Revista Española de Cardiología Revista Española de Cardiología
Rev Esp Cardiol. 1999;52:47-52 - Vol. 52 Núm.1

Geometría ventricular e insuficiencia cardíaca

Juan José Gómez Doblas a, Eduardo de Teresa a, Gervasio A Lamas b

a Servicio de Cardiología. Hospital Universitario Virgen de la Victoria. Málaga
b Division of Cardiology. Mount Sinai Medical Center. Miami Beach. Florida. EE.UU

Palabras clave

Insuficiencia cardíaca. Geometría ventricular. Disfunción ventricular.

Resumen

El estudio de la geometría ventricular ha despertado cierto interés en los últimos años. Tras una etapa en la década de los 60 y 70 en la que el interés se centró en la fisiología cardíaca y el papel de la geometría ventricular sobre ésta, disponemos de nuevos estudios sobre el valor clínico de la morfología normal o distorsionada del ventrículo izquierdo. Por otro lado, se describen nuevos métodos de valoración de la geometría ventricular. El uso de técnicas sencillas para evaluar la geometría ventricular permite conocer el valor clínico de la distorsión geométrica en pacientes con insuficiencia cardíaca. La sospecha de que la transformación en la forma del ventrículo izquierdo hacia la esfericidad tiene valor pronóstico ha aumentado el interés sobre este tema. Si la geometría ventricular alterada es un mejor parámetro que los índices de la función ventricular habitualmente utilizados es objeto de análisis. Asimismo nuevas terapéuticas quirúrgicas que intentan mejorar esta geometría alterada y por tanto favorecer el pronóstico clínico de los pacientes con insuficiencia cardíaca están en desarrollo.

Artículo

INTRODUCCIÓN

El estudio de la geometría ventricular ha despertado cierto interés en los últimos años. Tras una etapa en la década de los 60 y 70 en la que el interés se centró en la fisiología cardíaca y el papel de la geometría ventricular sobre ésta, han aparecido estudios sobre el valor clínico de la morfología normal o distorsionada del ventrículo izquierdo. Asimismo, nuevas terapéuticas quirúrgicas que intentan mejorar esta geometría alterada están en desarrollo. En esta revisión pretendemos repasar qué se conoce actualmente sobre este tema.

GEOMETRÍA VENTRICULAR. PAPEL EN LA FISIOLOGÍA CARDÍACA

Los cambios dinámicos de la geometría del corazón humano a lo largo del ciclo cardíaco reflejan una adaptación a dos estados fisiológicos diferentes (sístole y diástole) en los cuales el grosor y la curvatura del ventrículo varían drásticamente 1 .

El interés sobre la geometría ventricular se remonta a los estudios de Woods en 1892. Este autor intuye la relación entre la forma y el tamaño del corazón con la mecánica simple cardíaca 2 . Es en la década de los 50 cuando Burton refiere que el aumento de los volúmenes cardíacos junto con un aumento en el radio interno del ventrículo lleva a una mayor tensión o estrés de pared 3 . Estos datos son posteriormente verificados de forma experimental por Burns y Hefner 4,5 .

Esta relación es entendida por la aplicación de la ley de Laplace, que predice que el estrés de pared es una función de la presión de distensión, el radio de la curvatura y el grosor de la pared (fig. 1).

Según este principio, a mayor presión desarrollada por el ventrículo izquierdo mayor tensión de pared y, asimismo, ante mayor dilatación ventricular, y por tanto mayor radio, es superior la tensión a la que es sometida la pared ventricular 6 . Por otro lado, la tensión de pared es inversamente proporcional a la curvatura de la pared. Así, aumentos en la esfericidad ventricular llevan a la redistribución regional de la tensión de pared.

El estrés sistólico y el diastólico son importantes determinantes de la función miocárdica y tienen una influencia significativa sobre el consumo de oxígeno 7 . Por tanto, es posible que alteraciones de la geometría ventricular puedan afectar de forma adversa a la función global cardíaca, independientemente de la capacidad funcional intrínseca del miocardio. Un mejor conocimiento de las características morfológicas del ventrículo izquierdo puede ayudarnos a valorar mejor la función miocárdica y a predecir el pronóstico de nuestros pacientes.

