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. 2021 Jan 27;116(1):68–74. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20190673
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Correlação entre Cardiomegalia pela Radiografia de Tórax e Diâmetro do Ventrículo Esquerdo pela Ecocardiografia em Pacientes com Doença de Chagas

Matheus Rassi Fernandes Ramos 1, Henrique Turin Moreira 1, Gustavo Jardim Volpe 1, Minna Romano 2, Benedito Carlos Maciel 1, André Schmidt 1, Anis Rassi Junior 3, Jose Antônio Marin Neto 1
PMCID: PMC8159503  PMID: 33566967

Resumo

Fundamento

Cardiomegalia pela radiografia de tórax (RXT) é preditor independente de morte em indivíduos com cardiomiopatia crônica da doença de Chagas (CCDC). Contudo, a correlação entre o aumento do índice cardiotorácico (ICT) na RXT e do diâmetro telediastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) pela ecocardiografia (ECO) nessa população não está bem definida.

Objetivos

Analisar a relação entre cardiomegalia pela RXT e DDVE pela ECO em pacientes com doença de Chagas (DC) e sua aplicabilidade ao escore de Rassi.

Métodos

Estudo retrospectivo incluiu 63 pacientes ambulatoriais com DC avaliados por RXT e ECO. Cardiomegalia na RXT foi definida como ICT > 0,5. DDVE foi avaliado como variável contínua. Curva ROC foi utilizada para avaliar o potencial do DDVE para identificação de cardiomegalia pela RXT, com ponto de corte definido pela maior somatória de sensibilidade e especificidade.

Resultados

Idade mediana = 61 anos [intervalo interquartil: 48-68], 56% mulheres. CCDC foi identificada em 58 pacientes; 5 tinham a forma indeterminada da DC. Cardiomegalia foi detectada em 28 indivíduos. A área sob a curva ROC do DDVE para identificação de cardiomegalia foi de 0,806 (IC 95%: 0,692-0,919). O ponto de corte ótimo para DDVE foi de 60 mm (sensibilidade = 64%, especificidade = 89%). O uso do DDVE pela ECO em substituição ao ICT pela RXT alterou o escore de Rassi em 14 pacientes, e em 10 deles houve redução do risco presumido.

Conclusão

DDVE pela ECO é parâmetro adequado e com alta especificidade para distinguir entre presença e ausência de cardiomegalia na RXT na DC. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(1):68-74)

Keywords: Doença de Chagas/fisiopatologia, Cardiomegalia, RX/ Tórax, Cardiomiopatia Chagásica, Bloqueio Cardíaco

Introdução

A doença de Chagas (DC) resulta de infecção pelo protozoário Trypanosoma cruzi ( T. cruzi ), cujo principal vetor de transmissão ao ser humano são insetos da subfamília Triatominae, embora isso possa ocorrer por outros mecanismos, tais como transfusão sanguínea, transplante de medula óssea ou de órgãos sólidos a partir de doadores contaminados, transmissão vertical entre mãe e filho e ingestão de alimentos contaminados.1 Estimativas da Organização Mundial da Saúde (OMS) reportam que aproximadamente 7 milhões de indivíduos estão infectados mundialmente, proporcionando elevada morbimortalidade e impacto social.2

A cardiomiopatia é a mais séria e frequente forma clínica da DC crônica, que ocorre em 20% a 30% dos indivíduos cronicamente infectados.3 , 4 O escore de Rassi é estratificador do risco de morte validado em pacientes com cardiomiopatia crônica da DC (CCDC). Dentre os fatores de risco que compõem esse escore, destaca-se a cardiomegalia na radiografia de tórax (RXT), que se associa a significativo risco de morte total e cardiovascular em pacientes com a CCDC.5

Embora o estudo de Rassi Jr et al.5 tenha utilizado a ecocardiografia (ECO) para determinar o diâmetro telediastólico do ventrículo esquerdo (DDVE), esse parâmetro não se mostrou marcador independente de mortalidade na CCDC. Entretanto, deve-se ressaltar que, naquele estudo, o DDVE foi avaliado de maneira categórica, com pontos de corte convencionais que podem não ser os mais adequados para pacientes com CCDC, devido ao típico envolvimento miocárdico segmentar nessa doença. De outra parte, o cálculo do índice cardiotorácico (ICT) pela RXT pode englobar, em muitos casos, a dilatação de átrios e ventrículos, que se expressam linearmente na RXT. Embora o estudo radiológico do coração seja bastante disponível, implica radiação, enquanto a ECO tornou-se atualmente um método amplamente utilizado para avaliação cardiovascular. Dessa maneira, haveria indiscutível interesse em, com um único exame, avaliar função sistólica e dimensão do ventrículo esquerdo (VE), a fim de estimar o risco de morte com variáveis correlatas às aplicadas no escore de Rassi original.

O presente estudo teve por objetivo analisar a relação entre cardiomegalia definida pelo ICT na RXT e o DDVE avaliado com ECO em pacientes com DC.

