Revisión

Determinación no invasiva de la función diastólica ventricular mediante

ecocardiografía doppler de dos dimensiones.

 

 

Dr. Jonathan Poveda * , Dra. Tatiana Soriano** , Dr. Leonardo Rodríguez***

 

 

 
Fenómenos diastólicos ventriculares:

La óptima función diastólica ventricular permite un llenado ventricular durante el reposo y el ejercicio sin elevación de la presión diastólica, lo cual asegura un volumen contráctil acorde con la ya descrita ley de Frank Starling.

 

La diástole, inicia con la relajación isovolumétrica dependiente de energía, la cuál disminuye rápidamente la presión intracameral del ventrículo izquierdo (VI) de manera temprana. Cuando ésta presión del VI disminuye a un nivel menor al de la presión del atrio izquierdo (AI), la válvula mitral se abre e inicia el llenado rápido del VI. La retracción elástica de la pared ventricular y la velocidad de relajación son los determinantes de ésta velocidad de flujo. El 80% del llenado ventricular ocurre en ésta fase. Como resultado, la presión del VI aumenta y excede la del AI, lo cual desacelera el flujo mitral (fenómeno de diastasis diastólica ventricular). La contraccíon auricular provoca de nuevo un gradiente transmitral positivo el cuál genera el 20% del volumen telediastólico del paciente sano..

 

Las proporciones de llenado en cada fase ventricular en un paciente particular, dependen entonces de la retracción elástica, la velocidad de relajación miocárdica, la distensibilidad ventricular, y la presión del AI. Todos éstos fenómenos se verán influidos por las propiedades diastólicas de ése corazón en particular, así como el grado de enfermedad cardiovascular que padece y su volumen intravascular. El doppler permite analizar este patrón de llenado diastólico a través del análisis del gradiente de llenado transmitral, mediante el flujo mitral, (4 ) y a través del análisis del flujo de las venas pulmonares el cuál representa el gradiente de llenado auricular, ( 19-20 ) la velocidad de propagación de flujo ventricular mediante doppler color en modo M y finalmente el doppler tisular del annulus mitral. ( 5 )

 

 

Registro de velocidades de flujo Mitral:

 

Las velocidades de flujo mitral se obtienen a través del doppler pulsado (PW) con el objetivo de medición sobre los bordes de las valvas mitrales durante la diástole. El trazado inicia con la onda de llenado rápido, denominada onda E, seguida de la onda de velocidad determinada por el llenado dependiente de la contraccion auricular, denominada onda A. (Ver Figura 1 .) Se determina también la razón entre ambas ondas denominado razón E/A. La taquicardia o el bloqueo atrioventricular (bloqueo AV) resultan en la fusión de ambas ondas si la velocidad de E es mayor a 20 cm/s al inicio de A, la onda A y la razón E/A serán afectadas por la fusión de ambos componentes diastólicos. ( 21 ) En éstos pacientes es recomendable obtener el registro a una frecuencia cardíaca más baja para sobrellevar ésta limitación.

 

Otras medidas de caracterización del llenado ventricular son, el tiempo de desaceleración (DT) el cuál es medido desde el ápice de la onda E, hasta que ésta finaliza en la línea base. El DT está usualmente prolongado en pacientes con relajación anormal debido a que la equalización entre las presiones del AI y del VI se toma más tiempo. El DT se encuentra más bien disminuído cuando el llenado está acelerado por una relajación y retracción ventricular vigorosas en pacientes sanos o si la distensibilidad se encuentra disminuída, lo cuál resulta en un incremento mayor de la presión ventricular durante la diástole temprana. Existe además, una asociación entre el grado de disminución del DT y la rigidez de la cámara ventricular. (22 ) El tiempo de relajación isovolumétrica (IVRT) es el intervalo de tiempo entre el cierre de la válvula aórtica y la apertura valvular mitral, usualmente sufre también alargamiento con la relajación retardada del VI y se acorta al aumentar las presiones de llenado o la velocidad de relajación. (4 ) La duración del flujo mitral durante la contracción atrial comparada con la duración del flujo reverso atrial en la vena pulmonar (PVa) es también una manera de estimar las presiones diastólicas ventriculares en los pacientes cardiópatas. (23-24 ) Con el aumento de presión para el llenado ventricular, la duración del gradiente AV mitral durante la contracción de la AI se acorta. (25 ) Los pacientes con aumento de la presión de llenado durante la contracción atrial tienen una duración de la onda A mitral mayor o igual a la duración del flujo reverso atrial en el registro del flujo de venas pulmonares. (18 )

