Συσχέτιση και συνεκτίμηση US δεικτών καρδιακής λειτουργίας με MRI μετρήσεις εναπόθεσης σιδήρου στην καρδιά ασθενών με μεσογειακή αναιμία

Abstract

Background and objectives: Despite advances in survival in patients with thalassemia major (TM) the most common cause of death is cardiac disease. Regular cardiac follow-up is imperative in order to identify and reverse pathology. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) and Echocardiography (US) are applied in parallel to TM patients for cardiac evaluation and ongoing monitoring. Moreover cardiac iron load can be indirectly quantified by CMR’s T2*. However CMR accessibility is limited, whereas US is relatively inexpensive and readily available. The objectives were to find US parameters that may be useful for predicting cardiac iron and to assess the accuracy and reliability of the two methods, with a particular focus on routine US application. Design and methods: We correlated a number of parameters derived from US to CMR’s T2* score in 142 TM patients and compared common volumetric measurements between the two techniques Results: All patients with decreased left ventricular (LV) shortening fraction (LVSF ? 30%) had cardiac iron overload (T2* ? 15 ms). After removing these patients from the analysis, the total diameter index (Tdi) >5.57 cm/m2, left atrial diameter index >2.41 cm/m2, and the diastolic parameter E/A >1.96 were highly specific (91.4%, 97.1% and 96.9% respectively), but had low sensitivity (31.8%, 20.5% and 21.8%), in predicting iron load. A right ventricular index >1.47 cm/m2, LV systolic index >2.26 cm/m2 or Tdi >6.26 cm/m2 discriminated between patients with severe load from those with none to moderate cardiac iron load, with specificity of 91%, 98.5%, and 98.5%, respectively, but again with low sensitivity. In addition while comparing the common volumetric parameters between CMR and US (Teichholz's M-mode formula) we found that the correlation for the ejection fraction (EF) was acceptable (r=0.60) without a statistically significant difference (p=0.37) and the Bland & Altman plot range was narrow (25.8%) Interpretation and conclusions: US parameters for cardiac iron overload prediction have limited value, whereas CMR is essential in assessing cardiac iron. However, patients with decreased LVSF (? 30%) should be considered a priori as having cardiac iron overload (T2* ? 15 ms), and chelation therapy should be intensified. This also applies to patients who meet the above-described US criterion values, whenever CMR is not available. Once a patient is found by CMR to have cardiac iron overload, then the fore-mentioned US criterion values may be useful for ongoing monitoring. US also offers an adequate EF estimation with Teichholz's M-mode formula for routine use, especially when monitoring gross alterations in cardiac function over time, and is easy to perform compared to the high resolution CMR technique.

Υπόβαθρο και σκοποί: Παρά τις εξελίξεις στην επιβίωση των ασθενών με β-μεσογειακή αναιμία (β-ΜΑ) η πιο συχνή αιτία θανάτου παραμένει η καρδιακή νόσος. Η τακτική καρδιολογική παρακολούθηση είναι επιτακτική προκειμένου να αναγνωριστεί και να αναστραφεί η παθολογία. Ο καρδιακός μαγνητικός συντονισμός (CMR) και η υπερηχοκαρδιογραφία (US) εφαρμόζονται παράλληλα σε ασθενείς με β-ΜΑ για την καρδιολογική αξιολόγηση και συνεχή παρακολούθησή τους. Επιπλέον το φορτίο καρδιακού σιδήρου μπορεί να προσδιοριστεί έμμεσα με το Τ2* του CMR. Ωστόσο η πρόσβαση στο CMR είναι περιορισμένη, ενώ το US είναι σχετικά ανέξοδο και άμεσα διαθέσιμο. Σκοποί της μελέτης ήταν η ανεύρεση US παραμέτρων που μπορεί να είναι χρήσιμες στην πρόβλεψη του καρδιακού σιδήρου και η εκτίμηση της ακρίβειας και της αξιοπιστίας των δυο μεθόδων, με ιδιαίτερη εστίαση στην καθ' ημέρα εφαρμογή του US. Σχεδιασμός και μέθοδοι: Έγινε συσχέτιση ενός αριθμού US παραμέτρων με το T2* score του CMR σε 142 ασθενείς με β-ΜΑ και σύγκριση των κοινών ογκομετρικών μετρήσεων μεταξύ των δυο μεθόδων. Αποτελέσματα: Όλοι οι ασθενείς με μειωμένη λειτουργία της αριστερής κοιλίας (LV) (LVSF ? 30%) είχαν υπερφόρτωση καρδιακού σιδήρου (T2* ? 15 ms). Μετά την απομάκρυνση αυτών των ασθενών από την ανάλυση, ο ολικός καρδιακός δείκτης (Tdi) >5.57 cm/m2, ο δείκτης του αριστερού κόλπου >2.41 cm/m2 και η διαστολική παράμετρος Ε/Α >1.96 ήταν πολύ ειδικά (91.4%, 97.1% και 96.9% αντίστοιχα), αλλά είχαν χαμηλή ευαισθησία (31.8%, 20.5% και 21.8%), στην πρόβλεψη του φορτίου σιδήρου. Ένας δείκτης της δεξιάς κοιλίας >1.47 cm/m2, ένας τελοσυστολικός δείκτης της LV >2.26 cm/m2 ή ένα Tdi >6.26 cm/m2 ξεχώρισαν τους βαριά φορτωμένους από τους άνευ έως μέτρια φορτωμένους ασθενείς με ειδικότητες 91%, 98.5% και 98.5% αντίστοιχα, αλλά πάλι με χαμηλή ευαισθησία. Επιπρόσθετα κατά την σύγκριση των κοινών ογκομετρικών παραμέτρων μεταξύ του CMR και του US (M-mode τύπος του Teichholz) βρέθηκε ότι η συσχέτιση για το κλάσμα εξώθησης (EF) ήταν αποδεκτή (r=0.60) χωρίς στατιστικά σημαντική διαφορά (p=0.37) και το εύρος της αποτύπωσης κατά Bland & Altman ήταν στενό (25.8%) Ερμηνεία και συμπεράσματα: Οι US παράμετροι για την πρόβλεψη της υπερφόρτωσης καρδιακού σιδήρου έχουν περιορισμένη αξία, ενώ το CMR είναι ουσιώδες στην εκτίμηση του καρδιακού σιδήρου. Εν τούτοις, ασθενείς με μειωμένο LVSF (? 30%) θα πρέπει να θεωρούνται εκ των προτέρων ότι έχουν υπερφόρτωση καρδιακού σιδήρου (T2* ? 15 ms) και η θεραπεία αποσιδήρωσης θα πρέπει να εντατικοποιείται. Αυτό ισχύει και για ασθενείς που τηρούν τις προαναφερθείσες τιμές US κριτηρίου, όταν το CMR δεν είναι διαθέσιμο. Άπαξ και ένας ασθενής βρεθεί με το CMR να έχει υπερφόρτωση καρδιακού σιδήρου τα κριτήρια αυτά του US μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την συνεχή παρακολούθηση. Το US προσφέρει επίσης μια επαρκή εκτίμηση του EF με τον M-mode τύπο του Teichholz για καθημερινή χρήση, ειδικά στην καταγραφή αδρών μεταβολών στην καρδιακή λειτουργία με την πάροδο του χρόνου, που είναι εύκολα επιτελέσιμη σε σύγκριση με την υψηλής ευκρίνειας τεχνική του CMR.