Avaliação da evolução da área das valvas mitral e tricúspide fetal com ultrassonografia tridimensional

Assessment of the fetal mitral and tricuspid valves areas development by three-dimensional ultrasonography

Resumos

OBJETIVO: avaliar as áreas das válvulas atrioventriculares (tricúspide e mitral) de fetos normais por meio da ultrassonografia tridimensional (US3D) utilizando o método STIC (spatiotemporal image correlation). MÉTODOS: realizou-se estudo de corte transversal com 141 mulheres entre a 18ª e a 33ª semana de gestação. As medidas dos volumes cardíacos foram obtidas por um transdutor volumétrico transabdominal acoplado ao aparelho Voluson 730 Expert. Utilizou-se como referência o plano de quatro câmaras com a ROI (região de interesse) posicionada a partir dos ventrículos, sendo a área das valvas delimitada manualmente. Para conhecer a correlação das áreas valvulares com a idade gestacional, foram construídos diagramas de dispersão e calculou-se o coeficiente de correlação de Pearson (r). Foram calculadas médias, medianas, desvios padrão (DP), valores máximo e mínimo. Para se determinar intervalos de referência das áreas valvulares em função da idade gestacional, seguiu-se o modelo de regressão linear simples, utilizando o método de Altman, com nível de significância de p<0,05. Para o cálculo da reprodutibilidade intraobservador, utilizou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e o gráfico de Bland-Altman. RESULTADOS: as áreas valvulares tricúspide e mitral se correlacionaram com a idade gestacional (r=0,80 para a tricúspide e r=0,79 para a mitral), sendo que a média aumentou da válvula tricúspide e mitral, respectivamente, de 0,22±0,10 cm² e de 0,23±0,10 cm² na 18º semana para 0,92±0,29 cm² e para 1,08±0,41 cm² na 33º semana de gestação. A reprodutibilidade intraobservador resultou em CCI=0,993 (IC95% 0,987; 0,996), com diferença média de 0,01 cm² (DP±0,2 cm² e IC95%±0,4 cm²). CONCLUSÃO: intervalos de referência para a área das valvares mitral e tricúspide entre a 18ªe a 33ª semana de gestação foram determinados pela US3D e se mostraram altamente reprodutíveis.

Coração fetal; Gestação; Valvas cardíacas; Valores de referência; Imagem tridimensional

PURPOSE: to evaluate the areas of the atrioventricular valves (tricuspid and mitral) of normal fetuses by the use of three-dimensional ultrasound (3DUS) and the spatiotemporal image correlation (STIC) method. METHODS: a cross-sectional study was conducted on 141 women between the 18th and the 33rd week of pregnancy. Cardiac volumes were measured with a volumetric transabdominal transducer attached to the Voluson 730 Expert equipment. The four chamber plane was used as reference, with the region of interest (ROI) positioned from the ventricles, and the area of the valves was obtained manually. To determine the correlation of the areas with gestational age, scatter plots were constructed and the Pearson correlation coefficient (r) was calculated. Means, medians, standard deviations (SD) and maximum and minimum values were calculated. The simple linear regression model was used to determine reference ranges of valve areas according to the gestational age by the Altman method, with the level of significance set at p<0.05. To calculate the intraobserver reproducibility, we used the intraclass correlation coefficient (ICC) and the Bland-Altman graph. RESULTS: the mitral and tricuspid valve areas were correlated to the gestational age (r=0.80 for the tricuspid and r=0.79 for the mitral valve) and the mean value of the tricuspid and mitral valves increased from 0.22±0.10 cm² and 0.23±0.10 cm² on the 18th week to 0.92±0.29 cm² and 1.08±0.41 cm² on the 33rd of pregnancy, respectively. The intraobserver reproducibility resulted in an ICC=0.993 (95%CI 0.987; 0.996) and the mean difference was 0.01 cm² (SD±0.2 cm² and CI95%±0.4 cm²). CONCLUSION: reference intervals for the areas of the mitral and tricuspid valve between the 18th and the 33rd week of gestation were determined and proved to be highly reproducible.

