Artículo original

Deformación miocárdica (strain) circunferencial global en pacientes con cardiopatía isquémica

Global circumferential strain in patients with ischemic heart disease

0000-0003-2103-9767Idalys Román-Fernández^{1  *}  , 0000-0001-9990-9844Aylen Pérez-Barreda²  , 0000-0003-3852-1218Adrián Naranjo-Domínguez²  , 0000-0003-4084-6900Angel Y. Rodríguez-Navarro¹  , 0000-0001-5661-6400Oscar A. Alfonso-Montero¹ 

¹Departamento de Ecocardiografía, Unidad de Imagen Cardiovascular, Centro de Investigaciones Médico Quirúrgicas (CIMEQ). La Habana, Cuba.

²Servicio de Cardiología, Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular. La Habana, Cuba.

RESUMEN

Introducción:

Las enfermedades cardiovasculares constituyen la primera causa de muerte en Cuba y la mayoría de los países desarrollados. La ecocardiografía con rastreo de marcas o speckle-tracking bidimensional (ST-2D) es una técnica reciente en la evaluación de la función cardíaca.

Objetivo:

Determinar la relación entre la deformación miocárdica (strain) circunferencial (GCS) medida por ST-2D y el estado de la circulación coronaria, en pacientes con cardiopatía isquémica.

Método:

Se realizó un estudio analítico, transversal, con 55 pacientes con indicación de coronariografía a los que se les realizó ecocardiograma para medir la GCS mediante ST-2D, en el Centro de Investigaciones Médico Quirúrgicas (CIMEQ, La Habana, Cuba), durante un año. Se crearon dos grupos: con enfermedad coronaria significativa (ECS=32) y no significativa (ECNS=23). Se utilizó SSPS para análisis de los resultados.

Resultados:

La edad promedio fue mayor en ECS (55,6 ±9,3 vs. 61,8±8,8; p=0,014). Predominaron los hombres con ECS (47,3%), los hipertensos (ECS=90,6% y ENCS=65,2%; p=0,02) y los fumadores (ECS=59,4% y ENCS=17,4%; p=0,002). El diagnóstico más frecuente fue la angina crónica estable (87%). En ECS predominó la enfermedad de tres vasos (75%). La GCS fue menor en ECS [(-19,5±3.8 vs. -25,2±5,7; p=0,033); área bajo la curva = 0,208]. No hubo diferencias en GCS, según el número de vasos significativamente enfermos.

Conclusiones:

Los resultados encontrados no justifican el empleo de la GCS por ST-2D para discriminar la presencia o no de ECS.

Palabras-clave: Cardiopatía isquémica; Isquemia miocárdica; Ecocardiografía con speckle-tracking bidimensional; Deformación miocárdica circunferencial; Función cardíaca

ABSTRACT

Introduction:

Cardiovascular diseases are the top cause of death in Cuba as well as in most developed countries. Two-dimensional speckle-tracking (2D-ST) echocardiography is a recent technique in the evaluation of cardiac function.

Objective:

To determine the relationship between global circumferential strain (GCS) measured through 2D-ST echocardiography and the state of coronary circulation in patients with ischemic heart disease.

Method:

An analytical, cross-sectional study was carried out on 55 patients with indication of coronary angiography, who underwent echocardiography to measure the GCS through 2D-ST at the Centro de Investigaciones Medico Quirúrgicas (CIMEQ, Havana, Cuba), during one year. Two groups were created: with significant coronary artery disease (SCAD = 32) and non-significant coronary artery disease (NSCAD = 23). The statistical package for the social sciences (SPSS) was used to analyze the results.

Results:

Mean age was higher in the SCAD group (55.6 ± 9.3 vs. 61.8± 8.8, p=0.014). Men with SCAD (47.3%), patients with high blood pressure (SCAD = 90.6% and NSCAD = 65.2%, p = 0.02) and smokers (SCAD = 59.4% and NSCAD = 17.4%, p = 0.002) predominated. The most frequent diagnosis was chronic stable angina (87%). Three-vessel disease predominated in the SCAD group (75%). The GCS was lower in the SCAD group [(-19.5.0 ± 3.8 vs. -25.2 ± 5.7, p = 0.033); area under the curve = 0.208]. There were no differences in GCS according to the number of significantly diseased vessels.

