The clinical evaluation of coronary artery disease (CAD) is an individualized, winding road to be followed every day in cardiology practice. It is based on the need for an appropriate diagnosis, considering the optimization of different conducts, with the primary goal of improving patients’ quality of life and, at times, avoiding hard endpoints, such as infarction and death.
An ideal method for this complex purpose is the assumption of not causing damage to the person being assessed in order to extract as much physiological information as possible in a kind manner with the least financial (and, therefore, environmental) impact to allow for a large-scale application, as this is a highly prevalent disease.
Non-invasive functional imaging for myocardial ischemia is recommended as an initial test for diagnosing CAD in symptomatic patients as well as for those subjected to coronary angiotomography, which revealed CAD of uncertain functional significance or non-diagnostic CAD.
Stress echocardiography (SEC) is an established CAD diagnosis and stratification method, and the imbalance caused in the bloodstream, and its repercussion on myocardial contractility is a common basis for all modalities. This classic form of semi-quantitative characterization is subject to such factors as the examiner’s experience and subjectivity, and its high point is the specificity of the findings. Non-invasive functional tests are associated with high precision in detecting flow-limiting coronary stenosis, when compared to invasive functional tests — fractional flow reserve (FFR). However, non-ischemic, low-grade coronary atherosclerosis is still poorly detected by the functional test.
This classic form of semi-quantitative characterization is subject to factors such as the examiner’s experience and subjectivity, and its high point is the specificity of the findings. Non-invasive functional tests are associated with high precision in detecting flow-limiting coronary stenosis when compared to invasive functional tests (FFR). However, non-ischemic, low-grade coronary atherosclerosis is still poorly detected by the functional test.
In 2017, Picano et al.
Based on the study’s results, a new protocol has been proposed for the execution of SEC to increase the test power, and assist in better performing its function in different heart disease scenarios. The coronary artery stenosis-centered model has changed over the past decades, and is now accepted as not the only, nor probably the most important, patient prognostic vulnerability, within and beyond the CAD context. Plaque composition is even more important than its geometry and obstruction level.
ABCDE SEC constitutes a broad approach, seeking the assessment of other significant prognostic aspects. Leveraging the echocardiography method’s versatility and simplicity (“one-stop-shop”),
This is based on the presumable myocardial contractility alteration induced by stress in the presence of flow-limiting coronary stenosis. The substrate supply-demand imbalance leads to a reduction in myocardial radial thickening, a parameter sometimes limited by its semi-quantitative and subjective nature. Operator dependency can be minimized (but not eliminated) by specialized training and the adoption of conservative reading measures, as well as the accreditation and quality control of advanced echocardiography laboratories.
The regional motility assessment indicates that the higher the number of affected segments (universally defined), the worse the prognosis. This parameter is viewed as stenosis centered and has its value limited outside the epicardial coronary disease context.
Increased left atrial pressure forms the basis of a myriad of conditions. Its pathophysiological consequence has the liquid outflow in the pulmonary pericapillary interstitium as hydrostatic substrate. In its acute form, this liquid may be detected by ultrasound in the form of echo lines that reverberate it. During the physical SEC, the induction of physiological processes that potentially provoke the disease homeostasis limit is a parameter that has prognostic significance.
Contractility is the myocardium’s inherent ability to contract regardless of changes in pre- or afterload.
During the SEC, the left ventricle end-systolic volume (ESV) is progressively lower, resulting in higher arterial tension peaks, and increased subsequent afterload. The ratio between arterial pressure (SAP) and ESV predicts the ventricle’s ability to empty up to different afterload values.
The left ventricle elastance measures the chamber’s contractile reserve by comparing its performance in rest and stress conditions, by dividing the SAP/ESV ratio in stress conditions by the ratio in rest conditions. Physical stress and dobutamine validated values are above 2.0, and with the use of vasodilators, the ratio that indicates appropriate contractility is above 1.1.
The coronary flow may be affected under epicardial stenosis pathological conditions, and muscular dysfunction. In the first scenario, at a given flow measurement point, a limitation with compromised blood intake may occur downstream of the obstruction under stress situations. In the second, several conditions may take place, such as perivascular hypertrophy and ruptured endothelium function caused by inflammation and atherosclerosis, preventing adequate blood flow.
