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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE MEDICINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MÉDICAS:
PEDIATRIA
COMPORTAMENTO DO FLUXO VENOSO
PULMONAR DURANTE O CICLO RESPIRATÓRIO
FETAL
KELI CHEMELLO
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Porto Alegre, Brasil, 2007.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE MEDICINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MÉDICAS:
PEDIATRIA
COMPORTAMENTO DO FLUXO VENOSO
PULMONAR DURANTE O CICLO RESPIRATÓRIO
FETAL
KELI CHEMELLO
Orientador: Prof. Dr. Paulo Zielinsky
A apresentação desta dissertação de mestrado é exigência do Programa de Pós-
Graduação em Ciências Médicas: Pediatria, da Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, para obtenção do título de Mestre.
Porto Alegre, Brasil, 2007.
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Na vida executamos um caminho de ida,
o mundo todo à nossa frente,
tantas possibilidades,
tanta coisa para descobrir...
Paulo José
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Orlando e Marlene, por me incentivarem e vibrarem com as
minhas conquistas.
À minha irmã, Alessandra, pela garra, disposição e presença constante.
Ao meu irmão, Diego, que de forma peculiar soube incentivar.
Ao Paulo Ortiz Junior, namorado, amigo, companheiro, colega.
AGRADECIMENTOS
Ao professor orientador, Dr. Paulo Zielinsky, um agradecimento especial, por ter
acreditado em mim, pela busca constante do conhecimento, a alegria com as novas
descobertas e os ensinamentos, que permitiram me tornar uma pessoa melhor.
À Mestre Estela Horowitz, pelo incentivo e amizade.
Aos meus mestres, Cora Firpo, Estela Horowitz, Joice Bertoletti, Lucia
Pellanda, Luiz Henrique Nicoloso, Nestor Daudt, Paulo Zielinsky e Raul Rossi pelos
ensinamentos, amizade, companheirismo, discussões de casos e rounds.
À Ana Paula Miranda, uma grande amiga, pela colaboração.
A Alice Nunes e Isadora por entenderem e apoiarem o meu projeto.
À Lovaine Rodrigues, colega de pós-graduação, pela colaboração.
A Lucianne, Deco e Georgia meu muito obrigado.
Aos meus colegas de pós-graduação, novos pesquisadores na busca incessante do
conhecimento.
E a todos que de alguma forma colaboraram para a realização desta dissertação.
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS.............................................................................................7
LISTA DE FIGURAS...........................................................................................................8
LISTA DE TABELAS...........................................................................................................9
RESUMO.............................................................................................................................10
ABSTRACT.........................................................................................................................12
1. INTRODUÇÃO...............................................................................................................14
1.1. ECOCARDIOGRAMA FETAL........................................................................14
1.2. FUNÇÃO CARDÍACA FETAL........................................................................24
1.2.1. A FUNÇÃO SISTÓLICA FETAL......................................................25
1.2.2. A FUNÇÃO DIASTÓLICA FETAL..................................................26
1.2.3. AVALIAÇÃO ECOCARDIOGRÁFICA DA FUNÇÃO
DIASTÓLICA...........................................................................................................28
1.2.4. O FLUXO VENOSO PULMONAR...................................................32
1.3. MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS FETAIS..................................................34
1.4. CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA....................................................39
2. OBJETIVOS....................................................................................................................41
2.1. OBJETIVO GERAL...........................................................................................41
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICO.................................................................................41
3. PACIENTES E MÉTODOS...........................................................................................42
3.1. DELINEAMENTO............................................................................................42
3.2. POPULAÇÃO....................................................................................................42
3.3. AMOSTRA........................................................................................................42
3.4. TÉCNICA PARA REALIZAÇÃO DA DOPPLER-ECOCARDIOGRAFIA
FETAL..................................................................................................................................43
3.5. ANÁLISE ESTATÍSTICA.................................................................................44
4. BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................45
5. ARTIGO...........................................................................................................................50
LISTA DE ABREVIATURAS
A Onda pré-sistólica
D Onda diastólica
High-PRF Alta freqüência de repetição
IC/FUC Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/
Fundação Universitária de Cardiologia
IP Índice de pulsatilidade
IPVP Índice de pulsatilidade da veia pulmonar
MRFs Movimentos respiratórios fetais
PaO
2
Pressão parcial de oxigênio
REM Rapid eye moviments (sono rápido)
S Onda sistólica
S/D Razão sístole/ diástole
TRIV Tempo de relaxamento isovolumétrico
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Corte de quatro câmaras do coração fetal..............................................................17
Figura 2- Corte de quatro câmaras do coração fetal ao Doppler a cores..............................17
Figura 3- Veia pulmonar direita............................................................................................22
Figura 4- Doppler pulsado do fluxo venoso pulmonar.........................................................22
Figura 1 (artigo)- Veia pulmonar direita e fluxo venoso pulmonar......................................58
Figura 2 (artigo)- Comparação entre as medianas dos grupos apnéia e MRF......................59
Figura 3 (artigo)- Índice de pulsatilidade do fluxo venoso pulmonar fetal em apnéia e
durante os MRF.....................................................................................................................60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 (artigo): Fluxo venoso pulmonar fetal em apnéia e durante os movimentos
respiratórios...........................................................................................................................57
RESUMO
Introdução- Os movimentos respiratórios têm influência na circulação fetal. Sua
presença indica um sistema nervoso intacto, não deprimido, refletindo o bem-estar do
concepto.
Acredita-se que, em apnéia, a pressão exercida pelos órgãos intratorácicos no
coração fetal, em particular os pulmões não expandidos, limita a distensibilidade
ventricular.
O padrão de fluxo das veias pulmonares, um parâmetro para avaliação Doppler-
ecocardiográfica da função diastólica fetal, é determinado pelos eventos que ocorrem do
lado esquerdo do coração, sendo influenciado pelas mudanças dinâmicas na pressão do
átrio esquerdo criadas pela contração e pelo relaxamento do átrio e do ventrículo esquerdos.
A impedância ao fluxo da veia pulmonar para o átrio esquerdo é representada pelo
índice de pulsatilidade.
Objetivo- Testar a hipótese de que o índice de pulsatilidade do fluxo venoso
pulmonar fetal é menor na presença dos movimentos respiratórios fetais do que em apnéia.
Métodos- Examinados 22 fetos normais de mães sem doença sistêmica, em apnéia
(controles) e na presença de movimentos respiratórios fetais (casos). Os fetos foram
examinados pela ecocardiografia pré-natal com Doppler e mapeamento de fluxo em cores.
O índice de pulsatilidade da veia pulmonar foi obtido colocando-se a amostra volume do
Doppler pulsado sobre a veia pulmonar superior direita ou inferior esquerda, e aplicando-se
a fórmula velocidade máxima (sistólica ou diastólica)-velocidade pré-sistólica/velocidade
média.
Resultados- Os fetos apresentaram idade gestacional média de 28,9 ± 2,9 semanas.
Na avaliação realizada nos fetos em apnéia as médias das velocidades sistólica, diastólica e
pré-sistólica foram, respectivamente, 0,35 ± 0,08 m/s, 0,26 ± 0,07 m/s, 0,09 ± 0,03 m/s. Na
avaliação realizada na presença de movimentos respiratórios fetais as médias das
velocidades sistólica, diastólica e pré-sistólica foram, respectivamente, 0,33 ± 0,1 m/s, 0,28
± 0,08 m/s, 0,11 ± 0,04 m/s. O índice de pulsatilidade da veia pulmonar médio, nos fetos
em apnéia, foi de 1,25 ± 0,23 (1,69 a 0,82), e na presença de movimentos respiratórios
fetais foi de 0,97 ± 0,2 (1,53 a 0,61).
Conclusão- Demonstramos significante diminuição da impedância ao fluxo venoso
pulmonar, representada pelo índice de pulsatilidade vascular, durante os movimentos
respiratórios fetais, refletindo modificações da dinâmica atrial esquerda e da melhora
complacência ventricular esquerda.
Palavras-chave: ecocardiografia fetal, função diastólica fetal, fluxo venoso
pulmonar fetal, índice de pulsatilidade da veia pulmonar.
ABSTRACT
Introdution- Respiratory movements influence fetal circulation. Their presence
indicates an intact, non-depressed nervous system, reflecting a good fetal clinical status.
In apnea, the pressure of intrathoracic organs on the fetal heart, mainly the non-
expanded lungs, limits ventricular distensibility.
Flow pattern in pulmonary veins, a Doppler echocardiographic parameter in the
assessment of fetal diastolic function, is determined by events occurring in the left heart
and is influenced by dynamic changes in left atrial pressures created by left atrium and
ventricle contraction and relaxation.
Impedance to pulmonary venous flow to the left atrium is represented by the
pulsatility index.
Objective- To test the hypothesis that fetal pulmonary venous flow pulsatility index
is lower during fetal respiratory movements than in apnea.
Methods- Twenty-two normal fetuses of mothers without systemic disease were
examined in apnea (controls) and in the presence of fetal respiratory movements (cases).
Fetuses were examined by prenatal Doppler echocardiography with color flow mapping.
The pulsatility index of the pulmonary vein was obtained placing the pulsed Doppler
sample volume over the right upper or left lower pulmonary vein , and applying the formula
[maximum velocity (systolic or diastolic)–pre-systolic velocity]/mean velocity.
Results- Mean gestational age was 28.9 ± 2.9 weeks. During fetal apnea, mean
systolic, diastolic and pre-systolic velocities were, respectively, 0.35 ± 0.08 m/s, 0.26 ±
0.07 m/s and 0.09 ± 0.03 m/s. In the presence of fetal respiratory movements, mean
systolic, diastolic and pre-systolic velocities were, respectively, 0.33 ± 0.1 m/s, 0.28 ± 0.08
m/s and 0.11 ± 0.04 m/s. Pulsatility index pulmonary vein in apnea was 1.25 ± 0.23 (1.69 to
0.82), and during fetal respiratory movements it was 0.97 ± 0.2 (1.53 to 0.61).