Conclusions:

The results found do not justify the use of GCS through 2D-ST echocardiography to discriminate the presence or nor of SCAD.

Key words: Ischemic heart disease; Myocardial ischemia; Bidimensional speckle-tracking echocardiography; Global circumferential strain; Cardiac performance

INTRODUCCIÓN

Las enfermedades cardiovasculares constituyen la primera causa de muerte en la mayoría de los países desarrollados. Múltiples son los recursos que se dedican a la investigación en cardiología para revertir estadísticas tan desfavorables¹. En la actualidad, sólo por esta causa, fallecen anualmente más de 20 000 cubanos².

La cardiopatía isquémica es una enfermedad en la que se produce una alteración de la perfusión miocárdica y de la oxigenación tisular, lo cual lleva a modificaciones en la función ventricular³. Evaluar el impacto de la cardiopatía isquémica en la función cardíaca es una de las metas de rutina de los laboratorios de ecocardiografía⁴. La variable ecocardiográfica más utilizada para cuantificar la función sistólica del ventrículo izquierdo es su fracción de eyección (FEVI), su determinación mediante ecocardiografía depende, de manera crucial, del conocimiento experto del operador y, además, se ve afectada por una variabilidad intraobservador e interobservadores significativa⁵.

La función general del VI es el resultado de la contracción y relajación de una compleja arquitectura de fibras miocárdicas, cuya contracción determina cambios en el tamaño y la forma del VI que son el resultado del acortamiento longitudinal, la rotación circunferencial y el engrosamiento radial simultáneos del miocardio^6,7.

La ecocardiografía con análisis de la deformación (strain, derivado del inglés) miocárdica se ha convertido en una técnica rutinaria para la valoración de diferentes cardiopatías. El estudio mediante rastreo de marcas o puntos (speckle-tracking bidimensional (ST-2D)) ha surgido como una novedosa técnica para la evaluación cuantitativa de la función global y segmentaria del miocardio. Las alteraciones en su deformación (strain) suelen presentarse antes de las alteraciones visuales en el movimiento regional de la pared miocárdica, lo cual le confiere valor a su estudio^8,9. Técnicas como el ST-2D han mejorado la evaluación no invasiva de la deformación miocárdica respecto a la bidimensional convencional, y aportan una información exacta en las fases iniciales de las enfermedades del miocardio¹⁰. Los datos de la deformación se obtienen mediante una medición automática, fotograma a fotograma, de la distancia entre dos puntos de cada segmento del VI durante el ciclo cardíaco, en tres dimensiones (radial, circunferencial y longitudinal)^11,12.

La coronariografía convencional, aunque es una investigación generalmente segura, no está exenta de complicaciones, además de un alto costo^13,14. Por tanto, se necesita de métodos simples, no invasivos, que mejoren la selección y pronósticos de los pacientes remitidos para este procedimiento angiográfico⁴.

Muchos estudios avalan la utilidad de la técnica en condiciones de reposo para la identificación del paciente con cardiopatía isquémica de alto riesgo, determinado por la presencia de enfermedad del tronco de la coronaria izquierda o enfermedad de tres vasos. No es bien conocido si las deformaciones radial y circunferencial pueden predecir la presencia, extensión y localización de la enfermedad coronaria significativa. Recientes publicaciones niegan su utilidad en ese contexto^15,16, motivaciones que han llevado a realizar este trabajo con el objetivo de determinar la relación entre la deformación miocárdica circunferencial -medida por ST-2D- y el estado de la circulación coronaria, en pacientes con sospecha de cardiopatía isquémica.

MÉTODO

Se realizó un estudio observacional analítico, transversal, entre enero de 2016 y enero de 2017, en el Centro de Investigaciones Médico Quirúrgicas (CIMEQ) de La Habana, Cuba. El universo estuvo representado por todos aquellos pacientes que acudieron al laboratorio de hemodinámica para realizarse coronariografía con el diagnóstico clínico de cardiopatía isquémica. La muestra quedó conformada por 55 pacientes que cumplieron los siguientes criterios: mayores de 18 años, ventana acústica óptima para ecocardiografía y firmar el consentimiento informado para participar en la investigación.