Métodos

Neste estudo transversal retrospectivo, foram incluídos pacientes de ambos os gêneros, adultos (> 18 anos de idade), com diagnóstico de DC, caracterizados por positividade em dois exames sorológicos para detecção de anticorpos contra o T. cruzi , embasados em técnicas distintas, que se encontravam em seguimento ambulatorial no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo em Ribeirão Preto (HCFMRP-USP), hospital terciário e centro de referência em pesquisa de DC.

A coleta de dados foi realizada por meio de revisão sistematizada de prontuários clínicos, a partir de um grupo de 158 pacientes com DC que participaram de estudo clínico prévio, cujos critérios de inclusão e exclusão foram anteriormente reportados em detalhes por outra publicação.6 Foram incluídos neste estudo os pacientes que tivessem RXT e avaliação completa dos preditores independentes do escore de Rassi, mediante os exames essenciais de eletrocardiograma de 12 derivações, em repouso, ECO, RXT e exame de monitoramento de 24 horas do ritmo cardíaco, além de anamnese focada na gradação de dispneia conforme a New York Heart Association (NYHA). Para inclusão no estudo, o limite máximo de tempo entre a realização da RXT, considerada como método comparativo de referência, e a ECO foi de 1 ano, desde que o status clínico do paciente tivesse se mantido estável nesse período. Foram excluídos da análise os pacientes que apresentaram mudança no quadro clínico no decorrer do período entre a realização desses dois exames.

Radiografia de Tórax

A cardiomegalia na RXT foi sempre avaliada na incidência posteroanterior e definida como a presença de ICT > 0,5. Foi envidado esforço adicional para eventual caracterização de aumento ventricular direito, por comparação com a telerradiografia em perfil, nos casos em que essa incidência radiológica estava disponível.

Ecocardiografia

Foram utilizados os dados de ECO transtorácica em repouso, realizada na data mais próxima à da RXT, desde que respeitado o período máximo de 1 ano. O DDVE foi mensurado pelo método bidimensional, seguindo diretrizes ecocardiográficas recentes.7 Outros parâmetros ecocardiográficos também relacionados ao remodelamento do VE foram analisados, tais como o índice de massa e a fração de ejeção (FE) do VE e o volume indexado do átrio esquerdo.

Análise Estatística

Variáveis contínuas foram apresentadas como média e desvio padrão quando distribuídas normalmente, e representadas como mediana e intervalo interquartil quando apresentavam distribuição não normal. Análise de curva ROC ( Receiver Operating Characteristic ) foi realizada para verificar a capacidade de o DDVE, avaliado pela ECO, distinguir entre presença e ausência de cardiomegalia pela RXT. Por fim, foi avaliado o impacto na reclassificação dos pacientes com a forma cardíaca da DC pelo escore de Rassi, utilizando-se a ECO para a definição de cardiomegalia, em substituição ao tradicional ICT. Os indivíduos com a forma indeterminada da DC não foram classificados pelo escore de Rassi neste estudo, pois pacientes com essa forma da doença não foram contemplados na investigação original desse escore

Ética

O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do HCRP-FMRP-USP (CAAE: 06415319.2.0000.5440; parecer 3.130.390) e conduzido sob os princípios éticos da declaração de Helsinque e em conformidade com a resolução do Conselho Nacional de Saúde no466/2012.

Resultados

Descrição da Amostra Populacional Estudada

Este estudo transversal retrospectivo incluiu 63 pacientes com DC que preencheram os critérios de inclusão, correspondendo a 40% do total de 158 pacientes avaliados. As características demográficas e clínicas dos participantes estão descritas na Tabela 1 . Os participantes apresentaram idade mediana de 61 anos (intervalo interquartil [IIQ]:48-68), na maioria mulheres (56%). Apenas 5 (8%) pacientes apresentavam a forma indeterminada da DC. A maioria dos participantes (68%) estava em classe funcional I pela NYHA, enquanto classes funcionais II e III foram encontradas em 21% e 11% dos indivíduos, respectivamente. O escore de Rassi calculado nos 58 pacientes com a CCDC foi de 9 ± 5 pontos.

Tabela 1. – Características dos pacientes incluídos no estudo.

Demográficos e antropométricos
Idade (anos) 61 [48-68]
Gênero feminino 35 (56%)
IMC (kg/m2) 26,6 ± 4,7
Clínicos
Classe funcional  
NYHA I 37 (59%)
NYHA II 17 (27%)
NYHA III 9 (14%)
Edema de membros inferiores 12 (19%)
Turgência jugular 3 (5%)
IECA ou BRA 48 (76%)
Betabloqueador 34 (54%)
Espironolactona 16 (25%)
Diuréticos 29 (46%)
Amiodarona 14 (22%)
Ecocardiográficos
Diâmetro diastólico final do VE (mm) 54 [47-61]
Volume indexado do átrio esquerdo (mL/m2) 42 [26-59]
Índice de massa ventricular (g/m2) 123 [92-156]
Fração de ejeção do ventrículo esquerdo (%) 51 [34-63]
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Variáveis contínuas paramétricas e não paramétricas estão descritas como média ± desvio padrão e como mediana [intervalo interquartil], respectivamente. Variáveis categóricas estão representadas como contagens absolutas e porcentagens. IMC: índice de massa corporal; NYHA: New York Heart Association; IECA: inibidor da enzima de conversão da angiotensina; BRA: bloqueador do receptor da angiotensina II; VE: ventrículo esquerdo.

