Abstract Background Exercise plays a positive role in the course of the ischemic heart disease, enhancing functional capacity and preventing ventricular remodeling. Objective To investigate the impact of exercise on left ventricular (LV) contraction mechanics after an uncomplicated acute myocardial infarction (AMI). Methods A total of 53 patients was included, 27 of whom were randomized to a supervised training program (TRAINING group), and 26 to a CONTROL group, who received usual recommendations on physical exercise after AMI. All patients underwent cardiopulmonary stress testing and a speckle tracking echocardiography to measure several parameters of LV contraction mechanics at one month and five months after AMI. A p value < 0.05 was considered statistically significant for the comparisons of the variables. Results No significant difference were found in the analysis of LV longitudinal, radial and circumferential strain parameters between groups after the training period. After the training program, analysis of torsional mechanics demonstrated a reduction in the LV basal rotation in the TRAINING group in comparison to the CONTROL group (5.9±2.3 vs. 7.5±2.9o; p=0.03), and in the basal rotational velocity (53.6±18.4 vs.68.8±22.1 º/s; p=0.01), twist velocity (127.4±32.2 vs. 149.9±35.9 º/s; p=0.02) and torsion (2.4±0.4 vs. 2.8±0.8 º/cm; p=0.02). Conclusions Physical activity did not cause a significant improvement in LV longitudinal, radial and circumferential deformation parameters. However, the exercise had a significant impact on the LV torsional mechanics, consisting of a reduction in basal rotation, twist velocity, torsion and torsional velocity which can be interpreted as a ventricular “torsion reserve” in this population.

Resumo Fundamento O exercício exerce um papel positivo na evolução da doença cardíaca isquêmica, melhorando a capacidade funcional e prevenindo o remodelamento ventricular. Objetivo Investigar o impacto do exercício sobre a mecânica de contração do ventrículo esquerdo (VE) após um infarto agudo do miocárdio (IAM) não complicado. Métodos Um total de 53 pacientes foram incluídos e alocados aleatoriamente em um programa de treinamento supervisionado (grupo TREINO, n=27) ou em um grupo CONTROLE (n=26) que recebeu recomendações usuais sobre a prática de exercício físico após um IAM. Todos os pacientes realizaram um teste cardiopulmonar e um ecocardiograma com speckle tracking para medir vários parâmetros da mecânica de contração do VE em um mês e cinco meses após o IAM. Um valor de p <0,05 foi considerado para significância estatística nas comparações das variáveis. Resultados Não foram encontradas diferenças nas análises dos parâmetros de strain circunferencial, radial ou longitudinal do VE entre os grupos após o período de treinamento. Após o programa, a análise da mecânica de torção revelou uma redução na rotação basal do VE no grupo TREINO em comparação ao grupo CONTROLE (5,9±2,3 vs. 7,5±2.9o; p=0,03), bem como na velocidade rotacional basal (53,6±18,4 vs. 68,8± 22,1 º/s; p=0,01), velocidade de twist (127,4±32,2 vs. 149,9±35,9 º/s; p=0,02) e na torção (2,4±0,4 vs. 2,8±0, º/cm; p=0,02). Conclusões A atividade física não causou melhora significativa nos parâmetros de deformação longitudinal, radial ou circunferencial do VE. No entanto, o exercício teve um impacto significativo sobre a mecânica de torção do VE, que consistiu em uma redução na rotação basal, na velocidade de twist, na torção, e na velocidade de torção, que pode ser interpretada como uma “reserva” de torção ventricular nessa população.

RESUMO A amiloidose cardíaca é uma doença infiltrativa que exige um alto grau de suspeição clínica para o diagnóstico apropriado. O diagnóstico precoce e a definição do subtipo de amiloidose têm um papel fundamental para a terapêutica e prognóstico desta doença. Nesse contexto, o emprego de biomarcadores cardíacos como as troponinas e NT-proBNT associados à análise por métodos de imagem multimodalidade por técnicas ecocardiográficas atuais como o strain, medicina nuclear e a ressonância magnética cardíaca têm papel crescente em pacientes com amiloidose. Este artigo detalha a utilização dos métodos não invasivos para a avaliação de pacientes com amiloidose cardíaca.

SUMMARY Cardiac amyloidosis is an infiltrative disease which requires a high degree of clinical suspicion for appropriate diagnosis. Early diagnosis and the definition of the type of amyloidosis play a key role in the early treatment and prognosis of this disease. In this context, the use of cardiac biomarkers such as troponins and NT-proBNT associated with analysis by multimodality imaging methods like echocardiographic techniques such as strain, nuclear medicine, and cardiovascular resonance imaging have an increasing role in patients with cardiac amyloidosis. This article details the role of non-invasive diagnostic methods in patients with cardiac amyloidosis.

Resumo Fundamento: A estimativa da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) é uma das pincipais indicações para a ecocardiografia. Speckle tracking (ST) permite a análise da mecânica de contração do VE que inclui a deformação (strain) longitudinal global (SLG) e o twist / torção, sendo ambos os mais utilizados. A comparação direta de correlações entre esses novos parâmetros e a FEVE nunca foi feita antes. Objetivo: Verificar qual delas tem a maior correlação com a FEVE. Métodos: Pacientes com FEVE normal (> 0,55) e disfunção sistólica (FEVE < 0,55) foram prospectivamente inscritos e submetidos a ecocardiograma com análise do ST. A correlação das variáveis foi realizada por análise de regressão linear. Além disso, também foi testada a correlação entre os níveis de comprometimento sistólico do VE. Resultados: Foram incluídos 131 pacientes (média de idade de 46 ± 14 anos e 43% de homens). A FEVE e SLG apresentaram forte correlação (r = 0,95; r2 = 0,89; p < 0,001), mais evidente em grupos com disfunção sistólica do VE do que naqueles com FEVE preservada. Também foi encontrada boa correlação com a taxa de deformação (strain rate) longitudinal (SRL) global (r = 0,85; r2 = 0,73; p < 0,001). Comparando-a à SLG, a correlação entre FEVE e mecânica de torção foi mais fraca: twist (r = 0,78; r2 = 0,60; p < 0,001); Torção (r = 0,75, r2 = 0,56, p < 0,001). Conclusão: A SLG do ventrículo esquerdo apresenta alta correlação positiva com o parâmetro clássico de fração de ejeção, principalmente nos casos de comprometimento sistólico do VE. O SRL também demonstrou uma boa correlação. A SLG incrementa a análise da função sistólica do VE. Por outro lado, apesar de ser a pedra angular da mecânica do VE, o twist e a torção têm uma correlação mais fraca com a ejeção do VE, quando comparados ao SLG.