Se excluyeron los pacientes con enfermedades oncológicas, valvulopatías graves, alteraciones de la contractilidad en reposo, trastornos del ritmo cardíaco y aquellos donde no se obtuvieron imágenes ecocardiográficas precisas para completar el estudio.

Variables

Se estudiaron las siguientes variables: edad, sexo, factores de riesgo aterogénico, presencia y extensión de enfermedad coronaria, y arteria afectada; así como las relacionadas con el ecocardiograma en modo M, bidimensional y deformación miocárdica, cuyos valores normales se tomaron en cuenta, según las recomendaciones para la cuantificación de las cámaras cardíacas en adultos de la Sociedad Americana de Cardiología y la Asociación Europea de Imagen Cardíacas¹⁷.

Ecocardiograma

Se examinaron a los participantes en el estudio mediante ecocardiografía transtorácica, con el uso de un ecógrafo comercial EPIQ7 ultrasound system (Philips Medical Systems) equipado con un transductor de 2,5 MHz. Todas las imágenes se obtuvieron con la misma frecuencia de fotogramas (50-80 cuadros/s).

Se obtuvieron proyecciones bidimensionales (escala de grises) con un abordaje apical (proyecciones de cuatro y dos cámaras, y de eje largo) y paraesternal (proyecciones de eje largo y eje corto a nivel de la válvula mitral, los músculos papilares y el ápex). Se obtuvieron registros de tres ciclos cardíacos consecutivos de cada proyección, mientras el paciente mantenía apnea al final de la espiración. Se tuvo especial cuidado en obtener imágenes apicales y paraesternales correctas con la utilización de puntos de referencia anatómicos estándares.

El análisis de las imágenes de speckle-tracking se realizó con el programa informático comercial QLab (Philips Medical Systems). Las proyecciones de eje corto se emplearon para la medición de la deformación circunferencial segmentaria y global. El programa marcó automáticamente los bordes endocárdico y epicárdico, y dividió automáticamente cada proyección ecocardiográfica en varios de los 17 segmentos que guardan relación con el territorio de perfusión de las arterias epicárdicas. Además, proporcionó una confirmación automatizada del rastreo ST-2D (que fue verificada por el operador) y generó los valores de deformación (strain), expresados en porcentajes segmentarios y global. Si había más de tres de los 17 segmentos del VI con un rastreo inadecuado, se excluía al paciente del estudio. Los valores de la deformación miocárdica se presentan en forma de curvas y mapa polar, o diagrama de ojo de buey (Figura 1).

Figura 1 Valores de la deformación miocárdica circunferencial. A. Vista paraesternal eje corto del ventrículo izquierdo. B. Diagrama del mapa polar (ojo de buey). 

Protocolo de coronariografía

Para la realización del procedimiento diagnóstico se emplearon las técnicas clásicas de este estudio, con un equipo INTEGRIS HM3000 - PHILIPS MEDICAL SYSTEMS - NEDERLAND B.V., y se usó el programa de cuantificación Phillips para la línea INTEGRIS en la angiografía coronaria cuantitativa.

Análisis estadístico

El análisis estadístico se realizó con ayuda del paquete Statistical Package Scientific System SPSS (v. 18). Se utilizó la prueba Kolmogorov-Smirnov para evaluar la normalidad de las variables. Se emplearon medidas de resumen para datos cualitativos (razones, porcientos) y cuantitativos (media aritmética y desviación estándar). Se utilizó χ² para la comparación de grupos con variables cualitativas. La prueba t de Student se usó para la comparación de variables continuas (de acuerdo con las características de su distribución) entre 2 grupos y ANOVA (ANalysis Of VAriance) de un factor, para la comparación entre más de dos grupos. Se tomó como nivel de significación 0,05.

Aspectos éticos

En la investigación se respetaron las bases éticas de las exploraciones en seres humanos y se obtuvo la aceptación libre del paciente (consentimiento), previamente informado de que el ecocardiograma era un procedimiento diagnóstico inocuo.

RESULTADOS

Fueron estudiados 55 pacientes, 38 (69,1%) de ellos del sexo masculino. La edad promedio fue de 59 años. Hubo 32 (58,2%) casos con enfermedad coronaria significativa (ECS) y casi la mitad de los investigados (47,3%) fueron hombres con ECS (Tabla 1). La edad promedio fue significativamente mayor en los pacientes con ECS (55,6±9,3 vs. 61,8±8,8; p=0,014).