Conclusion- We showed a significant reduction in impedance of pulmonary venous
flow, represented by pulmonary vein pulsatility index, during fetal respiratory movements,
reflecting modifications of the left atrial dynamics and enhancement of left ventricular
compliance.
Key words: fetal echocardiography, fetal diastolic function, fetal pulmonary venous
flow, pulsatility index of the pulmonary vein.
14
1. INTRODUÇÃO
1.1. ECOCARDIOGRAMA FETAL
A melhoria assistencial do acompanhamento pré-natal, a monitorização do
crescimento e da vitalidade fetal e a incorporação da ultra-sonografia morfológica como um
procedimento de rotina na gestação foram passos fundamentais para o diagnóstico pré-natal
das alterações fetais.
Entre as malformações fetais enquadram-se as congênitas, dentre as quais as
malformações cardíacas são as mais comuns. As malformações cardíacas ocorrem em 8 a
12 para cada 1000 nascidos vivos. Acredita-se que essa incidência seja dez vezes maior
quando consideramos os abortos e natimortos (MOSS - ADAMS 2001).
O advento e o domínio da circulação extracorpórea trouxe avanço no
desenvolvimento da cirurgia cardíaca, com maiores perspectivas de sobrevida aos pacientes
portadores de cardiopatias congênitas. Atualmente, há técnicas descritas para a abordagem
cirúrgica de todo o tipo de malformação.
A evolução da técnica cirúrgica, do instrumental e do suporte de terapia intensiva
tem permitido uma abordagem cirúrgica cada vez mais precoce, abreviando os efeitos
sistêmicos e pulmonares, em longo prazo, determinados pelas alterações circulatórias
secundárias às malformações cardíacas congênitas (SILVA et al., 2003).
A cardiologia fetal é muito dependente da imagem. Tendo a ecocardiografia
apresentado nas últimas décadas um grande avanço como método diagnóstico de imagem, a
sua incorporação na avaliação do coração fetal, bem como o uso de todas as suas
modalidades, era esperado, proporcionando à cardiologia pediátrica a possibilidade de
mudar a história natural das cardiopatias congênitas (MATTOS 1999; SILVA et al. 2003;
ZIELINSKY et al. 2004).
15
Dessa forma, a ecocardiografia tornou-se a ferramenta básica para o
desenvolvimento da cardiologia fetal, permitindo o diagnóstico intra-uterino das
malformações cardiovasculares, de arritmias e de distúrbios funcionais do coração. Em
algumas situações a intervenção no período intra-uterino tornou-se possível (ALLAN et al.
1995; LOPES et al. 1996; MIZRAHI et al. 2006; KOHL et al. 2006; KOHL et al. 2007).
Algumas cardiopatias congênitas necessitam de tratamento médico ou cirúrgico
imediatamente após o nascimento, tendo desse modo o ecocardiograma fetal um papel
importante no planejamento perinatal, com influência significativa na evolução e no
prognóstico dos pacientes (ZIELINSKY et al. 2004).
A Sociedade Brasileira de Cardiologia recomenda o ecocardiograma fetal em todas
as gestações (GUIMARÃES et al. 2004), pois se sabe que, aproximadamente, 90% das
cardiopatias congênitas ocorrem em gestantes sem nenhum fator de risco, e os índices de
diagnóstico das cardiopatias congênitas em vida fetal ainda são muito pequenos se
dependente apenas da ultra-sonografia obstétrica. No entanto, por falta de recursos técnicos
e financeiros, essa não é a realidade e o ecocardiograma fetal tem sido realizado apenas em
situações que levam em conta os fatores de risco. Os fatores de risco para cardiopatia fetal
são: histótia familiar de cardiopatia congênita, doenças metabólicas, exposição a
teratógenos, uso de inibidores da prostaglandina, rubéola, doenças autoimunes e erros
inatos do metabolismo. Os fatores de risco fetais são: alterações observadas na ecografia
obstétrica, anormalidade extracardíaca ou cromossômica, arritmias, hidropisia, alteração da
translucência nucal (MATTOS 1999; ZIELINSKY et al. 2004). Os recém-natos concebidos
através de fertilização in vitro têm apresentado uma prevalência elevada de cardiopatias
congênitas, tornando esta uma indicação adicional para realização de ecocardiograma fetal
(HAUSEN 2002).
16
Diante dessa realidade, não se pode mais aceitar que a descoberta de uma
cardiopatia congênita de repercussão seja postergada, e o questionamento familiar sobre a
possibilidade do diagnóstico pré-natal tem sido cada vez mais freqüente.
O ecocardiograma fetal é realizado em gestantes a partir da 18ª semana de gestação,
por via transabdominal.
A avaliação do coração fetal segue a rotina de análise segmentar seqüencial da
anatomia do coração assim como na ecocardiografia pediátrica (ZIELINSKY et al. 1985).
Após a definição da posição fetal dentro do útero materno, para orientar o
examinador no sentido de estabelecer as relações esquerda-direita, superior-inferior e
anterior-posterior, passa-se a avaliar o tórax fetal, a posição e o tamanho do coração dentro
do tórax.
As quatro janelas acústicas do modelo tradicional transtorácico são utilizadas:
paraesternal, apical, subcostal e supraesternal, que podem ser obtidas através do abdome
materno, além de inúmeras incidências não disponíveis após o nascimento.
A imagem de quatro câmaras deve ser identificada, dois átrios, aproximadamente do
mesmo tamanho, o átrio esquerdo é identificado por ser a estrutura mais posterior próxima
a aorta descendente, contendo em seu interior a membrana da fossa oval, (Figura 1). Deve-
se avaliar a mobilidade da membrana da fossa oval e a direção do fluxo sangüíneo pelo
forame oval, que é sempre da direita para a esquerda e laminar. Definem-se as conexões
venosas sistêmica e pulmonar. A conexão atrioventricular é avaliada identificando-se dois
ventrículos, sendo o ventrículo direito aquele que contém a banda moderadora muscular,
que deve estar contralateral ao átrio já definido como esquerdo. As dimensões de ambos os
ventrículos devem ser similares. As valvas atrioventriculares devem ser visualizadas em
movimento de abertura e fechamento. A integridade do septo interventricular (Figura 2), a
17
saída do ventrículo esquerdo, a valva aórtica e a aorta com o arco aórtico serão
identificadas, assim como artéria pulmonar emergindo do ventrículo direito e o ângulo de
cruzamento das grandes artérias (ZIELINSKY et al. 1985; MATTOS 1999; BUDORICK et
al. 2000).
Figura 5- Corte de quatro câmaras do coração fetal.
Figura 6- Corte de quatro câmaras do coração fetal ao Doppler a cores.
AD
AE
VD
VE
AD
AE
VD
VE
18
O ecocardiograma modo-M permite um registro gráfico das estruturas cardíacas e
de sua movimentação, permitindo avaliar, simultaneamente, as atividades atrial e
ventricular, e assim definir o ritmo cardíaco normal e anormal ( ZIELINSKY 1996;
MATTOS 1999).
O Doppler-ecocardiograma permite a análise da função de diversas estruturas
cardíacas, através da medida dos fluxos transvalvares, pelo forame oval, venosos sistêmico
e pulmonar, e no arco ductal.
O Doppler pode ser integrado com a imagem bidimensional em cada uma das suas
modalidades: Doppler pulsado, Doppler contínuo, Doppler mapeamento de fluxo em cores
e Doppler tissular (OTTO 2000; MORCEF 2001).
O feixe de ultra-som quando intercepta as hemácias em movimento sofre dispersão
retrógrada. O retorno do sinal ao transdutor em diferentes freqüências permite estimar a
velocidade e o sentido do fluxo sangüíneo. A mudança de freqüência do sinal de
Doppler é a base do Doppler-ecocardiograma.
O ângulo entre o feixe de ultra-som e o fluxo é importante para calcular a
velocidade do fluxo de sangue. Quando o fluxo está em paralelo com o feixe de ultra-som,
no sentido do transdutor ou no sentido contrário, é possível registrar os desvios de
freqüência Doppler, o que não é possível quando o feixe de ultra-som estiver perpendicular
ao fluxo, pois o cosseno do ângulo entre o feixe de ultra-som e o fluxo participa do cálculo
da velocidade do fluxo, e sendo o cosseno de 90° igual a zero, não há como registrar o
desvio da freqüência Doppler (OTTO 2000; MORCEF 2001).
O uso do Doppler no ecocardiograma deve ter o feixe de ultra-som alinhado o mais
paralelo possível com a direção do fluxo, de modo que possamos atribuir o valor 1 ao
19
cosseno de 0° ou 180°. Tentativas no sentido de corrigir o ângulo em paralelo de até 20°
não comprometem de maneira significativa o registro da velocidade do fluxo de sangue,
mas correções maiores que 20° podem resultar em erro significativo (OTTO 2000;
MORCEF 2001).
Com o uso do Doppler é possível determinar o sentido do fluxo de sangue, sua
velocidade ou desvio de freqüência, e a amplitude do sinal.
O Doppler pulsado permite amostragem das velocidades do fluxo de sangue em
uma profundidade intracardíaca específica-volume de amostragem. Existe um limite
máximo para a avaliação de freqüência ou velocidade que pode ser medida com o Doppler
pulsado. Quando este limite é ultrapassado ocorre o fenômeno de aliasing, que é a inversão
de sinal, uma situação de ambigüidade na velocidade e/ou direção do sinal. Métodos podem
ser usados para corrigir o aliasing como: o Doppler contínuo, o aumento da freqüência de
repetição de pulsos, que é o ciclo do transdutor constituído por transmitir-esperar-receber,
ao máximo para a profundidade usada, o aumento do número do volume de amostragem
(Doppler high-PRF), o uso de um transdutor com menor freqüência, o desvio a linha de
base (OTTO 2000; MORCEF 2001).
