FUNDAMENTO: A detecção precoce de alterações septais, tais como a hipertrofia septal comumente presente em fetos de mães diabéticas, contribuiria para a redução das altas taxas de mortalidade infantil. OBJETIVO: Determinar intervalos de referência para a área do septo interventricular fetal por meio da ultrassonografia tridimensional (US3D) utilizando o método STIC (Spatio-Temporal Image Correlation). MÉTODOS: Realizou-se um estudo de corte transversal com 69 gestantes normais entre a 18ª e 33ª semanas de gestação. Utilizou-se como referência o plano de quatro câmaras com a ROI (Região de Interesse) posicionada a partir dos ventrículos, sendo a área do septo delimitada de modo manual. Para se avaliar a correlação da área do septo interventricular com a idade gestacional (IG), construíram-se diagramas de dispersão e calculou-se o coeficiente de correlação de Pearson (r), sendo o ajuste realizado pelo coeficiente de determinação (R²). Foram calculadas médias, medianas, desvios-padrão (dp), valores máximo e mínimo. Para o cálculo da reprodutibilidade intraobservador, utilizou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI). Obteve-se a medida da espessura do septo interventricular e ela foi correlacionada com a IG e a área septal obtida pelo modo renderizado em 52 pacientes utilizando-se o CCI. RESULTADOS: A área do septo interventricular foi altamente correlacionada com a idade gestacional (r = 0,81), e a média aumentou de 0,47 cm² na 18ª para 2,42 cm² na 33ª semana de gestação. A reprodutibilidade intraobservador foi excelente com CCI = 0,994. Não se observou correlação significativa entre a medida do septo interventricular e a IG (R² = 0,200), assim como não houve correlação com a área do septo obtida pelo modo renderizado com CCI = 0,150. CONCLUSÃO: Intervalos de referência para a área do septo interventricular entre a 18ª e 33ª semanas de gestação foram determinados e se mostraram altamente reprodutíveis.
Departamento de Obstetrícia - Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil
O aumento progressivo da demanda de oxigênio em razão do rápido crescimento do embrião durante as fases iniciais da embriogênese determina a precoce formação cardíaca por volta do 22º-23º dias de gestação1. Progressivamente, o coração primitivo fetal sofre uma série de processos remodeladores capazes de modificar a sua anatomia, até atingir a forma funcional que conhecemos1.
O coração, quando já composto de suas quatro câmaras (átrios e ventrículos), apresenta no interior de seus ventrículos o septo interventricular (IV) divisor, formado a partir da fusão das paredes mediais: a parte muscular do septo IV. Dentro dos ventrículos, com a cavitação dos mesmos, os feixes musculares serão formados e esses originam os músculos papilares e as cordas tendíneas1, com função de competência valvar, impedindo o prolapso das cúspides durante a sístole cardíaca e o refluxo sanguíneo2.
Em 50% dos casos, as malformações cardíacas são consideradas defeitos maiores, fatores determinantes da elevação da taxa da mortalidade infantil precoce e tardia3,4, evidenciando a necessidade do rastreamento e diagnóstico precoce de tais cardiopatias. Apesar da ampla aplicação da ultrassonografia convencional no rastreamento de cardiopatias congênitas, a detecção pré-natal ainda apresenta lacunas diagnósticas, o que impulsiona o desenvolvimento de novas técnicas de aquisição de imagem para um melhor rastreamento cardíaco durante a rotina do pré-natal5-7.
Nas últimas décadas, com o desenvolvimento da ultrassonografia tridimensional (US3D) e da tecnologia do
Apesar dos inúmeros trabalhos desenvolvidos com a técnica de STIC, não se encontra na literatura a sua aplicação na avaliação da medida da área do septo interventricular em corações de fetos normais e/ou cardiopatas. Essa medida seria uma forma de analisar diretamente os defeitos septais, que são os defeitos cardíacos congênitos mais comumente encontrados, perfazendo cerca de 30% das doenças cardíacas, em especial os defeitos membranáceos1, além de analisar indiretamente as demais malformações cardíacas (como as estenoses valvares com consequentes hipertrofias ventriculares dentre outras). Além disso, a medida da área valvar possibilitará a detecção precoce da hipertrofia septal nos fetos de gestantes diabéticas, rastreando fetos com maior probabilidade de desenvolvimento de macrossomia e cardiomiopatia10,11.
Este estudo tem por objetivo determinar valores de referência para a área do septo interventricular de fetos normais entre a 18ª e a 33ª semanas de gestação por meio da US3D utilizando o método STIC.
Realizou-se um estudo do tipo corte transversal, entre dezembro de 2009 e maio de 2010, com 69 gestantes entre a 18ª e a 33ª semanas completas de gestação. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) sob o n0 0135/10, e as pacientes que concordaram na participação voluntária assinaram Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.
