A elastografia por ondas de cisalhamento já é um método amplamente consolidado para avaliação não invasiva hepática e de nódulos de mama, além de outras aplicações, como caracterização de lesões renais, prostáticas e tireoidianas.⁷

Essa técnica envolve a medida da velocidade de propagação das ondas de cisalhamento nos diversos tecidos, que é diretamente proporcional à sua rigidez. É importante diferenciar conceitualmente as ondas de cisalhamento das ondas compressivas, utilizadas pela ultrassonografia convencional para geração de imagens. As ondas compressivas geram movimentação de partículas de forma paralela à direção de propagação, enquanto as ondas de cisalhamento geram movimentação de forma perpendicular.⁸ Além disso, as ondas de cisalhamento apresentam velocidade de propagação em torno de 1-10 m/s, muito inferior às ondas acústicas compressivas, que se propagam em torno de 1450-1550 m/s em tecidos moles.⁷ Para avaliação das ondas de cisalhamento com razoável precisão, são necessários transdutores específicos e equipamentos com taxa de frame rate entre 1000 e 10 000 quadros/segundo.⁹

As menores velocidades de propagação das ondas de cisalhamento as tornam essenciais para a sua função de caracterização tecidual. Foi demonstrado que mudanças patológicas no tecido geram aumento de sua velocidade de propagação.¹⁰ A evolução dos aparelhos de ultrassom permitiu rastrear tais ondas e diferenciar pequenas variações que podem ocorrer durante o seu percurso nos tecidos não saudáveis.

A elastografia cardíaca pode ser realizada de diferentes maneiras, dependendo do modo como tais ondas são geradas, o que é ilustrado na figura central. Uma forma é através dos impulsos de radiação acústica emitidos pelo próprio transdutor, de alta intensidade e curta duração, formando ondas de cisalhamento que geram deslocamento do tecido (Figura Central A). Para a adequada realização dessa técnica, a parede cardíaca de interesse deve estar orientada paralelamente ao transdutor, que emite o impulso e determina a velocidade em que as ondas se propagam no tecido.⁹

No contexto da fisiologia cardíaca, o fechamento das valvas atrioventriculares e semilunares gera, por si só, ondas de cisalhamento. Outra possível técnica é baseada na avaliação da movimentação intrínseca dessas ondas naturalmente geradas (Figura Central B). Essa análise é mais factível e pode ser realizada com equipamentos mais próximos aos convencionais. Além disso, tais ondas não dependem da janela acústica para sua geração, permitindo maior aplicação na prática clínica. Porém, enquanto as ondas geradas pelo transdutor podem ser controladas no tempo e no espaço pelo aparelho de ultrassom, as ondas naturalmente geradas surgem em locais e em períodos determinados do ciclo cardíaco. Isso exige que a análise da velocidade de propagação também seja realizada em momentos específicos do ciclo cardíaco.

Considerando um meio isotrópico, com densidade uniforme, a rigidez pode ser estimada a partir da velocidade de propagação da onda de cisalhamento, segundo a equação: µ=ρc2, na qual “µ” representa a rigidez miocárdica (kPa), “ρ” a densidade do tecido, e “c” a velocidade de propagação da onda de cisalhamento.⁹

Recentemente, foram publicados resultados de um estudo brasileiro realizado no Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (InCor) em parceria com o Instituto de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (InRad).¹¹ Nesse estudo, as avaliações foram realizadas por um aparelho já empregado na rotina do serviço, APLIO i800 (Canon®, Japão), com pequenos ajustes para o estudo elastográfico, com imagens obtidas a partir de uma sonda convexa multifrequencial (frequência fundamental 3,5 MHz). As mensurações da velocidade de propagação das ondas de cisalhamento foram obtidas ao final da diástole, momento de menor movimentação do coração. As janelas ecocardiográficas utilizadas foram as paraesternais de eixo longo (para avaliação do segmento basal do septo) e curto (para avaliação dos segmentos basal, médio e apical do septo, além da parede livre do ventrículo direito), como mostrado na Figura 1.

Vários estudos têm mostrado resultados promissores com a técnica. Em 2019, Petrescu et al. demonstraram aumento das velocidades de propagação em pacientes com amiloidose cardíaca e idosos, sugerindo uma possível correlação entre as velocidades de propagação e a rigidez miocárdica.¹² Em 2020, o mesmo grupo avaliou as velocidades de propagação em pacientes transplantados cardíacos e mostrou boa correlação com a medida invasiva da pressão capilar pulmonar medida por cateterismo direito e padrão de lesão miocárdica difusa avaliada por ressonância magnética cardíaca.¹³