O Doppler contínuo usa dois cristais de ultra-som, um transmitindo e o outro
recebendo continuamente o sinal de ultra-som. A principal vantagem é que se podem
registrar variações de freqüência muito elevadas, com exatidão. A desvantagem é que sinais
de todo o feixe de ultra-som são registrados simultaneamente (OTTO 2000; MORCEF
2001).
O mapeamento do fluxo em cores baseia-se nos princípios do ecocardiograma com
Doppler pulsado, são avaliados diversos volumes de amostragem ao longo da linha de
amostragem, gerando uma imagem bidimensional do fluxo cardíaco. As velocidades são
20
exibidas numa escala de cor mostrando o fluxo em direção ao transdutor em vermelho e o
fluxo em direção contrária ao transdutor em azul, com a gradação da cor indicando a
velocidade até o limite de Nyquist, que corresponde ao limite máximo de freqüência que
pode ser reproduzido. O fenômeno de aliasing também pode estar presente neste caso,
quando o fluxo não for laminar, ou for laminar com alta velocidade, sendo incluída uma cor
adicional, geralmente o verde, para exibir esse fenômeno (OTTO 2000; MORCEF 2001).
Na avaliação Doppler-ecocardiográfica da função diastólica se obtém curvas que
relacionam tempo e velocidade de enchimento ventricular. A medida da velocidade do
fluxo mitral e tricúspide permite avaliar o volume do fluxo de entrada ventricular durante a
diástole, o qual é dependente do gradiente de pressão atrioventricular. Essa medida não
permite determinações diretas da função diastólica, mas permite obter informações sobre o
relaxamento e a complacência ventricular (MIYAKE et al. 2001).
Informações sobre o enchimento diastólico do ventrículo esquerdo são obtidas a
partir do registro dos fluxos mitral, que reflete o gradiente de pressão entre o átrio e o
ventrículo esquerdos, e das veias pulmonares, que diz respeito ao enchimento do átrio
esquerdo (ZIELINSKY 2006).
A curva de velocidade do fluxo mitral é obtida através do Doppler pulsado,
colocando-se a amostra volume entre os bordos dos folhetos mitrais durante a diástole,
cuidando-se para um adequado alinhamento do feixe de ultra-som, em um corte de quatro
câmaras.
A curva de enchimento do ventrículo esquerdo apresenta contorno bifásico. A onda
E representa a fase de enchimento rápido e é seguida de um período de desaceleração,
quando o registro se aproxima da linha de base. Um período de fluxo de baixa velocidade
se segue, quando as pressões no átrio e ventrículo igualam-se, a diástase, e a onda A,
21
relativa a contração atrial. As alterações no relaxamento ventricular vão se refletir na fase
de enchimento rápido, onda E, e as alterações na complacência ventricular refletem na fase
de enchimento lento e de contração atrial (ZIELINSKY et al. 2004).
As medidas obtidas através do Doppler do fluxo mitral são: a velocidade da onda E,
o tempo de desaceleração da curva de velocidade da onda E, a velocidade da onda A e a
duração da onda A.
O registro do fluxo das valvas atrioventriculares, no feto, mostra uma onda
monofásica no início da gestação, sendo possível identificação da curva bifásica a partir da
10ª semana de gestação. O perfil de enchimento diastólico evidencia uma velocidade mais
elevada na onda A do que na fase inicial de enchimento, com uma relação E/A menor do
que um durante toda a vida fetal (REED et al. 1986; HARADA et al. 1997; ZIELINSKY
2006).
A curva de velocidade do fluxo venoso pulmonar pode ser obtida através de um
corte de quatro câmaras posicionando a amostra volume do Doppler pulsado na junção da
veia pulmonar com o átrio esquerdo, conforme mostra a Figura 3. O registro do fluxo
venoso pulmonar tem contorno trifásico, com um pico sistólico, um pico diastólico e um
pico pré-sistólico, que é anterógrado no feto normal (ZIELINSKY et al. 2003).
Através do Doppler do fluxo venoso pulmonar podemos medir a onda sistólica (S),
a onda diastólica (D), a onda pré-sistólica (A), e o índice de pulsatilidade da veia pulmonar
(IPVP), (Figura 4), (ZIELINSKY et al. 2003).
O índice de pulsatilidade é calculado pela razão: velocidade máxima [(sistólica ou
diastólica)-velocidade pré-sistólica]/velocidade média.
22
Figura 7- Veia pulmonar direita.
Figura 8- Doppler pulsado do fluxo venoso pulmonar.
Na avaliação da função diastólica do ventrículo direito avaliamos a curva de
velocidade do fluxo tricúspide, com características semelhantes à curva de velocidade do
fluxo mitral, e o fluxo pelo ducto venoso.
23
A curva de velocidade do fluxo no ducto venoso apresenta-se trifásica ao Doppler,
com um pico sistólico (S), um pico diastólico (D), em situações normais menor que o
sistólico, e um pico pré-sistólico (A), normalmente anterógrado. O índice de pulsatilidade
no ducto venoso também pode ser medido, usando-se a mesma razão para o cálculo na veia
pulmonar (ZIELINSKY et al. 2004).
O fluxo pelo forame oval também é um parâmetro que está sendo usado para
avaliação da função diastólica fetal, pois apresenta características vasculares, sendo
trifásico, com as ondas sistólica (S) e diastólica (D) anterógradas e a onda pré-sistólica (A)
retrógrada. O índice de pulsatilidade do forame oval é mais alto do que o da veia pulmonar
e o do ducto venoso, devido à onda pré-sistólica retrógrada, e é um indicador da
impedância venosa ao fluxo oxigenado proveniente da veia umbilical e do ducto venoso,
dependente da pressão atrial esquerda e da complacência do ventrículo esquerdo
(ZIELINSKY et al. 2004).
O objetivo fundamental do diagnóstico pré-natal das anomalias cardíacas é
influenciar de forma positiva o prognóstico de fetos e neonatos com distúrbios graves do
sistema cardiovascular.
1.2. FUNÇÃO CARDÍACA FETAL
O estudo ecocardiográfico com Doppler da circulação fetal e placentária contribuiu
para a melhor compreensão da fisiologia materna e fetal.
Na vida fetal, as comunicações existentes entre a circulação sistêmica e a circulação
pulmonar: o forame oval, o canal arterial, o ducto venoso e a placenta, promovem
diferenças anatômicas e funcionais entre a circulação fetal e a pós-natal. Na vida fetal a
24
circulação está disposta em paralelo, enquanto na vida pós-natal ela passa a funcionar em
série (MATTOS 1999).
No feto, o sangue saturado da veia umbilical alcança o coração através do ducto
venoso, que apresenta um fluxo trifásico de alta velocidade, no coração o fluxo do ducto
venoso atinge diretamente o átrio esquerdo através do forame oval. O retorno venoso da
veia cava superior que chega ao ventrículo direito e atinge a artéria pulmonar é desviado,
em sua maioria, pelo canal arterial à circulação sistêmica, apenas 8% atinge a circulação
pulmonar. A troca de gases se faz ao nível da placenta (SALUM 2004).
O débito cardíaco depende da capacidade do coração de contração e relaxamento a
cada ciclo cardíaco. A função sistólica corresponde às características contráteis do
miocárdio, dependente da pré-carga e da pós-carga, responsáveis pelo volume de ejeção
ventricular através dos grandes vasos, e tem seu papel bastante reconhecido no
aparecimento de sinais e sintomas de insuficiência cardíaca. A função diastólica é a
capacidade de expansão do miocárdio ventricular permitindo a entrada de sangue, mas,
somente nos últimos anos, começou a receber importância pelo seu papel nas alterações
funcionais nos diferentes tipos de cardiopatia, quando se demonstrou que alterações
funcionais nesta fase do ciclo cardíaco contribuem de forma importante para o
aparecimento de sintomas em pacientes cardiopatas. As alterações diastólicas, por vezes,
precedem as alterações sistólicas em alguns casos, com implicações clínicas no tratamento
precoce desses pacientes (ZIELINSKY 2006).
Sabe-se que o miocárdio sofre alterações estruturais ao longo da vida fetal, e os
mecanismos destas alterações, ainda desconhecidos, podem ajudar a elucidar
completamente a função miocárdica.
25
Muitas contradições existem entre o presente e o passado da fisiologia
cardiovascular, a demonstração de maior tensão de repouso no miocárdio fetal comparado
com o miocárdio adulto, na espécie humana, confirmados pela quantificação de sarcômeros
fetais e filamentos celulares, o papel da inervação simpática, o status dos receptores beta-
adrenérgicos (PACILEO et al 1994; YIMING et al 2002; OPITZ et al 2004; LAHMERS et
l 2004; WAKER et al 2004).
O desempenho sistólico do coração fetal é muito pouco alterado durante toda a
gestação, devido à característica da circulação em paralelo, e o débito ventricular
combinado praticamente não muda ( KENNY et al 1986). Na vida fetal, a diástole assume
um curso diferente, as proteínas contráteis apresentam sua maior expressão na função
miocárdica.
1.2.1. A FUNÇÃO SISTÓLICA FETAL
A lei de Frank-Starling aplica-se ao feto, com algumas limitações devido à maior
rigidez miocárdica na vida intra-uterina. As variações da pré e da pós-carga tem papel
fundamental na contratilidade miocárdica fetal, e a função sistólica é dependente da função
diastólica. Sendo assim, quando o volume diastólico final do ventrículo esquerdo aumenta,
a contratilidade miocárdica aumenta, proporcionalmente.