Todas as pacientes foram selecionadas no setor de pré-natal de baixo risco do Departamento de Obstetrícia da Unifesp, sendo essas oriundas do Sistema Único de Saúde do município e da região metropolitana da cidade de São Paulo. Os critérios de inclusão foram os seguintes: gestação única com embrião vivo e idade gestacional determinada pela data da última menstruação (DUM) e confirmada por ultrassonografia realizada até a 10ª semana utilizando como parâmetro o Comprimento Cabeça-Nádega (CCN). Os critérios de exclusão foram: oligoâmnio [Índice de Líquido Amniótico (ILA) abaixo do percentil 5 para a idade gestacional, segundo tabela proposta por Moore e Cayle12; feto posicionado com o dorso anterior (entre 11 e 1h); fetos com peso estimado abaixo e/ou acima de dois desvios-padrão da média, de acordo com a tabela proposta de Hadlock; gestantes portadoras de doenças crônicas que pudessem afetar o crescimento e desenvolvimento fetal, tais como hipertensão arterial, diabete melito, colagenoses, entre outras; atenuação intensa do feixe sonoro por condições tais como obesidade materna e cicatrizes abdominais; malformação fetal diagnosticada à ultrassonografia morfológica de 1º e 2º trimestres; pacientes tabagistas e/ou usuárias de drogas ilícitas. Todas as gestantes foram submetidas a ecocardiografia fetal realizada entre 20 e 24 semanas de gestação.
Todos os exames foram realizados no Setor de Cardiologia Fetal do Departamento de Obstetrícia da Unifesp, sendo esses realizados por apenas um examinador (LCR) com experiência de três anos em US3D em obstetrícia. Todos os exames foram realizados em um aparelho da marca Voluson 730 Expert (General Eletric Medical Systems, Kretztechnic, Zipf, Austria) equipado com um transdutor convexo volumétrico (RAB4-8P). As análises
Os volumes cardíacos foram colhidos no corte das 4 câmaras cardíacas com o dorso fetal, se possível, na posição de 6 horas, utilizando-se um ângulo de abertura entre 20 e 400 e um tempo de aquisição entre 10 e 15 segundos. Após a varredura tridimensional, a imagem foi apresentada na tela do aparelho na forma de três planos ortogonais: axial (A), sagital (B) e coronal (C). Antes de se iniciar as avaliações, foi utilizada a padronização proposta por Paladini13 para a orientação de volumes obtidos pelo STIC, ou seja, para fetos em apresentação cefálica, o lado esquerdo do coração coincide com o lado esquerdo da tela, enquanto para os fetos pélvicos, o lado esquerdo do coração coincide com o lado direito da tela; devendo-se o plano A ser rodado 1800 em torno do eixo "Y".
O plano das quatro câmaras cardíacas (A) foi selecionado como referencial, sendo esse rodado em torno do eixo "Z", de forma que o ápice cardíaco se depusesse em 6 horas; em seguida, foi ativada a tecla RENDER, com ponto de referência da caixa disposta no terço médio do septo interventricular. Três planos virtuais para avaliação do septo interventricular foram utilizados. Dois planos foram determinados pelo posicionamento da linha verde (ativa) da caixa de renderização paralelo à borda externa do septo interventricular, com o ponto médio mantido no seu terço médio. Utilizou-se a opção seis da ROI
Os dados foram armazenados em planilha do programa Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA) e analisados por meio de um programa estatístico
Foram avaliadas 69 gestantes portando fetos normais entre a 18ª e a 33ª semanas completas da gestação, e todas preencheram os critérios de inclusão e foram alocadas na análise estatística final. A idade materna em média foi de 29,8 anos com dp ± 5,1, com média de 1,4 gestações (dp ± 0,5) e paridade média de 0,3 partos (dp ± 0,5).
A área média da área septal foi de 0,47 ± 0,10 cm2 (variando de 0,36 - 0,59 cm2) na 18ª semana para 2,42 ± 1,13 cm2 (variando de 1,26 - 3,92 cm2) na 33ª semana de gestação. A
A área septal apresentou forte correlação com a idade gestacional (r = 0,81). Foram realizados modelos de regressão polinomial, sendo o melhor ajuste com a equação exponencial: área do septo interventricular = 0,125 x IG + 0,043, com R2=0,65 (
Em 52 pacientes, a medida da espessura septal foi obtida no modo bidimensional, mas não apresentou correlação significativa com a idade gestacional (R² = 0,20), mostrando um padrão praticamente linear entre a 18ª e a 33ª semanas completas de gestação (
Observou-se uma excelente reprodutibilidade intraobservador para a medida da área do septo interventricular, com CCI= 0,994 (IC 95% 0,988 - 0,997). O gráfico de Bland-Altman comprovou essa boa reprodutibilidade com diferença média entre as medidas de 0,01 cm2 (dp ± 0,06 cm2 e IC 95% ± 0,12 cm2) (
A tecnologia STIC tem estado disponível em alguns aparelhos de US3D em meados da década de 2010. STIC consiste na aquisição do volume do coração fetal com suas conexões vasculares, permitindo a sua avaliação nos modo multiplanar ou renderizado na forma de uma sequência "cineloop" de um ciclo cardíaco completo. Para a aquisição do volume, deve-se selecionar uma região de interesse (ROI), que determina a altura e largura do volume, que englobe todo o coração com suas conexões vasculares. Sempre que possível, a aquisição deve ser realizada com o feto em dorso posterior (6 horas) e na ausência de movimentos respiratórios maternos. O ângulo de aquisição, que determina a profundidade do volume, varia de acordo com a idade gestacional, e ângulos entre 20 e 250 são suficientes em fetos no segundo trimestre. O tempo de aquisição é determinado pelo operador, variando de 7,5 a 15 segundos, e corresponde à velocidade com que o transdutor varre a ROI. Ao volume em escala de cinzas, pode-se associar o modo Doppler colorido, além de pós-processamentos como o "inversion mode" e o "B-flow imaging"8,17. A vantagem do STIC em relação à ecocardiografia bidimensional é ser um método menos dependente do operador, possibilitando a identificação de anormalidades nas vias de saída do coração fetal por examinadores com pouca a intermediária experiência18.