Los primeros estudios no experimentales fueron rea lizados por Gould en sujetos normales y con disfunción miocárdica de distinta etiología. Este autor demuestra cómo pacientes con mala función ventricular presentan ventrículos geométricamente más esféricos y con mayor estrés de pared que aquellos con ventrículos de morfología normal 8 . Laskey en 9 pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática y en 7 sujetos con función ventricular normal encontró datos similares. Los pacientes con miocardiopatía dilatada se caracterizaban por una morfología más esférica del ventrículo izquierdo y por aumento del estrés de pared 9 . Borow, también en pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática, encontraba ventrículos más esféricos que en condiciones normales y con mayor tensión telesistólica de pared. Además, los ventrículos más esféricos reflejaban una contractilidad más severamente deprimida medida como la relación estrés de pared-velocidad de acortamiento y que se reflejaba además por una respuesta atenuada a la infusión de inotropos como dobutamina 10 .

Estos estudios y los de otros autores demuestran que los ventrículos más esféricos tienen un mayor estrés de pared pero también que tienen una distribución anormal de éste 8-13 . Esta distribución anormal del estrés se refleja como una tasa estrés circunferencial/estrés longitudinal disminuida. Para comprender esto debemos recordar que el estrés o tensión de pared actúa en tres direcciones que son mutuamente perpendiculares: estrés meridional o longitudinal, estrés circunferencial y estrés radial (fig. 2). En condiciones normales el estrés circunferencial es la mayor fuerza generada contra la pared ventricular y el estrés radial puede considerarse despreciable 14 . En pacientes con disfunción ventricular se produce una elevación del estrés circunferencial y longitudinal pero sobre todo existe un aumento del estrés longitudinal. Esta distribución de la carga hacia el plano longitudinal viene expresada por esta disminución de la tasa de estrés circunferencial/longitudinal en pacientes con miocardiopatía y ventrículos esféricos con respecto a sujetos normales y ventrículos de forma elipsoide.

La mayoría de los datos referidos se han obtenido de pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática pero distintos grupos han encontrando una tendencia a la esfericidad ventricular en pacientes con estenosis aórtica y función ventricular deprimida 15 , insuficiencia mitral con o sin función ventricular deprimida 16,17 , en regurgitación aórtica 17 , defectos del septo interventricular con alto flujo 18 y en cardiopatía isquémica con función ventricular deprimida 19 .

La distorsión morfológica del ventrículo izquierdo aumenta el consumo miocárdico de oxígeno a través del aumento de tensión parietal descrito previamente. Es probablemente por este mecanismo por el que se produce el efecto deletéreo del cambio geométrico ventricular 6,7 .

Existen datos actuales que implican a las alteraciones en la geometría ventricular izquierda como el determinante principal de la aparición de regurgitación mitral funcional en cardiopatía isquémica y miocardiopatía dilatada. Sabbah y Kono han realizado una serie de interesantes estudios sobre este tema 20-22 . Estos autores han demostrado una relación temporal entre el inicio de la regurgitación mitral funcional y el desarrollo de cambios geométricos en el ventrículo, mientras que no fue asociado con aumentos del volumen telediastólico, aumento del diámetro del anillo mitral o alteraciones en la contractilidad de segmentos sobre los que asientan los músculos papilares 22 . En un reciente estudio holandés el aumento de la esfericidad ventricular, antecedentes de infartos recurrentes y asinergia inferoposterolateral fueron los únicos factores independientemente asociados con la presencia de regurgitación mitral funcional en pacientes postinfarto 23 .

GEOMETRÍA VENTRICULAR Y EVOLUCIÓN CLÍNICA

Lamas en 1989 demostró, por primera vez, la relación entre geometría ventricular y evolución clínica. Se estudió a 40 pacientes tratados con placebo o captopril con infarto agudo de miocardio (IAM) anterior y fracción de eyección inferior al 45% apreciando en el grupo placebo una menor capacidad de ejercicio en los pacientes con mayor esfericidad ventricular 19 . En un estudio similar se encuentra una fuerte correlación entre geometría ventricular y capacidad de ejercicio 24 .

