Abstract

dic

ABC Imagem Cardiovascular

Arq Bras Cardiol: Imagem cardiovasc.

2675-312X

Sociedade Brasileira de Cardiologia

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10.36660/abcimg.20230054i

Original Article

Clinical and Echocardiographic Aspects of Patient-Prosthesis Mismatch in Patients With Prosthetic Aortic Valves

0000-0002-0107-8104

Bispo

Irving Gabriel Araújo

Conception design of the research Acquisition of data analysis and interpretation of the data statistical analysis and writing of the manuscript critical revision of the manuscript intellectual content ¹ Hemerly

Daniela Fernanda Alli

Conception design of the research critical revision of the manuscript intellectual content ¹

0000-0002-0827-9021

Kyiose

Alberto Takeshi

Conception design of the research ¹

0009-0005-7507-6338

Fischer

Claudio Henrique

critical revision of the manuscript intellectual content ¹ ²

0000-0001-8952-8474

Moises

Valdir Ambrosio

São Paulo

Brazil Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP – Brazil 2 Hospital Israelita Albert Einstein

São Paulo

Brazil Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP – Brazil

Correspondência: Irving Bispo • Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). Rua Napoleão de Barros, 715. CEP: 04021-001. Vila Clementino, São Paulo, SP – Brasil E-mail: irvingbispo@yahoo.com.br

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

21 12 2023

2023

36 4

e20230054

02062023 04112023 15112023

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License

Abstract Introduction:

Patient-prosthesis mismatch (PPM) is considered to occur if a prosthetic heart valve has a high transvalvular pressure gradient and a reduced indexed valve area, despite normally functioning discs. PPM may have clinical and hemodynamic repercussions for patients.

Objective:

To analyze the clinical and echocardiographic characteristics of PPM in patients with prosthetic aortic valves.

Methods:

Patients aged 18 years or over with a biological or mechanical aortic valve undergoing follow-up since February 2010 were included. PPM was considered mild if the indexed valve area was ≥ 0.85 cm²/m² and severe if ≤ 0.65 cm²/m². Variables were compared between groups with moderate or severe PPM (PPMAO2) and mild PPM (PPMAO1); significant if p<0.05.

Results:

Sixty patients (36 women) with prosthetic aortic valves (29 biological and 31 mechanical) were included. PPMAO2 was diagnosed in 12 patients (20%), who had a mean valve area of 0.66 cm²/m² and mean gradient of 24 mm Hg. Functional class II or III was more frequent in the PPMAO2 group (66.7%) than in the PPMAO1 group (20.8%); p<0.001. Left atrial volume (51 ± 16 mL/m² x 40 ± 12 mL/m²; p=0.002) and left ventricular septal and wall thicknesses (10.83 mm x 10 mm; p=0.018) were higher in the PPMAO2 group.

Conclusions:

Moderate or severe PPM occurred in 20% of patients. These patients were more symptomatic and had higher left atrial volumes and left ventricular myocardial wall thickness.

Keywords: Aortic Valve Heart Valve Prosthesis Implantation Echocardiography

Introduction

Approximately 90,000 prosthetic valves are implanted each year in the United States, with biological valves predominating over mechanical valves, but a marked increase has been recently observed in percutaneous bioprosthesis implantation worldwide.^1,2 In Brazil, according to the Information Technology Department of the Brazilian Unified Health System (DATASUS for short, in Portuguese), 17.4% of major cardiovascular operations include prosthetic valve implantation.³ It is known that, after prosthetic valve implantation, patients with significant aortic stenosis progress with clinical and ventricular function improvement and increased survival.^4,5

Despite improvements in hemodynamic performance, durability, and surgical implantation techniques and reduction in thrombogenicity, prosthetic heart valves are still subject to complications or dysfunctions.⁶ Another condition that can occur with prosthetic heart valves is patient-prosthesis mismatch (PPM), which is characterized by high transvalvular pressure gradients and a reduced valve area indexed to the patient's body surface area, despite normally functioning discs.^1,7 The diagnosis considers both the expected valve hemodynamic performance and the patient's cardiac output needs, largely related to body surface area.⁸ An imbalance between these two variables determines the high transvalvular pressure gradients that correspond to the initial expression of PPM.^6,9

PPM was first described and characterized in 1978 by Rahimtoola.¹⁰ Several studies have been developed with the purpose of better understanding hemodynamics and clinical consequences.^11–13 Currently, for the diagnosis of PPM in aortic valves, it is recommended that the effective valve area be calculated using Doppler echocardiography with the continuity equation.^14,15 PPM has been associated with increased short- and long-term mortality after aortic valve replacement, reduced functional capacity, increased hospitalization for heart failure, and decreased prosthetic valve durability.¹⁶ In a meta-analysis of 34 studies including 27,186 patients and 133,141 patient-years with prosthetic aortic valves, moderate and severe PPM increased all-cause mortality (hazard ratio, 1.19 and 1.84, respectively) and overall cardiovascular mortality (hazard ratio, 1.32 and 6.46, respectively).¹⁷

The figure summarizes the hemodynamic characteristics of the patients’ prosthetic valves (text boxes) and the main results of the study (bar graphs). The 60 patients were divided into two groups according to the hemodynamic pattern of the prosthetic aortic valves. One group with mild patient-prosthesis mismatch (PPMAO1) and the other with moderate or severe patient-prosthesis mismatch (PPMAO2); AVA: aortic valve area; ΔP: transvalvular systolic pressure gradient; Vmax: maximal transvalvular systolic velocity; LA: left atrium; p: statistical significance of the test; a: Mann-Whitney test; b: Student's t-test; *: Fisher's exact test. The values of the variables correspond to the mean or median depending on the normal or non-normal distribution of the variable and the test performed.

In Brazil, several valve types and designs are used in patients with severe valvular disease requiring surgery. There are imported prostheses, but there are also national prostheses, mainly biological valves. However, few studies in Brazil have addressed PPM.¹⁸ The 2020 guidelines for valvular heart diseases of the Brazilian Society of Cardiology¹⁹ mention PPM as a cause of prosthetic valve dysfunction, but they do not reliably and objectively describe the diagnostic aspects and possible measures to reduce or avoid its incidence.¹⁹ Conversely, a document published by the European Society of Cardiovascular Imaging, in collaboration with the Brazilian Department of Cardiovascular Imaging, suggests a flowchart similar to that of other international associations but does not detail the method to obtain the valve area for the diagnosis of PPM.²⁰

Therefore, the present study aimed to analyze the clinical and echocardiographic characteristics of PPM in a cohort of patients with prosthetic aortic valves.

Methods

Patients of either sex aged 18 years or over with a biological or mechanical aortic valve undergoing outpatient follow-up since February 2010 were included, regardless of the number of previous operations. These patients had high transvalvular gradients previously defined by postoperative echocardiogram and had been attending regular outpatient follow-up visits with clinical and valve data available. Patients with previously confirmed prosthetic valve dysfunction or whose previous clinical and echocardiographic data did not allow the assessment of valve hemodynamics were excluded. The study was approved by the institution's Research Ethics Committee (CAAE: 65219317.4.0000.5505).

Clinical evaluation was performed during an outpatient visit along with a review of the patient's electronic or paper medical records if available. The following data were collected and recorded: sex; age; body surface area; body mass index (BMI); medical history, such as valvular disease leading to prosthetic valve implantation, hypertension, diabetes mellitus, and atrial fibrillation; and New York Heart Association (NYHA) functional class. The predicted effective valve area was obtained based on the type, brand, and size of the prosthetic valve reported in the patients’ medical records, according to data from the literature or the manufacturer.

