Analisi del rimodellamento cardiaco e della deformazione miocardica nei pazienti r-TOF: studio con RM cardiaca ed ecocardiografia con speckle-tracking

Introduction Data regarding the mechanisms of right ventricular adaptation to pulmonary regurgitation, and subsequent post-PVR remodeling in r-TOF patients, are limited. The primary outcome of the study is to contribute to the understanding of the mechanism of ventricular remodeling after pulmonary valve replacement in this cohort of patients with classical tools, such as CMR or standard echocardiography, and with more innovative techniques, such as myocardial strain study with RV GLS by speckle-tracking echocardiography (STE) and feature-tracking (FT) CMR. The secondary objective of the study is to find correlations between the results of speckle-tracking and traditional echocardiography with CMR parameters, with the aim of enhancing the diagnostic power of echocardiography and optimizing the timing of CMR. Methods A cohort of r-TOF patients from Padua Pediatric Cardiology was selected, including only those who underwent PVR and a complete CMR prePVR and postPVR imaging (including RV telesystolic and telediastolic volumes, ejection fraction, and pulmonary valve regurgitation and LV ejection fraction), a pre- and post-PVR echocardiographic examination (including TAPSE, FAC, RVESA, RVEDA, RVEDD1, RVEDD2), and for which the evaluation of global longitudinal strain of the right ventricle pre- and post-valve replacement, both by STE and FT-CMR, was possible. Results A cohort of 15 patients, 8 females, with a mean age at PVR of 23.38 years, SD of 12.38 years was selected. A statistically significant reduction in telediastolic (153.9 vs 108.4 ml/m2, p: .004) and telesystolic (75.9 vs 45.17 ml/m2, p: .01) volumes was observed after PVR, with no significant increase in right ejection fraction (49 vs 47.7%, p: .853). A slight improvement in RV GLS was observed (-12.07 vs -13.03, p: .497). Statistically significant correlations included the pre-PVR relationship between RVGLS and LV EF (r: -.707, p: .003), and in post-PVR between GLS and RVESVi (r: .554, p: .032) and PR (r: .516, p: .049). RV EF pre-PVR was found to be an early indicator of RV GLS post-PVR (r: -.569, p: .027). RVEDD1 also correlated with some CMR parameters: both pre and post-PVR with RVESV (r: .607, p: .021 vs r: .606, p: .017) and RV EF (r: -.693, p: .006 vs r: -.710, p:.007). FT-CMR analyses highlighted statistical correlation between RVGLS pre- and post-PVR (p: .005) and between free-wall longitudinal strain pre- and post-PVR (p: .0004). Conclusions Our results show that in r-TOF patients, the timing of PVR is crucial, because if PVR is performed when RV contractility is deteriorated, the benefits of the procedure are reduced: in fact, worse indices of right myocardial strain (RV GLS), i.e., of the contractile capacity of the heart muscle, are found in patients with more severely reduced RV EF at the date of PVR. Moreover, the predictive role of two echocardiographic parameters, RV GLS and RVEDD1, emerges, because of their correlation with CMR parameters, and thus potentially being included in routine echocardiographic examination to optimize the timing of CMR. RV GLS, which also includes the measurement of septal strain, calculated by STE, correlates with LV EF, and thus, compared with the measurement of free wall strain alone, it is also informative of the progression of ventricular-ventricular interactions. The evidence observed in our trial enriches the literature regarding advanced 2D echocardiographic study, but new studies on larger samples are needed to confirm and finally apply these findings in clinical routine.

Introduzione: i dati disponibili nei pazienti r-TOF, riguardo i meccanismi di rimodellamento del ventricolo destro dopo la sostituzione della valvola polmonare (PVR), sono limitati. L’obiettivo primario dello studio è contribuire alla caratterizzazione del meccanismo alla base di tale rimodellamento, attraverso l’utilizzo di strumenti classici, quali la CMR o l’ecocardiografia standard, e di tecniche più innovative, come lo studio della deformazione miocardica tramite ecocardiografia con speckle-tracking o analisi di feature-tracking CMR (FT-CMR). L’obiettivo secondario dello studio è la ricerca di correlazioni tra i valori di speckle-tracking e/o ecocardiografia 2D, rispetto ai parametri di risonanza magnetica, con il fine di potenziare il ruolo dell’ecocardiografia ed ottimizzare il timing della CMR. Metodi: sono stati selezionati i pazienti r-TOF della Cardiologia pediatrica di Padova, includendo solo coloro che sono stati sottoposti a PVR, che hanno effettuato almeno una CMR pre-PVR ed una post-PVR complete dello studio delle camere ventricolari destre (volumi telesistolici e telediastolici, frazione di eiezione e rigurgito della valvola polmonare) e sinistre (frazione di eiezione), un esame ecocardiografico pre-PVR e post-PVR (TAPSE, FAC, RVESA, RVEDA, RVEDD1, RVEDD2) e per i quali è stato possibile il calcolo dello strain longitudinale globale (GLS) del ventricolo destro pre- e post-PVR. Sono stati inoltre analizzati il GLS del ventricolo destro e lo strain longitudinale della parete libera e del setto interventricolare con FT-CMR pre- e post-PVR. Risultati: è stata selezionata una coorte di 15 pazienti, di cui 8 femmine, con età media alla PVR di 23,38±12,38 anni. Dopo l’impianto della valvola polmonare si è osservata una riduzione statisticamente significativa dei volumi telediastolici (153,9 vs 108,4 ml/m2, p: ,004) e telesistolici (75,9 vs 45,17 ml/m2, p: ,01), senza incremento significativo della frazione di eiezione destra (49 vs 47,7%, p: ,853), e si è osservato un lieve miglioramento del RVGLS (-12,07 vs -13,03, p: ,497). Tra le correlazioni significative emerse, si evidenzia la relazione pre-PVR tra RVGLS e LV EF (r: -,707, p: ,003), e nel post-PVR tra RVGLS e RVESVi (r: ,554, p: ,032) e tra RVGLS e PR (r: ,516, p: ,049). La RVEF pre-PVR è risultata essere un indicatore precoce del RVGLS post (r: -,569, p: ,027). Anche il RVEDD1 risulta correlare con alcuni parametri di CMR: sia nel pre- che nel post-PVR con RVESV (r: ,607, p: ,021 vs r: ,606, p: ,017) e RVEF (r: -,693, p: ,006 vs r: -,710, p: ,007). Infine, con FT-CMR sono emerse correlazioni statisticamente significative tra RVGLS pre- e post-PVR (p: ,005) e tra strain longitudinale della parete libera del ventricolo destro pre- e post-PVR (p: ,0004). Conclusioni: il nostro studio dimostra come nella coorte di giovani adulti r-TOF sia fondamentale il timing della PVR, in quanto se si attende che la frazione di eiezione alla CMR si deteriori prima di proseguire con la sostituzione della valvola, i benefici appaiono ridotti. Emerge inoltre il ruolo di due parametri ecocardiografici, il RVGLS e il RVEDD1, che sia pre- che post PVR hanno mostrato di correlare con alcuni parametri di CMR, e che quindi in futuro potrebbero essere inclusi nell’esame ecocardiografico di routine per ottimizzare la programmazione della CMR. Il RVGLS, che include anche la misura dello strain del setto, correla con la LVEF, e quindi risulta informativo anche della progressione della ventricular-ventricular interaction. Le evidenze osservate nella nostra sperimentazione arricchiscono la letteratura riguardante lo studio ecocardiografico avanzato 2D e FT-CMR, ma sono necessari nuovi studi su campioni più ampi per poter confermare e applicare tali risultati nella routine clinica