Comparação entre Radiografia de Tórax e Ecocardiograma

Cardiomegalia foi detectada pela RXT em 28 (44%) indivíduos. O tempo médio entre a realização da RXT e da ECO foi de 5 ± 174 dias. O DDVE dos indivíduos no grupo com cardiomegalia (61 IIQ [53-70]) pela RXT mostrou-se maior do que no grupo sem cardiomegalia (49 IIQ [46-55]), p < 0,001. A área sob a curva ROC do DDVE para identificação de cardiomegalia detectada pela RXT foi de 0,806 (intervalo de confiança de 95%: 0,692-0,919) ( Figura 1 ). Na amostra estudada, o DDVE de 60 mm apresentou-se como o ponto de maior acurácia, com sensibilidade de 64% e especificidade de 89%.

Figura 1. – Área sob a curva ROC do diâmetro telediastólico do ventrículo esquerdo para a detecção de cardiomegalia em radiografia de tórax.

Figura 1

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Os indivíduos com resultados discordantes para cardiomegalia definida pelos dois métodos de imagem não mostraram diferenças estatisticamente significativas quanto a idade, gênero, índice de massa ventricular esquerda e volume indexado do átrio esquerdo em comparação aos indivíduos com resultados concordantes.

Reclassificação do Escore de Rassi

Na presente amostra populacional, a proporção de indivíduos considerados de risco baixo, moderado e alto de morte pelo escore de Rassi, utilizando a RXT para identificação de cardiomegalia, foi de 36% (n = 21), 33% (n = 19) e 31% (n = 18), respectivamente. Ao utilizar-se a ECO para identificação de cardiomegalia, com o ponto de corte de maior acurácia, a proporção de pacientes com risco baixo, moderado e alto foi de 40% (n = 23), 28% (n = 16) e 32% (n = 19), respectivamente ( Figura 2 ). Em 44 (76%) participantes, o escore de Rassi com a utilização da ECO mostrou o mesmo valor numérico quando comparado com o escore estimado por utilização da RXT. Dentre os 14 participantes em que houve mudança numérica do escore, 8 demonstraram redução do mesmo, enquanto 6 demonstraram aumento. Quanto às categorias de risco (baixo, moderado, elevado), houve alteração com a utilização da ECO em 11 pacientes (19%), 5 deles com aumento e 6 deles com redução do risco atribuído pelo escore assim constituído ( Figura 3 ).

Figura 2. – Classificação de risco de acordo com o escore de Rassi utilizando a radiografia de tórax e a ecocardiografia para definir cardiomegalia nos indivíduos com a forma cardíaca da doença de Chagas. DDVE: diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo pela ecocardiografia; ICT: índice cardiotorácico pela radiografia de tórax.

Figura 2

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Figura 3. – Classificação de risco individual de acordo com o escore de Rassi utilizando a radiografia de tórax e a ecocardiografia para definir cardiomegalia nos indivíduos com a forma cardíaca da doença de Chagas. Linhas tracejadas amarela e vermelha correspondem, respectivamente, a escore de Rassi = 7 (risco moderado) e a escore de Rassi = 12 (risco alto). DDVE: diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo pela ecocardiografia; ICT: índice cardiotorácico pela radiografia de tórax.

Figura 3

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Discussão

Este estudo demonstrou existir relação bastante nítida e significativa entre a detecção de cardiomegalia pela RXT e a verificação de dilatação ventricular esquerda, pela ECO, em amostra não selecionada de pacientes ambulatoriais com diagnóstico de CCDC. Esses resultados abrem a perspectiva para que o DDVE avaliado na ECO transtorácica em repouso possa substituir a aferição do ICT na RXT, no sentido de se determinar o risco de morte em pacientes com a CCDC com o escore de Rassi, assim eventualmente modificado. Isso permitiria dispensar o exame radiológico que requer irradiação do paciente, embora de pequena monta, e determinar com apenas um exame (também não invasivo, mas que, além disso, ainda dispensa irradiação) tanto a função sistólica ventricular esquerda quanto a dimensão dessa câmara. Essa perspectiva torna-se atraente, uma vez que o DDVE, pela ECO, constituiu parâmetro adequado, com alta especificidade, para distinguir entre presença e ausência de cardiomegalia em pacientes com DC crônica.

Os resultados da presente investigação corroboram os de pesquisa anterior relatada em 1983 por Pereira-Barreto et al.,8 com amostra bem menor, composta por 22 pacientes, que também focalizou resultados da RXT e da ECO e concluiu por boa correlação entre os valores de ICT e de função ventricular esquerda.8 Em contraposição, outro estudo, por Perez et al. em 2003, relatou sobre análise comparativa entre os resultados da RXT em incidência posteroanterior e os da ECO em repouso.9 Diversamente dos resultados de nosso estudo, aqueles pesquisadores descreveram baixa correlação de valores de ICT pela RXT, tanto com o DDVE quanto com a FE do VE. Além disso, o ICT naquela pesquisa não demonstrou ter elevados índices de sensibilidade ou valor preditivo positivo para detectar disfunção ventricular esquerda. Dessa maneira, concluiu-se que o ICT anormal (> 0,5) apesar de elevada especificidade para detectar a disfunção sistólica do VE, não seria exame útil na avaliação dessa anormalidade na DC, em vista de sua baixa sensibilidade para detectar tanto a dilatação ventricular avaliada pela ECO transtorácica em repouso quanto a disfunção sistólica da câmara, medida pela FE do VE com o mesmo método.