Doppler echocardiography

Echocardiography was performed using a Vivid 7 device (General Electric) equipped with 1- to 5-MHz transducers. Simultaneous electrocardiogram derivation was used. The imaging planes used and the assessment of all 4 cardiac chambers, including left ventricular septal and posterior wall thickness, as well as the analysis of the systolic function parameters of the ventricles and native valves followed the recent recommendations of the American Society of Echocardiography.²¹

The prosthetic valves were analyzed based on morphological characteristics and leaflet or disc motion. The prosthetic valve area was calculated using the continuity equation and expressed as absolute values (cm²) and indexed values (cm²/m²). Maximal and mean pressure gradients and maximal flow velocity across the prosthetic valve were determined with continuous-wave Doppler. If present, prosthetic valve regurgitation was analyzed using the methods recommended in the guidelines of the American Society of Echocardiography.²² Inferior vena cava diameter (cm) and maximal tricuspid regurgitation velocity (m/s) were also analyzed.

PPM was suspected if the mean pressure gradient across the aortic valve on prior routine Doppler echocardiography was greater than 20 mm Hg in the absence of structural abnormalities or leaflet or disc motion and more than mild regurgitation. In patients with suspected PPM, another echocardiogram was performed to determine all the parameters needed to confirm or exclude the diagnosis. The diagnosis of PPM was based on the determination of the valve area indexed to the patient's body surface area (cm²/m²). PPM was considered mild if the indexed valve area was above 0.85 cm²/m², moderate if between 0.65 and 0.85 cm²/m², and severe if less than or equal to 0.65 cm²/m². For comparison purposes, patients were divided into two groups: PPMAO1 group, patients with mild PPM; and PPMAO2 group, patients with moderate or severe PPM.

Statistical analysis

The data were presented with descriptive analysis according to the normal or non-normal distribution of the variables. Statistical analysis was initially performed using summary measures: mean, median, minimum and maximum values, standard deviation (SD), and absolute and relative frequencies (percentage). Normally distributed continuous variables were presented as mean (SD), whereas non-normally distributed continuous variables were presented as median and interquartile range (IQR). The Shapiro-Wilk test was used to assess the normality of the data. The Mann-Whitney test, Student's t-test for independent samples, Pearson's chi-square test, and extension of Fisher's exact test were used for inferential analyses to compare the data according to the PPM classification.²³ The significance level was set at 5% for all comparisons. Statistical analyses were performed in SPSS version 24 and R version 3.6.3.²³

Results

Sixty patients with prosthetic aortic valves were included, 36 of whom were women (60%); 21 patients (35%) were older than 60 years, 54 (90%) had hypertension, 12 (20%) had diabetes mellitus, and 8 (13%) had chronic kidney disease. According to the adopted criteria, moderate or severe PPM was diagnosed in 12 patients (20%) (PPMAO2 group). As expected, patients in the PPMAO2 group had significantly smaller absolute valve area and indexed valve area and significantly higher maximal transvalvular systolic velocity and maximal and mean transvalvular pressure gradients than those in the PPMAO1 group (Table 1).

Table 1 Comparison of hemodynamic measurements in prosthetic aortic valves between patients with patient-prosthesis mismatch (PPM) classified as mild (PPMAO1) and moderate or severe (PPMAO2)

MEASUREMENT		PPMAO1	PPMAO2	p
	N	48	12
PAV area (cm²)	Mean ± SD	1.99 ± 0.32	1.23 ± 0.34	<0.001b
Indexed PAV area (cm²/m²)	Mean ± SD	1.17 ± 0.21	0.66 ± 0.18	<0.001b
Maximal ΔP (mm Hg)	Median	27.00	43.00
	IQR	23.4 – 47.2	23.6 – 51.1	0.001a
Mean ΔP (mm Hg)	Median	14.50	23.50	0.002ᵃ
	IQR	9.4 – 31.2	16.4 – 31.4
PAV Vmax (m/s)	Median	2.32	3.33	<0.001a
	IQR	1.46 – 2.53	1.46–3.84

Mann-Whitney test

Student's t-test for independent samples; ΔP: pressure gradient; N: number of patients (the same for all measurements); IQR: interquartile range; p: p-value of statistical comparison between groups; PAV: prosthetic aortic valve; Vmax: maximal flow velocity.

At the time of the echocardiogram, the 12 patients in the PPMAO2 group had significantly higher weight, height, and BMI than those in the PPMAO1 group, but the two groups did not differ significantly in age or body surface area (Table 2).

Table 2 Anthropometric characteristics of patients with patient-prosthesis mismatch (PPM) classified as mild (PPMAO1) and moderate or severe (PPMAO2) in prosthetic aortic valves

Variable		PPMAO1	PPMAO2	p
	N	48	12
Age (years)	Median	60.23	66.51	0.456ᵃ
	IQR	40 – 74.5	47.4–82.4
Weight (kg)	Mean ± SD	69.45 ± 4.78	79.23 ± 8.91	<0.001b
BMI (kg/m²)	Median	26.71	31.45	<0.001ᵃ
	IQR	30.14 – 32.8	31.4 – 35.6
BSA (m²)	Median	1.75	1.89	0.056ᵃ
	IQR	1.73 – 1.91	1.98 – 2.08
Height (cm)	Mean ± SD	176 ± 6.45	181 ± 5.78	0.049b

Mann-Whitney test,

Student's t-test for independent samples, BSA: body surface area; BMI: body mass index; IQR: interquartile range; N: number of patients (the same for all variables); p: p-value of statistical comparison; SD: standard deviation.

The valve dysfunction before surgery or implantation underlying the indication for surgery was aortic stenosis in 46 (76,6%) patients, aortic insufficiency in 10 (16,7%), and double aortic valve dysfunction in 4 (6,6%). The cause of aortic valve dysfunction was degenerative (calcification) in 36 patients (60%), sequelae of rheumatic fever in 18 (30%), infective endocarditis in 4 (6.7%), and bicuspid aortic valve in 2 (3.3%). Among associated valvular diseases, 14 (23.3%) were mild mitral insufficiency, 4 (6.7%) were moderate mitral insufficiency (2 in the PPMAO2 group), and 18 (30%) were mild tricuspid insufficiency; 2 patients also had an ascending aorta tube graft that was implanted at the time of valve replacement surgery. There was no significant difference in the proportion of pure aortic stenosis before surgery between the PPMAO1 group (37 patients, 77.1%) and the PPMAO2 group (9 patients, 75.0%) (p=0.856; Fisher's exact test). Seven patients (11.7%) had a prosthetic valve in the mitral position; 2 of them were in the PPMAO2 group.

Of the 60 prosthetic aortic valves, 31 were mechanical and 29 were biological, 1 of which was implanted percutaneously. There was no significant difference in the proportion of mechanical valves between the groups; there were 27 mechanical valves (56.3%) in the PPMAO1 group and 8 (66%) in the PPMAO2 group (p=0.552; Fisher's exact test). There was also no significant difference in the proportion of biological valves between the PPMAO1 (41.4%) and PPMAO2 (33.3%) groups (p=0.651; Fisher's exact test). Regardless of prosthetic valve type, the size of the valves implanted in patients in the PPMAO2 group (median: 23 mm; IQR: 23.4-26.7 mm) was significantly smaller (p=0.0038; Mann-Whitney test) than that in patients in the PPMAO1 group (median: 25 mm; IQR: 22.2-24.7 mm). The median predicted effective valve area was 1.68 cm² (IQR: 1.79-2.08 cm²) in the PPMAO2 group and 2.03 cm² (IQR: 1.54-1.89 cm²) in the PPMAO1 group (p=0.0013; Mann-Whitney test).

