Capítulo 04 - Avaliação da Função, Ventricular Capítulo 04 - Avaliação da Função, Ventricular

"A avaliação da função do ventrículo esquerdo (LV)" é uma das principais indicações para realização de um exame ecocardiográfico, uma vez que decisões a respeito da abordagem clínica baseiam-se na qualidade da função desta câmera. A ecocardiografia bidimensional visualiza em tempo real, diretamente, todas as camadas do coração, em qualquer ponto do ciclo cardíaco e, portanto, é mais adequada para a avaliação da contratilidade miocárdica, tanto regional como global, e do relaxamento cardíaco. A ecocardiografia Doppler determina o padrão de enchimento diastólico dos ventrículos pela medida do relaxamento ventricular, da complacência e das velocidades de enchimento, durante várias fases diastólicas. Assim, as funções ventriculares sistólica e diastólica e as características de enchimento podem ser medidas prontamente, de modo seriado e confiável, por um exame ecocardiográfico adequadamente realizado.

Quantificação do Ventrículo Esquerdo

A American Society of Echocardiography recomenda o método quantitativo de ecocardiografia bidimensional para determinar as dimensões lineares, a área e o volume da cavidade do ventrículo esquerdo [1]. Como as imagens bidimensionais mais satisfatórias são obtidas para otimizar as definições endocárdicas, as medidas das dimensões, da área, do volume e da massa são derivadas como descrito nas sessões seguintes. Seus valores normais se encontram nos Quadros 4-1 , 4-2, 4-3,   4-4.

Dimensões e Área

O tamanho da cavidade do ventrículo esquerdo é determinado a partir de dimensões lineares múltiplas medidas, diretamente de imagens do eixo longo paraesternal e do eixo curto, ao nível dos músculos papilares e de imagens apicais (Fig. 4-1). Estas dimensões podem ser obtidas tanto por medidas manuais separadas como por uma avaliação endocárdica automática para determinações de área e de volume. Para obtenção da função contrátil basal do ventrícú16 esquerdo, outra dimensão linear pode ser conseguida ao nível da valva mitral, usando-se a imagem do eixo longo paraesternal. As dimensões são alinhadas perpendicularmente ao eixo principal da cavidade do ventrículo esquerdo, ao nível da valva mitral e da junção das cordoalhas, em sístole e em diástole (Fig. 4-2). As áreas representativas da cavidade do ventrículo esquerdo são determinadas a partir da imagem do eixo curto do músculo papilar, a partir da qual mudanças na área fracionada são calculadas. Entretanto, ela não reflete com precisão as mudanças na porção apical.

Volume

O volume da cavidade do ventrículo esquerdo é medido a partir das dimensões e da área obtidas de imagens apicais ortogonais (imagens de quatro câmaras e de duas câmaras). Programas quantitativos digitalizam a superfície endocárdica do ventrículo esquerdo em duas imagens apicais e utilizam a regra de Simpson modificadapara calcular o volume (Fig. 4-3). Se apenas uma imagem apical está disponível, o método de comprimento de área de plano único é utilizado.

Massa

Existem dois métodos para o cálculo da massa do ventrículo esquerdo a partir da ecocardiografia 2D - o método de comprimento da área e o método elipsóide truncado [1]. Para ambos os métodos, a imagem de eixo curto do ventrículo esquerdo ao nível dos músculos papilares; e as imagens apicais de quatro e de duas câmaras no final da diástole são necessárias. A massa miocárdica é ieual ao produto do volume e da gravidade espejífica do miocárdio, 1,04 g/ml. O software usado na unidade de ultra-som pode realizar ambos os métodos disponíveis, de tal maneira que a massa seja calculada automaticamente, desde que todas as variáveis estejam presentes. A massa do ventrículo esquerdo deve também ser estimada a partir de medidas em modo-M guiadas pela ecocardiografia bidimensional, do tamanho do ventrículo esquerdo e da espessura da parede ao nível dos músculos papilares. Sem medir o eixo principal do ventrículo esquerdo, a massa ventricular é obtida de maneira confiável a partir da dimensão do eixo curto do ventrículo esquerdo e através de uma fórmula simples de geometria do cubo. A seguinte equação permite a determinação acurada da massa ventricular esquerda de acordo com acura e associados [2]:

Massa de ventrículo esquerdo (g) =

1,04 ( [LVID + PWT + IVST] ³ - LVID³ ) x 0,8 + 0,6

Onde LVID = dimensão interna do ventrículo esquerdo PWT = espessura da parede posterior,
IVST = espessura do septo intraventricular medida na diástole final,
1,04 = gravidade específica do miocárdio, e
0,8 = fator de correção.

Valores para o índice superior da massa do ventrículo esquerdo (massa de LV em g/m2 da área de superfície corpórea), determinados pela fórmula acima, obtidos na Clínica Mayo, são mostrados na Fig. 4-4.

