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. 2016 Jul-Sep;15(3):205–209. [Article in Portuguese] doi: 10.1590/1677-5449.010015
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Avaliação da influência de alterações cardíacas na ultrassonografia vascular periférica de idosos

Alcides José Araújo Ribeiro 1,*, Andréa Campos de Oliveira Ribeiro 2, Márcia Marisia Maciel Rodrigues 3, Sandra de Barros Cobra Negreiros 3, Ana Cláudia Cavalcante Nogueira 3, Osório Luís Rangel Almeida 3, José Carlos Quináglia e Silva 3, Ana Patrícia de Paula 4
PMCID: PMC5829757  PMID: 29930591

Resumo

Contexto

As cardiopatias podem causar alterações no formato das ondas da ultrassonografia vascular (UV) em vasos periféricos. Essas alterações, tipicamente bilaterais e sistêmicas, são pouco conhecidas e estudadas.

Objetivo

Avaliar as ondas periféricas da UV de pacientes idosos para identificar alterações decorrentes de cardiopatias.

Métodos

Foram estudados 183 pacientes idosos submetidos a UV periférica no ano de 2014.

Resultados

Foram avaliados 102 mulheres (55,7%) e 81 homens (44,3%) com idade entre 60 e 91 anos (média de 70,4±7,2 anos). Encontraram-se alterações pela UV em 84 pacientes (45,9%). Foram identificadas 138 alterações de oito dos 13 tipos descritos na literatura: arritmia, onda bisferiens de pico sistólico, baixa velocidade de pico sistólico, pulsatilidade em veias femorais, bradicardia, taquicardia, onda de pulso parvus tardus e onda de pulso alternans. Houve baixa concordância entre a presença e a não presença de alterações na UV e na avaliação cardiológica. Na análise específica das alterações, os exames tiveram uma concordância variável, que foi boa para o achado de taquicardia, moderada para arritmia e baixa para bradicardia. Não houve concordância entre a UV e os exames cardiológicos para as demais alterações.

Conclusões

É possível identificar determinadas alterações cardíacas em idosos por meio da análise do formato das ondas periféricas da UV. É importante reconhecer e relatar a presença dessas alterações, pela possibilidade de alertar para um diagnóstico ainda não identificado nesses pacientes. Entretanto, mais estudos são necessários para que seja definida a importância das alterações no formato das ondas Doppler periféricas no reconhecimento de cardiopatias.

Palavras-chave: ultrassonografia Doppler, cardiopatias, diagnóstico, insuficiência da valva aórtica, veia femoral, fluxo pulsátil

INTRODUÇÃO

Segundo o governo federal brasileiro, as doenças cardiovasculares são responsáveis por 29,4% do total de mortes registradas a cada ano, o que coloca o Brasil entre os países com maiores índices de mortes por essas doenças1.

As cardiopatias são frequentes em pacientes idosos submetidos a UV. Portanto, a interpretação das ondas Doppler periféricas nesses pacientes deve considerar que a função cardíaca pode ser anormal, o que pode levar a alterações nessas ondas espectrais nos exames periféricos2.

A avaliação do fluxo por meio da UV deve levar em consideração aspectos da fisiologia cardiovascular, entre eles o ritmo e a função cardíaca e os parâmetros associados a pré e pós-cargas. Alterações no ritmo cardíaco e na função sistólica e/ou diastólica, presença de valvulopatias e as condições hemodinâmicas em que a UV foi realizada devem ser consideradas na interpretação dos padrões de fluxo3 , 4.

Em 1985, foram publicados os padrões normais das ondas periféricas da UV. Posteriormente, foram reconhecidos outros padrões para as doenças vasculares5.

As possíveis alterações por efeito cardíaco no formato das ondas da UV em exames periféricos, que, por definição, tendem a ser sistêmicas e bilaterais, não são amplamente conhecidas e divulgadas. Na grande maioria das vezes, não são reconhecidas durante a realização do exame e, quando o são, o examinador as ignora e não as relata no laudo.