NYHA functional class was I in 42 patients (70%), II in 13 (21.7%), and III in 5 (8.3%); no patient was in functional class IV. The proportion of patients with NYHA functional class II or III in the PPMAO2 group (8 patients; 66.7%) was significantly higher than that in the PPMAO1 group (10 patients; 20.8%) (p<0.001; Fisher's exact test). Atrial fibrillation was present in 7 patients (14.6%) in the PPMAO1 group and in 2 patients (16.7%) in the PPMAO2 group (p=0.562; Fisher's exact test).

The indexed left atrial volume was significantly higher in patients with moderate or severe PPM than in those with mild PPM. There was no significant difference in the values of end-diastolic and end-systolic diameters and of left ventricular mass index and ejection fraction between the two groups, but myocardial wall thickness was significantly higher in patients in the PPMAO2 group than in the PPMAO1 group (Table 3). Measurements of the right chambers were not significantly different between the two groups (Table 3). Maximal tricuspid regurgitation velocity was not significantly different between patients in the PPMAO1 group (mean: 2.61 m/s; SD: 0.48 m/s) and those in the PPMAO2 group (mean: 2.38 m/s; SD: 0.48 m/s). The Central Figure summarizes the main results of the study.

Table 3 Comparison of echocardiographic measurements in left and right chambers between patients with patient-prosthesis mismatch (PPM) classified as mild (PPMAO1) and moderate or severe (PPMAO2) in prosthetic aortic valves

MEASUREMENT		PPMAO1	PPMAO2	p
	N	48	12
iLAV (mL/m²)	Median	38.40	47.40	0.002ᵃ
	IQR	29.6 – 84.5	43.4 – 87.6
LVDd (mm)	Mean ± SD	50.42 ± 5.95	52.08 ± 5.16	0.378b
LVDs (mm)	Median	32.00	34.00	0.394ᵃ
	IQR	29.5 – 51.4	29.4 – 41.4
IVST (mm)	Median	10.00	11.00	0.018ᵃ
	IQR	9 – 14	9 – 13
WT (mm)	Median	10.00	11.00	0.046ᵃ
	IQR	10 – 12	8 – 12
MI (g/m²)	Mean ± SD	103.98 ± 24.89	121.33 ± 37.91	0.058b
LVEF (%)	Median	60.00	56.00	0.111ᵃ
	IQR	35 – 61.4	41.4 – 58.7
iRAV (mL/m²)	Median	20.00	22.00	0.236a
	IQR	19.8 – 31.7	17.8 – 33.2
RVDd (mm)	Median	23.00	25.50	0.009ᵃ
	IQR	21.2 – 30.6	24.5 – 31.4
PCRVA (%)	Mean ± SD	42.96 ± 8.42	46.57 ± 6.72	0.175b
TAPSE (mm)	Mean ± SD	19.50 ± 2.90	20.17 ± 2.66	0.472b
TAV (cm/s)	Mean ± SD	11.16 ± 1.57	11.26 ± 1.49	0.846b

Mann-Whitney test

Student's t-test for independent samples. Dd: end-diastolic diameter; Ds: end-systolic diameter; WT: wall thickness; IVST: interventricular septal thickness; TAPSE: tricuspid annular plane systolic excursion; EF: ejection fraction; MI: mass index; IQR: interquartile range; N: number of patients (the same for all analyses); p: p-value of statistical comparison; iRAV: indexed right atrial volume; iLAV: indexed left atrial volume; RV: right ventricle; LV: left ventricle; TAV: tricuspid annular velocity; PCRVA: percentage change in right ventricular area; LVEF: Left ventricular ejection fraction.

Discussion

The present study analyzed PPM, clinical impairment, and structural and functional features on echocardiography in patients with prosthetic aortic valves. As expected, due to the division of patients, there was a significant difference in valve area, indexed valve area, transvalvular gradients, and maximal systolic velocity between the two groups. The values of these variables in the present study are consistent with those reported in previous studies. The mean maximal transvalvular systolic velocity in the present study was 3.21 m/s, higher than that in the study conducted by Zorn et al, who found a value of 2.88 m/s in their sample.²⁴ The mean gradient of patients with moderate or severe PPM in the present study was 24.2 mm Hg, similar to that found by Echahidi et al, who described a mean of 25 mm Hg in patients with severe PPM; in the same study, in patients with moderate PPM, the mean gradient was 19 mm Hg.²⁵ In the study by Otto et al, the mean gradient was 28 mm Hg in patients with severe aortic PPM and 21 mm Hg in patients with moderate PPM.¹⁸

PPM was observed in 20% of the prosthetic aortic valves in the present study. Similar findings were observed in previous studies, such as those by Dayan et al and Bonderman et al, who also observed 20% of PPM in patients with prosthetic aortic valves.^26,27 Kohsaka et al found 11% of severe PPM in a sample of 469 patients; it is worth noting that PPM was mainly found in mechanical aortic valves of sizes 19 to 23.²⁸ The rate of PPM diagnoses could decrease with reclassification based on patients’ BMI, but this has not been observed in most published studies.²⁰ It is worth noting that 8 patients in the PPMAO2 group had a BMI greater than 30 mg/kg². This variable was significantly higher in the PPMAO2 group, but the aim of the study was not to analyze this other classification, but rather the preestablished criteria for determining PPM and its severity.

In the present study, PPM was diagnosed based on the measurement of the effective valve area by Doppler echocardiography corrected for body surface area in patients with prosthetic aortic valves without evidence of dysfunction. Although the absolute value of the valve area can be used, the valve area indexed to the patient's body surface area appears to have greater sensitivity and specificity as reported by Hanyama et al.²⁹

The mean indexed valve area in patients with moderate or severe aortic PPM was 0.66 cm²/m². Echahidi et al found an indexed valve area of 0.53 cm²/m² in patients with severe PPM and 0.73 cm²/m² in patients with moderate PPM.²⁵ Zorn et al identified a mean valve area of 0.42 cm²/m² in patients with severe PPM.²⁴ Otto et al identified a mean of 0.51 cm²/m² in patients with severe PPM and 0.73 cm²/m² in patients with moderate PPM.¹⁸ The indexed valve area in the present study was, therefore, slightly higher than that reported in previous studies, possibly due to the inclusion of moderate and severe PPM in the same group.

The main parameters that determine PPM are the effective valve area and the patient's need for greater cardiac output, usually related to the patient's size. In the present study, there was no difference in the proportion of mechanical and biological valves between the two groups. However, both the size of the valves used and the effective valve area predicted before surgery were significantly smaller in patients with moderate or severe PPM than in those with mild PPM. Body surface area was not significantly different between the groups. Considering that the diagnosis of PPM is based on the effective valve area indexed to the patient's body surface area, this finding differs from that of previous studies reporting that patients with severe PPM have a greater body surface area.^30,31

It is possible that the smaller size of the valves implanted in patients with moderate or severe PPM may have had a greater impact on the diagnosis of PPM. However, as the comparison of body surface area had a p-value of 0.056 and weight, height and BMI were significantly higher in the group with moderate or severe PPM, a possible impact of this variable on the rate of diagnoses cannot be ruled out.