Na mensuração da função sistólica do coração fetal avaliamos a contratilidade do
miocárdio através da fração de encurtamento circunferencial, a fração de ejeção, o tempo
de contração isovolumétrico, o índice Tei e a derivada da pressão em relação ao tempo
(ZIELINSKY 2006).
26
1.2.2. A FUNÇÃO DIASTÓLICA FETAL
A função diastólica tem seu papel na morbidade e na mortalidade das cardiopatias
ainda pouco conhecido, e não há um método preciso conhecido para a sua avaliação.
A ecocardiografia fetal, através do Doppler, é uma alternativa útil para análise da
função diastólica fetal, além de ser uma técnica não invasiva.
A diástole compreende uma seqüência de eventos que estão relacionados entre si. A
diastologia é o estudo da função diastólica, relaxamento ventricular e dinâmica de
enchimento dos ventrículos integrada à prática clínica (FIRPO; SALUM 2004;
ZIELINSKY 2006).
A diástole cardíaca compreende o período de tempo entre o fechamento das valvas
semilunares e o fechamento das valvas atrioventriculares, e é dividido em quatro fases:
relaxamento isovolumétrico, fase de enchimento rápido, fase de enchimento lento, e
contração atrial (FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY 2006).
O relaxamento isovolumétrico é o período entre o fechamento da valva semilunar e
a abertura da valva atrioventricular. Nesta fase não há entrada de fluxo nos ventrículos, por
isso o volume ventricular permanece inalterado (FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY
2006).
A fase de enchimento rápido inicia-se com a abertura da valva atrioventricular,
nesta fase a velocidade do fluxo atrioventricular apresenta uma aceleração precoce, a qual
relaciona-se com o relaxamento ventricular, até atingir o pico (NISHIMURA et al. 1989;
FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY 2006).
A terceira fase é a de enchimento lento ou diástase, cuja velocidade de fluxo é
determinada pela complacência ventricular. O tempo de desaceleração quantifica a
27
diminuição da velocidade de enchimento nesta fase, quando o ventrículo atingiu
determinado volume e pressão (FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY 2006).
A contração atrial, no final da diástole, é responsável pelo enchimento ventricular
tardio, que em condições normais corresponde a 20-25% do fluxo atrioventricular
(BRECKER et al. 1996).
1.2.2.1. REVISÃO DE ALGUNS CONCEITOS IMPORTANTES PARA SE
COMPREENDER A DIASTOLOGIA.
Relaxamento é um processo ativo, com alto consumo de energia, para a remoção
dos íons cálcio do citoplasma dos miócitos, permitindo a dissociação do complexo
contrátil, pelo qual as fibras miocárdicas retornam às suas condições pré-contráteis de força
e comprimento. A constante de tempo de relaxamento (“Tau”) quantifica o relaxamento
com volume ventricular constante (FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY 2006).
Complacência é uma função passiva do ventrículo que indica distensibilidade
durante o enchimento, sua propriedade de apresentar determinada alteração de pressão para
um determinado aumento de volume durante o enchimento ventricular. Pequenas
modificações na pressão ventricular, em condições normais, representam variações
significativas no volume ventricular (GROSSMAN et al. 1976).
Rigidez miocárdica é a resistência que o músculo cardíaco oferece a se distender,
quando submetido a determinadas forças. A rigidez ventricular, que é o inverso da
complacência, é função da rigidez miocárdica, da espessura da parede ventricular e da
geometria do ventrículo (MIRSKY et al. 1976).
Logo após a abertura da valva mitral observa-se que a pressão ventricular continua a
cair, mesmo com o aumento do volume do ventrículo esquerdo, o que se deve ao fenômeno
28
de recuo elástico, ao qual é atribuído um efeito de sucção diastólica. Nessa fase ocorre a
mínima pressão diastólica, que pode ser até mesmo negativa (FIRPO; SALUM 2004;
ZIELINSKY 2006).
O efeito coronariano erétil é quando ocorre efeito nas propriedades diastólicas,
devido ao enchimento das artérias coronárias na diástole, alterando o volume da rede
coronariana (FIRPO; SALUM 2004; ZIELINSKY 2006).
O estudo da função diastólica na vida fetal considera o período da embriogênese,
com fatores genéticos e epigenéticos interferindo na cardiogênese. Na função diastólica do
feto há a interferência de mecanismos reguladores da distensibilidade ventricular, e a
disfunção diastólica pode ser associada com morte embrionária (ZHOU et al. 2003;
ISHIWATA et al. 2003).
A compressão extrínseca do coração exercida pelos órgãos extracardíacos do feto
reduz a reserva funcional do miocárdio, afetando o relaxamento miocárdico (GRANT et al.
1992; MIYAGUE et al. 1997).
A compactação do miocárdio, a quantificação da massa miocárdica e o
espessamento da parede ventricular são estudados na tentativa de se esclarecer melhor os
aspectos da diastologia fetal (ZHOU et al. 2003; ISHIWATA et al. 2003).
1.2.3. AVALIAÇÃO ECOCARDIOGRÁFICA DA FUNÇÃO DIASTÓLICA
Através da ecocardiografia, vários parâmetros e índices de Doppler têm sido
utilizados para a avaliação da função diastólica com o intuito de melhorar o diagnóstico,
esclarecer o prognóstico e acompanhar o efeito de intervenções terapêuticas. Temos à
disposição: o registro do tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV), o Doppler dos
fluxos mitral e tricúspide, o Doppler do fluxo das veias pulmonares e técnicas relativamente
29
novas, como a determinação não invasiva da tau (constante do tempo de relaxamento), o
modo-M colorido e o Doppler tissular. Essas técnicas permitem inferir informações sobre o
relaxamento e a complacência ventriculares (ZIELINSKY 2006).
A avaliação da função diastólica inicialmente levou em consideração os fluxos
atrioventriculares, através das valvas mitral e tricúspide, usando o Doppler. Mas, no feto, só
a partir da décima semana de idade gestacional pode-se observar um fluxo bifásico pelas
valvas atrioventriculares (REED et al. 1986; MIYAKE et al. 2001). Durante toda a
gestação, a relação das ondas E/A é menor do que um, em fetos normais (REED et al.
1986).
A velocidade da onda E, na avaliação dos fluxos mitral e tricúspide, reflete o
relaxamento ventricular, sua velocidade é baixa em fetos jovens e vai aumentando ao longo
da gestação, podendo por vezes significar um aumento relativo da massa ventricular em
idades gestacionais precoces, talvez explicados pelo processo de compactação do ventrículo
esquerdo (REED et al. 1986).
O fato de o coração fetal ser mais rígido e menos complacente, pelo seu maior
conteúdo de colágeno, talvez explique o fato da onda A ser dominante na gestação, já que
após o nascimento esse padrão de fluxo atrioventricular representa uma diminuição da
complacência ventricular.
No feto, as características peculiares da circulação tornam os métodos tradicionais
de avaliação da função diastólica insuficientes. Os ventrículos esquerdo e direito são
interdependentes nesta fase da vida, sendo o forame oval o elo entre eles. Assim o retorno
venoso pela veia cava inferior, o tamanho do forame oval, o fluxo venoso pulmonar, e a
função diastólica do ventrículo direito são elementos que colaboram para a função
diastólica do ventrículo esquerdo. Enquanto, o fluxo da porção cefálica do feto, através da
30
veia cava superior, o fluxo da veia cava inferior que não foi direcionado para o forame oval,
o tamanho do forame oval, e a função diastólica ventricular esquerda são os elementos
importantes na determinação da função diastólica do ventrículo direito. Dessa forma,
podemos avaliar a função diastólica do ventrículo direito estudando as curvas de fluxo
pelas veias umbilicais, pela veia cava inferior, pelas veias hepáticas, e pelo ducto venoso.
Situações como: compressão extracardíaca, bloqueio atrioventricular total, taquiarritmia
supraventricular, cardiopatias estruturais com alteração do enchimento ventricular podem
alterar a função diastólica do ventrículo direito, demonstrada pelo aparecimento de
alterações dos fluxos venosos no feto, exemplos: aumento do fluxo reverso pré-sistólico na
veia cava inferior ou nas veias hepáticas, diminuição ou reversão do fluxo pré-sistólico no
ducto venoso, entre outros (ZIELINSKY et al. 2004; ZIELINSKY 2006).
Para avaliar a função diastólica do ventrículo esquerdo, métodos alternativos ao
Doppler do fluxo transmitral estão sendo estudados. A mobilidade do septum primum, o
encurtamento global do átrio esquerdo, o fluxo no ducto venoso, o fluxo pelo forame oval,
o Doppler tecidual das paredes ventriculares, e a impedância do fluxo venoso pulmonar
(ZIELINSKY et al. 2004).
O forame oval tem um importante papel na circulação fetal, comunicando as
circulações direita e esquerda. A membrana que o guarda, o septum primum, tem sua
dinâmica alterada em situações que comprometem a complacência e o relaxamento
ventricular esquerdo, já que essas alterações se refletem na pressão atrial esquerda
(ZIELINSKY et al. 2001; ZIELINSKY et al. 2004).
Zielinsky et al estudaram a excursão do septum primum em uma situação de
redução da complacência e do relaxamento ventricular esquerdo, a hipertrofia miocárdica
em fetos de mães diabéticas, e em uma situação de aumento da complacência e do
31
relaxamento ventricular esquerdo, a respiração fetal. A excursão do septum primum era
mensurada através do índice de excursão obtido pela razão entre o deslocamento linear
máximo do septum primum ao final da diástole e o máximo diâmetro atrial esquerdo. O
índice de excursão do septum primum foi maior durante a presença de movimentos
respiratórios fetais, e menor nos fetos com hipertrofia miocárdica pelo diabete materno
(ZIELINSKY et al. 2001).
