Caracterização Tecidual Miocárdica Ultra-Sônica em ...departamentos.cardiol.br/dic/publicacoes/revistadic/revista/2002/... · 64 Revista Brasileira de Ecocardiografia 2002 de

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Revista Brasileira de Ecocardiografia

Ano XV • nº 3 • Outubro/Novembro/Dezembro de 2002


65Ano XV • nº 4 • Outubro/Novembro/Dezembro de 2002

Antônio Pazin Filho, André Schmidt, Oswaldo César de Almeida Filho, José Antônio Marin Neto, Benedito Carlos Maciel

Instituição:

Ecocenter (Hospitais Socor e Vera Cruz) e Curso de

Pós-Graduação em Medicina Tropical da UFMG.

Correspondência:

Divisão de Cardiologia

Departamento Clínico Medico FMRP

Campus Universitário

CEP 14.048-900

Descritores:

Miocárdio, Ultra-som, Doença de Chagas

Caracterização Tecidual Miocárdica Ultra-Sônica em Pacientes com Doença de Chagas

A r t i g o O r i g i n a l

ISSN

010

3-33

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Resumo: A presente investigação foi desenvolvida para testar a hipótese de que a caracterização ultra-sônica tecidual, avaliada mediante variáveis derivadas do integrated backscatter (IBS) -(intensidade, amplitude de variação e padrão de curva), possa identificar precocemente envolvimento cardíaco na doença de Chagas. Assim, foram estudados 69 indivíduos, de ambos os sexos, com idade variando entre 15 e 73 anos (média ± desvio padrão: 49 ± 12 anos), distribuídos em 4 grupos: 19 voluntários normais, 13 indivíduos portadores da forma indeterminada, 7 indivíduos com a forma digestiva e 30 indivíduos portadores da forma cardíaca da doença de Chagas. A quantificação da intensidade do IBS foi realizada em equipamento de ultra-som comercialmente disponível, utilizando-se transdutor multi-frequência (2-4 MHz) e o software de densitometria acústica incorporado no sistema. Os valores de IBS foram quantificados em 12 segmentos cardíacos, documentados a partir de imagens paraesternais do eixo menor do coração, nos planos basal, médio e apical. Em cada um destes planos foram analisados os segmentos anterior, lateral, posterior e septal. As seguintes variáveis do IBS foram avaliadas: 1) o coeficiente corrigido (CC) do IBS, obtido pela divisão da intensidade do IBS em cada segmento, pelo valor de obtido em um phantom de borracha, mantendo-se constantes os ajustes do equipamento e a profundidade; 2) a magnitude da variação cíclica (MVC) do IBS, representada pela diferença de intensidade pico-a-pico, durante o ciclo cardíaco; 3) o sincronismo da curva com a sístole ventricular. O valor médio do coeficiente corrigido do IBS para os 12 segmentos ventriculares agrupados foi significativamente maior (p< 0.001) nos cardiopatas chagásicos (0.87 ± 0.10) que nos pacientes da forma indeterminada (0.73 ± 0.14) e digestiva (0.75 ± 0.13) ou nos indivíduos normais (0.67 ± 0.13). O coeficiente corrigido do IBS mostrou valores mais elevados (p< 0,05) nos cardiopatas chagásicos que apresentavam segmentos com mobilidade parietal preservada compara-tivamente aos normais, em 4 dos 12 segmentos estudados (anterior basal, posterior e septal médios, anterior apical), enquanto os outros grupos de chagásicos eram comparáveis aos normais. Este índice mostrou tendência de aumento progressivo de seus valores concomitantemente com o aumento da gravidade da disfunção ventricular segmentar. A magnitude da variação cíclica mostrou uma ampla variabilidade individual e apresentou valores mais elevados (p< 0,05) nos cardiopatas que nos normais, em apenas um segmento (septal médio) dos 12 estudados. Anormalidades no sincronismo da curva de variação do IBS com a sístole ventricular foram identificadas em 4 segmentos (anterior e posterior basal, anterior médio e medial apical) dos 12 avaliados, nos cardiopatas chagásicos. Não se demonstrou correlação entre o grau de disfunção segmentar do ventrículo e os valores de magnitude da variação cíclica e o padrão da curva de variação do IBS. Conclusões: 1) o coeficiente corrigido do IBS mostrou-se capaz de identificar precocemente o envolvimento cardíaco na doença de Chagas em segmentos que apresentavam mobilidade parietal preservada; 2) o aumento dos valores do coeficiente corrigido do IBS com o grau de disfunção segmentar sugere uma relação entre as alterações das propriedades acústicas do tecido e o grau de fibrose apresentado pelo segmento; 3) a magnitude da variação cíclica não se mostrou um método consistente para diferenciar chagásicos de normais; 4) alterações no sincronismo da curva de variação do IBS com a contração ventricular também identificaram precocemente os cardiopatas chagásicos; 5) Nenhum dos métodos estudados identificou alterações nos pacientes chagásicos com a forma indeterminada; 6) o significado prognóstico das alterações dessas variáveis do IBS permanece por ser esclarecido.

Abreviações:AIl - Average Image IntensityC - Indivíduos chagásicos pertencentes à forma cardíaca.CBS - coeficiente de backscatterCC - coeficiente corrigido de IBS para o “phantom”de borracha.D - indivíduos chagásicos com acometimento exclusivamente digestivo.I - indivíduos chagásicos pertencentes à forma indeterminada.IBS - “Integrated Backscatter”MVC - magnitude da variação cíclica do IBS.N - voluntários normais.PPI - “Peak to Peak Intensity”SAXAP - projeção paraesternal em eixo curto ao nível do ápice.SAXMI - projeção paraesternal em eixo curto ao nível da valva mitral.SAXPAP - projeção paraesternal em eixo curto ao nível dos músculos papilares.SDI - “Standard Deviation of Image Intensity”