As alterações de origem cardíaca nos formatos das ondas periféricas da UV descritas na literatura são: arritmia2 , 6 , 7 (Figuras 1, 2 e 3), pulsatilidade na veia femoral comum e veia poplítea2 , 8 (Figura 4), onda bisferiens de pico sistólico6 , 9 - 11 (Figuras 3 e 5), baixa velocidade de pico sistólico1, bradicardia2 (Figura 5), taquicardia2, onda de pulso alternans 12, onda de pulso parvus tardus 11 - 13, onda de pulso em martelo d’água9, pico e cúpula sistólica13, aumento na velocidade de pico sistólico devido ao débito cardíaco alto10, onda paradoxa14 e ondas causadas por dispositivos de assistência cardíaca11 , 12 , 15.

Figura 1. Fibrilação atrial.

Figura 1

Figura 2. Fibrilação atrial.

Figura 2

Figura 3. Onda bisferiens e extrassístole.

Figura 3

Figura 4. Pulsatilidade em veia femoral.

Figura 4

Figura 5. Onda bisferiens e bradicardia.

Figura 5

O objetivo deste estudo foi avaliar a presença dessas alterações espectrais nas ondas da UV de pacientes idosos submetidos a ecografia vascular arterial e/ou venosa e verificar a concordância dos achados com os diagnósticos e exames cardiológicos.

MÉTODOS

O estudo foi realizado no Hospital de Base do Distrito Federal (HBDF), Brasília, DF, Brasil, no período de dezembro de 2013 a dezembro de 2014, após aprovação pelo Comitê de Ética. Trata-se de um estudo transversal e analítico, com amostra composta por 183 pacientes idosos.

Critério de inclusão: pacientes com idade acima de 60 anos submetidos a UV periférica que tinham condições de fornecer as informações necessárias e de comparecer às avaliações cardiológicas quando solicitadas e que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. Critérios de exclusão: pacientes com instabilidade hemodinâmica e/ou que não apresentavam condições de fornecer as informações necessárias e de comparecer às avaliações cardiológicas quando solicitadas. Os pacientes foram divididos em dois grupos. O grupo I era composto de 133 pacientes sem cardiopatia previamente diagnosticada, entre os quais 72 (54,13%) já estavam agendados para a realização de UV e foram convidados a comparecer para a realização do exame, e 61 (45,87%) não possuíam solicitação para realização do exame e foram convidados a participar do estudo durante avaliação em ambulatórios de medicina interna do HBDF, quando então foram encaminhados para realizar exame de screening de carótidas. O grupo II incluiu 50 pacientes com diagnóstico prévio de cardiopatia realizado por cardiologista. Os exames ecográficos nos dois grupos foram realizados sem que o examinador conhecesse a história patológica pregressa dos pacientes. Os pacientes do grupo I foram encaminhados para avaliação cardiológica após a realização da UV, exceto se comprovassem consulta cardiológica nos últimos 30 dias. O cardiologista avaliador desconhecia o resultado da UV e, quando necessário, solicitava exames complementares da rotina cardiológica na unidade de cardiologia do HBDF. Todos os pacientes do estudo fizeram eletrocardiograma.

Protocolo ecográfico

Os dispositivos para UV usados no estudo foram um aparelho da marca Toshiba modelo Aplio 50® (Toshiba, Japão), um aparelho Sonosite M-Turbo® (Sonosite, EUA) e um aparelho Aloka SSD-1700 DYNAVIEW II® (Aloka, Japão) com transdutor linear de 4 a 7 MHz e gel não aquecido. Todos os exames foram realizados por um especialista em angiologia e cirurgia vascular com certificado de atuação em ecografia vascular com Doppler. O exame foi feito com o paciente em decúbito dorsal, a perna em posição passiva e rotação neutra, leve flexão do joelho e rotação contralateral da cabeça ao lado a ser estudado. Foram considerados os formatos espectrais das ondas Doppler em seis artérias (artérias carótidas comuns direita e esquerda, artérias braquiais direita e esquerda e artérias femorais comuns direita e esquerda) para avaliação da bilateralidade e a presença de localização arterial sistêmica, e as veias femorais comuns direita e esquerda para avaliação da repercussão cardíaca.

