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Title
Two-dimensional strain for the assessment of left ventricular function in low flow - low gradient aortic stenosis : relationship to hemodynamics and outcome / submitted by Philipp Emanuel Bartko
AuthorBartko, Philipp Emanuel
CensorGraf, Senta
Published2013
Description87 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2013
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Aortenstenose / Low Flow - Low Gradient Aortenstenose / Strain / Speckle Tracking
Keywords (EN)Aortic Stenosis / Low Flow - Low Gradient Aortenstenose / Strain / Speckle Tracking
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-6045 Persistent Identifier (URN)
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Two-dimensional strain for the assessment of left ventricular function in low flow - low gradient aortic stenosis [3.36 mb]
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Abstract (English)

Low flow-low gradient is one of the most challenging conditions among valvular heart disease because parameters of stenosis quantification and left ventricular dysfunction at rest do not reflect disease severity. Therefore dobutamine stress echocardiography is commonly used to grade stenosis severity and the extent of myocardial impairment. In the current study we used 2-dimensional strain parameters measured by speckle tracking to document the extent of myocardial impairment at rest and during dobutamine stress. Further aims of the present work were to investigate the relationship to hemodynamics and the prognostic value of 2-dimensional strain parameters. 47 (fortyseven) patients with low flow-low gradient aortic stenosis underwent dobutamine stress echocardiography and offline speckle tracking for quantification of global peak systolic longitudinal strain (PLS) and peak systolic longitudinal strain rate (PLSR). PLS at rest and peak stress was -7.562.34% and -7.412.89% (P=NS). PLSR at rest and peak stress was -0.380.12 s-1 and -0.530.18 s-1 (P<0.001). There was an inverse correlation of PLS and PLSR to left ventricular ejection fraction at rest (rs=-0.52; P<0.0001 and-0.38; P=0.008) as well as at peak stress (rs=-0.39; P=0.007 and-0.45; P=0.002). Median (Q1-Q3) N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP) level was 3966 (2396 - 9010) pg/mL. 2-year survival of the study group was 60%.

Predictors of survival in univariate analysis were peak stress left ventricular ejection fraction (P=0.0026), peak stress PLS (P=0.0002), peak stress PLSR (P<0.0001), and NT-proBNP (P<0.0001). To test the incremental value of PLSR to clinical risk, NT-proBNP and peak stress left ventricular ejection fraction three hierarchically nested multivariable Cox regression models were built. Model 1: The Society of Thoracic Surgeons score as a marker of clinical risk (AUROC=0.59). Model 2: model 1 plus NT-proBNP and peak stress left ventricular ejection fraction (AUROC =0.83; incremental P<0.0001); model 3: model 2 plus peak stress PLSR (AUROC =0.89; incremental P=0.035).

These data provide evidence that in patients with low flow-low gradient aortic stenosis peak stress PLS and peak stress PLSR are strong predictors of outcome. Furthermore peak stress PLSR may add incremental prognostic value to clinical risk, NT-proBNP and peak stress left ventricular ejection fraction.

Abstract (German)

Die therapeutische Entscheidungsfindung bei Patienten mit "low flow - low gradient" Aortenstenose ist eine der größten Herausforderungen bei Patienten mit Herzklappen Erkrankungen. Die für den Schweregrad der Aortenstenosen definierten Parameter und die linksventrikuläre Dysfunktion in Ruhe reflektieren nicht das Ausmaß der Erkrankung. Aus diesem Grund wird üblicherweise die Dobutamin Stress Echokardiographie angewendet um das Ausmaß der Erkrankung zu definieren und damit eine therapeutische Entscheidung zu finden. In der vorliegenden Studie wurden 2-dimensionale Strain Parameter mittels Speckle Tracking in Ruhe und unter Dobutamin Stress gemessen um das Ausmaß der myokardialen Beeinträchtigung zu dokumentieren. Weitere Ziele dieser Studie waren den Zusammenhang mit hämodynamischen Variablen zu prüfen und den prognostischen Wert der 2-dimensionalen Strain Parameter zu untersuchen.

Bei 47 Patienten mit "low flow - low gradient" Aortenstenose wurde der globale systolische Strain (PLS) und die maximale systolische Strain rate (PLSR) analysiert. PLS in Ruhe und unter maximalem Stress waren -7.562.34% und -7.412.89% (P=NS). PLSR in Ruhe und unter maximalem Stress waren -0.380.12 s-1 und -0.530.18 s-1 (P<0.001). PLS und PLSR korrelierten invers mit der linksventrikulären Auswurffraktion in Ruhe (rs=-0.52; P<0.0001 und -0.38; P=0.008) und unter maximalem Stress (rs=-0.39; P=0.007 und -0.45; P=0.002). Der mediane (Q1-Q3) N-terminale pro-B-Typ natriuretische Peptid Serum Spiegel (NT-proBNP) war 3966 (2396 - 9010) pg/mL. Die globale Zwei-Jahres Überlebensrate war 60%.

Univariate Prädiktoren des Überlebens waren die linksventrikuläre Auswurffraktion unter maximalem Stress (P=0.0026), PLS unter maximalem Stress (P=0.0002), PLSR unter maximalem Stress (P<0.0001), und das NT-proBNP (P<0.0001). Drei hierarchisch geraffte multivariable Cox Regressions-Modelle wurden konstruiert. Modell 1: Der Society of Thoracic Surgeons Score als klinischer Risiko-Indikator (Fläche unter der "receiver operating characteristic"- Kurve =0.59); Modell 2: Modell 1 plus das NT-proBNP und die linksventrikuläre Auswurffraktion unter maximalem Stress; (Fläche unter der "receiver operating characteristic"- Kurve =0.83; Inkrement P<0.0001); Modell 3: Modell 2 plus PLSR unter maximalem Stress (Fläche unter der "receiver operating characteristic"- Kurve =0.89; Inkrement P=0. 035).

Diese Studie schafft Evidenz dass PLS und PLSR unter maximalem Stress bei Patienten mit low flow -low gradient Aortenstenose starke prognostische Prädiktoren sind. PLSR unter maximalem Stress ist möglicherweise von zusätzlichem prognostischen Wert zum klinischen Risiko, dem NT-proBNP und der linksventrikulären Auswurffraktion unter maximalem Stress.