 

 

Análisis del flujo de venas pulmonares:

 

Existen cuatro componentes distintos en los registros de venas pulmonares realizados mediante doppler pulsado (Ver Figura 2 .): Dos ondas de velocidad sistólica (PVs1) y (PVs2), la onda de velocidad diastólica (PVd), y la onda reversa de contracción atrial (PVa). (26-28 )

 

PVs1 es la onda de relajación atrial, misma que representa el flujo desde las venas pulmonares hacia el atrio. PVs2 representa el aumento de la presión en las venas pulmonares asociado a la sístole ventricular derecha. En el 70% de los casos PVs1 no es visible. PVd representa la onda de llenado temprano mitral rápido y se asemeja a la onda E de llenado mitral, de hecho la medición del DT de la onda PVd es prácticamente igual al DT de la onda E mitral. La contracción atrial vigorosa, genera una onda reversa cuya duración y magnitud se relacionan al aumento de la presión telediastólica ventricular, a la distensibilidad atrial y a la frecuencia cardíaca.

 

La relajación retardada se caracteriza por una disminucíon de la magnitud de PVd y un flujo predominante durante la sístole. La fisiología de la restricción miocárdica se caracteriza más bien por un aumento de la magnitud de la onda diastólica y una disminución de la onda sistólica acompañada usualmente de un aumento en la longitud de la onda E mitral. En pacientes con fibrilación atrial, PVs1 se pierde y PVs2 usualmente es mayor que el componente diastólico. La magnitud y duración de la onda reversa A del flujo pulmonar, son mediciones importantes que se correlacionan con el grado de elevación de la presión telediastólica. En éstos pacientes con presiones de llenado elevadas, la duración de la onda reversa A usualmente excede a la duración de la onda A mitral. (23-24 )

 

 

Análisis del modo M color (CMM):

 

A diferencia del doppler pulsado (PW), el CMM provee las características temporales y espaciales del flujo mitral a través de una línea de corte ecocardiográfico. Esta modalidad de ecocardiografía permite la medición de velocidades de flujo con mayor resolución temporal y espacial y además proporcional al valor límite de Nyquist con el cuál se está registrando el flujo (5 ). Al igual que en el doppler color convencional, las velocidades de flujo se representan en un espectro de color que va del rojo-amarillo al azul. La distorsión aparece cuando las velocidades registradas son menores o exceden el intervalo de registro.  Para obtener un adecuado registro, el cursor del doppler pulsado en color se coloca en una posición que permita registrar el VI, la válvula mitral y el AI, en una ventana apical de cuatro cámaras, con un límite de Nyquist de 55-60 cm/s. El cursor de modo M se alinea con la onda color de flujo de llenado mitral a una velocidad de barrido de 100-200 mm/s, según la frecuencia cardíaca del paciente (Ver Figura 3 .). Los pacientes en ritmo sinusal muestran un patrón de llenado similar al registrado en el análisis del flujo mitral, caracterizado por dos ondas. La primera corresponde a la onda E mitral y la segunda a la onda A mitral. La variable más frecuentemente utilizada en el análisis diastólico, es la velocidad de propagación de la onda E (Vp), y la razón entre la onda E mitral y la Vp. El registro de la Vp consiste en el trazado de una línea sobre la pendiente de la onda E en el CCM en la zona donde aparece la distorsión de la velocidad. Los pacientes con relajación rápida tienen una velocidad de propagación aumentada así como una onda E mitral aumentada, mientras que aquellos con relajación retardada y precarga normal tienen una Vp disminuída con una onda E también disminuída, proveyendo ambos dos una razón E/Vp similar, más en cambio, los pacientes con precarga elevada y relajación retardada tendrán dicha razón aumentada pues tienen una onda E mitral aumentada y una Vp reducida. ( 29-30 ) A manera de simplificación, en pacientes sanos una razón E/Vp mayor a 1.5 sugiere una presión capilar en cuña aumentada. (30) El registro de el PW mitral y la Vp del CCM permiten estimar la presión atrial según la ecuación LAP= 5.27(E/Vp)+4.6 mm.Hg (r= 0.8, p < 0.001) (31) En pacientes con pseudonormalización o patrón de llenado restrictivo mitral la Vp es usualmente menor al valor aceptado como normal. (18 )