Dentro de los dos grupos los pacientes tenían un índice de masa corporal promedio por encima de 25 kg/m², sin diferencias entre ellos. Durante el momento en que se realizaron las investigaciones ecocardiográficas se pudo constatar la estabilidad de las variables hemodinámicas (frecuencia cardíaca y tensión arterial) entre los pacientes de ambos grupos.

Los factores de riesgo cardiovascular evaluados fueron todos más frecuentes en el grupo de los enfermos con ECS. El que se presentó con mayor frecuencia, tanto en enfermos con ECS como en los que tenían una enfermedad coronaria no significativa (ECNS), fue la HTA; aunque entre los primeros fue más frecuente (90,6%). Llama la atención que casi el 60% de los que presentaron ECS eran fumadores, con una diferencia importante entre los dos grupos (p=0,002).

En relación con el diagnóstico clínico fueron más frecuentes los pacientes con angina crónica estable (48 (87,2%)), que representaron más de las tres cuartas partes de todos los investigados. Dentro de los pacientes con ECS hubo un predominio de los que tenían enfermedad arterial de tres vasos, presente en el 75% de ellos (Tabla 1).

Tabla 1 Caracterización de los pacientes según la presencia de enfermedad coronaria significativa o no significativa. 

Las variables ecocardiográficas empleadas para la evaluación de las funciones sistólica y diastólica del ventrículo izquierdo no mostraron diferencias de interés entre los dos grupos, lo cual demuestra su homogeneidad en ese sentido. Se resalta el hecho de que los pacientes seleccionados en la investigación tenían una FEVI normal (Tabla 2).

Tabla 2 Variables ecocardiográficas según la enfermedad coronaria. 

En la tabla 3 y figura 2 se muestran las medias y desviación estándar de los valores de la deformación circunferencial global (GCS) en relación con la presencia o no de ECS. La GCS fue menor (valores absolutos) en la ECS tanto para la deformación global (-19,5±3,8 vs. -25,2±5,7; p=0,003), como para la de los segmentos basales (-17,7±6,2 vs. -21,7±7,1; p=0,045) medios (-17,0±4,3 vs. -24,2±7,5; p=0,001) y apicales (-23,7±7,5 vs. -29,6±9,1; p=0,036); así como también para los diferentes segmentos del ventrículo izquierdo comparados individualmente, aunque en la comparación por segmentos las diferencias no fueron estadísticamente significativas. A pesar de que existen diferencias entre los dos grupos, hay valores que se superponen entre ellos, lo cual hace difícil encontrar un valor de corte para diferenciarlos.

Tabla 3 Relación de las deformaciones circunferenciales global y segmentaria según la enfermedad coronaria. 

Figura 2 Deformación miocárdica circunferencial global según la gravedad de la enfermedad coronaria. 

En la figura 3 se muestra la curva ROC (característica operativa del receptor) para la predicción de ECS de la GCS. El área bajo la curva es baja, lo cual no permite establecer valores para definir a los pacientes con niveles de sensibilidad y especificidad que permitan emplear la técnica con ese fin. Al analizar la GCS, a partir del número de vasos con lesiones angiográficamente significativas, se encontró que no existieron diferencias entre los grupos en ninguno de los casos (Figura 4).

Figura 3 Curva ROC del strain circunferencial global para la predicción de enfermedad coronaria significativa. 

Figura 4 Deformación miocárdica circunferencial global según la extensión de la enfermedad coronaria. 

Las deformaciones promedio de los segmentos cardíacos relacionados con los posibles territorios de irrigación de las arterias epicárdicas principales -descendente anterior, circunfleja y coronaria derecha-, que tienen un patrón anatómico previamente establecido y supuestamente uniforme (Tabla 4), muestra que aquellos segmentos relacionados con arterias significativamente enfermas tuvieron valores promedios de GCS menores que los que no tenían obstrucción significativa, aunque no fue estadísticamente relevante este resultado.

Tabla 4 Deformaciones promedio de los segmentos miocárdicos, según el territorio de irrigación de la arteria coronaria y la enfermedad coronaria. 