Fetal heart; Pregnancy; Heart valves; Reference ranges; Imaging, three-dimensional

ARTIGO ORIGINAL

Avaliação da evolução da área das valvas mitral e tricúspide fetal com ultrassonografia tridimensional

Assessment of the fetal mitral and tricuspid valves areas development by three-dimensional ultrasonography

Liliam Cristine Rolo^I; Luciano Marcondes Machado Nardozza^II; Edward Araujo Júnior^III; Christiane Simioni^IV; Marina Maccagnano Zamith^V; Antonio Fernandes Moron^VI

^IMestre e Pós-graduanda (Doutorado) do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^IIProfessor Adjunto do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^IIIProfessor Adjunto do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^IVPós-graduanda (Mestrado) do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^VMédica Ecocardiografista do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^VIProfessor Titular do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil

^{Correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: avaliar as áreas das válvulas atrioventriculares (tricúspide e mitral) de fetos normais por meio da ultrassonografia tridimensional (US3D) utilizando o método STIC (spatiotemporal image correlation).

MÉTODOS: realizou-se estudo de corte transversal com 141 mulheres entre a 18ª e a 33ª semana de gestação. As medidas dos volumes cardíacos foram obtidas por um transdutor volumétrico transabdominal acoplado ao aparelho Voluson 730 Expert. Utilizou-se como referência o plano de quatro câmaras com a ROI (região de interesse) posicionada a partir dos ventrículos, sendo a área das valvas delimitada manualmente. Para conhecer a correlação das áreas valvulares com a idade gestacional, foram construídos diagramas de dispersão e calculou-se o coeficiente de correlação de Pearson (r). Foram calculadas médias, medianas, desvios padrão (DP), valores máximo e mínimo. Para se determinar intervalos de referência das áreas valvulares em função da idade gestacional, seguiu-se o modelo de regressão linear simples, utilizando o método de Altman, com nível de significância de p<0,05. Para o cálculo da reprodutibilidade intraobservador, utilizou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e o gráfico de Bland-Altman.

RESULTADOS: as áreas valvulares tricúspide e mitral se correlacionaram com a idade gestacional (r=0,80 para a tricúspide e r=0,79 para a mitral), sendo que a média aumentou da válvula tricúspide e mitral, respectivamente, de 0,22±0,10 cm² e de 0,23±0,10 cm² na 18º semana para 0,92±0,29 cm² e para 1,08±0,41 cm² na 33º semana de gestação. A reprodutibilidade intraobservador resultou em CCI=0,993 (IC95% 0,987; 0,996), com diferença média de 0,01 cm² (DP±0,2 cm² e IC95%±0,4 cm²).

CONCLUSÃO: intervalos de referência para a área das valvares mitral e tricúspide entre a 18ªe a 33ª semana de gestação foram determinados pela US3D e se mostraram altamente reprodutíveis.

Palavras-chave: Coração fetal, Gestação, Valvas cardíacas, Valores de referência, Imagem tridimensional

ABSTRACT

PURPOSE: to evaluate the areas of the atrioventricular valves (tricuspid and mitral) of normal fetuses by the use of three-dimensional ultrasound (3DUS) and the spatiotemporal image correlation (STIC) method.

METHODS: a cross-sectional study was conducted on 141 women between the 18^th and the 33^rd week of pregnancy. Cardiac volumes were measured with a volumetric transabdominal transducer attached to the Voluson 730 Expert equipment. The four chamber plane was used as reference, with the region of interest (ROI) positioned from the ventricles, and the area of the valves was obtained manually. To determine the correlation of the areas with gestational age, scatter plots were constructed and the Pearson correlation coefficient (r) was calculated. Means, medians, standard deviations (SD) and maximum and minimum values were calculated. The simple linear regression model was used to determine reference ranges of valve areas according to the gestational age by the Altman method, with the level of significance set at p<0.05. To calculate the intraobserver reproducibility, we used the intraclass correlation coefficient (ICC) and the Bland-Altman graph.