Abstract Background: Estimative of left ventricular ejection fraction (LVEF) is a major indication for echocardiography. Speckle tracking echocardiography (STE) allows analysis of LV contraction mechanics which includes global longitudinal strain (GLS) and twist/torsion, both the most widely used. Direct comparison of correlations between these novel parameters and LVEF has never been done before. Objective: This study aims to check which one has the highest correlation with LVEF. Methods: Patients with normal LVEF (> 0,55) and systolic dysfunction (LVEF <0,55) were prospectively enrolled, and underwent echocardiogram with STE analysis. Correlation of variables was performed by linear regression analysis. In addition, correlation among levels of LV systolic impairment was also tested. Results: A total of 131 patients were included (mean age, 46 ± 14y; 43%, men). LVEF and GLS showed a strong correlation (r = 0.95; r2 = 0.89; p < 0.001), more evident in groups with LV systolic dysfunction than those with preserved LVEF. Good correlation was also found with global longitudinal strain rate (r = 0.85; r2 = 0.73; p < 0.001). Comparing to GLS, correlation of LVEF and torsional mechanics was weaker: twist (r = 0.78; r2 = 0.60; p < 0.001); torsion (r = 0.75; r2 = 0.56; p < 0.001). Conclusion: GLS of the left ventricle have highly strong positive correlation with the classical parameter of ejection fraction, especially in cases with LV systolic impairment. Longitudinal strain rate also demonstrated a good correlation. GLS increments analysis of LV systolic function. On the other hand, although being a cornerstone of LV mechanics, twist and torsion have a weaker correlation with LV ejection, comparing to GLS.

Speckles, ou marcadores naturais do miocárdio, originam se da interferência construtiva e destrutiva do feixe de ultrassom que incide sobre os tecidos, podem fornecer um diagnóstico precoce das alterações miocárdicas e atuar na predição de certos eventos cardíacos. Devido à sua relativa estabilidade temporal, os speckles podem ser rastreados durante o ciclo cardíaco por software dedicados, promovendo a análise da função sistólica e diastólica. São identificados tanto pela escala de cinza da ecocardiografia 2D convencional quanto pela ecocardiografia 3D, sendo independentes do ângulo de incidência do ultrassom, permitindo assim a avaliação da mecânica cardíaca nos três planos espaciais: longitudinal, circunferencial e radial. O objetivo do presente artigo é discutir o papel e o significado da deformação cardíaca obtida por meio do speckle tracking durante a avaliação da fisiologia cardíaca, e discutir as aplicações clínicas desta tecnologia ecocardiográfica inovadora.

Natural myocardial markers, or speckles, originated from constructive and destructive interference of ultrasound in the tissues may provide early diagnosis of myocardial changes and be used in the prediction of some cardiac events. Due to its relatively temporal stability, speckles can be tracked by dedicated software along the cardiac cycle, enabling the analysis of the systolic and diastolic function. They are identified by either conventional 2D grey scale and by 3D echo, conferring independence of the insonation angle, thus allowing assessment of cardiac mechanics in the three spatial planes: longitudinal, circumferential, and radial. The purposes of the present paper are: to discuss the role and the meaning of cardiac strain obtained by speckle tracking during the evaluation of cardiac physiology and to discuss clinical applications of this novel echocardiographic technology.

A exequibilidade e o potencial para investigar o coração, sob o ponto de vista morfológico e hemodinâmico, vêm aumentando a aplicação da ecocardiografia na pesquisa. Além disso, o desenvolvimento de novas tecnologias, tais como a ecocardiografia tridimensional em tempo real e o speckle tracking, requerem validação por meio de estudos experimentais antes de serem instituídas no cenário clínico. O presente artigo objetiva fornecer informações acerca das particularidades do estudo ecocardiográfico nos mamíferos quadrúpedes, com vistas à pesquisa experimental.

The feasibility and potential for the morphological and hemodynamic investigation of the heart has been increasing the use of the echocardiography in the research setting. Additionally, the development of new technologies, like the real time 3D echocardiography and speckle tracking, demands validation throughout experimental studies before being instituted in the clinical setting. This paper aims to provide information concerning the particularities of the echocardiographic examination in quadruped mammals, targeting the experimental research.