Estatística

A análise descritiva da amostra foi feita por meio da média e do desvio-padrão da idade e da frequência dos demais dados. Para avaliar a concordância entre a UV e os exames cardiológicos, utilizou-se o índice de concordância Kappa. Foi usada a classificação proposta por Landis & Kopp, na qual a variação da concordância entre 0 e 0,2 é considerada insignificante; entre 0,21 e 0,40 é baixa; entre 0,41 e 0,60 é moderada; entre 0,61 e 0,80 é boa; e entre 0,81 e 1,00 é excelente16 , 17.

As análises estatísticas deste trabalho foram realizadas com o auxílio do programa IBM SPSS Statistics 20® (Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, EUA).

RESULTADOS

Foram avaliados 183 pacientes (102 mulheres e 81 homens), com idade entre 60 e 91 anos e média de 70,4 (±7,2) anos. A maioria dos pacientes (57,4%) não apresentava história de cardiopatia prévia. Foram encontradas oito das 13 alterações descritas na literatura2 - 15. Encontraram-se alterações na UV em 84 pacientes (45,9%), dos quais 54 (40,6%) eram do grupo I e 30 (60%) do grupo II. No grupo I, houve maior número de alterações nos pacientes que já vieram com pedidos de exames para diversas patologias (63,6%) em comparação com os pacientes que foram convidados para o estudo (36,36%). As 138 alterações encontradas estão descritas na Tabela 1. Uma única alteração no formato da onda Doppler foi observada em 62 pacientes (72,94%), duas alterações em 13 (15,29%), três alterações em sete (8,23%) e quatro alterações em dois (2,35%). Apenas 24 pacientes submetidos ao exame de UV não concluíram a avaliação cardiológica e, portanto, não foram considerados para os testes de concordância. Houve baixa concordância entre a presença e a não presença de alterações na UV e na avaliação cardiológica (Kappa = 0,251). Para o grupo II, a concordância foi insignificante (Kappa = 0,109), pois quase todos os pacientes apresentaram alguma alteração na avaliação cardiológica, enquanto na UV, apenas metade dos pacientes apresentou alteração. Sessenta por cento dos pacientes que apresentaram alterações nos formatos de onda Doppler tinham história de cardiopatia prévia. Na análise isolada das alterações, os exames tiveram uma concordância variável, que foi boa para o achado de taquicardia (Kappa = 0,66), moderada para arritmia (Kappa = 0,494) e baixa para bradicardia (Kappa = 0,264). Com relação às demais alterações, não houve concordância entre a UV e os exames cardiológicos (Tabela 2), mas quando se considerou a concordância entre as alterações da UV e os outros diagnósticos e achados cardiológicos relacionados à alteração estudada, houve um aumento de concordância para onda de pulso parvus tardus, onda bisferiens e onda alternans (Tabela 3). A concordância da onda bisferiens e da onda parvus tardus com os achados cardiológicos foi considerada insignificante (Kappa = 0,135 e 0,104, respectivamente), mas quando a onda bisferiens foi correlacionada com a insuficiência aórtica, e a esclerose valvar aórtica foi correlacionada com a onda parvus tardus, a concordância aumentou, passando de insignificante para baixa (Kappa = 0,224 e 0,265, respectivamente). Quando avaliada a onda de pulso alternans, não houve concordância entre as alterações encontradas na UV e na avaliação cardiológica, mas quando foi correlacionada com outros diagnósticos e achados cardiológicos, a concordância passou para insignificante (Kappa = 0,003). Não se evidenciaram: onda de pulso em martelo d’água, pico e cúpula sistólica, aumento na velocidade de pico sistólico devido ao débito cardíaco alto, onda paradoxa e ondas causadas por dispositivos de assistência cardíaca.