Em relação à renderização de estruturas cardíacas, Yagel e cols.19 avaliaram 136 gestantes, sendo 35 portando fetos com anomalias cardíacas, utilizando a renderização para obter planos para avaliação dos septos interatrial e interventricular, ânulo das valvas atrioventriculares e alinhamento dos grandes vasos. Em 13 fetos com anomalias cardíacas, o plano do septo interventricular melhorou a avaliação do defeito septal, e em 4 o plano do septo interatrial contribuiu para avaliação do forame oval. Em 5 casos, o plano do ânulo das valvas atrioventriculares imediatamente distais às valvas semilunares (coronal AV) melhorou a avaliação do alinhamento dos grandes vasos em relação ao ânulo das valvas atrioventriculares, e em 3 a avaliação das valvas semilunares, com ou sem mau alinhamento dos grandes vasos. Recentemente, Paladini e cols.20 avaliaram uma série de 30 casos de defeitos parciais do septo atrioventricular fetal utilizando a ecocardiografia, e em 14 desses casos associou-se o STIC. Em todos os casos os marcadores ecocardiográficos para essa anomalia foram: defeito do septo atrial ostium primum e perda da aparência normal das valvas atrioventriculares.
A medida da área do septo interventricular é de particular importância em fetos de risco para miocardiopatias hipertróficas, como os filhos de mães diabéticas, nos quais há importante espessamento do septo interventricular, podendo causar obstruções no trato de saída do ventrículo esquerdo21. A gravidade dos sintomas de insuficiência respiratória e falência cardíaca congestiva se correlacionam com a severidade da miocardiopatia hipertrófica22,23. Tradicionalmente a medida da espessura do septo interventricular fetal tem sido realizada pela ecocardiografia bidimensional utilizando o modo M10,11,24; contudo, tal medida apresenta imprecisões, pois o septo interventricular não é uma estrutura uniforme.
Neste estudo, utilizou-se a técnica STIC para mensuração da área do septo interventricular, metodologia até o momento inédita na literatura. A área do septo mostrou-se fortemente correlacionada com a idade gestacional, além de comprovada reprodutibilidade intraobservador. Já a medida da espessura septal mostrou fraca correlação com a idade gestacional, mostrando um padrão praticamente linear da medida entre a 18ª e a 33ª semanas completas de gestação, sem apresentar correlação estatisticamente significante com área obtida pelo STIC. Tal resultado torna a área septal um possível parâmetro ultrassonográfico mais fidedigno que a medida da espessura do septo interventricular no diagnóstico de hipertrofia septal.
Em síntese, este estudo determinou valores de referência para a área do septo interventricular fetal que poderão ser aplicados em fetos de risco para hipertrofia septal, como os filhos de mães diabéticas, favorecendo a detecção precoce de alterações funcionais e morfológicas cardíacas fetais.
Correspondência: Edward Araujo Júnior Rua Napoleão de Barros, 875 - Vila Clementino 04024-002 - São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 29/07/10; revisado recebido em 17/11/10; aceito em 14/12/10.
FUNDAMENTO: La detección precoz de alteraciones septales, tales como la hipertrofia septal comúnmente presente en fetos de madres diabéticas, contribuiría a la reducción de las altas tasas de mortalidad infantil. OBJETIVO: Determinar intervalos de referencia para el área del septo interventricular fetal por medio de la ultrasonografía tridimensional (US3D) utilizando el método STIC (Spatio-Temporal Image Correlation). MÉTODOS: Se realizó un estudio de corte transversal con 69 gestantes normales entre la 18ª y 33ª semanas de gestación. Se utilizó como referencia el plano de cuatro cámaras con la ROI (Región de Interés) posicionada a partir de los ventrículos, siendo el área del septo delimitada de modo manual. Para evaluar la correlación del área del septo interventricular con la edad gestacional (EG), se construyeron diagramas de dispersión y se calculó el coeficiente de correlación de Pearson (r), siendo el ajuste realizado por el coeficiente de determinación (R²). Fueron calculadas medias, medianas, desviaciones-estándar (de), valores máximo y mínimo. Para el cálculo de la reproductibilidad intraobservador, se utilizó el coeficiente de correlación intraclase (CCI). Se obtuvo la medida del espesor del septo interventricular y la misma fue correlacionada con la EG y el área septal obtenida por el modo renderizado en 52 pacientes utilizando el CCI. RESULTADOS: El área del septo interventricular fue altamente correlacionada con la edad gestacional (r = 0,81), y la media aumentó de 0,47 cm² en la 18ª a 2,42 cm² en la 33ª semana de gestación. La reproductibilidad intraobservador fue excelente con CCI = 0,994. No se observó correlación significativa entre la medida del septo interventricular y la EG (R² = 0,200), así como no hubo correlación con el área del septo obtenida por el modo renderizado con CCI = 0,150. CONCLUSIÓN: Intervalos de referencia para el área del septo interventricular entre la 18ª y 33ª semanas de gestación fueron determinados y se mostraron altamente reproducibles. (Arq Bras Cardiol 2011;96(5):386-392)
Curva de referencia del área del septo interventricular fetal por el método STIC: estudio preliminar
Departamento de Obstetrícia - Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil
Correspondencia
El aumento progresivo de la demanda de oxígeno en razón del rápido crecimiento del embrión durante las fases iniciales de la embriogénesis determina la precoz formación cardíaca alrededor del 22º-23º día de gestación1. Progresivamente, el corazón primitivo fetal sufre una serie de procesos de remodelado capaces de modificar su anatomía, hasta alcanzar la forma funcional que conocemos1.