Recientemente, Lamas analizando a un subgrupo de 727 pacientes del estudio SAVE que se sometieron a ventriculografía observa que la presencia de regurgitación mitral es un predictor independiente de mortalidad postinfarto. Es importante recalcar que en este estudio en el 98,6% de los pacientes con regurgitación mitral ésta era de carácter leve (grado I o II). Así, el autor discute que el aumento de la mortalidad no está, por tanto, en la sobrecarga hemodinámica que supone esta regurgitación mitral leve como el reflejo de la distorsión geométrica del ventrículo como se demuestra por los estudios citados de Kono y Sabbah 25 (figs. 3 y 4).

Por otro lado, Lamas analizó el índice de esfericidad sistólico en un subgrupo de pacientes del estudio SAVE y lo correlacionó de forma prospectiva con su evolución clínica durante un período de seguimiento de 3,5 años. El aumento de esfericidad ventricular predijo un aumento progresivo de la aparición de eventos cardiovasculares como insuficiencia cardíaca o mortalidad cardiovascular. Tras el análisis multivariable el índice de esfericidad sistólica persistía como factor predictor de evolución clínica independientemente de la fracción de eyección. Ello sugiere a los autores que la distorsión ventricular hacia la esfericidad es un componente pronóstico anterior a la disfunción contráctil en supervivientes de un infarto de miocardio 26 .

Douglas estudió a 36 pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática con un seguimiento de 52 meses. Refiere en sus resultados que una peor supervivencia se asoció con un ventrículo izquierdo más esférico y una más uniforme distribución de la poscarga expresada como una disminución del índice estrés circunferencial/longitudinal 11 .

En un trabajo de Matitiau en niños menores de 2 años con miocardiopatía dilatada la peor evolución y la mayor mortalidad se asociaron con una morfología más esférica y con una función ventricular severamente deprimida en el momento de la presentación clínica inicial 27 .

Nosotros, en un estudio sobre 149 pacientes con insuficiencia mitral crónica sintomática sometida a reparación o sustitución valvular quirúrgica, analizamos la mortalidad perioperatoria en función de las variables clínicas, hemodinámicas y ventriculográficas preoperatorias. Tras un análisis multivariable sólo encontramos como factores predictores independientes de mortalidad a la presencia de IAM previo y una esfericidad ventricular sistólica aumentada expresada por el índice sistólico de esfericidad 28 .

Es importante mencionar que en muchos de estos estudios no siempre se encontraba una relación clara entre fracción de eyección o volúmenes telesistólico y telediástolico con la mortalidad o una mala evolución clínica. Sin embargo, la geometría ventricular distorsionada hacia la esfericidad fue un mejor predictor pronóstico que estos índices. Algunos datos que pueden aclarar esta situación se exponen a continuación.

La fracción de eyección es un índice de la función ventricular convencionalmente usado por su facilidad de cálculo y disponibilidad. Sin embargo, puede verse afectada por cambios en la precarga y, sobre todo, en la poscarga. Para evitar estas dependencias se han usado otros índices de función ventricular que puedan ser relativamente independientes de la precarga y de la poscarga. En el estudio de Borow usando el índice estrés de pared-velocidad de acortamiento o en el estudio de Yoshikawa usando el índice estrés de pared telesistólico-volumen telesistólico se encontró un cierto paralelismo entre geometría ventricular hacia la esfericidad y disminución de la función ventricular medida por estos parámetros. Esto puede explicar por qué en la mayoría de los estudios clínicos la geometría ventricular fue mejor predictor de evolución pronóstica que la fracción de eyección o los volúmenes ventriculares. Probablemente esto indica que la geometría ventricular es un mejor indicador de la función ventricular que los índices de la fase de eyección y con una menor dependencia de la precarga y la poscarga.

