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Myocardial Stiffness Evaluation Using Noninvasive Shear Wave Imaging in Healthy and Hypertrophic Cardiomyopathic Adults.
JACC: Cardiovascular Imaging ( IF 12.8 ) Pub Date : 2018-03-14 , DOI: 10.1016/j.jcmg.2018.02.002 Olivier Villemain 1 , Mafalda Correia 2 , Elie Mousseaux 3 , Jérome Baranger 2 , Samuel Zarka 4 , Ilya Podetti 2 , Gilles Soulat 3 , Thibaud Damy 5 , Albert Hagège 4 , Mickael Tanter 2 , Mathieu Pernot 2 , Emmanuel Messas 4
JACC: Cardiovascular Imaging ( IF 12.8 ) Pub Date : 2018-03-14 , DOI: 10.1016/j.jcmg.2018.02.002 Olivier Villemain 1 , Mafalda Correia 2 , Elie Mousseaux 3 , Jérome Baranger 2 , Samuel Zarka 4 , Ilya Podetti 2 , Gilles Soulat 3 , Thibaud Damy 5 , Albert Hagège 4 , Mickael Tanter 2 , Mathieu Pernot 2 , Emmanuel Messas 4
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OBJECTIVES
The goal of our study was to investigate the potential of myocardial shear wave imaging (SWI) to quantify the diastolic myocardial stiffness (MS) (kPa) noninvasively in adult healthy volunteers (HVs) and its physiological variation with age, and in hypertrophic cardiomyopathy (HCM) populations with heart failure and preserved ejection function (HFpEF).
BACKGROUND
MS is an important prognostic and diagnostic parameter of the diastolic function. MS is affected by physiological changes but also by pathological alterations of extracellular and cellular tissues. However, the clinical assessment of MS and the diastolic function remains challenging. SWI is a novel ultrasound-based technique that has the potential to provide intrinsic MS noninvasively.
METHODS
We prospectively included 80 adults: 60 HV (divided into 3 groups: 20- to 39-year old patients [n = 20]; 40- to 59-year-old patients [n = 20]; and 60- to 79-year-old patients [n = 20]) and 20 HCM-HFpEF patients. Echocardiography, cardiac magnetic resonance imaging and biological explorations were achieved. MS evaluation was performed using an ultrafast ultrasound scanner with cardiac phased array. The fractional anisotropy of MS was also estimated.
RESULTS
MS increased significantly with age in the HV group (the mean MS was 2.59 ± 0.58 kPa, 4.70 ± 0.88 kPa, and 6.08 ± 1.06 kPa for the 20- to 40-year-old, 40- to 60-year-old, and 60- to 80-year-old patient groups, respectively; p < 0.01 between each group). MS was significantly higher in HCM-HFpEF patients than in HV patients (mean MS = 12.68 ± 2.91 kPa vs. 4.47 ± 1.68 kPa, respectively; p < 0.01), with a cut-off at 8 kPa (area under the curve = 0.993; sensitivity = 95%, specificity = 100%). The fractional anisotropy was lower in HCM-HFpEF (mean = 0.133 ± 0.073) than in HV (0.238 ± 0.068) (p < 0.01). Positive correlations were found between MS and diastolic parameters in echocardiography (early diastolic peak/early diastolic mitral annular velocity, r = 0.783; early diastolic peak/transmitral flow propagation velocity, r = 0.616; left atrial volume index, r = 0.623) and with fibrosis markers in cardiac magnetic resonance (late gadolinium enhancement, r = 0.804; myocardial T1 pre-contrast, r = 0.711).
CONCLUSIONS
MS was found to increase with age in healthy adults and was significantly higher in HCM-HFpEF patients. Myocardial SWI has the potential to become a clinical tool for the diagnostic of diastolic dysfunction. (Non-invasive Evaluation of Myocardial Stiffness by Elastography [Elasto-Cardio]; NCT02537041).