 

 

Análisis doppler tisular del annulus mitral:

 

Las imágenes de doppler tisular pueden también ser registradas de tres maneras en el ecocardiograma: como una señal de doppler pulsado, como una señal codificada en color sobre modo M o en una imagen bidimensional (5). En general al ser el doppler tisular una variante del PW, mantiene las limitaciones del PW descritas previamente. Las imágenes para el análisis del doppler tisular del annulus mitral (DTI MAM) se obtienen desde la ventana apical, el volumen de muestreo del cursor se ajusta a 3-7 mm. y se posiciona ya sea sobre la pared septal, lateral, anterior o inferior, lo cual permite registrar las velocidades segmentarias miocárdicas (8-16 ). La colocación del cursor sobre el área septal o lateral del annulus mitral permite diferenciar el patrón de llenado pseudonormal, la velocidad de barrido se ajusta de nuevo a 100-200 mm/s.

 

El patrón normal de DTI MAM es similar al patrón de llenado mitral obtenido con PW en pacientes con ritmo sinusal (32 ) (Ver Figura 4 ). Se registra una onda sistólica positiva (S DTI) y una onda negativa diastólica temprana (E DTI) y tardía (A DTI) denominadas también onda E’ y onda A’. Normalmente el ápice de la onda E’ ocurre antes que el ápice de la onda E mitral. (32 ) Los pacientes con relajación retardada tienen usualmente una razón DTI MAM E’/A’ menor a 1. La determinación de la velocidad diastólica temprana del doppler tisular detecta los trastornos segmentarios de la motilidad ventricular en la enfermedad coronaria, en la miocardiopatía hipertrófica y la miocardiopatía dilatada (7 ,16 ). En conjunto con las velocidades de flujo mitral, el DTI MAM es utilizado para estimar las presiones de llenado ventricular izquierdo. ( 33-34 ) La razón E mitral/E’ ha sido relacionada con la elevación de la presión capilar pulmonar en cuña. (12 )

 

 

Patrones normales ecocardiográficos de función diastólica:

 

La velocidad de relajación y distensibilidad del miocardio, cambian de acuerdo a la edad del paciente de tal manera, que es esperable encontrar patrones muy diferentes de función diastólica de acuerdo a la edad del paciente. (35-36 ) En los pacientes jóvenes, la retracción elástica ventricular es más vigorosa, y la relajación más rápida, de tal manera que la mayoría del llenado ventricular ocurre en la diástole temprana y la contribución de la contracción atrial al volumen telediastólico, es mínima. El envejecimiento provoca una disminución gradual en la velocidad de relajación y retracción elástica, de tal manera que la presión del VI disminuye y la velocidad de llenado es más lenta, el gradiente transmitral disminuye (siempre y cuando se mantenga una presión atrial normal) lo que retarda el tiempo de relajación isovolumétrica (IVRT) y la velocidad de la E mitral. El retardo en el equilibrio de presiones del VI y el atrio provoca un retraso en el DT y la contribución de la contracción atrial al volumen telediastólico es más trascendente, lo que provoca que la velocidad de la onda A aumente gradualmente. (37 ) Por tanto en individuos de 70 a más años, la razón E/A se encontrará invertida como hallazgo normal. El patrón doppler de las venas pulmonares sufre cambios similares. PVd se reduce pues la contracción atrial contribuye más al llenado y PVs es más prominente con el envejecimiento.

