Deformación (strain) del ventrículo izquierdo mediante ecocardiografía

En el corazón las fibras musculares se mantienen conformadas con diferente orientación en los distintos segmentos cardiacos, sufren cambios de conformación longitudinal de forma constante durante su vida. Ocasionando vectores de deformación distintos de forma tridimensional ¹.

En la ecocardiografía existen 3 patrones de deformación miocárdica durante la sístole: a) longitudinal: acortamiento base-ápex, b) circunferencial: acortamiento en sentido de la circunferencia de la cavidad y c) radial las fibras tienden a converger hacia un punto en el centro del ventrículo)¹. También durante esta fase el ventrículo izquierdo presenta rotación y torsión (el ápex gira en una dirección y la base gira en dirección contraria), todo esto descrito por Torrent Guasp ^2,3 En diástole el corazón presenta desplazamientos opuestos a los de la sístole, en esta fase la fibra retorna a su estado original o basal.

Estos desplazamientos cardiacos se pueden estudiar mediante algunos métodos de imagen como la RM (estándar de oro) y el speckle tracking (STE) para obtener: la deformación longitudinal del ventrículo izquierdo (STRAIN- LS), deformación global del ventrículo izquierdo (STRAIN-GLS), deformación radial (STRAIN-R), deformación circunferencial del ventrículo izquierdo (STRAIN-CS) y la torsión (t). El método STE se ha comparado con los datos que se obtienen mediante RM tanto en segmentos miocárdicos normales como anormales obteniendo muy buena correlación (r= 0,87, p < 0,001), validando este método ecocardiográfico ⁴. 

Está basado en imágenes de ecocardiografía bidimensional, archivadas en formato digital (llamado también estudio “off line”)^5,6 es capaz de detectar pequeñas diferencias en la texturas similares a “huellas” de cada segmento miocárdico diferenciando claramente un segmento de otro, una vez que se detecta la “huella” de un segmento miocárdico, se le puede rastrear (tracking) y medir en múltiples momentos del ciclo cardiaco y así calcular su estiramiento o deformación a partir de un punto cero fijado previamente, generando vectores de movimiento y curvas de deformación ^7,8.

The European Association of Cardiovascular Imaging (EACVI) y American Society of Echocardiography (ASE) estandarizaron las técnicas del análisis de la deformación miocárdica usando imágenes de ECO bidimensional y speckle tracking.

Las mediciones se deben realizar por separado para calcular cada uno de los tipos de deformación. El strain longitudinal y la torsión se estudian desde proyecciones apicales (cuatro, dos cámaras y eje largo apical), mientras que el strain radial y circunferencial se estudian en eje corto paraesternal izquierdo en un corte que usualmente se hace a nivel de los músculos papilares ⁹.

El strain longitudinal, mide la deformación en el sentido base-ápex de la cavidad (acortamiento de la cámara): la longitud final de la cavidad o sistólica es menor que la longitud inicial o diastólica, por lo que el porcentaje de la deformación es negativo ⁹

Durante la sístole el VI también se acorta en dirección circunferencial por lo que resulta en porcentaje de tensión circunferencial negativa. Por el contrario, el engrosamiento radial hace que la longitud sistólica sea mayor que la longitud inicial o diastólica por lo que la tensión radial es positiva.

El strain y el SR pueden ser evaluados en cada región del ventrículo estudiado (strain regional) y el promedio de estos valores representa el strain longitudinal global (refleja la función ventricular global) siendo el más estudiado clínicamente. En condiciones normales el valor de la tensión longitudinal global promedio de 17 segmentos vistos desde proyecciones apicales se expresa en porcentaje de cambio de tamaño ¹⁰, debe ser más negativo que -18%. Desde el 2009 se sabe que en la mayoría de la población adulta se encuentra entre -18 y -25%. Mientras que el valor promedio del strain radial en adultos es normal >45%, siendo positivo por el aumento del grosor durante la sístole. 

Strain es un indicador que brinda información sobre cualquier alteración en la longitud de un segmento en relación con la medición de la longitud de referencia y se presenta como un porcentaje. 

Los factores que afectan la medición de la tensión, como la carga, la estructura (geometría) y las características del tejido. La alteración tanto de la precarga como de la poscarga podría influir de manera diferente en la deformación miocárdica. Una mayor precarga aumentaría la tensión miocárdica, mientras que una mayor poscarga disminuiría la tensión miocárdica. Un estudio examinó el cambio en la tensión relacionado con una precarga agudamente disminuida. Los sujetos se inclinaron para reducir la precarga y hubo una disminución del 25% en la medición de GLS.