The coronary flow reserve in an echocardiogram is measured, by Doppler, using the velocity ratio at the medial distal section of the anterior descending artery under stress and rest conditions. Normal values are those above 2.0 in any SEC modality.
The heart rate variability in response to stress may provide information about the autonomic function of the cardiac conduction system, constituting a status marker for it during the test. This parameter, heart rate reserve, is obtained by dividing the maximum heart rate attained by the value under rest conditions. It is classified as a positive criterion if the ratio is under 1.80, for physical stress and dobutamine, and under 1.22 for vasodilators. Beta blockers reduce heart rate values under rest and stress conditions, with no impact on the ratio for prognostic purposes.
In 2021, Q. Ciampi et al.
When added to the traditional SEC assessment, these parameters result in a broader spectrum of variables evaluated by the stress protocol. Together, they allow for better risk stratification as well as assist in defining the diagnosis. The application in other scenarios, especially of heart failure in all systolic function spectra, makes this protocol an important complement in these patients’ evaluations. Patients with microvascular disease and diastolic dysfunction sometimes have atypical presentations and may benefit from this new protocol, as it broadens the traditional test’s diagnostic power.
A new patient recruitment stage was recently launched to evaluate other scenarios, including congenital disease (Tetralogy of Fallot), post-COVID infection, valvular diseases, among others.
The systematic use of SEC reduces test costs, lowers the volumes of myocardial scintigraphy tests, reduces the need for non-invasive and invasive coronary angiography, and poses a substantial barrier, even in medical-legal terms, to a shortcut for anatomy induced coronary revascularization procedures, which are futile and inadequate in terms of prognosis.
A avaliação clínica da doença arterial coronariana (DAC) é um caminho sinuoso individualizado a ser percorrido todos os dias na prática cardiológica. Está fundamentada na necessidade do seu adequado diagnóstico tendo em vista a otimização das diferentes condutas, com o objetivo primordial de melhorar a qualidade de vida dos pacientes e, por vezes, evitar desfechos duros, como infarto e morte.
Um método ideal para essa complexa finalidade se encerra na premissa de não causar dano ao avaliado, de forma a extrair o máximo de informações fisiológicas possíveis de forma gentil, com o mínimo de impacto econômico (e, pois, no meio ambiente) para que possa ser aplicada em grande escala, uma vez que se trata de doença altamente prevalente.
A imagenologia funcional não invasiva para isquemia miocárdica é recomendada como teste inicial para o diagnóstico de DAC em doentes sintomáticos, bem como nos submetidos a angiotomografia coronariana que mostrou DAC de significado funcional incerto ou não diagnóstica.
A ecocardiografia sob estresse é método estabelecido de diagnosticar e estratificar a DAC, tendo como base comum a todas as modalidades o desbalanço provocado na oferta de fluxo sanguíneo e sua repercussão na contratilidade miocárdica. Essa forma clássica de caracterização semiquantitativa está sujeita a fatores como experiência do examinador e sua subjetividade e tem como ponto alto a especificidade dos achados. Testes funcionais não invasivos estão associados a alta precisão para a detecção de estenose coronariana limitadora de fluxo em comparação com testes funcionais invasivos — reserva de fluxo fracionado (FFR). No entanto, a aterosclerose coronária de baixo grau não associada à isquemia permanece pouco detectada pelo teste funcional.
Em 2017 foi publicado por Picano et al.
Baseado nos seus resultados, um novo protocolo tem sido proposto para a execução do ESE no sentido de incrementar o poder do exame, auxiliando em melhor desempenhar sua função nos diferentes cenários da doença cardíaca. O modelo centrado na estenose da artéria coronária mudou nas últimas décadas, sendo aceito não se tratar da única, e provavelmente nem mesmo a mais importante, vulnerabilidade prognóstica do paciente, dentro e além da DAC. A composição da placa é ainda mais importante do que sua geometria e grau de obstrução.
ABCDE ESE constitui uma abordagem ampla, visando a avaliação de outros aspectos prognósticos significantes. Valendo-se da versatilidade e simplicidade do método ecocardiográfico (“one-stop-shop”),
Baseia-se na presumível alteração de contratilidade miocárdica induzida pelo estresse na presença de estenose coronariana limitante ao fluxo. O desequilíbrio entre oferta e demanda dos substratos ocasiona uma redução no espessamento radial do miocárdio, um parâmetro por vezes limitado pela natureza semiquantitativa e subjetiva. A dependência do operador pode ser minimizada (não abolida) pelo treinamento especializado e adoção de medidas conservadoras de leitura, bem como credenciamento e controle de qualidade dos laboratórios de ecocardiografia avançada.
