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Avaliação da Perfusão Miocárdica em Repouso e após Infusão de Nitroprussiato de Sódio através da Ecocardiografia com Microbolhas: Apresentação de Novo Protocolo

Echocardiographic Analysis of Myocardial Perfusion with Microbubbles at Rest and After Sodium

Monografia para Conclusão do Programa de Residência Médica em Cardiologia

Morcef, Renato - Médico Residente do Hospital dos Servidores do Estado. H.S.E. - M.S. - R.J.

RESUMO

Fundamentos - A avaliação ecocardiográfica da perfusão miocárdica, pode ser obtida com injeções venosas de solução contendo microbolhas (PESD.A.) e utilizando drogas provocadoras de isquemia como dobutamina, dipiridamol e adenosina. Devido a facilidade de manuseio e aos efeitos vasodilatadores microvasculares, o nitroprussiato de sódio (NS) pode representar uma alternativa aos estudos ecocardiográficos da perfusão miocárdica.

Material e Métodos - Foram estudados cinco pacientes (54 mais ou menos 15 anos, 3 homens) com lesão proximal (maior que 75%) em único vaso: D.A. em 2 pacientes, C.D. em 2 pacientes e CX em 1 paciente. Para cada paciente o V.E. foi dividido em 3 territórios relacionados ao leito vascular das 3 artérias coronárias correspondentes e cada parede foi ainda dividida em três regiões (basal, médio e apical), totalizando 9 segmentos. Para o estudo da perfusão miocárdica, as imagens ecocardiográficas eram obtidas durante a infusão contínua das microbolhas. Após a administração do NS, foi definida como perfusão anormal (isquemia) a diminuição da intensidade do contraste nos segmentos ventriculares relacionados às artérias coronárias obstruídas e como perfusão normal o aumento da intensidade do contraste nos segmentos ventriculares relacionados às artérias coronárias sem obstrução.

Resultados - Analisados 45 segmentos nos 5 pacientes. Os 10 segmentos relacionados às coronárias com lesão maior que 75% apresentaram anormalidade de perfusão e 33 dos 35 segmentos relacionados às coronárias sem obstrução significativa apresentaram perfusão miocárdica normal. Não houve discordância entre os observadores e não foram encontrados efeitos adversos significativos. Conclusão - Os resultados preliminares deste estudo demonstraram boa correlação angiográfica, necessitando de futuras investigações com maior número de pacientes e complexidade da lesão arterial coronariana, para que possa ser estabelecido como método na avaliação da perfusão miocárdica.

SUMMARY

"Background" - Echocardiographic analysis of myocardial perfusion can be obtained with continuos infusion of a microbubble solution (PESD.A.) and isquemic inducer drugs like dobutamine, dipyridamol and adenosine. Due to easy manipulation and its vasodilating properties in the microvasculature, sodium nitroprusside (S.N.) may be an alternative for echocardiographic myocardial perfusion studies.

"Methods" - Five patients (54 ± 15years, 3male) with single vessel proximal coronary disease (more than 75%): LAD in 2 pts., RC in 2 pts and CX in 1 pt. For each patient, the left ventricle was divided in three territories related to the three corresponding coronaries and each wall was further divided in three segments (basal, middle and apical), total of 9 segments.

For myocardial perfusion studies, the echocardiographic images were obtained during continuos infusion of the microbubbles. After the administration of S.N., abnormal perfusion was defined as a reduced intensity of contrast in ventricular segments related to the obstructed coronaries, and normal perfusion was the increased contrast intensity in ventricular segments related to normal coronaries.

"Results" - 45 segments were analysed in the 5 pts. 10 segments related to the single vessel disease (more than 75%) had abnormal perfusion and 33 of the 35 segments related to normal vessels had normal perfusion.. There was no disagrement between the observers and there were no significant side effects.

Conclusion - The preliminary results demonstrated angiographic correlation. Future studies are needed with more pacients and more complex coronary disease to estabilish if S.N. may be an alternative method for myocardial perfusion studies.

INTRODUÇÃO

A identificação do contraste miocárdico em ecocardiografia a partir de injeções em veias periféricas já é uma realidade ... . Microbolhas obtidas com a sonificação de gases fluorocarbonados (PESD.A.) ... bem como outros agentes de contraste... tem sido utilizados na prática. Na doença arterial coronariana com obstruções significativas, os defeitos de perfusão miocárdica, usualmente demonstrados nas paredes com diminuição da perfusão , principalmente após o estresse farmacológico com dipiridamol , dobutamina ou adenosina , podem ser úteis na identificação de isquemia miocárdica , da área miocárdica em risco e na determinação do tamanho do infarto 17.