El corazón, ya compuesto de sus cuatro cámaras (atrios y ventrículos), presenta en el interior de sus ventrículos el septo interventricular (IV) divisor, formado a partir de la fusión de las paredes mediales: la parte muscular del septo IV. Dentro de los ventrículos, con la cavitación de los mismos, los haces musculares serán formados y estos originan los músculos papilares y las cuerdas tendíneas1, con función de competencia valvular, impidiendo el prolapso de las cúspides durante la sístole cardíaca y el reflujo sanguíneo2.
En 50% de los casos, las malformaciones cardíacas son consideradas defectos mayores, factores determinantes de la elevación de la tasa de la mortalidad infantil precoz y tardia3,4, evidenciando la necesidad del rastreo y diagnóstico precoz de tales cardiopatías. A pesar de la amplia aplicación de la ultrasonografía convencional en el rastreo de cardiopatías congénitas, la detección prenatal aun presenta lagunas diagnósticas, lo que impulsa el desarrollo de nuevas técnicas de adquisición de imagen para un mejor rastreo cardíaco durante la rutina del prenatal5-7.
En las últimas décadas, con el desarrollo de la ultrasonografía tridimensional (US3D) y de la tecnología del
A pesar de los innúmeros trabajos desarrollados con la técnica de STIC, no se encuentra en la literatura su aplicación en la evaluación de la medida del área del septo interventricular en corazones de fetos normales y/o cardíacos. Esa medida sería una forma de analizar directamente los defectos septales, que son los defectos cardíacos congénitos más comúnmente encontrados, justificando cerca de 30% de las enfermedades cardíacas, en especial los defectos membranáceos1, además de analizar indirectamente las demás malformaciones cardíacas (como las estenosis valvulares con consecuentes hipertrofias ventriculares entre otras). Además de eso, la medida del área valvular posibilitará la detección precoz de la hipertrofia septal en los fetos de gestantes diabéticas, rastreando fetos con mayor probabilidad de desarrollo de macrosomía y cardiomiopatía10,11.
Este estudio tiene por objetivo determinar valores de referencia para el área del septo interventricular de fetos normales entre la 18ª y la 33ª semanas de gestación por medio de la US3D utilizando el método STIC.
Se realizó un estudio del tipo corte transversal, entre diciembre de 2009 y mayo de 2010, con 69 gestantes entre la 18ª y la 33ª semanas completas de gestación. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp) bajo el n0 0135/10, y las pacientes que concordaron en la participación voluntaria firmaron Término de Consentimiento Libre y Aclarado.
Todas las pacientes fueron seleccionadas en el sector de prenatal de bajo riesgo del Departamento de Obstetricia de la Unifesp, siendo oriundas del Sistema Único de Salud del municipio y de la región metropolitana de la ciudad de São Paulo. Los criterios de inclusión fueron los siguientes: gestación única con embrión vivo y edad gestacional determinada por la fecha de la última menstruación (FUM) y confirmada por ultrasonografía realizada hasta la 10ª semana utilizando como parámetro el Largo Cabeza-Nalga (LCN). Los criterios de exclusión fueron: oligoamnio [Índice de Líquido Amniótico (ILA) abajo del percentil 5 para la edad gestacional, según tabla propuesta por Moore y Cayle12; feto posicionado con el dorso anterior (entre 11 y 1h); fetos con peso estimado abajo y/o encima de dos desviaciones-estándar de la media, de acuerdo con la tabla propuesta de Hadlock; gestantes portadoras de enfermedades crónicas que pudiesen afectar el crecimiento y desarrollo fetal, tales como hipertensión arterial, diabetes mellitus, colagenosis, entre otras; atenuación intensa del haz sonoro por condiciones tales como obesidad materna y cicatrices abdominales; malformación fetal diagnosticada en la ultrasonografía morfológica de 1º y 2º trimestres; pacientes tabaquistas y/o usuarias de drogas ilícitas. Todas las gestantes fueron sometidas la ecocardiografía fetal realizada entre 20 y 24 semanas de gestación.
