The Volume-Time Curve by Three-Dimensional Echocardiography in Chagas Cardiomyopathy: Insights into the Mechanism of Hemodynamic Adaptations. / A Curva Volume-Tempo Obtida pela Ecocardiografia Tridimensional na Cardiomiopatia Chagásica: Análise do Mecanismo das Adaptações Hemodinâmicas.

BACKGROUND: Three-dimensional echocardiography (3D ECHO) allows the generation of a volume-time curve representative of changes in the left ventricular (LV) volume throughout the entire cardiac cycle. OBJECTIVE: This study aims to demonstrate the hemodynamic adaptations present in Chagas cardiomyopathy (CC) by means of the volume and flow measurements obtained by the volume-time curve by 3D ECHO. METHODS: Twenty patients with CC and 15 healthy subjects were prospectively enrolled in a cross-sectional design study. 3D ECHO was performed in all subjects and the volume over time curves of the LV was generated. The flow was obtained by the first derivative of the volume-time curve using the software MATLAB. Statistical significance was set at p<0.05. RESULTS: Although CC patients had lower LV ejection fraction compared to the control group (29.8±7.5 vs. 57.7±6.1, p<0.001), stroke volume (61.5±25.2 vs. 53.8±21.0, p=0.364) and maximum ejection flow during systole (-360.3±147.5 vs. -305.6±126.0, p=0.231) were similar between the groups. Likewise, the maximum flow in the early diastolic filling phase and during atrial contraction was similar between groups. An increase in preload expressed by LV end diastolic volume (204.8±79.4 vs. 93.0±32.6), p<0.001) may maintain the flow and stroke volumes similar to the controls. CONCLUSION: Using a non-invasive tool, we demonstrated that an increase in LV end-diastolic volume may be the main adaptation mechanism that maintains the flow and stroke volumes in the setting of severe LV systolic dysfunction.

FUNDAMENTO: A ecocardiografia tridimensional (ECO 3D) permite a geração de uma curva volume-tempo representativa das alterações no volume ventricular esquerdo (VE) ao longo de todo o ciclo cardíaco. OBJETIVO: O presente estudo tem como objetivo demonstrar as adaptações hemodinâmicas presentes na cardiomiopatia chagásica (CC) por meio das medidas de volume e fluxo obtidas pela curva volume-tempo por ECO 3D. MÉTODOS: Vinte pacientes com CC e 15 indivíduos saudáveis foram incluídos prospectivamente em um estudo de desenho transversal. Realizou-se ECO 3D em todos os indivíduos e as curvas volume-tempo do VE foram geradas. O fluxo foi obtido pela primeira derivada da curva volume-tempo por meio do software MATLAB. A significância estatística foi definida com p<0,05. RESULTADOS: Embora os pacientes com CC tivessem menor fração de ejeção do VE em comparação com o grupo controle (29,8±7,5 vs. 57,7±6,1, p<0,001), o volume (61,5±25,2 vs. 53,8±21,0, p=0,364) e o fluxo de ejeção máximo durante a sístole (-360,3±147,5 vs. -305,6±126,0, p = 0,231) mostraram-se semelhantes entre os grupos. Da mesma forma, o fluxo máximo na fase de enchimento inicial e durante a contração atrial mostrou-se semelhante entre os grupos. Um aumento na pré-carga expressa pelo volume diastólico final do VE (204,8±79,4 vs. 93,0±32,6), p<0,001) pode manter o fluxo e o volume ejetado semelhantes aos dos controles. CONCLUSÃO: Com uma ferramenta não invasiva, demonstramos que o aumento no volume diastólico final do VE pode ser o principal mecanismo de adaptação que mantém o fluxo e o volume ejetado no cenário de disfunção sistólica ventricular esquerda severa.

A Curva Volume-Tempo Obtida pela Ecocardiografia Tridimensional na Cardiomiopatia Chagásica: Análise do Mecanismo das Adaptações Hemodinâmicas / The Volume-Time Curve by Three-Dimensional Echocardiography in Chagas Cardiomyopathy: Insights into the Mechanism of Hemodynamic Adaptations