Los valores de deformación también están determinados por las características del tejido miocárdico, como la fibrosis y los depósitos. Muchos factores, como el proceso isquémico, la cardiotoxicidad debida a la quimioterapia y la enfermedad genética e infiltrativa, pueden provocar daño miocárdico y disminuir la función cardíaca. La tensión longitudinal puede reducirse en la fase inicial porque el subendocardio suele ser el primero en verse afectado.

Existen estudios sobre la importancia pronóstica del GLS y SR luego de un infarto agudo al miocardio, uno de ellos es el de Antoni et al en el 2010 donde demostraron que los pacientes que tenían GLS mayor de -15,1% y SRl mayor de -1,06 s-1 tenían cinco veces más riesgo de presentar eventos cardiovasculares adversos a un año, siendo mejores parámetros que la FEVI y el índice de movimiento sistólico de la pared.¹¹ En un metaanálisis de Kalam et al se incluyeron 16 artículos publicados (5721 adultos), con afecciones cardíacas subyacentes como insuficiencia cardíaca, infarto agudo de miocardio, enfermedad cardíaca valvular y entre otras enfermedades cardíacas. La mortalidad se asoció de forma independiente con cada cambio en el valor absoluto de GLS basal (HR 0,50; IC del 95%: 0,36 a 0,69; p<0,002) y menor con la FEVI (HR 0,81; IC del 95%: 0,72 a 0,92; p = 0,572) por lo que se encontró que GLS fue un mejor predictor de resultados adversos, incluida la mortalidad, en pacientes con insuficiencia del VI y otras enfermedades cardíacas.

En los pacientes con síndrome metabólico también se puede observar una disminución del GLS a pesar de una FEVI normal, independiente de otros factores de riesgo cardiovascular, siendo datos relevantes ya que la identificación precoz de enfermedades cardiovasculares subclínicas puede ayudar a identificar a los individuos con mayor riesgo y mejorar los resultados clínicos  en el síndrome metabólico.

Referencias:

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2. Gorcsan J 3rd, Tanaka H. Echocardiographic assessment of myocardial strain. J Am Coll Cardiol. 2011 Sep 27; 58 (14):1401-13., Amparo Hernándiz Martínez. La disposición de las fibras miocárdicas en una banda condiciona la morfología y la función del corazón. Rev Esp Cardiol. 2013; 66(10):768-70.

3. Holly G, Giuseppe C, Haruhiko A, Susan W, Scipione C, Federico G, et al. Assessment of myocardial mechanics using speckle tracking echocardiography: fundamentals and clinical applications. J Am Soc Echocardiogr. 2010; 23:351-69.

4. Dandel M, Lehmkuhl, Knosalla C, Suramelashvili N, Hetzer R. Strain and strain rate imaging by echocardiography. Basic concepts and clinical applicability. Curr Cardiol Rev. 2009; 5:133-148.

5. Amundsen BH, Helle-Valle T, Edvardsen T, Torp H, Crosby J, Lyseggen E, et al. Noninvasive myocardial strain measurement by speckle tracking echocardiography: validation against sonomicrometry and tagged magnetic resonance imaging. J Am Coll Cardiol. 2006; 47:789-93.

6. Manovel A, Dawson D, Smith B, Nihoyannopoulos P. Assessment of left ventricular function by different speckle-tracking software. Eur J Echocardiogr 2010; 11:417- 21.

7. Belghitia H, Brette S, Lafitte S, et al. Automated function imaging: a new operatorindependent strain method for assessing left ventricular function. Arch Cardiovasc Dis. 2008; 101:163-9.

8. Marwick TH. Measurement of strain and strain rate by echocardiography: ready for prime time? J Am Coll Cardiol. 2006; 47:1313-27.

9. Leitman M, Lysyansky P, Sidenko S, et al. Two-dimensional strain-a novel software for real-time quantitative echocardiographic assessment of myocardial function. J Am Soc Echocardiogr. 2004; 17:1021-9.

10. Mor-Avi V, Lang RM, Badano LP, Belohlavek M, Cardim NM, Derumeaux G, Galderisi M, Marwick T, Nagueh SF, Sengupta PP, Sicari R, Smiseth OA, Smulevitz B, Takeuchi M, Thomas JD, Vannan M, Voigt JU, Zamorano JL. Current and evolving echocardiographic techniques for the quantitative evaluation of cardiacmechanics: ASE/EAE consensus statement on methodology and indications endorsed by the Japanese Society of Echocardiography. Eur J Echocardiogr. 2011; 12(3):167-205.

11. Timmis A, Townsend N, Gale C, Grobbee R, Maniadakis N, Flather M et al (2018) European Society of Cardiology: cardiovascular disease statistics 2017. Eur Heart J 39(7):508–579