Background. End-stage liver disease patients may develop cirrhotic cardiomyopathy (CCM) – cardiac dysfunction in cirrhosis patients without previous cardiac impairment. The diagnostic challenge lies within the fact that CCM manifests clinically in acute stress conditions yet presents normal cardiac function at rest. Liver transplantation is a curative option regarding liver cirrhosis but causes immense physiological stress on the patient’s body. Hence, accurate diagnostic means which enable early diagnosis of cardiac dysfunction in CCM are necessary to allow successful therapy for end-stage liver cirrhosis patients. Speckle tracking Echocardiography (STE) is an advanced deformation imaging technique which enables sensitive detection of impaired cardiac movement. Previous studies have established impaired strain parameters in early stages of various heart conditions, yet strain analysis in cirrhosis patients is limited. Aim. We aim to evaluate the function of the left heart in end-stage liver cirrhosis patients by applying advanced 2D-STE analysis. Methods. We analysed echocardiographic data of eighty end-stage liver cirrhosis patients waiting for liver transplantation and thirty matched controls in this retrospective, cross sectional study. Severity of liver disease was assessed by collected laboratory markers which allowed calculation of model to end-stage liver disease (MELD-) score. We evaluated grey-scale transthoracic echocardiographic images in regard to the left heart using conventional parameters and advanced 2D-STE analysis, including ventricular and atrial strain analysis. Statistical significance of results was evaluated using Mann-Whitney-U- or T-Test when appropriate. Correlation analyses using Spearman’s coefficient were conducted between clinical and echocardiographic variables. Kaplan-Meier curves and cox regression analysis were calculated for different strain parameters in order to assess predictors of mortality. Results. Left ventricular global longitudinal strain was significantly increased in cirrhosis patients and correlated with MELD-Score (r = -.361, p <0,01). Left atrial strain in reservoir and conduit function was significantly reduced, along with atrial strain rate in all phasic functions. STE analysis allowed diagnosis of diastolic dysfunction, which was not detected by conventional echocardiographic parameters. Conclusion. STE analysis allowed a more detailed evaluation of left ventricular and atrial function than standard echocardiographic parameters and should be further considered for cardiac assessment of liver cirrhosis patients, in example before liver transplantation.
Hintergrund. Patienten mit Leberzirrhose im Endstadium können eine zirrhotische Kardiomyopathie (CCM) entwickeln – dies umfasst eine kardiologische Dysfunktion bei Leberzirrhotikern ohne vorherige Herzinsuffizienz. Die diagnostische Herausforderung liegt darin, dass sich die CCM in klinischen Stresssituationen manifestiert, jedoch der Patient in Ruhe eine normale Herzfunktion vorweist. Die Lebertransplantation ist die einzige kausale Therapieoption der Leberzirrhose im Endstadium. Es wurde bereits gezeigt, dass dieser Eingriff das kardiovaskuläre System vor eine erhebliche Stresssituation stellt und eine CCM aufdecken kann. Daher ist eine akkurate kardiale Diagnostik notwendig, damit bereits eine latente Herzinsuffizienz frühzeitig erkannt werden kann, bevor sie in ein manifestes Stadium übergeht. Speckle-tracking-Echokardiographie (STE) ist eine moderne Bildgebung und Deformationsanalyse, welche myokardiale Bewegungsstörungen sensitiv erkennt. Bisherige Studien konnten reduzierte Deformationsparameter in Frühstadien verschiedener kardiologischer Erkrankungen beobachten, jedoch ist die Datenlage bezüglich Deformation bei Leberzirrhose limitiert. Zielsetzung. Unser Ziel ist es, die Funktion des linken Herzens bei Patienten mit Leberzirrhose im Endstadium mittels 2D-STE zu evaluieren. Methoden. Wir schlossen 80 Patienten mit Leberzirrhose im Endstadium, die auf eine Lebertransplantation warteten, und 30 entsprechende Kontrollprobanden in diese retrospektive Querschnittsstudie mit ein. Der Schweregrad der Leberzirrhose wurde anhand der gesammelten Laborparameter und des daraus berechneten ‚model to end-stage liver disease‘ (MELD-) Scores bewertet. Wir evaluierten transthorakale echokardiographische Graustufenbilder in Bezug auf das linke Herz mittels konventioneller Parameter und moderner 2D-STE, einschließlich ventrikulärer und atrialer Deformationsanalyse. Statistische Signifikanz wurde anhand Mann-Whitney-U- oder T-Test berechnet. Mittels Korrelationsanalysen (Spearman’s Koeffizienten) untersuchten wir Zusammenhänge zwischen klinischen und echokardiographischen Variablen. Kaplan-Meier-Kurven und Cox-Regressionsanalysen wurden für Deformationsparameter berechnet, um Prädiktoren für die Mortalität zu bewerten. Ergebnisse. Patienten mit Leberzirrhose erwiesen eine statistisch signifikant erhöhte links-ventrikuläre longitudinale Deformation, welche mit dem errechneten MELD-Score korrelierte (r = -.361, p <0,01). Die links-atriale Deformation und/oder Deformationsrate zeigten sich signifikant reduziert in allen funktionellen Phasen des linken Vorhofs. STE-Analysen ermöglichten die Diagnose einer diastolischen Dysfunktion, welche durch konventionelle Parameter nicht erkannt wurde. Fazit. Die STE-Analyse ermöglichte eine detailliertere Beurteilung der links-ventrikulären und -atrialen Funktion und sollte für die kardiale Beurteilung von Patienten mit Leberzirrhose, beispielsweise vor einer Lebertransplantation, grundsätzlich in Betracht gezogen werden.