O fluxo pelo forame oval também é objeto de estudo para avaliação da função
diastólica do ventrículo esquerdo. O índice de pulsatilidade do fluxo pelo forame oval
também reflete a complacência do ventrículo esquerdo (EYCK et al. 1990; ZIELINSKY
2006).
Outro parâmetro que vem sendo estudado na tentativa de elucidar a função
diastólica fetal é o encurtamento global do átrio esquerdo. Estudos realizados em adultos,
portadores de miocardiopatia hipertrófica, sugerem que anormalidades da função diastólica
do ventrículo esquerdo podem ser estudadas pelo modo-M do átrio esquerdo. Usando,
novamente, a hipertrofia miocárdica presente em fetos de mães diabéticas como um
exemplo de redução da complacência e do relaxamento ventricular esquerdo, calculou-se a
fração de encurtamento atrial esquerdo pela razão diâmetro telessistólico-diâmetro pré-
sistólico/diâmetro telessistólico, verificando-se uma fração de encurtamento global do átrio
esquerdo menor nestes casos, do que em fetos sem hipertrofia (ZIELINSKY et al. 2004).
O fluxo no ducto venoso tem papel fundamental na hemodinâmica fetal, ele leva o
sangue rico em oxigênio, proveniente da placenta, diretamente ao átrio esquerdo. O índice
de pulsatilidade pelo ducto venoso representa a impedância sofrida por ele durante o ciclo
cardíaco, tendo sido demonstrado por Zielinsky et al que situações que reduzem a
complacência e o relaxamento do ventrículo esquerdo aumentam o índice de pulsatilidade
32
do fluxo pelo ducto venoso, podendo relacionar-se a alterações da função diastólica fetal
(ZIELINSKY et al. 2004).
1.2.4. O FLUXO VENOSO PULMONAR
Hong Y et al relataram que o fluxo venoso pulmonar mantém-se contínuo das veias
pulmonares para o átrio esquerdo em todos os ciclos cardíacos, com picos bifásicos: um
durante a sístole e outro durante a diástole (HONG et al. 1999).
No feto, o padrão de fluxo pelas veias pulmonares se caracteriza por apresentar uma
onda sistólica, uma onda diastólica e uma onda pré-sistólica, durante a contração atrial,
(Figura 4), (ZIELINSKY et al. 2003). O baixo fluxo sangüíneo pela circulação pulmonar e
a capacitância reduzida do sistema pulmonar, devido à grande resistência vascular
pulmonar na gestação, são os responsáveis por essa alteração (BETTER et al. 1999).
O padrão de fluxo das veias pulmonares é determinado pelos eventos que ocorrem
do lado esquerdo do coração, sendo influenciado pelas mudanças dinâmicas na pressão do
átrio esquerdo criadas pela contração e pelo relaxamento do átrio e do ventrículo esquerdo
(CROWE et al. 2001).
Zielinsky et al, em 2004, estudaram o índice de pulsatilidade da veia pulmonar nos
fetos de mães diabéticas e não-diabéticas, com base na idéia de que um ventrículo esquerdo
menos complacente aumentaria a impedância ao fluxo pré-sistólico na veia pulmonar,
correspondente a fase de contração atrial e, conseqüentemente, aumentaria o índice de
pulsatilidade nesse vaso. Demonstrou-se que o índice de pulsatilidade da veia pulmonar é
maior nos fetos de mães diabéticas, sugerindo que o diabete materno compromete a função
diastólica fetal (ZIELINSKY et al. 2004).
33
Zielinsky et al, em 2003, também demonstraram que o índice de pulsatilidade da
veia pulmonar é relacionado inversamente com o diâmetro do vaso onde ele é obtido.
Devendo ser obtido na junção veno-atrial, onde sua medida é menor (ZIELINSKY et al.
2003).
Em fetos, para se obter o registro do fluxo venoso pulmonar utiliza-se o corte apical
de quatro câmaras e um recurso conhecido como zoom, em região do átrio esquerdo,
próximo às veias pulmonares. A amostra-volume é posicionada na veia pulmonar,
geralmente a do lobo superior direito, na junção veno-atrial (Figura 3).
O índice de pulsatilidade do fluxo venoso pulmonar é calculado pela razão:
velocidade máxima (pico sistólico ou diastólico)-velocidade mínima (pico pré-
sistólico)/velocidade média (ZIELINSKY et al. 2003).
34
1.3. MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS FETAIS
No homem, a história dos movimentos respiratórios fetais (MRFs) confunde-se com
a da ultra-sonografia, método que permite observar os movimentos fetais respiratórios e
corporais (LEWIS et al. 1979; KAPLAN et al. 1983).
A atividade respiratória no útero é um tipo de exercício isométrico que condiciona a
musculatura envolvida para o desenvolvimento da função que se vai iniciar após o
nascimento. Trocas gasosas não são parte do fenômeno, assim como a expansão alveolar
(LEWIS et al. 1979; KAPLAN et al. 1983).
Evidências clínicas e experimentais mostram que os movimentos respiratórios fetais
são necessários para o desenvolvimento normal dos pulmões do feto (LEWIS et al. 1979;
KAPLAN et al. 1983).
O principal evento no ciclo respiratório fetal é a contração do diafragma. Quando
isso ocorre, no início da inspiração, a pressão intratorácica cai e, como os pulmões cheios
de líquido não se podem expandir, a caixa torácica retrai-se, fenômeno notado, com mais
intensidade na parte distal do esterno. Ao mesmo tempo ocorre ligeira cifose na espinha
torácica, o que empurra a parede abdominal para fora. Durante o relaxamento do diafragma,
na expiração, o tórax e o abdome fetal reassumem suas formas originais. Quando
observados através do ultra-som, em corte longitudinal, os contornos do tórax e abdome,
durante os movimentos respiratórios fetais, movem-se em direções opostas, fornecendo a
aparência típica de respiração em gangorra (LEWIS et al. 1979).
O controle dos movimentos respiratórios fetais está relacionado, muito
provavelmente, ao estado de alerta do sistema nervoso central e subordinado às influências,
voluntárias ou comportamentais, que podem se iniciar no córtex ou no centro ativador
pontino, onde o sono-REM se origina (LEWIS et al. 1979; KAPLAN et al. 1983). A
35
presença dos movimentos respiratórios fetais indica um sistema nervoso intacto, não
deprimido, refletindo, assim, o bem-estar fetal (TRUDINGER et al. 1979).
A respiração, tanto do feto quanto do recém-nascido, é principalmente
diafragmática, com mínima participação da musculatura intercostal e os impulsos são
gerados pelo centro respiratório medular, seguindo via nervo frênico para o diafragma.
Mesmo os fetos apresentam variação do ritmo respiratório quando estão acordados, ou
durante o sono, em seus diferentes estágios, mostrando a influência do sistema nervoso nos
movimentos respiratórios fetais (LEWIS et al. 1979; KAPLAN et al. 1983).
Os movimentos respiratórios fetais, tanto em animais como na espécie humana, são
episódicos, séries de incursões respiratórias entremeadas por períodos de apnéia. Os
períodos de apnéia, em fetos normais, são bastante variáveis, podendo durar até 60 minutos.
A freqüência dos movimentos respiratórios fetais em gestações normais, no último
trimestre, varia entre 50 e 60 respirações por minuto (LEWIS et al. 1979).
A observação dos movimentos respiratórios fetais iniciou na década de 70. Os
movimentos respiratórios fetais começaram a ser estudados a partir da observação direta da
movimentação do tórax, expandindo-se, antes de cortar o cordão umbilical de fetos de
cordeiros (DAWES et al. 1970). Outros métodos, como o posicionamento de eletrodos de
pressão eletromagnéticos implantados na traquéia fetal, a eletromiografia do diafragma e a
condução do nervo frênico também foram usados (KAPLAN et al. 1983).
A injeção de eritrócitos marcados com “sódio cromo 51” no líquido amniótico foi o
primeiro método usado para demonstrar movimentos respiratórios fetais em humanos, e
mostrou que após um período de um a dois dias, apenas os aparelhos respiratório e
digestivo do feto apresentavam a solução marcada (DUENHOLTER et al. 1973).
36
Outros métodos foram sendo usados para o estudo dos movimentos respiratórios de
fetos humanos: a tocodinamometria, a ultra-sonografia modo-A, mas somente a ultra-
sonografia bidimensional em tempo real permitiu uma visualização clara do tórax fetal,
com acurácia para detectar os movimentos respiratórios fetais.
Platt et al demonstraram que a presença dos movimentos respiratórios fetais, com
um episódio de no mínimo 60 segundos em 30 minutos de observação, refletia o bem-estar
fetal (PLATT et al. 1978; TRUDINGER et al. 1979; COSMI et al. 2003). A ausência dos
movimentos respiratórios, no entanto, não significa comprometimento fetal, já que são de
caráter episódico, podendo se tratar apenas da periodicidade normal.
Patrick et al estabeleceram os padrões da movimentação respiratória fetal em 1980,
quando mediram continuamente, por 24 horas, nas últimas 10 semanas de gestação, os
movimentos respiratórios fetais, em gestantes e fetos normais. Essa avaliação realizada
entre 30-31, 34-35, e 38-39 semanas, demonstrou que os fetos desenvolvem movimentos
respiratórios em cerca de 30% do tempo. O período em que os fetos apresentam menos
apnéia relaciona-se com as refeições maternas, as quais não foram observadas em um
período de até 3 horas após a ingesta (PATRICK et al. 1980; COSMI et al. 2003;
FLORIDO et al. 2005).