OBJETIVO: O aumento da atividade miocárdica da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase tem sido demonstrado na insuficiência cardíaca. Este estudo avalia a atividade miocárdica da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase no treinamento do ventrículo subpulmonar de cabras adultas. MÉTODOS: Foram utilizadas 18 cabras adultas, divididas em três grupos: convencional (bandagem fixa), sham e intermitente (bandagem ajustável; 12 horas diárias de sobrecarga). A sobrecarga sistólica (70% da pressão sistêmica) foi mantida durante quatro semanas. As avaliações hemodinâmica e ecocardiográfica foram realizadas durante todo o estudo. Depois de cumprido o protocolo, os animais foram mortos para avaliação morfológica e da atividade da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase dos ventrículos. RESULTADOS: Apesar de haver sobrecarga sistólica proporcionalmente menor no ventrículo subpulmonar do grupo intermitente (P=0,001), ambos os grupos de estudo apresentaram aumento da massa muscular de magnitude similar. Os grupos intermitente e convencional apresentaram aumento da massa de 55,7% e 36,7% (P<0,05), respectivamente, em comparação ao grupo sham. O conteúdo de água do miocárdio não variou entre os grupos estudados (P=0,27). O ecocardiograma demonstrou maior aumento (37,2%) na espessura do ventrículo subpulmonar do grupo intermitente, em relação aos grupos sham e convencional (P<0,05). Foi observada maior atividade da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase na hipertrofia miocárdica do ventrículo subpulmonar do grupo convencional, comparada aos grupos sham e intermitente (P=0,05). CONCLUSÃO: Ambos os grupos de treinamento ventricular desenvolveram hipertrofia ventricular, a despeito do menor tempo de sobrecarga sistólica no grupo intermitente. A maior atividade de Glicose 6-Fosfato Desidrogenase observada no grupo convencional pode refletir um desequilíbrio redox, com maior produção de fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida e adenina e glutationa reduzida, um mecanismo importante da fisiopatologia da insuficiência cardíaca.

OBJECTIVE: Increased glucose 6-phosphate dehydrogenase activity has been demonstrated in heart failure. This study sought to assess myocardial glucose 6-phosphate dehydrogenase activity in retraining of the subpulmonary ventricle of adult goats. METHODS: Eighteen adult goats were divided into three groups: traditional (fixed banding), sham, and intermittent (adjustable banding, daily 12-hour systolic overload). Systolic overload (70% of systemic pressure) was maintained during a 4-week period. Right ventricle, pulmonary artery and aortic pressures were measured throughout the study. All animals were submitted to echocardiographic and hemodynamic evaluations throughout the protocol. After the study period, the animals were killed for morphological and glucose 6-phosphate dehydrogenase activity assessment. RESULTS: A 55.7% and 36.7% increase occurred in the intermittent and traditional right ventricle masses, respectively, when compared with the sham group (P<0.05), despite less exposure of intermittent group to systolic overload. No significant changes were observed in myocardial water content in the 3 groups (P=0.27). A 37.2% increase was found in right ventricle wall thickness of intermittent group, compared to sham and traditional groups (P<0.05). Right ventricle glucose 6-phosphate dehydrogenase activity was elevated in the traditional group, when compared to sham and intermittent groups (P=0.05). CONCLUSION: Both study groups have developed similar right ventricle hypertrophy, regardless less systolic overload exposure of intermittent group. Traditional systolic overload for adult subpulmonary ventricle retraining causes upregulation of myocardial glucose 6-phosphate dehydrogenase activity. It may suggest that the undesirable "pathologic systolic overload" is influenced by activation of penthose pathway and cytosolic Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate availability. This altered energy substrate metabolism can elevate levels of free radicals by Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, an important mechanism in the pathophysiology of heart failure.

FUNDAMENTO: A alta e crescente prevalência de Cardiomiopatia Dilatada (CMD) representa sério problema de saúde pública. Novas tecnologias vêm sendo utilizadas objetivando diagnósticos mais sofisticados, que melhorem a abordagem terapêutica. Nesse cenário, o Speckle Tracking (STE) utiliza marcadores miocárdicos naturais para analisar a deformação sistólica do Ventrículo Esquerdo (VE). OBJETIVO: Mensurar o strain transmural longitudinal global (SG) do VE através do STE em pacientes com CMD grave, comparando os resultados com indivíduos normais e com parâmetros ecocardiográficos consagrados para análise da função sistólica do VE, validando o método nessa população. MÉTODOS: Foram estudados 71 pacientes com CMD grave, (53 ± 12a, 72% homens) e 20 controles (30 ± 8a, 45% homens). Foram obtidos os volumes e a FEVE pela ecocardiografia bi e tridimensional, parâmetros do Doppler, Doppler tecidual e o SG pelo STE. RESULTADOS: Comparados ao grupo controle, os volumes do VE foram maiores no grupo CMD; entretanto, a FEVE e velocidade de pico da onda E foram menores neste último. O índice de performance miocárdica foi maior entre os pacientes. As velocidades do miocárdio pelo Doppler tecidual (S', e', a') foram consideravelmente menores e a relação E/e' foi maior no grupo CMD. O SG apresentou-se diminuído no grupo CMD (-5,5% ± 2,3%), em relação aos controles (-14,0% ± 1,8%). CONCLUSÃO: No presente estudo, o SG foi significativamente menor nos pacientes com CMD grave, abrindo novas perspectivas para abordagens terapêuticas nessa população específica.

BACKGROUND: The high and increasing prevalence of Dilated Cardiomyopathy (DCM) represents a serious public health problem. New technologies are being used aiming at more accurate diagnoses in order to improve therapeutic approach. In this scenario, speckle tracking echocardiography (STE) uses natural myocardial markers to analyze the systolic deformation of the left ventricle (LV). OBJECTIVE: To measure the longitudinal transmural global strain (GS) of the LV through STE in patients with severe DCM, comparing the results with normal individuals and with echocardiographic parameters established for the analysis of LV systolic function, validating the method in this population. METHODS: We studied 71 patients with severe DCM (53 ± 12 years, 72% men) and 20 controls (30 ± 8 years, 45% men). We obtained LV volumes and ejection fraction by two and three-dimensional echocardiography, Doppler parameters, tissue Doppler and GS was obtained by STE. RESULTS: Compared to controls, LV volumes were higher in the DCM group; however, LVEF and peak velocity of E wave were lower in the latter. The myocardial performance index was higher among patients. Myocardial velocities at the tissue Doppler (S', e', a') were significantly lower and E/e' ratio was higher in the DCM group. The GS was decreased in the DCM group (-5.5% ± 2.3%) when compared to controls (-14.0% ± 1.8%). CONCLUSION: In this study, GS was significantly lower in patients with severe DCM, bringing new perspectives for therapeutic approaches in this specific population.