 

Dado que los patrones de llenado ventricular no son específicos para cada enfermedad cardiovascular, sino que el mismo puede variar de acuerdo al estadío de la misma o a las intervenciones terapéuticas a las que el paciente haya sido sometido, un mismo patrón de llenado, puede tener implicaciones distintas dependiendo de la enfermedad que afecta al paciente. Por tanto, antes de realizar un análisis de la función diastólica, el examinador debe primero haber realizado una extensiva exploración diagnóstica morfológica y funcional del corazón, que permita correlacionar los hallazgos diastólicos. (5 )

 

 

PATRONES DE LLENADO VENTRICULAR ANORMAL:

 

Patrón de relajación miocárdica retardada:

 

La relajación miocárdica retardada es usualmente el primer patrón de disfunción diastólica que se puede encontrar en los pacientes (Ver Figura 5 ). Dicho retardo es usualmente mayor al visto habitualmente en el paciente mayor. La hipertrofia ventricular izquierda, enfermedades infiltrativas, la enfermedad isquémica y la miocardiopatía hipertrófica son enfermedades que se caracterizan por presentar este patrón. ( 38-43 ) El IVRT se prolonga porque la disminución de presión del VI en éste período, muestra una pendiente menor. La razón E/A es menor a 1, y el DT se encuentra retardado. La PVd al igual que la onda E mitral se reduce con un aumento mayor en la velocidad del componente sistólico (PVs). La duración de la onda A reversa pulmonar usualmente es normal a no ser que el paciente tenga una presión telediastólica aumentada. (Ver ejemplo de Figura 6 )

 

La velocidad de propagación del flujo mitral en el modo CCM (Vp) se encuentra disminuída (menor a 45 cm/s). (30 )

El flujo doppler tisular muestra una relación onda E de velocidad disminuída y una onda A de velocidad aumentada con una relación E/A del DTI invertida, (menor a 1). (30 )

 

Patrón de llenado restrictivo:

 

El patrón de llenado restrictivo, aparece en cualquier enfermedad que disminuya la distensibilidad miocárdica con aumento de la presión de llenado atrial, ( 4 , 44-46 ) tales como pacientes con insuficiencia cardíaca, miocardiopatías restrictivas en fase avanzada, enfermedad coronaria, regurgitación aórtica y pericarditis constrictiva (47-49 ) (Ver Figura 5 ). La presión atrial aumentada acorta el tiempo para la apertura de la válvula mitral, por tanto acorta el IVRT, genera gradientes transmitrales más altos, produciendo una velocidad de la onda E mitral más alta, una equiparación muy rápida de las presiones entre el AI y el VI que genera un DT acortado, con una contracción atrial vigorosa que en el análisis doppler y por efecto de la mayor presión ventricular, genera una onda A de velocidad y duración disminuida. Si la pendiente de aceleración de la velocidad de llenado mitral está muy aumentada, puede inclusive aparecer un patrón de insuficiencia mitral diastólica. La razón E/A es usualmente mayor a 2.0. El componente PVs de las venas pulmonares muesta una velocidad reducida producida por el aumento de las presiones y distensibilidad atrial, asimismo la onda A reversa pulmonar aumentará su velocidad y su duración. (43 )

La Vp en el CCM se encuentra usualmente disminuida, y el DTI muestra de nuevo una inversión de la relación E/A (30 ). Un ejemplo de este patrón es apreciable en la Figura 8 .

 

Patrón de pseudnormalización:

 

La transición del patrón de llenado de relajación retardada a patrón de llenado restrictivo genera un nuevo patrón denominado patrón de pseudonormalización el cual tiene un IVRT normal, una relación E/A mitral de nuevo normal y un DT de nuevo en rango normal (160-240 ms.). Dicho patrón resulta de una presión atrial moderadamente aumentada sobrepuesta sobre la ya existente relajación retardada. (36 ,46 ) Es importante recalcar que los pacientes con patrón restrictivo continúan teniendo relajación retardada además de las presiones telediastólicas aumentadas. Este patrón de pseudonormalización representa una disfunción diastólica moderada. En éstos pacientes la Vp del CCM se encuentra retardada, a diferencia de los pacientes con un patrón normal, y la relación E/A del DTI se encuentra de nuevo invertida, a diferencia otra vez de los pacientes con un patrón normal. ( 30 ) (Ver Figura 7 .)