Resumo Fundamento A ecocardiografia tridimensional (ECO 3D) permite a geração de uma curva volume-tempo representativa das alterações no volume ventricular esquerdo (VE) ao longo de todo o ciclo cardíaco. Objetivo O presente estudo tem como objetivo demonstrar as adaptações hemodinâmicas presentes na cardiomiopatia chagásica (CC) por meio das medidas de volume e fluxo obtidas pela curva volume-tempo por ECO 3D. Métodos Vinte pacientes com CC e 15 indivíduos saudáveis foram incluídos prospectivamente em um estudo de desenho transversal. Realizou-se ECO 3D em todos os indivíduos e as curvas volume-tempo do VE foram geradas. O fluxo foi obtido pela primeira derivada da curva volume-tempo por meio do software MATLAB. A significância estatística foi definida com p<0,05. Resultados Embora os pacientes com CC tivessem menor fração de ejeção do VE em comparação com o grupo controle (29,8±7,5 vs. 57,7±6,1, p<0,001), o volume (61,5±25,2 vs. 53,8±21,0, p=0,364) e o fluxo de ejeção máximo durante a sístole (-360,3±147,5 vs. -305,6±126,0, p = 0,231) mostraram-se semelhantes entre os grupos. Da mesma forma, o fluxo máximo na fase de enchimento inicial e durante a contração atrial mostrou-se semelhante entre os grupos. Um aumento na pré-carga expressa pelo volume diastólico final do VE (204,8±79,4 vs. 93,0±32,6), p<0,001) pode manter o fluxo e o volume ejetado semelhantes aos dos controles. Conclusão Com uma ferramenta não invasiva, demonstramos que o aumento no volume diastólico final do VE pode ser o principal mecanismo de adaptação que mantém o fluxo e o volume ejetado no cenário de disfunção sistólica ventricular esquerda severa.

Abstract Background Three-dimensional echocardiography (3D ECHO) allows the generation of a volume-time curve representative of changes in the left ventricular (LV) volume throughout the entire cardiac cycle. Objective This study aims to demonstrate the hemodynamic adaptations present in Chagas cardiomyopathy (CC) by means of the volume and flow measurements obtained by the volume-time curve by 3D ECHO. Methods Twenty patients with CC and 15 healthy subjects were prospectively enrolled in a cross-sectional design study. 3D ECHO was performed in all subjects and the volume over time curves of the LV was generated. The flow was obtained by the first derivative of the volume-time curve using the software MATLAB. Statistical significance was set at p<0.05. Results Although CC patients had lower LV ejection fraction compared to the control group (29.8±7.5 vs. 57.7±6.1, p<0.001), stroke volume (61.5±25.2 vs. 53.8±21.0, p=0.364) and maximum ejection flow during systole (-360.3±147.5 vs. -305.6±126.0, p=0.231) were similar between the groups. Likewise, the maximum flow in the early diastolic filling phase and during atrial contraction was similar between groups. An increase in preload expressed by LV end diastolic volume (204.8±79.4 vs. 93.0±32.6), p<0.001) may maintain the flow and stroke volumes similar to the controls. Conclusion Using a non-invasive tool, we demonstrated that an increase in LV end-diastolic volume may be the main adaptation mechanism that maintains the flow and stroke volumes in the setting of severe LV systolic dysfunction.

Avaliação da função diastólica do ventrículo esquerdo na miocardiopatia chagásica em três etapas de tratamento da insuficiência cardíaca: convencional, otimizada e associada ao emprego de carvedilol / Assessment of left ventricular diastolic function in Chagas' cardiomyopathy in three stages of heart failure treatment: conventional, optimized and associated with the use of carvedilol

