FUNDAMENTO: A ecocardiografia de estresse com dobutamina de baixa dose é um teste específico para predizer disfunção de contratilidade reversível, mas mesmo assim, sua sensibilidade é menor do que ideal. OBJETIVO: Avaliar os preditores de recuperação miocárdica contrátil após a revascularização, em pacientes sem viabilidade na ecocardiografia de estresse com dobutamina de baixa dose. MÉTODOS: Trinta pacientes consecutivos foram selecionados consecutivamente, que apresentavam estenose coronária/oclusão significantes, tratáveis através de revascularização, anormalidade de motilidade de parede regional na distribuição da artéria afetada e ausência de viabilidade na ecocardiografia de estresse com dobutamina de baixa dose. Os pacientes foram submetidos a estudo de imagem com 99mTc-sestamibi em repouso e então submetidos à revascularização coronária bem sucedida. A ecocardiografia de seguimento foi realizada três meses depois. Os pacientes foram classificados em 2 grupos: grupo 1: com evidência de recuperação miocárdica contrátil após a revascularização na ecocardiografia de seguimento e grupo 2: sem evidência de recuperação miocárdica. Os dois grupos foram comparados em relação aos dados clínicos, ecocardiográficos e cintilográficos. RESULTADOS: A média da idade era 52,3 ± 5,9 anos e 97% eram do sexo masculino. A porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi foi significantemente mais alta no grupo 1 quando comparado ao grupo 2 (p < 0,01) e foi o preditor independente mais forte de recuperação miocárdica contrátil no seguimento de 3 meses na análise de regressão multivariada. A curva ROC (Receiver Operating Characteristic) mostrou que um valor de corte da porcentagem de captação total do 99mTc-sestamibi uptake de 72%, foi o melhor preditor da recuperação miocárdica contrátil, com uma sensibilidade de 100% e especificidade de 95.7%. CONCLUSÃO: Em pacientes sem evidência de viabilidade na ecocardiografia de estresse com dobutamina de baixa dose, a porcentagem de captação total do 99mTc-sestamibi prediz, de forma independente, a recuperação miocárdica contrátil após a revascularização coronária.
Preditores de viabilidade em pacientes com resposta negativa à ecocardiografia de estresse com dobutamina de baixa dose
Cardiology Department, Faculty of Medicine, Ain Shams University, Cairo - Egito
Com o enorme progresso no campo de revascularização miocárdica nas duas últimas décadas, a predição da presença de miocárdio viável adquiriu importância clínica suprema, particularmente em pacientes considerados para tratamento intervencional1. A viabilidade do miocárdio representa a deficiência da função contrátil, que é potencialmente reversível se o fluxo sanguíneo for restaurado de forma adequada2. Presumivelmente, a melhora no suprimento sanguíneo à regiões disfuncionais, mas viáveis, resulta em melhora subsequente da função ventricular esquerda regional e global, melhora nos sintomas de insuficiência cardíaca (IC), capacidade funcional e sobrevivência de longo prazo. Assim, uma importante consideração é se as áreas hipocinéticas ou acinéticas representam miocárdio viável com suprimento sanguíneo criticamente prejudicado, ou tecido cicatricial necrótico irreversivelmente danificado3. Esse cenário tem sido apoiado pelos resultados de vários estudos, onde somente pacientes com disfunção ventricular esquerda grave, que apresentavam miocárdio viável, beneficiavam-se da revascularização4.
A ecocardiografia sob estresse farmacológico tem sido aceita de forma ampla para a identificação de miocárdio viável, principalmente devido à sua viabilidade, segurança, acurácia diagnóstica e poder prognóstico5. O ecocardiograma de estresse com dobutamina (EED) tem se mostrado um método atraente e cada vez mais utilizado na identificação de miocárdio viável, através de sua capacidade de produzir um aumento na contratilidade miocárdica mediado por beta-adrenoreceptor. Descobriu-se que a motilidade de parede em resposta à dobutamina é específico para predizer disfunção reversível da contratilidade, mas mesmo assim, sua sensibilidade é menor do que a ideal6. Em um estudo prospectivo, buscamos explorar os preditores de recuperação contrátil após revascularização, em pacientes com ausência de viabilidade no EED de baixa dose.
Prospectivamente, selecionamos 30 pacientes consecutivos, encaminhados de nossos laboratórios de cateterização, com estenose/oclusão coronária significante, no período de Novembro 2006 a Outubro 2008. Os pacientes foram considerados elegíveis somente se apresentassem anormalidade regional de motilidade de parede na distribuição anatômica das artérias afetadas como explicado posteriormente, artérias afetadas tratáveis através de revascularização e ausência de viabilidade no EED de baixa dose. Estenose coronária significante foi definida como uma obstrução mínima de 70% em pelo menos uma artéria coronária de tamanho considerável, (medindo 2,5 mm ou mais em diâmetro), vista em dois cortes diferentes. Oclusão coronária total foi definida como obstrução luminal de 100% com fluxo TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction) grau 0 distal ao sitio de obstrução. Excluímos pacientes com infarto do miocárdio recente ou angina instável nas últimas 4 semanas, estenose significante da artéria coronária principal esquerda (definida como pelo menos 50% de obstrução luminal), IC descompensada, protrusão de trombo ventricular esquerdo recente, doença cardíaca valvular ou congênita significante, qualquer doença miocárdica exceto isquemia, fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) > 40%, bloqueio de ramo, contra-indicação ao teste com dobutamina (por exemplo, histórico de arritmias ventriculares complexas, hipertensão não-controlada com pressão arterial > 180/110) e pacientes com expectativa de vida limitada devido a doença coexistente (por exemplo: malignidade). Antes da inclusão, o Termo de Consentimento Livre e Informado foi assinado por todos os pacientes, após receberem explicações sobre o protocolo do estudo, tipo de dados coletados, forma de processamento dos dados e o escopo da coleta de dados.
O protocolo do estudo foi revisado e aprovado pelo Comitê Institucional de Pesquisas em Seres Humanos em nosso centro, em conformidade com as diretrizes éticas da Declaração de Helsinki de 1964 e revisadas em 2002.
A presença de hipertensão foi definida como pressão arterial sistólica
A avaliação da função sistólica ventricular esquerda global e regional foi realizada em todos os pacientes através de ecocardiografia transtorácica em até 48 horas após a admissão. A ecocardiografia com Doppler foi realizada utilizando-se em equipamento de ultrassom Hewlett Packard Sonos 5500 (Hewlett Packard, Andover, Massachusetts, EUA) equipado com capacidade de imagem harmônica. Um transdutor de 2,5 MHz foi utilizado para obter imagens padrão 2D, modo M e Doppler. Os pacientes foram examinados na posição de decúbito lateral esquerdo, utilizando os cortes padrão paraesternal e apical. A função sistólica ventricular esquerda foi avaliada através do corte apical de 4 câmaras e 2 câmaras, usando o método de Simpson biplano modificado. A motilidade de parede regional foi avaliada de acordo com o modelo padrão de 16 segmentos recomendado pela Sociedade Americana de Ecocardiografia7. Segmentos individuais foram então sub-agrupados com base na distribuição vascular conhecida em território descendente anterior esquerdo, território circunflexo esquerdo, território da artéria coronária direita e segmentos sobrepostos7. A motilidade de parede regional foi avaliado visualmente para cada segmento individualmente, considerando ambos a excursão endocárdica e o espessamento sistólico e cada segmento foi submetido a graduação de acordo com o sistema de escore semi-quantitativo descrito por Knudsen e cols.8. Segmentos com bordas endocárdicas mal definidas em 50% ou mais de seu comprimento foram considerados não-visualizados e receberam um escore igual a 09. O espessamento de parede foi avaliado à uma distância de pelo menos 1 cm do segmento adjacente para minimizar o efeito da motilidade de segmentos adjacentes (
Todos os pacientes foram submetidos ao ecocardiograma de estresse com dobutamina (EED) como descrito a seguir: dobutamina (Dobutrex®, Lilly, Eli & Cia, Indianapolis, EUA) foi administrada via infusão intravenosa, com dose inicial de 5 µg/kg/minute, que foi aumentada para 20 µg/kg/minuto, em estágios de 3 minutos. Os exames foram padronizados e realizados pelo mesmo operador. Os cortes-padrão foram registrados a nível basal e durante cada fase do protocolo de infusão, bem como durante a recuperação. As imagens foram digitalizadas em formato de cine-loop e salvas para avaliação e análise posteriores. Os cortes foram analisados por um único especialista em ecocardiografia (Z. A.), utilizando o software do aparelho de ecocardiografia. A análise de viabilidade foi realizada durante todas as fases do protocolo. A avaliação visual da motilidade e do espessamento de parede foi realizada como descrita anteriormente. A função sistólica ventricular esquerda global e o IEMP foram avaliados em repouso e ao final de cada estágio. A presença de viabilidade foi definida como melhora no escore de motilidade de parede regional de pelo menos 1 grau e em pelo menos dois segmentos não-sobrepostos contíguos, juntamente com uma redução de pelo menos 20% no IEMP global comparado com a avaliação basal10. O teste de estresse foi realizado com os pacientes recebendo a totalidade de seus medicamentos anti-isquêmicos e anti-insuficiência. Todos os pacientes recebiam beta-bloqueadores, inibidores da enzima conversora de angiotensina, estatinas e aspirina.