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INTRODUÇÃOA caracterização ultra-sônica tecidual vem sendo investigada nos últimos anos, como uma técnica não invasiva com potencial para detectar precocemente alterações ultra-estru-turais do tecido miocárdico. Dentre as diversas abordagens metodológicas possíveis para o seu estudo, o integrated backscatter (IBS), estudado no domínio do tempo, tem sido amplamente analisado após ter se tornado comercialmente disponível1. O IBS apresenta, basicamente, três aspectos característicos que podem ser estu-dados: sua intensidade absoluta, a magnitude da variação cíclica do valor absoluto e a fase da curva de variação do IBS. A intensidade absoluta do IBS está relacionada às propriedades físicas estruturais do tecido, sofrendo influência da quantidade dos constituintes básicos (colágeno, água, gordura), bem como de sua organização estrutural tridimensional2,3, 4. No entanto, além destas características próprias do tecido, ela também é influenciada por ajustes no aparelho de ultra-som5 e pela atenuação do ultra-som no seu trajeto através do tecido, o que pode prejudicar a sua aplicação clínica. A magnitude da variação do IBS ao longo do ciclo cardíaco, por outro lado, está mais estreitamente correlacionada com a função contrátil do tecido e tem despertado muito interesse por ser independente da regu-lagem do equipamento6,7. Quanto ao padrão da curva do IBS, apesar de sujeita ao fenômeno da anisotropia, experimentando, portanto, influência da orientação das fibras musculares do segmento analisado em relação ao feixe de ultra-som, também pode modificar-se em decorrência de alterações estruturais do tecido.A doença de Chagas apresenta um compro-metimento peculiar do músculo cardíaco, com amplas evidências de que este comprometimento se institui precocemente, mesmo na forma inde-terminada da doença. É característico o envol-vimento miocárdico segmentar, com algumas áreas comprometidas mais intensamente do que outras, tanto do ponto de vista funcional, que se expressa pela identificação de áreas com prejuízo

da contratilidade, quanto estruturalmente, o que pode ser evidenciado pela identificação de regiões de inflamação e fibrose com distribuição heterogênea. Tais características são díspares em relação a outras entidades nosológicas, como a cardiopatia hipertensiva8, na qual se observa um comprometimento mais homogêneo.O presente projeto foi planejado com o objetivo de estudar algumas variáveis derivadas do IBS (intensidade - expressa através do coeficiente corrigido do IBS, amplitude de variação e padrão de curva) em pacientes chagásicos e controles normais, de modo a: 1) verificar se as variáveis estudadas seriam capazes de diferenciar indivíduos chagásicos com comprometimento cardíaco documentado, de voluntários normais; 2) verificar se estas variáveis poderiam diferenciar indivíduos chagásicos, sem comprometimento cardíaco documentado, de voluntários normais; 3) correlacionar o grau de comprometimento da função sistólica ventricular com as variáveis estudadas.

MATERIAL E MÉTODOSIndívíduos EstudadosForam incluídos neste estudo um total de 69 indi-víduos, de ambos os sexos, com idade variando entre 15 e 73 anos (média ± desvio padrão: 49 ± 12 anos), que deram seu consentimento livre e esclarecido para a participação no estudo, assi-nando termo de consentimento aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.Os participantes do estudo foram submetidos à avaliação clínica detalhada, reação sorológica de fixação de complemento ou imunofluorescência para a doença de Chagas, eletrocardiograma de doze derivações, exame radiológico de tórax nas projeções póstero-anterior e perfil lateral esquerdo e Doppler ecocardiograma com mape-amento de fluxo em cores. Os indivíduos que apresentavam sorologia positiva para a doença de Chagas realizaram estudo radiológico do esôfago. O estudo radiológico colônico só foi

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realizado nos indivíduos com sorologia positiva que apresentassem queixas clínicas sugestivas de envolvimento do cólon pela doença de Chagas. Dois dos indivíduos foram incluídos após teste de ecocardiografia sob estresse negativo para isquemia, a que foram submetidos por apresen-tarem precordialgia atípica. Os indivíduos com sorologia positiva para doença de Chagas que apresentavam cardiopatia e estivessem em uso de amiodarona, só foram incluídos no estudo após avaliação laboratorial mostrando função tireoidiana normal.Os indivíduos incluídos no estudo deveriam necessariamente apresentar: 1) reação sorológica de fixação de complemento ou imunofluores-cência para a doença de Chagas; 2) ausência de evidências clínicas ou laboratoriais de qualquer outra cardiopatia, que não a chagásica, ou de outra doença sistêmica.De acordo com o resultado da sorologia, os indivíduos foram divididos em dois grupos: GRUPO I, composto pelos voluntários normais, com sorologia negativa e GRUPO II, em que foram incluídos os indivíduos com sorologia positiva para a doença de Chagas.O GRUPO I era composto por 19 voluntários normais (N), com idade variando entre 24 e 59 anos (16 masculinos; média ± desvio padrão: 43 ± 8 anos). Todos eram assintomáticos e apresen-tavam resultados normais nos exames realizados.Os indivíduos do GRUPO II foram divididos em três sub-grupos: A) Forma Indeterminada (FI), constituído por 13 indivíduos (9 masculinos, 47 ± 10 anos) assintomáticos com resultados dentro dos padrões da normalidade nos exames realizados; B) Forma Digestiva (D), incluindo 7 indivíduos (7 masculinos, 49 ± 13 anos), que apresentavam comprometimento esofágico ou colônico da doença. Os indivíduos do grupo digestivo só poderiam ser assim classificados se não apresentassem queixas cardiovasculares e tivessem eletrocardiograma de doze derivações e Doppler ecocardiograma com mapeamento de fluxo em cores dentro dos padrões da norma-lidade. C) Forma Cardíaca (C), composto por

30 indivíduos (12 masculinos, 53 ± 13 anos) que apresentavam qualquer um dos seguintes critérios: a) eletrocardiograma de doze derivações com alterações compatíveis com a doença (bloqueio de ramo direito de graus variados, associado ou não a hemibloqueio ântero-superior esquerdo; ritmo de marcapasso); b) alterações segmentares locali-zadas ou difusas ao Doppler ecocardiograma. Os indivíduos que apresentavam concomitantemente comprometimento digestivo e cardiovascular da doença foram incluídos no sub-grupo C.