Tabela 1. Alterações no formato de ondas Doppler.

Alterações N (%)
         Arritmia         38 (27,5)
         Onda de pulso bisferiens         24 (17,4)
         Baixa velocidade de pico sistólico         22 (15,9)
         Pulsatilidade em veias femorais         21 (15,2)
         Bradicardia         11 (8,0)
         Taquicardia         9 (6,5)
         Onda de pulso parvus tardus         7 (5,1)
         Onda de pulso alternans         6 (4,3)

Tabela 2. Concordância entre os exames eco-Doppler e diagnósticos cardiológicos.

Sintoma eco-Doppler
(n = 159)
Diagnóstico cardiológico
(n = 159)
Kappa
Arritmia 21,4% 17,0% 0,494
Pulsatilidade em veia femoral 11,3% 5,0% 0,098
Onda bisferiens 12,6% 9,4% 0,135
Baixa velocidade de pico sistólico 5,7% 4,4% 0,079
Bradicardia 6,9% 1,9% 0,264
Taquicardia 1,9% 1,9% 0,66
Pulso alternans 2,5% 0,0% -
Fluxo parvus tardus 5,0% 3,8% 0,104
Fluxo em martelo d'água 0,0% 0,0% -

Tabela 3. Concordância entre os exames e os grupos de outros achados cardiológicos.

Sintoma eco-Doppler
(n = 159)
Exames cardiológicos
(n = 159)
Kappa
Arritmia/cardiopatia chagásica/trombo cardíaco 21,4% 20,1% 0,464
Pulsatilidade em veia femoral/insuficiência tricúspide 11,3% 25,8% 0,175
Onda bisferiens/insuficiência aórtica 12,6% 23,3% 0,224
Baixa velocidade de pico sistólico/isquemia miocárdica/baixa fração de ejeção/hipocontratilidade/estenoses coronarianas/hipoperfusão miocárdica 5,7% 24,5% -0,010
Bradicardia 6,9% 1,9% 0,264
Taquicardia 1,9% 1,9% 0,66
Pulso alternans/isquemia miocárdica/baixa fração de ejeção/estenoses coronarianas/hipoperfusão 2,5% 23,3% 0,003
Fluxo parvus tardus/esclerose valvar aórtica 3,8% 12,6% 0,265
Fluxo em martelo d'água 0,0% 23,3% -

DISCUSSÃO

O presente estudo demonstra que a análise do formato das ondas Doppler periféricas em idosos pode sugerir o diagnóstico de alterações ou doenças cardíacas. Segundo o nosso conhecimento, não há estudo semelhante na literatura comparando os achados nas ondas Doppler com a avaliação cardiológica, e este estudo é o primeiro a avaliar todas as 13 alterações já descritas. A concordância geral entre a presença e a não presença de alterações na UV e na avaliação cardiológica foi baixa. O número de alterações encontradas foi maior no grupo dos pacientes cardiopatas em relação aos pacientes do grupo sem cardiopatia previamente diagnosticada (60% versus 41,35%), como era esperado. Tanto na UV quanto na avaliação cardiológica, houve um maior número de alterações nos pacientes com história prévia de cardiopatias. A concordância específica das alterações encontradas na UV com a avaliação cardiológica foi variável, sendo maior para taquicardia, arritmia e bradicardia. Nas outras alterações, não houve concordância inicial entre a UV e os exames realizados, mas quando se considerou outros diagnósticos e achados cardiológicos encontrados e que possuíam relação com as alterações específicas estudadas, houve um aumento de concordância para a onda de pulso parvus tardus, onda bisferiens e onda alternans. Resultados não significantes entre os grupos podem ser decorrência de uma amostra pequena. Considerando-se a possibilidade de identificar alterações no formato das ondas Doppler durante o exame de UV, o paciente idoso poderá dispor de mais um mecanismo investigador de saúde cardiovascular e ainda ter a oportunidade de identificar relevantes alterações cardíacas, grande causa de morte nessa faixa etária.

