfico permite identificación temporal superior al estudio tomográfico. Pocos estudios en la literatura han comparado el análisis de la fracción de eyección y los volúmenes del ventrículo izquierdo apurados por medio de la ecocardiografía y por la tomografía11-14.
De esa manera, este estudio tuvo por objeto comparar los valores de la fracción de eyección y de los volúmenes del ventrículo izquierdo apurados por la Eco-3DTR y la TC ultrarrápida de 64 cortes.
En el período de octubre de 2006 a julio de 2007 se estudiaron a 39 pacientes, de forma prospectiva y consecutiva, con historia previa de enfermedad arterial coronaria, y a 21 individuos sin historia previa de enfermedad arterial coronaria. Los individuos fueron sometidos a investigación ecocardiográfica y tomográfica en el laboratorio de ecocardiografía y en el sector de tomografía computarizada del Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo. El promedio de edad de los pacientes fue de 57
Los individuos fueron sometidos a análisis ecocardiográfico bidimensional, tridimensional y análisis tomográfico.
Se realizaron los exámenes ecocardiográficos bidimensionales de acuerdo con recomendaciones de la Sociedad Americana de Ecocardiografía, en equipo comercialmente disponible (Philips IE33, Andover, MA, EUA), con transductor de 2-5 MHZ, y transductor matricial X3, para la adquisición de las imágenes tridimensionales. Los parámetros ecocardiográficos estudiados fueron:
1- Volumen diastólico final del ventrículo izquierdo (VDFVI); 2- Volumen sistólico final del ventrículo izquierdo (VSFVI); 3- Fracción de eyección del ventrículo izquierdo (método de Simpson).
1- Volumen diastólico final del ventrículo izquierdo (VDFVI); 2- Volumen sistólico final del ventrículo izquierdo (VSFVI); 3- Fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI). Se utilizó el modelo de 17 segmentos ventriculares para el análisis de la contractilidad ventricular izquierda (
Tras el examen ecocardiográfico bidimensional, se realizó la adquisición de las imágenes tridimensionales. Se obtuvieron las imágenes por medio del mismo equipo ecocardiográfico, con el empleo de transductor matricial, con el paciente en apnea espiratoria. La imagen se acopló al registro electrocardiográfico. En el disco rígido del aparato ecocardiográfico se almacenaron las imágenes y se las analizaron "fuera de línea" en software específico del propio equipo (Q Lab, versión 5.0, Philips, Andover, MA, EE.UU.). Dos observadores independientes realizaron los análisis. No se incluyeron en este estudio a los pacientes que no presentaron imagen ecocardiográfica bidimensional o tridimensional, consideradas como de calidad técnica adecuada para el análisis de los parámetros estudiados, o que presentaron gran irregularidad del ritmo cardiaco. De esa manera, no se incluyeron en el estudio a cuatro pacientes, dos con imagen considerada como no adecuada para el análisis ventricular izquierda, dos en razón de irregularidad acentuada del ritmo cardiaco.
Los exámenes de tomografía computarizada cardiaca se llevaron a cabo en tomógrafo con multidetectores Toshiba, con 64 coronas de detectores. Se utilizó contraste yodado no iónico (Henetix -350 mg/ml) inyectado por vena periférica con velocidad de 5 ml/s, seguido por infusión de 50 ml de solución salina. Se adquirieron las imágenes con acoplamiento electrocardiográfico, necesitándose un período de apnea de 8-10 segundos. Los parámetros de imagen incluyeron tiempo de rotación del "
El análisis de la fracción de eyección y de los volúmenes ventriculares se realizó "fuera de línea" en estación de trabajo. El análisis da función ventricular cuantitativa se hizo con el método semiautomatizado (método de área-longitud) por dos observadores, utilizándose el eje corto del corazón, proyección apical para modelo de 17 segmentos cardiacos (
Se realizaron análisis descriptivo, de correlación y de comparación entre métodos. El análisis descriptivo de las variables continuas se llevó a cabo por medio de la observación de los valores mínimos y máximos, y del cálculo de promedios y desviaciones-estándar. El análisis de correlación se hizo con el método de correlación de Pearson (r), 95% de intervalo de confianza. Se realizó la comparación entre métodos con el empleo de la prueba de Bland & Altman. También se realizó la prueba de regresión lineal entre los parámetros apurados con la ecocardiografía bidimensional y tridimensional. Dos observadores independientes realizaron las mediciones. Se consideraron significantes los valores de p<0,05. Se procesaron los datos con el sistema de análisis estadístico MedCalc, Mariakerke, Belgium.
