FUNDAMENTO: A ecocardiografia consiste em método muito útil para seleção e avaliação de resposta à terapia de ressincronização cardíaca (TRC). O eco 3D já tem seu papel estabelecido na avaliação dos volumes ventriculares e fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE) com excelente correlação de resultados quando comparado à RNM. OBJETIVO: Comparar a avaliação dos volumes ventriculares (VDVE, VSVE), FEVE e massa do VE antes e após a TRC pela ecocardiografia bi (Eco 2D) e tridimensional (Eco 3D). MÉTODOS: Foram avaliados 24 pacientes com IC CFIII ou IV (NYHA), ritmo sinusal QRS > 150 ms, em vigência de terapêutica otimizada para IC submetidos a TRC. Foram realizados eletrocardiograma (ECG), avaliação clínica, Eco 2D e 3D antes, três e seis meses após a TRC. A comparação entre as técnicas foi realizada utilizando-se a correlação de Pearson (r). RESULTADOS: No momento basal, a correlação entre os métodos foi de 0,96 para avaliação do VDVE, 0,95 para avaliação do VSVE, 0,87 para FEVE, e 0,72 para massa do VE. Após três meses da TRC, a correlação entre os métodos para análise do VDVE foi de 0,96, 0,95 para VSVE, 0,95 para FEVE, e 0,77 para massa do VE. Após seis meses da TRC, a correlação entre o Eco 2D e 3D para análise do VDVE foi de 0,98, 0,91 para VSVE, 0,96 para FEVE, e 0,85 para massa do VE. CONCLUSÃO: Neste estudo foi observada redução dos VDVE,VSVE, além de melhora da FEVE após a TRC. Houve excelente correlação entre o Eco 2D e o 3D para avaliação dos volumes ventriculares e FEVE, e boa correlação entre os métodos para avaliação da massa ventricular esquerda antes e após a TRC.
Instituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, Fleury Medicina e Saúde, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brasil
A ecocardiografia consiste em método muito útil para seleção e avaliação de resposta à terapia de ressincronização cardíaca (TRC) para pacientes com insuficiência cardíaca (IC) grave e distúrbio da condução ventricular1-4. O ecocardiograma tridimensional (Eco 3D) já tem seu papel estabelecido na avaliação dos volumes ventriculares e fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE) com excelente correlação de resultados quando comparado à ressonância magnética cardíaca5,6. Em relação ao ecocardiograma bidimensional (Eco 2D), o Eco 3D apresenta maior proximidade à anatomia real em razão da ausência de inferências geométricas.
Uma vez que o Eco 2D tem maior disponibilidade e tem sido o método mais utilizado para o acompanhamento desses pacientes, demonstramos nesse estudo sua correlação com o Eco 3D na avaliação dos volumes ventriculares (volume diastólico final do ventrículo esquerdo e volume sistólico final do ventrículo esquerdo), fração de ejeção e massa ventricular esquerda antes e após a TRC.
Foi realizado estudo prospectivo e observacional, no período de 1º.1.2007 a 1º.6.2009. O projeto foi aprovado pela Comissão Científica e de Ética do InCor - HCFMUSP, pela Comissão de Ética para a Análise de Projetos de Pesquisa (CAPPesq), da Diretoria Clínica do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo. Este estudo apresenta os resultados parciais de tese de doutorado, realizada no período descrito, baseando-se em uma amostra de conveniência.
Foram estudados pacientes com diagnóstico de miocardiopatia de etiologia não isquêmica que preenchessem os seguintes critérios:
1. Idade entre 18 e 75 anos;
2. Tratamento medicamentoso otimizado na dose máxima tolerada pelo paciente por pelo menos um mês antes da inclusão no estudo;
3. Ritmo sinusal;
4. QRS > 120 ms ao ECG de 12 derivações;
5. FEVE < 0,35 (medida ao ecocardiograma bidimensional pelo método de Simpson);
6. Diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (DDVE) > 55 mm;
7. Presença de sinais e sintomas de IC CF III ou IV (NYHA).
Os pacientes com idade maior que 40 anos e fatores de risco para doença arterial coronariana foram submetidos à realização de cineangiocoronariografia para exclusão de etiologia isquêmica.
Foram considerados critérios de exclusão: 1) Imagem ecocardiográfica inadequada à análise tridimensional; o bloco do exame tridimensional foi considerado inadequado para a análise quando dois ou mais segmentos não foram visibilizados; 2) presença de artefatos de translação cardíaca; 3) fibrilação atrial ou de grande irregularidade do ritmo cardíaco pré-TRC; 4) pacientes impossibilitados de permanecer em pequeno período de apneia (15 a 20 segundos) para aquisição das imagens ecocardiográficas tridimensionais; 5) morte antes de completar pelo menos a primeira reavaliação (aos três meses após TRC).
Os pacientes que preencheram os critérios de inclusão foram encaminhados ao implante de marca-passo atriobiventricular (MPaBiv). Antes da alta hospitalar, os pacientes foram submetidos a avaliação ecocardiográfica, para programação do intervalo atrioventricular (IAV) ótimo, por meio da fórmula de Ritter7,8.
Após a alta hospitalar, a programação eletrônica do MPaBiv foi reavaliada no décimo dia após implante do marca-passo e, após um e, também, três meses do implante, de acordo com a rotina da Unidade Clínica de Arritmia e Estimulação Cardíaca Artificial do InCor. O objetivo dessas avaliações foi garantir o funcionamento adequado dos MPaBiv, em cada paciente.
Foram realizados ECG, avaliação clínica, ecocardiograma bidimensional (2D), e tridimensional (3D) antes, três e seis meses após a TRC. Foram avaliados os seguintes parâmetros: volumes do ventrículo esquerdo (diastólico - VDVE, e sistólico - VSVE), fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE) e massa ventricular esquerda.
Foram avaliados os blocos volumétricos de oito pacientes, incluídos no protocolo, para análise da variação intra e interobservador. Foram avaliadas as seguintes variáveis: volume diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo, fração de ejeção ventricular esquerda, obtidos pela análise tridimensional. Para a análise intraobservador, foram realizadas duas análises do mesmo bloco volumétrico, por um mesmo observador, com intervalo mínimo de um mês entre as leituras.
Todos os pacientes foram submetidos a uma avaliação clínica composta por anamnese, exame físico, realização de eletrocardiograma de 12 derivações, e classificação da classe funcional segundo classificação da NYHA (
A classe funcional pela classificação da NYHA estratifica o grau de limitação imposto pela IC nas atividades cotidianas do paciente. Essa classificação, além de possuir caráter funcional, é também uma maneira de avaliar a qualidade de vida ante a IC2. Já o questionário MLHF é composto por 21 perguntas que avaliam como o paciente percebe os efeitos da doença e do seu tratamento em sua vida diária. As questões enfocam sintomas como dispneia, fadiga, edema, assim como o estado psicológico e o impacto da doença na rotina diária e laborativa9.
Os estudos ecocardiográficos foram realizados com o equipamento IE33 Philips Medical Systems, Andover, MA, EUA. Foram realizados os estudos ecocardiográficos bidimensional, análise de fluxos cardíacos pelo estudo Doppler e avaliação tridimensional em tempo real. As imagens foram adquiridas nos planos paraesternal longitudinal de câmaras esquerdas, transversal e apical 2, 3 e 4 câmaras, de acordo com padronização da Sociedade Americana de Ecocardiografia10.
Foram avaliados os seguintes parâmetros nos estudos ecocardiográficos: 1) diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo e diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo em projeção paraesternal longitudinal de câmaras esquerdas; 2) volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDVE) (método de Simpson); 3) volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSVE) (método de Simpson); 4) FEVE (método de Simpson); 5- avaliação do fluxo mitral para a análise da diástole ventricular com o emprego do estudo Doppler pulsátil.
Os pacientes foram posicionados em decúbito lateral esquerdo e foi utilizado transdutor matricial X3, compatível com o equipamento IE33, Philips Medical Systems. As imagens tridimensionais, em tempo real, foram adquiridas em apneia expiratória (15 a 20 segundos), com a observação do ciclo cardíaco a partir do registro eletrocardiográfico. Para a avaliação dos volumes ventriculares e FEVE, os ajustes de ganho e compressão foram realizados de forma a permitir a obtenção de imagens de boa qualidade técnica e identificação clara das bordas endocárdicas.
A obtenção do bloco volumétrico (
Os VDVE, VSVE, e FEVE foram avaliados, posteriormente, em estação de trabalho equipada com programa específico (Q-Lab, versões 5.0. e 6.0., Philips Medical System, Andover, MA, EUA) por um algoritmo semiautomático para a identificação das bordas endocárdicas. Esse programa fornece, para cada quadro adquirido, a visão dos planos apical quatro câmaras, apical duas câmaras e transversal. Para a reconstrução volumétrica do VE, são identificados cinco pontos de referência. A partir desses pontos de referência, são identificadas as bordas endocárdicas para o cálculo automático de VDVE, VSVE e FEVE. Nos casos em que a detecção automática apresentou qualidade subótima (falha na identificação das bordas endocárdicas), foi realizada edição das imagens.
