Prediction of Short–Term Outcomes in Patients with Idiopathic Dilated Cardiomyopathy referred for transplantation using standard echocardiography and strain imaging

Abstract

In the light of continuous prolongation of the waiting time on heart transplantation (HTx) lists, the need for reliable predictors of the time course of heart failure (HF) has become increasingly important. Thus, the aim of our study was to evaluate the prognostic value of echocardiography including 2D strain imaging in patients with end-stage idiopathic dilated cardiomyopathy (IDCM). The study population comprised 38 consecutive stable IDCM patients referred for HTx. At the baseline all of them underwent standard echocardiography, during which views for radial, circumferential and longitudinal strain and strain rate measurements were stored. Strain imaging was used to acquire radial, circumferential and longitudinal endsystolic strains (ESS), peak systolic strain rates (SSRmax), as well as early and late diastolic strain rate (DSRE and DSRA, respectively). Dyssynchrony indexes were also calculated from strain images. For quantification of systolic intraventricular dyssynchrony the coefficient of variance of time interval from the beginning of QRS complex to peak systolic strain at separate segments was used. Echocardiographic parameters were analyzed to find significant differences between the groups. Their value in predicting the time course of HF during the following 6 months was tested. During the first 6 months after inclusion in the study, 18 patients remained stable; the other 20 showed severe cardiac deterioration and finally 14 of them underwent ventricular assist implantation and 6 died, although initially there were no significant differences in peak oxygen consumption, left ventricular size, ejection fraction or other parameters describing systolic function. However, at the baseline, patients who remained stable had lower NT-proBNP values and less altered diastolic function in comparison to those with rapid HF progression. Thus, stable patients had significantly lower flow Doppler and strain imaging derived E/A ratios, longer transmitral E wave deceleration time and higher late diastolic strain rate (DSRA) values). They also had significantly lower systolic circumferential and longitudinal dyssynchrony indexes and higher longitudinal systolic strain and strain rate values. Diastolic parameters correlated strongly with NT-proBNP, which is known to be elevated in patients with HF, whereas systolic dyssynchrony indexes showed moderate correlations with this marker. No correlations between peak oxygen consumption and echocardiographic parameters were observed. At certain cut-off values flow Doppler and strain imaging derived diastolic parameters, as well as systolic dyssynchrony indexes showed high predictive values for cardiac stability over the next 6 months. Highest positive predictive values for rapid HF progression were found for transmitral E decelaration time (DT) <100ms, late diastolic strain rate (DSRA) <0.3/s and strain imaging derived E/A ratio (DSRE/A) >2 (88%, 89% and 85%, respectively). Thus in patients with advanced idiopathic DCM and similar LVEF (<30%), further cardiac stability appeared to be related to the severity of alterations in LV systolic synchronicity and diastolic function. Transmitral flow Doppler and strain imaging parameters can be recommended as short-term prognostic factors in these patients. Moreover, strain imaging is a highly reproducible, not time consuming and a very useful method, as it allows a better understanding of HF pathophysiology and throws light on the progress of this syndrome in individual patients. This extensive approach to the problem is essential while making decisions of vital importance, such as patient listing for high-urgency Tx.

Der Mangel an Spenderorganen verlängert zunehmend die Wartezeiten auf den Transplantations-Listen. Der klinische Verlauf nach Herztransplantation (HTx) - Listung ist bei Patienten mit idiopathischer dilatativer Kardiomyopathie (IDCM) unterschiedlich und schwer vorhersehbar. Die frühzeitige Erkennung einer potentiell vitalen Gefährdung könnte das Outcome der Patienten wesentlich verbessern. Deswegen war unser Ziel echokardiographische Parameter mit prognostischem Wert für die kurzfristige Vorhersage des klinischen Verlaufs bei schwerer IDCM zu suchen. Für unsere Studie haben wir 38 stabile Patienten mit End-Stage IDCM, die für HTx gelistet sind, aufgenommen. Am Ausgang wurde für alle Patienten die konventionelle Echokardiographie und das 2D Strain Imaging durchgeführt. Von den 2D Strain Imaging Bildern haben wir radialen, zirkumferenziellen und longitudinalen endsystolischen Strain (ESS), maximalen systolischen Strain Rate (SSRmax), frühen und späten diastolischen Strain Rate (DSRE und DSRA,). Um die Dyssynchronizität des linken Ventrikels zu bewerten haben wir den Variationskoeffizient der Zeit zwischen QRS Beginn und maximalem Strain in den unterschiedlichen Segmenten berechnet. Prognostischer Wert von diesen Parametern wurde für die 6 Monate des Verlauf von IDCM überprüft. Nach 6 Monaten sind 18 von den Patienten klinisch stabil geblieben und 20 haben sich klinisch verschlechtert, obwohl es am Anfang der Studie keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich maximalem Sauerstoffverbrauch, Dimensionen und Ejektions Fraktion des linken Ventrikels oder anderen konventionellen systolischen Parametern gab. Allerdings hatten die Patienten, die stabil geblieben sind, am Ausgang eine bessere diastolische Funktion. Sie haben ein kleineres E/A Verhältnis, längere E Dezelerationszeit, sowie größere spät diastolische Strain Rate (DSRA) als die Patienten, dessen Zustand sich später verschlechterte, gehabt. Außerdem war die zirkumferenzielle und longitudinale Dyssynchronizität mehr ausgeprägt in die Gruppe von instabilen Patienten. Wir haben starke Korrelationen zwischen diastolischen Parametern und NT-proBNP gefunden. Die Korrelationen zwischen dem Dyssynchronizitätsparameter und NT-proBNP waren mittelmäßig. Echokardiographische Parameter haben nicht mit maximalem Sauerstoffverbrauch korreliert. Diastolische sowie Dyssynchronizitätsparameter haben starken prädiktiven Werten für die kurzfristige Stabilität der Patienten mit IDCM. Die besten positiven prädiktiven Werte für klinische Verschlechterung haben E Dezelarationszeit (DT) <100ms, spät diastolische Strain Rate (DSRA) <0.3/s und von 2D Strain Imaging bewertetes E/A (DSRE/A) >2 (entsprechend 88%, 89% and 85%). Die Stabilität von IDCM Patienten scheint abhängig von diastolischer Funktion und Synchronizität des linken Ventrikels zu sein. Tranmitrales Fluss Doppler und 2D Strain Imaging sind wenig Zeit verbrauchende und gut reproduzierbare Methoden, die den kurzfristigen Verlauf von diesen Patienten vorhersagen können. Die beiden Methoden könnten durch frühzeitige Erkennung einer potentiell vitalen Gefährdung das Outcome der Patienten wesentlich verbessern.