OBJETIVO: A bandagem ajustável do tronco pulmonar (TP) pode proporcionar treinamento ventricular mais fisiológico para cirurgia de Jatene em dois estágios. Este estudo experimental analisa a hipertrofia aguda (96 horas) do ventrículo direito (VD) submetido à sobrecarga sistólica intermitente. MÉTODOS: Cinco grupos de sete cabritos jovens foram dispostos conforme o tempo de sobrecarga sistólica do VD (0, 24, 48, 72 e 96 horas). O grupo zero hora funcionou como grupo controle. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. Os animais foram sacrificados para avaliação do conteúdo de água e pesagem das massas cardíacas. RESULTADOS: Houve aumento da espessura do VD a partir de 48 horas de treinamento (p<0,05) e rebaixamento da fração de ejeção do VD, com dilatação importante desta câmara nas primeiras 24 horas do protocolo, recuperando-se posteriormente. Houve aumento da relação volume/massa nas primeiras 24 horas do protocolo, em relação ao momento 96 horas (p=0,003). A massa do VD apresentou aumento de 104,7% no grupo 96 horas em relação ao controle. Não houve diferença quanto ao conteúdo de água do VD. A média diária de aumento da massa do VD foi de 21,6% ± 26,8%. A taxa de ganho de massa muscular do VD para todo o período de estudo foi de 0,084 g/h ± 0,035 g/h. CONCLUSÃO: O protocolo de bandagem intermitente do TP permitiu ganho de massa muscular do VD, significativa no grupo de 96 horas de estudo. Esta hipertrofia não foi acompanhada de aumento no conteúdo de água, o que sugere maior síntese protéica nos tecidos cardíacos.

OBJECTIVES: Adjustable pulmonary trunk (PT) banding device may induce a more physiologic ventricle retraining for the two-stage Jatene operation. This experimental study evaluates the acute hypertrophy (96 hours) of the right ventricle (RV) submitted to an intermittent pressure overload. METHODS: Five groups of seven young goats were distributed according to RV intermittent systolic overload duration (0, 24, 48, 72 and 96 hours). The zero-hour group served as a control group. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed daily. After completing the training program for each group, the animals were sacrificed for water content and cardiac masses evaluation. RESULTS: There was a significant increase in RV free wall thickness starting with the 48-hour group (p<0.05). However, a decreased RV ejection fraction, associated with an important RV dilation and a significant increase in the RV volume to mass ratio was observed at 24-hour training period, when compared to 96-hour period (p=0.003), with subsequent recovery throughout the protocol. A 104.7% increase in RV mass was observed in the 96-hour group, as compared to the control group, with no differences in water content between these two groups. The daily mean increase in RV mass during the study period was 21.6% ± 26.8%. The rate of RV mass acquisition for the overall study period of intermittent systolic overload was 0.084 g/h ± 0.035 g/h. CONCLUSION: Intermittent PT banding has allowed a significant RV mass acquisition in the 96-hour trained group. No myocardial water content changes were observed in this group, suggesting an increased myocardial protein synthesis.

OBJETIVO: Este estudo compara a sobrecarga contínua versus intermitente do ventrículo direito (VD) de cabritos, para induzir a hipertrofia ventricular. MÉTODO: Foram utilizados três grupos de sete cabritos jovens (controle, contínuo, intermitente). A sobrecarga sistólica foi imposta por 96 horas, no contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no intermitente. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. Os animais foram, então, mortos para avaliar o conteúdo de água e peso das massas cardíacas. RESULTADOS: O Intermitente mostrou aumento dos pesos de VD e de septo, em relação ao controle (p<0,05), enquanto o contínuo aumentou apenas a massa do VD (p<0,05). Houve maior aumento da espessura do VD no Intermitente (p<0,05). O volume diastólico final do VD mostrou diferença significativa entre os grupos (p=0,01), com maior dilatação do VD do grupo contínuo, no momento 24 horas de sobrecarga sistólica (p<0,03). A fração de ejeção do VD se manteve dentro da normalidade nos dois grupos ao longo do protocolo. Foi observado menor perímetro do VD no intermitente, após 96 horas de treinamento (p<0,05). Não houve diferença significante entre os grupos de estudo e o controle quanto ao conteúdo de água do miocárdio do VD. CONCLUSÃO: A bandagem ajustável do tronco pulmonar permitiu um rápido processo hipertrófico do VD em ambos os grupos, sendo, porém, mais eficiente no intermitente. Nosso estudo sugere que a preparação do ventrículo subpulmonar de forma intermitente poderá proporcionar melhor resultado para a operação de Jatene em dois estágios.

OBJECTIVE: This study compares ventricular hypertrophy induced by continuous versus intermittent systolic overload of the pulmonary ventricle (RV) of young goats. METHODS: Three groups of seven goats were used (control, continuous, and intermittent). Systolic overload was maintained for 96 hours in the continuous group, while the intermittent group suffered four 12-hour periods of systolic overload, alternating with 12-hour resting periods. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed every day. The animals were then killed for myocardial water content and weight evaluation. RESULTS: Both study groups achieved significant increases in RV mass (p<0.05). However, significant increases of the septum mass were observed only in the Intermittent Group (p<0.05). A greater increase in the RV wall thickness was observed in the Intermittent Group (p<0.05). There was a significant difference in RV diastolic volume between the two groups (p= 0.01), with a greater RV dilation in the Continuous Group after 24 hours of continuous overload (p< 0.03). In both groups, the RV ejection fraction was maintained within the normal range throughout the protocol. A smaller RV perimeter was observed in the Intermittent Group after 96 hours of systolic overload (p<0.05). There was no significant difference in RV myocardial water content between the study groups and the Control Group. CONCLUSIONS: Adjustable pulmonary artery bandages permit rapid RV hypertrophy in both groups. Nevertheless, it is more efficient in the Intermittent Group. This study suggests that preparation of the pulmonary ventricle with intermittent systolic overload might provide better results for the 2-stage arterial switch operation.