Não são claros os possíveis motivos para a discrepância entre os resultados do presente estudo e aqueles relatados por Perez et al.9 Ambos os estudos são embasados em amostras populacionais de pacientes com CCDC que eram ambulatoriais, orbitando em ambientes de hospitais universitários, mas há também alguns aspectos diferenciais entre as amostras estudadas. Assim, não houve praticamente critérios de exclusão em nosso estudo, salvo os de conveniência logística, decorrentes da disponibilidade dos dois exames comparativos em intervalo de tempo prefixado de 1 ano. Em contraste, os critérios de exclusão na pesquisa de Perez et al.9 foram bastante amplos e abrangentes, embora aplicados a pacientes sucessivos, e possivelmente resultaram em amostra relativamente selecionada e menos representativa da população de pacientes com DC. Assim, naquele estudo, apenas 28% e 29% dos pacientes apresentavam, respectivamente, aumento do ICT e disfunção ventricular esquerda. Em contraste, em nosso estudo, 44% dos pacientes exibiam aumento do ICT. Ademais, no estudo de Perez et al.,9 o valor médio de FE do VE foi de 61%; enquanto, na presente investigação, esse parâmetro foi em média bem menor, de 51%. Em conjunto, tais aspectos configuram maior gravidade da CCDC em nossa amostra populacional estudada, incluindo o fato de apenas 8% de indivíduos estarem com a forma indeterminada da DC.

Ainda comparando os resultados da presente pesquisa com a relatada por Perez et al.,9 é também plausível inferir que a discrepância de conclusões quanto ao valor da RXT seja mais aparente do que real. De fato, quando aqueles autores dividiram sua amostra em dois grupos, com ICT normal e anormal (> 0,5), seus resultados evidenciaram que o aumento de ICT associou-se significativamente (p < 0,05) com queda da FE do VE, e com aumento da dimensão diastólica ventricular, bem como com a disfunção segmentar do VE, como avaliada por índice de mobilidade parietal ventricular esquerda.

É relevante ressaltar que os resultados da presente pesquisa indicam que a ausência da cardiomegalia ao RXT não descarta comprometimento cardíaco quando pacientes são avaliados por métodos capazes de prover mais detalhes anatômicos e funcionais como a ECO transtorácica em repouso. Portanto, embora específica, a RXT apresenta baixa sensibilidade para detectar acometimento cardíaco em pacientes com DC, e pode ser questionado seu uso como exame de rastreio e como critério para diagnóstico de forma indeterminada da DC. Nesse contexto, deve-se observar que, embora a forma indeterminada da DC continue a ser definida em consensos recentes com base no conceito de uma RXT evidenciando ICT normal,3 , 10 , 11 uma proposta de substituição desse critério por ecocardiograma em repouso dentro da normalidade já foi publicada em 2002.12

O escore de Rassi é universalmente entendido nos dias atuais como a ferramenta mais valiosa no estabelecimento do prognóstico vital de pacientes com a CCDC. Trata-se de escore robusto, desenvolvido por análise multivariada de vários fatores simples de risco de morte na CCDC e validado externamente em outras coortes independentes. Entretanto, deve-se observar que o estudo em questão abordou variáveis de maneira dicotomizada e não contínua, o que abre margem para complementações. Dentre as variáveis abordadas de maneira não contínua está o DDVE, mensurado padronizadamente com a ECO. Entretanto, o DDVE, quando avaliado em categorias dicotomizadas de aumento versus não aumento, pode não ser apropriado à avaliação de pacientes com a CCDC devido ao típico envolvimento miocárdico segmentar nessa doença.1

Os resultados do presente estudo estão alinhados com a ênfase na ECO como instrumento fundamental para o seguimento clínico do paciente com DC crônica, mormente quando já se configura o aparecimento da CCDC.10 Além de possibilitar a confirmação (ou não) de cardiomegalia por RXT duvidosas, a ECO torna-se previsivelmente essencial para análise de uma cardiomiopatia em que alterações regionais da contratilidade ventricular são distúrbios precoces e proeminentes na história natural da doença de base.13 Ademais, a detecção dessas anormalidades regionais, em fases precoces da evolução da CCDC, passa a ter implicação prognóstica e terapêutica eventual, face aos resultados recentes de pesquisas evidenciando que um escore de mobilidade segmentar mesmo minimamente alterado – e ainda que a função ventricular sistólica global fosse preservada – é determinante para desfechos graves, incluindo mortalidade.13