RESULTS: the mitral and tricuspid valve areas were correlated to the gestational age (r=0.80 for the tricuspid and r=0.79 for the mitral valve) and the mean value of the tricuspid and mitral valves increased from 0.22±0.10 cm² and 0.23±0.10 cm² on the 18^th week to 0.92±0.29 cm² and 1.08±0.41 cm² on the 33^rd of pregnancy, respectively. The intraobserver reproducibility resulted in an ICC=0.993 (95%CI 0.987; 0.996) and the mean difference was 0.01 cm² (SD±0.2 cm² and CI95%±0.4 cm²).

CONCLUSION: reference intervals for the areas of the mitral and tricuspid valve between the 18^th and the 33^rd week of gestation were determined and proved to be highly reproducible.

Keywords: Fetal heart, Pregnancy, Heart valves, Reference ranges, Imaging, three-dimensional

Introdução

Com o rápido crescimento do embrião durante as fases iniciais da embriogênese e consequente aumento de demanda de oxigênio, torna-se necessário o desenvolvimento de uma forma de transporte celular mais eficaz. Por isso, entre o 22º e o 23º dia após a fecundação, já se observa a presença do coração primitivo no feto¹. Posteriormente, modificações anatômicas e funcionais ocorrerão no coração fetal até que este assuma a forma do coração adulto que conhecemos¹.

As válvulas cardíacas, localizadas entre os átrios e os ventrículos, são compostas de um anel de sustentação fibroelástico no qual se fixam as cúspides através dos músculos papilares e das cordas tendíneas². Essas estruturas apresentam a função de competência valvar². Distúrbios do desenvolvimento das cordas tendíneas e dos músculos papilares, ou mesmo o espessamento ou a agenesia parcial ou total do tecido valvular, são os principais responsáveis pela ocorrência de displasias e atresias tricúspides, além de variados graus de insuficiência mitral e tricúspide e outros importantes defeitos valvares^3,4.

Aproximadamente 8% das malformações congênitas são de origem cardíaca e 50% delas são consideradas defeitos maiores, fatores determinantes da elevação da taxa da mortalidade infantil precoce e tardia^3,4, o que acentua a importância do seu rastreamento e diagnóstico precoces.

Nos últimos 25 anos, a ultrassonografia bidimensional convencional vem sendo amplamente aplicada na detecção de cardiopatias congênitas, porém, o método pode variar nas taxas de detecção de 31 a 96% durante a gestação^5,6. Essa realidade vem impulsionando a busca de novas técnicas de aquisição de imagem que possam viabilizar um melhor rastreamento cardíaco durante a rotina do pré-natal⁷.

A partir da década de 1990, com a introdução da ultrassonografia de terceira dimensão (US3D) na prática obstétrica, criou-se a possibilidade de uma nova forma de avaliação da anatomia cardíaca fetal pela tecnologia do spatiotemporal image correlation (STIC). O STIC possibilita a aquisição do volume cardíaco e seu armazenamento para posterior reconstrução e análise da sua anatomia, apresentando a imagem no modo multiplanar e de superfície, nos quais se identificam as câmaras cardíacas, as válvulas atrioventriculares e semilunares e o posicionamento dos vasos e suas correlações, além de permitir o acompanhamento do movimento cardíaco pela técnica do cineloop^7-9, melhorar os sinais fracos refletidos do sangue e suprimir os sinais fortes das estruturas ao redor por meio do uso do B-flow^10,11.

Encontram-se na literatura alguns estudos envolvendo a volumetria cardíaca e o cálculo do débito cardíaco obtidos pelo STIC^12,13. Entretanto, a técnica de renderização que ele permite para a obtenção das áreas das válvulas atrioventriculares em corações de fetos normais e/ou cardiopatas ainda não foi aplicada. A medida das áreas valvulares atrioventriculares poderia ser uma forma de se identificar valores provavelmente anormais na estenose e/ou atresias, e até mesmo uma forma indireta de se identificar alterações de difícil diagnóstico pré-natal, como no caso da coarctação aórtica.