A diminuição significativa da reserva no fluxo coronário, decorrente de obstrução coronariana importante (maior que 80%), se constitui no principal marcador de significado fisiológico da isquemia miocárdica visto que, em áreas perfundidas por artérias livres de obstruções, este fluxo pode aumentar até 3 vezes o valor de repouso .

Exames de estresse farmacológico com dipiridamol ou dobutamina podem demonstrar a diminuição da reserva de fluxo coronário, porém com mecanismos de ação relacionados primariamente a outras razões . Para ambas as drogas o aparecimento de isquemia miocárdica é o efeito final necessário para a demonstração do defeito de perfusão. Estas drogas, quando usadas nos protocolos de estudo de perfusão miocárdica com infusão venosa de microbolhas em seres humanos, não detectam o aumento no fluxo coronário nas paredes normalmente perfundidas como acontece com o uso de adenosina injetada em bolus 16, . Nitroprussiato de sódio é metabolizado em óxido nítrico possibilitando a vasodilatação arteriolar, provocando significativa queda na resistência coronariana e o correspondente aumento do fluxo .

Assim, testamos a hipótese que a infusão contínua (doses crescentes) do nitroprussiato de sódio, realizada durante o ecocardiograma com microbolhas produzidas pelo PESD.A., pode demonstrar o defeito de perfusão no leito coronariano hipoperfundido, bem como demonstrar o aumento da perfusão na região normal.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação angiográfica do estudo da perfusão com microbolhas e nitroprussiato de sódio, em pacientes com coronariopatia univascular definida, pré-selecionada, sem evidência de necrose, atordoamento ou hibernação miocárdica.

MATERIAL E MÉTODOS

No Ambulatório de Cardiologia do Hospital dos Servidores do Estado H.S.E. - M.S. - R.J. , foram selecionados 5 pacientes (54 mais ou menos 15 anos, 3 homens e 2 mulheres) com angina estável secundária, em Classe funcional II pela Canadian Cardiovascular Society, em uso de drogas antiisquêmicas e sem história de IAM prévio. Em todos o ECG de repouso foi considerado normal (sem alterações isquêmicas ou sinais de sobrecarga cavitária). O ECG de esforço (teste ergométrico), realizado sem o uso de drogas antiisquêmicas, demonstrou alterações clínicas e eletrocardiográficas sugestivas de isquemia esforço-induzida, com critérios de indicação de cinecoronariografia que foi realizada no Serviço de Hemodinâmica do H.S.E. - M.S. - R.J. , demonstrando que todos os pacientes apresentavam obstrução proximal maior que 75% em apenas um único vaso. A lesão foi na artéria descendente anterior (D.A.) em 2 pacientes, na artéria coronária direita (C.D.) em outros 2 pacientes e na artéria circunflexa (Cx) em 1 paciente. Um dos pacientes com lesão na D.A. apresentava a Cx com irregularidades e regiões de ectasia no segmento médio e distal. As demais artérias coronárias encontravam-se sem sinais de lesões obstrutivas limitantes de fluxo.

As paredes do ventrículo esquerdo, para cada paciente, foram divididas em 3 territórios ou leitos coronarianos (D.A., C.D. e Cx). A parede anterior e a porção anterior do septo interventricular foram consideradas parte do território da artéria descendente anterior. A parede antero-lateral foi considerada parte do território da artéria descendente anterior ou da artéria circunflexa. As paredes ínfero-laterais, inferior e porção inferior do septo interventricular foram consideradas como parte do território da artéria circunflexa ou da artéria coronária direita e, cada parede, foi ainda dividida em 3 segmentos (basal, médio e apical) . Portanto estes 5 pacientes apresentaram 10 segmentos (médio e apical) relacionados à lesão coronária proximal limitante do fluxo (maior que 75% de obstrução) e 35 segmentos relacionados às coronárias normais ou com lesões não limitantes do fluxo. Todos os segmentos foram adequadamente visualizados.

A avaliação ecocardiográfica completa (modo M, bidimensional e Doppler) foi realizada na ECOR - Centro de Diagnóstico Cardiovascular em equipamentos "Vivid 5" da GE e "HDI 5000" da ATL, utilizando-se imagens em segunda harmônica para melhor definição e avaliação do espessamento endocárdico. Todos os pacientes apresentavam função sistólica (global e segmentar) do ventrículo esquerdo normal, sem alterações valvares significativas ou sinais de hipertrofia ventricular.

Os pacientes foram esclarecidos sobre o procedimento e os resultados não influenciaram a indicação do tratamento realizado. Nenhuma medicação foi descontinuada para a realização dos exames.