CONCLUSÃO

O formato das ondas Doppler periféricas permite detectar achados semiológicos ou diagnósticos da propedêutica cardíaca. Existem correlações variáveis entre as alterações no formato das ondas Doppler periféricas e o diagnóstico cardiológico. A melhor concordância foi com taquicardia, seguida por arritmia e bradicardia. As demais correlações não demonstraram significância.

Essas alterações deveriam ser relatadas no laudo da UV, o que auxiliaria o diagnóstico pelo médico assistente. Entretanto, mais estudos são necessários para que seja definida a importância das alterações no formato das ondas Doppler periféricas no reconhecimento de cardiopatias.

Footnotes

Fonte de financiamento: Nenhuma.

O estudo foi realizado no Hospital de Base do Distrito Federal (HBDF), Brasília, DF, Brasil.

REFERÊNCIAS

J Vasc Bras. 2016 Jul-Sep;15(3):205–209. [Article in English]

Assessment of cardiac influence on peripheral vascular Doppler in the elderly

Alcides José Araújo Ribeiro 1,*, Andréa Campos de Oliveira Ribeiro 2, Márcia Marisia Maciel Rodrigues 3, Sandra de Barros Cobra Negreiros 3, Ana Cláudia Cavalcante Nogueira 3, Osório Luís Rangel Almeida 3, José Carlos Quináglia e Silva 3, Ana Patrícia de Paula 4

Abstract

Background

Heart diseases can cause changes to vascular ultrasonography (VUS) waveforms in peripheral vessels. These changes are typically bilateral and systemic, they have been little studied, and little is known about them.

Objective

To assess peripheral VUS waveforms in elderly patients in order to identify changes caused by heart diseases.

Methods

During 2014, a total of 183 elderly patients were examined with peripheral VUS and the results were analyzed.

Results

The sample comprised 102 women (55.7%) and 81 men (44.3%) with ages ranging from 60 to 91 years (mean of 70.4±7.2 years). Abnormalities were identified in VUS waveforms in 84 patients (45.9%). A total of 138 abnormalities were identified and classified into eight of the 13 categories described in the literature, as follows: arrhythmia, systolic pulsus bisferiens, low peak systolic velocity, pulsatile flow in femoral veins, bradycardia, tachycardia, pulsus tardus et parvus and pulsus alternans. There was low agreement between presence/absence of VUS abnormalities and cardiological assessments. Analysis of specific abnormalities revealed variable levels of agreement between VUS and cardiological assessments, ranging from good for tachycardia, moderate for arrhythmia, to low for bradycardia. There was no agreement between VUS and cardiological examinations for the remaining categories of abnormalities.

Conclusions

Certain cardiac abnormalities can be identified in elderly patients by analysis of peripheral VUS waveforms. It is important to recognize and report the presence of these abnormalities because there is a possibility that they may serve to signal hitherto unidentified diagnoses in these patients. However, further studies are needed to determine the importance of changes to peripheral Doppler waveforms to recognition of heart diseases.

Keywords: Doppler ultrasonography, heart diseases, diagnosis, aortic valve insufficiency, vein femoral, pulsating flow

INTRODUCTION

According to the federal government of Brazil, cardiovascular diseases are responsible for 29.4% of all deaths recorded each year, which places Brazil among the countries with the highest mortality rates due to these diseases.1

Heart diseases are common among elderly patients who undergo VUS. As such, when interpreting peripheral Doppler waveforms from these patients, the fact that cardiac function could be abnormal should be taken into account, since this could cause abnormalities in the spectral waves of peripheral examinations.2