Os pacientes foram submetidos a estudo de imagem com 99mTc-sestamibi, em repouso, com administração de trimetazidina, através da técnica de imagem padrão, em até 4 dias após a angiografia coronária, contato que nenhum evento isquêmico tivesse sido registrado no período entre a angiografia coronária e o estudo de imagem com 99mTc-sestamibi. Trimetazidina (Vastarel®, Servier, França) foi administrada por via oral no dia anterior ao estudo (60 mg dividida em 3 doses iguais de 8 em 8 horas) e 1 hora antes do início da realização do estudo (60 mg em dose única). Uma injeção de 25-30 mCi de radiomarcador foi administrada 45-60 minutos antes da aquisição das imagens. As imagens foram adquiridas através de câmara gama rotativa tipo detector único (GE Starcam 4000i, RU) equipada com colimadores de baixa energia de propósito geral. Janelas de energia de 20% foram respectivamente centradas nos picos de 140-keV do 99mTc-sestamibi. Trinta e duas imagens foram obtidas em 180°, estendendo-se da projeção direita anterior oblíqua de 45° à esquerda posterior oblíqua de 45°. Todos os estudos foram submetidos à verificações de controle de qualidade e correções foram feitas, quando necessário, para não-uniformidade de câmera, desvios do centro de rotação, movimento do paciente, e o fenômeno de "
Dois cardiologistas com experiência em cardiologia nuclear, cegados quanto aos dados clínicos, ecocardiográficos e angiográficos, analisaram as imagens do estudo com 99mTc-sestamibi. A designação vascular dos segmentos miocárdicos à distribuição vascular das grandes artérias coronárias foi realizada de acordo com os sistema de escore de 17 segmentos11. A porcentagem de captação de 99mTc-sestamibi foi avaliada para cada segmento, individualmente. O valor médio da porcentagem de captação de 99mTc-sestamibi foi calculado para todos os segmentos ventriculares esquerdos (captação total de 99mTc-sestamibi), bem como separadamente, para cada território vascular individual.
Todos os pacientes foram submetidos à revascularização coronária através de angioplastia coronária percutânea ou revascularização do miocárdio, de acordo com a decisão do clínico responsável. A revascularização foi realizada em até 2 semanas após a angiografia coronária inicial, contato que nenhum evento isquêmico tivesse sido reportado no período compreendido entre a angiografia coronária e a revascularização. A decisão foi baseada na apresentação clínica, anatomia coronária e evidência de isquemia.
A avaliação ecocardiográfica de seguimento foi realizada 3 meses após a revascularização para avaliar a função sistólica ventricular esquerda global e regional, como descrito anteriormente. Todas as avaliações foram realizadas off-line pelo mesmo ecocardiografista (Z. A.) que estava cegado quanto ao fato de imagens terem sido obtidas antes ou após a revascularização. A ocorrência de recuperação miocárdica contrátil foi definida como uma melhora no escore de motilidade de parede regional de pelo menos um grau em pelo menos dois segmentos não-sobrepostos contíguos, juntamente com uma redução de pelo menos 20% no IEMP global, quando comparado com a avaliação basal10. Durante o seguimento, os pacientes foram interrogados quanto à ocorrência de infarto do miocárdio ou insuficiência cardíaca congestiva através de visitas clínicas, contatos telefônicos, revisões de prontuários médicos ou comunicação pessoal com o médico que fez o encaminhamento.
Todas as variáveis contínuas foram apresentadas como média ± DP, se apresentassem distribuição normal. Os dados foram testados para distribuição normal utilizando-se o teste de Kolmogorov-Smirnov. Variáveis categóricas foram descritas com frequências (porcentagens) absolutas e relativas. De acordo com a definição acima de recuperação miocárdica contrátil, os pacientes foram classificados em 2 grupos: grupo 1 com evidência de recuperação miocárdica contrátil verdadeira após a revascularização na ecocardiografia de seguimento; e grupo 2, sem evidência de recuperação. Os dois grupos foram comparados em relação às características clínicas, ecocardiográficas, cintilográficas e angiográficas dos pacientes através do teste
De um total de 61 pacientes com estenose/oclusão coronária significante, tratável por revascularização e anormalidade de motilidade de parede regional na distribuição anatômica das artérias afetadas, durante o período do estudo, 31 apresentaram evidência de viabilidade pelo EED de baixa dose, enquanto 30 não apresentaram evidência. Todos os pacientes com viabilidade positiva no EED de baixa dose foram submetidos à revascularização coronária. De acordo com a definição anteriormente mencionada de recuperação miocárdica contrátil na ecocardiografia de seguimento de 3 meses, havia 27 pacientes (87,1%) com evidência de recuperação miocárdica contrátil após a revascularização e 4 (12,9%0 sem evidência de recuperação. Um total de 30 pacientes consecutivos sem evidência de viabilidade no EED de baixa dose foi incluído no estudo atual, que foram submetidos à revascularização coronária para estenose/oclusão coronária significante. Todos os pacientes completaram o período de seguimento de 3 meses e nenhum paciente relatou qualquer evento clínico durante o período da revascularização à avaliação ecocardiográfica de seguimento. De acordo com a definição anteriormente mencionada de recuperação miocárdica contrátil na ecocardiografia de seguimento, havia 7 pacientes (23,3%) com evidência de recuperação miocárdica contrátil após a revascularização (grupo 1), e 23 (76,7%) sem evidência de recuperação (grupo 2). Da amostra total (61 pacientes), o EED de baixa dose predisse a recuperação miocárdica contrátil após a revascularização com uma sensibilidade de 79,4% e especificidade de 85,2%11.
A revascularização foi bem sucedida e completa em todos os pacientes. Todos os pacientes no grupo 1 foram revascularizados através de revascularização coronária, enquanto no grupo 2, 5 pacientes (21,7%) foram tratados através de angioplastia coronária percutânea e 18 (78,3%) por revascularização coronária (
A
O protocolo do EED foi bem tolerado por todos os pacientes, sem grandes efeitos colaterais durante ou após o teste.
A
A análise de regressão multivariada mostrou que a porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi e da captação pelos segmentos no território da artéria coronária descendente anterior esquerda foram preditores independentes da recuperação miocárdica contrátil no seguimento de 3 meses após a revascularização, com o primeiro valor sendo o preditor independente mais forte (
A curva ROC (receiver operating characteristic) revelou que um valor de corte da porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi de 72% foi o melhor preditor de recuperação miocárdica contrátil aos 3 meses após a revascularização, com uma área sob a curva (AUC) = 0,957 (IC95% = 0,812 a 0,994,
A análise de variabilidade intra-observador revelou uma correlação próxima entre avaliações repetidas de motilidade de parede regional por um único operador, com um coeficiente de correlação r =0,92.