A avaliação da motilidade regional denota pior prognóstico quanto maior número de segmentos acometidos (universalmente definidos). Esse parâmetro é considerado estenose-centrado e tem valor limitado fora do contexto de doença coronariana epicárdica.
O aumento da pressão atrial esquerda constitui a base de uma miríade de afecções. Sua consequência fisiopatológica tem como substrato hidrostático o extravasamento de líquido no interstício pericapilar pulmonar. Quando ocorre agudamente, esse líquido pode ser detectado pelo ultrassom na forma de linhas de eco que o reverbera. Durante o ESE físico, a indução dos processos fisiológicos que potencialmente provocam o limite da homeostase da doença é um parâmetro que tem significado prognóstico.
Contratilidade é a capacidade inerente do miocárdio de contrair independentemente de mudanças na pré ou pós-carga.
Durante o ESE, o volume sistólico final (VSF) do VE é progressivamente menor, gerando picos de tensão arterial maiores, com aumento da pós-carga subsequente. A relação entre a pressão arterial (PAS) e o VSF prediz a habilidade do ventrículo de esvaziar para diferentes valores de pós-carga.
A elastância do VE mede a reserva contrátil da câmara comparando seu desempenho no repouso e no estresse, dividindo-se a razão PAS/VSF no estresse pela relação no repouso. Os valores validados no estresse físico e dobutamina são acima de 2,0, e com vasodilatador a relação indicativa de adequada contratilidade é acima de 1,1.
O fluxo coronariano pode sofrer influência nas condições patológicas da estenose epicárdica e disfunção microvascular. No primeiro cenário, quando em determinado ponto de medida do fluxo, a jusante da obstrução pode ocorrer limitação com comprometimento do aporte sanguíneo nas situações de estresse. No segundo, diversas afecções podem ocorrer, como hipertrofia perivascular e ruptura da função do endotélio por inflamação e aterosclerose, prevenindo a adequada vazão sanguínea.
A reserva de fluxo coronariana no ecocardiograma é medida, por meio de Doppler, pela razão da velocidade na porção médio-distal da artéria descendente anterior no estresse e no repouso, sendo considerados valores normais quando maiores que 2,0 em quaisquer modalidades de ESE.
A variabilidade da frequência cardíaca na reposta ao estresse pode dar informação a respeito da função autonômica do sistema de condução cardíaco, constituindo marcador do status deste ao exame. Este parâmetro, a reserva de frequência cardíaca, é obtido dividindo-se a frequência cardíaca máxima atingida pelo valor em repouso. É considerado critério positivo quando a relação é menor que 1,80 para estresse físico e dobutamina, e menor que 1,22 para vasodilatadores. Betabloqueadores reduzem os valores da frequência cardíaca em repouso e estresse, não afetando a relação para fins prognósticos.
Em 2021, Ciampi et al.
Quando adicionados à avaliação tradicional do ESE, esses parâmetros promovem a ampliação do espectro de variáveis avaliadas pelo protocolo de estresse. Em conjunto, permitem melhor estratificação de risco bem como auxiliam o diagnóstico. A aplicação em outros cenários, particularmente da insuficiência cardíaca em todos os espectros de função sistólica, faz desse protocolo importante complemento na avaliação desses pacientes. Pacientes com doença microvascular e disfunção diastólica por vezes têm apresentação atípica e são beneficiados nesse novo protocolo, pois este amplia o potencial diagnóstico do exame tradicional.
Mais recentemente, foi lançada nova etapa de recrutamento de pacientes para avaliação em outros cenários, com doença congênita (tetralogia de Fallot), pós-infecção COVID, com doenças valvares entre outros.
O uso sistemático do ESE reduz os custos de testes, diminui os volumes de cintilografias miocárdicas, reduz a necessidade de angiografia coronária não invasiva e invasiva e coloca uma barreira substancial, também em termos médico-legais, para o atalho para revascularizações coronárias induzidas pela anatomia, fúteis e inapropriadas em termos de prognóstico.