Rheumatic disease as the cause of native valve disease leading to valve replacement had a considerable proportion of 30%, but less than that of degenerative cause. In the study by Otto et al, the prevalence of rheumatic disease in patients with severe PPM was 43.1%, while in the Brazilian study by Oliveira et al it was 29.7%.^3,18 The incidence of rheumatic disease remains high in Brazil, so a high proportion in relation to degenerative disease was expected compared with studies conducted in high-income countries, as shown by Mothy et al.³²

The proportion of NYHA functional class II or III was significantly higher in patients with moderate or severe PPM than in those with mild PPM. These data contrast with those described by Vicchio et al, who administered a questionnaire to patients with PPM but did not identify a significant difference in functional class in those with severe PPM.³³ Atrial fibrillation was uncommon in the present study, with no significant difference in its proportion between the groups.

Patients with moderate or severe PPM had significantly higher left ventricular septal and myocardial wall thicknesses than those with mild PPM. However, this was not accompanied by a significant difference in the left ventricular mass index. The left ventricular mass index is the mass calculated based on left ventricular wall thicknesses and end-diastolic diameter. The value is corrected for body surface area and defines the existence of ventricular hypertrophy on echocardiogram. Although we cannot state that patients with moderate to severe PPM had left ventricular hypertrophy, the greater myocardial wall thickness suggests a possible consequence.

The absence of a difference in left ventricular end-diastolic and end-systolic diameters between the two patient groups in the present study was similar to that of the study by Zorn et al.²⁴ The indexed left atrial volume was higher in patients with moderate or severe PPM. A contributing factor could be the association of mitral valve disease prior to aortic valve surgery. However, 3 of the 7 patients with a prosthetic valve in the mitral position due to significant previous mitral valve disease were in the PPMAO2 group, whereas 2 of the 4 patients with moderate mitral insufficiency were in the PPMAO2 group. Another contributing factor could be left ventricular diastolic dysfunction as a result of the greater pressure gradient in the prosthetic aortic valve and the greater myocardial wall thickness. However, left ventricular diastolic function was not analyzed in the present study.

This study has limitations that need to be addressed. As it was a retrospective cohort analysis, the echocardiograms that defined PPM were performed late in relation to the time of surgery. To better characterize PPM, echocardiograms should have been performed a few weeks after patients were discharged from the hospital. Some patients in the study had transvalvular systolic velocity greater than 3.0 m/s. The criteria recommended by the 2009 American Society of Echocardiography guidelines could have been applied to this group,²³ which include measurement of acceleration time and analysis of the contour of the velocity curve of continuous-wave Doppler. This analysis was not included in the present study, because patients with a possible diagnosis of prosthetic valve dysfunction had already been excluded from the study. The relatively small sample size was also a limitation.

Conclusion

The rate of moderate or severe PPM in aortic valves was 20%. There was no impact of valve type (biological or mechanical) on the proportion of PPM, but valve size and the effective valve area predicted before surgery were smaller in patients with moderate or severe PPM and may have been determining factors.

Patients with moderate or severe PPM were more symptomatic than those with mild PPM, despite no significant differences in the proportion of atrial fibrillation or left ventricular ejection fraction. The indexed left atrial volume and left ventricular myocardial wall thickness were the echocardiographic variables with significantly higher values in patients with moderate or severe PPM.

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This article is part of the thesis of master submitted by Irving Gabriel Araújo Bispo, from Escola Paulista de Medicina (Unifesp).

Ethics Approval and Consent to Participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Universidade Federal de São Paulo under the protocol number 20/4820 CAAE 65211317400005505. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

Editor responsável pela revisão: Viviane Hotta

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The Impact of Prosthesis-Patient Mismatch on Long-Term Survival after Aortic Valve Replacement: a Systematic Review and Meta-Analysis of 34 Observational Studies Comprising 27 186 Patients with 133 141 Patient-Years

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Ramos

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Sampaio

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Update of the Brazilian Guidelines for Valvular Heart Disease - 2020

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Foster

Gottdiener

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Recommendations for Evaluation of Prosthetic Valves with Echocardiography and Doppler Ultrasound: a Report from the American Society Of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee and the Task Force on Prosthetic Valves, Developed in Conjunction with the American College of Cardiology Cardiovascular Imaging Committee, Cardiac Imaging Committee of the American Heart Association, the European Association of Echocardiography, a Registered Branch of the European Society of Cardiology, the Japanese Society of Echocardiography and the Canadian Society of Echocardiography, Endorsed by the American College of Cardiology Foundation, American Heart Association, European Association of Echocardiography, a Registered Branch of the European Society of Cardiology, the Japanese Society of Echocardiography, and Canadian Society of Echocardiography

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Pibarot

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Vignolo

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Paganini

Brusich

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Predictors and Outcomes of Prosthesis-Patient Mismatch after Aortic Valve Replacement

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Kohsaka

Mohan

Virani

Lee

Contreras

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Hanayama

Christakis

Mallidi

Joyner

Fremes

Morgan

Patient Prosthesis Mismatch is Rare after Aortic Valve Replacement: Valve Size May be Irrelevant

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Mannacio

Mango

Antignano

Mottola

Caparrotti

Severe Prosthesis-Patient Mismatch after Aortic Valve Replacement for Aortic Stenosis: Analysis of Risk Factors for Early and Long-Term Mortality

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Prosthesis-Patient Mismatch after Aortic Valve Replacement

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Mohty

Malouf

Girard

Schaff

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Enriquez-Sarano

Impact of Prosthesis-Patient Mismatch on Long-Term Survival in Patients with Small St Jude Medical Mechanical Prostheses in the Aortic Position

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Vicchio

Corte

Santo

Feo

Caianiello

Scardone

Prosthesis-Patient Mismatch in the Elderly: Survival, Ventricular Mass Regression, and Quality of Life

Ann Thorac Surg 2008 86 6 1791 1797

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Vicchio M, Corte AD, Santo LS, Feo M, Caianiello G, Scardone M, et al. Prosthesis-Patient Mismatch in the Elderly: Survival, Ventricular Mass Regression, and Quality of Life. Ann Thorac Surg. 2008;86(6):1791-7. doi: 10.1016/j.athoracsur.2008.09.005.

10.36660/abcimg.20230054

Artigo Original

Aspectos Clínicos e Ecocardiográficos da Incompatibilidade Paciente-Prótese em Pacientes com Próteses Valvares em Posição Aórtica

0000-0002-0107-8104

Bispo

Irving Gabriel Araújo

Concepção desenho da pesquisa obtenção de dado análise interpretação dos dados análise estatística redação do manuscrito revisão crítica do manuscrito quanto conteúdo intelectual importante ¹ Hemerly

Daniela Fernanda Alli

Concepção desenho da pesquisa revisão crítica do manuscrito quanto conteúdo intelectual importante ¹

0000-0002-0827-9021

Kyiose

Alberto Takeshi

Concepção desenho da pesquisa ¹

0009-0005-7507-6338

Fischer

Claudio Henrique

revisão crítica do manuscrito quanto conteúdo intelectual importante ¹ ²

0000-0001-8952-8474

Moises

Valdir Ambrosio

São Paulo

Brasil Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP – Brasil 2

São Paulo

Brasil Hospital Israelita Albert Einstein, São Paulo, SP – Brasil

Potencial Conflito de Interesse

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Resumo Introdução:

Considera-se incompatibilidade paciente-prótese (IPP) quando uma prótese cardíaca apresenta gradiente de pressão transprotético elevado e área valvar indexada reduzida, mas com funcionamento normal dos discos. A IPP pode causar repercussões clínicas e hemodinâmicas nos pacientes.