No estudo seminal de Rassi et al.,5 coorte incluída para análise multivariada e elaboração do escore foi constituída de 424 indivíduos, com a maioria deles de baixo risco (61%), enquanto aqueles com risco moderado e alto representaram 19% e 20% da amostra, respectivamente. Já no presente estudo, obteve-se distribuição mais equilibrada entre os grupos de risco, com a proporção de indivíduos de risco baixo, intermediário e alto igual a 36%, 33% e 31%, respectivamente. De forma análoga, quando se substituiu o ICT pelo DDVE para composição do escore, registrou-se pequeno aumento da proporção de baixo risco (40%) às custas de discreta redução na de risco intermediário (28%). Dessa forma, torna-se imperativo conduzir estudos futuros (de seguimento clínico) para eventual validação de um escore de Rassi modificado pela substituição do ICT como parâmetro radiológico de dilatação cardíaca pelo mais específico parâmetro ecocardiográfico de dilatação do VE, para se determinar. o impacto prognóstico dessa modificação.

Limitações

O presente estudo tem algumas limitações. Os exames utilizados de maneira comparativa (RXT e ECO) não foram realizados no mesmo dia. Os outros exames e avaliações pertencentes ao escore de Rassi também diferem em data. De toda maneira, objetivou-se diminuir ao máximo fatores de confusão ou associados a alterações clínicas, de forma a destacar-se que, no período entre os exames, não houve alteração no quadro clínico dos pacientes ou medicamentosa nos tratamentos dos mesmos. Não houve mensuração das dimensões do átrio direito pela ECO, limitando assim a avaliação da dilatação dessa câmara cardíaca como fator de discordância entre a ECO e a RXT para definição de cardiomegalia. Os pacientes não foram avaliados de maneira longitudinal para análise prognóstica do DDVE pela ECO, mas estão em seguimento ambulatorial e, em ocasião propícia futura, serão reavaliados quanto a isso.

Conclusões

O DDVE pela ECO é parâmetro adequado para distinguir entre presença e ausência de cardiomegalia na RXT, com alta especificidade em pacientes com DC crônica. A substituição do ICT radiológico pela DDVE ecocardiográfica na composição do escore de Rassi revelou-se possível e não alterou substancialmente os valores do escore assim obtidos. Dessa maneira, abre-se relevante perspectiva de evitar um teste que implique radiação e, com um único exame – ECO – obter mensuração de dois constituintes do escore de Rassi (dimensão cardíaca e função sistólica ventricular). O potencial papel prognóstico do escore assim modificado passa a ser alvo preferencial de estudos futuros.

Agradecimentos

Estudo parcialmente subvencionado pela FAPESP e realizado durante iniciação científica pelo Acadêmico MRFR, em 2018-2019.

Funding Statement

Fontes de Financiamento.O presente estudo foi parcialmente financiado pela FAPESP - Projeto 2018/25403-9.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de Iniciação científica de Matheus Rassi Fernandes Ramos pela Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.

Fontes de Financiamento .O presente estudo foi parcialmente financiado pela FAPESP - Projeto 2018/25403-9.

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Arq Bras Cardiol. 2021 Jan 27;116(1):68–74. [Article in English]

Correlation between Cardiomegaly on Chest X-Ray and Left Ventricular Diameter on Echocardiography in Patients with Chagas Disease

Matheus Rassi Fernandes Ramos 1, Henrique Turin Moreira 1, Gustavo Jardim Volpe 1, Minna Romano 2, Benedito Carlos Maciel 1, André Schmidt 1, Anis Rassi Junior 3, Jose Antônio Marin Neto 1

Abstract

Background

Cardiomegaly on chest X-ray is an independent predictor of death in individuals with chronic Chagas cardiomyopathy (CCC). However, the correlation between increased cardiothoracic ratio (CTR) on chest X-ray and left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD) on echocardiography is not well established in this population.

Objectives

To assess the relationship between chest X-ray and LVEDD on echocardiography in patients with Chagas disease and its applicability to the Rassi score.

Methods

Retrospective study on 63 Chagas disease outpatients who underwent chest X-ray and echocardiography. Cardiomegaly on chest X-ray was defined as a CTR>0.5. LVEDD was analyzed as a continuous variable. ROC curve was used to evaluate the ability of LVEDD in detecting cardiomegaly by chest X-ray, with a cut-off point defined by the highest sum of sensitivity and specificity.

Results

Median age 61 years [interquartile range 48-68], 56% were women. CCC was detected in 58 patients, five patients had the indeterminate form of Chagas disease. Cardiomegaly was detected in 28 patients. The area under the ROC curve for LVEDD was 0.806 (95%CI: 0.692-0.919). The optimal cut-off for LVEDD was 60 mm (sensitivity = 64%, specificity = 89%). The use of LVEDD on echocardiography as a surrogate for CTR on chest X-ray changed the Rassi score values of 14 patients, with a reduction in the presumed risk in 10 of them.