A análise estatística foi realizada para as variáveis quantitativas contínuas, pelo cálculo dos valores mínimos, máximos, médias e desvios-padrão. As variáveis qualitativas foram apresentadas em números absolutos, e calculadas as frequências absolutas e relativas (porcentagem).
A comparação entre os parâmetros aferidos pela ecocardiografia bidimensional e tridimensional foi efetuada com o emprego de testes de regressão linear e correlação de Pearson (r). Foi realizada a análise da variação intraobservador e interobservador das medidas dos volumes diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo, fração de ejeção ventricular esquerda, por meio do cálculo do coeficiente de correlação de concordância.
Foram utilizados o Excel (2007), para a tabulação e organização dos resultados, e um programa computacional para realização da análise estatística (SPSS versão 13.0, Chicago, IL, EUA).
Foram avaliados 63 pacientes que preencheram os critérios de inclusão no período de 1º.1.2007 a 1º.6.2009. Este trabalho apresenta parte dos resultados de tese de doutorado (1º.6.2006 a 18.6.2010), e os pacientes foram selecionados no período de coleta dos dados para a tese. Dos 63 pacientes avaliados no período, apenas 35 foram encaminhados à TRC. Desses, oito pacientes evoluíram a óbito antes da primeira reavaliação e foram excluídos da análise, uma vez que o objetivo do estudo era a avaliação do remodelamento reverso.
Dos oito óbitos que ocorreram antes da primeira reavaliação aos três meses: um paciente necessitou de transplante cardíaco, evoluindo a óbito após o transplante por complicações infecciosas; um paciente apresentou parada cardiorrespiratória (AESP - atividade elétrica sem pulso) no centro cirúrgico, sendo reanimado com sucesso e transferido para UTI após o procedimento, porém faleceu por choque cardiogênico; um paciente faleceu por choque séptico, secundário a infecção de loja de marca-passo; cinco pacientes faleceram por insuficiência cardíaca congestiva refratária. A decisão de encaminhar o paciente à TRC foi realizada, em conjunto, pelas equipes do Marca-passo e ICC do InCor.
Assim, durante o período do estudo, foram avaliados 35 pacientes submetidos ao implante de MPaBiv. Ocorreram oito óbitos, antes dos três meses de reavaliação. Dos 27 pacientes restantes, dois foram excluídos por imagem ecocardiográfica inadequada, e uma paciente recusou a realização dos exames de acompanhamento, após a TRC. Dessa forma, 24 pacientes realizaram reavaliação antes e seis meses após a TRC (fluxograma 1). Todos os pacientes concordaram em participar do estudo e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido.
A média etária dos 27 pacientes analisados foi de 58,9 ± 9,7 anos, sendo 10/27 (37%) dos pacientes do sexo masculino e 17/27 (63%) do sexo feminino. A etiologia da miocardiopatia foi idiopática, na maioria dos pacientes (24/27 pacientes; 89%), e chagásica em 3/27 pacientes (11%). A maioria dos pacientes (21/27 pacientes; 77,8%) era portadora de hipertensão arterial sistêmica, enquanto 6/27 pacientes (22,2%) apresentavam antecedente de diabete melito (
Em relação ao tratamento medicamentoso, 26/27 pacientes (96,3%) estavam em uso de inibidores da enzima de conversão da angiotensina (iECAs) ou bloqueadores do receptor da angiotensina II (BRAs); 26/27 pacientes (96,3%), em uso de betabloqueadores e diuréticos; 25/27 pacientes (92,3%), em uso de espironolactona; e 16/27 pacientes (59,3%), em uso de digoxina. O tratamento foi mantido, sem alterações, durante todo o período de seguimento (
Com relação à evolução clínica, após três meses da TRC, houve melhora da CF (NYHA), p < 0,001, de pelo menos um grau em 18/24 (75%) dos pacientes e manutenção da CF em 6/24 (25%) dos pacientes. Aos seis meses após a TRC, 19/24 (79%) mantiveram a melhora na CF (NYHA) e 5/24 (21%) não apresentaram alterações da CF, p < 0,001 (
A análise dos volumes ventriculares pelo modo bidimensional, por meio do método de Simpson (VDVE: 283 ± 117 ml; VSVE: 219 ± 93 ml no momento basal), revelou redução dos volumes ventriculares diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo (VDVE: 262 ± 124 ml, p = 0,018; VSVE: 196 ± 105 ml, p = 0,007) após três meses da TRC. Essa redução manteve-se na avaliação após seis meses da TRC (VDVE: 256 ± 137 ml, p = 0,038; VSVE:185 ± 114 ml, p = 0,027) (
A fração de ejeção ventricular esquerda (0,23 ± 0,05), avaliada pelo método de Simpson, também apresentou melhora aos três meses (0,28 ± 0,07, p = 0,028) após TRC, e a qual se manteve aos seis meses (0,28 ± 0,10, p = 0,006), após TRC (
A análise pelo Eco 3D evidenciou médias e desvio-padrão dos volumes ventriculares diastólico e sistólico de 252 ± 105 ml e 194 ± 86 ml, respectivamente, no momento basal. Após a TRC, houve redução não significativa dos volumes ventriculares, avaliados ao Eco 3D. Aos três meses após TRC, houve redução de 25 ml (10%) da média dos valores de VDVE e de 26 ml (13%) da média dos valores de VSVE, em relação ao momento basal (VDVE: 227 ± 113 ml, p = 0,187; VSVE: 168 ± 95 ml, p = 0,065). Aos seis meses após TRC, a redução do VDVE foi de 13 ml (5%) e de 6 ml (6%) do VSVE, em relação ao momento basal (VDVE: 239 + 129 ml, p = 0,163; VSVE: 183 + 115 ml, p = 0,347) (
Não houve variação da massa ventricular esquerda aos três meses (p = 0,511 pelo Eco 3D) e seis meses (p = 0,706 ao Eco 2D, p = 0,479 ao Eco 3D), após a TRC (
No momento basal, a correlação entre os métodos foi de 0,96 para avaliação do VDVE, 0,95 para avaliação do VSVE, 0,87 para FEVE e 0,72 para massa do VE. Após três meses da TRC, a correlação entre o Eco 2D e 3D para análise do VDVE foi de 0,96, 0,95 para VSVE, 0,95 para FEVE e 0,77 para massa do VE. Após seis meses da TRC, a correlação entre o Eco 2D e 3D para análise do VDVE foi de 0,98, 0,91 para VSVE, 0,96 para FEVE e 0,85 para massa do VE (
Com relação à avaliação da variação intra e interobservador pelo Eco 3D, o coeficiente de correlação de concordância (CCC) da análise do VDVE intraobservador foi de 0,95 (95% Intervalo de confiança: 0,80 a 0,99) e o do interobservador foi de 0,95 (95% Intervalo de confiança: 0,77 a 0,99). O CCC da análise do VSVE intraobservador foi de 0,97 (95% Intervalo de confiança: 0,86 a 0,99) e o do interobservador foi de 0,95 (95% Intervalo de confiança: 0,81 a 0,99). O CCC da análise da FEVE intraobservador foi de 0,97 (95% Intervalo de confiança: 0,86 a 0,99) e o do interobservador foi de 0,92 (95% Intervalo de confiança: 0,71 a 0,98).
Em pacientes com IC avançada, a dilatação ventricular esquerda importante é considerada fator independente de pior prognóstico11. Pacientes com miocardiopatia dilatada idiopática e dilatação ventricular importante apresentam diminuição da reserva de fluxo coronário, detectada em estudos de perfusão miocárdica com técnicas de medicina nuclear e pela ecocardiografia sob estresse farmacológico com dipiridamol12-14. Esses achados estão associados ao maior estresse sistólico na parede ventricular esquerda e a áreas de consumo anormal de oxigênio sugerindo a presença de isquemia e pior prognóstico nestes pacientes.
Portanto, pacientes com IC grave e dilatação ventricular importante, evidenciada pelo aumento do DDVE e dos volumes ventriculares, podem apresentar pior resposta à TRC em razão de menor reserva de fluxo coronário e de presença de áreas com padrão anormal do consumo de oxigênio. A avaliação do grau de dilatação ventricular analisada pela ecocardiografia 2D e 3D no momento basal fornece informações importantes a respeito da evolução dos pacientes após a TRC. Assim, sabe-se da importância da avaliação dos VSVE e VDVE antes da TRC.