Otro factor de interés es cómo la geometría ventricular alterada puede verse modificada tras una actuación terapéutica, ya sea farmacológica o no. En el estudio de Lamas que valoraba la importancia de la morfología ventricular y la capacidad de ejercicio se analizaron dos grupos. Un grupo aleatorizado a tratamiento con captopril y un grupo placebo. En el grupo tratado con captopril con la misma distorsión basal de la forma ventricular mejoró la capacidad de ejercicio a través de una reducción del estrés de pared 19 . En un análisis de un subgrupo de 42 pacientes del estudio SOLVD pertenecientes a los 2 grupos de seguimiento (prevención y tratamiento) se encontró cómo el tratamiento con enalapril conseguía reducir el estrés diastólico frente al grupo placebo. Con respecto a la geometría ventricular, la esfericidad ventricular aumentó en el grupo placebo durante el seguimiento mientras que disminuyó en el grupo tratado con enalapril 29 .

Hall, en 1995, estudió la función y geometría ventricular en 36 pacientes con miocardiopatía dilatada aleatorizados, a tratamiento con metoprolol o placebo en presencia de tratamiento estándar que incluía IECA. Se analizó la geometría basalmente, a los 3 y a los 18 meses de tratamiento. En los primeros 3 meses no se encontraron diferencias significativas en los 2 grupos con respecto al estudio basal, sin embargo a los 18 meses se apreció una mejoría de la geometría ventricular en el grupo tratado con betabloqueantes 30 .

No existen datos concluyentes sobre los cambios geométricos tras la realización de tratamiento quirúrgico. Recientemente, Ren et al han relacionado la preservación de la función cardíaca en la reparación mitral frente al reemplazo valvular en pacientes con regurgitación mitral con los cambios que se producen en la geometría ventricular 31 . Estos autores encuentran ventrículos más elípticos tras la cirugía de reparación mitral que tras el reemplazo valvular y estos cambios se correlacionan con mejor función ventricular tras la reparación mitral. Tischler ha encontrado datos similares tras cirugía mitral tanto en reposo como con el ejercicio 32 . En una serie de niños con ventrículo único intervenidos con la técnica de Fontan se asoció con una restauración de una forma más elipsoide del ventrículo en comparación con pacientes sometidos a cirugía paliativa con una fístula sistémico-pulmonar 13 . En un grupo de pacientes con defecto septal ventricular el cierre quirúrgico del defecto produjo una reducción de la esfericidad ventricular 18 .

Por otro lado, Batista ha descrito un procedimiento quirúrgico consistente en la extirpación de un segmento de miocardio ventricular acompañado en ocasiones de reparación o reemplazo mitral en pacientes con miocardiopatía dilatada de distinto origen, con el objetivo de reducir los volúmenes ventriculares y mejorar la geometría ventricular. En los resultados iniciales comunicados por el grupo de Cleveland y de Osaka se observa una mejoría de la función ventricular medida como fracción de eyección y una mejoría de la capacidad de ejercicio 33 . Sin embargo, son experiencias preliminares sin datos hasta ahora del pronóstico a largo plazo.

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA GEOMETRÍA VENTRICULAR

Es obvio que la mejor forma de estudiar la geometría del ventrículo izquierdo sería el análisis de la pieza anatómica. Esto lógicamente no es posible excepto en estudios experimentales. Por ello se utilizan métodos más o menos indirectos para conocer la morfología ventricular izquierda. Han sido utilizados diferentes métodos. Su gran variedad y la falta de estandarización en su uso hace muchas veces difícil la valoración de los diferentes estudios clínicos en relación con la geometría ventricular.

El método usado con frecuencia por su sencillez de cálculo es la relación eje mayor/eje menor del ventrículo izquierdo 20 . Puede ser calculado tanto por ecocardiografía como por ventriculografía. En cuanto su valor se acerque a 1, mayor distorsión hacia la esfericidad. Sin embargo, incluso este método simple ha sido calculado de formas muy diferentes. Hay autores que usan el mayor eje transversal y otros usan una media de múltiples ejes transversales medidos. Hay grupos que lo calculan en la proyección del eje corto por ecografía transtorácica mientras que otros lo hacen en el plano apical, ya sea por eco transtorácico o transesofágico.