DISCUSIÓN

En este estudio realizado en pacientes con sospecha de cardiopatía isquémica, predominó el sexo masculino, lo cual está en relación con el hecho de que la mayor proporción de los pacientes tenía edades entre los 50 y 69 años, momento en el que las enfermedades cardiovasculares son más frecuentes en el hombre, pues la mujer está más protegida por factores hormonales conocidos en esta etapa de la vida^18,19. Este resultado coincide con los obtenidos por grupos del Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular (ICCCV), del Hospital Hermanos Ameijeiras, ambos en La Habana, y del Cardiocentro Ernesto Che Guevara, de Villa Clara, tanto con respecto al sexo, como en las edades de los pacientes^20-22.

Sin diferencias entre los grupos, es de destacar que los promedios de índice de masa corporal ubicaron a los pacientes dentro de la categoría de sobrepeso. Según los datos de la OMS, Cuba informó hasta el 2008 una prevalencia de obesidad para adultos de 25 años o más de 27%, y 14% para mujeres y hombres, respectivamente²³.

Se encontró entre los pacientes enfermos con ECS, una alta frecuencia de factores de riesgo cardiovascular. La HTA fue el más encontrado. Las cifras de presión arterial, tanto sistólicas como diastólicas, se correlacionan con la incidencia de enfermedad coronaria y cerebrovascular²⁴. Según los resultados de la III Encuesta Nacional sobre Factores de Riesgo (III ENFR), en Cuba, la prevalencia global de HTA es de 30,9% en la población ≥ 15 años, con un incremento a partir de los 55 años. Resultados similares a los mostrados en la mayoría de los países europeos^1,25.

El tabaquismo es un importante factor de riesgo relacionado con el daño endotelial y la formación de placas en las arterias coronarias. Está demostrado que la mortalidad por enfermedades cardiovasculares aumenta en los fumadores. De hecho, un 29% de las muertes debidas a cardiopatía isquémica tienen como principal causante al tabaco^25-27.

El hecho de que las tres cuartas partes de los pacientes tengan diagnóstico clínico de angina crónica estable, resulta de gran importancia en el momento de interpretar los resultados, pues estos van a estar relacionados fundamentalmente con su estado clínico. El universo de estudio lo conformaron los pacientes que acudieron a realizarse coronariografía en el laboratorio de hemodinámica del CIMEQ, sitio donde son menos frecuentes los pacientes con síndromes coronarios agudos; además este tipo de casos llegaron en momentos en que fue difícil realizarles el ecocardiograma, al ser, en ocasiones, fuera del horario laboral normal; por lo que su representación dentro de la muestra fue más baja.

Las tres cuartas partes de los investigados con ECS tenían enfermedad de tres vasos. En el enfermo con mayor número de vasos dañados, generalmente el cuadro clínico es más florido, con mayores limitaciones en el pronóstico y calidad de vida, lo cual se relaciona con una mayor proporción de miocardio isquémico y, por lo tanto, justificaría la realización de la coronariografía en la estratificación del riesgo del paciente y en la conducta a seguir sobre la base de las actuales guías de actuación⁴.

No se puede hablar de cardiopatía isquémica sin hacer referencia a la cascada de fenómenos y cambios que se generan en relación con la isquemia. Las alteraciones en la deformación miocárdica suelen presentarse antes de las alteraciones visuales en el movimiento regional de la pared miocárdica, lo cual le confiere valor a su estudio⁹. Lo anterior justifica los numerosos estudios realizados que comparan la deformación miocárdica en reposo entre pacientes con ECS y ECNS^10,12,28,29.

Amundsen et al.³⁰ validaron la aplicación del ST-2D para su uso clínico al brindar medidas precisas, lo que lo convirtió en una potencial herramienta clínica a la cabecera del paciente para cuantificar la función miocárdica regional. En la investigación que se presenta se encontró que los valores de las GCS fueron menores en los pacientes con ECS que en los que la enfermedad no era significativa, lo cual coincide con varios estudios publicados^10,29,31. Aunque en el estudio, la diferencia entre los grupos es significativa, es importante señalar que en el grupo de pacientes con ECNS existen enfermos con posible daño microvascular, flujos coronarios lentos o con lesiones en una o más arterias coronarias que no sobrepasan el 50% de la luz del vaso, pero que en sí son pacientes enfermos, por lo que los valores de la deformación miocárdica pueden estar disminuidos y puede que se superpongan con los que tienen lesiones coronarias significativas. Por otra parte, la presencia de factores de riesgo como: HTA, diabetes mellitus y obesidad, provoca disrupción en la matriz intersticial miocárdica debido a la isquemia microvascular, la fibrosis y la sustitución colágena, lo cual puede llevar a cambios microscópicos en la fibra miocárdica que generan disfunción miocárdica subclínica, potencialmente detectable a través del estudio de la deformación miocárdica³².