Em estudo de António e cols.15, pacientes em fases mais precoces de miocardiopatia e menores alterações na geometria ventricular apresentaram maior probabilidade de resposta com a TRC. Adicionalmente, a avaliação das alterações volumétricas após a TRC fornece informações preditivas importantes a respeito dos desfechos clínicos na evolução natural da doença, conforme demonstrado inicialmente por Yu e cols.16 e confirmado em estudo recente de Ypenburg e cols.17. Dados a respeito da utilização de terapias farmacológicas enfatizam a importância do remodelamento reverso ventricular esquerdo no prognóstico em longo prazo, tornando, dessa forma, essa variável muito útil como marcador de melhora clínica. No estudo de Ypenburg e cols.17, a extensão do remodelamento reverso apresentou ainda correlação com o prognóstico em longo prazo: quanto maior a taxa de remodelamento reverso, melhor a evolução clínica e vice-versa.
O valor da ecocardiografia tridimensional na avaliação dos volumes ventriculares, fração de ejeção e massa ventricular esquerda já foi comprovado em diversos estudos, com excelente correlação de resultados quando comparado à ressonância magnética cardíaca5,6. A aquisição dos blocos volumétricos, por meio do Eco 3D, para avaliação desses parâmetros, pode ser realizada rapidamente, com a utilização de um transdutor matricial, e a quantificação dos dados, por um operador treinado e experiente, dura em média de seis a oito minutos18,19.
Desse modo, o Eco 3D constitui-se em uma ferramenta muito útil na avaliação ecocardiográfica, aumentando a precisão dos cálculos dos volumes, FEVE e massa ventricular esquerda, sem aumentar de maneira significativa a duração do exame. Porém, atualmente, o Eco 3D ainda não é amplamente disponível, requer equipamentos e programas computacionais específicos para a quantificação dos dados, além de exigir treinamento adequado para a aquisição de blocos volumétricos de boa qualidade técnica.
A ecocardiografia bidimensional, por sua vez, é amplamente disponível e tem sido o método mais utilizado na avaliação de pacientes candidatos à TRC e na avaliação da resposta após essa terapêutica.
Neste estudo, foi comparada a avaliação dos dados a respeito da morfologia e função ventricular esquerda pelo Eco 2D e 3D, no momento pré-TRC, o que auxilia na seleção dos candidatos a TRC, e três e seis meses após a TRC, a fim de se avaliar a resposta ao tratamento.
A avaliação dos volumes ventriculares após a TRC é importante no reconhecimento do remodelamento reverso ventricular esquerdo, definido como redução dos volumes diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo e melhora da FEVE. A identificação do remodelamento reverso pela ecocardiografia tem importância prognóstica, uma vez que a resposta volumétrica tem apresentado melhor valor preditivo de sobrevida livre de eventos e mortalidade, quando comparada com a resposta clínica avaliada pela melhora da classe funcional (NYHA) e da qualidade vida16,20. Uma vez comprovada a superioridade do Eco 3D, em relação ao Eco 2D, na avaliação dos volumes ventriculares, massa e FEVE, é fundamental avaliar a concordância entre essas duas técnicas, pois o Eco 2D é o método mais utilizado em pacientes submetidos a TRC.
Os volumes ventriculares (VDVE e VSVE) avaliados tanto pelo método de Simpson como pelo Eco 3D fornecem informações adicionais à seleção dos pacientes e à taxa de resposta à TRC. A melhora e o grau de melhora da FEVE avaliada após a TRC apresentam boa correlação com a melhora na evolução clinica dos pacientes submetidos à TRC. Segundo Di Biase e cols.21, o aumento de seis pontos ou mais na FEVE aos três meses após a TRC apresenta taxa ao redor de 66% livre de eventos em cinco anos de seguimento.
Neste estudo, houve melhora significativa da FEVE avaliada por ambos os métodos (Simpson e Eco 3D) três meses após a TRC e que se manteve aos seis meses da TRC na amostra total do estudo. Houve ainda excelente correlação entre os métodos para a aferição volumétrica ventricular esquerda durante todas as fases do estudo, o que demonstra a utilidade da ecocardiografia bidimensional no acompanhamento e avaliação do remodelamento reverso dos pacientes submetidos a TRC, enquanto o Eco 3D não é parte da avaliação ecocardiográfica na prática clínica diária.
A avaliação da massa do VE pelo Eco 3D é superior ao Eco 2D, quando comparada à RMC. É importante notar que apesar da boa correlação entre os Ecos 2D e 3D para avaliação da massa, o Eco 3D é mais acurado, justificando seu uso quando disponível. Porém, apesar da superioridade do Eco 3D para avaliação dos volumes, massa e função ventricular esquerda em relação ao Eco 2D (quando comparados à RMC, que é atualmente o método padrão de referência para essas análises), o Eco 2D é o método mais utilizado na pratica clinica por sua disponibilidade e custo. Dessa forma, os resultados deste estudo, ao demonstrar a excelente correlação entre os métodos (Ecos 2D e 3D), torna o Eco 2D um método confiável para a avaliação do remodelamento reverso após a TRC.
Houve discreto aumento do volume ventricular entre os três e seis meses após a TRC, detectado ao Eco 3D. Acreditamos que esse achado ainda seja decorrente das limitações inerentes à tecnologia atual dos equipamentos de Eco 3D. Os pacientes incluídos neste estudo apresentavam valores muito altos de DDVE e dilatação importante dos volumes ventriculares, o que dificultou a inclusão de todo o ventrículo esquerdo na aquisição do bloco tridimensional. Apesar de terem sido excluídos os blocos com impossibilidade de avaliação de dois ou mais segmentos miocárdicos, a dificuldade na avaliação da parede lateral ao plano coronal e das paredes inferior e anterior, no plano sagital, podem ter limitado o cálculo dos volumes ventriculares esquerdos ao Eco 3D. Além disso, limitações no grau de abertura do feixe ultrassônico e o baixo
O Eco 3D, apesar de disponível há cerca de quatro décadas, ainda não chegou a seu formato definitivo e apresenta limitações físicas e em seu formato de apresentação em diferentes programas de aquisição, leitura e de interpretação. O desenvolvimento do Eco 3D irá sem dúvida permitir trabalhar em futuro próximo com pacientes que apresentem grandes dilatações ventriculares e que apresentem acentuada variação de ritmo cardíaco (fibrilação atrial) e ritmo respiratório.
Outra limitação refere-se à não utilização da ressonância magnética cardíaca na avaliação dos volumes ventriculares e FEVE para comparação com os Ecos 2D e 3D, uma vez que esse é o método considerado padrão de referência para essa finalidade.
Neste estudo, foi observada redução dos volumes diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo, além de melhora da FEVE após a TRC. Houve excelente correlação entre os Ecos 2D e 3D para avaliação dos volumes ventriculares e fração de ejeção ventricular esquerda, e boa correlação entre os métodos para avaliação da massa ventricular esquerda antes e após a TRC.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi parcialmente financiado pela SOCESP (Bolsa de estudos de julho 2009 a julho 2010).
Este artigo é parte da tese de Doutorado de Viviane Tiemi Hotta pela Faculdade de Medicina da USP.
Viviane Tiemi Hotta Rua Periquito, 160/ 22 - Vila Uberabinha 04514-050 - São Paulo, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 22/09/10; revisado recebido em 08/11/10; aceito em 28/01/11.
Full texts in English -
FUNDAMENTO: La ecocardiografía consiste en método muy útil para selección y evaluación de respuesta a la terapia de resincronización cardíaca (TRC). El ecocardiograma tridimensional ya tiene su papel establecido en la evaluación de los volúmenes ventriculares y fracción de eyección ventricular izquierda (FEVI) con excelente correlación de resultados cuando es comparado a la resonancia nuclear magnética (RNM). OBJETIVO: Comparar la evaluación de los volúmenes ventriculares (VDVI, VSVI), FEVI y masa del VI antes y después de la TRC por la ecocardiografía bi (Eco 2D) y tridimensional (Eco 3D). MÉTODOS: Fueron evaluados 24 pacientes con insuficiencia cardíaca (IC), clase funcional (CF) III o IV (NYHA), ritmo sinusal QRS > 120 ms, en vigencia de terapéutica optimizada para IC sometidos a TRC. Fueron realizados electrocardiograma (ECG), evaluación clínica, Eco 2D y 3D antes, tres y seis meses después de la TRC. La comparación entre las técnicas fue realizada utilizando la correlación de Pearson (r). RESULTADOS: En el momento basal, la correlación entre los métodos fue de 0,96 para evaluación del VDVI, 0,95 para evaluación del VSVI, 0,87 para FEVI, y 0,72 para masa del VI. Después de tres meses de la TRC, la correlación entre los métodos para análisis del VDVI fue de 0,96, 0,95 para VSVI, 0,95 para FEVI, y 0,77 para masa del VI. Después de seis meses de la TRC, la correlación entre el Eco 2D y 3D para análisis del VDVI fue de 0,98, 0,91 para VSVI, 0,96 para FEVI, y 0,85 para masa del VI. CONCLUSIÓN: En este estudio fue observada reducción de los VDVI,VSVI, además de mejora de la FEVI después de la TRC. Hubo excelente correlación entre el Eco 2D y el 3D para evaluación de los volúmenes ventriculares y FEVI, y buena correlación entre los métodos para evaluación de la masa ventricular izquierda antes y después de la TRC.
IInstituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP - Brasil
IIFleury Medicina e Saúde, São Paulo, SP - Brasil
IIIHospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brasil
Correspondencia
La ecocardiografía consiste en método muy útil para selección y evaluación de respuesta a la terapia de resincronización cardíaca (TRC) para pacientes con insuficiencia cardíaca (IC) grave y trastorno de la conducción ventricular1-4. El ecocardiograma tridimensional (Eco 3D) ya tiene su papel establecido en la evaluación de los volúmenes ventriculares y fracción de eyección ventricular izquierda (FEVI) con excelente correlación de resultados cuando es comparado a la resonancia magnética cardíaca5,6. En relación al ecocardiograma bidimensional (Eco 2D), el Eco 3D presenta mayor proximidad a la anatomía real en razón de la ausencia de inferencias geométricas.
Una vez que el Eco 2D tiene mayor disponibilidad y ha sido el método más utilizado para el control de esos pacientes, demostramos en este estudio su correlación con el Eco 3D en la evaluación de los volúmenes ventriculares (volumen diastólico final del ventrículo izquierdo y volumen sistólico final del ventrículo izquierdo), fracción de eyección y masa ventricular izquierda antes y después de la TRC.
Fue realizado estudio prospectivo y observacional, en el período de 1/1/2007 a 1/6/2009. El proyecto fue aprobado por la Comisión Científica y de Ética del InCor -HCFMUSP, por la Comisión de Ética para el Análisis de Proyectos de Investigación (CAPPesq), de la Dirección Clínica del Hospital das Clínicas de la Universidad de São Paulo. Este estudio presenta los resultados parciales de tesis de doctorado, realizada en el período descrito, basándose en una muestra de conveniencia.
Fueron estudiados pacientes con diagnóstico de miocardiopatía de etiologías no isquémica que llenasen los siguientes criterios:
1. Edad entre 18 y 75 años;
2. Tratamiento medicamentoso optimizado en la dosis máxima tolerada por el paciente por al menos un mes antes de la inclusión en el estudio;
3. Ritmo sinusal;
4. QRS
5. FEVI < 0,35 (medida al ecocardiograma bidimensional por el método de Simpson);
6. Diámetro diastólico final del ventrículo izquierdo (DDVE) > 55 mm;
7. Presencia de señales y síntomas de IC clase funcional (CF) III o IV (NYHA).
Los pacientes con edad mayor de 40 años y factores de riesgo para enfermedad arterial coronaria fueron sometidos a la realización de cineangiocoronariografía para exclusión de etiología isquémica.
Fueron considerados criterios de exclusión: 1) imagen ecocardiográfica inadecuada al análisis tridimensional; el bloque del examen tridimensional fue considerado inadecuado para el análisis cuando dos o más segmentos no fueron visibilizados; 2) presencia de artefactos de translación cardíaca; 3) fibrilación atrial o de gran irregularidad del ritmo cardíaco pre-TRC; 4) pacientes imposibilitados de permanecer en pequeño período de apnea (15 a 20 segundos) para adquisición de las imágenes ecocardiográficas tridimensionales; 5) muerte antes de completar por lo menos la primera reevaluación (a los tres meses después de TRC).
Los pacientes que llenaron los criterios de inclusión fueron encaminados al implante de marcapasos atriobiventricular (MPaBiv). Antes del alta hospitalaria, los pacientes fueron sometidos la evaluación ecocardiográfica, para programación del Intervalo Atrioventricular (IAV) óptimo, por medio de la fórmula de Ritter7,8.
Después del alta hospitalaria, la programación electrónica del MPaBiv fue reevaluada en el décimo día después de implante del marcapasos y, después de un y, también, tres meses del implante, de acuerdo con la rutina de la Unidade Clínica de Arritmia e Estimulação Cardíaca Artificial do InCor. El objetivo de esas evaluaciones fue garantizar el funcionamiento adecuado de los MPaBiv, en cada paciente.
Fueron realizados ECG, evaluación clínica, ecocardiograma bidimensional (2D), y tridimensional (3D) antes, tres y seis meses después de la TRC. Fueron evaluados los siguientes parámetros: volúmenes del ventrículo izquierdo (diastólico -VDVI, y sistólico - VSVI), fracción de eyección ventricular izquierda (FEVI) y masa ventricular izquierda.
Fueron evaluados los bloques volumétricos de ocho pacientes, incluidos en el protocolo, para análisis de la variación intra y interobservador. Fueron evaluadas las siguientes variables: volumen diastólico y sistólico del ventrículo izquierdo, fracción de eyección ventricular izquierda, obtenidos por el análisis tridimensional. Para el análisis intraobservador, fueron realizados dos análisis del mismo bloque volumétrico, por un mismo observador, con intervalo mínimo de un mes entre las lecturas.
Todos los pacientes fueron sometidos a una evaluación clínica compuesta por anamnesis, examen físico, realización de electrocardiograma de 12 derivaciones, y clasificación de la clase funcional según clasificación de la NYHA (
La clase funcional por la clasificación de la NYHA estratifica el grado de limitación impuesto por la IC en las actividades cotidianas del paciente. Esa clasificación, además de poseer carácter funcional, es también una manera de evaluar la calidad de vida ante la IC2. Ya el MLHFQ está compuesto por 21 preguntas que evalúan como el paciente percibe los efectos de la enfermedad y de su tratamiento en su vida diaria. Las cuestiones enfocan síntomas como disnea, fatiga, edema, así como el estado psicológico y el impacto de la enfermedad en la rutina diaria y laboral9.
Los estudios ecocardiográficos fueron realizados con el equipamiento iE33 Philips Medical Systems, Andover, MA, EUA. Fueron realizados los estudios ecocardiográficos bidimensional, análisis de flujos cardíacos por el estudio Doppler y evaluación tridimensional en tiempo real. Las imágenes fueron adquiridas en los planos paraesternal longitudinal de cámaras izquierdas, transversal y apical 2, 3 y 4 cámaras, de acuerdo con estandarización de la Sociedad Americana de Ecocardiografía10.
Fueron evaluados los siguientes parámetros en los estudios ecocardiográficos: 1) diámetro diastólico del ventrículo izquierdo y diámetro sistólico del ventrículo izquierdo en proyección paraesternal longitudinal de cámaras izquierdas; 2) volumen diastólico final del ventrículo izquierdo (VDVI) (método de Simpson); 3) volumen sistólico final del ventrículo izquierdo (VSVI) (método de Simpson); 4) FEVI (método de Simpson); 5) evaluación del flujo mitral para el análisis de la diástole ventricular con el empleo del estudio Doppler pulsátil.
Los pacientes fueron posicionados en decúbito lateral izquierdo y fue utilizado transductor matricial X3, compatible con el equipamiento iE33, Philips Medical Systems. Las imágenes tridimensionales, en tiempo real, fueron adquiridas en apnea espiratoria (15 a 20 segundos), con la observación del ciclo cardíaco a partir del registro electrocardiográfico. Para la evaluación de los volúmenes ventriculares y FEVI, los ajustes de aumento y compresión fueron realizados de forma de permitir la obtención de imágenes de buena calidad técnica y identificación clara de los bordes endocárdicos.
La obtención del bloque volumétrico (
Los VDVI, VSVI, y FEVI fueron evaluados, posteriormente, en estación de trabajo equipada con programa específico (Q-Lab, versiones 5.0. y 6.0., Philips Medical System, Andover, MA, EUA) por un algoritmo semiautomático para la identificación de los bordes endocárdicos. Ese programa provee, para cada cuadro adquirido, la visión de los planos apical cuatro cámaras, apical dos cámaras y transversal. Para la reconstrucción volumétrica del VI, son identificados cinco puntos de referencia. A partir de esos puntos de referencia, son identificados los bordes endocárdicos para el cálculo automático de VDVI, VSVI y FEVI. En los casos en que la detección automática presentó calidad subóptima (falla en la identificación de los bordes endocárdicos), fue realizada edición de las imágenes.
El análisis estadístico fue realizado para las variables cuantitativas continuas, por el cálculo de los valores mínimos, máximos, medias y desvíos-estándar. Las variables cualitativas fueron presentadas en números absolutos, y calculadas las frecuencias absolutas y relativas (porcentaje).
La comparación entre los parámetros medidos por la ecocardiografía bidimensional y tridimensional fue efectuada con el empleo de tests de regresión lineal y correlación de Pearson (r). Fue realizado el análisis de la variación intraobservador y interobservador de las medidas de los volúmenes diastólico y sistólico del ventrículo izquierdo, fracción de eyección ventricular izquierda, por medio del cálculo del coeficiente de correlación de concordancia.