Todos os exames foram realizados por médicos experientes em ecocardiografia de contraste e auxiliados por um enfermeiro responsável pelo preparo das soluções e controle dos sinais vitais.

A solução de nitroprussiato de sódio foi preparada, utilizando-se frasco e equipo foto-protetor, com 25 mg de nitroprussiato de sódio em 250 ml de soro glicosado a 5%, determinando a concentração de 100 mg/ml.

Todos os exames de perfusão miocárdica foram realizados no equipamento "HDI 5000" da ATL com software dedicado utilizando transdutor eletrônico de banda-larga operando em 2a harmônica, ou seja, com freqüência de emissão de 1,7 MHz e freqüência de recepção de 3,4 MHz. Os cortes utilizados foram o apical 4 câmaras, o apical 2 câmaras e o apical longitudinal, com o foco ajustado ao nível da valva mitral. As imagens foram obtidas em modo intermitente (uma imagem por fase do ciclo cardíaco, em geral no final da sístole), e gravadas tanto em fitas de vídeo-cassete como em sistema digital do próprio aparelho.

O contraste (microbolhas) utilizado foi o PESD.A., que é preparado com a sonificação de mistura de 1 ml de albumina a 20%, 12 ml de glicose a 5% e 8 ml de gás decafluorobutano (manualmente agitados previamente) e diluído em 80 ml de glicose a 5% . A solução foi administrada continuamente em veia periférica, sem o uso de bombas infusoras, com o gotejamento inicial de 30 a 40 gotas/min. Após aproximadamente 1 minuto, a velocidade de infusão foi reajustada para se obter o máximo de contraste (próximo ao branco na escala de cinza) na cavidade ventricular esquerda sem produção de sombras pelas microbolhas. Se, no entanto, estas microbolhas produzirem sombras no interior do ventrículo esquerdo, o gotejamento é diminuído para que a sombra fique no interior do átrio esquerdo, atrás da valva mitral, em corte apical quatro câmaras.

A aquisição das imagens começou logo após a otimização dos controles do equipamento e do gotejamento do PESD.A. e imediatamente antes da infusão do nitroprussiato de sódio, continuando até que o efeito deste no miocárdio tenha desaparecido. A graduação visual do contraste no miocárdio foi realizada por 2 revisores independentes. Cada revisor avaliou em repouso a distribuição e homogeneidade do contraste em cada parede do ventrículo esquerdo e em todos os cortes ecocardiográficos utilizados.

Após a obtenção das imagens de perfusão miocárdica em repouso, o nitroprussiato de sódio foi infundido na velocidade aproximada de 60 gotas/min (300 mg/min) até que houvesse redução de 20 a 25% da pressão arterial sistólica, associada ao aumento de 15 a 30 batimentos por minuto na freqüência cardíaca, quando então a infusão era interrompida. Ao término da infusão do nitroprussiato de sódio, foi avaliada a intensificação, diminuição ou manutenção da intensidade do contraste, nestas paredes, que poderia ocorrer durante o máximo efeito da droga. Durante todo o tempo de gotejamento do nitroprussiato de sódio foram monitoradas constantemente a freqüência cardíaca (no próprio aparelho de ecocardiografia) e a pressão arterial (aferida em esfigmomanômetro de coluna de mercúrio).

O padrão visual da perfusão miocárdica foi considerado normal quando o contraste, em repouso, distribuiu-se de forma homogênea em todos os segmentos das paredes do ventrículo esquerdo e, principalmente, quando se seguiu de acentuada intensificação deste contraste ao final da administração do nitroprussiato de sódio (Fig. 1).

Figura 1 – Corte 4 câmaras apical, contendo uma perfusão miocárdica normal em repouso (esquerda) e após infusão de nitroprussiato de sódio (direita)

O padrão visual da perfusão miocárdica foi considerado anormal quando o contraste, em repouso, distribuiu-se de forma heterogênea nos segmentos das paredes do ventrículo esquerdo ou, como mais freqüentemente observado, se seguiu de diminuição ou mesmo da falta de intensificação do contraste, em segmentos normais em repouso, ao final da administração do nitroprussiato de sódio (Fig. 2).