A avaliação da viabilidade miocárdica é uma das áreas mais desafiantes da cardiologia moderna. O padrão-ouro para a presença de viabilidade é a melhora na contratilidade global e/ou regional após a revascularização miocárdica12. Entretanto, a triagem de um paciente para revascularização depende da consequente "esperada" recuperação da função contrátil na área comprometida. Em relação a isso, a capacidade da dobutamina de baixa dose de produzir uma resposta contrátil em segmentos miocárdicos disfuncionais, mas viáveis, que são supridos por artérias com oclusão ou gravemente estenosadas tem sido uma questão controversa. Alguns estudos anteriores relataram a capacidade limitada de até mesmo doses baixas da dobutamina de revelar a presença de miocárdio viável na presença de estenose coronária grave ou oclusão total, onde o fluxo coronário de reserva está esgotado e a perfusão miocárdica de repouso está gravemente reduzida13. Uma meta-análise de seis estudos (287 pacientes) que utilizaram o EED para predizer a melhora da função sistólica ventricular esquerda após a revascularização mostrou sensibilidade e especificidade ponderada média de 57 e 73%, com VPP e VPN de 63 e 68%14.
Alterações estruturais complexas ocorrem em miocárdio disfuncional viável no nível de cardiomiócitos e matriz extracelular15, o que inclui anormalidades ultra-estruturais vistas através de microscopia eletrônica16. Além disso, marcadores indiretos de apoptose têm sido recentemente demonstrados em mais miócitos cardíacos hibernados gravemente comprometidos17. Além disso, a redução na área de junções gap no miocárdio hibernado pode interferir com a coordenação local da contração miocárdica18. Outras alterações patofisiológicas no miocárdio disfuncional - mas viável - incluem depleção de energia19 e diminuição da responsividade ao cálcio20. De modo geral, eles podem atrapalhar a resposta contrátil à dobutamina de baixa dose, com uma subsequente grande proporção de resultados falso-negativos ao EED e uma sensibilidade resultante sub-ótima6.
A questão de predição da recuperação miocárdica contrátil após a revascularização tem sido controversa por longo tempo. Estudos anteriores na literatura não forneceram dados consistentes para determinar os preditores específicos da recuperação contrátil potencial. Alguns estudos destacaram a importância das colaterais coronárias ao território arterial relacionado ao infarto como um preditor da presença de viabilidade miocárdica subjacente e potencial recuperação miocárdica contrátil após a revascularização21,22. Em termos gerais, é sempre recomendado buscar miocárdio viável antes da revascularização de uma artéria coronária ocluída; entretanto, ainda não há método prático e ao mesmo tempo sensível para avaliar a viabilidade miocárdica no laboratório de cateterismo21.
Até onde sabemos, o presente estudo é o primeiro na literatura em reportar que a porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi, e a porcentagem de captação pelos segmentos no território da artéria coronária descendente anterior esquerda, foram preditores independentes da "real" recuperação miocárdica contrátil no seguimento de 3 meses após a revascularização, em um grupo muito específico de pacientes com ausência de viabilidade no EED de baixa dose. Adicionalmente, um valor de corte de 72% da porcentagem de captação predisse a recuperação contrátil, com excelente sensibilidade e especificidade. Entretanto, o presente estudo não compara os dois métodos (EED de baixa dose e estudo de imagem com 99mTc-sestamibi) e uma suposta superioridade do estudo de imagem com 99mTc-sestamibi sobre o EED de baixa dose não pode ser defendida. Além disso, mesmo quando a função sistólica de repouso não mostra recuperação após a revascularização, a presença de viabilidade parcial é provavelmente benéfica para a reserva contrátil, tolerância à exercício, prevenção de remodelação e sobrevivência; a revascularização ainda pode ser benéfica nesse grupo de pacientes23.
No presente estudo, empregamos um protocolo de estudo de imagem de repouso com 99mTc-sestamibi após a administração oral de trimetazidina.
Evidências sólidas indicam que o 99mTc-sestamibi de repouso pode ser um bom marcador de viabilidade24-26. A trimetazidina e o 99mTc-sestamibi compartilham o mesmo alvo intracelular: a mitocôndria. Como existe reserva metabólica no estado de hibernação, a trimetazidina pode explorar essa reserva através do aumento do metabolismo mitocondrial. Um estudo demonstrou que a trimetazidina estava associada com um aumento na captação de 99mTc-sestamibi em áreas miocárdicas infartadas, mas viáveis, e declarou que esse aumentou estava provavelmente relacionado à melhora no metabolismo oxidativo mitocondrial, que é essencial para a retenção do 99mTc-sestamibi. Eles concluíram que a associação da administração de trimetazidina com cintilografia de perfusão com 99mTc-sestamibi pode representar uma forma melhor de detecção de miocárdio viável27.
Nossos resultados sugerem que a ausência de diabete melito também foi capaz de predizer a presença de viabilidade, embora não tenha sido um preditor independente na análise de regressão multivariada. Um estudo anterior realizado por Auerbach e cols.28 relatou que, além dos sintomas anginosos, nenhuma relação estatisticamente significante foi encontrada entre a presença de viabilidade (detectada pela tomografia de emissão de pósitrons) e qualquer das características clínicas, incluindo diabete28. Achados inconsistentes refletiriam a natureza heterogênea da doença de base, a falta de uniformidade na seleção de pacientes e protocolos de estudo entre os diferentes estudos.
Nossos achados foram baseados em um único centro de estudo com uma amostra relativamente pequena de pacientes, um fato que torna difícil generalizar nossos resultados para todos os pacientes sendo submetidos à estratificação de risco a fim de predizer a recuperação contrátil após a revascularização. Estudos multicêntricos utilizando o mesmo protocolo e com um número maior de pacientes são necessários.
Adicionalmente, o número de pacientes que recuperou a contratilidade adequada foi muito pequeno; dessa forma, os resultados do presente estudo deveriam ser considerados com cautela. Além disso, o período de seguimento de três meses pode ter sido inadequado para permitir a recuperação de alguns segmentos dissinérgicos, mas viáveis, o que poderia ser traduzido como uma melhor taxa de recuperação miocárdica contrátil. O atraso na recuperação pode ainda ocorrer em um número significante de segmentos até uma mediana de 14 meses após a revascularização, um fato que exige avaliações repetidas após períodos mais longos de seguimento. O fato de que todos os pacientes estavam recebendo beta-bloqueadores antes do teste de estresse com dobutamina pode ter contribuído para uma proporção significante de resultados falso-negativos, já que é sabido que esse medicamento interfere com a sensibilidade do teste de estresse com dobutamina. Uma possível limitação do presente estudo é que ele não fornece uma comparação direta entre o teste de estresse com dobutamina e a cintilografia de perfusão com 99mTc-sestamibi. Levando em consideração o fato que o teste de imagem por ressonância magnética é considerado o padrão-ouro para detecção de viabilidade, o fato de que os pacientes não foram submetidos à essa modalidade de avaliação pode constituir outra limitação. Outra limitação do estudo é a falta de métodos quantitativos para medir o espessamento sistólico; ao invés disso, o operador adotou apenas a avaliação visual. Entretanto, o problema da variabilidade intra-observador pode ser minimizado por forte aderência à padrões metodológicos novos e comuns.
Finalmente, a angiografia coronária de seguimento não foi realizada, de forma que re-estenose ou re-oclusão não podem ser excluídas de forma definitiva, algo que prejudicaria a recuperação contrátil inicialmente obtida. Entretanto, nenhum paciente reportou quaisquer eventos clínicos durante o período da revascularização à avaliação ecocardiográfica de seguimento.