Fueron utilizados el Excel (2007), para la tabulación y organización de los resultados, y un programa computacional para realización del análisis estadístico (SPSS versión 13.0, Chicago, IL, EUA).
Fueron evaluados 63 pacientes que llenaron los criterios de inclusión en el período de 1/1/2007 a 1/6/2009. Este trabajo presenta parte de los resultados de tesis de doctorado (1/6/2006 a 18/6/2010), y los pacientes fueron seleccionados en el período de colecta de los datos para la tesis. De los 63 pacientes evaluados en el período, apenas 35 fueron encaminados a la TRC. De esos, ocho pacientes evolucionaron a óbito antes de la primera reevaluación y fueron excluidos del análisis, una vez que el objetivo del estudio era la evaluación del remodelado reverso.
De los ocho óbitos que ocurrieron antes de la primera reevaluación a los tres meses: un paciente necesitó transplante cardíaco, evolucionando a óbito después del transplante por complicaciones infecciosas; un paciente presentó parada cardiorrespiratoria (AESP - actividad eléctrica sin pulso) en el centro quirúrgico, siendo reanimado con éxito y transferido para UTI después del procedimiento, sin embargo falleció por shock cardiogénico; un paciente falleció por shock séptico, secundario a infección del bolsillo del marcapasos; cinco pacientes fallecieron por insuficiencia cardíaca congestiva refractaria. La decisión de encaminar el paciente a la TRC fue realizada, en conjunto, por los equipos de marcapasos e ICC del InCor.
Así, durante el período del estudio, fueron evaluados 35 pacientes sometidos a implante de MPaBiv. Ocurrieron ocho óbitos, antes de los tres meses de reevaluación. De los 27 pacientes restantes, dos fueron excluidos por imagen ecocardiográfica inadecuada, y una paciente rechazó la realización de los exámenes de control, después de la TRC. De esa forma, 24 pacientes realizaron reevaluación antes, tres y seis meses después de la TRC (
La media etárea de los 27 pacientes analizados fue de 58,9 ± 9,7 años, siendo 10/27 (37%) de los pacientes del sexo masculino y 17/27 (63%) del sexo femenino. La etiología de la miocardiopatía fue idiopática, en la mayoría de los pacientes (24/27 pacientes; 89%), y chagásica en 3/27 pacientes (11%). La mayoría de los pacientes (21/27 pacientes; 77,8%) era portadora de hipertensión arterial sistémica, mientras que 6/27 pacientes (22,2%) presentaban antecedente de diabetes mellitus (
En relación al tratamiento medicamentoso, 26/27 pacientes (96,3%) estaban en uso de inhibidores de la enzima de conversión de la angiotensina (iECAs) o bloqueadores del receptor de la angiotensina II (BRAs); 26/27 pacientes (96,3%), en uso de betabloqueantes y diuréticos; 25/27 pacientes (92,3%), en uso de espironolactona; y 16/27 pacientes (59,3%), en uso de digoxina. El tratamiento fue mantenido, sin alteraciones, durante todo el período de seguimiento (
Con relación a la evolución clínica, después de tres meses de la TRC, hubo mejora de la CF (NYHA), p < 0,001, de por lo menos un grado en 18/24 (75%) de los pacientes y manutención de la CF en 6/24 (25%) de los pacientes. A los seis meses después de la TRC, 19/24 (79%) mantuvieron la mejora en la CF (NYHA) y 5/24 (21%) no presentaron alteraciones de la CF, p < 0,001 (
El análisis de los volúmenes ventriculares por el modo bidimensional, por medio del método de Simpson (VDVI: 283 ± 117 ml; VSVI: 219 ± 93 ml en el momento basal), reveló reducción de los volúmenes ventriculares diastólico y sistólico del ventrículo izquierdo (VDVI: 262 ± 124 ml, p = 0,018; VSVI: 196 ± 105 ml, p = 0,007) después de tres meses de la TRC. Esa reducción se mantuvo en la evaluación después de seis meses de la TRC (VDVI: 256 ± 137 ml, p = 0,038; VSVI: 185 ± 114 ml, p = 0,027) (
La fracción de eyección ventricular izquierda (0,23 ± 0,05), evaluada por el método de Simpson, también presentó mejora a los tres meses (0,28 ± 0,07, p = 0,028) después de TRC, y la cual se mantuvo a los seis meses (0,28 ± 0,10, p = 0,006), después de TRC (
El análisis por el Eco 3D evidenció medias y desvíoestándar de los volúmenes ventriculares diastólico y sistólico de 252 ± 105 ml y 194 ± 86 ml, respectivamente, en el momento basal. Después de la TRC, hubo reducción no significativa de los volúmenes ventriculares, evaluados al Eco 3D. A los tres meses después de TRC, hubo reducción de 25 ml (10%) de la media de los valores de VDVI y de 26 ml (13%) de la media de los valores de VSVI, en relación al momento basal (VDVI: 227 ± 113 ml, p = 0,187; VSVI: 168 ± 95 ml, p = 0,065). A los seis meses después de TRC, la reducción del VDVI fue de 13 ml (5%) y de 6 ml (6%) del VSVI, en relación al momento basal (VDVI: 239 + 129 ml, p = 0,163; VSVI: 183 + 115 ml, p = 0,347) (
No hubo variación de la masa ventricular izquierda a los tres meses (p = 0,511 por el Eco 3D) y seis meses (p = 0,706 al Eco 2D, p = 0,479 al Eco 3D), después de la TRC (
En el momento basal, la correlación entre los métodos fue de 0,96 para evaluación del VDVI, 0,95 para evaluación del VSVI, 0,87 para FEVI y 0,72 para masa del VI. Después de tres meses de la TRC, la correlación entre el Eco 2D y 3D para análisis del VDVI fue de 0,96, 0,95 para VSVI, 0,95 para FEVI y 0,77 para masa del VI. Después de seis meses de la TRC, la correlación entre el Eco 2D y 3D para análisis del VDVI fue de 0,98, 0,91 para VSVI, 0,96 para FEVI y 0,85 para masa del VI (
Con relación a la evaluación de la variación intra y interobservador por el Eco 3D, el coeficiente de correlación de concordancia (CCC) del análisis del VDVI intraobservador fue de 0,95 (95% Intervalo de confianza: 0,80 a 0,99) y el del interobservador fue de 0,95 (95% Intervalo de confianza: 0,77 a 0,99). EL CCC del análisis del VSVI intraobservador fue de 0,97 (95% Intervalo de confianza: 0,86 a 0,99) y el del interobservador fue de 0,95 (95% Intervalo de confianza: 0,81 a 0,99). El CCC del análisis de la FEVI intraobservador fue de 0,97 (95% Intervalo de confianza: 0,86 a 0,99) y el del interobservador fue de 0,92 (95% Intervalo de confianza: 0,71 a 0,98).
En pacientes con IC avanzada, la dilatación ventricular izquierda importante es considerada factor independiente de peor pronóstico11. Pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática y dilatación ventricular importante presentan disminución de la reserva de flujo coronario, detectada en estudios de perfusión miocárdica con técnicas de medicina nuclear y por la ecocardiografía bajo estrés farmacológico con dipiridamol12-14. Esos hallazgos están asociados al mayor estrés sistólico en la pared ventricular izquierda y a áreas de consumo anormal de oxígeno sugiriendo la presencia de isquemia y peor pronóstico en estos pacientes.
Por lo tanto, pacientes con IC grave y dilatación ventricular importante, evidenciada por el aumento del DDVI y de los volúmenes ventriculares, pueden presentar peor respuesta a la TRC en razón de menor reserva de flujo coronario y de presencia de áreas con estándar anormal del consumo de oxígeno. La evaluación del grado de dilatación ventricular analizada por la ecocardiografía 2D y 3D en el momento basal provee informaciones importantes respecto a la evolución de los pacientes después de la TRC. Así, se sabe la importancia de la evaluación de los VSVI y VDVI antes de la TRC.
En estudio de António et al15, pacientes en fases más informaciones predictivas importantes respecto a los precoces de miocardiopatía y menores alteraciones en la desenlaces clínicos en la evolución natural de la enfermedad, geometría ventricular presentaron mayor probabilidad de según lo demostrado inicialmente por Yu et al16 y confirmado respuesta con la TRC. Adicionalmente, la evaluación de en estudio reciente de Ypenburg et al17. Datos respecto las alteraciones volumétricas después de la TRC provee a la utilización de terapias farmacológicas enfatizan la importancia del remodelado reverso ventricular izquierdo en el pronóstico a largo plazo, volviendo, de esa forma, esa variable muy útil como marcador de mejora clínica. En el estudio de Ypenburg et al17, la extensión del remodelado reverso presentó aun correlación con el pronóstico a largo plazo: cuanto mayor la tasa de remodelado reverso, mejor la evolución clínica y viceversa.