Figura 2 – Corte 2 câmaras apical - Perfusão miocárdica normal em repouso (esquerda). Perfusão anormal após infusão de nitroprussiato de sódio (direita)

O padrão visual de perfusão normal em repouso e após a infusão de nitroprussiato de sódio foi observado em 33 dos 35 segmentos (94,3 %) perfundidos por artéria coronária normal. Nos outros 2 segmentos o padrão da perfusão foi considerado anormal (falso positivo) e estavam relacionados à artéria circunflexa ectasiada. Nos 10 territórios perfundidos por artérias com obstrução maior que 75%, a perfusão miocárdica foi considerada normal em repouso, com a anormalidade só sendo demonstrada após a infusão de nitroprussiato de sódio. Não foram observados resultados falso-negativos. Não houve discordância dos resultados entre os observadores e não foram encontrados efeitos adversos significativos.

RESULTADOS

A infusão endovenosa do PESD.A. produziu contraste miocárdico e a infusão progressiva do nitroprussiato de sódio o intensificou, em pelo menos um segmento das paredes do ventrículo esquerdo, em todos os pacientes, quando visualmente observado por 2 revisores.

Nestes 5 pacientes foi analisado um total de 45 segmentos. Trinta segmentos eram relacionados aos territórios perfundidos por artérias coronárias normais. Cinco segmentos, localizados na região basal do V.E., eram relacionados aos territórios perfundidos pelas porções proximais das artérias com obstrução e os 10 segmentos restantes eram relacionados aos territórios localizados distalmente às obstruções coronarianas significativas (lesão ³ 75%).

O padrão visual de perfusão normal em repouso e após a infusão de nitroprussiato de sódio foi observado em 33 dos 35 segmentos (94,3 %) perfundidos por artéria coronária normal. Nos outros 2 segmentos o padrão da perfusão foi considerado anormal (falso positivo) e estavam relacionados à artéria circunflexa ectasiada. Nos 10 territórios perfundidos por artérias com obstrução maior que 75%, a perfusão miocárdica foi considerada normal em repouso, com a anormalidade só sendo demonstrada após a infusão de nitroprussiato de sódio. Não foram observados resultados falso-negativos. Não houve discordância dos resultados entre os observadores e não foram encontrados efeitos adversos significativos.

DISCUSSÃO

A ecocardiografia com contraste miocárdico tem sido usada, em animais de experimentação, para avaliar o significado fisiológico das lesões coronárias durante a indução farmacológica de vasodilatação , , , . A análise da reserva de fluxo coronariano deve ser usada para avaliar as conseqüências hemodinâmicas da estenose da artéria coronária , . Tem sido proposta a utilização da medida da reserva de fluxo coronário, durante a cinecoronariografia quantitativa, para avaliar todos os fatores anatômicos que influenciam a severidade da estenose arterial. , Tem sido ainda relatado uma boa correlação entre a reserva de fluxo coronário analisado por Doppler intracoronário e a estenose arterial detectada na cinecoronariografia quantitativa.

Este estudo sugere que a ecocardiografia com contraste miocárdico utilizando a infusão contínua do PESD.A. e a infusão de nitroprussiato de sódio apresenta correlação angiográfica e, portanto, pode ser usada para identificar a doença arterial coronariana, pois perfusão anormal foi encontrada em todos os segmentos do V.E. perfundidos por artérias com obstrução maior que 75%. Por outro lado a perfusão miocárdica foi normal em 33 dos 35 segmentos relacionados às artérias sem obstrução.

O Nitroprussiato de sódio é uma molécula relativamente instável que sofre decomposição quando exposta à luz, necessitando de frasco e equipo fotoprotetor. Com rápido início de ação, seu efeito é dose-dependente e desaparece quando a infusão é interrompida.

Nitroprussiato de sódio é um vasodilatador efetivo com expressiva ação na redução da pré e pós-carga do V.E. . É rapidamente metabolizado pelas células musculares lisas em óxido nítrico que, ao ser liberado, ativa a guanilato ciclase levando a formação e aumento da concentração intracelular de monofosfato de guanosina cíclico (GMPc), que por sua vez inibe a entrada de cálcio na musculatura vascular lisa, levando ao relaxamento da mesma e sua conseqüente vasodilatação , . Por outro lado, a inibição de sua produção diminui de forma significativa a hiperemia induzida pela adenosina 22.

A circulação coronariana pode ser funcionalmente dividida em vasos de condutância e de resistência. A ação vasodilatadora direta do nitroprussiato de sódio nos vasos de resistência aumenta o fluxo sangüíneo regional do miocárdio em pacientes com coronárias normais. Nas áreas perfundidas pela artéria com obstrução limitante de fluxo, os vasos de resistência estão dilatados ao máximo e não haverá mudanças ou resultaria em redistribuição do fluxo de segmentos isquêmicos aos segmentos não-isquêmicos do miocárdio (roubo do fluxo coronariano), particularmente quando a circulação colateral está bem desenvolvida... .