Objetivo:

Analisar as características clínicas e ecocardiográficas da IPP em pacientes com prótese em posição aórtica.

Métodos:

Foram incluídos pacientes com mais de 18 anos de idade com prótese valvar biológica ou mecânica em posição aórtica em acompanhamento desde fevereiro de 2010. A IPP foi considerada discreta se o índice da área valvar fosse ≥ 0,85 cm²/m² e grave se ≤ 0,65 cm²/m². As variáveis foram comparadas entre os grupos com IPP moderada ou grave (IPPAO2) e IPP discreta (IPPAO1). Valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos.

Resultados:

Foram incluídos 60 pacientes (36 mulheres) com prótese aórtica (29 biológicas e 31 mecânicas). Foi diagnosticada IPPAO2 em 12 pacientes (20%) que apresentavam área valvar média de 0,66 cm²/m² e gradiente médio de 24 mmHg. A classe funcional II ou III foi mais frequente no grupo IPPAO2 (66,7%) do que no IPPAO1 (20,8%); p<0,001. O volume do átrio esquerdo (51 ± 16 mL/m² x 40 12 mL/m²; p=0,002) e a espessura do septo e da parede do ventrículo esquerdo (10,83 mm x 10 mm; p=0,018) foram maiores no grupo IPPAO2.

Conclusões:

IPP moderada ou grave ocorreu em 20% dos pacientes. Esses pacientes eram mais sintomáticos e apresentaram volumes do átrio esquerdo e da espessura miocárdica do ventrículo esquerdo maiores.

Palavras-chave: Valva aórtica Implante de Prótese de Valva Cardíaca Ecocardiografia

A figura resume as características hemodinâmicas das próteses dos pacientes (caixas de texto) e os principais resultados do estudo (gráficos de barras). Os 60 pacientes foram divididos em dois grupos de acordo com o padrão hemodinâmico das próteses em posição aórtica: incompatibilidade paciente-prótese discreta (IPPAO1) e incompatibilidade paciente-prótese moderada ou grave (IPPAO2). AVAO: área valvar aórtica; ΔP: gradiente de pressão sistólico transvalvar; Vmax: velocidade sistólica transvalvar máxima; p: significância estatística do teste; a: teste de Mann-Whitney; b: teste t-Student; *: teste exato de Fischer. Os valores das variáveis correspondem à média ou mediana conforme o tipo de distribuição da variável e teste realizado. Introdução

Cerca de 90 mil próteses valvares são implantadas por ano nos Estados Unidos. Embora haja predomínio das próteses biológicas em relação às mecânicas, tem-se observado recentemente um aumento expressivo de implante percutâneo de biopróteses em todo o mundo.^1,2 No Brasil, segundo o Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde (DATASUS), 17,4% das cirurgias cardiovasculares de alta complexidade consistem em implante de prótese valvar.³ Sabe-se que, após implante de prótese valvar, os pacientes com estenose aórtica importante evoluem com melhora clínica e da função ventricular e com aumento da sobrevida.^4,5

Apesar de melhorias no perfil hemodinâmico, na durabilidade e nas técnicas cirúrgicas e da redução da trombogenicidade, as próteses valvares cardíacas ainda estão sujeitas a complicações ou disfunções.⁶ Outra condição que pode ocorrer com as próteses valvares cardíacas é a incompatibilidade paciente-prótese (IPP), também conhecida como mismatch, caracterizada por elevação dos gradientes de pressão transprotéticos e redução da área valvar indexada pela área de superfície corporal, mas com funcionamento normal dos discos.^1,7 O diagnóstico leva em consideração tanto o desempenho hemodinâmico esperado da prótese quanto as necessidades de débito cardíaco do paciente, em grande parte relacionados à superfície corporal.⁸ O desequilíbrio entre essas duas variáveis é o que ocasiona os altos gradientes de pressão transprotéticos correspondentes à expressão inicial da IPP.^6,9

A IPP foi descrita e caracterizada inicialmente em 1978 por Rahimtoola.¹⁰ Diversos estudos foram desenvolvidos com o objetivo de entender a situação hemodinâmica e as consequências clínicas.^11–13 Atualmente, para o diagnóstico da IPP em próteses aórticas, recomenda-se que a área valvar efetiva seja calculada pelo ecocardiograma com Doppler por meio da equação de continuidade.^14,15 A IPP tem sido associada a maior mortalidade precoce e tardia após troca valvar aórtica, redução da capacidade funcional, aumento da hospitalização por insuficiência cardíaca e redução da durabilidade da prótese.¹⁶ Em uma metanálise de 34 estudos com um total de 27.186 pacientes e 133.141 pacientes-ano portadores de prótese aórtica, a IPP moderada ou grave aumentou a mortalidade por todas as causas (razão de risco, 1,19 e 1,84, respectivamente) e a mortalidade cardiovascular global (razão de risco, 1,32 e 6,46, respectivamente).¹⁷

No Brasil, diversos tipos e modelos de próteses são usados nos pacientes com doença valvar cardíaca grave que requerem tratamento cirúrgico. Há próteses importadas, mas há também próteses nacionais, principalmente biológicas. Entretanto, poucos estudos no Brasil abordaram a IPP.¹⁸ A diretriz de doenças valvares cardíacas da Sociedade Brasileira de Cardiologia de 2020 ¹⁹ cita a IPP como causa de disfunção de prótese valvar, mas não descreve de forma fidedigna e objetiva os aspectos diagnósticos e as possíveis medidas para reduzir ou evitar sua incidência.¹⁹ Por outro lado, um documento publicado pela Sociedade Europeia de Imagem Cardiovascular, com participação do Departamento de Imagem Cardiovascular, sugere um fluxograma semelhante aos de outras associações internacionais, mas não detalha o método de obtenção da área valvar para diagnóstico de IPP. ²⁰

Assim, o objetivo do presente estudo foi analisar as características clínicas e ecocardiográficas da IPP numa coorte de pacientes com prótese em posição aórtica.

Métodos

Foram incluídos pacientes de ambos os sexos com mais de 18 anos de idade com prótese valvar aórtica biológica ou mecânica em acompanhamento ambulatorial desde fevereiro de 2010, independentemente do número de cirurgias prévias. Todos os pacientes já apresentavam gradientes transvalvares elevados, previamente definidos por ecocardiograma pós-cirúrgico, estavam em seguimento ambulatorial regular e possuíam dados clínicos e da prótese disponíveis. Foram excluídos os pacientes que já tinham disfunção de prótese comprovada ou cujos dados clínicos e ecocardiográficos prévios não permitiam avaliar a situação hemodinâmica da prótese. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Instituição (CAAE: 65219317.4.0000.5505).

A avaliação clínica foi realizada durante consulta ambulatorial em conjunto com análise do prontuário eletrônico ou físico, quando disponível. Foram obtidas e registradas informações referentes a sexo; idade; área de superfície corpórea; índice de massa corporal (IMC); antecedentes médicos, tais como a doença valvar cardíaca que motivou o implante da prótese, hipertensão arterial sistêmica, diabetes mellitus e fibrilação atrial; e classe funcional da New York Heart Association (NYHA). Com base nas informações de tipo, marca e tamanho da prótese registradas nos prontuários dos pacientes, foi obtida a área efetiva prevista das próteses conforme dados da literatura ou do fabricante.