Embasados nesses importantes antecedentes, objetivou-se com este estudo determinar valores de referência para a área das válvulas mitral e tricúspide de fetos normais entre a 18º e a 33º semana de gestação por meio da US3D, utilizando o método STIC.

Métodos

Trata-se de um estudo do tipo corte transversal realizado entre Dezembro de 2009 e Maio de 2010 com 141 gestantes entre a 18ª e a 33ª semana de gestação. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) sob o nº 0135/10, sendo que as pacientes que concordaram em participar voluntariamente assinaram termo de consentimento livre e esclarecido.

Todas as mulheres foram selecionadas no setor de pré-natal de baixo risco do Departamento de Obstetrícia da UNIFESP, oriundas do Sistema Único de Saúde do município e da região metropolitana da cidade de São Paulo. Os critérios de inclusão foram: gestação única, com embrião vivo e idade gestacional determinada pela data da última menstruação (DUM), e confirmada por ultrassonografia realizada até a 10ª semana. Foram critérios de exclusão: oligoâmnio [índice de líquido amniótico (ILA) abaixo do percentil 5 para a idade gestacional, segundo tabela proposta por Moore¹⁴]; feto com o dorso anterior (entre 11 e 1 h); peso estimado abaixo e/ou acima de dois desvios padrão da média, de acordo com a tabela proposta por Hadlock; gestantes portadoras de doenças crônicas que pudessem afetar o crescimento e desenvolvimento fetal, tais como hipertensão arterial, diabetes mellitus, colagenoses, entre outras; atenuação intensa do feixe sonoro por condições especiais, tais como obesidade materna e cicatrizes abdominais; malformação fetal diagnosticada em ultrassonografia morfológica de 1º e 2º trimestres; tabagistas e/ou usuárias de drogas ilícitas. Todas as gestantes foram submetidas à ecocardiografia fetal realizada entre 20 e 24 semanas de gestação.

Os exames foram realizados no Setor de Cardiologia Fetal do Departamento de Obstetrícia da UNIFESP, sendo realizados por apenas um examinador (LCR) com experiência de três anos em US3D em Obstetrícia. Todos foram realizados em um aparelho da marca Voluson 730 Expert (General Eletric Medical Systems, Kretztechnic, Zipf, Austria) equipado com um transdutor convexo volumétrico (RAB4-8P) na frequência de 4-8 MHz. As análises off-line para a mensuração das áreas das válvulas atrioventriculares foram realizadas pelo mesmo examinador com o software 4D View versão 9.0 (GE, Medical Systems Kretztechnic, GmbH & Co OHG).

Os volumes cardíacos foram calculados por meio do corte das quatro câmaras cardíacas com o dorso fetal, preferencialmente na posição de seis horas, utilizando-se um ângulo de abertura entre 20 a 40º e um tempo de aquisição entre 10 a 15 segundos. Após a varredura tridimensional, a imagem foi apresentada na tela do aparelho em forma de três planos ortogonais: axial (A), sagital (B) e coronal (C). Antes de se iniciar as avaliações, foi utilizada a padronização proposta por Paladini¹⁵ para a orientação de volumes obtidos pelo STIC; ou seja, para fetos em apresentação cefálica, o lado esquerdo do coração coincide com o lado esquerdo da tela, enquanto que para os fetos pélvicos, o lado esquerdo do coração coincide com o lado direito da tela, devendo-se o plano A ser rodado 180º em torno do eixo Y.