Conclusion

LVEDD on echocardiography is an appropriate, highly specific parameter to distinguish between the presence and absence of cardiomegaly on chest X-ray in Chagas disease. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(1):68-74)

Keywords: Chagas Disease/physiopathology; Cardiomegaly; X-Rays; Chagasic, Cardiomyopathy; Heart Block

Introduction

Chagas disease (CD) is caused by infection with the protozoan parasite Trypanosoma cruzi ( T.cruzi ), which is mainly transmitted to humans by insects in the subfamily Triatominae. Other modes of transmission include blood transfusion, bone marrow or solid organ transplantation from infected donors, vertical transmission from mother to fetus and oral ingestion of contaminated food.1The World Health Organization estimates that CD affects approximately 7 million individuals in the world, causing high morbidity and mortality, and significant social impact.2

Chagas cardiomyopathy is the most common and serious clinical form of CD, affecting 20-30% of chronically infected individuals.3 , 4The Rassi score is a validated score for mortality risk stratification of patients with chronic Chagas cardiomyopathy (CCC). Among the risk factors assessed by the score, cardiomegaly on chest X-ray stands out for its strong association with overall and cardiovascular mortality risk in patients with CCC.5

In the study by Rassi Jr. et al.,5although echocardiography was used to assess left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD), this parameter was not shown to be an independent marker of mortality in CCC. However, in their study, LVEDD was analyzed in a categorical manner, using conventional cut-off points, which may not be the most appropriate for CCC patients, due to the segmental myocardial dysfunction, characteristic of this condition. Besides, calculation of the cardiothoracic ratio (CTR) by chest X-ray, in many cases, may encompass both atrial and ventricular dilatation, that are expressed linearly in this method. Despite widely available, the radiological study of the heart involves radiation, and echocardiography has become the most used method for cardiovascular evaluation. Therefore, there is a genuine interest in assessing left ventricular size and systolic function to estimate the risk of death using a single imaging test and the variables used in the original Rassi score.

The present study aimed to evaluate the relationship between cardiomegaly defined by the CTR on chest X-ray and the LVEDD determined by echocardiography in patients with CD.

Methods

In this retrospective cross-sectional study, we studied patients of both sexes, adults (>18 years old), with diagnosis of CD, attending the outpatient clinic of the General Hospital of the University of Sao Paulo Medical School in Ribeirao Preto (HCRP-FMRP-USO), a tertiary referral hospital for CD. The diagnosis of CD was confirmed by two positive serological tests for detection of antibodies against T. cruzi , using different techniques.

Data were obtained by a systematic review of medical records of 158 patients who had participated in a previous clinical study,6which describes in detail the inclusion and exclusion criteria applied. Patients with CTR and complete evaluation of the independent predictors of the Rassi score by resting 12-lead electrocardiogram, echocardiography, CTR and 24-hour heart rhythm monitoring, and of the degree of dyspnea according to the New York Heart Association (NYHA) criteria were included. The maximum interval between the CTR (considered the reference method for comparison) and the echocardiography was of one year, and patients were clinically stable in this period. Patients who had changes in the clinical status in this period between the two tests were excluded from the study.

Chest x-ray

Cardiomegaly on chest X-ray was always evaluated in an anteroposterior view and defined as a CTR > 0.5. Eventual enlargement of the right ventricle was also evaluated by comparison with profile teleradiography, when this technique was available.

Echocardiography

Data of resting transthoracic echocardiography (the last before the chest X-ray) were used for analysis, considering the maximum interval of one year between the tests. The LVEDD was measured by the two-dimensional test, following recent echocardiography guidelines.7Other echocardiographic parameters related to left ventricular remodeling were assessed, including the left ventricular mass index (LVMI), left ventricular ejection fraction (LVEF), and the left atrial volume index (LAVI).

Statistical Analysis

Continuous variables with normal distribution were expressed as mean and standard deviation, and those without normal distribution were expressed as median and interquartile range (IQR). Analysis of the ROC (Receiver Operating Characteristic) was conducted to verify the ability of LVEDD, determined by echocardiography, to differ between presence and absence of cardiomegaly by the CTR. Finally, the impact of using cardiomegaly assessed by echocardiography, rather than the traditional CTR, on reclassification of patients with the cardiac form of CD by the Rassi score was evaluated. Individuals with the indeterminate form of CD were not classified by the Rassi score in the study, since patients with this form of the disease were not included in the original investigation of this instrument.

Ethics

The present study was approved by the research ethics committee (CAAE number 06415319.2.0000.5440; approval number 3.130.390) and conducted according to the Helsinki declaration and the Brazilian National Health Council resolution number 466/2012.

Results

Description of the Study Population Sample

Of the 158 patients with CD evaluated, 63 (40%) patients met the inclusion criteria and were included in this retrospective cross-sectional study. Demographic and clinical characteristics of participants are described in Table 1 . Median age of participants was 61 (IQR 48-68) years, and many were women (56%). Only five (8%) patients had the indeterminate form of CD. Most patients (68%) had NYHA functional class I, followed by NYHA class II (21%) and III (115). The Rassi score of the 58 patients with CCC was 9 ± 5 points.

Table 1. – Characteristics of patients included in the study (n=63).