Vascular ultrasound flow assessments should take into account elements of cardiovascular physiology, including cardiac rhythm and function and parameters associated with preload and afterload. Changes to cardiac rhythm and systolic and/or diastolic function, presence of valve disease, and the hemodynamic conditions under which VUS was conducted should also be considered when interpreting flow patterns.3 , 4

Standards for normal peripheral VUS waves were published in 1985. Later, other patterns related to vascular diseases were recognized.5

By definition, the possible changes to peripheral VUS examination waveforms resulting from cardiac effects tend to be systemic and bilateral, but they are neither well publicized nor well known. In the great majority of cases these signs go unnoticed during examinations and when examiners do recognize them they very often ignore them and do not include them in their examination reports.

The following cardiac-induced changes to peripheral VUS waveforms are described in the literature: arrhythmia2 , 6 , 7 (Figures 1, 2 and 3), pulsatile waves in the common femoral and popliteal veins2 , 8 (Figure 4), systolic pulsus bisferiens6 , 9 - 11 (Figures 3 and 5), low peak systolic velocity,1 bradycardia2 (Figure 5), tachycardia,2 pulsus alternans,12 pulsus tardus et parvus,11 - 13 water hammer pulse,9 systolic spike and dome,13 elevated peak systolic velocity caused by high cardiac output,10 pulsus paradoxus,14 and waves caused by cardiac assistance devices.11 , 12 , 15

Figure 1. Atrial fibrillation.

Figure 1

Figure 2. Atrial fibrillation.

Figure 2

Figure 3. Pulsus bisferiens and extrasystole.

Figure 3

Figure 4. Pulsatile waves in the femoral vein.

Figure 4

Figure 5. Pulsus bisferiens and bradycardia.

Figure 5

The objectives of this study were to evaluate the presence of these spectral changes in VUS waveforms from elderly patients who underwent vascular arterial and/or venous echography and to analyze the degree of agreement between these findings and cardiological examinations and diagnoses.

METHODS

The study was conducted at the Hospital de Base do Distrito Federal (HBDF), in Brasília, DF, Brazil, from December 2013 to December 2014, after prior approval from the Ethics Committee. It is a cross-sectional and analytical study of a sample comprising 183 elderly patients.

Inclusion criteria: patients aged over 60 years, who underwent peripheral VUS, who were capable of providing the information needed, who were able to attend for cardiological assessments when requested, and who signed a free and informed consent form. Exclusion criteria: patients with hemodynamic instability, and/or who were unable to provide the information needed and attend for cardiological assessments when requested. These patients were subdivided into two subsets. Group I comprised 133 patients without prior diagnoses of heart disease, 72 (54.13%) of whom had already been scheduled for VUS and were invited to attend for examinations and 61 (45.87%) of whom who had not been scheduled for VUS, but were invited to take part in the study during assessments at HBDF internal medicine clinics, when they were referred for carotid screening tests. Group II comprised 50 patients with prior diagnoses of heart disease made by a cardiologist. For both groups, the examiner who performed the ultrasound examinations was unaware of the patients’ prior medical histories. Patients in group I were referred for cardiological assessment after their VUS examinations unless they provided evidence of a cardiological consultation during the preceding 30 days. The cardiology consultant was unaware of the VUS results and when necessary requested routine supplementary cardiological tests, conducted at the HBDF cardiology unit. Electrocardiograms were conducted for all patients in the study.

Ultrasonography protocol

The following devices were used for VUS: a Toshiba Aplio 50® (Toshiba, Japan), a Sonosite M-Turbo® (Sonosite, United States), and an Aloka SSD-1700 DYNAVIEW II® (Aloka, Japan), with a linear 4 to 7 MHz transducer and unheated gel. All examinations were conducted by a specialist in angiology and vascular surgery, certified to practice Doppler vascular echography. Examinations were conducted with patients in decubitus dorsal, the leg in a passive position at neutral rotation, slight flexion of the knee and rotation of the head contralateral to the side being studied. The spectral patterns of the Doppler waves were analyzed for six arteries (right and left common carotid arteries, right and left brachial arteries, and right and left common femoral arteries) in order to enable assessment of bilateralism and presence of systemic arterial involvement, and the right and left common femoral veins to enable assessment of cardiac repercussions.