El valor de la ecocardiografía tridimensional en la evaluación de los volúmenes ventriculares, fracción de eyección y masa ventricular izquierda ya fue comprobado en diversos estudios, con excelente correlación de resultados cuando fue comparado a la resonancia magnética cardíaca5,6. La adquisición de los bloques volumétricos, por medio del Eco 3D, para evaluación de esos parámetros, puede ser realizada rápidamente, con la utilización de un transductor matricial, y la cuantificación de los datos, por un operador entrenado y experimentado, dura en promedio de seis a ocho minutos18,19.
De ese modo, el Eco 3D se constituye en una herramienta muy útil en la evaluación ecocardiográfica, aumentando la precisión de los cálculos de los volúmenes, FEVI y masa ventricular izquierda, sin aumentar de manera significativa la duración del examen. Sin embargo, actualmente, el Eco 3D aun no está ampliamente disponible, requiere equipamientos y programas computacionales específicos para la cuantificación de los datos, además de exigir entrenamiento adecuado para la adquisición de bloques volumétricos de buena calidad técnica.
La ecocardiografía bidimensional, por su vez, es ampliamente disponible y ha sido el método más utilizado en la evaluación de pacientes candidatos a la TRC y en la evaluación de la respuesta después de esa terapéutica.
En este estudio, fue comparada la evaluación de los datos respecto a la morfología y función ventricular izquierda por el Eco 2D y 3D, en el momento pre-TRC, lo que auxilia en la selección de los candidatos la TRC, y tres y seis meses después de la TRC, a fin de evaluar la respuesta al tratamiento.
La evaluación de los volúmenes ventriculares después de la TRC es importante en el reconocimiento del remodelado reverso ventricular izquierdo, definido como reducción de los volúmenes diastólico y sistólico del ventrículo izquierdo y mejora de la FEVI. La identificación del remodelado reverso por la ecocardiografía tiene importancia pronóstica, una vez que la respuesta volumétrica ha presentado mejor valor predictivo de sobrevida libre de eventos y mortalidad, cuando fue comparada a la respuesta clínica evaluada por la mejora de la clase funcional (NYHA) y de calidad de vida16,20. Una vez comprobada la superioridad del Eco 3D, en relación al Eco 2D, en la evaluación de los volúmenes ventriculares, masa y FEVI, es fundamental evaluar la concordancia entre esas dos técnicas, pues el Eco 2D es el método más utilizado en pacientes sometidos a TRC.
Los volúmenes ventriculares (VDVI y VSVI) evaluados tanto por el método de Simpson como por el Eco 3D proveen informaciones adicionales a la selección de los pacientes y a la tasa de respuesta a la TRC. La mejora y el grado de mejora de la FEVI evaluada después de la TRC presentan buena correlación con la mejora en la evolución clínica de los pacientes sometidos a la TRC. Según Di Biase et al21, el aumento de seis puntos o más en la FEVI a los tres meses después de la TRC presenta tasa alrededor de 66% libre de eventos en cinco años de seguimiento.
En este estudio, hubo mejora significativa de la FEVI evaluada por ambos métodos (Simpson y Eco 3D) tres meses después de la TRC y que se mantuvo a los seis meses de la TRC en la muestra total del estudio. Hubo aun excelente correlación entre los métodos para la medición volumétrica ventricular izquierda durante todas las fases del estudio, lo que demuestra la utilidad de la ecocardiografía bidimensional en el control y evaluación del remodelado reverso de los pacientes sometidos la TRC, en cuanto el Eco 3D no es parte de la evaluación ecocardiográfica en la práctica clínica diaria.
La evaluación de la masa del VI por el Eco 3D es superior al Eco 2D, cuando es comparada a la RMC. Es importante notar que a pesar de la buena correlación entre los Ecos 2D y 3D para evaluación de la masa, el Eco 3D es más preciso, justificando su uso cuando está disponible. Sin embargo, a pesar de la superioridad del Eco 3D para evaluación de los volúmenes, masa y función ventricular izquierda en relación al Eco 2D (cuando son comparados a la RMC, que es actualmente el método estándar de referencia para esos análisis), el Eco 2D es el método más utilizado en la practica clínica por su disponibilidad y costo. De esa forma, los resultados de este estudio, al demostrar la excelente correlación entre los métodos (Ecos 2D y 3D), vuelve el Eco 2D un método confiable para la evaluación del remodelado reverso después de la TRC.
Hubo discreto aumento del volumen ventricular entre los tres y seis meses después de la TRC, detectado al Eco 3D. Creemos que ese hallazgo aun sea consecuencia de las limitaciones inherentes a la tecnología actual de los equipamientos de Eco 3D. Los pacientes incluidos en este estudio presentaban valores muy altos de DDVI y dilatación importante de los volúmenes ventriculares, lo que dificultó la inclusión de todo el ventrículo izquierdo en la adquisición del bloque tridimensional. A pesar de haber sido excluidos los bloques con imposibilidad de evaluación de dos o más segmentos miocárdicos, la dificultad en la evaluación de la pared lateral al plano coronal y de las paredes inferior y anterior, en el plano sagital, pueden haber limitado el cálculo de los volúmenes ventriculares izquierdos al Eco 3D. Además de eso, limitaciones en el grado de abertura del haz ultrasónico y el bajo
El Eco 3D, a pesar de estar disponible hace cerca de cuatro décadas, aun no llegó a su formato definitivo y presenta limitaciones físicas y en su formato de presentación en diferentes programas de adquisición, lectura y de interpretación. El desarrollo del Eco 3D permitirá sin duda trabajar en un futuro próximo con pacientes que presenten grandes dilataciones ventriculares y que presenten acentuada variación de ritmo cardíaco (fibrilación atrial) y ritmo respiratorio.
Otra limitación se refiere a la no utilización de la resonancia magnética cardíaca en la evaluación de los volúmenes ventriculares y FEVI para comparación con los Ecos 2D y 3D, una vez que ese es el método considerado estándar de referencia para esa finalidad.
En este estudio, fue observada reducción de los volúmenes diastólico y sistólico del ventrículo izquierdo, además de mejora de la FEVI después de la TRC. Hubo excelente correlación entre los Ecos 2D y 3D para evaluación de los volúmenes ventriculares y fracción de eyección ventricular izquierda, y buena correlación entre los métodos para evaluación de la masa ventricular izquierda antes y después de la TRC.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
SOCEPS financió el presente estudio de julio de 2009 a julio de 2010.
Este artículo forma parte de tesis de Doctorado de Viviane Tiemi Hotta, por la Faculdade de Medicina da USP.
BACKGROUND: Echocardiography is a useful method for screening and assessing response to cardiac resynchronization therapy (CRT). 3D echocardiography has already established its role in the evaluation of ventricular volumes and ejection fraction (LVEF) with excellent correlation of results when compared with MRI. OBJECTIVE: To compare the evaluation of ventricular volumes (LVDV, LVSV), LVEF, and LV mass before and after CRT by 2D echocardiography and three-dimensional echocardiography. METHODS: We evaluated 24 patients with HF FCIIIouIV (NYHA), sinus rhythm QRS > 150 ms, during an optimized therapy for HF undergoing CRT. We conducted electrocardiogram (ECG), clinical evaluation, 2D and 3D echocardiography before, three and six months after CRT. The comparison between the techniques was performed using Pearson's correlation (r). Results: At baseline, the correlation between methods was 0.96 for evaluation of LVDV, 0.95 for evaluation of LVSV, 0.87 for LVEF and 0.72 for LV mass. After three months of CRT, the correlation between methods for analysis of LVDV was 0.96, 0.95 for LVSV, 0.95 for LVEF, and 0.77 for LV mass. After six months of CRT, the correlation between 2D and 3D echocardiography for analysis of LVDV was 0.98, 0.91 for LVSV, 0.96 for LVEF, and 0.85 for LV mass. CONCLUSION: This study reported was a reduction of LVDV, LVSV, besides improvement in LVEF after CRT. There was an excellent correlation between the 2D and 3D echocardiography for evaluation of ventricular volumes and LVEF, and a good correlation between methods for evaluation of left ventricular mass before and after CRT.
Instituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, Fleury Medicina e Saúde, Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP - Brazil
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Echocardiography is a useful method for screening and evaluating response to Cardiac Resynchronization Therapy (CRT) for patients with heart failure (HF) and severe ventricular conduction disturbance1-4. Three-dimensional echocardiography (3D echocardiography) already has its established role in the evaluation of ventricular volumes and left ventricular ejection fraction (LVEF) with excellent correlation of results compared to cardiac magnetic resonance5,6. Regarding the two-dimensional echocardiography (2D echocardiography), 3D echocardiography is closer to the real anatomy because of the absence of geometric inferences.
Once the 2D echocardiography has increased availability and has been the most widely used method for monitoring these patients, this study demonstrated its correlation with 3D echocardiography in the evaluation of ventricular volumes (left ventricular end-diastolic volume and left ventricular end-systolic volume), ejection fraction and left ventricular mass before and after CRT.