 

Otras características que nos orientan a una adecuada diferenciación del patrón diastólico son: (2 ,50 )

 

En pacientes con disfunción sistólica debe existir un patrón de relajación retardada; si la razón E/A es normal, deber ser por que se presenta pseudonormalización.

 

Una onda A reversa pulmonar de mayor velocidad y duración que la onda A mitral, refleja un aumento en la presión de contracción atrial, característica propia del estadío de pseudonormalización. Una reducción de la precarga mediante la maniobra de Valsalva o la administración de nitroglicerina en los pacientes con patrón de pseudonormalización debe desenmascarar el patrón de relajación retardada, lo que indica que el patrón del paciente es de pseudonormalización y no normal.

 

No todos los llenados ventriculares se pueden “acomodar” dentro de los patrones descritos anteriormente. El patrón de llenado mitral debe más bien tomar en cuenta un amplio espectro de combinaciones posibles de las diferentes características que influyen en el mismo tales como la enfermedad subyacente, la relajación retardada, cambios de distensibilidad y el volumen intravascular del paciente. Además es conveniente realizar el estudio del patrón diastólico del paciente luego de tener un claro conocimiento de la patología cardíaca de fondo y el grado de severidad de la misma, lo que implica hacer antes un concienzudo análisis de las alteraciones ecocardiográficas encontradas; tales como: trastornos segmentarios de la contractilidad ventricular, tamaño y función auricular, función valvular y pericárdica, así como de la función sistólica global del paciente.

 

Presiones de llenado ventricular:

 

Las estimaciones de las presiones de llenado ventricular mediante el análisis del llenado diastólico, han demostrado que conforme aumenta la presión intraventricular, el patrón de llenado se consolida como restrictivo, (4 ,44-45 ,52-53 ) con algunas excepciones que dependerán del patrón de relajación y retracción elástica particular de los pacientes.

 

En términos generales: (2 )

 

Un patrón de relajación retardada usualmente indica presiones de llenado normales a no ser que el IVRT se disminuya por debajo de 60 milisegundos, y el DT también disminuya a menos de 160 milisegundos.

 

En pacientes en quienes se espera ver un patrón de relajación retardada, debe sospecharse presiones de llenado altas siempre que la relacion E/A sea mayor a 1.

 

Siempre que la E/A sea mayor a 1 pero el DT se encuentra disminuído se deberá sospechar aumento de las presiones de llenado.

 

Un patrón de llenado restrictivo usualmente indica aumento de presiones de llenado.

 

Una onda A pequeña en el flujo mitral, en ausencia de un PR acortado en el ECG, indica una presión telediastólica alta aún cuando la presión capilar en cuña se encuentre todavía en rango normal.

 

En el análisis del flujo de las venas pulmonares, la PVs disminuye y la PVd aumenta cuando hay aumento de las presiones de llenado, siempre que el paciente se mantenga en ritmo sinusal. La onda A reversa usualmente tiene una velocidad menor a 35 cm/s. Una velocidad mayor a ésta, sugiere presiones de llenado aumentadas. Si la duración de la onda A mitral es más de 30 milisegundos menor a la duración de la onda A reversa del flujo de las venas pulmonares, la presión al final de la diástole, será mayor a 15 mm Hg. Además una relacion Onda A/Onda A reversa pulmonar menor a 0.9 predice una presión ventricular telediastólica mayor a 20 mm Hg.

 

Interpretación de los patrones de llenado ventricular:

 

Si bien la interpretación del análisis de llenado ventricular requiere tomar en cuenta los múltiples factores que influyen en éste, así como las enfermedades concomitantes, algunos parámetros generales nos ayudan a realizar una interpretación sistemática de los fenómenos diastólicos. ( 54-55 )

 

Los pacientes con inversión de la razón E/A en ausencia de alteraciones de la precarga o hipovolemia, tienen un patrón de relajación retardada ventricular cuya severidad depende del grado de prolongación del DT. Una razón E/A mayor a 2 usualmente identifica un patrón restrictivo de llenado ventricular en pacientes con síntomas de insuficiencia cardíaca. Este patrón se acompaña de un aumento del volumen auricular, un aumento en la onda PVd de las venas pulmonares, un DT acortado, una Vp disminuída y una inversión de la relación E’/A’ determinada a nivel del annulus mitral con el DTI.