Nossos dados sugerem que a recuperação miocárdica contrátil após a revascularização em pacientes sem evidência de viabilidade na ecocardiografia de estresse com dobutamina (EED) pode ser prevista de forma independente pela porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi e da captação pelos segmentos no território da artéria descendente anterior (ADA) esquerda. Um valor de corte da porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi de 72% foi o melhor preditor da recuperação miocárdica contrátil três meses após a revascularização.
Pacientes com disfunção ventricular isquêmica esquerda, cujas artérias coronárias são tratáveis através de revascularização e que não apresentam evidência de viabilidade no EED, podem ainda ter alguma esperança de obter recuperação miocárdica contrátil significante após a revascularização, se apresentarem uma "ampla" porcentagem de captação total de 99mTc-sestamibi, especialmente na ausência de diabete melito. O oposto também é verdade, entretanto: devido à relativamente baixa especificidade da cintigrafia de perfusão para detectar a viabilidade, o EED pode ser realizado em pacientes com viabilidade positiva através da cintigrafia de perfusão. Ainda assim, o uso rotineiro de ambas as modalidade conjuntamente em todos os pacientes não pode ser recomendado, pois não seria custo-efetivo.
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.
Wail Nammas Cardiology Department, Faculty of Medicine, Ain Shams University - Abbassia Cairo - Egito - P.O. 11381 E-mail:
Artigo recebido em 07/02/10; revisado recebido em 15/09/10; aceito em 21/09/10.
FUNDAMENTO: La ecocardiografía de estrés con dobutamina de baja dosis es un test específico para predecir disfunción de contractilidad reversible, pero aun así, su sensibilidad es menor que lo ideal. OBJETIVO: Evaluar los predictores de recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización, en pacientes sin viabilidad en la ecocardiografía de estrés con dobutamina de baja dosis. MÉTODOS: Treinta pacientes consecutivos fueron seleccionados consecutivamente, que presentaban estenosis coronaria/oclusión significantes, tratables a través de revascularización, anormalidad de motilidad de pared regional en la distribución de la arteria afectada y ausencia de viabilidad en la ecocardiografía de estrés con dobutamina de baja dosis. Los pacientes fueron sometidos a estudio de imagen con 99mTc-sestamibi en reposo y entonces sometidos a revascularización coronaria exitosa. La ecocardiografía de seguimiento fue realizada tres meses después. Los pacientes fueron clasificados en 2 grupos: grupo 1: con evidencia de recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización en la ecocardiografía de seguimiento y grupo 2: sin evidencia de recuperación miocárdica. Los dos grupos fueron comparados en relación a los datos clínicos, ecocardiográficos y de cámara gamma. RESULTADOS: La media de edad era 52,3 ± 5,9 años y 97% eran del sexo masculino. El porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi fue significativamente más alto en el grupo 1 cuando fue comparado al grupo 2 (p <0,01) y fue el predictor independiente más fuerte de recuperación miocárdica contráctil en el seguimiento de 3 meses en el análisis de regresión multivariada. La curva ROC (Receiver Operating Characteristic) mostró que un valor de corte del porcentaje de captación total del 99mTc-sestamibi uptake de 72%, fue el mejor predictor de la recuperación miocárdica contráctil, con una sensibilidad de 100% y especificidad de 95.7%. CONCLUSIÓN: En pacientes sin evidencia de viabilidad en la ecocardiografía de estrés con dobutamina de baja dosis, el porcentaje de captación total del 99mTc-sestamibi predice, de forma independiente, la recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización coronaria.
Cardiology Department, Faculty of Medicine, Ain Shams University, Cairo - Egito
Correspondencia
Con el enorme progreso en el campo de revascularización miocárdica en las dos últimas décadas, la predicción de la presencia de miocardio viable adquirió importancia clínica suprema, particularmente en pacientes considerados para tratamiento intervencional1. La viabilidad del miocardio representa la deficiencia de la función contráctil, que es potencialmente reversible si el flujo sanguíneo fuese restaurado de forma adecuada2. Presumiblemente, la mejora en el suministro sanguíneo a las regiones disfuncionales, pero viables, resulta en mejora subsecuente de la función ventricular izquierda regional y global, mejora en los síntomas de insuficiencia cardíaca (IC), capacidad funcional y supervivencia de largo plazo. Así, una importante consideración es si las áreas hipocinéticas o acinéticas representan miocardio viable con suministro sanguíneo críticamente perjudicado, o tejido cicatricial necrótico irreversiblemente damnificado3. Ese escenario ha sido apoyado por los resultados de varios estudios, donde solamente pacientes con disfunción ventricular izquierda grave, que presentaban miocardio viable, se beneficiaban de la revascularización4.
La ecocardiografía bajo estrés farmacológico ha sido aceptada de forma amplia para la identificación de miocardio viable, principalmente debido a su viabilidad, seguridad, precisión diagnóstica y poder pronóstico5. El ecocardiograma de estrés con dobutamina (EED) se ha mostrado un método atrayente y cada vez más utilizado en la identificación de miocardio viable, a través de su capacidad de producir un aumento en la contractilidad miocárdica mediado por betabloqueantes adrenoreceptor. Se descubrió que la motilidad de pared en respuesta a la dobutamina es específico para predecir disfunción reversible de la contractilidad, pero aun así, su sensibilidad es menor que la ideal6. En un estudio prospectivo, buscamos explotar los predictores de recuperación contráctil después de revascularización, en pacientes con ausencia de viabilidad en el EED de baja dosis.
Prospectivamente, seleccionamos 30 pacientes consecutivos, encaminados de nuestros laboratorios de cateterismo, con estenosis/oclusión coronaria significativa, en el período de Noviembre 2006 a Octubre 2008. Los pacientes fueron considerados elegibles solamente se presentasen anormalidad regional de motilidad de pared en la distribución anatómica de las arterias afectadas como fue explicado posteriormente, arterias afectadas tratables a través de revascularización y ausencia de viabilidad en el EED de baja dosis. Estenosis coronaria significativa fue definida como una obstrucción mínima de 70% en por lo menos una arteria coronaria de tamaño considerable, (midiendo 2,5 mm o más en diámetro), vista en dos cortes diferentes. Oclusión coronaria total fue definida como obstrucción luminal de 100% con flujo TIMI (
El protocolo del estudio fue revisado y aprobado por el Comité Institucional de Investigaciones en Seres Humanos en nuestro centro, en conformidad con las directrices éticas de la Declaración de Helsinki de 1964 y revisadas en 2002.
La presencia de hipertensión fue definida como presión arterial sistólica
La evaluación de la función sistólica ventricular izquierda global y regional fue realizada en todos los pacientes a través de ecocardiografía transtorácica en hasta 48 horas después de la admisión. La ecocardiografía con Doppler fue realizada utilizando equipamiento de ultrasonido Hewlett Packard Sonos 5500 (Hewlett Packard, Andover, Massachusetts, EUA) equipado con capacidad de imagen armónica. Un transductor de 2,5 MHz fue utilizado para obtener imágenes
Todos los pacientes fueron sometidos a ecocardiograma de estrés con dobutamina (EED) como es descripto a seguir: dobutamina (Dobutrex®, Lilly, Eli & Cia, Indianapolis, EUA) fue administrada vía infusión intravenosa, con dosis inicial de 5 µg/kg/minuto, que fue aumentada a 20 µg/kg/minuto, en niveles de 3 minutos. Los exámenes fueron estandarizados y realizados por el mismo operador. Los cortes
Los pacientes fueron sometidos a estudio de imagen con 99mTc-sestamibi, en reposo, con administración de trimetazidina, a través de la técnica de imagen
Dos cardiólogos con experiencia en cardiología nuclear, ciegos en cuanto a los datos clínicos, ecocardiográficos y angiográficos, analizaron las imágenes del estudio con 99mTc-sestamibi. La designación vascular de los segmentos miocárdicos a la distribución vascular de las grandes arterias coronarias fue realizada de acuerdo con los sistema de escore de 17 segmentos11. El porcentaje de captación de 99mTc-sestamibi fue evaluado para cada segmento, individualmente. El valor medio del porcentaje de captación de 99mTc-sestamibi fue calculado para todos los segmentos ventriculares izquierdos (captación total de 99mTc-sestamibi), así como separadamente, para cada territorio vascular individual.