Na ultra-sonografia bidimensional, os movimentos respiratórios fetais podem ser
observados a partir da vigésima semana de idade gestacional. Antes dessa fase, é difícil
diferenciar os movimentos corporais do feto dos movimentos da caixa torácica. Mas sabe-
se que os movimentos respiratórios fetais se iniciam, precocemente, por volta das 11
semanas de gestação. Inicialmente, os movimentos respiratórios fetais são irregulares,
tornando-se regulares após 36 semanas, quando o padrão torna-se similar ao do recém-
nascido (COSMI et al. 2003; FLORIDO et al. 2005).
37
Estados não fisiológicos podem alterar a movimentação respiratória fetal. Trabalhos
usando fetos animais mostraram que diminuição na PaO
2
em 6mmHg diminui os
movimentos respiratórios fetais, e em 8mmHg ou mais os fetos apresentam apnéia
prolongada ou gasping (MANNING et al. 1979). Hipoglicemia moderada e acidose
também diminuem a freqüência e a amplitude dos movimentos respiratórios em fetos de
cordeiros. A hipercapnia apresenta, no entanto, um efeito diferente, aumentando a
incidência e a amplitude dos movimentos respiratórios (KAPLAN et al. 1983; COSMI et
al. 2003).
Como situações metabólicas, certas drogas e substâncias ingeridas pela gestante
podem estimular ou deprimir a movimentação respiratória fetal, através do seu efeito no
sistema nervoso do feto. Estimulantes do sistema nervoso central, como cafeína e
isoproterenol aumentam os movimentos respiratórios fetais, enquanto, os barbitúricos, os
anestésicos, a morfina e até mesmo a ingesta de álcool têm efeito contrário (KAPLAN et al.
1983).
O mesmo fenômeno observado em recém-nascidos e crianças pode ser visto nos
fetos próximos do termo, um aumento da freqüência cardíaca fetal durante a inspiração
(KAPLAN et al. 1983).
A presença dos movimentos respiratórios em fetos no último trimestre da gestação é
usado nos dias de hoje como parâmetro de bem-estar fetal, visto que períodos prolongados
de apnéia no feto foram associados com retardo do crescimento intra-uterino e índices de
Apgar menores do que 7 no quinto minuto de vida (TRUDINGER et al. 1979).
Os movimentos respiratórios fetais têm influência na circulação fetal. Miyague et al
identificaram significante aumento da complacência ventricular durante um episódio de
movimentos respiratórios fetais, porque a pressão exercida pelos órgãos intratorácicos, em
38
particular os pulmões não expandidos, no coração fetal limita a distensibilidade ventricular
(MIYAGUE et al. 1997).
Observa-se modificação do padrão da curva de velocidade do fluxo mitral, com
aceleração da velocidade de pico e relação E/A semelhante ao padrão pós-natal, em fetos
com soluços, os quais também têm efeito na complacência ventricular.
39
1.4. CONTEXTUALIZAÇÃO DO PROBLEMA
A ecocardiografia é o método de eleição para avaliação do coração fetal, por ser um
método não invasivo e que permite quantificar as funções sistólica e diastólica fetais.
Entretanto, não há um método que se possa chamar de padrão ouro quando se trata da
função diastólica, e, como vimos, muitos métodos estão sendo pesquisados na tentativa de
encontrá-lo.
A saúde fetal pode ser avaliada pela observação prolongada dos movimentos
respiratórios do feto utilizando a ultra-sonografia bidimensional. Já foi demonstrado que os
movimentos respiratórios fetais são esporádicos e ocorrem em cerca de 30% do período
respiratório nas últimas dez semanas de gestação (PATRICK et al. 1980).
A análise da respiração fetal, cujo reflexo na melhora da função diastólica
ventricular esquerda, por aumento do enchimento ventricular, já foi demonstrada através de
curvas de fluxo transmitral, vêm sendo utilizada como modelo fisiológico de aumento da
complacência e do relaxamento ventricular.
A análise do comportamento da movimentação do septum primum durante a
respiração fetal foi objeto de modelo da análise da função diastólica fetal, utilizado por
Zielinsky et al. Neste estudo foram avaliados 28 fetos normais, sendo mensurado o índice
de excursão do septum primum, durante o período de apnéia e de movimentos respiratórios
fetais, sendo confirmada a hipótese conceitual de que a excursão é maior durante os
movimentos respiratórios.
Miyague et al estudando fetos durante o ciclo respiratório, demonstraram que o
movimento inspiratório está associado com significativo aumento na complacência
ventricular esquerda, mensurado através do tempo de desaceleração, e na pressão de
enchimento ventricular, mensurado através da integral de velocidade-tempo. A melhora na
40
complacência e na pressão de enchimento reflete mudanças no retorno venoso e no volume
diastólico final do ventrículo esquerdo, secundárias à queda na pressão intratorácica durante
a respiração fetal (MIYAGUE et al. 1997).
No feto, altas pressões ventriculares direitas e diminuição da complacência
ventricular esquerda podem contribuir para o enchimento ventricular esquerdo limitado.
Entretanto, uma diminuição da pós-carga ventricular direita, promovendo um
melhor enchimento ventricular esquerdo pode explicar, parcialmente, um aumento no
débito cardíaco esquerdo em fetos de carneiro, ventilados no útero (DAWES et al. 1970).
A pressão pericárdica também pode limitar o enchimento ventricular. A membrana
pericárdica, os pulmões e a caixa torácica regulam a pressão pericárdica (MIYAGUE et al.
1997). Em fetos de carneiro, a ventilação diminui a pressão pericárdica e aumenta o volume
diastólico final do ventrículo esquerdo (DAWES et al. 1970).
As modificações do fluxo venoso pulmonar, secundárias às alterações da expansão
ventricular, durante os movimentos respiratórios fetais, são o objeto de estudo dessa
dissertação.
41
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GERAL
Avaliar a função diastólica ventricular esquerda, através do uso do Doppler venoso
pulsátil em veias pulmonares, em fetos normais de gestantes sem condição patológica
diagnosticada, em apnéia e na presença de movimentos respiratórios, com o intuito de
detectar a influência do ciclo respiratório na impedância ao esvaziamento das veias
pulmonares no átrio esquerdo.
2.2. OBJETIVO ESPECÍFICO
Testar a hipótese de que o índice de pulsatilidade do fluxo venoso pulmonar fetal é
menor durante o período em que os movimentos respiratórios fetais estão presentes, do que
durante o período de apnéia.
42
3. PACIENTES E MÉTODOS
3.1. DELINEAMENTO
Realizou-se um estudo transversal, controlado, contemporâneo, em que o fator em
estudo foram os movimentos respiratórios fetais e o desfecho as alterações no índice de
pulsatilidade do fluxo venoso pulmonar.
3.2. POPULAÇÃO
Fetos de gestantes com idade gestacional entre 25 e 35 semanas, encaminhadas de
forma seqüencial e não intencional, por indicação clínica de seu médico assistente, à
Unidade de Cardiologia Fetal do Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul, ou
participantes do Programa de Rastreamento Pré-Natal de Cardiopatias Fetais do IC/FUC.
As gestantes que concordaram em participar do estudo assinaram termo de
consentimento informado, permitindo a gravação e utilização de suas imagens para os fins
da pesquisa.
3.3. AMOSTRA
A amostra constituiu-se de fetos únicos, entre a 25ª e a 35ª semanas de gestação, sem
anormalidades cardíacas, cromossômicas, ou alterações funcionais, cujas mães não
apresentassem condições patológicas sistêmicas ou obstétricas evidenciadas pelos
exames pré-natais, até o momento do estudo.
O estudo foi realizado no período de agosto de 2005 a novembro de 2006. A
pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa do IC/FUC.
43
3.4. TÉCNICA PARA REALIZAÇÃO DA DOPPLER-ECOCARDIOGRAFIA
FETAL
Os equipamentos utilizados para a avaliação Doppler-ecocardiográfica do fluxo
venoso pulmonar foram: o ecocardiógrafo da marca Acuson, modelo Aspen, equipado com
transdutores de ativação eletrônica dos cristais do tipo multifreqüenciais, linear e convexo,
e o ecocardiógrafo da marca Siemens, modelo Cypress, equipado com transdutor linear de
7mHz. Esses aparelhos tem a capacidade de produzir imagens bidimensionais, modo-M,
Doppler, mapeamento de fluxo em cores e Doppler tissular.
Os exames ecocardiográficos fetais foram abrangentes, seguindo as abordagens
seqüenciais segmentar, iniciando-se na região umbilical materna, e procurando como
referenciais anatômicos à espinha dorsal, o fígado e o septum primum fetais. Determinado o
situs atrial, a posição do coração no tórax, o tipo e o modo das conexões atrioventriculares e
ventrículo-arteriais, o arco aórtico e o arco ductal, era realizado o corte apical de quatro-
câmaras, posicionando-se a amostra-volume do Doppler pulsado junto ao orifício da veia
pulmonar superior direita ou inferior esquerda, na sua junção com o átrio esquerdo.
A análise do fluxo venoso pulmonar foi realizada durante o período de apnéia e na
presença de movimentos respiratórios fetais, visando avaliar a influência do fenômeno
fisiológico da respiração na função diastólica dos fetos. Foram obtidas três medidas do
fluxo venoso pulmonar em apnéia e durante a presença de movimentos respiratórios, e a
média das aferições foi utilizada para os cálculos estatísticos.
Os parâmetros do fluxo venoso pulmonar mensurados foram: a onda sistólica (S), a
onda diastólica (D), a onda pré-sistólica (A) o índice sístole/diástole (S/D) e o índice de
pulsatilidade (IP), que reflete a relação entre e diferença da velocidade máxima (sistólica ou
44
diastólica) e da velocidade mínima (pré-sistólica) e a velocidade média do fluxo venoso
pulmonar.