Função Sistólica

Função Global

Dois parâmetros são mais freqüentemente utilizados para expressar a função sistólica global do ventrículo esquerdo: (1) fração de encurtamento ou fração de ejeção, e (2) débito cardíaco. A fração de encurtamento é uma alteração percentual na dimensão da cavidade do ventrículo esquerdo que ocorre na sístole, e que deve ser calculada a partir da seguinte equação:




onde LVED = dimensão diastólica final do ventrículo esquerdo, e
LVES = dimensão sistólica final do ventrículo esquerdo.
A fração de ejeção representa o volume ejetado como uma porcentagem do volume diastólico final do ventrículo esquerdo; assim, sua determinação requer a medida do volume do ventrículo esquerdo.



onde EDV = volume diastólico final, e
ESV = volume sistólico final.

A maior parte das unidades ecocardiográficas atuais tem a capacidade de medir o volume pela digitalização da superfície endocárdica do ventrículo esquerdo. A American Society of Echocardiography recomenda o método simplificado de Simpson para estimar o volume ventricular a partir de duas imagens apicais ortogonais (ver Fig. 4-3). Quinones e colaboradores [3] propuseram um método simplificado para determinar a fração de ejeção pela medida das dimensões internas do ventrículo esquerdo.

Fração de ejeção = (% D D²) + ( [1 - % D D²] [%D L] )

onde % D D² =
fração de encurtamento do eixo menor ao quadrado, e

%D L= fração de encurtamento do eixo longo, principalmente relacionada à contração apical, onde 15% é um valor normal; 5%, ápex hipocinético; 0%, ápex acinético; 5%, ápex levemente discinético; - 10%, aneurisma apical.

A equação tem dois componentes: a fração de encurtamento do eixo menor ao quadrado e a fração de encurtamento do eixo longo. LVED e LVES podem ser medidas como a média das dimensões de três eixos curtos em níveis basal, médio (músculo papilar) e apical, usando-se um compasso na tela do vídeo, ou a partir da dimensão do eixo curto em nível médio, assumindo que existe uma contração uniforme nos eixos menores. Como é difícil a mensuração da fração de encurtamento do eixo longo, os valores empíricos são determinados de acordo com a motilidade da parede apical. Um exemplo da fração de ejeção do ventrículo esquerdo estimada a partir da imagem do eixo curto é mostrada na Figura 4-5.

O débito cardíaco é o produto do volume sistólico e da freqüência cardíaca. O volume sistólico é determinado pela medida volumétrica bidimensional, como no cálculo da fração de ejeção, ou pelo método Doppler, usando-se o diâmetro da via de saída do ventrículo esquerdo e a integral da velocidade-tempo (ver Cap. 5).

Função Regional

A análise da motilidade regional da parede do ventrículo esquerdo é geralmente baseada na gradação da contratilidade dos segmentos individuais [4]. Existem vários modelos segmentares do ventrículo esquerdo, dependendo de como ele é subdividido. Para a realização de uma análise padronizada, o ventrículo esquerdo é dividido em três níveis (basal, médio e apical) e 16 segmentos (Fig. 4-6) [1]. Os níveis basal e médio (músculos papilares) são - cada um - subdivididos em seis segmentos, e o nível apical é subdividido em quatro segmentos. Todos os 16 segmentos podem ser visualizados a partir de planos tomográficos múltiplos da ecocardiografia de superfície. Com a ecocardiografia transesofágica (TEE), a análise da motilidade da parede regional é melhor realizada usando-se uma imagem biplano transgástrica (Fig. 4-7). As imagens transesofágicas análogas à imagem transtorácica apical de quatro e de duas câmaras são obtidas por visualizações horizontais e longitudinais (ver Fig. 4-7), com o transdutor transesofágico no terço médio do esôfago (cerca de 30 cm abaixo da arcada dentária). Quando o transdutor multiplano está disponível, a rotação do cristal do transdutor para 120 a 135 graus a partir do plano horizontal (a 0 grau) produz um plano de imagem semelhante à imagem paraesternal de eixo longo (Fig. 4-8). Com base na contratilidade dos segmentos individuais, um sistema de pontuação numérico, no qual pontuações mais altas indicam uma anormalidade mais acentuada da parede (1 = normal; 2 = hipocinético; 3 = acinético; 4 = discinético; 5 = aneurismático), foi adotado. O índice de motilidade da parede (WMSI) é obtido pela divisão da soma do número de motilidade da parede pelo número de segmentos visualizados, e representa a extensão das alterações regionais de motilidade

WMSI =  soma da pontuação de motilidade da parede  /  número. de segmentos visualizados

Padrão de Enchimento Diastólico

Atualmente, reconhece-se que a insuficiência cardíaca congestiva pode ser encontrada em presença de uma função de ventrículo esquerdo inteiramente normal. Nestes pacientes (estima-se que isto ocorra em até cerca de 30% dos pacientes com ICC), a insuficiência cardíaca é secundária à disfunção diastólica do ventrículo esquerdo. Por isso, é mandatório que não somente a função sistólica, mas também a diastólica seja avaliada em todos os pacientes portadores de ICC.