PROTOCOLO EXPERIMENTALO estudo foi realizado em sistema de ultra-som Hewlett-Packard (Andover, Massachussets), mo-delo Sonos 5500, com transdutor multifreqüência S4 (2-4 MHz). O estudo ecocardiográfico basal completo foi realizado com os participantes em decúbito lateral esquerdo e gravado em fita Super-VHS para posterior análise. Foram obtidas também imagens em cine-loop das projeções ecocardio-gráficas paraesternais (longitudinal e eixo curto ao nível da mitral, dos músculos papilares e do ápice) e apicais (quatro-câmaras apical, duas-câmaras apical e longitudinal apical), que gravadas em disco óptico foram utilizadas para posterior análise de mobilidade parietal e cálculo da fração de ejeção pelo método bidimensional de Simpson9.A aquisição das imagens de integrated backs-catter (IBS) foi realizada utilizando-se o software de Densitometria Acústica incluso no sistema de ultra-som utilizado. Este software permite a exibição de imagens bidimensionais em tempo real nas quais a escala de cinza do aparelho é proporcional à intensidade do IBS. Permite ainda adquirir e armazenar (em discos ópticos de 512 bytes por setor) seqüências contínuas de quadros (até 60 quadros à freqüência de 30 Hz), formando um loop contínuo de aproximadamente dois ciclos cardíacos à freqüência de 60 batimentos por minuto. Os quadros eram captados sincronizados ao eletrocardiograma exibido simultaneamente na tela do aparelho e armazenados em conjunto no loop captado.

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Foram captadas e armazenadas em disco óptico, imagens das projeções paraesternais em eixo curto ao nível da valva mitral (SAXMI), dos músculos papilares (SAXPAP) e do ápice (SAXAP). Antes da captação, o aparelho era ajustado para que se obtivesse a melhor definição de imagem com o menor ganho possível. Não houve tentativa de uniformização dos ajustes do aparelho entre pacientes. O sujeito do estudo era orientado a interromper a respiração no momento da captação da imagem para limitar o efeito da mesma sobre a atenuação. Após a captação da imagem de cada projeção e da gravação em disco óptico, sem que fossem alterados os parâmetros de regulagem do aparelho, era captada imagem de um phantom de borracha (ATS Laboratories, 15 x 15 x 5 cm, 15 decibéis) e também arma-zenada em disco óptico.Este phantom de borracha foi desenvolvido espe-cialmente para o experimento, sendo caracterizado por apresentar 15 decibéis de coeficiente de backs-catter em toda a sua composição. Foi incluída uma linha pontilhada no centro do phantom para que pudesse ser obtida a profundidade com exatidão e esta linha permitiu que a mesma região do phantom fosse utilizada para a captação das imagens em todos os participantes do estudo. As dimensões do phantom, especialmente a profun-didade (15 cm) foram selecionadas baseadas no conhecimento prévio que os exames ecocardiográ-ficos convencionais geralmente são realizados em profundidades menores do que 15 cm.Análise dos DadosA análise das dimensões das cavidades e da fração de ejeção pelo método de Simpson foi realizada off-line para todos os pacientes, de acordo com as recomendações da American Society of Echocardiography10, sendo obtidas três medidas de cada cavidade para cada paciente e expressas como média e desvio padrão. A mesma metodologia foi empregada para a fração de ejeção pelo método de Simpson9.Cada uma das projeções paraesternais foi dividida em quatro segmentos: anterior, lateral, posterior e septal. Na projeção paraesternal ao

nível da valva mitral (SAXMI), obtiveram-se os segmentos 1 – na transição do segmento septal anterior e anterior basal da American Society of Echocardiography (ASE); 2 – correspondente ao segmento ântero-lateral basal da ASE; 3 – na transição entre o segmento póstero-lateral basal e inferior basal da ASE e 4 – na porção média do segmento basal do septo interventricular. Na projeção paraesternal ao nível dos músculos papilares (SAXPAP), obtiveram-se os segmentos 5 – na transição do segmento septal médio e anterior médio da ASE; 6 – correspondente ao segmento ântero-lateral médio da ASE; 7 – na transição entre o segmento póstero-lateral médio e inferior médio da ASE; 8 – na porção média do segmento médio septo interventricular. Na projeção paraesternal ao nível do ápice (SAXAP), obtiveram-se os segmentos 9 – correspondente ao segmento anterior apical da ASE; 10 – corres-pondente ao segmento lateral apical da ASE; 11 – correspondente ao segmento inferior apical da ASE e 12 – correspondente ao segmento septal apical da ASE. As três projeções e seus segmentos estão representados na Figura 1.Utilizando-se a imagem em cine-loop obtida de cada uma das projeções paraesternais, os segmentos de 1 a 12 foram classificados quanto à mobilidade parietal em: 1 – normocinéticos; 2 – hipocinéticos; 3 – acinéticos e 4 – discinéticos. Foi calculado o índice de mobilidade segmentar para cada paciente somando-se o valor obtido para cada segmento e dividindo-se pelo número de segmentos observados para cada paciente.O estudo da caracterização tecidual foi realizado off-line. Utilizando-se o software de Densito-metria Acústica incluso no sistema de ultra-som, as imagens armazenadas eram recuperadas do disco óptico e expostas na tela do aparelho. Selecionava-se uma região de interesse (RI), adaptando-se a forma e as dimensões para que ocupasse a maior região possível do segmento estudado, porém de modo que ficasse restrita ao miocárdio, não ultrapassando as bordas do endocárdio ou do epicárdio. O início da medida era regulado para o pico do primeiro complexo

