Συσχέτιση νεότερων υπερηχογραφικών τεχνικών (speckle tracking) και καρδιακού μαγνητικού συντονισμού σε πολυμεταγγιζόμενους ασθενείς με β-Θαλασσαιμία

Abstract

Introduction: Cardiovascular diseases are the prominent cause of mortality in β-thalassemia major (β-TM) patients. Echocardiography consists a key part of the regular cardiological examination of these patients for the diagnosis of cardiac complications. However, classical echocardiographic indices have failed in revealing early-stage myocardial dysfunction in this population. The only imaging technique that has been shown to have prognostic value in this specific patient population is cardiac magnetic resonance (CMR) imaging, and more specifically, the T2* parameter. Speckle tracking echocardiography (STE) has proven diagnostic and prognostic value in specific patient groups. However, the role of this particular imaging technique has not been sufficiently studied in β-TM patients. The aim of the present study is to implement STE in a β-TM patient group, to evaluate the correlation between CMR and STE, and finally to examine the diagnostic and prognostic role of STE in β-TM patients. Methods: A total of 110 patients with β-TM were initially evaluated, of which 96 were eventually enrolled in the study along with 50 healthy individuals. STE was implemented to assess the myocardial deformation of the left ventricle, left atrium, and right ventricle. Additionally, they underwent CMR imaging to evaluate myocardial iron load by measuring the T2* parameter. Patients were monitored until the end of the study, with primary endpoints defined as the occurrence of atrial fibrillation or atrial flutter, hospitalization for heart failure and all-cause mortality. Results: All conventional echocardiographic parameters, as well as the newer echocardiographic indices, differed significantly between patients and controls. In the patient group, 17.7% were found to have myocardial iron overload. These patients did not significantly differ in terms of conventional echocardiographic parameters compared to those without iron overload, but they exhibited impaired atrial myocardial strain values. A correlation was found between the T2* parameter and the LV-GLS, LASr, and LASct. According to the binary regression analysis, LAVI and LASct were able to predict the presence of myocardial iron overload with 83.3% accuracy. Diastolic dysfunction was identified in 23.96% of patients, while LASr values <24% were able to detect the presence of diastolic dysfunction with a sensitivity of 47.83% and specificity of 98.63%. Patients with diastolic dysfunction differed significantly in terms of left atrial and left ventricular myocardial strain compared to those with normal diastolic function, but no difference was found in terms of T2*. The prevalence of a history of paroxysmal atrial fibrillation among patients was estimated at 13.54%. Patients with an arrhythmiological history significantly differed in age, LVEF, LAVI, E/e’, PASP, LASr, LAScd, LASct, and LV-GLS compared to those without an arrhythmiological history. LASr values <40% were able to identify patients with an arrhythmiological history with 100% sensitivity and 54.22% specificity, while corresponding values for T2* <20 ms were 23.08% and 83.13%, respectively. According to the binary regression analysis, age and LASct were able to identify the presence of a history of paroxysmal atrial fibrillation in 89.6% of patients. The median follow-up duration for patients was 1486.5 [752.3-1850.0] days, during which seven patients experienced a new episode of atrial fibrillation, nine were hospitalized for heart failure, two died from cardiac causes and two others from non-cardiac causes. Cox regression analysis showed that the presence of diastolic dysfunction, an arrhythmiological history, and values of LASr <39.35%, LAScd >-25.5%, and LV-GLS >-20.6% were able to predict the occurrence of a cardiovascular event during the follow-up period. Conclusions: This study highlighted that STE can detect impaired myocardial deformation in β-TM patients with myocardial iron overload. Specifically, atrial myocardial deformation indices could be used to identify patients at high risk of myocardial iron overload, diastolic dysfunction, or a history of paroxysmal atrial fibrillation.

