Correlação Entre um Teste de Impedanciocardiografia para Descompensação e o Desenvolvimento de Fibrose de Substituição do Ventrículo Esquerdo

CONTEXTO:

A decisão de realizar a substituição valvular aórtica por cateter (TAVR) ocorre frequentemente após haver dano cardíaco permanente. Portanto, existe a necessidade de um método novo para identificar doentes com estenose aórtica menos do que grave que estão em risco iminente de dano cardíaco. O conceito é que o início da descompensação ventricular esquerda (VE) é o ponto de viragem que marca a perda de reserva cardíaca e a formação de fibrose miocárdica. Este é um estudo observacional para recolher dados relativos à possível ligação entre um teste simples não invasivo usando cardiografia de impedância (ICG) para detetar descompensação VE em doentes com estenose aórtica moderada e o desenvolvimento de fibrose de substituição VE. A doença valvular cardíaca (VHD) é uma causa comum de insuficiência cardíaca (HF). A estenose aórtica, uma das formas mais graves e comuns de VHD, é caracterizada tanto pelo estreitamento progressivo da válvula como pela resposta de remodelação VE. A estenose aórtica moderada (calcificação moderada dos folhetos) está no Estágio B das diretrizes do American College of Cardiologists (ACC)/American Heart Association (AHA) para o manejo de VHD, que especificam velocidade aórtica máxima inferior a 4,0 m/s ou gradiente de pressão aórtica médio inferior a 40 mmHg, e sem sintomas. Na verdade, alguns doentes com estenose aórtica com essas hemodinâmicas valvulares têm sintomas. Além disso, doentes com as mesmas características valvulares podem ter funções VE muito diferentes, variando de miocárdio normal a descompensação VE com fibrose de substituição significativa. Isto sugere que considerar apenas as características da válvula, sem procurar disfunção VE, pode ser insuficiente para determinar um momento apropriado para TAVR. Atualmente, as válvulas disponíveis comercialmente são indicadas para estenose aórtica calcificada grave em doentes com VHD sintomática. Este é o Estágio D nas diretrizes ACC/AHA para VHD que especificam hemodinâmicas valvulares de velocidade aórtica máxima ≥ 4,0 m/s ou gradiente aórtico médio ≥ 40 mmHg. No entanto, estudos clínicos mostram que frequentemente a decisão para TAVR é após haver dano cardíaco significativo. Isto sugere que a intervenção precoce, quando apropriada, poderia reduzir a mortalidade por todas as causas e melhorar os resultados em comparação com o manejo conservador. Por outras palavras, um momento apropriado para TAVR poderia ser antes do Estágio D. O dilema é que, mesmo com sintomas, a equipa cardíaca carece de uma indicação clara para prosseguir com TAVR quando a velocidade aórtica máxima é inferior a 4,0 m/s e o gradiente aórtico médio é inferior a 40 mmHg. A desvantagem da vigilância atenta é o risco aumentado de mortalidade. Os sintomas comuns para estenose aórtica são angina, síncope e dispneia. O sintoma mais grave é a dispneia, que está associada a HF congestiva. A partir do início da dispneia manifesta, 50% dos doentes morrem dentro de 2 anos. Mesmo doentes com o sintoma menos grave de angina têm uma taxa de mortalidade de 50% dentro de 5 anos do início da angina. Fibrose Miocárdica: A fibrose miocárdica é a característica patológica chave associada à remodelação VE durante a transição de hipertrofia para HF. A fibrose miocárdica pode ser dividida em fibrose difusa, que ocorre mais cedo e é reversível, e fibrose de substituição, que ocorre mais tarde e é irreversível. Em teoria, um momento apropriado para TAVR seria antes da formação de fibrose de substituição. A fibrose difusa e de substituição no miocárdio estão aumentadas com a estenose aórtica, mas estão apenas fracamente associadas com a gravidade do estreitamento valvular. Na verdade, doentes com estenose aórtica moderada podem ter miocárdio normal, fibrose difusa ou fibrose de substituição. Lacuna no Conhecimento Atual: A remodelação VE devido a estenose aórtica não pode ser prevista com precisão apenas pelo grau de estreitamento valvular e deve ser avaliada independentemente. A deteção de descompensação VE subclínica potencialmente poderia ser útil na avaliação da progressão da fibrose associada com a transição de hipertrofia para HF. O teste ICG descrito neste estudo é um candidato potencial para o método simples e económico necessário para detetar descompensação VE.

Cardiografia de Impedância:

A tecnologia ICG está disponível há mais de 50 anos. A ICG foi inicialmente comercializada para monitorizar não invasivamente o débito cardíaco. A capacidade da tecnologia expandiu-se para incluir a avaliação da função hemodinâmica do sistema cardiovascular em HF. A ICG tem sido usada para detetar descompensação em doentes com insuficiência cardíaca, mas a ICG não tem sido usada especificamente para detetar descompensação em doentes com estenose aórtica moderada. Esta é uma nova aplicação clínica onde o início da descompensação poderia ser importante. Recolher dados sobre leituras de ICG nas posições vertical e supina para detetar descompensação em doentes com estenose aórtica é o propósito deste projeto. A base científica da tecnologia é a seguinte. A resistência ao fluxo de uma corrente elétrica alternada é conhecida como impedância, e a resistência do tecido a uma corrente aplicada é denominada bioimpedância elétrica (Z). Um campo elétrico dentro do tórax é criado aplicando corrente alternada, de alta frequência e baixa amplitude de uma fonte de corrente constante através de um conjunto de elétrodos tipo eletrocardiograma no pescoço e abdómen. O sinal de impedância em tempo real assemelha-se à onda de pressão aórtica. Para facilitar a interpretação intuitiva, o sinal é invertido de modo que uma diminuição na impedância apareça como uma subida na forma de onda exibida. Sabe-se que a taxa de subida de pressão na aorta ascendente, dP/dt (que é a inclinação da subida da onda de pressão durante a fase de ejeção), é uma indicação de contratilidade. Durante a sístole, a mudança de pressão aórtica (que é a causa) correlaciona-se diretamente com a mudança de impedância (que é o resultado). O sinal de impedância diferenciado, dZ/dt, correlaciona-se diretamente com dP/dt. Na forma de onda dZ/dt, a onda de ejeção é definida como a porção da forma de onda dZ/dt durante a ejeção ventricular. O ponto mais alto na onda de ejeção é [dZ/dt]max, medido em ohms por segundo. Na sístole, a principal fonte da mudança de impedância é o movimento do sangue na aorta. A altura da onda de ejeção, [dZ/dt]max, correlaciona-se com a contratilidade ventricular esquerda.