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QRS do loop e o término para o pico do terceiro complexo QRS, de tal modo que dois ciclos cardíacos completos fossem mensurados. Com estes ajustes realizados, iniciava-se a amostragem do integrated backscatter (IBS) ao longo do ciclo cardíaco, obtendo-se um valor de IBS em decibéis para cada um dos 60 quadros que compunham o loop armazenado. Durante todo o ciclo, a RI era mantida manualmente dentro dos limites do miocárdio.Após o término da obtenção da amostragem, acionava-se o modo de análise do software e analisava-se a curva de integrated backscatter construída, na qual eram dispostos os valores de IBS no eixo das ordenadas e o número do quadro correspondente no eixo das abscissas. Três variáveis eram calculadas e anotadas para cada segmento: PPI – Peak to Peak Intensity; AII – Average Image Intensity e SDI – Standard Deviation of Image Intensity, a primeira delas representando a variação cíclica do IBS, a segunda a intensidade do IBS e a terceira o desvio padrão desta medida. A metodologia descrita pode ser observada na Figura 2. Foram repetidas as medidas três vezes para cada segmento e considerada para a análise estatística a média e o desvio padrão destas medidas. Além destas variáveis objetivas, analisava-se a sincronicidade da curva gerada com a contração ventricular, classificando-se como: S – as curvas que apresentavam diminuição do valor do IBS

com a contração ventricular; N – as curvas que apresentavam aumento do valor do IBS com a contração ventricular e I – as curvas que não apresentavam um padrão identificável ou que se comportavam como uma reta. Estes padrões de curva e as diferentes respostas encontradas estão exemplificados nas Figuras 2, 3 e 4.Concluída a análise do IBS de cada segmento, sem que se modificasse a posição da região de interesse, era realizada a recuperação da imagem do phantom de borracha correspondente àquela projeção. Isto possibilitou que a amostra da região de interesse fosse posicionada com a mesma localização e profundidade na imagem do phantom. Com este cuidado eram obtidos os mesmos parâmetros para a imagem do phantom, para cada um dos 12 segmentos.A partir do valor da intensidade do IBS (AII) obtido no segmento estudado e do valor da intensidade do IBS obtido na mesma localização e profun-didade na imagem do phantom, foi construído o coeficiente corrigido do IBS (CC), dividindo-se Intensidadepaciente pela Intensidadecontrole.Através desta metodologia, foram três variáveis: o coeficiente corrigido do IBS, a magnitude da variação cíclica do IBS e o padrão da curva. Os resultados serão expressos, primeiro para a relação destas variáveis entre os grupos, nos segmentos com mobilidade parietal preservada e em seguida, para a relação destas variáveis com o padrão de mobilidade parietal segmentar.

Figura 1. Esquema das projeções paraesternais de eixo curto ao nível da valva mitral (SAXMI), dos músculos papilares (SAXPAP) e apical (SAXAP) com as divisões em segmentos onde foram colocadas as regiões de interesse (RI).

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Análise EstatísticaAs dimensões cavitárias e a fração de ejeção foram comparadas entre os grupos com o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis.O mesmo teste foi utilizado para comparar os grupos no que se refere aos valores de coeficiente corrigido e da magnitude da variação cíclica nos segmentos estudados. Foi utilizado o pós-teste de Dunn nos segmentos em que se observou significância estatística.A comparação do padrão da curva de IBS entre os grupos foi realizada com o teste do qui-quadrado. Nos grupos onde se observou significância esta-

tística, utilizou-se o teste de Fisher para comparar as formas clínicas entre si.Foi aceito o nível de significância estatístico de 5% para todos os testes realizados.

RESULTADOSAvaliação Ecocardiográfica basalVerificou-se que o grupo de cardiopatas chagásicos com padrão segmentar de disfunção ventricular esquerda apresenta idade média (média ± desvio padrão: 57 ± 8 anos), significativamente mais elevada que os outros grupos de pacientes e que os voluntários normais (Tabela 1).

Figura 2. Metodologia 1A - Observa-se um corte do ventrículo esquerdo na projeção de eixo curto ao nível da valva mitral com a região

de interesse (RI) colocada no segmento 3. Note o eletrocardiograma disposto na base esquerda com duas setas vermelhas marcando o pico do primeiro e do terceiro complexo QRS; o início da determinação da mensuração de IBS era determinado para o pico do primeiro QRS.

B - Exemplo da curva produzida pela investigação do segmento 3 mostrado em A, onde se observa nas ordenadas o valor do IBS e nas abscissas o número do quadro de 1 a 60 correspondente. Observe no canto superior direito da curva (seta vermelha) os valores resultantes de AII, PPI e SDI.

C - Exemplo da região de interesse (RI) colocada à mesma profundidade e na mesma posição daquela mostrada em A na imagem obtida a partir do “phantom”de borracha, obtida com os mesmos ajustes do aparelho utilizados em A.

D - Exemplo dos parâmetros de IBS obtidos no “phantom”. A disposição é a mesma daquela observada em B.

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Figura 3. Metodologia 2A - Exemplo de uma projeção do ventrículo esquerdo no eixo curto ao nível da valva mitral com a região de interesse

(RI) colocada no segmento 3.B - Exemplo de uma projeção do ventrículo esquerdo no eixo curto ao nível da valva mitral com a região de interesse

(RI) colocada no segmento 2.C - Exemplo da curva produzida pela investigação do segmento 3 mostrado em A, onde se observa nas ordenadas o

valor do IBS e nas abscissas o número do quadro de 1 a 60 correspondente. Observe que o valor do IBS diminui com a sístole ventricular. Este padrão de curva onde se observa a diminuição dos valores de IBS com a sístole ventricular foi denominado S. Padrões de curva similares são considerados esperados (E) nos segmentos perpen-diculares ao feixe de ultra-som – 1, 3, 5, 7, 9, 11.