A doença de Chagas é um dos principais problemas de saúde pública na América Latina. A cardiopatia crônica constitui a manifestação clínicamais importante da doença, e seu prognóstico depende tanto da funçãosistólica quanto diastólica do VE. Devido à carência de ensaios clínicosutilizando inibidores do SRAA e beta-bloqueadores como tratamento dacardiopatia chagásica, pouco se sabe sobre a eficácia desses medicamentos no grupo de pacientes chagásicos. Objetivo: O objetivo desse estudo foi o de determinar a eficácia dos inibidores do SRAA e do carvedilol na melhora da disfunção diastólica em pacientes com cardiopatia chagásica crônica. Paciente e Métodos: Realizou-se um estudo prospectivo em 41 pacientes com cardiopatia chagásica crônica. Todos os pacientes foram tratados com enalapril (dose máxima de 20 mg BID) e espironolactona (25 mg MID), durante 4 mêses. Subseqüentemente, os pacientes foram randomizados para o uso de placebo (n=20) ou carvedilol (n=19) por quatro meses, dose máxima de 25 mg BID. Os desfechos analisados foram mudanças nos parâmetros de função diastólica do VE analisados pela ecocardiografia transtorácica com Doppler após o uso dos inibidores de SRAA e após o uso de carvedilol, e mudanças nos níveis séricos de BNP, usado como um marcador da pressão de enchimento do VE. Resultados: Trinta e quatro pacientes foram categorizados de acordo com o grau de disfunção diastólica, e 37 tiveram suas análises realizadas pelos métodos de DT modo-M em cores. Trinta e nove pacientes tiveram a dosagem de BNP realizada. Otimização do tratamento de IC com inibidores do SRAA associou-se a uma melhora nos parâmetros de função diastólica do VE: aumento significativo do tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) (137,47 ms vs. 151,55 ms, p=0,02), aumento da velocidade da onda E relacionada à parede inferior (6,55 cm/s vs. 7,30 cm/s, p=0,03) diminuição do índice E/E relacionado à parede inferior (9,23 vs. 8,36, p=0,065), e aumento da velocidade da onda A relacionada à parede ântero-lateral (6,05 vs. 6,78, p=0,02) e parede inferior (7,49 vs.8,61; p=0,006). A velocidade de propagação diminuiu na fase I do tratamento, observando-se seu aumento no grupo carvedilol na fase II (24,31cm/s vs. 30,60 cm/s, p=0,004). Houve diminuição significativa nos níveis do BNP [95,90 vs 32,55; P=0,026] na fase I. O emprego do carvedilol foi associado a uma tendência de preservação dos parâmetros da função diastólica: observou-se redução do valor de índice sistólico de fluxo da veia pulmonar no grupo placebo (0,52 vs. 0,48, p=0,029), sem alteração no grupo carvedilol, e diminuição da onda E da parede ínfero-lateral no grupo placebo(8,4 vs. 7,4, p=0,001). Não se observaram diferenças nos níveis de BNP entre os grupos carvedilol e placebo [86,95(123,05) vs. 31,40 (184,38); p=0,525] Conclusões: No grupo de pacientes estudados com cardiopatia chagásica crônica a otimização do tratamento com enalapril e espironolactona resultou em melhora significativa da função diastólica do VE e em diminuição dos níveis de BNP, enquanto o emprego do carvedilol associou-se a uma tendência de prevenção da piora da disfunção diastólica, sem mudanças nos níveis de BNP.Palavras chave: Doença de Chagas, cardiomiopatia chagásica, função ventricular esquerda, insuficiência cardíaca

Chronic Chagas cardiomyopathy causes substantial morbidity andmortality in Latin America and its prognosis is dependent on systolic anddiastolic left ventriclar (LV) function. Whether renin-angiotensin system(RAS) inhibitors and beta-blockers are safe and beneficial in this group ofpatients has been challenged because of the lack of formal trials.Objective: The objective of this study was to determine the efficacy ofrenin-angiotensin system (RAS) inhibitors and beta-blockers in improvingdiastolic dysfunction in chronic Chagas cardiomyopathy.Methods: We conducted a double-blind, placebo-controlled, andrandomized trial in 41 patients with Trypanosoma cruzi infection andcardiomyopathy. All patients received enalapril (up-titrated to 20 mg BID)and spironolactone (25 mg QD). Subsequently, the patients were randomly assigned to receive placebo (n=20) or carvedilol up-titrated to 25 mg BID (n=19). The end points were changes in LV diastolic function parameters evaluated by transthoracic Doppler echocardiography after RAS inhibition and that after the addition of carvedilol, and change in brain natriuretic peptide (BNP) levels, used as a surrogate marker of LV filling pressure. Results: Optimization of RAS inhibition was safe and associated with improvement in LV diastolic function parameters: isovolumic relaxation time (137.47 ms vs. 151.55 ms, p=0.02), increase of inferior wall E velocity (6.55 cm/s vs. 7.30 cm/s, p=0.03), decrease of inferior E/E index (9.23 vs. 8.36, p=0.065), and increase of antero-lateral wall A (6.05 vs. 6.78, p=0.02). BNP levels decreased significantly [95.90 vs 32.55; p=0.026]. Treatment with carvedilol was associated with a trend toward a preservation of diastolic parameters: decrease in systolic pulmonary venous flow index (0.52 vs. 0.48, p=0.029), and a decrease in inferolateral wall E velocity in placebo group (6.55 cm/s vs. 7.30 cm/s, p=0.03), both not observed in the carvedilol group. LV flow propagation velocity decreased in the first stage of treatment and increased after carvedilol association (24.31cm/s vs. 30.60 cm/s, p=0.004). There was no significant change in BNP levels [86.95 (123.05) vs. 31.40 (184.38); p=0.525]. Conclusions: In patients with chronic Chagas cardiomyopathy,optimizatin of treatment with enalapril and spironolactone was associated with significant benefits in LV diastolic cardiac function and a decrease of BNP levels, and subsequent addition of carvedilol was associated with a trend toward a prevention of worsening of diastolic dysfunction, without changes in BNP levels. Key Words: diastolic function, heart failure, Chagas cardiomyopathy, brain natriuretic peptide, echocardiography