Villemain et al. demonstraram aumento da rigidez miocárdica, calculada a partir da velocidade de propagação das ondas de cisalhamento, em pacientes com miocardiopatia hipertrófica quando comparados a indivíduos saudáveis, apresentando ainda correlação significativa com fibrose avaliada por ressonância magnética cardíaca com realce tardio e com parâmetros de disfunção diastólica avaliados por ecocardiograma convencional.¹⁴

Cvijic et al. utilizaram o método para avaliar pacientes hipertensos, mostrando que pacientes com doença avançada e remodelamento concêntrico ou hipertrofia concêntrica apresentavam aumento de rigidez, quando comparados a controles saudáveis.¹⁵

Alencar Neto et al. mostraram aumento da rigidez miocárdica em pacientes com amiloidose cardíaca por transtirretina quando comparados a indivíduos controle.¹¹ Foi demonstrado um padrão decrescente da rigidez em direção ao ápice,¹¹ sugerindo um padrão de apical sparing, compatível com a fisiopatologia da doença.

Embora se trate de estudos iniciais, mostram que a técnica é factível e com potencial aplicação clínica. Considerando que várias doenças que se apresentam com fenótipo hipertrófico, como amiloidose e miocardiopatia hipertrófica, demandam recursos diagnósticos adicionais e de maior custo, o uso de uma técnica não invasiva associada ao ecocardiograma pode aprimorar o diagnóstico dessas doenças no futuro e possivelmente agregar valor prognóstico. Além disso, trata-se de um método que pode revolucionar a avaliação e o entendimento da função diastólica de um modo geral.

Além de dificuldades inerentes a técnicas diagnósticas novas, como diferentes protocolos de aquisição e equipamentos, trata-se de uma técnica ultrassonográfica e, consequentemente, operadora-dependente e ângulo-dependente.¹⁶

Associado a tais fatores técnicos, o tecido cardíaco é essencialmente anisotrópico, com diferentes camadas, de paredes finas e com movimentação própria,¹⁷ variáveis que podem influenciar adicionalmente na velocidade de propagação da onda de cisalhamento. Além disso, as alterações geométricas já demonstraram impacto nessas medidas,¹⁸ bem como aumentos de pré-carga.¹⁷ Esses fatores mecânicos limitam a utilização do módulo de Young para obtenção da rigidez miocárdica, pois essa equação não os considera. Como a velocidade de propagação é influenciada por essas variáveis, elas devem ser idealmente determinadas no momento da avaliação para a interpretação correta dos resultados.

Outras limitações são as definições quanto à janela ecocardiográfica ideal a ser utilizada e o número de segmentos miocárdicos analisados. Velocidades de propagação significativamente mais altas foram obtidas na janela apical em relação à paraesternal em indivíduos saudáveis, sem correlação significativa entre os valores medidos.¹⁹ Vale ressaltar que as ondas de cisalhamento naturalmente geradas pelas valvas se propagam dentro do miocárdio em direções desconhecidas, o que prejudica a estimativa acurada das velocidades.²⁰

É importante considerar que a realização da elastografia é dependente da fase do ciclo cardíaco, com acionamento do impulso realizado de acordo com a monitorização elétrica do batimento cardíaco. Porém, não há impedimento do uso do método em avaliações com ritmo cardíaco irregular, que limitam a avaliação da função diastólica convencional.

Existem perspectivas para avaliar o estudo da elastografia em outras cardiopatias, com a finalidade de aprimorar sua avaliação diagnóstica e, possivelmente, como fator prognóstico e de resposta terapêutica. Como se trata de uma técnica não invasiva, de fácil acesso e de baixo custo, pode ser incorporada ao ecocardiograma tradicional, tão presente na prática clínica do cardiologista.

À medida que o interesse pela técnica cresce, o número de estudos sobre elastografia cardíaca tem aumentado. Porém, diferentes técnicas de emissão de impulso, de aparelhos de ultrassom e configurações dificultam o entendimento dos dados e a uniformização do conteúdo. A padronização da técnica é fundamental e deve ser alcançada futuramente. Da mesma forma, diferentes métricas de resultados podem ser encontradas na literatura. Há maior tendência em se utilizar a velocidade de propagação da onda, e não a elasticidade, evitando-se a utilização de equações que dependem de fatores mecânicos que não são aplicáveis para o miocárdio.

Dados como a dispersão e a anisotropia do tecido também podem ser reportados e obtidos através da elastografia, permitindo uma caracterização tecidual mais avançada. Além disso, a maior parte dos estudos reportam tipicamente a velocidade das ondas de cisalhamento no septo interventricular, em janela paraesternal de eixo longo, devido a relação quase ortogonal entre a posição do feixe de ultrassom e o tecido cardíaco requerido para induzir as ondas de cisalhamento. Porém, é possível utilizar outras janelas ecocardiográficas e realizar avaliações de outras regiões do miocárdio, de acordo com o avanço na qualidade do aparelho utilizado.