El índice de excentricidad ha sido usado por varios autores como Vokonas o Fischl y es definido usando un modelo elíptico en el cual L representa el eje largo o mayor y D representa el eje corto o menor. Su índice varía desde 0 para un círculo donde L sería igual a D, a 1 para la máxima forma elíptica (cercano a una línea) 16 .

El índice de geometría circular de Gibson expresa la relación entre el área de la figura geométrica medida y el perímetro de esa figura. Tendrá un máximo valor de 1 cuando la cavidad es totalmente circular y de cero cuando se produce la obliteración de la figura 34 .

A través de una técnica de análisis de Fourier puede obtenerse una mejor cuantificación de la geometría ventricular 17,35 . Sin embargo, su mayor limitación es que es menos intuitiva que otras técnicas, presenta una gran variabilidad y requiere cálculos muy complicados.

Lamas, en 1989, ideó el índice de esfericidad telesistólico y telediastólico (SSI y DSI). Este índice es calculado como el volumen del ventrículo izquierdo obtenido por eco o ventriculografía dividido por el volumen de una esfera hipotética con un diámetro igual al eje mayor del ventrículo izquierdo. A medida que este índice aumenta, la forma del ventrículo izquierdo se aproxima más a la de una esfera. El rango normal para el índice de esfericidad se expone en la figura 5 19 . Este método es calculable por angiografía o ecocardiografía. El cálculo del índice de esfericidad no requiere realizar corrección para la magnificación.

No existen estudios comparativos entre todos estos métodos. Sólo Kass comparó el índice de Gibson, el índice de excentricidad y el análisis de Fourier 17 . Si bien el análisis de Fourier parece el más sensible a los cambios geométricos dinámicos del ventrículo izquierdo es una técnica complicada y de difícil aplicación clínica. El método de elección debe ser fácil de calcular y accesible a las disponibilidades tecnológicas de la mayoría de nuestros hospitales.

GEOMETRÍA VENTRICULAR, FRACCIÓN DE EYECCIÓN Y FUNCIÓN VENTRICULAR

Aunque frecuentemente podemos llegar a confundir estos términos, son claramente diferentes. La fracción de eyección no es más que un índice de la fase de eyección que permite valorar la función ventricular. Lógicamente, no de forma exacta, y presenta importantes limitaciones como hemos reseñado previamente. Sin embargo, su fácil cálculo ha hecho de este índice una herramienta frecuente en nuestra práctica diaria. La geometría ventricular nos habla de la forma del ventrículo izquierdo y aunque, obviamente, tiene una correlación con la fracción de eyección, hemos visto que en algunos estudios parece un mejor parámetro pronóstico de supervivencia y capacidad funcional que la fracción de eyección. Existen estudios experimentales como el de Tomlinson, en los que induciendo insuficiencia cardíaca con adriamicina, se aprecia cómo la geometría ventricular es un signo sensible de disfunción ventricular antes de detectarse los primeros cambios hemodinámicos 36 . En la misma línea están los estudios experimentales de Kono y Sabbah.

La geometría ventricular, por tanto, parece un marcador más sensible de función ventricular y del pronóstico del enfermo, que los índices comúnmente utilizados. Si la distorsión de la geometría ventricular provoca lesión miocárdica y reduce la función ventricular o si es sólo un marcador precoz de ésta, está por determinar. Lo que parece claro es que sea causa o consecuencia, su presencia determina un aumento del consumo de oxígeno a través de un aumento del estrés de pared, es decir, si no inicia el proceso de la disfunción miocárdica, sí parece seguro que puede perpetuarlo.

CONCLUSIÓN

Existen indicios de que la geometría cardíaca es un factor pronóstico independiente de mortalidad y capacidad funcional en pacientes con insuficiencia cardíaca. Asimismo, parece que es un marcador más sensible y precoz que la fracción de eyección, probablemente debido a que es un cambio morfológico anterior a la alteración hemodinámica. El cálculo a través de técnicas sencillas de la geometría ventricular puede ayudarnos a valorar el pronóstico y aplicar medidas terapéuticas de forma precoz a nuestros pacientes.

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