O plano das quatro câmaras cardíacas (A) foi selecionado como referencial, rodado em torno do eixo Z, de forma que o ápice cardíaco se alinhasse em 6 horas. Em seguida foi ativada a tecla RENDER, sendo o ponto de referência da caixa, disposta no centro do coração (na junção atrioventricular do septo). Foram utilizados três planos virtuais para avaliação das valvas atrioventriculares (mitral e tricúspide). Dois planos foram determinados pelo posicionamento da linha verde (região de interesse - ROI) da caixa de renderização perpendicular à borda externa do septo interventricular, com o ponto médio ao nível da cruz do coração. Utilizando-se a opção 4 da ROI, delimitou-se a região das valvas atrioventriculares (Figura 1). Para melhor didática e visibilização, a imagem renderizada foi magnificada e rodada no eixo Z até que estivesse posicionada de forma similar à imagem determinada no plano A (valva mitral à esquerda da tela e valva tricúspide à direita). Posteriormente, foi acionada a tecla MEASURE e escolhida a opção TRACE AREA para se delimitar manualmente a área de ambas as valvas (Figura 2).

Os dados foram armazenados em planilha do programa Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA) e analisados por meio de um programa estatístico Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) for Windows versão 15.0 (SPSS Inc. , Chicago, IL, USA). Foram calculadas médias, medianas, desvios padrão (DP), valores máximo e mínimo para cada intervalo gestacional avaliado, bem como os percentis 5, 25, 50, 75 e 95. Para se avaliar a correlação entre as áreas valvulares da mitral e da tricúspide com a idade gestacional (IG), foram determinados diagramas de dispersão, obtendo-se o índice de correlação de Pearson (r), sendo o ajuste da equação determinado pelo coeficiente de determinação (R²). Para a construção de intervalos de referência das áreas valvulares em função da IG, seguiu-se o modelo de regressão linear simples¹⁶ utilizando-se o método de Altman¹⁷ com nível de significância de p<0,05. Para o cálculo da reprodutibilidade intraobservador, o mesmo examinador (LCR) realizou uma segunda medida da área valvar tricúspide de 69 fetos, medidas estas blindadas dos resultados da primeira. Para tanto, utilizou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e o gráfico de Bland-Altman¹⁸. Os gráficos de Bland-Altman plotam as médias das medidas, realizadas por um mesmo examinador, contra a diferença de suas médias com intervalo de 95% de confiança de 1,96 DP da média. Em todas as análises foi utilizado nível de significância de 0,05.

Resultados

Foram avaliadas 141 gestantes entre a 18º e a 33º semana. A idade gestacional média foi de 25,3 anos±4,8 (DP) anos. A idade materna média foi 30,5 (±5,3 anos), variando de 17 a 42 anos; e a paridade média foi 1 parto (±0,4 partos), variando de 0 a 3 partos.

A área média da válvula tricúspide fetal foi de 0,22±0,10 cm² (variando de 0,12-0,45 cm²) na 18º semana para 0,92±0,29 cm² (variando de 0,43-1,37 cm²) na 33º semana de gestação. A Tabela 1 mostra as médias, medianas, desvios padrão e valores mínimo e máximo das áreas das válvulas tricúspides; a Tabela 2 mostra os percentis 5, 25, 50, 75 e 95 em cada intervalo gestacional avaliado.

A área média da válvula mitral foi de 0,23±0,10 cm² (variando de 0,14-0,47 cm²) na 18º semana para 1,08±0,41 cm² (variando de 0,43-1,94 cm²) na 33º semana de gestação. A Tabela 3 demonstra as médias, medianas, desvios padrão e valores mínimo e máximo das áreas das válvulas mitral; a Tabela 4 mostra os percentis 5, 25, 50, 75 e 95 em cada intervalo gestacional avaliado.

Tanto a área tricúspide quanto a área mitral apresentaram correlação com a idade gestacional (r=0,80 para a tricúspide e 0,79 para a mitral). Foram realizados modelos de regressão polinomial, sendo o melhor ajuste com a equação exponencial: área valvar tricúspide=exp(0,114 x IG+0,026) com R²=0,69 e área valvar mitral=exp(0,119 x IG+0,025) com R²=0,68.