Demographic and anthropometric data
Age (years) 61 [48-68]
Female sex 35 (56%)
Body mass index (Kg/m2) 26.6 ± 4.7
Clinical data
Functional class  
NYHA I 37 (59%)
NYHA II 17 (27%)
NYHA III 9 (14%)
Edema of lower limbs 12 (19%)
Swollen jugular vein 3 (5%)
ACEI or ARB 48 (76%)
Betablocker 34 (54%)
Spironolactone 16 (25%)
Diuretics 29 (46%)
Amiodarone 14 (22%)
Echocardiographic data
Left ventricular end-diastolic diameter (mm) 54 [47-61]
Left atrial volume index (mL/m2) 42 [26-59]
Left ventricular mass index (g/m2) 123 [92-156]
Left ventricular ejection fraction (%) 51 [34-63]
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Parametric and non-parametric continuous variables described as mean ± standard deviation and median [interquartile range], respectively. Categorical variables presented as absolute numbers and percentages NYHA: New York Heart Association; ACEI: angiotensin-converting enzyme inhibitor; ARB: angiotensin II receptor blocker

Comparison between Chest Radiography and Echocardiogram

Cardiomegaly, assessed using the CTR, was detected in 28 (44%) patient. The mean interval between chest X-ray and echocardiography was 5 ± 174 days. LVEDD on chest X-ray was larger in the group of patients with cardiomegaly (61 IQR [53-70]) than in patients without cardiomegaly (49 IQR [46-55]), p < 0.001. The area under the ROC curve for LVEDD for detection of cardiomegaly on chest X-ray was 0.806 (95% confidence interval 0.692 – 0.919) ( Figure 1 ). A LVEDD of 60 mm was defined as the cut-off with the highest accuracy, with sensitivity of 64% and specificity of 89%.

Figure 1. – Area under the ROC curve of the left ventricular end-diastolic diameter for detection of cardiomegaly on chest radiography.

Figure 1

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Patients with discordant test results regarding the detection of cardiomegaly did not show statistically significant differences in age, sex, LVMI, and LAVI compared with those patients with concordant test results.

Reclassification of the Rassi Score

In our study, the proportion of individuals at low, moderate and high risk by the Rassi score, using the CTR for detection of cardiomegaly was 36% (n = 21), 33% (n = 19) and 31% (n = 18), respectively. These proportions were 40% (n = 23), 28% (n = 16) and 32% (n = 19), respectively when cardiomegaly was detected by echocardiography using the most accurate cut-off point ( Figure 2 ). In 44 (76%) patients, the Rassi score with echocardiography was the same as that estimated by the CTR. Among the 14 patients who showed a numerical change in the Rassi score, eight showed a reduction in the score and six showed an increase. Considering the risk categories (low, moderate, high), there was a change in category in 11 patients (19%); six showed a reduction and five showed an increase in the score ( Figure 3 ).

Figure 2. – Risk of death according to the Rassi score on chest X-ray and echocardiography for definition of cardiomegaly in individuals with the cardiac form of Chagas disease; LVEDD: left ventricular end-diastolic diameter; CTR: cardiothoracic ratio.

Figure 2

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Figure 3. – Individual risk of death according to the Rassi score on chest X-ray and echocardiography for definition of cardiomegaly in individuals with the cardiac form of Chagas disease; red dashed line and yellow dashed line correspond to a Rassi score of 12 (high risk) and 7 (moderate risk); LVEDD: left ventricular end-diastolic diameter; CTR: cardiothoracic ratio.

Figure 3

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Discussion

The present study demonstrated that there is a clear and significative relationship between detection of cardiomegaly by CTR and detection of left ventricular dilatation by echocardiography in a non-selected group of outpatients with diagnosis of CCC. These results open new perspectives to the use of LVEDD determined by resting transthoracic echocardiography in substitution for the estimation of CTR by chest X-ray, to determine the risk of death in patients with CCC using the Rassi score, whose results were eventually modified. This would prevent the use of radiological test, which requires radiation, despite low, and allow determining both left ventricular size and left ventricular systolic function by a single, non-invasive test that does not involve radiation. This perspective seems attractive, since the LVEDD determined by echocardiography was shown to be a highly specific parameter to distinguish between the presence and absence of cardiomegaly in patients with chronic CD.

Our findings corroborate previous observations reported by Pereira-Barreto et al.8in 1983, of chest X-ray and echocardiographic results of a smaller sample (n=22), showing a good correlation between CTR values and left ventricular function.8On the other hand, in a study published in 2003, Perez et al.,9conducted a comparative analysis between posteroanterior chest X-ray and resting echocardiographic results, and showed a poor correlation between the tests for LVEDD and LVEF results. Also, in this study,9CTR did not show high sensitivity or positive predictive value in detecting left ventricular dysfunction. Therefore, despite its high specificity in detecting left ventricular systolic dysfunction, a CTR > 0.5 would not be useful in assessing this condition in CD, due to its low sensitivity in detecting, on resting transthoracic echocardiography, left ventricular dilatation or left ventricular systolic dysfunction by altered LVEF.