Definição de Diástole

A diástole inicia-se com o relaxamento miocárdico no final da contração sistólica (A2, fechamento da valva aórtica) e a pressão ventricular começa a cair (relaxamento isovolumétrico). Quando a pressão atrial esquerda excede a pressão do ventrículo esquerdo, a valva mitral se abre para permitir uma fase de enchimento rápido inicial (E) do ventrículo esquerdo. A pressão do ventrículo esquerdo continua a cair após o início de E, mas logo aumenta novamente com o enchimento ventricular contínuo igualando a pressão do átrio esquerdo, resultando em um período de diástase. Outro bolus de enchimento ventricular ocorre com a contração do átrio esquerdo (A), cuja contribuição para o débito cardíaco total depende da pressão de enchimento do ventrículo esquerdo e da contratilidade atrial. Assim, a diástole é dividida em quatro fases:

1. Fase de relaxamento isovolumétrico (IVRT): A2 até a abertura da valva mitral
2. Fase de enchimento rápido (RFP)
3. Diástase
4. Fase de enchimento atrial (AFP)

As mudanças de pressão transmitral durante a diástole são refletidas pelas velocidades transmitrais em Doppler pulsado [5,61 (Fig. 4-9). As velocidades de fluxo mitral são medidas pelo Doppler de onda pulsada, com a amostra de volume tomada entre as pontas dos folhetos, e os seguintes parâmetros de enchimento diastólico são obtidos: IVRT, velocidade de enchimento inicial (E), velocidade de enchimento tardio (A), tempo de desaceleração (DT) de E. Quando o padrão de enchimento ventricular é avaliado, é importante manter a amostra de volume entre as pontas do folheto, uma vez que os parâmetros Doppler são dependentes da localização da amostra de volume. Tanto a velocidade E como a A são menores com a amostra de volume tomada ao nível do anel da mitral, quando comparadas com a posição na ponta dos folhetos [7]. O DT é também mais curto ao nível da posição anular (Fig. 4-10).

Com base nos padrões de velocidade Doppler, as anormalidades de enchimento diastólico podem ser classificadas em três categorias amplas [8,9]: alterações de relaxamento, fisiologia restritiva e pseudonormalização (Fig. 4-11).

Relaxamento Anormal

Quando o relaxamento miocárdico é a principal alteração diastólica, o IVRT é prolongado e o declínio inicial na pressão do ventrículo esquerdo é lenta. Assim, o enchimento inicial é reduzido, e existe um grande enchimento compensatório com a contração atrial. O ventrículo continua a relaxar mesmo após a abertura da valva mitral e demora mais tempo para igualar a pressão ventricular com a pressão atrial, resultando em um DT mais longo. Assim, o relaxamento miocárdico anormal é caracterizado por um grupo de anormalidades, consistindo de

1. IVRT prolongado (> 110 ms)
2. Velocidade de E baixa e velocidade de A alta
3. Índice E /A invertido (< 1,0)
4. DT prolongado (> 240 ms)

Fisiologia Restritiva

Quando a complacência ventricular se encontra diminuída, o aumento na pressão de enchimento diastólico ventricular é muito rápido durante a fase inicial de enchimento (DT curto), e a pressão final elevada do ventrículo esquerdo minimiza o enchimento ventricular devido à contração atrial (A diminuído). Com a resultante pressão de átrio esquerdo, o IVRT se torna mais curto e a velocidade E é alta. Este padrão de enchimento diastólico particular é indicativo de uma fisiologia restritiva, caracterizada pelos seguintes parâmetros diastólicos:

1. IVRT encurtado (< 60 ms)
2. Velocidade de E alta e velocidade de A baixa
3. índice E/A aumentado (> 2,0)
4. DT encurtado (< 150 ms)

O padrão de fisiologia restritivo é observado todas as vezes que a pressão diastólica do ventrículo esquerdo se eleva rapidamente e a pressão diastólica final é alta, como na falência do ventrículo esquerdo, na miocardiopatia restritiva, na sobrecarga de volume, e na insuficiência aórtica aguda grave.