Observou-se reprodutibilidade intraobservador para a medida da área valvular tricúspide com CCI=0,993 (IC95% 0,987;0,996). O gráfico de Bland-Altman comprovou reprodutibilidade com diferença média entre as medidas de 0,01 cm² (DP±0,2 cm² e IC95%±0,4 cm²) (Figura 3).

Discussão

Com a introdução da tecnologia do STIC criou-se a possibilidade da análise mais complexa da estrutura cardíaca e da sua relação com os vasos cardíacos^7,19-24, assim como a avaliação em tempo real do movimento cardíaco pelo modo de cineloop^7-9.

A escala de cinzas⁷, o Doppler colorido²⁵, o inversion mode^26,27 (técnica de análise de estruturas líquidas que inverte os voxels da escala de cinzas) e o B-flow^10,11 são metodologias também encontradas no STIC que possibilitam uma melhor avaliação das vias de saída dos ventrículos, dos arcos aórtico e ductal, assim como da localização e extensão dos defeitos do septo ventricular.

Uma importante vantagem do STIC sobre a ultrassonografia bidimensional é que tanto o especialista como o ultrassonografista generalista podem ser os responsáveis pela coleta dos volumes cardíacos para o rastreamento de malformações, visto que a análise da anatomia cardíaca pode ser realizada off-line por outro examinador com experiência na técnica de STIC, mesmo que este esteja à distância (uso de dados via internet)^19,20.

Inúmeros estudos são encontrados envolvendo a tecnologia do STIC. No entanto, a abordagem da análise em superfície de estruturas cardíacas fetais (renderização) não acompanha essa incessante busca de novidades diagnósticas, visto que existe apenas uma publicação na literatura²⁷. Yagel et al. ²⁸ avaliaram 136 gestantes, sendo 35 portadoras de fetos com anomalias cardíacas, utilizando a técnica para obter planos para avaliação dos septos interatrial e interventricular, ânulo das valvas atrioventriculares e alinhamento dos grandes vasos. Em 13 fetos com anomalias cardíacas, o plano do septo interventricular melhorou a avaliação do defeito septal, e em quatro deles o plano do septo interatrial contribuiu para avaliação do forame oval. Em cinco casos, o plano das valvas atrioventriculares imediatamente distal às valvas semilunares (coronal AV) melhorou a avaliação do alinhamento dos grandes vasos em relação ao das valvas atrioventriculares, e em três melhorou a avaliação das valvas semilunares, com ou sem mau alinhamento dos grandes vasos.

Em adultos, a ecocardiografia tridimensional em tempo real tem se mostrado uma nova modalidade diagnóstica promissora, particularmente em pacientes com doenças da valva mitral e cardiopatias congênitas²⁹. A ecocardiografia tridimensional permite a visualização do todo o curso dos músculos papilares e/ou cordas tendíneas, incluindo a inserção anômala na base do folheto anterior da valva mitral, além de permitir fácil e completa imagem do músculo papilar anômalo³⁰. Em estudo³¹ realizado com 100 adultos, a média do ânulo da valva tricúspide obtido por ecocardiografia tridimensional em tempo real foi de 10,0±2,9 cm².

Não há nenhuma descrição na literatura da determinação de valores de referência para as áreas das valvas atrioventriculares fetais pela US3D utilizando o modo de superfície (renderização) pelo STIC, o que enfatiza a importância deste estudo inédito. A possibilidade da aplicação desse parâmetro de normalidade em fetos cardiopatas, portadores de estenose ou insuficiência mitral e tricúspide, permite uma nova abordagem diagnóstica que pode oferecer informações complementares ao rastreamento pré-natal, o que poderá aperfeiçoar o manejo perinatal desses fetos.

Recebido 6/7/10

Aceito com modificações 30/9/10

Setor de Cardiologia Fetal do Departamento de Obstetrícia da Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP - São Paulo (SP), Brasil.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Fev 2011
• Data do Fascículo
  Set 2010

Histórico

• Recebido
  06 Jul 2010
• Aceito
  30 Set 2010