Todos los exámenes fueron realizados en el Sector de Cardiología Fetal del Departamento de Obstetricia de la Unifesp, siendo realizados por apenas un examinador (LCR) con experiencia de tres años en US3D en obstetricia. Todos los exámenes fueron realizados en un aparato de la marca Voluson 730 Expert (General Eletric Medical Systems, Kretztechnic, Zipf, Austria) equipado con un transductor convexo volumétrico (RAB4-8P). Los análisis
Los volúmenes cardíacos fueron recogidos en el corte de las 4 cámaras cardíacas con el dorso fetal, si fuese posible, en la posición de 6 horas, utilizándose un ángulo de abertura entre 20 y 400 y un tiempo de adquisición de entre 10 y 15 segundos. Después del barrido tridimensional, la imagen fue presentada en la tela del aparato en la forma de tres planos ortogonales: axial (A), sagital (B) y coronal (C). Antes de iniciar las evaluaciones, fue utilizada la estandarización propuesta por Paladini13 para la orientación de volúmenes obtenidos por el STIC, o sea, para fetos en presentación cefálica, el lado izquierdo del corazón coincide con el lado izquierdo de la tela, mientras para los fetos pélvicos, el lado izquierdo del corazón coincide con el lado derecho de la tela; debiéndose rotar el plano A 1800 alrededor del eje "Y".
El plano de las cuatro cámaras cardíacas (A) fue seleccionado como referencial, siendo este rotado alrededor del eje "Z", de forma que el ápice cardíaco se colocase en 6 horas; enseguida, fue activada la tecla RENDER, con punto de referencia de la caja dispuesta en el tercio medio del septo interventricular. Tres planos virtuales para evaluación del septo interventricular fueron utilizados. Dos planos fueron determinados por el posicionamiento de la línea verde (activa) de la caja de renderización paralelo al borde externo del septo interventricular, con el punto medio mantenido en su tercio medio. Se utilizó la opción seis de la ROI
Los datos fueron almacenados en planilla del programa Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA) y analizados por medio de un programa estadístico
Fueron evaluadas 69 gestantes portando fetos normales entre la 18ª y la 33ª semanas completas de gestación, y todas llenaron los criterios de inclusión y fueron ubicadas en el análisis estadístico final. La edad materna en media fue de 29,8 años con de ± 5,1, con media de 1,4 gestación (de ± 0,5) y paridad media de 0,3 parto (de ± 0,5).
El área media del área septal fue de 0,47 ± 0,10 cm2 (variando de 0,36 - 0,59 cm2) en la 18ª semana a 2,42 ± 1,13 cm2 (variando de 1,26 - 3,92 cm2) en la 33ª semana de gestación. La
El área septal presentó fuerte correlación con la edad gestacional (r = 0,81). Fueron realizados modelos de regresión polinomial, siendo el mejor ajuste con la ecuación exponencial: área del septo interventricular = exp (0,125 x IG + 0,043), con R2=0,65 (
En 52 pacientes, la medida del espesor septal fue obtenida en el modo bidimensional, pero no presentó correlación significativa con la edad gestacional (R² = 0,20), mostrando un estándar prácticamente lineal entre la 18ª y la 33ª semanas completas de gestación (
Se observó una excelente reproductibilidad intraobservador para la medida del área del septo interventricular, con CCI= 0,994 (IC 95% 0,988 - 0,997). El gráfico de Bland-Altman comprobó esa buena reproductibilidad con media de la diferencia entre las medidas de 0,01 cm2 (de ± 0,06 cm2 y IC 95% ± 0,12 cm2) (
La tecnología STIC ha estado disponible en algunos aparatos de US3D a mediados de la década de 2010. STIC consiste en la adquisición del volumen del corazón fetal con sus conexiones vasculares, permitiendo su evaluación en los modos multiplanar o renderizado en la forma de una secuencia "cineloop" de un ciclo cardíaco completo. Para la adquisición del volumen, se debe seleccionar una región de interés (ROI), que determina la altura y ancho del volumen, que englobe todo el corazón con sus conexiones vasculares. Siempre que sea posible, la adquisición debe ser realizada con el feto en dorso posterior (6 horas) y en la ausencia de movimientos respiratorios maternos. El ángulo de adquisición, que determina la profundidad del volumen, varía de acuerdo con la edad gestacional, y ángulos entre 20 y 250 son suficientes en fetos en el segundo trimestre. El tiempo de adquisición es determinado por el operador, variando de 7,5 a 15 segundos, y corresponde a la velocidad con que el transductor barre la ROI. Al volumen en escala de grises, se puede asociar el modo Doppler color, además de post procesamientos como el "inversion mode" y el "B-flow imaging"8,17. La ventaja del STIC en relación a la ecocardiografía bidimensional es la de ser un método menos dependiente del operador, posibilitando la identificación de anormalidades en las vías de salida del corazón fetal por examinadores con poca a intermedia experiencia18.