Todos los pacientes fueron sometidos a revascularización coronaria a través de angioplastia coronaria percutánea o revascularización del miocardio, de acuerdo con la decisión del clínico responsable. La revascularización fue realizada hasta 2 semanas después de la angiografia coronaria inicial, siempre que ningún evento isquémico hubiese sido reportado en el período comprendido entre la angiografía coronaria y la revascularización. La decisión fue basada en la presentación clínica, anatomía coronaria y evidencia de isquemia.
La evaluación ecocardiográfica de seguimiento fue realizada 3 meses después de la revascularización para evaluar la función sistólica ventricular izquierda global y regional, como descripto anteriormente. Todas las evaluaciones fueron realizadas off-line por el mismo ecocardiografista (Z. A. ) que estaba ciego en cuanto al hecho de que las imágenes habían sido obtenidas antes o después de la revascularización. La ocurrencia de recuperación miocárdica contráctil fue definida como una mejora en el escore de motilidad de pared regional de por lo menos un grado en por lo menos dos segmentos no sobrepuestos contiguos, juntamente con una reducción de por lo menos 20% en el IEMP global, cuando fue comparado con la evaluación basal10. Durante el seguimiento, los pacientes fueron interrogados en cuanto a la ocurrencia de infarto de miocardio o insuficiencia cardíaca congestiva a través de visitas clínicas, contactos telefónicos, revisiones de historias clínicas o comunicación personal con el médico que hizo el encaminamiento.
Todas las variables continuas fueron presentadas como media ± DE, se presentasen distribución normal. Los datos fueron testeados para distribución normal utilizando el test de Kolmogorov-Smirnov. Variables categóricas fueron descriptas con frecuencias (porcentajes) absolutas y relativas. De acuerdo con la definición encima de recuperación miocárdica contráctil, los pacientes fueron clasificados en 2 grupos: grupo 1 con evidencia de recuperación miocárdica contráctil verdadera después de la revascularización en la ecocardiografía de seguimiento; y grupo 2, sin evidencia de recuperación. Los dos grupos fueron comparados en relación a las características clínicas, ecocardiográficas, de cámara gamma y angiográficas de los pacientes a través del test
De un total de 61 pacientes con estenosis/oclusión coronaria significativa, tratable por revascularización y anormalidad de motilidad de pared regional en la distribución anatómica de las arterias afectadas, durante el período del estudio, 31 presentaron evidencia de viabilidad por el EED de baja dosis, mientras que 30 no presentaron evidencia. Todos los pacientes con viabilidad positiva en el EED de baja dosis fueron sometidos a revascularización coronaria. De acuerdo con la definición anteriormente mencionada de recuperación miocárdica contráctil en la ecocardiografía de seguimiento de 3 meses, había 27 pacientes (87,1%) con evidencia de recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización y 4 (12,9%0 sin evidencia de recuperación. Un total de 30 pacientes consecutivos sin evidencia de viabilidad en el EED de baja dosis fue incluido en el estudio actual, que fueron sometidos a revascularización coronaria para estenosis/oclusión coronaria significativa. Todos los pacientes completaron el período de seguimiento de 3 meses y ningún paciente relató algún evento clínico durante el período de la revascularización a la evaluación ecocardiográfica de seguimiento. De acuerdo con la definición anteriormente mencionada de recuperación miocárdica contráctil en la ecocardiografía de seguimiento, había 7 pacientes (23,3%) con evidencia de recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización (grupo 1), y 23 (76,7%) sin evidencia de recuperación (grupo 2). De la muestra total (61 pacientes), el EED de baja dosis predijo la recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización con una sensibilidad de 79,4% y especificidad de 85,2%11.
La revascularización fue exitosa y completa en todos los pacientes. Todos los pacientes en el grupo 1 fueron revascularizados a través de revascularización coronaria, mientras que en el grupo 2, 5 pacientes (21,7%) fueron tratados a través de angioplastia coronaria percutánea y 18 (78,3%) por revascularización coronaria (
La
El protocolo del EED fue bien tolerado por todos los pacientes, sin grandes efectos colaterales durante o después del test.
La
El análisis de regresión multivariada mostró que el porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi y de la captación por los segmentos en el territorio de la arteria coronaria descendente anterior izquierda fueron predictores independientes de la recuperación miocárdica contráctil en seguimiento de 3 meses después de la revascularización, con el primero valor siendo el predictor independiente más fuerte (
La curva ROC (receiver operating characteristic) reveló que un valor de corte del porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi de 72% fue el mejor predictor de recuperación miocárdica contráctil a los 3 meses después de la revascularización, con una área bajo la curva (AUC) = 0,957 (IC95% = 0,812 la 0,994,
El análisis de variabilidad intraobservador reveló una correlación próxima entre evaluaciones repetidas de motilidad de pared regional por un único operador, con un coeficiente de correlación r =0,92.
La evaluación de la viabilidad miocárdica es una de las áreas más desafiantes de la cardiología moderna. El
Alteraciones estructurales complejas ocurren en miocardio disfuncional viable a nivel de cardiomiocitos y matriz extracelular15, lo que incluye anormalidades ultraestructurales vistas a través de microscopia electrónica16. Además de eso, marcadores indirectos de apoptosis han sido recientemente demostrados en más mocitos cardíacos hibernados gravemente comprometidos17. Además de eso, la reducción en la área de junciones gap en el miocardio hibernado puede interferir con la coordinación local de la contracción miocárdica18. Otras alteraciones patofisiológicas en el miocardio disfuncional - pero viable - incluyen depleción de energia19 y disminución de la responsividad al calcio20. De modo general, pueden dificultar la respuesta contráctil a la dobutamina de baja dosis, con una subsecuente gran proporción de resultados falso negativos al EED y una sensibilidad resultante sub ótima6.
La cuestión de predicción de la recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización han sido controvertida por largo tiempo. Estudios anteriores en la literatura no proveyeron datos consistentes para determinar los predictores específicos de la recuperación contráctil potencial. Algunos estudios destacaron la importancia de las colaterales coronarias al territorio arterial relacionado al infarto como un predictor de la presencia de viabilidad miocárdica subyacente y potencial recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización21,22. En términos generales, es siempre recomendado buscar miocardio viable antes de la revascularización de una arteria coronaria ocluida; entre tanto, aun no hay método práctico y al mismo tiempo sensible para evaluar la viabilidad miocárdica en el laboratorio de cateterismo21.
Hasta donde sabemos, el presente estudio es el primero en la literatura en reportar que el porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi, y el porcentaje de captación por los segmentos en el territorio de la arteria coronaria descendente anterior izquierda, fueron predictores independientes de la "real" recuperación miocárdica contráctil en el seguimiento de 3 meses después de la revascularización, en un grupo muy específico de pacientes con ausencia de viabilidad en el EED de baja dosis. Adicionalmente, un valor de corte de 72% del porcentaje de captación predijo la recuperación contráctil, con excelente sensibilidad y especificidad. Entre tanto, el presente estudio no compara los dos métodos (EED de baja dosis y estudio de imagen con 99mTc-sestamibi) y una supuesta superioridad del estudio de imagen con 99mTc-sestamibi sobre el EED de baja dosis no puede ser defendida. Además de eso, aun cuando la función sistólica de reposo no muestra recuperación después de la revascularización, la presencia de viabilidad parcial es probablemente benéfica para la reserva contráctil, tolerancia al ejercicio, prevención de remodelación y supervivencia; la revascularización aun puede ser benéfica en ese grupo de pacientes23.