We conducted a prospective observational study from January 1, 2007 to June 1, 2009. The project was approved by the Scientific and Ethics Committee of InCor - HCFMUSP, by the Ethics Committee for Analysis of Research Projects (CAPPesq) of the Clinical Board of
We studied patients diagnosed with cardiomyopathy of nonischemic etiology who fulfilled the following criteria:
1. Aged 18 to 75 years;
2. Optimized drug therapy at maximum dose tolerated by the patient for at least one month before being included in the study;
3. Sinus rhythm;
4. QRS > 120 ms on 12-lead ECG;
5. LVEF < 0.35 (measured by two-dimensional echocardiography by the Simpson's method);
6. Left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD) > 55 mm;
7. Presence of signs and symptoms of HF class III or IV (NYHA).
Patients older than 40 years with risk factors for coronary artery disease underwent coronary angiography to exclude ischemic etiology.
Exclusion criteria were: 1) improper echocardiographic image for three-dimensional analysis; block of three-dimensional examination was considered improper for analysis when two or more segments were not viewed; 2) presence of cardiac translational artifacts; 3) atrial fibrillation or large irregular heart rhythm pre-CRT; 4) patients unable to remain in short period of apnea (15-20 seconds) for three-dimensional echocardiographic image acquisition; 5) death before completion of at least the first reassessment (at three months after CRT ).
Patients who met the inclusion criteria were referred to the implantation of a biventricular pacemaker (BvPa). Before hospital discharge, patients underwent echocardiographic evaluation, to program optimal Atrioventricular Interval (AVI) through the Ritter's formula7,8.
After discharge, the electronic programming of BvPa was reassessed on the tenth day after the pacemaker implantation and after one and three months after implantation, according to the routine of InCor's Clinical Unit of Arrhythmia and Cardiac Pacing. The purpose of these evaluations was to ensure the proper operation of BvPa in each patient.
ECG, clinical evaluation, two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) echocardiography were performed before, three and six months after CRT. We evaluated the following parameters: left ventricular volumes (diastolic - LVDV, and systolic - LVSV), left ventricular ejection fraction (LVEF) and left ventricular mass.
We evaluated the volumetric blocks of eight patients included in the protocol for the analysis of intra and interobserver variation. We evaluated the following variables: left ventricular diastolic and systolic volume, left ventricular ejection fraction, obtained by three-dimensional analysis. For the intraobserver analysis, two analyses of the same volumetric block were performed by the same observer with an interval of one month between readings.
All patients underwent a clinical evaluation consisting of history taking, physical examination, 12-lead electrocardiogram, and classification of functional class according to the NYHA (New York Heart Association), in addition to evaluating the quality of life using the Minnesota Living with Heart Failure (MLHF).
The functional class by NYHA classification stratifies the degree of limitation imposed by the HF in the patient's daily activities. This classification has a functional nature and is also a way to evaluate the quality of life with HF2. The MLHF questionnaire consists of 21 questions that assess how the patient perceives the effects of the disease and treatment in their daily lives. The questions focus on symptoms such as dispnea, fatigue, edema, and the psychological status and impact of the disease on the daily and labor routine9.
Echocardiographic studies were performed using the equipment IE33 Philips Medical Systems, Andover, MA, USA. Two-dimensional echocardiography, cardiac flow analysis by Doppler and real time three-dimensional evaluation were performed. The images were acquired on longitudinal paraesternal planes of 2, 3 and 4 left, lateral and apical chambers as standardized by the American Society of Echocardiography10.
The following parameters were evaluated in echocardiographic studies: 1) left ventricular diastolic diameter and left ventricular systolic diameter in left-chamber longitudinal parasternal view; 2) left ventricular end-diastolic volume (VDVE) (Simpson's method); 3) left ventricular end-systolic volume (LVSV) (Simpson's method); 4) LVEF (Simpson's method); 5) evaluation of mitral flow for analysis of ventricular diastole with pulsed Doppler study.
Patients were positioned in the left lateral position and an X3 matrix array transducer was used, compatible with the equipment IE33, Philips Medical Systems. Real time three-dimensional images were acquired in expiratory apnea (15-20 seconds) with observation of cardiac cycle from electrocardiographic recording. For the evaluation of ventricular volumes and LVEF, gain and compression adjustments were performed to allow imaging of good technical quality and clear identification of endocardial borders.
Volumetric block (full volume) was made from the acquisition of four small subvolumes in consecutive cardiac cycles combined to provide a pyramidal block of greater volume (110º x 100º). In each acquisition, adjustments were made so that the entire left ventricular volume was contained in the block evaluated.
LVDV, LVSV and LVEF were assessed later on a workstation equipped with a specific program (Q-Lab, versions 5.0. And 6.0., Philips Medical System, Andover, MA, USA) by a semiautomatic algorithm for identification of endocardial borders. This program provides, for every frame acquired, the view of four-chamber, two-chamber and cross-sectional apical planes. For the volumetric reconstruction of LV, five reference points are identified. From these reference points, endocardial borders are identified for the automatic calculation of LVDV, LVSV and LVEF. In cases where automatic detection showed suboptimal quality (lack of identification of endocardial borders) the images were edited.
Statistical analysis was performed for continuous quantitative variables, by calculating minimum, maximum, mean and standard deviations. Qualitative variables were presented as absolute numbers, and absolute and relative frequencies were calculated (percentage).
The comparison between the parameters measured by two-dimensional and three-dimensional echocardiography was performed using linear regression and Pearson correlation (r) tests. We performed the analysis of intraobserver and interobserver variation between measurements of left ventricular diastolic and systolic volumes, left ventricular ejection fraction, by calculating the concordance correlation coefficient.
We used Excel (2007) for the organization and tabulation of results, and a computer program for statistical analysis (SPSS version 13.0, Chicago, IL, USA).
We evaluated 63 patients who met the inclusion criteria from January 1, 2007 to June 1, 2009. This paper presents some results from a doctoral thesis (June 1, 2006 to June 18, 2010), and patients were selected during the data collection period for the thesis. Out of 63 patients evaluated in the period, only 35 were referred to CRT. Out of these, eight patients died before the first reevaluation and were excluded from the analysis, since the purpose of the study was the evaluation of reverse remodeling.
Out of the eight deaths that occurred before the first reassessment at three months: one patient needed a heart transplant, dying after transplantation for infectious complications; one patient had a cardiac arrest (PEA - Pulseless Electrical Activity) in the operating room, being successfully resuscitated and transferred to the ICU after the procedure, but died of cardiogenic shock; one patient died of septic shock secondary to infection of pacemaker pocket; five patients died from refractory congestive heart failure. The decision to refer the patient to CRT was taken jointly by InCor's pacemaker and congestive heart failure teams.
Thus, during the study period, we evaluated 35 patients who underwent implantation of BvPa. There were eight deaths before the three-month revaluation. Out of the 27 remaining patients, two were excluded for inadequate echocardiographic image, and one patient refused to perform examinations of monitoring after the CRT. Then, 24 patients underwent re-evaluation before and six months after CRT (flowchart 1). All patients agreed to participate in the study and signed a consent form.