El análisis descriptivo de las características ecocardiográficas y tomográficas (volúmenes y fracción de eyección del ventrículo izquierdo) de la población estudiada está detallado en la
El análisis de correlación (Pearson:r) y la ecuación de regresión lineal para la comparación entre los valores de volúmenes y de fracción de eyección del ventrículo izquierdo, apurados con la ecocardiografía tridimensional y con la tomografía computarizada, están detallados en la
El análisis de concordancia (test de Bland & Altman) y las ecuaciones de regresión lineal para los valores de fracción de eyección y de los volúmenes del ventrículo izquierdo, apurados con la ecocardiografía tridimensional y la tomografía computarizada, están detallados en los
Una buena concordancia (r) se observó entre los valores ecocardiográficos de FEVI 3D y FEVI 2D, (r): 0,8472, p<0,0001, IC: 0,8254 a 0,9141. El coeficiente de concordancia intraobservador para el análisis ecocardiográfico tridimensional de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue de 0,8634, IC 95% (0,7083 a 0,9436). El coeficiente de concordancia interobservador para el análisis ecocardiográfico tridimensional de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue de 0,8051, IC (0,5976 a 0,9221).
El coeficiente de concordancia intraobservador para el análisis tomográfico de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue de 0,8727, IC 95% (0,7437 a 0,9579). El coeficiente de concordancia interobservador para el análisis tomográfico de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue de 0,8347, IC (0,6176 a 0,9291). La concordancia (r) entre los valores de FEVI 2D y FEVI apurados con la tomografía computarizada fue de (r): 0,6172, p<0,0001, IC: 0,5654 a 0,8171
La determinación de la función sistólica ventricular y la apuración de los volúmenes ventriculares se pueden realizar con el empleo de diferentes técnicas no-invasivas de análisis por imagen. Cada técnica presenta particularidades específicas, brindando ventajas y limitaciones a su empleo. En los días actuales, la ecocardiografía bidimensional es el método más ampliamente utilizado para el análisis anatómico y funcional cardiaco. Permite la evaluación anatómica de las diversas estructuras cardiacas, posibilita el análisis de la diástole cardiaca con el empleo de las diferentes modalidades de ecocardiografía Doppler, pudiendo aún realizarse a la cabecera del paciente en ambiente de cuidados intensivos y de emergencia. Presenta, sin embargo, limitaciones en razón de imagen ecocardiográfica subóptima en pacientes obesos y en portadores de enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Todavía presenta razonable dependencia de la interpretación del realizador del estudio y limitación por el empleo de pequeño número de planes anatómicos para el análisis cardiaco.
El empleo de la ecocardiografía tridimensional amplia la posibilidad de observación cardiaca ecocardiográfica a partir de la observación estructural, teniendo en cuenta múltiples planes espaciales de análisis. El análisis estructural se realiza a partir de nuevos planes de identificación, sin el empleo de extrapolaciones geométricas para llevar a cabo el análisis de formas anatómicas complejas (ejemplo: ventrículo derecho), y que ni siempre se limitan a la formulación matemática específica. Sin embargo, la ecocardiografía tridimensional necesita de entrenamiento ecocardiográfico específico, además de requerir estabilidad del ritmo cardiaco para su mejor análisis y depender asimismo de la calidad de imagen inicial para su mejor resultado.