中文翻译：
使用无创剪切波成像对健康和肥厚型心肌病成人进行心肌硬度评估。
目的 我们研究的目的是探讨心肌剪切波成像 (SWI) 无创量化成年健康志愿者 (HV) 舒张期心肌硬度 (MS) (kPa) 及其随年龄和肥厚性心肌病的生理变化的潜力(HCM) 患有心力衰竭和保留射血功能 (HFpEF) 的人群。背景技术MS是舒张功能的重要预后和诊断参数。 MS 受到生理变化的影响，但也受到细胞外和细胞组织病理改变的影响。然而，多发性硬化症和舒张功能的临床评估仍然具有挑战性。 SWI 是一种基于超声的新型技术，有可能以无创方式提供内在 MS。方法 我们前瞻性地纳入了 80 名成年人：60 名 HV（分为 3 组：20 至 39 岁患者 [n = 20]；40 至 59 岁患者 [n = 20]；以及 60 至 79 岁患者）。岁患者 [n = 20]）和 20 名 HCM-HFpEF 患者。实现了超声心动图、心脏磁共振成像和生物探索。使用带有心脏相控阵的超快超声扫描仪进行 MS 评估。还估计了 MS 的分数各向异性。结果 HV 组的 MS 随年龄的增长而显着增加（20 至 40 岁、40 至 60 岁的平均 MS 为 2.59 ± 0.58 kPa、4.70 ± 0.88 kPa 和 6.08 ± 1.06 kPa，和 60 至 80 岁患者组；每组之间 p < 0.01）。 HCM-HFpEF 患者的 MS 显着高于 HV 患者（平均 MS 分别为 12.68 ± 2.91 kPa 与 4.47 ± 1.68 kPa；p < 0.01），截止点为 8 kPa（曲线下面积 = 0.993；灵敏度= 95%，特异性= 100%）。 HCM-HFpEF 的分数各向异性较低（平均值 = 0.133 ± 0.073) 高于 HV (0.238 ± 0.068) (p < 0.01)。超声心动图中，MS 与舒张参数之间存在正相关性（舒张早期峰值/舒张早期二尖瓣环速度，r = 0.783；舒张早期峰值/二尖瓣血流传播速度，r = 0.616；左心房容积指数，r = 0.623）。心脏磁共振中的纤维化标志物（晚期钆增强，r = 0.804；心肌 T1 预对比，r = 0.711）。结论 在健康成人中，MS 随年龄增长而增加，并且在 HCM-HFpEF 患者中显着更高。心肌 SWI 有潜力成为诊断舒张功能障碍的临床工具。 （通过弹性成像对心肌僵硬度进行无创评估 [Elasto-Cardio]；NCT02537041）。
更新日期：2018-06-03
中文翻译：
使用无创剪切波成像对健康和肥厚型心肌病成人进行心肌硬度评估。
目的 我们研究的目的是探讨心肌剪切波成像 (SWI) 无创量化成年健康志愿者 (HV) 舒张期心肌硬度 (MS) (kPa) 及其随年龄和肥厚性心肌病的生理变化的潜力(HCM) 患有心力衰竭和保留射血功能 (HFpEF) 的人群。背景技术MS是舒张功能的重要预后和诊断参数。 MS 受到生理变化的影响，但也受到细胞外和细胞组织病理改变的影响。然而，多发性硬化症和舒张功能的临床评估仍然具有挑战性。 SWI 是一种基于超声的新型技术，有可能以无创方式提供内在 MS。方法 我们前瞻性地纳入了 80 名成年人：60 名 HV（分为 3 组：20 至 39 岁患者 [n = 20]；40 至 59 岁患者 [n = 20]；以及 60 至 79 岁患者）。岁患者 [n = 20]）和 20 名 HCM-HFpEF 患者。实现了超声心动图、心脏磁共振成像和生物探索。使用带有心脏相控阵的超快超声扫描仪进行 MS 评估。还估计了 MS 的分数各向异性。结果 HV 组的 MS 随年龄的增长而显着增加（20 至 40 岁、40 至 60 岁的平均 MS 为 2.59 ± 0.58 kPa、4.70 ± 0.88 kPa 和 6.08 ± 1.06 kPa，和 60 至 80 岁患者组；每组之间 p < 0.01）。 HCM-HFpEF 患者的 MS 显着高于 HV 患者（平均 MS 分别为 12.68 ± 2.91 kPa 与 4.47 ± 1.68 kPa；p < 0.01），截止点为 8 kPa（曲线下面积 = 0.993；灵敏度= 95%，特异性= 100%）。 HCM-HFpEF 的分数各向异性较低（平均值 = 0.133 ± 0.073) 高于 HV (0.238 ± 0.068) (p < 0.01)。超声心动图中，MS 与舒张参数之间存在正相关性（舒张早期峰值/舒张早期二尖瓣环速度，r = 0.783；舒张早期峰值/二尖瓣血流传播速度，r = 0.616；左心房容积指数，r = 0.623）。心脏磁共振中的纤维化标志物（晚期钆增强，r = 0.804；心肌 T1 预对比，r = 0.711）。结论 在健康成人中，MS 随年龄增长而增加，并且在 HCM-HFpEF 患者中显着更高。心肌 SWI 有潜力成为诊断舒张功能障碍的临床工具。 （通过弹性成像对心肌僵硬度进行无创评估 [Elasto-Cardio]；NCT02537041）。
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