OBJETIVO: Os autores estudam experimentalmente em cães a ação cardioplégica de solução sangüínea normotérmica contendo lidocaína e potássio. MATERIAL E MÉTODO: Foram operados 14 animais, de cerca de 25kg, sob anestesia geral e intubação traqueal. Os cães foram submetidos a esternotomia mediana, sendo canulados a aorta ascendente e o átrio direito, para colocação em perfusão extracorpórea. Durante o procedimento, foram feitas dosagens gasométricas e de eletrólitos, visando à manutenção de boas condições cardiocirculatórias. Em 5 cães, os quais compõem grupo designado não protegido (NP), foi feita a parada cardíaca anóxica, através de pinçamento da raiz da aorta, durante 120 minutos. Nesses animais não foi tomada nenhuma medida visando à proteção miocárdica. No outro grupo, designado grupo protegido (P), o procedimento foi semelhante, sendo que, após o pinçamento da aorta, foi feita proteção cardioplégica. A técnica de cardioplegia consistiu em indução com injeção de 100 mg de lidocaína e 2,5 mEq de potássio, diluídos em 60 ml de sangue da linha arterial, após o que infundiu-se sangue durante 30 segundos. A parada cardíaca foi imediata. A fase de manutenção consistiu em infusões de sangue da linha arterial, por 30 segundos, de 20 em 20 minutos. RESULTADOS: Todos os animais desse grupo protegido sobreviveram enquanto que no grupo não protegido, após o restabelecimento da circulação coronariana pelo desclampeamento aórtico, todos vieram a falecer. Em todos os 14 animais foram feitas determinações ecocardiográficas de fração de ejeção e delta D, sendo esses valores normais. Verificamos que, no grupo protegido, houve queda desses valores de cerca de 30% na primeira hora pós suspensão da perfusão. Esses valores foram determinados novamente cerca de 5 horas pós suspensão da perfusão e revelaram-se normais. Após essa segunda avaliação ecocardiográfica, os animais foram sacrificados para estudo anatomopatológico à microscopia óptica e eletrônica. Estes estudos revelaram intensas alterações morfológicas compatíveis com necrose celular no grupo não protegido. No grupo de animais em que se utilizou a cardioplegia, as alterações microscópicas e utramicroscópicas foram inexpressivas. CONCLUSÃO: A técnica de cardioplegia apresentada garantiu a sobrevida dos animais, após 120 minutos de parada cardíaca anóxica, com boa performance ecocardiográfica e morfológica, dentro da metodologia utilizada.

INTRODUCTION: The action of a cardioplegic solutions with lidocaine and potassium. Was studied experimentally in dogs. MATERIAL AND METHODS: Fourteen dogs, divided en two groups, were operated. The group 1 was composed of 5 dogs, who were submitted to 120 minutes of myocardial anoxia, through cross clamping of the ascending aorta under cardiopulmonary bypass, without any myocardial protection. The group 2 were treated in the same way, but received cardioplegic protection. The technique of cardioplegia consisted of two phases: a) Induction phase the induction was achieved by the injection of 100mg of lidocain and 2.5 mEq of potassium, diluted in 60 ml of blood from the arterial line. This first injection was in bolus. After this, blood was injected from the arterial line during 30 seconds. The heart immediately had an arrest. b)The second phase was called maintaining phase. This phase consisted of repeated injections of blood from the arterial line, during 30 seconds each, and repeated every 20 minutes during the ischemic period. RESULTS: All animals of this protected group survived after the release of the cross clamping of the aorta and all the dogs of the non protected group died after the end of the ischemic time. Echocardiographic evaluation were performed in 3 different moments of the experiment. The first was control, before cardiopulmonary bypass and the measures of delta D and ejection fraction were normal in all animals. The second was done about one hour after the reperfusion, in the group 2 animals. This measurement showed a decrease of 30% when compared with the control values. The third echocardiographic evaluation was done 5 hours after the end of the perfusion and showed a restoring to normal values in all 9 dogs of the group 2 dogs. All 14 hearts were studied with optical and electronic morphological exams. The group 1 dogs showed intense myocardial damage, while the group 2 animals showed inexpressive morphological findings. CONCLUSION: It was concluded that the cardioplegia technique utilized in group 2 animals was effective in myocardial protection action, with good echocardiographic performance after perfusion and almost no morphological alterations in anatomopathological studies.

