Clinical relevance of left ventricular longitudinal systolic strain in patients with heart failure with mid-range ejection fraction

Abstract

Heart Failure (HF) is currently classified according to left ventricular ejection fraction (LVEF). Following the release of new guidelines by the European Society of Cardiology (ESC) in 2016, a new category of HF was established, named heart failure with mid-range ejection fraction (HFmrEF). Left ventricular (LV) global longitudinal systolic strain (GLS) has emerged as a sensitive marker of LV systolic alterations. However, its clinical and prognostic relevance in patients with HFmrEF has not yet been studied. OBJECTIVES The aim of this study was to evaluate the clinical and prognostic relevance of GLS in patients with HFmrEF. Furthermore, this study set out to compare the potential incremental clinical and prognostic value of GLS over LVEF. METHODS To obtain GLS, two-dimensional transthoracic echocardiography and speckle-tracking strain analyses were carried out in patients with HFmrEF. HF hospitalization and the symptomatic status were tracked within 24 months by analysing digital medical records. RESULTS 202 patients were finally included (67.1 ± 13.9 years old, 30.7% women). Overall, 29 (14.4%) patients were hospitalized due to HF within 2 years and 52 (25.7%) patients had a severe symptomatic status represented by NYHA classes III or IV. Patients with HF hospitalization had significantly lower values of GLS than those without HF hospitalization (10.6 ± 1.9 % vs. 12.5 ± 2.3 %, p-value < 0.01; respectively). In addition, lower GLS values were significantly linked to higher rates of HF hospitalization (GLS < 9% = hospitalization rate 50%, GLS 9-12% = hospitalization rate 20%, GLS >12% = hospitalization rate 4.5%, p-value < 0.01). In line with these findings, a cut-off of GLS ≤ 11.6% was significantly associated with HF hospitalization within 2 years (OR 5.0; 95% CI:1.9-12.9, p-value < 0.01), even after adjustment for age, sex and history of CAD. On the other hand, there were not significant differences in LVEF values between patients with vs. without HF hospitalization (43.4 ± 3.1% vs. 44.5 ± 3.1%, p-value 0.07, respectively) and GLS was significantly more strongly associated with HF hospitalization than LVEF (C-statistic: GLS 0.72 vs. LVEF 0.60, p-value 0.04). CONCLUSION The findings from this study suggest that GLS could be used as a marker of clinical and prognostic relevance in patients with HFmrEF. Hence, larger studies are warranted to validate the findings from this study and thereby consolidate the role of GLS in patients with HFmrEF.

Herzinsuffizienz (HF) wird derzeit nach linksventrikulärer Ejektionsfraktion klassifiziert (LVEF). Nach der Veröffentlichung der neuen Richtlinien durch die Europäische Gesellschaft für Kardiologie (ESC) im Jahr 2016 wurde eine neue Kategorie von HF namens Herzinsuffizienz mit midrange Ejektionsfraktion (HFmrEF) eingeführt. Linksventrikuläres globales longitudinales systolisches Strain (GLS) hat sich als sensitiver Marker für LV-Veränderungen herausgestellt. Seine klinische und prognostische Relevanz bei Patienten mit HFmrEF wurde jedoch noch nicht untersucht. ZIELE Ziel dieser Studie war es, die klinische und prognostische Relevanz von GLS bei Patienten mit HFmrEF zu bewerten. Darüber hinaus sollten in dieser Studie den potenziellen inkrementellen klinischen und prognostischen Wert von GLS gegenüber LVEF verglichen werden. METHODEN Bei Patienten mit HFmrEF wurden zweidimensionale transthorakale Echokardiographie- und Speckle-Tracking-Stammanalysen durchgeführt, um GLS zu erhalten. Herzinsuffizienz-bedingte Krankenhausaufenthalte und der symptomatische Status wurden innerhalb von 24 Monaten durch Analyse digitaler Krankenakten verfolgt. ERGEBNISSE 202 Patienten wurden schließlich eingeschlossen (67.1 ± 13.9 Jahre alt, 30.7% Frauen). Insgesamt wurden 29 (14.4%) Patienten aufgrund von Herzinsuffizienz innerhalb von 2 Jahren ins Krankenhaus eingeliefert und 52 (25.7%) Patienten hatten einen schweren symptomatischen Status, der durch die NYHA-Klassen III oder IV dargestellt wurde. Patienten mit Herzinsuffizienz-bedingten Krankenhausaufenthalten hatten signifikant niedrigere GLS-Werte als Patienten ohne (10.6 ± 1.9% gegenüber 12.5 ± 2.3%, p-Wert < 0.01). Darüber hinaus waren niedrigere GLS-Werte signifikant mit höheren Raten von Herzinsuffizienz-bedingten Krankenhausaufenthalten verbunden (GLS < 9% = Hospitalisierungsrate 50%, GLS 9-12% = Hospitalisierungsrate 20%, GLS > 12% = Hospitalisierungsrate 4.5%, p-Wert < 0.01). In Übereinstimmung mit diesen Befunden stellte sich einerseits ein Grenzwert von GLS ≤ 11.6% als signifikant in der Assoziation mit Herzinsuffizienz-bedingten Krankenhausaufenthalten innerhalb von 2 Jahren (OR 5.0; 95%CI: 1.9-12.9, p-Wert < 0.01) und blieb signifikant auch nach Anpassung an Alter, Geschlecht und CAD-Vorgeschichte. Andererseits gab es keine signifikanten Unterschiede in den LVEF-Werten zwischen Patienten mit und ohne Herzinsuffizienz-bedingten Krankenhausaufenthalten (43.4 ± 3.1% gegenüber 44.5 ± 3.1%, p-Wert 0.07). GLS war mit Herzinsuffizienz-bedingten Krankenhausaufenthalten signifikant stärker assoziiert als LVEF (C-Statistik: GLS 0.72 vs. LVEF 0.60, p-Wert 0.04). FAZIT Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass GLS als ein klinisch und prognostisch relevanter Marker bei Patienten mit HFmrEF verwendet werden kann. Daher sind größere Studien erforderlich, um die Ergebnisse dieser Studie zu validieren und damit die Rolle von GLS bei Patienten mit HFmrEF zu festigen.