D - Exemplo da curva produzida pela investigação do segmento 2 mostrado em B, onde se observa nas ordenadas o valor do IBS e nas abscissas o número do quadro de 1 a 60 correspondente. Observe que o valor do IBS aumenta com a sístole ventricular. Este padrão de curva onde se observa o aumento dos valores de IBS com a sístole ventricular foi denominado N. Padrões de curva similares são considerados esperados (E) nos segmentos paralelos ao feixe de ultra-som – 2, 4, 6, 8, 10, 12.

n Idade (anos) FE IMS IBS CC

Normal (N) 19 43 ± 08,0 66,2 ± 7,2 1 0.67 ± 0.13

Indeterminada (I) 13 48 ± 09,5 62,9 ± 5,4 1 0.73 ± 0.14

Digestiva (D) 7 49 ± 12,9 62,0 ± 6,7 1 0.75 ± 0.13

Cardíaca (C) 30 53 ± 13,5 45,4 ± 15,6 *1,42 ± 0,57 *0.87 ± 0.10

Tabela 1. Distribuição dos indivíduos estudados de acordo com a idade, fração de ejeção pelo método de Simpsom (FE), índice de mobilidade segmentar (IMS) e coeficiente corrigido do “integrated backscatter” expressos como media e desvio padrão. - C x N p< 0.05 - C x I e C x N – p < 0.01* - C x I; C x D; C x N – p < 0.01

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Figura 4. Metodologia 3A e B- Exemplos de uma projeção do ventrículo esquerdo no eixo curto ao nível da valva mitral com a região de

interesse (RI) colocada no segmento 3.C - Exemplo da curva produzida pela investigação do segmento 3 mostrado em A, onde se observa nas ordenadas o

valor do IBS e nas abscissas o número do quadro de 1 a 60 correspondente. Observe que o valor do IBS diminui com a sístole ventricular, conforme resposta esperada (E) para os segmentos perpendiculares.

D - Exemplo da curva produzida pela investigação do segmento 3 mostrado em B, onde se observa nas ordenadas o valor do IBS e nas abscissas o número do quadro de 1 a 60 correspondente. Observe que o valor do IBS aumenta com a sístole ventricular, ao contrário da resposta esperada (E) para os segmentos perpendiculares.

Com exceção do grupo de indivíduos cardiopatas (C), os demais pacientes chagásicos e voluntários não apresentaram diferença estatisticamente significante no que concerne aos valores das variáveis ecocardiográficas estudadas através do modo M (aorta, átrio esquerdo, dimensão diastólica ventricular direita, dimensão diastólica e sistólica ventricular esquerda e dimensão diastólica do septo interventricular e da parede posterior do ventrículo esquerdo). O grupo de pacientes cardiopatas apresentou os diâmetros do átrio esquerdo e dimensões diastólica e sistólica do ventrículo esquerdo significativamente maiores que os documentados nos demais grupos.

A fração de ejeção calculada pelo método de Simpson foi significativamente menor (p< 0,0001) no grupo de cardiopatas, quando comparados aos demais grupos de chagásicos e aos voluntários normais (Tabela 1).

Influência da Forma da Doença sobre os Parâmetros do IBSO valor médio do coeficiente corrigido do IBS para os 12 segmentos ventriculares agrupados foi signi-ficativamente maior (p< 0.001) nos cardiopatas chagásicos (0.87 ± 0.10) que nos pacientes da forma indeterminada (0.73 ± 0.14) e digestiva (0.75 ± 0.13) ou nos indivíduos normais (0.67 ± 0.13).

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O coeficiente corrigido do IBS (CC) nos segmentos com mobilidade parietal segmentar preservada de acordo com a forma clínica apresentou valores médios com tendência a serem mais elevados nos chagásicos do que no grupo normal em pratica-mente todos os segmentos estudados. Entretanto, apenas os segmentos 1, 7, 8 e 9, mostraram valores médios de coeficiente corrigido significati-vamente mais elevados (p<0,05) nos cardiopatas (Figura 5), enquanto nos segmentos 4 e 12 o valor de p foi limítrofe. Nos demais segmentos, o coeficiente corrigido não foi capaz de diferenciar entre os diversos grupos. Nos segmentos 1, 7, 8 e 9, a significância estatística foi documentada ao se comparar o subgrupo de pacientes chagásicos com cardiopatia com os voluntários normais. De um modo geral, pôde-se observar valores médios do coeficiente corrigido mais elevados nos segmentos com números ímpares, perpendiculares ao feixe de ultra-som, quando comparados aos segmentos pares, paralelos ao feixe de ultra-som.Com relação à magnitude da variação cíclica do IBS (MVC), com exceção do segmento 8, que mostrou valor médio significativamente maior no grupo de cardiopatas (p<0,05), nos demais não se detectou diferença. Somente nos segmentos 1, 3, 5 e 12 foi identificado um padrão de curva de IBS proporcionalmente diverso (p<0,05) daquele observado no grupo normal. Não foi possível a avaliação comparativa entre as formas clínicas nestes grupos, pois o teste de Fisher requer pelo menos 5 elementos por grupo, embora a análise subjetiva indique que esse padrão ocorra no grupo de cardiopatas.

INFLUÊNCIA DA MOBILIDADE PARIETAL SOBRE OS PARÂMETROS DO IBSA influência da mobilidade parietal sobre os parâmetros do IBS só pôde ser avaliada nos segmentos 3, 7 e 11 por serem os únicos que apresentavam número de pacientes suficiente para análise estatística.Ainda que se verifique uma tendência de crescimento nos valores do coeficiente corrigido

quando se compara os segmentos com mobi-lidade normal, hipocinéticos e acinéticos, apenas no segmento 11 foi documentada diferença estatística significativa. A Figura 6 mostra a grande variabilidade dos valores individuais do coeficiente corrigido.O comportamento da magnitude da variação cíclica e do padrão da curva de IBS não sofreu influência do padrão de mobilidade parietal.

DISCUSSÃOCaracterização dos grupos estudadosA constituição dos grupos de pacientes no presente estudo teve como um de seus aspectos mais marcantes um critério mais rígido para carac-terização da forma indeterminada da doença. Esta classificação considera a inclusão, neste grupo, dos pacientes chagásicos assintomáticos que apresentem exame radiológico de tórax, eletro-cardiograma e estudo ecocardiográfico normais. Pacientes que apresentem todos estes exames normais, mas mostrem, ao ecocardiograma bidimensional, alterações isoladas de mobilidade segmentar do ventrículo esquerdo foram conside-rados cardiopatas. Ela tem como base observação anterior de nosso laboratório mostrando que pacientes com alterações mínimas isoladas de mobilidade segmentar do ventrículo esquerdo apresentam um envolvimento miocárdico mais difuso, associado à depressão da contratilidade11.