Ecocardiograma com Doppler

O ecocardiograma foi realizado com aparelho Vivid 7 (General Eletric) equipado com transdutores de 1 a 5 MHz. Foi utilizada derivação eletrocardiográfica simultânea. Os planos de imagem utilizados e a obtenção das medidas das quatro cavidades cardíacas, incluindo a espessura miocárdica do septo e da parede posterior do ventrículo esquerdo, bem como a análise dos parâmetros de função sistólica dos ventrículos e das valvas nativas seguiram as recomendações recentes da Sociedade Americana de Ecocardiografia.²¹

As próteses valvares foram analisadas com base nas características morfológicas e de mobilidade dos folhetos ou discos. A área valvar das próteses foi calculada pela equação de continuidade e expressa em valores absolutos (cm²) e indexados (cm²/m²). Os gradientes de pressão máximo e médio e a velocidade máxima do fluxo através das próteses foram avaliados com Doppler contínuo. Quando presentes, os refluxos das próteses valvares foram analisados pelos métodos recomendados nas diretrizes da Sociedade Americana de Ecocardiografia.²² Foram também analisados o diâmetro (cm) da veia cava inferior e a velocidade máxima (m/s) do refluxo tricúspide.

Levantou-se a suspeita de IPP se o gradiente de pressão médio através da prótese aórtica no ecocardiograma com Doppler de rotina prévio fosse superior a 20 mmHg na ausência de alterações estruturais e de movimento dos discos ou folhetos e de refluxo mais do que discreto. Nos pacientes com suspeita de IPP, um novo ecocardiograma foi realizado para determinar todos os parâmetros necessários para confirmar ou excluir o diagnóstico. O diagnóstico de IPP foi baseado na determinação da área valvar indexada pela área de superfície corpórea (cm²/m²). A IPP foi considerada discreta se a área valvar indexada fosse superior a 0,85 cm²/m², moderada se fosse de 0,65 a 0,85 cm²/m² e grave se fosse menor ou igual a 0,65 cm²/m². Para efeito de comparação, os pacientes foram divididos em dois grupos: IPP discreta (IPPAO1) e IPP moderada ou grave (IPPAO2).

Análise estatística

Os dados foram apresentados por meio de análise descritiva conforme o tipo de distribuição da variável (normal ou não). A análise estatística foi inicialmente feita através das seguintes medidas de resumo: média, mediana, valores mínimo e máximo, desvio-padrão e frequências absoluta e relativa (porcentagem). As variáveis contínuas com distribuição normal foram descritas em média ± desvio-padrão, e as variáveis contínuas sem distribuição normal foram descritas em mediana e intervalo interquartil. O teste de Shapiro-Wilk foi empregado para verificar a normalidade dos dados. As análises inferenciais empregadas para comparar as informações segundo a classificação da IPP foram o teste de Mann-Whitney, t-Student para amostras independentes, qui-quadrado de Pearson e extensão do teste exato de Fisher.²³ Em todas as comparações, foi utilizado um nível de significância estatística de 5%. As análises estatísticas foram realizadas nos programas IBM-SPSS Statistics versão 24 e R versão 3.6.3.²³

Resultados

Foram incluídos 60 pacientes com prótese aórtica, dos quais 36 (60%) eram mulheres. Vinte e um (35%) pacientes tinham mais de 60 anos, 54 (90%) tinham hipertensão arterial sistêmica, 12 (20%) tinham diabetes mellitus e 8 (13%) tinham doença renal crônica. Conforme os critérios adotados, foi diagnosticada IPP moderada ou grave em 12 (20%) pacientes. Conforme esperado, os pacientes do grupo IPPAO2 apresentaram área valvar absoluta e área valvar indexada significativamente menores e velocidade sistólica transvalvar máxima e gradientes de pressão transvalvares máximo e médio significativamente maiores em relação ao grupo IPPAO1 (Tabela 1).

Tabela 1 Comparação das medidas hemodinâmicas das próteses aórticas entre pacientes com IPP discreta (IPPAO1) e moderada ou grave (IPPAO2) da valva aórtica

MEDIDA		IPPAO1	IPPAO2	p
	N	48	12
Área PVAo (cm²)	Média ±	1,99 0,32	1,23 0,34	<0,001b
Área PVAo indexada (cm²/m²)	Média ±	1,17 ± 0,21	0,66 ± 0,18	<0,001b
ΔP máximo (mmHg)	Mediana	27,00	43,00
	Intervalo IQ	23,4-47,2	23,6-51,1	0,001a
ΔP médio (mmHg)	Mediana	14,50	23,50	0,002ᵃ
	Intervalo IQ	9,4-31,2	16,4-31.4
Vmax PVAo (m/s)	Mediana	2,32	3,33	<0,001a
	Intervalo IQ	1,46-2,53	1,46-3,84

Mann-Whitney

t-Student para amostras independentes; ΔP: gradiente de pressão; N: número de pacientes (mesmo para todas as medidas); IPP: incompatibilidade paciente-prótese; IQ: interquartil; p: valor de p da comparação estatística entre os grupos; PVAo: prótese de valva aórtica; Vmax: velocidade máxima do fluxo.

Na época da realização do ecocardiograma, o peso, a altura e o IMC dos 12 pacientes do grupo IPPAO2 eram significativamente maiores do que no grupo IPPAO1, mas não houve diferença estatisticamente significativa quanto à idade e à área de superfície corpórea entre os dois grupos (Tabela 2).

Tabela 2 Características antropométricas dos pacientes com IPP discreta (IPP AO1) e moderada ou grave (IPPAO2) da prótese aórtica

Variável		IPPAO1	IPPAO2	p
	N	48	12
Idade (anos)	Mediana	60,23	66,51	0,456a
	Intervalo IQ	40,0-74,5	47,4-82,4
Peso (Kg)	Média ± DP	69,45 ± 4,78	79,23 ± 8,91	<0,001b
IMC (kg/m²)	Mediana	26,71	31,45	<0,001ᵃ
	Intervalo IQ	30,14-32,8	31,4-35,6
ASC (m²)	Mediana	1,75	1,89	0,056ᵃ
	Intervalo IQ	1,73-1,91	1,98-2,08
Altura (cm)	Média ± DP	176 ± 6,45	181 ± 5,78	0,049b

Mann-Whitney

t-Student para amostras independentes, ASC: área de superfície corpórea; IMC: índice de massa corporal; IPP: incompatibilidade paciente-prótese; IQ: interquartil; N: número de pacientes (mesmo para todas as variáveis); p: valor de p da comparação estatística; DP: Desvio padrão.

A disfunção valvar antes da cirurgia ou do implante responsável pela indicação da cirurgia foi estenose aórtica em 46 (76,6%) pacientes, insuficiência aórtica em 10 (16,7%) e dupla disfunção aórtica em 4 (6,6%). A causa da disfunção valvar aórtica foi degenerativa (calcificação) em 36 (60%) pacientes, sequela de febre reumática em 18 (30%), endocardite infecciosa em quatro (6,7%) e valva aórtica bicúspide em dois (3,3%). Entre as valvopatias associadas, 14 (23,3%) eram insuficiência mitral discreta, quatro (6,7%) eram insuficiência mitral moderada (dois no grupo IPPAO2) e 18 (30%) eram insuficiência tricúspide discreta. Dois (xx%) pacientes também tinham tubo em aorta ascendente, que foi implantado na época da cirurgia de troca valvar. Não houve diferença estatisticamente significativa na proporção de estenose aórtica pura antes da cirurgia entre o grupo IPPAO1 (37 pacientes [77,1%]) e o IPPAO2 (9 pacientes [75%]) (p = 0,856; teste exato de Fisher). Sete pacientes (11,7%) tinham prótese em posição mitral, dos quais três se encontravam no grupo IPPAO2.