Pseudonormalização

Quando a alteração do relaxamento e hemodinâmica restritiva coexistem, os achados Doppler da última predominam. Entretanto, existe um período transicional quando elas se tornam pseudonormalizadas. O padrão de pseudonormalização está presente, quando a pressão do átrio esquerdo se eleva moderadamente em presença de um relaxamento miocárdico anormal, produzindo um padrão de enchimento diastólico semelhante ao padrão normal. A velocidade de fluxo venoso pulmonar é útil em separar o enchimento pseudonormal do enchimento diastólico verdadeiramente normal. A velocidade do fluxo venoso pulmonar sistólico está diminuída na pseudonormalização, enquanto está mais alta do que o fluxo diastólico no padrão de enchimento verdadeiramente normal. Além disso, a pressão aumentada do átrio esquerdo no paciente com influxo mitral pseudonormal produz uma duração mais longa e uma velocidade mais alta do fluxo reverso atrial nas veias pulmonares.

Padrão de Fluxo Venoso na Avaliação do Enchimento Diastólico

Os padrões de velocidade do fluxo venoso (em veias pulmonares e hepáticas) também são úteis na avaliação do enchimento diastólico de um respectivo ventrículo [10, 11] (Fig. 4-12). Estes parâmetros Doppler precisam ser obtidos simultaneamente com uma avaliação de respirômetro durante a avaliação de derrame, tamponamento ou constrição pericárdica. As velocidades de fluxo do lado direito normalmente variam com a respiração, mas as velocidades de fluxo do lado esquerdo não mudam significativamente, a não ser que o paciente apresente quadro de tamponamento cardíaco, pericardite constritiva, infarto do ventrículo direito ou doença pulmonar obstrutiva crônica [12-14]. Os padrões venosos, ao Doppler de veias hepáticas e pulmonares são mostrados na Figura 4-13. Ver Capítulo 5 para avaliação hemodinamica por parâmetro de enchimento diastólico.

Sistema de Detecção Automatizado Limiar

A precisão ao serem quantificadas as dimensões do ventrículo esquerdo, sua área, seu volume e sua massa depende de quão bem os limites endocárdicos sejam visualizados. As unidades de ultra-sonografia disponíveis no momento para comercialização permitem uma avaliação manual dos limites do endocárdio, mas isso pode significar uma grande perda de tempo; além disso, é possível que ocorra grande variação entre examinadores, o que torna medidas quantitativas rotineiras mais difíceis. Mais recentemente, um detector automatizado de bordas endocárdicas foi desenvolvido [15]. Este sistema permite uma determinação instantânea da cavidade do ventrículo esquerdo, mostrado como uma onda contínua ao longo do ciclo cardíaco. As mudanças de área obtidas através do sistema automatizado correlacionam-se bem com as alterações de volume do ventrículo esquerdo. Assim, alterações volumétricas relativas, fração de ejeção e fração de enchimento diastólico podem ser prontamente determinadas numa base de batimento para batimento. Quando um sistema de detecção de bordas automatizado mais refinado estiver diponível comercialmente, a quantificação da função do ventrículo esquerdo será mais fácil, tornando-se rotineira em um exame ecocardiográfico.

Referências

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4. Shiina A, et al. Prognostic significance of regional wall motion abriormality in patient with prior myocardial infarction: a prospective correlative study of two-dimensional echocardiography and angiography. Mayo Clin Proc 1986;61:254-262.

5. Nishimura RA, et al. Assessment of diastolic function of the heart: background and current applications of Doppler echocardiography. Part 11: physiologic and pathophysiologic features. Mayo Clin Proc 1989;64:71-81.

6. Nishimura RA, et al. Assessment of diastolic function of the heart: background and current applications of Doppler echocardiography. Part II: Clinical Studies Mayo Clin Proc 1989;64:181-204.

7. Ding ZP, et al. Effect of sample volume location on Doppler-derived transmitral inflow velocity values. J Am Soc Echocardiogr 1991;4:451-456.

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9. Appleton CP, Hatle LK, Popp RL. Demonstration of restrictive ventricular physiology by Doppler echocardiography. J Am Coll Cardiol 1988;11:757-768.

10. Appleton CP, Hatle LK, Popp RL. Superior vena cava and hepatic vein Doppler echocardiography in healthy adults. J Am Coll Cardiol 1987;10:1032-1039.

11. Klein AL, Tajik AJ. Doppler assessment of pulmonary venous flow in healty subjects and in patients with heart disease. J Am Soc Echocardiogr 1991;4:379-392.

12. Appleton CP, Hatle LK, Popp RL. Cardiac tamponade and pericardial effusion: respiratory variation in transvalvular flow velocities studied by Doppler echocardiography. Am Coll Cardiol 1988;11:1020-1030.

13. Burstow DJ, et al. Cardiac tamponade: characteristic Doppler observations. Mayo Clin Proc 1989;64:312324.

14. HatleLK, Appleton CP, Popp RL. Differentiation of constrictive pericarditis and restrictive cardiomyopathy by Doppler echocardiography. Circulation 1989;79:357-370.

15. Vandenberg BF, et al. Estimation of left ventricular cavity with an on-line, semi-automated echocardiographic edge detection system. Circulation 1992; 86:159-166.

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