Statistical analysis

The sample was described statistically in terms of mean and standard deviation for age and in terms of frequencies for all other data. Agreement between the results of VUS and of cardiological tests was assessed using the Kappa index of agreement. This was categorized according to the Landis & Kopp classification, in which agreement ranging from 0 to 0.2 is considered insignificant; from 0.21 to 0.40 is low; from 0.41 to 0.60 is moderate; from 0.61 to 0.80 is good; and agreement indices in the range 0.81 to 1.00 are excellent.16 , 17

The statistical analyses in this study were conducted using IBM SPSS 20® (Statistical Package for the Social Sciences, Chicago, United States).

RESULTS

A total of 183 patients (102 women and 81 men) aged from 60 to 91 years, with a mean age of 70.4 (±7.2) years, were assessed. The majority of these patients (57.4%) did not have a prior history of heart disease. Eight of the 13 abnormal VUS findings described in the literature were detected.2 - 15 Abnormal VUS waveforms were found in 84 patients (45.9%), 54 (40.6%) of whom were in group I and 30 (60%) of whom were in group II. Within group I, there was a larger number of abnormal findings among patients for whom tests for a range of different pathologies had already been requested (63.6%) than among those patients who had been invited to take part at the clinic (36.36%). The 138 abnormal findings are listed in Table 1. Just one abnormality of the Doppler waveforms was observed in 62 of the patients (72.94%), while 13 (15.29%) patients had two abnormalities, seven (8.23%) patients had three, and two (2.35%) patients had four abnormal findings. Just 24 of the patients who underwent the VUS examination did not complete their cardiological assessments and were therefore excluded from the analysis of agreement. There was a low level of agreement between presence/absence of abnormal VUS findings and the results of cardiological assessment (Kappa = 0.251). Agreement for group II was insignificant (Kappa = 0.109), because almost all of the patients exhibited some type of abnormality on cardiological assessment, whereas VUS only detected abnormalities in half of the patients. Sixty percent of the patients who exhibited Doppler waveform abnormalities had a prior history of heart disease. When agreement for each type of abnormality was analyzed separately the level of agreement varied, with good agreement for tachycardia (Kappa = 0.66), moderate for arrhythmia (Kappa = 0.494), and low for bradycardia (Kappa = 0.264). There was no agreement between the other VUS waveform abnormalities and cardiological test results (Table 2), but when agreement between VUS abnormalities and other cardiological findings and diagnoses related to the abnormality in question, there was a greater level of agreement for pulsus tardus et parvus, pulsus bisferiens and pulsus alternans waves (Table 3). The levels of agreement between cardiac findings and the pulsus bisferiens and pulsus tardus et parvus waves were considered insignificant (Kappa = 0.135 and 0.104, respectively), but the correlations between pulsus bisferiens and aortic insufficiency, and between pulsus tardus et parvus and aortic valve sclerosis were higher, increasing from insignificant to low (Kappa = 0.224 and 0.265, respectively). There was no agreement between VUS findings of pulsus alternans and cardiological assessment, but when correlated with other cardiological findings and diagnoses, agreement increased to insignificant (Kappa = 0.003). The following abnormalities were not detected: water hammer pulse, systolic spike and dome, elevated peak systolic velocity due to high cardiac output, pulsus paradoxus, and waves caused by cardiac assistance devices.

Table 1. Abnormalities of Doppler waveforms.

         Abnormalities         N (%)
         Arrhythmia         38 (27.5)
         Pulsus bisferiens         24 (17.4)
         Low peak systolic velocity         22 (15.9)
         Pulsating flow in femoral veins         21 (15.2)
         Bradycardia         11 (8.0)
         Tachycardia         9 (6.5)
         Pulsus tardus et parvus         7 (5.1)
         Pulsus alternans.         6 (4.3)

Table 2. Agreement between Doppler ultrasonography findings and cardiological diagnoses.