En el presente estudio, empleamos un protocolo de estudio de imagen de reposo con 99mTc-sestamibi después de la administración oral de trimetazidina.
Evidencias sólidas indican que el 99mTc-sestamibi de reposo puede ser un buen marcador de viabilidade24-26. La trimetazidina y el 99mTc-sestamibi comparten el mismo blanco intracelular: la mitocondria. Como existe reserva metabólica en el estado de hibernación, la trimetazidina puede explotar esa reserva a través del aumento del metabolismo mitocondrial. Un estudio demostró que la trimetazidina estaba asociada con un aumento en la captación de 99mTc-sestamibi en áreas miocárdicas infartadas, pero viables, y declaró que ese aumentó estaba probablemente relacionado a la mejora en el metabolismo oxidativo mitocondrial, que es esencial para la retención del 99mTc-sestamibi. Concluyeron que la asociación de la administración de trimetazidina con cámara gamma de perfusión con 99mTc-sestamibi puede representar una forma mejor de detección de miocardio viable27.
Nuestros resultados sugieren que la ausencia de diabetes mellitus también fue capaz de predecir la presencia de viabilidad, aunque no haya sido un predictor independiente en el análisis de regresión multivariada. Un estudio anterior realizado por Auerbach et al. 28 relató que, además de los síntomas anginosos, ninguna relación estadísticamente significativa fue encontrada entre la presencia de viabilidad (detectada por la tomografía de emisión de positrones) y cualquiera de las características clínicas, incluyendo diabetes28. Hallazgos inconsistentes reflejaron la naturaleza heterogénea de la enfermedad de base, la falta de uniformidad en la selección de pacientes y protocolos de estudio entre los diferentes estudios.
Nuestros hallazgos fueron basados en un único centro de estudio con una muestra relativamente pequeña de pacientes, un hecho que vuelve difícil generalizar nuestros resultados para todos los pacientes que son sometidos a la estratificación de riesgo a fin de predecir la recuperación contráctil después de la revascularización. Estudios multicéntricos utilizando el mismo protocolo y con un número mayor de pacientes son necesarios.
Adicionalmente, el número de pacientes que recuperó la contractilidad adecuada fue muy pequeño; de esa forma, los resultados del presente estudio deberían ser considerados con cautela. Además de eso, el período de seguimiento de tres meses puede haber sido inadecuado para permitir la recuperación de algunos segmentos disinérgicos, pero viables, lo que podría ser traducido como una mejor tasa de recuperación miocárdica contráctil. El atraso en la recuperación puede aun ocurrir en un número significativo de segmentos hasta una mediana de 14 meses después de la revascularización, un hecho que exige evaluaciones repetidas después de períodos más largos de seguimiento. El hecho de que todos los pacientes estaban recibiendo betabloqueantes antes del test de estrés con dobutamina puede haber contribuido a una proporción significativa de resultados falso negativos, ya que es sabido que ese medicamento interfiere en la sensibilidad del test de estrés con dobutamina. Una posible limitación del presente estudio es que no provee una comparación directa entre el test de estrés con dobutamina y la cámara gamma de perfusión con 99mTc-sestamibi. Llevando en consideración el hecho que el test de imagen por resonancia magnética es considerado el
Finalmente, la angiografía coronaria de seguimiento no fue realizada, de forma que reestenosis o reoclusión no pueden ser excluidas de forma definitiva, algo que perjudicaría la recuperación contráctil inicialmente obtenida. Entre tanto, ningún paciente reportó evento clínico alguno durante el período de la revascularización a la evaluación ecocardiográfica de seguimiento.
Nuestros datos sugieren que la recuperación miocárdica contráctil después de la revascularización en pacientes sin evidencia de viabilidad en la ecocardiografía de estrés con dobutamina (EED) puede ser prevista de forma independiente por el porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi y de la captación por los segmentos en el territorio de la arteria descendente anterior (ADA) izquierda. Un valor de corte del porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi de 72% fue el mejor predictor de la recuperación miocárdica contráctil tres meses después de la revascularización.
Pacientes con disfunción ventricular isquémica izquierda, cuyas arterias coronarias son tratables a través de revascularización y que no presentan evidencia de viabilidad en el EED, pueden aun tener alguna esperanza de obtener recuperación miocárdica contráctil significativa después de la revascularización, si presentan un "amplio" porcentaje de captación total de 99mTc-sestamibi, especialmente en la ausencia de diabetes mellitus. Lo opuesto también es verdad, entre tanto: debido a la relativamente baja especificidad de la cámara gamma de perfusión para detectar la viabilidad, el EED puede ser realizado en pacientes con viabilidad positiva a través de la cámara gamma de perfusión. Aun así, el uso rutinario de ambas modalidades conjuntamente en todos los pacientes no puede ser recomendado, pues no sería costo-efectivo.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiamiento externas.
No hay vinculación de este estudio a programas de postgrado.
BACKGROUND: Low-dose dobutamine stress echocardiography is specific for predicting reversible contractility dysfunction, but its sensitivity is lower than ideal. OBJECTIVE: We sought to explore the predictors of myocardial contractile recovery following revascularization, in patients with no viability by low-dose dobutamine stress echocardiography. METHODS: We prospectively enrolled 30 consecutive patients with significant coronary stenosis/occlusion amenable for revascularization, regional wall motion abnormality in the distribution of the affected artery and absence of viability by low-dose dobutamine stress echocardiography. They underwent resting 99mTc-sestamibi imaging study, and then underwent successful coronary revascularization. Follow-up echocardiography was performed 3 months later. Patients were classified into 2 groups: group 1: with evidence of myocardial contractile recovery after revascularization at follow-up echocardiography and group 2: with no such evidence of recovery. The two groups were compared with respect to patients’ clinical, echocardiographic and scintigraphic data. RESULTS: The mean age was 52.3 ± 5.9 years, with 97% being males. The percentage of total 99mTc-sestamibi uptake was significantly higher in group 1 as compared to group 2 (p < 0.01), and it was the strongest independent predictor of myocardial contractile recovery at 3-month follow-up by multivariate regression analysis. Receiver operating characteristics curve revealed that a cutoff value of the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake of 72% best predicted myocardial contractile recovery, with a sensitivity of 100% and specificity of 95.7%. CONCLUSION: In patients with no viability by low-dose dobutamine stress echocardiography, the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake independently predicted myocardial contractile recovery following coronary revascularization.
Cardiology Department, Faculty of Medicine, Ain Shams University, Cairo - Egypt
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With the enormous progress in the field of myocardial revascularization over the last two decades, predicting the presence of viable myocardium has acquired paramount clinical importance, particularly in patients considered for interventional treatment1. Myocardial viability represents the impairment of contractile function that is potentially reversible if blood supply is adequately restored2. Presumably, improving blood supply to dysfunctional, but viable regions, results in subsequent improvement in regional and global left ventricular function, heart failure symptoms, functional capacity and long-term survival. Thus, an important consideration is whether hypokinetic or akinetic myocardial areas represent viable myocardium with critically endangered blood supply, or irreversibly damaged necrotic scar tissue3. This scenario was supported by the results of several studies, wherein only patients with severe left ventricular dysfunction who harbored viable myocardium, benefited from revascularization4.
Pharmacological stress echocardiography has gained wide acceptance for the identification of viable myocardium, chiefly because of its feasibility, safety, diagnostic accuracy and prognostic power5. Low-dose dobutamine stress echocardiography (DSE) has emerged as an attractive and increasingly used method to identify viable myocardium through its ability to elicit a beta adrenoreceptor-mediated increase in myocardial contractility. Dobutamine-responsive wall motion was found to be specific for predicting reversible contractility dysfunction, but its sensitivity is lower than ideal6. In a prospective study design, we sought to explore the predictors of contractile recovery after revascularization, in patients with absence of viability by low-dose DSE.