 

Cuando la relación E/A mitral es normal, se necesitan datos adicionales tales como las alteraciones de la Vp o del DTI MAM para determinar adecuadamente el patrón de llenado ventricular del paciente. (5 ,30 )

 

Limitaciones del análisis general del llenado ventricular:

 

Algunas alteraciones nos dificultan el análisis diastólico cardíaco por cuanto influyen en el análisis de los patrones de flujo en el paciente. Debe tomarse en cuenta la presencia de taquicardia, la duración del PR, la fusión de la onda E y la onda A. Es importante recordar que el patrón restrictivo se puede asemejar al patrón de relajación vigorosa observado en pacientes jóvenes por lo que es importante diferenciar en ambos el patrón de llenado dependiente de la contracción auricular así como el análisis del DTI MAM. (26 ) Las arritmias así como los trastornos de conducción ventricular dificultan el análisis por cuanto un bloqueo AV desacopla la contracción auricular. (2 )

 

 

Conclusión

 

En síntesis, el análisis de los parámetros de función diastólica utilizando métodos convencionales más las técnicas de reciente introducción tales como el DTI, nos permiten no solo detectar anomalías de la función diastólica sino también inferir presiones de llenado ventricular normales o elevadas. Sin embargo debe destacarse que para realizar conclusiones acerca del llenado ventricular del paciente y optimizar su tratamiento médico, se requiere tanto de un equipo adecuado para el registro doppler, doppler color y doppler tisular así como de un operador con adecuado sustrato teórico y habilidad para obtener el máximo de información del equipo que dispone.

 

En una próxima entrega, se discutirá sobre las aplicaciones clínicas del análisis de la función diastólica en pacientes con alteraciones de la precarga, enfermedad coronaria, valvular, hipertensión, miocardiopatía dilatada, hipertrófica, restrictiva, así como de las opciones terapéuticas para retardar el progreso de esta disfunción.

 

                                      Figura 6. Patrón diastólico de relajación retardada. A: Registro del flujo mitral con aumento de la velocidad pico de la onda A, relación E/A invertida, DT prolongado. B: Registro de las venas pulmonares con PVs mayor a PVd, Onda A reversa sin alteraciones. C: Registro doppler tisular del annulus mitral cara interal muestra de nuevo aumento de la velocidad de la onda A, Inversión de la relacion E/A.  D: Registro doppler color modo M muestra velocidad de propagación normal del flujo Mitral. (Foto cortesia del Laboratorio de Ecocardiografía de The Cleveland Clinic Heart Center).       Figura 7. Patrón diastólico de pseoudonormalización. A: Registro del flujo mitral con PW muestra relación E/A mayor a 1, DT dentro de límites normales. B: Registro de las venas pulmonares mustra relación PVs/PVd de 1, Onda A reversa dentro de límites normales. C: Registro doppler tisular del annulus mitral a nivel del septum interventricular muestra inversión de la relación E/A.  D: Registro doppler color modo M muestra velocidad de propagación disminuida del flujo diastólico temprano. (Foto cortesia del Laboratorio de Ecocardiografía de The Cleveland Clinic Heart Center).    

Figura 8. Patrón diastólico de flujo diastólico restrictivo. A: Registro del flujo mitral con E/A en razón >2/1. B: Registro de las venas pulmonares mustra disminución de PVd, Onda A reversa de velocidad y duración aumentada en relación a aumento de la presión auricular. C: Registro doppler tisular mantiene inversión de la relación E/A.  D: Registro doppler color modo M mantiene franca disminución de la velocidad de propagación del flujo diastólico temprano. (Foto cortesia del Laboratorio de Ecocardiografía de The Cleveland Clinic Heart Center).    Referencias

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* Servicio de Cardiología, Hospital Calderón Guardia, San José, Costa Rica.

 

** Programa Enfermedades Crónicas, Ministerio de Salud, Costa Rica.

 

*** Sección Imágenes Cardiovasculares. Cleveland Clinic Foundation, U.S.A.

Correspondencia: Apartado Postal 223-1300 San José, Costa Rica

e-mail: jonathanpoveda@hotmail.com