En relación a la renderización de estructuras cardíacas, Yagel et al19 evaluaron 136 gestantes, siendo 35 portando fetos con anomalías cardíacas, utilizando la renderización para obtener planos para evaluación de los septos interatrial y interventricular, ánulo de las válvulas atrioventriculares y alineamiento de los grandes vasos. En 13 fetos con anomalías cardíacas, el plano del septo interventricular mejoró la evaluación del defecto septal, y en 4 el plano del septo interatrial contribuyó para evaluación del foramen oval. En 5 casos, el plano del ánulo de las válvulas atrioventriculares inmediatamente distales a las válvulas semilunares (coronal AV) mejoró la evaluación del alineamiento de los grandes vasos en relación al ánulo de las válvulas atrioventriculares, y en 3 la evaluación de las válvulas semilunares, con o sin mal alineamiento de los grandes vasos. Recientemente, Paladini et al20 evaluaron una serie de 30 casos de defectos parciales del septo atrioventricular fetal utilizando la ecocardiografía, y en 14 de esos casos se asoció el STIC. En todos los casos los marcadores ecocardiográficos para esa anomalía fueron: defecto del septo atrial ostium primum y pérdida de la apariencia normal de las válvulas atrioventriculares.
La medida del área del septo interventricular es de particular importancia en fetos de riesgo para miocardiopatías hipertróficas, como los hijos de madres diabéticas, en los cuales hay importante engrosamiento del septo interventricular, pudiendo causar obstrucciones en el tracto de salida del ventrículo izquierdo21. La gravedad de los síntomas de insuficiencia respiratoria e insuficiencia cardíaca congestiva se correlacionan con la severidad de la miocardiopatía hipertrófica22,23. Tradicionalmente la medida del espesor del septo interventricular fetal ha sido realizada por la ecocardiografía bidimensional utilizando el modo M10,11,24; con todo, tal medida presenta imprecisiones, pues el septo interventricular no es una estructura uniforme.
En este estudio, se utilizó la técnica STIC para medida del área del septo interventricular, metodología hasta el momento inédita en la literatura. El área del septo se mostró fuertemente correlacionada con la edad gestacional, además de comprobada reproductibilidad intraobservador. Ya la medida del espesor septal mostró débil correlación con la edad gestacional, mostrando un estándar prácticamente lineal de la medida entre la 18ª y la 33ª semanas completas de gestación, sin presentar correlación estadísticamente significativa con área obtenida por el STIC. Tal resultado vuelve el área septal un posible parámetro ultrasonográfico más fidedigno que la medida del espesor del septo interventricular en el diagnóstico de hipertrofia septal.
En síntesis, este estudio determinó valores de referencia para el área del septo interventricular fetal que podrán ser aplicados en fetos de riesgo para hipertrofia septal, como los hijos de madres diabéticas, favoreciendo la detección precoz de alteraciones funcionales y morfológicas cardíacas fetales.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
CAPES financió el presente estudio.
Este artículo forma parte de tesis de Doctorado de Liliam Cristine Rolo, from
BACKGROUND: Early detection of septal changes such as septal hypertrophy commonly present in fetuses of diabetic mothers would help reduce the high rates of infant mortality. OBJECTIVE: Determine reference ranges for the fetal ventricular septal area through three-dimensional ultrasound (US3D) using the STIC method (Spatio-Temporal Image Correlation). METHODS: We conducted a cross-sectional study with 69 pregnant women between the 18th and 33rd weeks of pregnancy. We used as a reference the four-chamber plane with the ROI (Region of Interest) positioned from the ventricles; the septum area were manually marked. To assess the correlation of the interventricular septum area with gestational age (GA), we constructed scatter plots and calculated Pearson's correlation coefficient (r), and the adjustment was performed by the coefficient of determination (R²). We calculated averages, medians, standard deviations (sd), as well as maximum and minimum values. To calculate the intraobserver reproducibility, we used the intraclass correlation coefficient (ICC). The interventricular septum thickness was measured and it was correlated with gestational age and the septal area rendered in 52 patients using the ICC. RESULTS: The interventricular septum area was highly correlated with gestational age (r = 0.81), and the average increased from 0.47 cm² in the 18th week to 2.42 cm² in the 33rd of gestation. The intraobserver reproducibility was excellent with ICC = 0.994. No significant correlation was observed between the interventricular septum measurement and the GA (R² = 0.200), as well as there was no correlation with the septal area rendered with ICC = 0.150. CONCLUSION: Reference intervals for the interventricular septum area between the 18th and the 33rd pregnancy week were determined to be highly reproducible.
Departamento de Obstetrícia - Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP - Brazil
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The progressive increase in oxygen demand due to the rapid growth of the embryo during the early stages of embryogenesis determines the early heart formation around the 22nd - 23th days of gestation1. Progressively, the primitive fetal heart undergoes a series of remodeling processes capable of modifying their anatomy to reach the functional form we know1.
When the heart has its four chambers (atria and ventricles), its ventricles present the divider interventricular septum (IV) formed from the merger of the medial walls: the muscular part of the IV septum. Within the ventricles, with their cavitation, the muscle bundles are formed and these originate the papillary muscles and the chordae tendineae, or heart strings1, with the function of valve competence, preventing the prolapse of the cuspid valves during the cardiac systole and blood reflux2.
In 50% of the cases, congenital heart defects are considered major factors determining the high rate of early and late infant mortality3,4, highlighting the need for screening and providing early diagnosis of such heart diseases. Despite the wide application of conventional ultrasonography in screening for heart defects, antenatal detection still has some diagnosis gaps, which drives the development of new image acquisition techniques for a better cardiac screening during routine antenatal tests5-7.