Prospectively, we enrolled 30 consecutive patients referred from our catheterization labs with significant coronary stenosis/occlusion, during the period from November 2006 to October 2008. Patients were considered eligible for inclusion if they had regional wall motion abnormality in the anatomical distribution of the affected arteries as explained later, affected arteries amenable for revascularization, and absence of viability by low-dose DSE. Significant coronary stenosis was defined as at least 70% luminal obstruction of at least one sizable coronary artery (measuring 2.5 mm or more in diameter), seen in 2 different projections. Total coronary occlusion was defined as 100% luminal obstruction with Thrombolysis In Myocardial Infarction (TIMI) grade 0 forward flow distal to the site of obstruction. We excluded patients with recent myocardial infarction or unstable angina during the past 4 weeks, significant stenosis of the left main coronary artery (defined as at least 50% luminal obstruction), decompensated heart failure, protruding fresh left ventricular thrombus, significant valvular or congenital heart disease, any myocardial disease apart from ischemia, left ventricular ejection fraction > 40%, bundle branch block, contraindication to dobutamine (for example: history of complex ventricular arrhythmias, uncontrolled hypertension with blood pressure > 180/110), and patients with limited life expectancy due to coexistent disease (for example: malignancy). Before inclusion, an informed written consent was obtained from each patient after full explanation of the study protocol, the type of data collected, the way of data processing and the scope of data collection. The study protocol was reviewed and approved by the local institutional human research committee in our center according to the ethical guidelines of the 1964 Declaration of Helsinki, as revised in 2002.
The presence of hypertension was defined as a systolic blood pressure
Assessment of regional and global left ventricular systolic function was performed in all patients by transthoracic echocardiography within 48 hours of admission. Doppler echocardiography was performed using a Hewlett Packard Sonos 5500 cardiac ultrasound machine (Hewlett Packard, Andover, Massachusetts, USA) equipped with harmonic imaging capabilities. A 2.5 MHz phased array probe was used to obtain standard 2D, M-mode and Doppler images. Patients were examined in the left lateral recumbent position using standard parasternal and apical views. Global left ventricular systolic function was assessed in apical 4-chamber and 2-chamber views using the biplane modified Simpson’s method. Regional wall motion was assessed according to the standard 16-segment model recommended by the American Society of Echocardiography7. Individual segments were then sub-grouped based on the known vascular distribution into left anterior descending territory, left circumflex territory, right coronary artery territory, and overlap segments7. Regional wall motion was visually assessed for each segment individually, considering both endocardial excursion and systolic thickening, and each segment was graded according to the semiquantitative scoring system described by Knudsen et al8. Segments with poorly defined endocardial borders for 50% or more of their length were considered non-visualized and assigned a score of 09. Wall thickening was assessed at a distance of at least 1 cm from the adjacent segment to minimize the effect of tethering10. Wall motion in a vascular territory was considered abnormal if wall thickening was abnormal in at least two contiguous non-overlap segments7. Wall motion score index (WMSI) was derived by dividing the sum of individual segment scores by the number of interpretable segments.
All patients underwent low-dose DSE as follows: dobutamine (Dobutrex™, Lilly, Eli and Company, Indianapolis, USA) was infused intravenously starting at 5 µg/kg/minute, increased up to 20 µg/kg/minute, in 3-minute stages. Examinations were standardized and performed by the same operator. Standard views were recorded at baseline, during each stage of the infusion protocol, as well as during recovery. Images were digitized in cine-loop format and saved for subsequent playback and analysis. Views were analyzed by a single expert echocardiographist (Z.A.) employing the software program of the echocardiography machine. Analysis of viability was performed during all stages of the protocol. Visual assessment of wall motion and thickening was performed as before. Global left ventricular systolic function and wall motion score index were evaluated at rest and at the end of each stage. The presence of viability was defined by improvement in regional wall motion score by at least one grade in at least two contiguous non-overlap segments along with at least 20% reduction in global WMSI compared with baseline evaluation10. The stress test was performed with the patients on their full anti-ischemic and anti-failure medications. All patients were receiving beta-blockers, angiotensin converting enzyme inhibitors, statins and aspirin.
Patients underwent resting 99mTc-sestamibi imaging study with the administration of trimetazidine, using the standard imaging technique, within 4 days of coronary angiography, provided that no ischemic events were recorded during the time from the coronary angiography to 99mTc-sestamibi imaging. Trimetazidine (Vastarel™, Servier, France) was administered by the oral route the day before the study (60 mg divided in 3 equal doses 8 hours apart), and 1 hour before performing the study (60 mg in a single dose). Injection of 25-30 mCi of radioactive tracer was administered 45-60 minutes before image acquisition. Images were acquired using a rotating single-head gamma camera (GE Starcam 4000i, UK) equipped with low-energy all-purpose collimators. Energy windows of 20% were respectively centered on the 140-keV peaks of 99mTc-sestamibi. Thirty-two images were obtained over 180° extending from the 45° right anterior oblique to the 45° left posterior oblique projections. All studies were subjected to quality-control checks and corrections when necessary for camera non-uniformity, center-of-rotation offsets, patient motion, and "upward creep"8.
Two experienced nuclear cardiologists blinded to the clinical, echocardiographic and angiographic data, analyzed the 99mTc-sestamibi images. The vascular assignment of myocardial segments to the vascular distribution of major coronary arteries was performed according to the 17 segments scoring system11. The percentage of 99mTc-sestamibi uptake was assessed for each segment individually. The mean value of percent 99mTc-sestamibi uptake was calculated for all left ventricular segments (total 99mTc-sestamibi uptake), as well as separately, for each individual vascular territory.
All patients underwent coronary revascularization either by percutaneous coronary angioplasty, or by surgical bypass grafting according to the decision of the attending physician. Revascularization was performed within 2 weeks of the index coronary angiography, provided that no ischemic events were recorded during the time from the coronary angiography to revascularization. The decision was based on the clinical presentation, coronary anatomy and evidence of ischemia.
Follow-up echocardiographic re-assessment was performed 3 months after revascularization to evaluate regional and global left ventricular systolic function as described before. All evaluations were performed offline by the same echocardiographist (Z.A.) who was blinded to whether the images were obtained before or after revascularization. The occurrence of myocardial contractile recovery was defined by improvement in regional wall motion score by at least one grade in at least two contiguous non-overlap segments along with at least 20% reduction in global WMSI compared with baseline evaluation10. During follow-up, patients were questioned regarding the occurrence of new myocardial infarction or congestive heart failure by means of clinical visits, telephone calls, hospital chart reviews, or personal communication with the referring physician.
All continuous variables were presented as mean ± SD, if they were normally distributed. Data were tested for normal distribution using the Kolmogorov-Smirnov test. Categorical variables were described with absolute and relative (percentage) frequencies. According to the above definition of myocardial contractile recovery, patients were classified into 2 groups: group 1 with evidence of actual myocardial contractile recovery after revascularization at follow-up echocardiography, and group 2 with no such evidence of recovery. The two groups were compared with respect to patients’ clinical characteristics, echocardiographic, scintigraphic and angiographic data, using the unpaired
Of a total of 61 patients with significant coronary stenosis/occlusion amenable for revascularization and regional wall motion abnormality in the anatomical distribution of the affected arteries, during the study period, 31 had evidence of viability by low-dose DSE, while 30 had no such evidence of viability. All patients with positive viability by low-dose DSE underwent coronary revascularization. According to the aforementioned definition of myocardial contractile recovery at the 3-month follow-up echocardiography, there were 27 patients (87.1%) with evidence of myocardial contractile recovery after revascularization, and 4 (12.9%) with no such evidence of recovery. A total of 30 consecutive patients with no evidence of viability by low-dose DSE were included in the current study, who underwent coronary revascularization for significant coronary stenosis/occlusion. All patients completed the 3-month follow-up period, and no patient reported any clinical events during the period from revascularization to the follow-up echocardiography evaluation. According to the aforementioned definition of myocardial contractile recovery at follow-up echocardiography, there were 7 patients (23.3%) with evidence of myocardial contractile recovery after revascularization (group 1), and 23 (76.7%) with no such evidence of recovery (group 2). Of the total cohort (61 patients), low-dose DSE predicted myocardial contractile recovery following revascularization with a sensitivity of 79.4% and a specificity of 85.2%11.