Método Novo de Avaliar Descompensação: A verdade fundamental por trás do teste ICG vertical/supino é a lei de Starling do coração. Para a função ventricular, a relação de Frank-Starling afirma que a força de contração ventricular é afetada pelo comprimento diastólico final das fibras que compõem a parede miocárdica, que está intimamente relacionado com o volume diastólico final. A posição corporal afeta a distribuição do volume sanguíneo. O volume diastólico final é influenciado pela distribuição do volume sanguíneo entre os compartimentos intratorácico e extratorácico. Quando uma pessoa está na posição vertical, a força gravitacional faz com que o sangue se acumule nas partes inferiores do corpo, o que aumenta o volume sanguíneo extratorácico à custa do volume sanguíneo intratorácico. Para uma pessoa em repouso, a manobra de mudar a postura de vertical para supina causa uma diminuição no volume sanguíneo extratorácico e um aumento no volume sanguíneo intratorácico. Isto aumenta o retorno venoso para o coração (pré-carga) e o volume diastólico final. Num coração que permanece compensado, a força contrátil aumenta à medida que o comprimento do músculo aumenta. Um aumento no volume diastólico final VE faz com que o músculo se estique dentro do seu limite elástico e resulta numa maior força contrátil. Por outras palavras, na compensação, [dZ/dt]max supino é maior do que [dZ/dt]max vertical. [29] A curva de Frank-Starling representa a relação tensão/deformação do desempenho ventricular (tensão VE) com o volume diastólico final VE (deformação VE). Num coração normal, a curva é ascendente, indicando que um aumento no volume diastólico final resulta num aumento na força contrátil. Na HF, o ventrículo esquerdo torna-se descompensado. O início da descompensação, representado pelo platô da curva de insuficiência cardíaca, ocorre quando o ventrículo esquerdo não tem mais reserva cardíaca. Este é o ponto de viragem quando o miocárdio VE é esticado até ao seu limite elástico. O início da descompensação é indicado pelo [dZ/dt]max vertical ser igual ao [dZ/dt]max supino. Em teoria, o início da descompensação marca o início da substituição do tecido miocárdico viável por tecido fibrótico não contrátil. A parte descendente da curva de HF representa o agravamento da descompensação, quando o miocárdio VE é esticado para além do seu limite elástico, resultando numa contração mais fraca. Quanto mais fraca a contração, mais lentamente o sangue é ejetado do ventrículo esquerdo para a aorta. Isto causa uma subida mais lenta (inclinação inferior) da subida da onda de pressão aórtica. Isto é indicado por um valor menor de [dZ/dt]max. À medida que a descompensação piora, o dZ/dt]max supino continua a diminuir abaixo do [dZ/dt]max vertical. Na descompensação, uma alteração fisiopatológica é a incapacidade do coração de mover todo o sangue que é retornado do sistema circulatório, quando um doente não está na posição vertical, levando a um acúmulo de sangue no coração (congestão). O início da descompensação poderia ser considerado o "canário na mina de carvão", porque serve como um aviso precoce de que a transição de hipertrofia para HF é iminente. Potencialmente, o início da descompensação VE poderia indicar o início da janela de tempo para considerar TAVR para doentes com estenose aórtica. Dados Preliminares Relevantes: Para comparações da função sistólica VE entre doentes, a medida de [dZ/dt]max é normalizada dividindo o valor de [dZ/dt]max pela impedância base (a bioimpedância elétrica média) do tórax (Zo). Isto é semelhante à forma como o volume sistólico é normalizado dividindo o valor do volume sistólico pela área de superfície corporal para produzir o índice sistólico. Este indicador ICG normalizado da força contrátil VE é chamado amplitude sistólica (SA). A fórmula para SA é [dZ/dt]max (em Ω por segundo) dividido por Zo (em Ω). [33] Para avaliar a resposta compensatória à mudança postural, o critério para uma resposta compensatória normal é SA vertical inferior a SA supina. Descompensação é definida como SA vertical ≥ SA supina, indicando que o ventrículo esquerdo perdeu reserva contrátil e está a funcionar contrariamente à função normal de acordo com a lei de Starling do coração. O início da descompensação ocorre quando SA vertical é igual a SA supina.

Resultado Esperado:

A mudança de compensação para descompensação poderia ser um marco importante na remodelação VE. Em teoria, o início da descompensação detetado por ICG é um prenúncio do desenvolvimento de fibrose de substituição VE. O resultado esperado deste estudo é um teste ICG negativo para descompensação num doente com estenose aórtica moderada com uma ressonância magnética cardíaca (CMR).