Das 60 próteses aórticas, 31 eram mecânicas e 29 eram biológicas, tendo uma sido realizada por implante percutâneo. Não houve diferença estatisticamente significativa na proporção de próteses mecânicas entre os grupos; havia 27 próteses mecânicas (56,3%) no grupo IPPAO1 e oito (66%) no grupo IPPAO2 (p = 0,552; teste exato de Fisher). Também não houve diferença estatisticamente significativa na proporção de próteses biológicas entre os grupos: IPPAO1 (41,4%) e IPPAO2 (33,3%) (p = 0,651; teste exato de Fisher). Independentemente do tipo, o tamanho das próteses implantadas nos pacientes do grupo IPPAO2 (mediana de 23 mm; intervalo interquartil: 23,4-26,7 mm) foi significativamente menor (p=0,0038; teste de Mann-Whitney) do que no grupo IPPAO1 (mediana de 25 mm; intervalo interquartil: 22,2-24,7 mm). A mediana da área efetiva prevista foi de 1,68 cm² (intervalo interquartil: 1,79-2,08 cm²) no grupo IPPAO2 e de 2,03 cm² (intervalo interquartil: 1,54-1,89 cm²) no grupo IPPAO1, com p=0,0013 (teste de Mann-Whitney).

A classe funcional da NYHA foi I em 42 pacientes (70%), II em 13 (21,7%) e III em cinco (8,3%); nenhum paciente estava em classe funcional IV. A proporção de pacientes em classe funcional II ou III no grupo IPPAO2 (oito pacientes; 66,7%) foi significativamente maior do que no grupo IPPAO1 (10 pacientes; 20,8%) (teste exato de Fisher; p<0,001). Identificou-se fibrilação atrial em sete (14,6%) pacientes do grupo IPPAO1 e em dois (16,7%) do grupo IPPAO2 (p = 0,562; teste exato de Fisher).

O volume indexado do átrio esquerdo foi significativamente maior nos pacientes com IPP moderada ou grave do que nos pacientes com IPP discreta. Não houve diferença estatisticamente significativa nos valores dos diâmetros diastólico e sistólico, do índice de massa e da fração de ejeção do ventrículo esquerdo entre os dois grupos. No entanto, a espessura miocárdica foi significativamente maior nos pacientes IPPAO2 do que nos IPPAO1 (Tabela 3). As medidas das cavidades direitas não foram significativamente diferentes entre os dois grupos (Tabela 3). Nos pacientes IPPAO1, a velocidade máxima do refluxo tricúspide (média de 2,61 m/s ± 0,48 m/s) não foi significativamente diferente em comparação aos pacientes IPPAO2 (média de 2,38 m/s ± 0,48 m/s). A Figura Central resume os principais resultados do estudo.

Tabela 3 Comparação das medidas ecocardiográficas das cavidades esquerdas e direitas entre pacientes com IPP discreta (IPPAO1) e moderada ou grave (IPPAO2) da valva aórtica.

MEDIDA		IPPAO1	IPPAO 2	p
	N	48	12
ViAE (ml/m²)	Mediana	38,40	47,40	0,002ᵃ
	Intervalo IQ	29,6-84,5	43,4-87,6
DdVE (mm)	Média ± DP	50,42 ± 5,95	52,08 ± 5,16	0,378b
DsVE (mm)	Mediana	32,00	34,00	0,394ᵃ
	Intervalo IQ	29,5-51,4	29,4-41,4
ESIV (mm)	Mediana	10,00	11,00	0,018ᵃ
	Intervalo IQ	9,0-14,0	9,0-13,0
EPP (mm)	Mediana	10,00	11,00	0,046ᵃ
	Intervalo IQ	10,0-12,0	8,0-12,0
IM (g/m²)	Média ± DP	103,98 ± 24,89	121,33 37,91	0,058b
FEVE (%)	Mediana	60,00	56,00	0,111ᵃ
	Intervalo IQ	35,0-61,4	41,4-58,7
ViAD (ml/m²)	Mediana	20,00	22,00	0,236a
	Intervalo IQ	19,8-31,7	17,8-33,2
DdVD(mm)	Mediana	23,00	25,50	0,009ᵃ
	Intervalo IQ	21,2-30,6	24,5-31,4
VPAVD (%)	Média ± DP	42,96 ± 8,42	46,57 ± 6,72	0,175b
ESAT (mm)	Média ± DP	19,50 ± 2,90	20.17 ± 2,66	0,472b
VEAT (cm/s)	Média ± DP	11,16 ± 1,57	11,26 ± 1,49	0,846b

Mann-Whitney

t-Student para amostras independentes. DdVE: diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo; DsVE: diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo; EPP: espessura da parede; ESIV: espessura do septo interventricular; ESAT: excursão sistólica do anel tricúspide lateral; FE: fração de ejeção; IM: índice de massa; IPP: incompatibilidade paciente-prótese; IQ: interquartil; N: número de pacientes (mesmo para todas as análises); p: valor de p da comparação estatística; ViAD: volume indexado do átrio direito; ViAE: volume indexado do átrio esquerdo; VD: ventrículo direito; VE: ventrículo esquerdo; VEAT: velocidade de excursão do anel tricúspide; VPAVD: variação percentual da área do ventrículo direito; FEVE: Fração de ejeção do ventrículo esquerdo.

Discussão

O presente estudo analisou IPP, comprometimento clínico e aspectos estruturais e funcionais à ecocardiografia de pacientes com prótese aórtica. Como esperado, devido à divisão dos pacientes, houve diferença significativa na área valvar, na área valvar indexada, nos gradientes transvalvares e na velocidade sistólica máxima entre os grupos. Os valores dessas variáveis no presente estudo estão de acordo com o observado em outros estudos. A média da velocidade sistólica máxima através da prótese no presente estudo foi de 3,21 m/s, maior do que no estudo conduzido por Zorn et al., em que foi encontrado um valor de 2,88 m/s na amostra.²⁴ O gradiente médio dos pacientes com IPP moderada ou grave no presente estudo foi de 24,2 mmHg, semelhante ao encontrado por Echahidi et al., que descreveram uma média de 25 mmHg em pacientes com IPP grave; no mesmo estudo, a média do gradiente foi de 19 mmHg em pacientes com IPP moderada.²⁵ No estudo de Otto et al, o gradiente médio foi de 28 mmHg em pacientes com IPP aórtica grave e de 21 mmHg em pacientes com IPP moderada.¹⁸

A IPP foi observada em 20% das próteses aórtica no presente estudo. Achados semelhantes foram observados em outros estudos, como os de Dayan et al e Bonderman et al., que também observaram 20% de IPP em portadores de prótese aórtica.^26,27 29. Kohsaka et al. encontraram, numa amostra de 469 pacientes, 11% de IPP grave; vale ressaltar que a IPP foi identificada principalmente em próteses aórticas mecânicas com tamanhos de 19 a 23.²⁸ A taxa de diagnóstico de IPP poderia diminuir com a reclassificação baseada no IMC dos pacientes, mas isso não é o que se observa na maioria dos estudos publicados.²⁰ Vale destacar que oito pacientes do grupo IPPAO2 tinham IMC maior que 30 mg/kg². Essa variável foi significativamente maior no grupo IPPAO2; porém, não foi objetivo do estudo analisar essa outra classificação, e sim os critérios já consagrados para determinar IPP e sua gravidade.