Revascularization was successful and complete in all patients. All patients in group 1 were revascularized by surgical bypass grafting, while in group 2, 5 patients (21.7%) were treated with percutaneous coronary angioplasty and 18 (78.3%) were treated by surgical bypass grafting (
The DSE protocol was well tolerated by all patients with no major side effects during or after the test.
The multivariate regression analysis showed that the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake, and the uptake by segments in the left anterior descending coronary territory, independently predicted myocardial contractile recovery at 3-month follow-up after revascularization, with the former being the strongest independent predictor (
The receiver operating characteristics (ROCs) curve revealed that a cutoff value of the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake of 72%, best predicted myocardial contractile recovery at 3 months following revascularization, with an area under the curve (AUC) =0.957 (95% confidence interval 0.812 to 0.994,
The analysis of intra-observer variability revealed a close correlation between repeated assessments of regional wall motion by the single operator, with a correlation coefficient r =0.92.
Assessment of myocardial viability is one of the most challenging areas of modern cardiology. The gold standard for the presence of viability is improvement in global and/or regional contractility following myocardial revascularization12. Nevertheless, triaging a patient for revascularization depends on the ‘expected’ ensuing recovery of contractile function in the compromised area. In this regard, the ability of low-dose dobutamine to elicit a contractile response in dysfunctional, but viable myocardial segments supplied by occluded/critically stenosed arteries has been a controversial issue. Some previous studies reported the limited ability of even very low doses of dobutamine to unmask the presence of viable myocardium in the setting of severe coronary stenosis or total occlusion, where coronary flow reserve is exhausted and resting myocardial perfusion is severely reduced13. A meta-analysis of six studies (287 patients) that used DSE to predict improvement in the left ventricular systolic function following revascularization showed a weighted mean sensitivity and specificity of 57 and 73%, with a PPV and NPV of 63 and 68%, respectively14.
Complex structural changes occur in viable dysfunctional myocardium at both cardiomyocyte and extracellular matrix levels15, which include ultrastructural abnormalities seen by electron microscopy16. Moreover, indirect markers of apoptosis have been recently demonstrated in more severely compromised hibernating cardiac myocytes17. Additionally, reduced gap junction area in hibernating myocardium might interfere with local coordination of myocyte contraction18. Other pathophysiological alterations in dysfunctional–but viable–myocardium include energy depletion19 and reduced calcium responsiveness20. Overall, they may hamper the contractile response to low-dose dobutamine, with a subsequent large proportion of false negative results to DSE, and a resultant suboptimal sensitivity6.
The issue of predicting myocardial contractile recovery following revascularization has long been controversial. Previously reported studies in literature have not provided consistent data to determine the specific predictors of potential contractile recovery. Some reports highlighted the importance of coronary collaterals to the infarct-related artery territory as a predictor of the presence of underlying myocardial viability and the potential myocardial contractile recovery following revascularization21,22. Generally speaking, it is always recommended to search for viable myocardium before revascularization of an occluded coronary artery; however, there is no practical, yet sensitive, method for assessing myocardial viability in the cath lab21.
To the best of the authors’ knowledge, the current study was the first in literature to report that the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake and the percentage of uptake by segments in the left anterior descending coronary territory, independently predicted ‘actual’ myocardial contractile recovery at the 3-month follow-up following revascularization, in a very specific group of patients with absence of viability by low-dose DSE. Additionally, a cutoff value of 72%, of the former, predicted contractile recovery, with an excellent sensitivity and specificity. Nevertheless, the current study does not compare the two methods (low-dose DSE and 99mTc-sestamibi imaging) and an alleged superiority of 99mTc-sestamibi imaging over low-dose DSE cannot be advocated. Furthermore, even when resting systolic function does not recover following revascularization, the presence of partial viability is likely to be beneficial for contractile reserve, exercise tolerance, prevention of remodeling and survival; revascularization can still be beneficial in this group of patients23.
In the current study, we employed a protocol of resting 99mTc-sestamibi imaging after oral administration of trimetazidine. A robust body of evidence indicates that resting 99mTc-sestamibi may be a good marker for viability24-26. Both trimetazidine and 99mTc-sestamibi share the same intracellular target: the mitochondrion. As metabolic reserve does exist in the hibernating state, trimetazidine might exploit this reserve by increasing mitochondrial metabolism. One study demonstrated that trimetazidine was associated with an increase in 99mTc-sestamibi uptake in infarcted, but viable myocardial areas and stated that this increase was probably related to improvement in mitochondrial oxidative metabolism, which is essential for 99mTc-sestamibi retention. They concluded that coupling trimetazidine administration to 99mTc-sestamibi perfusion scintigraphy may represent a better means of detecting viable myocardium27.
Our results suggested that the absence of diabetes mellitus also predicted the presence of viability, though it was not an independent predictor at the multivariate regression analysis. A previous study by Auerbach et al28 reported that, apart from anginal symptoms, no statistically significant association was found between the presence of viability (detected by positron emission tomography) and any of the clinical characteristics, including diabetes28. Inconsistent findings would reflect the heterogeneous nature of the underlying disease process, the lack of uniformity in patient selection and study protocols among different studies.
Our findings were based on a single-center study with a relatively small sample size, a fact that makes it difficult to generalize our results to all patients undergoing risk stratification for predicting contractile recovery after revascularization. Multicenter studies using the same protocol and examining a larger number of patients are needed. Additionally, the number of patients who recovered adequate contractility was very small; therefore the results of the current study should be considered with caution. Moreover, the follow-up period of 3 months might have been inadequate to allow recovery of some dyssynergic, but viable segments, which would otherwise translate to a better myocardial contractile recovery rate. Delayed recovery can further occur in a substantial number of segments up to a median of 14 months following revascularization, a fact that warrants repeated assessment after longer periods of follow-up. The fact that all patients were receiving beta blockers before DSE examination may have contributed to a substantial proportion of false negative results, since it is known that this drug interferes with the sensitivity of DSE. A possible limitation of the current study is that it does not provide a direct comparison between DSE and 99mTc-sestamibi perfusion scintigraphy. Given that magnetic resonance imaging is considered the gold standard for detection of viability, the fact that the patients did not undergo this modality may constitute another limitation. Another limitation of the study is the lack of quantitative methods for measuring systolic thickening; instead, the operator adopted visual assessment only. Nevertheless, the problem of intra-observer variability can be minimized by stronger adherence to common and new methodological standards. Finally, follow-up coronary angiography was not performed, therefore, restenosis or reocclusion cannot be definitely excluded, something that would hazard the initially achieved contractile recovery. However, no patient reported any clinical events during the period from revascularization to follow-up echocardiographic evaluation.
Our data suggest that myocardial contractile recovery after revascularization in patients with no evidence of viability by low-dose DSE could be independently predicted by the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake and the uptake by segments in the left anterior descending coronary territory. A cutoff value of the percentage of total 99mTc-sestamibi uptake of 72% best predicted myocardial contractile recovery at 3 months following revascularization.
Patients with ischemic left ventricular dysfunction whose coronary arteries are amenable for revascularization and who have no evidence of viability by low-dose DSE, may still have a "glimpse of hope" in gaining significant myocardial contractile recovery following revascularization, if they have an ‘ample’ percentage of total left ventricular 99mTc-sestamibi uptake, especially in the absence of diabetes mellitus. The other way around is also true, however: due to the relatively low specificity of perfusion scintigraphy to detect viability, DSE can be performed in patients with positive viability by perfusion scintigraphy. Yet, the routine use of both modalities together in all patients cannot be advocated, as it would not be cost-effective.
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.