Lo anteriormente expuesto puede explicar que al analizar la curva ROC, el área bajo la misma no justifica la aplicación de la herramienta para discernir entre el paciente con arterias coronarias significativamente enfermas del que tiene las coronarias normales o con lesiones no significativas, pues los valores se superponen entre ellos. Tampoco hubo diferencias de interés entre los valores de GCS según la extensión de la enfermedad coronaria, lo cual no coincide con varios estudios publicados^31,33. En opinión de los autores este resultado pudiera guardar relación con el tamaño de la muestra estudiada, donde las dos terceras partes de los pacientes tenían enfermedad coronaria de tres vasos.

Aunque las deformaciones miocárdicas, según las arterias epicárdicas y sus posibles zonas de irrigación, fueron menores en los segmentos relacionados con arterias significativamente obstruidas, sus diferencias no fueron relevantes estadísticamente. La anatomía coronaria es variable, por lo que valorar la función territorial de acuerdo con un territorio vascular específico puede no reflejar la verdadera distribución arterial coronaria. Algunas zonas pueden recibir irrigación dual, lo que incluye el desarrollo de colaterales. Norum et al.¹² describen resultados similares; en cambio Bakhoum et al.³⁴ estudiaron la deformación circunferencial en pacientes con sospecha de enfermedad arterial coronaria estable para predecir la presencia, extensión y localización de la obstrucción coronaria, y encontraron resultados significativamente menores de la GCS en pacientes con enfermedad de tronco y tres vasos con respecto a los que tenían arterias coronarias normales o enfermedad de uno o dos vasos. (p=0,03 y p=0,00, respectivamente)³⁴.

El mayor beneficio del empleo del ST-2D es que hace a la ecocardiografía más objetiva y cuantitativa, lo cual determina un examen cardíaco más completo y exacto. Muchos estudios complementarios pueden llegar a ser costosos. A pesar de las limitaciones tecnológicas actuales, es probable que la GCS se convierta en una herramienta clínica estándar en el futuro próximo, en la medida en que los expertos en imágenes ganen confianza en su medición y los clínicos se familiaricen más con su valor. Para ser costo-efectiva la ecocardiografía debe ser un examen definitivo. El uso de ST-2D es un gran paso en esa dirección³⁴.

CONCLUSIONES

En los pacientes con cardiopatía isquémica estudiados predominaron los hombres en la sexta década de la vida, así como la hipertensión arterial y el tabaquismo entre los factores de riesgo. La mayor proporción de pacientes tenía el diagnóstico clínico de angina crónica estable. Los valores de deformación (strain) circunferencial global fueron menores en los pacientes con enfermedad coronaria significativa, pero no mostraron diferencias relevantes en relación con el número de vasos significativamente enfermos. A pesar de lo anterior, los modestos resultados no justifican el empleo del speckle-tracking bidimensional para discriminar la enfermedad coronaria significativa.

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Abreviaturas:

ECNS: enfermedad coronaria no significativa

ECS: enfermedad coronaria significativa

FEVI: fracción de eyección del ventrículo

GCS: deformación (strain) circunferencial global

ST-2D: speckle-tracking bidimensional

Recibido: 31 de Enero de 2020; Aprobado: 19 de Marzo de 2020

^*Autor para la Correspondencia: Correo electrónico: [e-mail]

Los autores declaran que no existen conflictos de intereses.

IRF y APB: Concepción y diseño de la investigación; obtención, análisis e interpretación de los datos, y redacción del manuscrito.

AND, AYRN y OAAM: Análisis e interpretación de los datos, y ayuda en la redacción del manuscrito.

Todos los autores revisaron críticamente el manuscrito y aprobaron el informe final.