INTRODUÇÃO: A bandagem do tronco pulmonar (TP) tem sido aplicada para treinamento do ventrículo esquerdo (VE) em pacientes portadores de transposição das grandes artérias (TGA) com septo íntegro. Este procedimento, além de apresentar alta morbi-mortalidade, pode ocasionar alterações da função ventricular a longo prazo. Com o objetivo de analisar a hipertrofia aguda do ventrículo direito (VD), foi implantado um cateter balão no TP de seis cabritos jovens. MATERIAL E MÉTODOS: A sobrecarga sistólica foi aplicada através de insuflações progressivas do balão, durante 96 horas. Esta hipertrofia foi acompanhada por medidas hemodinâmicas diárias, através de cateteres implantados na aorta, VD e TP, além de ecocardiogramas seriados a cada 24 horas, com medidas das espessuras do septo interventricular e dos ventrículos. Ao final das 96 horas, os animais foram mortos para remoção dos corações. Os ventrículos e o septo foram pesados separadamente. Foram colhidas biópsias musculares de cada câmara para análise da atividade da enzima conversora da angiotensina (ECA). Oito cabritos (idade e peso semelhantes) foram utilizados como controle para os pesos dos ventrículos e para a atividade da ECA. RESULTADOS: Observou-se um aumento do gradiente VD/TP (p=0,001), com conseqüente aumento da razão VD/VE (p=0,005) durante o tempo de sobrecarga sistólica. Ao fim do protocolo, a parede livre do VD apresentou aumento de espessura (p=0,002) e, conseqüentemente, um aumento do peso indexado (p=0,002). A análise da atividade da ECA revelou aumento somente no músculo do VD hipertrofiado (p=0,002). CONCLUSÃO: O cateter balão foi eficiente em induzir a hipertrofia aguda do VD através do protocolo utilizado. Conseqüentemente, um aumento expressivo da atividade da ECA está associado ao processo de hipertrofia miocárdica induzida por sobrecarga pressórica.

INTRODUCTION: The pulmonary trunk (PT) banding has been used to promote rapid left ventricular (LV) hypertrophy in patients with transposition of the great vessels (TGV) with intact septum, treated after the neonatal period. This procedure carries a high morbidity and mortality rates. Genetic alterations of the cardiomyocytes resulting from acute hypertrophy have not been evaluated in models of variable systolic overload of the subpulmonary ventricle. In order to evaluate the activity of angiotensin converting enzyme (ACE) in acute right ventricular (RV) hypertrophy, a balloon catheter was implanted in the PT of six young goats. MATERIAL AND METHODS: Systolic overload was carried out throughout progressive balloon insufflations for a period of 96 hours. Hypertrophy was followed by daily hemodynamic and echocardiographic evaluations. At the end of the 96 hours, the animals were killed to harvest the heart. The ventricles and septum were weighted separately. Samples of each cardiac muscle were collected for ACE analysis. Eight goats (with similar age and weight) were used as control for weight and ACE activity. RESULTS: At the end of the protocol, the following parameters were increased: RV/PT gradient (p=0.001), RV to LV ratio (p=0.005), thickness of the free wall of RV (p=0.002) and RV weight (p=0.002). The evaluation of ACE activity showed an increase only in the hypertrophied RV muscle (p=0.002), indicating a high correlation with the increase in the RV to LV ratio (r=0.87). CONCLUSION: The progressive systolic overload in the RV of goats induces ventricular hypertrophy. This hypertrophy is related to a significant increase in ACE activity, an important molecular marker of this process.

Dois modelos de dispositivos ajustáveis foram implantados em cabritos jovens, com o objetivo de avaliar suas capacidades de bandagem do tronco pulmonar (TP) e eficiência no treinamento do ventrículo subpulmonar. Foram utilizados 3 grupos de 7 animais, submetidos ao implante de cateter balão (grupo I), implante de dispositivo de bandagem externa (grupo II) e para obtenção dos pesos dos ventrículos direito (VD), esquerdo (VE) e septo interventricular em condições normais (grupo controle). Os animais foram submetidos a ajustes progressivos dos dispositivos, a cada 24 horas, durante um período de 96 horas, avaliados através de monitorização hemodinâmica e ecocardiograma seriado. A hipertrofia ventricular foi avaliada através de parâmetros morfológicos e de microscopia óptica. Todos os animais concluíram o período de treinamento proposto. O gradiente VD-TP, a razão VD/VE e a pressão sistólica do VD foram significativamente maiores no grupo II (p<0,05). Observou-se aumento significativo da espessura da parede do VD, ao ecocardiograma, nos grupos I e II ao longo dos momentos avaliados, não havendo diferença significativa entre eles. O peso indexado e o peso seco do VD foi significativamente maior nos grupos I e II que no grupo controle (p<0,05), não havendo diferença significativa entre os grupos I e II (p>0,05). O perímetro e a área dos miócitos mostraram um aumento significativo no final do treinamento, comparados à amostra retirada no momento do implante dos dispositivos. Observamos maior grau de estenose do TP com dispositivo de bandagem externa, porém ambos tiveram a capacidade e a eficiência de preparar o ventrículo subpulmonar.

Two adjustable pulmonary artery banding devices were implanted in 14 young goats to evaluate their efficacy for the training of the pulmonary ventricle (right ventricle). An obstructing balloon catheter was placed in the lumen of the pulmonary artery in 7 animals (group I) and other 7 animals (group II) underwent implantation of an external pulmonary banding device. As a control group for septum, left and right ventricle weights a third group of 7 animals was used. Right ventricle (RV) load was increased gradually, at 24 hours intervals, for 96 hours. RV muscle mass evolution was assessed by echocardiography and by optical microscopy. All animals completed the protocol. RV to PT pressure gradient, RV to LV ratio, and RV systolic pressure were significantly higher in group II (p<0.05). A significant increase in the RV wall thickness was observed in groups I and II. RV dry weight and indexed weight were higher in groups I and II (p<0.05), with no difference between them (p>0.05). Myocyte perimeter and cross-area increased at the end of the training interval. We concluded that both devices are able to induce a similar degree of pulmonary ventricle hypertrophy, despite higher pressure gradients with the external banding device.