Todos os ecocardiogramas fetais foram realizados pelo pesquisador principal, e
gravados em fitas VHS.
3.5. ANÁLISE ESTATÍSTICA
Todos os dados obtidos nos exames realizados foram submetidos a um tratamento
estatístico. As medidas da função diastólica através do Doppler pulsado de veias
pulmonares dos fetos no período de apnéia e respiração fetal foram comparadas pela média
de três medidas consecutivas, através do teste t bicaudal de Student para amostras
independentes. Todas as medidas são apresentadas com média ± desvio-padrão, mediana e
amplitude.
O p estatisticamente significativo considerado menor que 0,05.
Todos os dados foram analisados através do programa estatístico SPSS versão 14.0.
45
4. BIBLIOGRAFIA
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valvoplasty. Ultrasound Obstet Gynecol. 1995; 5 (2): 90-91.
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hypoplastic left heart syndrome in the fetus. Heart. 1999; 81: 646-649.
3. Brecker SJD, Gibson DG. Echocardiographic evaluation of ventricular diastolic function:
implications for treatment. Heart. 1996; 76: 386-387.
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51
5. ARTIGO
52
Comportamento do fluxo venoso pulmonar durante o ciclo respiratório fetal.
Keli Chemello, Paulo Zielinsky, Luiz Henrique Nicoloso, Marina Resener Moraes
Endereço para correspondência:
Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul - Unidade de Pesquisa - Dr. Paulo Zielinsky
Avenida Princesa Isabel, 395 – Santana – CEP 90620 001
Porto Alegre – RS
Fone/Fax: 0XX- 51- 32303636
E-mail: [email protected]
53
Os movimentos respiratórios têm influência na circulação fetal
1
. Sua presença
indica um sistema nervoso intacto, não deprimido, refletindo o bem-estar do concepto
2-6
.
O padrão de fluxo das veias pulmonares, um parâmetro para avaliação Doppler-
ecocardiográfica da função diastólica fetal
7-9
, é determinado pelos eventos que ocorrem do
lado esquerdo do coração, sendo influenciado pelas mudanças dinâmicas na pressão do
átrio esquerdo criadas pela contração e pelo relaxamento do átrio e do ventrículo
esquerdos
7,10
. Neste trabalho, testamos a hipótese de que a impedância ao fluxo pré-
sistólico na veia pulmonar, representada pelo índice de pulsatilidade, é menor na presença
de movimentos respiratórios fetais, por melhora da complacência do ventrículo esquerdo.
MÉTODOS
Foram examinados de forma seqüencial e não intencional fetos de gestantes com
idade gestacional entre 25 e 35 semanas, encaminhadas à Unidade de Cardiologia Fetal –
Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul/Fundação Universitária de Cardiologia por
diversos serviços de obstetrícia de Porto Alegre.
Foram incluídos no estudo apenas fetos normais, cujas mães, sem patologia
sistêmica, concordaram em assinar o termo de consentimento informado.
A amostra constituiu-se de 22 fetos examinados na presença de movimentos
respiratórios. O grupo controle era composto dos mesmos pacientes da amostra examinados
em apnéia fetal. Os fetos foram incluídos no estudo quando as imagens obtidas fossem
consideradas de qualidade adequada.
Os equipamentos utilizados para a avaliação Doppler-ecocardiográfica do fluxo
venoso pulmonar foram aparelhos Siemens modelos Aspen e Cypress, equipados com
transdutores setoriais de 2,25 a 4 MHz, e convexo de 4 a 7 MHz, com capacidade para
54
produzir imagens bidimensionais, modo-M, Doppler, mapeamento em cores e Doppler
tissular.
Os exames ecocardiográficos fetais foram abrangentes, seguindo a abordagem
seqüencial segmentar
11-13
. A análise de fluxos foi feita com Doppler pulsado, mapeamento
de fluxo em cores e Power Doppler, considerando-se que o fluxo na veia pulmonar possui
fase sistólica, diastólica e pré-sistólica
8, 9, 13, 14
(Figura 1). O índice de pulsatilidade da veia
pulmonar foi obtido de acordo com técnica já descrita
8, 9, 11, 15
, colocando-se a amostra-
volume do Doppler pulsado sobre a veia pulmonar superior direita, ou inferior esquerda, o
mais próximo possível de sua junção com o átrio esquerdo, aplicando-se a fórmula
(velocidade máxima (sistólica ou diastólica) – velocidade mínima (pré-sistólica)/velocidade
média. Para uma adequada obtenção das curvas de velocidade do fluxo foram utilizadas
escalas de 0,2m/s e filtros de 50 a 100 MHz e consideradas as medidas realizadas em
apnéia fetal e na presença de movimentos respiratórios fetais, após cinco ciclos,
correspondentes à média de 3 aferições.
Os movimentos respiratórios foram considerados presentes quando observada
movimentação rítmica da parede torácica e do diafragma, em oposição à da parede
abdominal, conforme técnica já descrita
3, 6, 16
.
Todos os ecocardiogramas foram gravados em fitas VHS. Considerando-se a
reprodutibilidade já estabelecida da técnica para avaliação Doppler-ecocardiográfica dos
índices de fluxo venoso pulmonar
17
, as variabilidades intra-observador e interobservador
não foram calculadas.
Os dados foram comparados pelo teste “t” bicaudal de Student para amostras
independentes. O nível de significância estatística considerado foi de 0,05.
55
RESULTADOS
Os 22 fetos avaliados apresentaram idade gestacional entre 25 e 34 semanas, com
média de 28,9 ± 2,9 semanas.
Na avaliação realizada nos fetos em apnéia as velocidades sistólica, diastólica e pré-
sistólica variaram, respectivamente, de 0,24 a 0,52 m/s (média de 0,35 ± 0,08 m/s, mediana
de 0,32 m/s), de 0,14 a 0,43 m/s (média de 0,26 ± 0,07 m/s, mediana de 0,25 m/s), de 0,05 a
0,15 m/s (média de 0,09 ± 0,03 m/s, mediana de 0,09 m/s). Na avaliação realizada na
presença de movimentos respiratórios fetais as velocidades sistólica, diastólica e pré-
sistólica variaram, respectivamente, de 0,18 a 0,53 m/s (média de 0,33 ± 0,1 m/s, mediana
de 0,29 m/s), de 0,16 a 0,44 m/s (média de 0,28 ± 0,08 m/s, mediana de 0,26 m/s), de 0,06 a
0,21 m/s (média de 0,11 ± 0,04 m/s, mediana de 0,10 m/s). O índice de pulsatilidade da
veia pulmonar médio, nos fetos em apnéia, foi de 1,25 ± 0,23 (1,69 a 0,82), e na presença
de movimentos respiratórios fetais foi de 0,97 ± 0,2 (1,53 a 0,61). Observou-se
significância estatística na diferença da medida da onda pré-sistólica, em apnéia e na
presença de movimentos respiratórios fetais, com p = 0,012, e na medida do índice de
pulsatilidade, com p < 0,0001 (Tabela 1).
As figuras 2 e 3 apresentam o índice de pulsatilidade de todos os fetos avaliados, em
apnéia e na presença de movimentos respiratórios fetais.
DISCUSSÃO
Através da ecocardiografia fetal, vários parâmetros e índices de Doppler têm
sido utilizados para a avaliação da função diastólica
7
, com o intuito de melhorar o
diagnóstico, esclarecer o prognóstico e acompanhar o efeito de intervenções terapêuticas.
Métodos alternativos ao Doppler do fluxo transmitral estão sendo estudados para avaliação
56
da função diastólica fetal
7, 9, 11, 18-20
, já que as características peculiares da circulação do feto
tornam os métodos tradicionais insuficientes.
Demonstramos significante diminuição da impedância ao fluxo venoso pulmonar,
representada pelo índice de pulsatilidade da veia pulmonar, durante os movimentos
respiratórios fetais. Acredita-se que, em apnéia, a pressão exercida pelos órgãos
intratorácicos no coração fetal, em particular os pulmões não expandidos, limita a
distensibilidade ventricular
1
. A melhora na complacência e na pressão de enchimento
refletem mudanças no retorno venoso e no volume diastólico final do ventrículo esquerdo,
secundárias à queda na pressão intratorácica durante os movimentos respiratórios
21
. A onda
pré-sistólica anterógrada do fluxo venoso pulmonar mostrou aumento significativo de sua
velocidade na presença de movimentos respiratórios fetais, devido à diminuição da pressão
atrial esquerda.
Já foram descritas modificações do padrão da curva de velocidade do fluxo mitral,
com aceleração da velocidade de pico e relação E/A semelhante ao padrão pós-natal, em
fetos com soluços, os quais também têm efeito na complacência ventricular.
A análise da respiração fetal vem sendo utilizada como modelo fisiológico de
aumento da complacência e do relaxamento ventricular, segundo Miyague et al
observaram
1
. Van Der Mooren et al registraram aceleração dos fluxos mitral e aórtico na
presença de movimentos respiratórios fetais, devido ao aumento de fluxo através do forame
oval, demonstrando melhora da complacência do ventrículo esquerdo
22
. Já demonstramos
que o índice de excursão do septum primum é maior durante os movimentos respiratórios
fetais do que em apnéia
7
.
Ainda buscamos parâmetros que auxiliem na avaliação do bem-estar fetal. O fluxo
venoso pulmonar pode ser utilizado como fonte de informação sobre o estado da função
57
diastólica e ajudar nas decisões tomadas pelo obstetra, em situações de risco fetal, e pelo
pediatra após o nascimento.