Figura 5 – Valores do CC (ordenadas) nos segmentos com mobilidade parietal preservada em função do grupo de estudo (abscissas) para o segmento 01. Observe a grande variabilidade entre os grupos. P < 0.05 entre C x N.

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Adicionalmente, verificou-se que esses pacientes apresentam uma progressão mais rápida da disfunção ventricular quando acompanhados a longo prazo12. Estes dados estimularam a proposição de novos critérios para caracterização da forma indeterminada da doença de Chagas13. Além disso, ela propõe que não seja essencial para a caracterização da forma indeterminada um exame contrastado de cólon normal. Esta proposição encontra embasamento na baixa inci-dência de megacólon isolado, sem outros acome-timentos intestinais ou de manifestações clínicas e na inadequada sensibilidade deste exame para identificação de pacientes assintomáticos14.O maior rigor dos critérios para classificação na forma indeterminada da doença, fez com que os treze pacientes que constituíram o grupo indeter-minado deste estudo apresentassem características muito próximas dos voluntários normais. Este fator representa um desafio ainda maior para o método em estudo neste trabalho, pois eventuais alte-rações nas propriedades acústicas do miocárdio identificadas neste grupo de pacientes, seriam realmente incipientes e não estariam associadas, ainda, a perda de função contrátil.

A metodologia utilizada para o estudo da caracterização tecidualA utilização clínica do valor absoluto do IBS, como método de avaliação das propriedades acústicas

do miocárdio, padece de algumas limitações, entre as quais destaca-se a influência dos ajustes do equipamento de ultra-som e a atenuação do ultra-som durante seu trajeto através do tecido. Estas dificuldades tem sido contornadas utilizando uma referência para normalização dos valores de IBS, o que pode ser obtido pela análise dos valores de IBS na cavidade ventricular15 ou no pericárdio16,17,18 ou ainda, em um phantom de borracha ou de um refletor padrão6.A utilização de valores de IBS obtidos na própria imagem estudada pode corrigir parcialmente a alteração gerada pelos ajustes do aparelho de ultra-som, mas não é capaz de corrigir o efeito da atenuação, dependente, em última análise, da profundidade que o feixe de ultra-som deve percorrer. Têm a vantagem, no entanto, de ser facilmente obtidos em condições clínicas roti-neiras e foram utilizados, com bons resultados, em inúmeros trabalhos na literatura6,16,17,18. O uso de phantoms de borracha como referência externa para a correção do IBS foi explorado por alguns investigadores6,19,20, entretanto, a correção dos efeitos da atenuação raramente é relatada20.Na presente investigação, utilizou-se um phantom de borracha especialmente desenvolvido, com características ultra-sônicas conhecidas e homo-gêneas ao longo de toda a sua extensão. Foram tomados cuidados metodológicos para que não houvesse alteração nos ajustes da aparelhagem

Figura 6 – Valores do coeficiente corrigido (abscissas) de acordo com o padrão de mobilidade parietal segmentar (orde-nadas) para os segmentos 03, 07 e 11. Uma tendência para o aumento dos valores do coeficiente corrigido com a piora do padrão de mobilidade parietal pode ser notada nos 3 segmentos, embora a significância estatística tenha sido alcançada apenas no segmento 11. * p < 0,05

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entre a captação da imagem do indivíduo estudado e a captação da imagem de referência no phantom. Além disso, ao ser realizada a análise dos valores de IBS no phantom, foi mantida rigorosamente a mesma localização da região de interesse definida para o segmento avaliado no voluntário normal ou paciente sob investigação. Com estes cuidados, procurou-se excluir os componentes decorrentes do ajuste do aparelho de ultra-som e da atenuação, isolando-se o componente dependente do tecido.

Análise da caracterização tecidual ultra-sôni-ca nos segmentos ventriculares com mobili-dade preservadaUma das potencialidades do IBS está relacionada à detecção precoce de alterações ultra-estruturais no tecido miocárdico. Com o intuito de explorar esta potencialidade, foram analisados, inicial-mente, apenas os segmentos com mobilidade parietal segmentar considerada normal. Antes disso, entretanto, foi avaliado o coeficiente corrigido do IBS de modo global, para o conjunto de todos os segmentos estudados, verificando-se uma média mais elevada nos cardiopatas compa-rativamente aos demais grupos.Ao se avaliar o comportamento do coeficiente corrigido nos segmentos com mobilidade normal, pôde-se observar que esse índice foi capaz de diferenciar indivíduos normais de cardiopatas chagásicos em 4 dos 12 segmentos avaliados, enquanto em 2 outros segmentos foram docu-mentados valores de p limítrofes. A partir das evidências disponíveis na literatura, indicando a associação entre o aumento da intensidade do IBS e a ocorrência de fibrose em outras cardio-patias21,22,23, é possível considerar os resultados da presente investigação consistentes com a ocorrência de anormalidades estruturais em segmentos do ventrículo esquerdo com função sistólica preservada. Enquanto esta observação, por um lado, pode ser considerada como indi-cativa da adequada sensibilidade do método para identificar o envolvimento miocárdico precoce na cardiopatia chagásica, ao mesmo tempo, sugere