Εισαγωγή: Οι καρδιακές παθήσεις αποτελούν τη συχνότερη αιτία θνητότητας στους ασθενείς με ομόζυγο β-θαλασσαιμία (ΟΒΘ). Η υπερηχοκαρδιογραφία αποτελεί βασικό τμήμα της τακτικής καρδιολογικής εξέτασης αυτών των ασθενών για τη διάγνωση των καρδιακών επιπλοκών. Ωστόσο, οι κλασικοί υπερηχοκαρδιογραφικοί δείκτες αδυνατούν να αποκαλύψουν σε πρώιμο στάδιο την αρχόμενη μυοκαρδιακή δυσλειτουργία σε αυτόν τον πληθυσμό. Η μόνη απεικονιστική τεχνική που έχει αποδειχθεί πως διαθέτει προγνωστική αξία στον συγκεκριμένο πληθυσμό ασθενών είναι ο καρδιακός μαγνητικός συντονισμός (CMR) και πιο συγκεκριμένα η παράμετρος T2*. Η speckle tracking υπερηχοκαρδιογραφία (STE) έχει αποδεδειγμένη διαγνωστική και προγνωστική αξία σε συγκεκριμένες ομάδες ασθενών που έχει μελετηθεί. Ωστόσο, ο ρόλος της συγκεκριμένης απεικονιστική τεχνικής δεν έχει εξεταστεί επαρκώς σε ασθενείς με ΟΒΘ. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η εφαρμογή της STE, η αναζήτηση συσχετίσεων μεταξύ STE και CMR και τέλος η αξιολόγηση της διαγνωστικής και προγνωστικής αξίας της STE στους ασθενείς με ΟΒΘ. Υλικό και μέθοδος: Ως υποψήφιοι για ένταξη αξιολογήθηκαν συνολικά 110 ασθενείς με ΟΒΘ, από τους οποίους τελικά οι 96, μαζί με 50 υγιή άτομα εντάχθηκαν στη μελέτη. Στους συμμετέχοντες εφαρμόστηκε η STE για τον υπολογισμό των δεικτών μυοκαρδιακής παραμόρφωσης της αριστερής κοιλίας, του αριστερού κόλπου και της δεξιάς κοιλίας. Επιπρόσθετα, υπεβλήθησαν σε CMR για την εκτίμηση του μυοκαρδιακού φορτίου σιδήρου, υπολογίζοντας την παράμετρο T2*. Οι ασθενείς παρακολουθήθηκαν μέχρι το τέλος της μελέτης και ως πρωτεύοντα καταληκτικά σημεία καθορίστηκαν η εκδήλωση κολπικής μαρμαρυγής ή κολπικού πτερυγισμού, η νοσηλεία για καρδιακή ανεπάρκεια και ο θάνατος κάθε αιτιολογίας. Αποτελέσματα: Όλες οι κλασικές υπερηχοκαρδιογραφικές παράμετροι αλλά και οι νεότεροι υπερηχοκαρδιογραφικοί δείκτες διέφεραν σημαντικά μεταξύ ασθενών και μαρτύρων. Στην ομάδα ασθενών, το 17.7% βρέθηκε πως έπασχε από μυοκαρδιακή υπερφόρτιση σιδήρου. Οι συγκεκριμένοι ασθενείς δεν διέφεραν σημαντικά ως προς τις κλασικές υπερηχοκαρδιογραφικές παραμέτρους συγκριτικά με τους ασθενείς χωρίς υπερφόρτωση σιδήρου, αλλά βρέθηκε πως είχαν επηρεασμένες τιμές παραμόρφωσης του κολπικού μυοκαρδίου. Βρέθηκε συσχέτιση μεταξύ της παραμέτρου T2* με τις παραμέτρους LV-GLS, LASr και LASct. Σύμφωνα με την ανάλυση δυαδικής παλινδρόμησης, τα LAVI και LASct μπόρεσαν να προβλέψουν στο 83.3% την ύπαρξη μυοκαρδιακής υπερφόρτισης σιδήρου. Διαστολική δυσλειτουργία βρέθηκε στο 23.96% των ασθενών, ενώ τιμές LASr <24% μπόρεσαν να ανιχνεύσουν την ύπαρξη διαστολικής δυσλειτουργίας με ευαισθησία 47.83% και ειδικότητα 98.63%. Ασθενείς με διαστολική δυσλειτουργία διέφεραν σημαντικά ως προς την μυοκαρδιακή παραμόρφωση του αριστερού κόλπου και της αριστερής κοιλίας συγκριτικά με τους ασθενείς με φυσιολογική διαστολική λειτουργία, αλλά δεν διαπιστώθηκε διαφορά ως προς την παράμετρο T2*. Ο επιπολασμός του ιστορικού παροξυσμικής κολπικής μαρμαρυγής στους ασθενείς υπολογίσθηκε στο 13.54%. Οι ασθενείς με αρρυθμιολογικό ιστορικό διέφεραν σημαντικά ως προς την ηλικία, το LVEF, LAVI, E/e’, PASP, LASr, LAScd,LASct και LV-GLS συγκριτικά με τους ασθενείς με ελεύθερο αρρυθμιολογικό ιστορικό. Τιμές LASr <40% μπόρεσαν να αναγνωρίσουν ασθενείς με αρρυθμιολογικό ιστορικό με ευαισθησία 100% και ειδικότητα 54.22%, ενώ οι αντίστοιχες τιμές για T2* <20 ms ήταν 23.08% και 83.13%. Σύμφωνα με το μοντέλο δυαδικής παλινδρόμησης, η ηλικία και το LASct μπόρεσαν να αναγνωρίσουν στο 89.6% την ύπαρξη ιστορικού παροξυσμικής κολπικής μαρμαρυγής μεταξύ των ασθενών. Η διάμεση τιμή της διάρκειας παρακολούθησης των ασθενών ήταν 1486.5 [752.3-1850.0] ημέρες, κατά την οποία επτά ασθενείς εμφάνισαν νέο επεισόδιο κολπικής μαρμαρυγής, εννέα ασθενείς νοσηλεύθηκαν λόγω καρδιακής ανεπάρκειας, δύο ασθενείς κατέληξαν από καρδιακά αίτια και άλλοι δύο ασθενείς από μη καρδιακά αίτια. Η ανάλυση παλινδρόμησης COX έδειξε πως η ύπαρξη διαστολικής δυσλειτουργίας, το αρρυθμιολογικό ιστορικό και τιμές LASr <39.35%, LAScd >-25.5% και LV-GLS >-20.6% μπόρεσαν να προβλέψουν την εκδήλωση καρδιολογικού συμβάματος κατά το χρονικό διάστημα παρακολούθησης. Συμπεράσματα: Η παρούσα μελέτη ανέδειξε πως η STE μπορεί να αναδείξει τις επηρεασμένες μηχανικές ιδιότητες του μυοκαρδίου σε ΟΒΘ ασθενείς με μυοκαρδιακή υπερφόρτιση σιδήρου. Ειδικότερα, οι υπερηχοκαρδιογραφικοί δείκτες κολπικής μυοκαρδιακής παραμόρφωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση ασθενών υψηλής πιθανότητας για ύπαρξη μυοκαρδιακής υπερφόρτισης σιδήρου, διαστολικής δυσλειτουργίας ή ιστορικού παροξυσμικής κολπικής μαρμαρυγής.