OBJETIVO: Um dispositivo de bandagem do tronco pulmonar (TP) com ajuste percutâneo foi desenvolvido com o objetivo de induzir a hipertrofia rápida do ventrículo subpulmonar. MATERIAL E MÉTODOS: Consiste de um manguito de silicone insuflável percutaneamente, através de um botão de silicone auto-selante. Os corações de 7 cabritos jovens (peso médio: 8,7 kg) foram submetidos à sobrecarga sistólica imposta pelo dispositivo e avaliados sob os aspectos hemodinâmicos, ecocardiográficos e morfológicos. Foram extraídas biópsias basais do miocárdio do ventrículo direito (VD) para análise microscópica (perímetro e área do miócito). O dispositivo foi implantado no TP. As pressões do VD, TP e aorta foram monitorizadas. Após convalescença, foi iniciado o protocolo de insuflação do dispositivo de bandagem do TP. Foi injetada água destilada no botão auto-selante (via percutânea), até que a pressão sistólica do VD atingisse 70% da pressão sistólica do VE. As avaliações ecocardiográfica e hemodinâmica foram realizadas a cada 24 horas. A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por um período de 96 horas, com insuflações progressivas no limite máximo tolerado, a cada 24 horas. Após esse período, os animais foram sacrificados para análise morfológica dos corações. Outros 9 cabritos (peso médio: 7,7 kg) foram utilizados como grupo controle, para análise do peso do VD. RESULTADOS: Após 96 horas de sobrecarga sistólica do VD, foi observado um aumento do gradiente sistólico VD/TP de 10,1±4,3 mmHg para 60,0±11,0 mmHg e da pressão sistólica no VD de 22,4±4,1 mmHg para 71,0±10,0 mmHg (p<0,0001). O ecocardiograma revelou aumento da espessura muscular do VD, de 4,4±0,5 mm para 7,3±1,7 mm (p=0,001). Quando comparado ao grupo controle, houve um ganho de peso de 74% do VD submetido à sobrecarga sistólica (p<0,0001). À microscopia óptica, foi observado aumento de 27% no perímetro e de 69% na área dos miócitos (p=0,0001). CONCLUSÕES: O dispositivo proposto neste trabalho é efetivo e facilmente ajustável por via percutânea, possibilitando a hipertrofia do ventrículo subpulmonar em 96 horas de sobrecarga sistólica. A melhora na ajustabilidade da bandagem do TP poderá permitir melhores resultados da operação de Jatene em dois estágios, nos pacientes com transposição das grandes artérias.

OBJECTIVE: A device for pulmonary trunk (PT) banding with percutaneous adjustment was developed with the aim of inducing rapid hypertrophy of the subpulmonary ventricle. MATERIAL AND METHODS: It consists of a silicon cuff occluder which holds the pulmonary trunk; an extension tube that connects the cuff to an auto-sealing silicon button, in which water is injected percutaneously to inflate the cuff and adjust the systolic load to the subpulmonary ventricle. The hearts of seven young goats (average wt.: 8.7 kg) were submitted to systolic overload imposed by the device and assessed under hemodynamic, echocardiographic and morphologic aspects. Baseline myocardial samples of the right ventricular outflow tract were harvested for microscopic analysis (perimeter and area of the myocyte). The device was then placed on the PT. The pressures in the right ventricle (RV), PT and aorta were monitored. After convalescence, the protocol of insufflation of the banding device was initiated in order to achieve a RV systolic pressure 70% of the left ventricle systolic pressure. The hemodynamic and echocardiographic evaluations were performed every 24 hours. The RV systolic overload was maintained through a 96 hours period, with gradual insufflations of the cuff every 24 hours, according to the tolerance of the animal to the pressure load. After this period, the animals were killed for morphologic evaluation of the heart. Another nine goats (average wt.: 7.7 kg) were used as control group to compare the ventricle muscle weight. RESULTS: After 96 hours of RV systolic overload, it was observed an increase in systolic gradient RV/PT, from 10.1±4.3 mmHg to 60,0±11,0 mmHg and in the RV systolic pressure, from 22.4±4.1 mmHg to 71.0±10.0 mmHg (p<0.0001). Serial echocardiography showed an increase of the RV thickness, from 4.4±0.5 mm to 7.3±1.7 mm (p=0.001). Regarding RV weight, there was a 74% increase in the RV submitted to the systolic overload, when compared to the control group (p<0.0001). Under optic microscopy, a 27% increase in perimeter and 69% increase in area of the myocytes were observed (p=0.0001). CONCLUSIONS: The device considered in this work is effective and easily adjustable percutaneously, suggesting that the prepare of the subpulmonary ventricle could probably be accomplished in a 96 hour period of systolic overload. Improvements in the adjustment of the PT banding may allow better results of the two-stage Jatene operation in patients with transposition of the great arteries.

Uma investigação experimental cirúrgica está sendo realizada, numa tentativa de fornecer uma alternativa viável às atuais abordagens para ressecção cardíaca do ventrículo esquerdo em casos de cardiomiopatias com dilatação ventricular. Os experimentos são baseados na presença de segmentos anatomocirúrgicos em corações de cães, similares aos existentes nos átrios e ventrículos humanos. Três cães (peso 15kg) foram submetidos a cateterismo cardíaco, para avaliar a anatomia das artérias coronárias e de seus ramos, a função e cavidade do ventrículo esquerdo (VE). Toracotomia lateral esquerda foi realizada para expôr o coração. Circulação extracorpórea (CEC) de cada animal foi estabelecida através do átrio direito e da artéria femoral (4 mg/kg Heparina, 32°C, clampeamento intermitente da aorta). Artéria e veias marginais esquerdas foram ligadas, causando uma área de infarto agudo do miocárdio, exibindo limites de corte bem definidos. Desta forma, uma área foi ressecada e o ventrículo esquerdo foi reconstruído. Os animais foram desconectados da CEC. Um cão permaneceu em condição estável durante um período de 7 dias de observação. O segundo foi sacrificado após 4 dias de observação e o terceiro cão morreu 4 horas após CEC, devido a uma redução excessiva da câmara do VE relacionada a uma variação anatômica. Os ecocardiogramas transtorácicos pré e pós-operatórios foram obtidos após cateterismo cardíaco. O ecocardiograma revelou insuficiência mitral discreta, redução do diâmetro do ventrículo esquerdo com aproximação dos músculos papilares, uma disfunção e uma redução significativa da cavidade do ventrículo esquerdo. Áreas peri-suturais de infarto não foram observadas. A orientação dada pela segmentação anatomocirúrgica da circulação coronariana é uma alternativa importante ao tratamento cirúrgico atual de cardiomiopatias com ventrículo dilatado.