La resonancia magnética nuclear es una referencia para el análisis anatómico de la mayoría de las enfermedades anatómicas cardiacas. No obstante, presenta limitaciones con relación a su costo, en pacientes portadores de dispositivos metálicos, además de necesitar extenso entrenamiento específico. Por otra parte, no está disponible en la gran mayoría de los hospitales del país.
La tomografía computarizada ultrarrápida de 64 cortes es una técnica de realización más rápida que la resonancia magnética nuclear, permite el análisis en pacientes portadores de dispositivos metálicos y también posibilita la observación conjunta de la función ventricular, de los volúmenes ventriculares y de la circulación coronaria. Es, sin embargo, una técnica de mayor costo cuando comparada a las modalidades ecocardiográficas.
En este estudio, observamos una buena correlación del análisis de la fracción de eyección, del volumen diastólico final y del volumen sistólico final del ventrículo izquierdo apurados con la ecocardiografía tridimensional y con la tomografía computarizada de 64 cortes (r: 0,7888, r: 0,7695, r: 0,8119, p<0,0001, respectivamente). Ese hallazgo es concordante con estudio previo en el que se observó una buena correlación (r>0,85) entre el análisis volumétrico y funcional del ventrículo izquierdo apurado con el empleo de la ecocardiografía tridimensional y de la tomografía computarizada11. Para el análisis de los valores de fracción de eyección apurados con la ecocardiografía bidimensional y la tomografía computarizada de 64 cortes observamos concordancia menor entre los métodos (r: 0,6172, p<0,0001), mejor que aquella observada en estudio en transplantados cardiacos (r: 0,49)13, y semejante (r:0,59) a estudio previo en pacientes con sospecha de enfermedad arterial coronaria en que se utilizó tomógrafo de 16 cortes12.
La concordancia para los valores de fracción de eyección apurados con la ecocardiografía tridimensional y bidimensional fue positiva (r: 0,8472, p<0,0001). Ese hallazgo se justifica por la observación de la función ventricular izquierda y de la geometría ventricular, ambas preservadas en la serie de individuos estudiados. También se observó una buena reproductibilidad de la apuración de la fracción de eyección con la ecocardiografía tridimensional (coeficiente de concordancia interobservador de 0,8051) y con la tomografía computarizada (coeficiente de concordancia interobservador de 0,8347).
Los resultados de este estudio revelan una buena concordancia para el análisis morfofuncional del ventrículo izquierdo entre dos métodos de análisis no-invasivo con diferentes posibilidades de observación temporal y espacial. La mejor observación temporal de la ecocardiografía tridimensional permite la mejor identificación de los eventos funcionales cardiacos. Mientras que la mejor definición anatómica proporcionada por el análisis tomográfico permite el mayor detalle estructural.
Es importante, en el futuro, la elección de modalidad de investigación cardiaca no-invasiva que reúna costos bajos, gran reproductibilidad, exactitud diagnóstica y disponibilidad de uso a la población de baja renta.
En este estudio, el análisis comparativo de los volúmenes y fracción de eyección del ventrículo izquierdo empleándose la ecocardiografía tridimensional y la tomografía computarizada ultrarrápida de 64 cortes se restringió a la serie de individuos con función ventricular preservada, y volúmenes (promedio) dentro de los límites de la normalidad. Hay la necesidad de la comparación en pacientes portadores de disfunción contráctil y dilatación ventricular, y también dentro de situaciones clínicas en las que haya la presencia de irregularidad del ritmo cardiaco.
En esta serie, se observó una correlación positiva entre los valores de la fracción de eyección y entre los volúmenes del ventrículo izquierdo apurados por la ecocardiografía transtorácica tridimensional en tiempo real y por la tomografía computarizada ultrarrápida de 64 cortes.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiación externas.
No hay vínculo de este estudio a programas de postgrado.