No presente estudo, o diagnóstico de IPP foi realizado com base na medida da área efetiva de fluxo pela ecocardiografia com Doppler corrigida pela área de superfície corpórea em pacientes com próteses valvares aórticas sem evidência de disfunção. Embora o valor absoluto da área valvar possa ser usado, a área valvar indexada pela área da superfície corpórea do paciente parece ter maior sensibilidade e especificidade, conforme relatado por Hanayama et al.²⁹

A média da área valvar indexada nos pacientes com IPP aórtica moderada ou grave foi de 0,66 cm²/m². Echahidi et al. encontraram uma área valvar indexada de 0,53 cm²/m² em pacientes com IPP grave e de 0,73 cm²/m² em pacientes com IPP moderada.²⁵ Zorn et al. identificaram uma área valvar média de 0,42 cm²/m² em pacientes com IPP grave,²⁴ e Otto et al. identificaram uma média de 0,51 cm²/m² em pacientes com IPP grave e de 0,73 cm²/m² em pacientes com IPP moderada.¹⁸ A área valvar indexada do presente estudo foi, portanto, um pouco maior do que a reportada em estudos prévios, possivelmente devido à inclusão de pacientes com IPP moderada e grave no mesmo grupo.

Os principais parâmetros que determinam a IPP são a área efetiva da prótese e a necessidade de maior débito cardíaco do paciente, os quais estão usualmente relacionados ao tamanho do paciente. No presente estudo, não houve diferença na proporção de próteses mecânicas e biológicas entre os grupos. Porém, tanto o tamanho das próteses usadas como a área efetiva prevista antes da cirurgia foram significativamente menores nos pacientes com IPP moderada ou grave em comparação aos pacientes com IPP discreta. A área de superfície corpórea não foi significativamente diferente entre os grupos. Considerando que o diagnóstico de IPP é feito com base na área efetiva da prótese indexada pela área de superfície corpórea do paciente, esse achado é diferente do encontrado em outros estudos que mostraram que pacientes com IPP grave possuem maior área de superfície corpórea.^30,31

Assim, é possível que o menor tamanho das próteses implantadas nos pacientes do grupo com IPP moderada ou grave tenha tido maior impacto no diagnóstico de IPP. Entretanto, como o valor de p da comparação da área de superfície corpórea foi de 0,056, e tanto o peso como a altura e o IMC foram significativamente maiores no grupo com IPP moderada ou grave, não se pode afastar um possível impacto dessa variável no percentual de diagnóstico.

A doença reumática como causa da doença valvar nativa que levou à troca valvar apresentou uma proporção significativa de 30%, mas menor do que a da causa degenerativa. No estudo de Otto et al., a prevalência de doença reumática em pacientes com IPP grave foi de 43,1%, enquanto no estudo de Oliveira et al, realizado no Brasil, foi de 29,7%.^3,18 A incidência de doença reumática continua alta no Brasil; portanto, era esperada uma proporção mais alta em relação à doença degenerativa em comparação a estudos realizados em países desenvolvidos, como mostrado por Mohty et al.³²

A proporção de classe funcional II ou III foi significativamente maior nos pacientes com IPP moderada e grave do que nos com IPP discreta. Esses dados contrastam com o descrito por Vicchio et al., que aplicaram um questionário em pacientes com IPP, mas não identificaram diferença significativa na classe funcional daqueles com IPP grave.³³ A fibrilação atrial foi pouco frequente no presente estudo e não houve diferença significativa na proporção entre os grupos.

Os pacientes com IPP aórtica moderada ou grave apresentaram espessura miocárdica do septo e da parede livre do ventrículo esquerdo significativamente maior do que os pacientes com IPP discreta. Porém, isso não foi acompanhado de diferença significativa no índice de massa do ventrículo esquerdo. O índice de massa do ventrículo esquerdo é a massa calculada com base na espessura das paredes e no diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo. O valor é corrigido pela área de superfície corpórea e define a existência de hipertrofia ventricular ao ecocardiograma. Embora não se possa afirmar que os pacientes com IPP moderada ou grave tinham hipertrofia do ventrículo esquerdo, a maior espessura miocárdica sugere uma possível consequência.

A ausência de diferença nos diâmetros diastólico e sistólico do ventrículo esquerdo entre os grupos no presente estudo foi semelhante ao estudo de Zorn et al.²⁴ O volume indexado do átrio esquerdo foi maior no grupo com IPP moderada ou grave. Um fator que poderia ter contribuído para esse resultado é a associação de doença da valva mitral prévia à cirurgia da valva aórtica. Entretanto, dos sete pacientes com prótese em posição mitral por doença mitral prévia significativa, três eram do grupo IPPAO2, enquanto dos quatro pacientes com insuficiência mitral moderada, dois eram do grupo IPPAO2. Outro fator poderia ser a disfunção diastólica do ventrículo esquerdo como consequência do gradiente de pressão mais elevado na prótese aórtica e da maior espessura miocárdica. Entretanto, a função diastólica do ventrículo esquerdo não foi analisada no presente estudo.

Algumas limitações do estudo devem ser apontadas. Por ser uma análise de coorte retrospectiva, os ecocardiogramas que definiram a IPP foram realizados tardiamente em relação ao momento cirúrgico. Para melhor caracterização da IPP, os ecocardiogramas deveriam ter sido realizados após algumas semanas da alta da internação cirúrgica dos pacientes. Alguns pacientes do estudo apresentaram velocidade do fluxo sistólico transprotético superior a 3,0 m/s. Nesses pacientes, poderiam ter sido aplicados os critérios recomendados pela diretriz da Sociedade Americana de Ecocardiografia de 2009²³, que incluem medida do tempo de aceleração e análise do contorno da curva de fluxo do Doppler contínuo. Essa análise não foi incluída no presente estudo, pois os pacientes com possível diagnóstico de disfunção da prótese já tinham sido excluídos do estudo. O número relativamente pequeno de pacientes na amostra analisada também constitui uma limitação.

Conclusão

O percentual de IPP moderada ou grave de prótese aórtica foi de 20%. O tipo da prótese (biológica ou mecânica) não influenciou a proporção de IPP, mas o tamanho e a área efetiva prevista da prótese antes da cirurgia foram menores nos pacientes com IPP moderada ou grave e podem ter sido fatores determinantes.

Os pacientes com IPP moderada ou grave apresentaram mais sintomas do que os com IPP discreta, apesar de não ter sido detectada diferença significativa na proporção de fibrilação atrial e na fração de ejeção do ventrículo esquerdo. O volume indexado do átrio esquerdo e a espessura miocárdica do ventrículo esquerdo foram as variáveis ecocardiográficas significativamente maiores nos pacientes com IPP aórtica moderada ou grave.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Irving Gabriel Araújo Bispo pela Escola Paulista de Medicina (Unifesp).

Aprovação Ética e Consentimento Informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal de São Paulo sob o número de protocolo 20/4820 CAAE 65211317400005505. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

Editor responsável pela revisão: Viviane Hotta