que a técnica não é tão sensível para detectar alteração em pacientes com forma indeterminada, nas quais estudos histológicos descreveram envolvimento miocárdico precoce 21,22,24,25.Esses resultados estão também em consonância com o padrão de envolvimento segmentar da cardiopatia chagásica, na fase inicial da sua história natural11. É importante observar, contudo, que os segmentos envolvidos, com exceção do segmento posterior medial (segmento 7), não são os segmentos mais precocemente acometidos na evolução da doença11,12. Deve ser observado, ainda, que a utilização de critérios mais estritos para a definição da forma indeterminada da doença tendem a tornar a distinção entre o paciente portador da forma indeterminada e o indivíduo normal mais difícil. Esse aspecto deve ser levado em conta, uma vez que os critérios de definição da forma indeterminada nem sempre são rígidos e muitas vezes nem são reportados em detalhes13.Não se pode deixar de considerar ainda que os valores do coeficiente corrigido mostram uma variabilidade individual acentuada, mesmo na população normal, o que certamente deve ter impacto sobre a sensibilidade dessa técnica. Essa variabilidade também já havia sido relatada anteriormente26.Os resultados relativos à magnitude da variação cíclica do IBS identificaram, apenas no segmento septal médio (segmento 8), valores médios significativamente maiores no grupo digestivo, quando comparado com normais. A valorização desse achado isolado fica prejudicada quando se consideram aspectos marcantes do conjunto dos valores observados para essa variável: verifica-se uma grande dispersão dos valores entre os segmentos, que não parece ter base regional, ao mesmo tempo em que se documenta uma grande variabilidade entre os indivíduos, em cada segmento ventricular. Este parâmetro do IBS tem sido correlacionado, em diferentes estudos, com o estado contrátil do miocárdio. Evidências obtidas em modelos de isquemia aguda27,28 sugerem que a magnitude da variação cíclica do IBS seja preco-

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cemente comprometida, e que ela apresenta recu-peração mais precoce do que a função contrátil avaliada por outros métodos. Embora tenha sido documentada, em estudos envolvendo adminis-tração de drogas29,30, uma relação direta entre inotropismo e a magnitude da variação cíclica do IBS, em pacientes com miocardiopatia dilatada20 e hipertrófica15, avaliados em condições basais, verificou-se uma redução do grau de variação do IBS, comparativamente a indivíduos normais.Os resultados do presente estudo não repro-duziram este padrão de resposta na cardiopatia chagásica, uma vez que a magnitude da variação cíclica do IBS não se mostrou capaz de distinguir os chagásicos dos indivíduos normais. Isto poderia estar associado a características específicas do envolvimento cardíaco na doença de Chagas, devendo-se considerar que nem todos os fatores determinantes desta variação são conhecidos. É importante registrar que, em pacientes com miocardiopatia dilatada, não se documentou correlação entre o grau de variação cíclica do IBS e a intensidade de fibrose avaliada histologicamente15.A análise da fase da curva de variação cíclica do IBS foi conduzida, na presente investigação, de modo qualitativo tal como proposto por Castaldo et al28. Os segmentos estudados foram classificados considerando a relação temporal entre a curva de variação do IBS e a sístole ventricular: o padrão de resposta era normal ou esperado quando apresentava um aspecto de onda sinusoidal com o pico no final da diástole e o nadir no final da sístole nos segmentos perpen-diculares ao feixe de ultra-som ou o inverso desse padrão nos segmentos paralelos; quando este padrão era invertido, ele era considerado assíncrono, retardado ou inesperado; o padrão foi considerado incaracterístico quando a curva de variação era achatada ou ausente.Verificou-se que quatro segmentos analisados (1, 3, 5, 12) apresentaram significância estatística, quando foram comparadas as proporções de respostas esperadas e inesperadas nos diferentes grupos de indivíduos estudados. A identificação

precisa do grupo em que ocorria a resposta anormal ficou prejudicada em face do pequeno número de indivíduos em alguns sub-grupos, limitando a aplicação de testes estatísticos, ainda que uma avaliação subjetiva sugira que isto tenha ocorrido no grupo cardiopata. A freqüência de respostas não esperadas foi muito baixa, nos voluntários normais, em todos os segmentos, com exceção dos segmentos apicais (9, 10, 11, 12). Este comportamento talvez possa ser explicado pela maior inclinação do transdutor e, conseqüentemente, do feixe de ultra-som durante a avaliação dos segmentos apicais, enquanto nas projeções basal e média os segmentos tendem a ser paralelos ou perpendiculares ao feixe de ultra-som.O sincronismo da curva de variação cíclica do IBS está relacionado não somente ao estado contrátil do miocárdio, mas também é influenciado pela orientação do feixe de ultra-som em relação ao segmento observado, fenômeno denominado anisotropia. No miocárdio normal, esta variação cíclica tem sido atribuída a modificação da orientação das estruturas da parede miocárdica durante a contração cardíaca. Em última análise, isto seria dependente da estrutura tridimensional das fibras de colágeno que compõem o endomísio e o perimísio da parede miocárdica. Alterações estruturais em pacientes chagásicos24, mesmo naqueles considerados na fase indeterminada, são caracterizadas por aumento do processo de fibrose principalmente no perimísio, constituindo traves fibrosas paralelas ao sentido de orien-tação das fibras miocárdicas. Este padrão de acometimento é distinto do observado em outras entidades nosológicas como a miocardiopatia hipertensiva ou dilatada, onde o processo de fibrose compromete de modo mais intenso o endomísio. Estas características de comprometi-mento estrutural poderiam explicar as alterações observadas no padrão das curvas.Esta análise da relação temporal da curva de variação do IBS e a fase do ciclo cardíaco foi empreendida anteriormente apenas para as condições de isquemia aguda28 ou de rejeição

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aguda em transplantes cardíacos31, de modo que não é possível estabelecer comparação entre os resultados da presente investigação com outras cardiopatias crônicas, como a miocardiopatia dilatada.

Análise da caracterização ultra-sônica teci-dual de acordo com o padrão de mobilidade parietalA análise da correlação entre o padrão de mobilidade parietal e as diferentes variáveis do IBS estudadas só foi possível em três segmentos (3, 7 e 11). Isto ocorreu porque estes segmentos apresentavam mobilidade anormal com maior freqüência, o que já havia sido documentado previamente em nosso laboratório11.Os dados relativos à intensidade do IBS, avaliada mediante utilização do coeficiente de correção, mostraram uma clara tendência de crescimento desse índice, nessa ordem, quando foram cotejados os segmentos com mobilidade normal, hipociné-ticos e acinéticos, embora significância estatística tenha sido observada no segmento 11 e um valor limítrofe de p tenha sido observado no segmento 7. Essas observações são condizentes com a hipótese de que um maior comprometimento da função contrátil, determinado pela doença, esteja relacionado a maior nível de fibrose, o que implicaria em aumento da intensidade do IBS à medida que ocorra maior comprometimento da função contrátil. É importante registrar que, em um estudo envolvendo pacientes com miocardio-patia dilatada26, não foi documentada correlação entre função sistólica e intensidade do IBS.Por outro lado, a magnitude da variação cíclica do IBS e a relação temporal dessa variável com o ciclo cardíaco não mostraram qualquer associação com a mobilidade segmentar nos 3 segmentos analisados.Naito et al.26 observaram que a relação entre o valor absoluto da intensidade do IBS documentado no miocárdio e o observado no interior da cavidade ventricular se correlacionava com o conteúdo de fibrose obtido em biópsias endomiocárdicas de pacientes com miocardiopatia dilatada. Por outro