The average age of the 27 patients analyzed was 58.9 ± 9.7 years, of which 10/27 (37%) were male and 17/27 (63%) were female. The etiology of cardiomyopathy was idiopathic in most patients (24/27 patients; 89%), and Chagas disease in 3/27 patients (11%). Most patients (21/27 patients; 77.8%) were hypertensive, while 6/27 patients (22.2%) had a history of diabetes mellitus (
In relation to drug treatment, 26/27 patients (96.3%) were using angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACEI) or angiotensin II receptor blockers (ARBs); 26/27 patients (96.3% ) were using beta-blockers and diuretics; 25/27 patients (92.3%) were on spironolactone; and 16/27 patients (59.3%) were using digoxin. The treatment was maintained unchanged throughout the follow-up period (
With respect to clinical progression after three months of CRT, there was improvement in FC (NYHA), p < 0.001 of at least one grade in 18/24 (75%) of patients and maintenance of FC in 6/24 (25%) of patients. At six months after CRT, 19/24 (79%) showed improvement in FC (NYHA) and 5/24 (21%) showed no change in FC, p < 0.001 (
The analysis of ventricular volumes by the two-dimensional mode, using the Simpson's method (LVDV: 283 ± 117 ml; LVSV: 219 ± 93 ml at baseline) revealed decreased left ventricular diastolic and systolic volumes (LVDV: 262 ± 124 ml, p = 0.018; LVSV: 196 ± 105 ml, p = 0.007) after three months of CRT. This reduction was maintained in the evaluation after six months of CRT (LVDV: 256 ± 137 ml, p = 0.038; LVSV: 185 ± 114 ml, p = 0.027) (
The left ventricular ejection fraction (0.23 ± 0.05), evaluated by Simpson's method, also showed improvement at three months (0.28 ± 0.07, p = 0.028) after CRT, which remained stable at six months (0.28 ± 0.10, p = 0.006), after CRT (
The analysis by 3D echocardiography showed medians and standard deviations of ventricular systolic and diastolic volumes of 252 ± 105 ml and 194 ± 86 ml, respectively, at baseline. After the CRT, there was no significant reduction in ventricular volumes, evaluated at 3D echocardiography. Three months after CRT, there was a reduction of 25 ml (10%) in average values of LVDV and 26 ml (13%) in average values of LVSV in relation to the baseline (LVDV: 227 ± 113 ml, p = 0.187; LVSV: 168 ± 95 ml, p = 0.065). At six months after CRT, the reduction of LVDV was 13 ml (5%) and 6 ml (6%) of the LVSV in relation to the baseline (LVDV: 239 + 129 ml, p = 0.163; LVSV: 183 + 115 ml, p = 0.347) (
There was no change in left ventricular mass at month three (p = 0.511 by 3D echocardiography) and month six (p = 0.706 for 2D echocardiography, p = 0.479 on 3D echocardiography), after CRT (
At baseline, the correlation between methods was 0.96 for evaluation of LVDV, 0.95 for evaluation of LVSV, 0.87 for LVEF and 0.72 for LV mass. After six months of CRT, the correlation between 2D and 3D echocardiography for analysis of LVDV was 0.96, 0.95 for LVSV, 0.95 for LVEF and 0.77 for LV mass. After six months of CRT, the correlation between 2D and 3D echocardiography for analysis of LVDV was 0.98, 0.91 for LVSV, 0.96 for LVEF and 0.85 for LV mass.
Regarding the evaluation of intra and interobserver variation on 3D echocardiography, the concordance correlation coefficient (CCC) of analysis of intraobserver LFDV was 0.95 (95% confidence interval: 0.80 to 0.99) and interobserver was 0.95 (95% confidence interval: 0.77 to 0.99). The CCC of intraobserver analysis of LVSV was 0.97 (95% confidence interval: 0.86 to 0.99) and interobserver was 0.95 (95% confidence interval: 0.81 to 0.99). The CCC of intraobserver LVEF analysis was 0.97 (95% confidence interval: 0.86 to 0.99) and interobserver was 0.92 (95% confidence interval: 0.71 to 0.98).
In patients with advanced HF, left ventricular dilation is considered an important independent predictor of worse prognosis11. Patients with idiopathic dilated cardiomyopathy and significant ventricular dilation have reduction of coronary flow reserve detected in myocardial perfusion imaging with nuclear medicine techniques and pharmacological stress echocardiography with dipiridamole12-14. These findings are associated with higher systolic stress and left ventricular wall in areas of abnormal oxygen consumption, suggesting the presence of ischemia and a worse prognosis in these patients.
Therefore, patients with severe heart failure and significant ventricular dilation, as evidenced by increased LVDD and ventricular volumes, may have a poorer response to CRT because of lower coronary flow reserve and the presence of areas with abnormal pattern of oxygen consumption. The evaluation of the degree of ventricular dilation analyzed by 2D and 3D echocardiography at baseline provides important information about the evolution of patients after CRT. Thus, we know the importance of evaluating LVSV and LVDV before CRT.
In a study by Anthony et al15, patients in the earliest stages of cardiomyopathy and minor alterations in ventricular geometry were more likely to respond to CRT. Additionally, the evaluation of volumetric changes after CRT provides important predictive information about the clinical outcomes in the natural evolution of the disease, as demonstrated originally by Yu et al16 and confirmed in a recent study by Ypenburg et al17. Data regarding the use of pharmacological therapies stress the importance of left ventricular reverse remodeling in long-term prognosis, making thus this variable a very useful marker of clinical improvement. In the study by Ypenburg et al17, the extent of reverse remodeling also showed correlation with prognosis in the long term: the greater the rate of reverse remodeling, better the clinical evolution and vice versa.
The value of three-dimensional echocardiography in the evaluation of ventricular volumes, ejection fraction and left ventricular mass has been proven in a number of studies with an excellent correlation of results compared to cardiac magnetic resonance imaging5,6. The acquisition of volumetric blocks, through 3D echocardiography, to evaluate these parameters, can be performed quickly, using an array transducer, and the quantification of data by a trained and experienced operator takes on average six to eight minutes18,19.
Hence, 3D echocardiography is a very useful tool in echocardiography, increasing the accuracy of calculations of volumes, LVEF and left ventricular mass, without increasing significantly the duration of the test. However, currently, 3D echocardiography is not yet widely available; it requires specific equipment and computer programs for the quantification of data, and requires adequate training for the acquisition of volumetric blocks of good technical quality.
Two-dimensional echocardiography, in turn, is widely available and has been the most widely used method for evaluation of patients about to undergo CRT and to evaluate the response after this therapy.
This study compared the evaluation of data about the morphology and left ventricular function by 2D and 3D echocardiography, before CRT, which helps selecting candidates to CRT, three and six months after CRT, in order to assess response to treatment.
The evaluation of ventricular volumes after CRT is important to recognize left ventricular reverse remodeling, defined as reduction of left ventricular diastolic and systolic volumes and improvement of LVEF. Identification of reverse remodeling by echocardiography has a prognostic importance, since the volumetric response has shown a better predictive value of uneventful survival and mortality when compared with the clinical response assessed by improvement in functional class (NYHA) and quality of life16,20. Once proven the superiority of 3D echocardiography, compared to 2D echocardiography, in the assessment of ventricular volumes, mass and LVEF, it is essential to assess the correlation between these two techniques, as the 2D echocardiography is the most widely used method in patients undergoing CRT.
Ventricular volumes (LVDV and LVSV) assessed both by Simpson's method and by 3D echocardiography provide additional information on patient selection and response rate to CRT. The improvement and the degree of improvement in LVEF after CRT present good correlation with the improvement in clinical outcome of patients undergoing CRT. According to Di Biase et al21, an increase of six points or more in LVEF at three months after CRT presents a rate around 66% of event-free within five years of follow up.
In this study, a significant improvement of LVEF measured by both methods (Simpson and 3D echocardiography) three months after CRT, which remained stable at six months of CRT in the total study sample. There was also an excellent correlation between methods for measuring left ventricular volume throughout the study, which demonstrates the usefulness of echocardiography in the monitoring and evaluation of reverse remodeling of patients undergoing CRT, while 3D echocardiography is not part of the echocardiography evaluation in daily clinical practice.
Evaluation of LV mass by 3D echocardiography is superior to 2D echocardiography, as compared to RMC. It is important to note that despite the good correlation between 2D and 3D echocardiography for mass evaluation, Eco 3D is more accurate, justifying its use when available. However, despite the superiority of 3D echocardiography for evaluation of left ventricular volumes, mass and function over 2D echocardiography (compared to RMC, which is currently the standard method of reference for these analyses), 2D echocardiography is the most widely used method in clinical practice due to its availability and cost. Hence, the results of this study, demonstrating the excellent correlation between methods (2D and 3D echocardiography), makes 2D echocardiography a reliable method for evaluating reverse remodeling after CRT.
There was a slight increase in ventricular volume between three and six months after CRT, as detected by 3D echocardiography. We believe that this finding is still due to the limitations inherent in current technology of 3D echocardiography equipment. Patients included in this study had very high values of LVDD and significant dilation of ventricular volumes, making it difficult to include the entire left ventricle in the acquisition of three-dimensional block. Despite being excluded from the blocks with impossibility of evaluating two or more myocardial segments, the difficulty in assessing the sidewall on the coronal plane and inferior and anterior walls on the sagittal plane may have limited the calculation of left ventricular volumes on 3D echocardiography. Furthermore, limitations in the degree of opening of the ultrasonic beam and the low frame rate (20 to 30 volumes/second) of 3D echocardiography may have resulted in no significant difference between left ventricular volumes of GI and GII before the CRT.
3D echocardiography, though available for about four decades, has not yet reached its final format and presents physical limitations and limitations in its format for presentation in various acquisition, reading and interpretation programs. The development of 3D echocardiography will undoubtedly enable working, in the near future, with patients with large ventricular dilatation with a marked variation in heart rhythm (atrial fibrillation) and respiratory rate.
Another limitation is the non-use of cardiac MRI in the assessment of ventricular volumes and LVEF for comparison with 2D and 3D echocardiography, since this is the standard method of reference for this purpose.
In this study, we observed a reduction of left ventricular diastolic and systolic volumes in addition to improvement in LVEF after CRT. There was an excellent correlation between the 2D and 3D echocardiography for evaluation of ventricular volumes and LVEF, and a good correlation between methods for evaluation of left ventricular mass before and after CRT.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by SOCESP from July 2009 to July 2010
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Viviane Tiemi Hotta from