Symptom Doppler ultrasonography
(n = 159)
Cardiological diagnosis
(n = 159)
Kappa
Arrhythmia 21.4% 17.0% 0.494
Pulsating flow in femoral vein 11.3% 5.0% 0.098
Pulsus bisferiens 12.6% 9.4% 0.135
Low peak systolic velocity 5.7% 4.4% 0.079
Bradycardia 6.9% 1.9% 0.264
Tachycardia 1.9% 1.9% 0.66
Pulsus alternans. 2.5% 0.0% -
Pulsus tardus et parvus 5.0% 3.8% 0.104
Water hammer flow 0.0% 0.0% -

Table 3. Agreement between tests and groups of additional cardiological findings.

Symptom Doppler ultrasonography
(n = 159)
Cardiological tests
(n = 159)
Kappa
Arrhythmia/Chagas heart disease/cardiac thrombus 21.4% 20.1% 0.464
Pulsating flow in femoral vein/tricuspid insufficiency 11.3% 25.8% 0.175
Pulsus bisferiens/aortic insufficiency 12.6% 23.3% 0.224
Low peak systolic velocity/myocardial ischemia/low ejection fraction/hypocontractility/coronary stenosis/ myocardial hypoperfusion 5.7% 24.5% -0.010
Bradycardia 6.9% 1.9% 0.264
Tachycardia 1.9% 1.9% 0.66
Pulsus alternans/myocardial ischemia/low ejection fraction/coronary stenosis/hypoperfusion 2.5% 23.3% 0.003
Pulsus tardus et parvus/aortic valve sclerosis 3.8% 12.6% 0.265
Water hammer flow 0.0% 23.3% -

DISCUSSION

This study demonstrates that analysis of peripheral Doppler waveforms from elderly patients can suggest diagnoses of cardiac diseases or abnormalities. As far as we are aware, there are no similar studies in the literature, comparing Doppler waveform findings with cardiological assessment and this study is the first to investigate all 13 of the abnormalities that have been described to date. The overall agreement between presence/absence of VUS abnormalities and cardiological assessment results was low. The number of abnormalities found was higher in the subset of cardiac disease patients than in the subset of patients with no previous diagnosis of heart disease (60% vs. 41.35%), as was expected. There were higher numbers of both abnormal VUS findings and of abnormal cardiological assessment findings among the patients with prior history of heart diseases. Agreement between each specific type of VUS abnormality and cardiological assessment results was variable, with higher levels of agreement for tachycardia, arrhythmia, and bradycardia. There was initially no agreement between VUS and the cardiological tests for the other types of VUS abnormality, but when other cardiological findings and diagnoses that had a relationship with the specific abnormalities in question were taken into account, the levels of agreement for pulsus tardus et parvus, pulsus bisferiens and pulsus alternans waves increased. The non-significant results between groups may be because of the small sample size. The possibility of identifying abnormalities in Doppler waveforms during VUS examinations may offer one more mechanism for investigating the cardiovascular health of elderly patients and also offer the opportunity of identifying relevant cardiac abnormalities, which are a major cause of death in this age group.

CONCLUSIONS

Peripheral Doppler waveforms can enable detection of findings indicative of diagnoses or useful for cardiac workup. The correlations between abnormal peripheral Doppler waveforms and cardiological diagnosis vary. The best level of agreement was observed for tachycardia, followed by arrhythmia and bradycardia. Other correlations were not significant.

These abnormalities should be detailed on VUS reports, which will help the treating physician to arrive at a diagnosis. However, more studies are needed to determine the importance of abnormalities of peripheral Doppler waveforms to recognition of heart diseases.

Footnotes

Financial support: None.

The study was carried out at Hospital de Base do Distrito Federal (HBDF), Brasília, DF, Brazil.


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