In recent decades, with the development of three-dimensional ultrasound (US3D) and the Spatio-Temporal Image Correlation technology (STIC), a new form of prenatal cardiac examination has emerged. This technique allows obtaining cardiac volume and its storage for later reconstruction and analysis of anatomy, presenting the image in the multiplanar and surface mode (rendered), identifying the cardiac chambers, semilunar and atrioventricular valves, and the positioning of vessels and their correlations, and it is also possible to track the cardiac motion by using the cineloop technique7-9.
Despite the number of projects developed with the STIC technique, the literature does not provide its application in assessing the interventricular septum area in hearts of normal fetuses and/or patients with heart disease. This would be a way to directly analyze septal defects, which are the most common congenital heart defects, accounting for about 30% of heart diseases, especially membrane defects1, also analyzing indirectly other cardiac malformations (such as valvular stenoses with consequent ventricular hypertrophy, among others). Moreover, the valve area measurement will allow the early detection of septal hypertrophy in fetuses of diabetic pregnant women, by tracking fetuses with greater likelihood of developing macrosomia and cardiomyopathy10,11.
This study aims to determine reference values for the interventricular septum area of normal fetuses between the 18th and the 33rd pregnancy week through the US3D by using the method STIC.
We conducted a cross-sectional study from December 2009 to May 2010 with 69 pregnant women between the 18th and the 33rd pregnancy week. This study was approved by the Research Ethics Committee of the Federal University of São Paulo (UNIFESP) under number 0135/10, and patients who agreed to participate voluntarily signed a consent form.
All patients were selected in the low-risk prenatal sector of the Obstetrics Department of Unifesp, these being derived from the Brazilian Public Health System of the city and metropolitan area of São Paulo. Inclusion criteria were: singleton pregnancies with live embryo and gestational age determined by the last menstrual period (LMP) confirmed by ultrasound test performed until the 10th week, using the crown-rump length (CRL) as a parameter. The exclusion criteria were: oligohydramnios [amniotic fluid index (AFI) below the 5th percentile for gestational age, according to the table proposed by Moore and Cayle12; fetus in the dorsal anterior position (between 11 and 1am); estimated fetal weight below and/or above two standard deviations from the average, according to the table proposed by Hadlock; pregnant women with chronic illnesses that could affect fetal growth and development, such as hypertension, diabetes mellitus, collagen diseases, among others; intense sound beam attenuation by conditions such such as maternal obesity and abdominal scars; fetal malformations diagnosed at morphology ultrasound of 1st and 2nd quarters; smokers and/or users of illegal drugs. All pregnant women underwent fetal echocardiography between the 20th and 24th pregnancy week.
All examinations were performed in the Sector of Fetal Cardiology of the Department of Obstetrics of Unifesp, these being performed by a single examiner (LCR) with three years' experience in US3D in obstetrics. All examinations were performed on a device of the brand Voluson 730 Expert (General Electric Medical Systems, Kretztechnic, Zipf, Austria) equipped with a volumetric transducer (RAB4-8P). The offline analyses to measure the interventricular septum areas were performed by the same examiner using the software 4D View version 9.0 (GE, Medical Systems Kretztechnic, GmbH & Co OHG).
Cardiac volumes were collected in the four heart chambers section with the fetal back, if possible, at the 6 o'clock position, using an opening angle between 20º and 40º and an acquisition time between 10 and 15 seconds. After the three-dimensional scanning, the image was displayed on the device screen as three orthogonal planes: axial (A), sagittal (B) and coronal (C). Before starting the examinations, we used the standard proposed by Paladini13 in order to guide the volumes obtained by the STIC, that is, for fetuses in the cephalic position, the left side of the heart coincides with the left side of the screen, while for pelvic fetuses, the left side of the heart coincides with the right side of the screen, where plane A should be rotated 180º around the y-axis.
The plane of the four heart chambers (A) was selected as a reference, this being rotated around the z-axis so that the cardiac apex was laid off in 6 hours; then the RENDER key was turned off with the reference point of the box laid on the middle third of the interventricular septum. Three virtual planes for the evaluation of the interventricular septum were used. Two planes were determined by the green line position (active) of the rendering box parallel to the outer edge of the interventricular septum, with the midpoint maintained in its middle third. We used the option six of the ROI selection, delimiting the septal region; by convention, we chose to view it through the left ventricular side. The rendered image was magnified and then the MEASURE key was pushed and the TRACE AREA option was selected to manually mark off the septal area in cm². The measurement of the septal area was performed during the initial phase of the ventricular diastole, when the septum was less contracted (
The data were stored in an Excel spreadsheet (Microsoft, Redmond, WA, USA) and analyzed using the program Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) for Windows version 15.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). We calculated means, medians, standard deviations (SD), maximum and minimum values for each gestational interval evaluated, as well as the percentiles 5, 25, 50, 75 and 95. To assess the correlation between interventricular septum areas with gestational age (GA), scatter diagrams were determined by obtaining Pearson's correlation index (r), and the equation adjustment was given by the coefficient of determination (R2). For the construction of reference intervals for the interventricular septum areas as a function of gestational age, we followed the simple linear regression model14 using the Altman's method15 with a significance level of p < 0.05. To assess the extent of septal thickness as a function of gestational age, we also used linear regression. To assess the correlation between the two-dimensional thickness of the interventricular septum and its area, we used the intraclass correlation coefficient (ICC). To calculate the intraobserver reproducibility, the same examiner (LCR) took another measurement of the septal area of 40 fetuses, with these measures blinded from the results of the former. For that purpose, we also used the ICC and Bland-Altman's plot16. The Bland-Altman's plot outlines the average of the two measurements performed by the same examiner against the difference in their averages with 95% of confidence interval of 1.96 SD of the average. In all analyses, a significance level of 0.05 will be used.