A surgical experimental investigation is being carried out in an attempt to provide a viable alternative to the current approaches to cardiac resection of the left ventricular myocardium in cases of cardiomyopathies with dilated ventricle. The experiments are based upon the presence of anatomicosurgical segments in the dog's heart similar to those existing in the atria and ventricles of humans. So far three mongrel dogs (weight 15 kg) were submitted to cardiac catheterism to evaluate the anatomy of the coronary arteries and their branches, the function and cavity of the left ventricle (LV). A lateral thoracotomy on the left side was performed to expose the heart. Cardiopulmonary bypass (CPB) of each animal was established through the right atrium and the femoral artery (4 mg/kg Heparin, at 32°C, intermittent aorta cross-clamping). The left marginal artery and veins were ligated, causing an area of acute myocardial infarction, showing well-defined sharp limits. Such an area was then resected and the left ventricle was reconstructed. The animals were weaned from CPB, one dog having remained in a stable condition during a 7-day period of observation. The second was sacrificed after 4-day period of observation and the third dog died four hours after CPB owing to an excessive reduction of the LV chamber related to an anatomical variation. Pre and post operation transthoracic echocardiograms were obtained after undergoing cardiac catheterism. The echocardiogram revealed discrete mitral insufficiency, reduction of the diameter of the left ventricle with approximation of the papillary muscles, a dysfunction and an impressive reduction of the cavity of the left ventricle. Peri-sutural areas of infarction were not observed. The orientation given by the anatomicosurgical segmentation of the coronary circulation is an important alternative to the present surgical treatment of cardiomyopathies with dilated ventricle.

Um novo cateter-balão foi desenvolvido com o objetivo de induzir o preparo rápido do ventrículo pulmonar. O cateter apresenta três vias, uma para o balão e duas para medir pressões, proximal e distal ao balão [ventrículo direito (VD) e tronco pulmonar (TP)]. Os corações de 6 cabritos jovens (peso médio: 5,3 kg) foram submetidos à sobrecarga sistólica imposta pelo cateter e avaliados morfologicamente e pelo ecocardiograma. A via de saída do VD (VSVD) foi exposta através de toracotomia esquerda. Foram realizadas biópsias do miocárdio para estudos de microscopia óptica e eletrônica. O cateter-balão foi introduzido pela VSVD e posicionado no TP. Após a convalecença pós-operatória, foi iniciado o treinamento do VD através da injeção de 0,5 ml de água no balão. Posteriormente, volumes adicionais (0,5 ml) eram injetados no balão a cada 2 dias, causando sobrecarga sistólica progressiva. A avaliação ecocardiográfica foi realizada com intervalos de 1 a 2 dias. Os animais foram sacrificados após 2 a 3 semanas de treinamento do VD, para avaliação morfológica do coração. O diâmetro externo dos miócitos cardíacos, seccionados longitudinalmente, foi medido ao nível do núcleo, utilizando-se o sistema de análise de imagem (Quantimet-Leica). Secções de 1µ de espessura do VD foram examinados sob microscopia eletrônica para determinar a densidade de volume das mitocôndrias. O ecocardiograma revelou equalização das massas musculares dos ventrículos com intervalo de 6 a 10 dias de treinamento do VD. À microscopia óptica, foi observado aumento significativo do diâmetro dos miócitos (p<0,001) e dos núcleos (p<0,003), embora sob a microscopia eletrônica não tenha havido variação significativa da densidade média do volume de mitocôndrias do VD (p=0,385). O cateter-balão proposto neste trabalho permite a manipulação da luz do TP, possibilitando o preparo rápido e não cirúrgico do ventrículo pulmonar e preservando a integridade anatômica das grandes artérias em pacientes com TGA.

A balloon catheter was developed to induce rapid "pulmonary ventricle"(RV) hypertrophy. The hearts of six young goats (avg. Wt: 5.3 kg) were submitted to increased afterload by the balloon catheter and assessed morphologically and by echocardiogram. Through a left thoracothomy, right ventricular outflow tract (RVOT) was exposed and baseline myocardial samples were harvested for electron and optical microscopic studies. The balloon catheter was then placed through the RVOT, in the lumen of the PA. After the convalescence postoperative period, RV training was begun by inflating the balloon with 0.5 ml of water and progressively reimflating with additional volumes (0.5 ml) at intervals of two days, causing progressive afterload. Serial echocardiographic assessments of the cardiac muscle mass were performed every one to two days. The animals were sacrificed after two to three weeks of RV training for morphologic evaluation of the heart. The external diameter of longitudinally sectioned myocytes was measured at the level of the nucleus, using an image analysis system (Quantimet-Leica). One micra thick sections from RV wall were examined at Philips 301 electron microscope to determine the volume density for mitochondria. The echocardiogram showed equality of the ventricles' thickness with a short interval of six to ten days of RV training. There was a significant increase in the diameter of the myocyte (p<0.001) and the nucleus (p<0.003) of RV. There was no change between the mean volume density for the mitochondria of the RV myocardial samples before and after RV training (p=0.385). This catheter permits the manipulation of the pulmonary artery lumen, allowing for the nonsurgical rapid prepare of the pulmonary ventrícle. It preserves the anatomical integrity of the pericardial cavity and contents in patients with TGA.