The reasons of the discrepancies between these studies are not clear. In the study by Perez et al.9and in our study, although the population sample consisted of outpatients with CCC attending university hospital, there were differences between them. In our study, there were almost no exclusion criteria, except for those related to the availability of CTR and echocardiographic results within a one-year period. In contrast, the broad exclusion criteria used in consecutive patients in the study by Perez et al.9may have resulted in a highly selected sample that may not be representative of CD patients. Thus, in their study,9only 28% and 29% of patients had increased CTR and left ventricular dysfunction, respectively, and the mean LVEF was 61% (vs. 51% in our study). These aspects indicate that our population with CCC were more severely ill, especially considering that only 8% of them had the indeterminate form of CD. In addition, it is plausible that differences in the chest X-ray results regarding CTR values between the two studies are more apparent than real. In fact, in the study by Perez et al.,9patients were divided into two groups by CTR values (normal vs. abnormal, p<0.05), and results showed a significant association (p<0.05) of LVEF reduction with increase in ventricular diastolic dimension and left ventricular segmental dysfunction, as evidenced by the left ventricular wall motion index.

It is worth pointing out that the results of the present study indicate that the absence of cardiomegaly on chest X-ray does not discard cardiac involvement when patients are assessed by methods able to provide better anatomic and functional details, comparable with resting transthoracic echocardiography. Thus, despite specific, chest X-ray has low sensitivity in detecting cardiac involvement in CD patients, and its use as screening method or diagnostic criterion for the indeterminate form of CD may be questionable. In this context, although the indeterminate form of CD is still defined in current guidelines based on a normal CTR on chest X-ray,3 , 10 , 11substitution of this criterion with normal resting echocardiogram was already proposed in 2002.12

The Rassi score is universally regarded as the most valuable instrument for the establishment of the vital prognosis of patients with CCC. This is a robust score, developed by a multivariate analysis of many risk factors of death in CCC, externally validated in other independent cohorts. However, in the study by Perez et al.,9variables were analyzed in a dichotomous rather than continuous manner, which gives room for complementation. Among the variables analyzed in a non-continuous manner, there was the LVEDD, conventionally measured by echocardiography. However, when LVEDD was assessed in dichotomized categories, i.e ., presence or absence of increase, may be not appropriate for the evaluation of patients with CCC due to the typical segmental myocardial abnormality of the disease.1

Results of the present study are in line with the importance of echocardiography as an essential instrument for the follow-up of patients with chronic CD, especially of those with early myocardial deficits of CCC.10Echocardiography allows not only confirmation (or not) of cardiomegaly in case of questionable findings on chest X-ray, but also analysis of cardiomyopathy marked by regional changes of ventricular contractility that result from early and prominent disturbances in the natural course of the underlying disease.13Also, detection of these regional abnormalities at early stages of CCC has prognostic and therapeutic implications, in light of recent reports showing that even minimal changes in the left ventricular segmental wall motion index when left ventricular systolic function is preserved are determinant of severe outcomes including mortality.13

In the seminal study by Rassi Jr. et al.,5the cohort included in the multivariate analysis and development of the score consisted of 424 patients, most of them at low risk (61%), while 19% and 20% of the patients were at moderate and high risk, respectively. In the present study, we found a more balanced distribution of patients into the risk groups – 36%, 33% and 31% at low, intermediate, and high risk, respectively. Similarly, when LVEDD is substituted for CTR in the score, there was a small increase in the proportion of patients at low risk (40%) at the expense of a slight reduction in the percentage of patients at intermediate risk (28%). Therefore, further studies with clinical follow-up are warranted for validation of the Rassi score modified by substitution of the CTR as the radiological parameter of cardiac dilatation with the more specific echocardiographic parameter of left ventricular dilatation, and determination of the prognosis impact of such modification.

Limitations

The present study has some limitations. The tests compared (chest X-ray and echocardiography) were not conducted on the same day, similar to the other tests included in the Rassi score, which were performed on different days. In any case, efforts were made to minimize confounding factors and factors associated with clinical changes, to assure that no change in clinical status or in drug therapy of patients occurred in the interval between the tests. Right atrial dimensions were not measured, thereby limiting the assessment of dilation of this chamber as a discordant factor between echocardiography and chest X-ray. Finally, although patients were not followed longitudinally for the prognostic assessment of LEVDD by echocardiography, they have been followed-up at an outpatient clinic and will be reassessed for this parameter in the future.

Conclusions

LVEDD measured by echocardiography is an appropriate parameter to distinguish between the presence and absence of cardiomegaly on chest X-ray, with high specificity in patients with chronic CD. Substitution of echocardiographic LVEDD for the radiological CTR in the Rassi score was shown to be feasible and did not cause substantial change in the scores obtained. These results open new perspectives to avoid the use of a test that involves radiation and, rather, use a single test (echocardiography) to measure two components of the Rassi score – cardiac dimension and ventricular systolic function. The potential prognostic role of this modified Rassi score is a worthy subject for future studies.

Acknowledgments

Study partially subsidized by FAPESP and carried out during scientific initiation by the Academic Matheus Rassi Fernandes Ramos, in 2018-2019.

Study Association

This article is part of the scientific research submitted by Matheus Rassi Fernandes Ramos, from Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.

Sources of Funding.This study was funded by FAPESP - Project 2018/25403-9.

Articles from Arquivos Brasileiros de Cardiologia are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Cardiologia

RESOURCES