We evaluated 69 pregnant women carrying normal fetuses between the 18th and the 33rd completed pregnancy week, and all met the inclusion criteria and were allocated in the final statistical analysis. Average maternal age was 29.8 years with sd ± 5.1, with an average of 1.4 pregnancies (SD ± 0.5) and average rate of 0.3 births (SD ± 0.5).
The average area of the septal area was 0.47 ± 0.10 cm2 (ranging from 0.36 to 0.59 cm2) in the 18th week to 2.42 ± 1.13 cm2 (ranging from 1.26 to 3.92 cm2) in the 33rd pregnancy week.
The septal area showed a strong correlation with the gestational age (r = 0.81). We performed polynomial regression models. The best adjustment with the exponential equation was: interventricular septum area = 0.125 x IG + 0.043, with R2 = 0.65 (
In 52 patients, the septal thickness measurement was taken in the two-dimensional mode, but it did not present a significant correlation with gestational age (R² = 0.20), showing an almost linear pattern between the 18th and the 33rd complete pregnancy week (
There was an excellent intraobserver reproducibility for the measure of the interventricular septum area, with ICC = 0.994 (95% CI 0.988 to 0.997). The Bland-Altman's plot demonstrated this good reproducibility with the mean difference between the measurements of 0.01 cm2 (SD ± 0.06 cm2 and 95% CI ± 0.12 cm2) (
The STIC technology has been available on some US3D devices in mid-2010. STIC consists in the acquisition of the fetal heart volume with its vascular connections, allowing its evaluation in the multiplanar or rendered mode in the form of a cineloop sequence of a complete cardiac cycle. For the acquisition of the volume, we must select a region of interest (ROI), which determines the height and width of the volume, covering the entire heart with its vascular connections. Whenever possible, the acquisition should be performed with the fetus in the dorsal position (6 hours) and with no maternal breathing movements. The acquisition angle, which determines the depth of the volume varies with gestational age, and angles between 20º and 25º are sufficient in second-quarter fetuses. The acquisition time is determined by the operator, ranging from 7.5 to 15 seconds, and corresponds to the speed at which the transducer scans the ROI. The grayscale volume can be associated to the color Doppler mode, and post-processing such as the inversion mode and B-flow imaging8,17. The advantage of the STIC over dimensional echocardiography is that this method is less operator-dependent, allowing the identification of abnormalities in the outflow tracts of the fetal heart by examiners with little to intermediate experience18.
Regarding the rendering of cardiac structures, Yagel et al19 evaluated 136 pregnant women, of which 35 carried fetuses with cardiac anomalies, using the rendering method get planes for the evaluation of interatrial and interventricular septum, atrioventricular annulus and alignment of large vessels. In 13 fetuses with cardiac anomalies, the interventricular septum plane improved assessment of the septal defect, and in 4 of them, the atrial septum plane contributed to the evaluation of the foramen ovale. In five cases, the atrioventricular annulus plane immediately distal to the semilunar valves (coronal atrioventricular) improved the evaluation of the alignment of the large vessels in relation to the atrioventricular annulus, and in three of them, the evaluation of the semilunar valves, with or without malalignment of large vessels. Paladini et al20 have recently evaluated a series of 30 cases of partial atrioventricular septal defects using in fetuses using echocardiography, and 14 of these cases was associated with STIC. In all of the cases, the echocardiographic markers for this anomaly were: ostium primum atrial septal defect and loss of normal appearance of the atrioventricular valves.
Measuring the interventricular septum area is of particular importance in fetuses at risk for hypertrophic cardiomyopathy, such as the children of diabetic mothers, where there is significant thickening of the interventricular septum, causing obstructions in the left ventricular outflow tract21. The severity of symptoms of respiratory failure and congestive heart failure correlate with the severity of hypertrophic cardiomyopathy22,23. The measurement of the interventricular septum thickness has been traditionally performed by fetal echocardiography using the M mode10,11,24, however, this measure has inaccuracies, since the interventricular septum is not a uniform structure.
In this study, we used the STIC technique to measure the interventricular septum area, a methodology so far unprecedented in the literature. The septum area was strongly correlated with gestational age, and intraobserver reproducibility was confirmed. The septal thickness measure revealed a weak correlation with gestational age, showing a virtually linear pattern of the measure between the 18th and 33th pregnancy week without showing a statistically significant correlation with the area obtained by the STIC. This result makes the septal area a potentially more reliable ultrasound parameter to measure the interventricular septum thickness in the diagnosis of septal hypertrophy.
In summary, this study determined reference values for the fetal ventricular septal area, which can be applied to fetuses at risk for septal hypertrophy, such as the children of diabetic mothers, promoting early detection of morphological and functional changes in fetal hearts.