lado, não foi verificada nenhuma associação entre o grau de fibrose miocárdica e a magnitude da variação cíclica do IBS, levando os autores a sugerirem que as duas variáveis estariam explo-rando características distintas do miocárdio. Essas observações anteriores poderiam servir de base para conciliar os dados do presente estudo que identificam alteração da intensidade do IBS e da fase da variação cíclica dessa variável ocorrendo em segmentos diversos do ventrículo esquerdo.

Limitações do EstudoOs resultados obtidos na presente investigação apresentaram ampla variabilidade individual dentro dos diferentes grupos estudados, o que, provavelmente, deve influenciar a sensibilidade deste método. Esta investigação foi conduzida com rigorosos cuidados metodológicos que incluíram a medida em triplicata de todas as variáveis analisadas. Em face da constatação de que a variação entre estas medidas foi muito baixa, não foi realizada a análise de variabilidade interobservador.A correlação direta entre as variáveis utilizadas para caracterização tecidual ultra-sônica e a análise histopatológica não foi contemplada na presente investigação, uma vez que ela não previa a realização de biópsia endomiocárdica. Assim, as observações deste estudo foram cotejadas com os dados acumulados na literatura, oriundos de modelos de acometimento distintos da doença de Chagas.

CONCLUSÕESO presente trabalho permitiu as seguintes conclusões: 1) Entre as variáveis derivadas do IBS investigadas, apenas o coeficiente corrigido e o padrão da curva de variação do IBS demonstraram potencialidade para distinguir indivíduos chagásicos, com comprometimento cardíaco documentado, de voluntários normais; 2) Os resultados obtidos não demonstraram, para nenhuma das variáveis estudadas, modificações das propriedades acústicas do miocárdio que

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permitissem a diferenciação entre indivíduos chagásicos, sem comprometimento cardíaco evidente (formas digestiva e indeterminada), e voluntários normais; 3) O coeficiente corrigido do IBS apresentou aumento de seus valores proporcionalmente ao grau de disfunção sistólica

ventricular esquerda, sugerindo uma relação entre as alterações das propriedades acústicas do tecido e o grau de fibrose apresentado pelo segmento estudado, enquanto as demais variáveis avaliadas não mostraram qualquer correlação com o grau de comprometimento da função sistólica.

Summary: This study was undertaken to test the hypothesis that ultrasonic tissue characterization, as evaluated by intensity and temporal changes in cardiac cyclic variation of integrated backscatter (IBS), could early identify myocardial involvement in Chagas’ disease. We evaluated 69 subjects, aging 15 to 73 years (mean ± standard deviation: 49 ± 12 years), who were divided as following: 19 normal volunteers, 13 individuals with the inde-terminated form of Chagas’ disease, 7 patients with the digestive form of this disease and 30 patients with the cardiac form. The quantification of IBS was performed by an on-line acoustic densitometry software package incorporated in a commercially available ultrasound system, with a phased-array multifrequency transducer (2-4 MHz). IBS images were obtained in parasternal short axis (basal, papillary muscle, apical) view and analyzed in 12 left ventricle segments (anterior, lateral, posterior and septal). The following IBS variables were evaluated: 1) the corrected coefficient (CC) of IBS, obtained by dividing IBS intensity, in each cardiac segment, by IBS intensity measured in a rubber phantom, using the same equipment adjustments, at the same depth; 2) magnitude of cardiac cyclic variation (MCV) of IBS, as measured by the peak-to-peak difference between maximal and minimal values of IBS in cardiac cycle; 3) delay or phase shift of IBS during cardiac cycle. The mean value of the CC of IBS for the 12 left ventricular segments pooled was significantly larger (p< 0.001) in cardiac patients (0.87 ± 0.10) as compared to indeterminated (0.73 ± 0.14) and digestive patients (0.75 ± 0.13) or normal subjects (0.67 ± 0.13). This index was increase (p<0.05) in cardiac patients who had left ventricular segments with normal wall motion as compared to normal subjects, in 4 out 12 segments evaluated (basal anterior, midposterior and midseptal, anterior apical), while the remaining chagasic groups were comparable to normals. The CC of IBS tended to increase with worsening of left ventricular segmental wall motion. The MCV have shown a large individual variability and had a large mean value (p<0.05) in just one out 12 segments evaluated, when cardiac patients were compared to normals. Delayed or reversed cyclic variation curves were observed in 4 (basal anterior and posterior, midanterior, apical medial) out 12 segments in cardiac chagasic patients. No correlation was observed between the magnitude of left ventricular dysfunction and MCV of IBS or with timing of cyclic variation of IBS. In conclusion: 1) The CC of IBS was able to early differentiate cardiac involvement in patients with Chagas’disease who had left ventricular segments with normal wall motion; 2) the increasing of the CC of IBS with worsening of left ventricular segmental wall motion suggests a relationship between the acoustic properties of myocardial tissue and grading of myocardial fibrosis; 3) MCV has not been show as a consistent technique to differentiate Chagas’disease patients from normal subjects; 4) changes in timing of IBS cyclic variation with ventricular systole also ocurr early in cardiac chagasic patients; 5) Any of the three IBS techniques evaluated in this study have shown changes in patients with the indeterminated form of Chagas’disease; 6) the prognostic implications of these findings remains to be established.

Descriptors: Myocardial, Ultrasonics, Chagas’Disease

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