A variação na intensidade do contraste reflete mudanças no volume sangüíneo miocárdico . Assim, é esperado que ocorra aumento da intensidade do contraste na ausência de estenose das artérias coronárias. Em nossos pacientes este fato foi observado em 33 dos 35 segmentos perfundidos por coronárias normais ou com obstruções não significativas.

Entretanto, em casos de estenose significativa da artéria coronária, a reserva de fluxo coronariano está diminuída e a resposta à infusão do nitroprussiato de sódio não será observada, fazendo com que o aumento normal do volume sangüíneo miocárdico não se manifeste ⁴³ . Assim, não haverá, nestes territórios, o mesmo aumento da intensidade do contraste observado nos territórios normais. Isto ocorreu em 10 dos 10 segmentos perfundidos por artérias coronárias com obstruções significativas.

Apesar das modificações na distribuição do fluxo coronariano, o curto período de infusão do nitroprussiato de sódio não induz necessariamente isquemia miocárdica, mesmo quando provoca anormalidades no volume sangüíneo miocárdico e torna heterogênea a intensificação do contraste miocárdico nos segmentos anormais.

A infusão de nitroprussiato de sódio reduzindo a pressão arterial sistêmica e aumentando a freqüência cardíaca provocou intensa diferença (facilmente identificada do ponto de vista de avaliação visual) entre o menor contraste miocárdico observado no segmento suprido por vaso com estenose crítica e a intensificação do contraste visto no segmento suprido por vaso normal ou com obstrução não crítica. Este dado está de acordo com o fato conhecido de que a reserva do fluxo coronariano encontra-se diminuída no leito coronariano relacionado a uma obstrução crítica, quando comparada ao leito coronariano com perfusão normal.

Se, em determinado segmento, a intensidade do contraste demonstrada em repouso não aumenta após o nitroprussiato de sódio ou diminui, como é mais freqüentemente notada, pode-se inferir que aquele segmento é suprido por artéria com estenose crítica. Esta observação está em concordância com os dados de Lang e cols. , que demonstraram que o aumento na intensidade do contraste é maior nos territórios relacionados a obstruções arteriais que foram submetidas a angioplastias do que em territórios relacionados a artérias normais, devido a hiperemia subseqüente.

Até onde vai nosso conhecimento, podemos afirmar que este é o primeiro relato a demonstrar o efeito do nitroprussiato de sódio sobre a reserva de fluxo coronariano durante estudos de contraste miocárdico com a ecocardiografia.

SEGURANÇA

A infusão contínua de nitroprussiato de sódio diminuindo a pressão arterial sistólica em 20 a 25 % e aumentando a freqüência cardíaca em 15 a 30 batimentos por minuto não provocou reações adversas significativas.

LIMITAÇÕES

Os resultados deste estudo podem ter sido influenciados por algumas limitações metodológicas. Comparamos os resultados da perfusão miocárdica pela ecocardiografia com microbolhas com os resultados da cinecoronariografia em termos de presença ou ausência de intensificação do contraste miocárdico e obstrução arterial coronariana crítica (maior que 75%) ou não crítica (menor que 75%), não levando em consideração um espectro contínuo de severidade da obstrução. Está demonstrado que a diminuição da capacidade de vasodilatação arterial e da reserva de fluxo coronariano é mais acentuada com o aumento da severidade da estenose. , Estudo prévio inferiu que a estimativa relativa, mais do que a absoluta, da reserva de perfusão miocárdica, seria um indicador com implicação fisiológica mais sensível do que a severidade cinecoronariográfica da estenose arterial.

O número de pacientes e os fatores anatômicos das lesões coronárias, tais como a forma ou excentricidade das obstruções e a presença de estenoses em série, que podem afetar a resistência ao fluxo coronariano, não foram levados em consideração. Outra limitação foi a utilização de estimativa qualitativa da reserva de fluxo coronariano e não de avaliação quantitativa. Entretanto, avaliações quantitativas têm também importantes restrições.

CONCLUSÃO

Em pacientes, com doença arterial coronariana, a avaliação qualitativa não invasiva da reserva de fluxo coronariano com a perfusão miocárdica pela ecocardiografia com microbolhas, antes e após a infusão de nitroprussiato de sódio, parece ser um método intimamente relacionado à presença de obstruções críticas das artérias coronárias detectadas à cinecoronariografia. Esta informação poderá fornecer uma melhor definição da importância funcional de uma lesão coronariana já conhecida. Adicionalmente, este método poderá ser de utilidade clínica na detecção de isquemia silenciosa, na monitoração de progressão ou regressão de obstruções coronarianas e, ainda, para a avaliação de procedimentos de revascularização.

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