Em conclusão, foi demonstrada diminuição do índice de pulsatilidade do fluxo
venoso pulmonar durante os movimentos respiratórios fetais, refletindo modificações da
dinâmica atrial esquerda e da melhora da complacência ventricular esquerda.
58
Tabela 1: Fluxo venoso pulmonar fetal em apnéia e durante os movimentos respiratórios.
Apnéia
(média±DP)
MRFs
(média±DP)
Apnéia
(mediana)
MRFs
(mediana)
Nível de
Significância
Onda
Sistólica
0,35 ± 0,08 0,33 ± 0,1 0,32 0,29 0,59
Onda
Diastólica
0,26 ± 0,07 0,28 ± 0,08 0,25 0,26 0,09
Onda Pré-
sistólica
0,09 ± 0,03 0,11 ± 0,04 0,09 0,10 p = 0,012
*
Índice de
pulsatilidade
1,25 ± 0,23 0,97 ± 0,2 1,22 0,98 p < 0,0001
*
A unidade de medida da onda de fluxo é expressa em m/s. MRFs = movimentos respiratórios fetais.
* Nível de significância p< 0,05.
59
Figura 1: Veia pulmonar direita e fluxo venoso pulmonar. A: Mapeamento de fluxo em
cores. B: Doppler pulsado do fluxo venoso pulmonar.
S: onda sistólica. D: onda diastólica. A: onda pré-sistólica.
A
B
60
Figura 2: Comparação entre as medianas do índice de pulsatilidade dos grupos apnéia e
MRF.
MRF: movimentos respiratórios fetais.
Índice de pulsatilidade da veia pulmonar
Apnéia
MRF
61
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
IP apnéia IP MRFs
IP: índice de pulsatilidade. MRFs: movimentos respiratórios fetais.
Figura 3: Índice de pulsatilidade do fluxo venoso pulmonar.
62
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64
Behaviour of pulmonary venous flow during fetal respiratory movements
Keli Chemello, Paulo Zielinsky, Luiz Henrique Nicoloso, Marina Resener Moraes
Address for correspondence:
Institute of Cardiology – Fetal Cardiology Unit - Dr. Paulo Zielinsky
Avenida Princesa Isabel, 395 – Santana – CEP 90620 001
Porto Alegre – RS
Phone/Fax: 0XX- 51- 32303636
E-mail: [email protected]
65
Respiratory movements influence fetal circulation
1
. Their presence indicates an
intact, non-depressed nervous system, reflecting a good fetal clinical status
2-6
.
Flow pattern in pulmonary veins, a Doppler echocardiographic parameter in the
assessment of fetal diastolic function
7-9
, is determined by events occurring in the left heart
and is influenced by dynamic changes in left atrial pressures created by left atrium and
ventricle contraction and relaxation
7,10
. In this study we test the hypothesis that impedance
of pulmonary vein presystolic flow, represented by its pulsatility index, is lower in the
presence of fetal breathing movements due to improvement in left ventricle compliance.
METHODS
Fetal echocardiographic examination was performed sequentially in 25 to 35 weeks
fetuses of mothers routinely referred to a third level Fetal Cardiology unit by several
obstetrical services.
The study only included normal fetuses whose mothers had no systemic disease and
agreed to sign an informed consent.
The study sample consisted of 22 fetuses examined during breathing movements.
The control group consisted of the same patients examined in fetal apnea. Fetuses were
included in the study when image quality was considered adequate.
Equipments used for Doppler echocardiographic assessment of pulmonary venous
flow were Siemens models Aspen and Cypress, with phased array transducers of 2.25 to 4
MHz and convex transducers of 4 to 7 MHz, with ability to produce M-mode and 2-
dimensional images, color flow mapping and tissue Doppler.
Fetal echocardiographic examinations were comprehensive, following a segmental
sequential approach
11-13
. Flow analysis was performed with pulsed Doppler, color flow
66
mapping and Power Doppler, considering that the pulmonary vein flow has systolic,
diastolic and presystolic phases
8, 9, 13, 14
(Figure 1). Pulsatility index of the pulmonary vein
was obtained according to techniques already described
8, 9, 11, 15
, placing the Doppler sample
volume on the right upper or left lower pulmonary vein , as close as possible to its junction
with the left atrium, applying the following formula: [maximum velocity (systolic or
diastolic) – minimum velocity (presystolic]/mean velocity. In order to obtain adequate flow
velocity curves, 0.2m/s scales and 50 to 100 MHz filters were used and the measurements
performed in fetal apnea and in the presence of fetal breathing movements, after five
cycles, considering the mean of 3 measurements.
Respiratory movements were considered to be present when rhythmic movements
of chest wall and diaphragm were observed, in opposition to the abdominal wall, according
to techniques already reported
3, 6, 16
.
All echocardiograms were recorded on VHS tapes. Considering the already
established reproducibility of the technique for Doppler echocardiographic evaluation of
pulmonary venous flow indexes
17
, intra-observer and inter-observer variabilities were not
calculated.
Data were compared using two-tailed Student t test for independent samples,
considering significant values of p < 0.05.
RESULTS
The 22 fetuses assessed had a gestational age between 25 and 34 weeks (mean =
28.9 ± 2.9 weeks).
During fetal assessment in apnea, systolic, diastolic and presystolic velocities
ranged respectively from 0.24 to 0.52 (mean = 0.35 ± 0.08 m/s, median = 0.32 m/s), 0.14 to
67
0.43 m/s (mean = 0.26 ± 0.07 m/s, median = 0.25 m/s), and 0.05 to 0.15 m/s (mean = 0.09 ±
0.03 m/s, median = 0.09 m/s). During fetal breathing movements, systolic, diastolic and
presystolic velocities ranged, respectively, from 0.18 to 0.53 m/s (mean = 0.33 ± 0.1 m/s,
median = 0.29 m/s), 0.16 to 0.44 m/s (mean = 0.28 ± 0.08 m/s, median = 0.26 m/s), and
0.06 to 0.21 m/s (mean = 0.11 ± 0.04 m/s, median = 0.10 m/s). Pulsatility index of
pulmonary vein in fetuses in apnea was 1.25 ± 0.23 (1.69 to 0.82), and in the presence of
fetal breathing movements it was 0.97 ± 0.2 (1.53 to 0.61). Statistical significance was
observed in the difference of presystolic wave velocity, in apnea and in the presence of fetal
breathing movements (p = 0.012), and in pulsatility index (p < 0.0001) (Table 1).
Figures 2 and 3 show the variation of pulmonary vein pulsatility index in apnea and
during breathing movements.
DISCUSSION
Several parameters and Doppler indexes have been used to assess diastolic
function
7
, in order to improve diagnosis, obtain a clear prognosis and follow up the effect
of therapeutic interventions. Alternative methods to transmitral flow Doppler have been
studied to assess fetal diastolic function
7, 9, 11, 18-20
, since the peculiar characteristics of fetal
circulation have rendered traditional methods insufficient.
We showed a significant reduction of pulmonary venous flow impedance,
represented by the pulsatility index of the pulmonary vein, during fetal breathing
movements. It is believed that, in apnea, the pressure of intrathoracic organs on the fetal
heart, particularly as a result of non-expanded lungs, limits ventricular distensibility
1
.
Improvement of compliance and filling pressure reflects changes in venous return and end-
diastolic volume of the left ventricle, secondary to the drop in intrathoracic pressure during
68
respiratory movements
21
. The antegrade presystolic wave of pulmonary venous flow
showed a significantly increased velocity during breathing movements, due to reduction of
the left atrial pressure.
Modifications in mitral flow velocity curve patterns have already been described,
with acceleration of peak velocity and E/A ratio similar to the post-natal pattern in fetuses
with hiccups, which also have an effect on ventricular compliance.
Analysis of fetal breathing has been used as a physiological model of increased
ventricular compliance and relaxation, according to observations by Miyague et al
1
. Van
Der Mooren et al recorded the acceleration of mitral and aortic flows in the presence of
fetal respiratory movements, due to increased flow through the foramen ovale, showing
improved compliance of the left ventricle
22
. We have already shown that the excursion
index of the septum primum is higher during fetal breathing movements than in apnea
7
.
Searches for alternative parameters to assess fetal wellbeing are still under
investigation. Pulmonary venous flow analysis can be used as an additional source of
information about the status of diastolic function, and influencing decisions in situations of
fetal risk.
In conclusion, it was demonstrated that the pulmonary venous flow pulsatility index
decreases during breathing movements, reflecting modifications of left atrial dynamics and
enhancement of left ventricular compliance.
69
Table 1: Fetal pulmonary venous flow in apnea and during breathing movements.
Apnea
(mean±SD)
FBMs
(mean±SD)
Apnea
(median)
FBMs
(median)
Level of
Significance
Systolic
Wave
0.35 ± 0.08 0.33 ± 0.1 0.32 0.29 0.59
Diastolic
Wave
0.26 ± 0.07 0.28 ± 0.08 0.25 0.26 0.09
Presystolic
Wave
0.09 ± 0.03 0.11 ± 0.04 0.09 0.10 p = 0.012
*
Pulsatility
index
1.25 ± 0.23 0.97 ± 0.2 1.22 0.98 p < 0.0001
*
Flow velocities are expressed in m/s . FBMs = fetal breathing movements.
* Level of significance p< 0.05.
70
Figura 1: Right pulmonary vein and pulmonary venous flow. A: Color flow mapping. B:
Pulmonary venous flow pulsed Doppler.
S: systolic wave. D: diastolic wave. A: presystolic wave.
A B
71
Figura 2: Comparison between medians of the pulsatility indexes in groups apnea and FBM
Apnea FBM
Pulsatility index pulmonary vein
72
Figure 3: Pulsatility index of pulmonary venous flow
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
PI apnea PI FBM
PI: pulsatility index. FBM: fetal breathing movements.
73
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