Myocardial dysfunction in chagasic patients with no apparent heart disease / Disfunção miocárdica em pacientes chagásicos sem cardiopatia aparente

FUNDAMENTO: O índice de Tei avalia simultaneamente as funções sistólica e diastólica dos ventrículos. Apresenta boa correlação com dados hemodinâmicos e tem sido capaz de detectar alterações na função ventricular iniciais de diversas etiologias. OBJETIVO: Estudar alterações iniciais da função biventricular em pacientes chagásicos sem cardiopatia aparente por meio do índice de Tei. MÉTODOS: Foram avaliados 48 indivíduos. Grupo 1, constituído por 25 pacientes com diagnóstico de doença de Chagas, sem cardiopatia aparente e ecocardiograma normal; grupo 2, constituído por 23 indivíduos sadios com sorologia negativa para doença de Chagas. RESULTADOS: O índice de Tei foi significativamente mais elevado no grupo de chagásicos sem cardiopatia aparente, quando comparado aos controles. Índice de Tei do ventrículo esquerdo (0,48±0,11 x 0,36±0,06, p<0,001) , índice de Tei do ventrículo direito (0,34±0,10 x 0,26±0,07, p=0,001). O índice de Tei do ventrículo esquerdo foi considerado alterado em 48 por cento dos chagásicos e o do ventrículo direito em 28 por cento. CONCLUSÃO: Pacientes com doença de Chagas sem cardiopatia aparente apresentam alteração precoce dos ventrículos direito e esquerdo.

BACKGROUND: The Tei index simultaneously evaluates the ventricular systolic and diastolic functions. It has a good correlation with hemodynamic data and has enabled the detection of initial ventricular function alterations of different etiologies. OBJECTIVE: To study initial biventricular function alterations in chagasic patients with no apparent heart disease, using the Tei index. METHODS: Forty eight individuals were evaluated. Group 1 was comprised of 25 patients diagnosed with Chagas´ disease with no apparent heart disease and normal echocardiogram; group 2 was comprised of 23 healthy individuals with negative serological tests for Chagas´ disease. RESULTS: The Tei index was significantly higher in the group of chagasic patients with no apparent heart disease when compared to that of the control group: left ventricular Tei index (0.48 ± 0.11 vs. 0.36 ± 0.06, p < 0.001) , right ventricular Tei index (0.34 ± 0.10 vs. 0.26 ± 0.07, p = 0.001). The left and right ventricular Tei indexes were considered abnormal in 48 percent and 28 percent of the chagasic patients, respectively. CONCLUSION: Chagasic patients with no apparent heart disease present early alterations of the right and left ventricles.

Myocardial dysfunction in chagasic patients with no apparent heart disease.

BACKGROUND: The Tei index simultaneously evaluates the ventricular systolic and diastolic functions. It has a good correlation with hemodynamic data and has enabled the detection of initial ventricular function alterations of different etiologies. OBJECTIVE: To study initial biventricular function alterations in chagasic patients with no apparent heart disease, using the Tei index. METHODS: Forty eight individuals were evaluated. Group 1 was comprised of 25 patients diagnosed with Chagas' disease with no apparent heart disease and normal echocardiogram; group 2 was comprised of 23 healthy individuals with negative serological tests for Chagas' disease. RESULTS: The Tei index was significantly higher in the group of chagasic patients with no apparent heart disease when compared to that of the control group: left ventricular Tei index (0.48 +/-0.11 vs. 0.36 +/- 0.06, p < 0.001) , right ventricular Tei index (0.34 +/- 0.10 vs. 0.26 +/- 0.07, p = 0.001). The left and right ventricular Tei indexes were considered abnormal in 48% and 28% of the chagasic patients, respectively. CONCLUSION: Chagasic patients with no apparent heart disease present early alterations of the right and left ventricles.

Infarto miocárdico inferior e choque associado a obstrução da via de saída do ventrículo esquerdo / Inferior myocardial infarction and shock associated with left ventricular outflow tract obstruction

Relatamos o caso de um paciente admitido no setor de emergência do nosso serviço com infarto agudo do miocárdio em parede inferior, submetido a angioplastia primária, complicado com choque não responsivo a administração de catecolaminas e a balão de contrapulsação intra-aórtico. A utilização do ecocardiograma transesofágico foi crucial na demonstração da movimentação sistólica anterior da valva mitral obstruindo a via de saída do ventrículo esquerdo.