Heart Disease and Left Ventricular Rotation – A Systematic Review and Quantitative Summary

De udvalgte artikler blev kategoriseret i tretten grupper i henhold til hjertesygdom. I teksten har vi givet en oversigtstabel, hvor de overordnede resultater fra de moderate til stærke artikler inden for hver hjertesygdom kan findes (Tabel 2). For at få et generelt fund præsenteret i oversigtstabellen skal to eller flere artikler af moderat til stærk metodologisk kvalitet, der anvender den samme billeddannelsesteknik, have rapporteret om en given LV-rotationsparameter. I online-supplementet har vi givet omfattende tabeller for hver hjertesygdomsgruppe, som beskriver specifikke detaljer og rangordning af hver artikel i rækkefølge efter faldende metodologisk kvalitet.

Hjertesygdomsgrupper omfatter: 1-Aortastenose (n = 7, onlinetabel 3), 2-MI (n = 6, onlinetabel 4), 3-Hypertrofisk kardiomyopati (HCM; n = 11, onlinetabel 5), 4-Dilateret kardiomyopati (n = 9, onlinetabel 6), 5-Non-komprimering (n = 2, onlinetabel 7), 6-Systolisk hjerteinsufficiens (SHF; n = 5, onlinetabel 8), 7-hjertesvigt med normal ejektionsfraktion/diastolisk dysfunktion (HFnEF) (n = 6, onlinetabel 9), 8-hjertetransplantation (n = 1, onlinetabel 7), 9-implanteret pacemaker (n = 1, onlinetabel 7), 10-Risikofaktorer for hjerte-kar-sygdomme (n = 1, onlinetabel 7), 11-Restriktiv kardiomyopati/konstriktiv perikarditis (n = 1, onlinetabel 7) og 12-Koronararteriesygdom (n = 1, onlinetabel 7). Grupperne 8-12 blev diskuteret i kombination, da hver gruppe kun bestod af én offentliggjort artikel. Bemærk, at en artikel undersøgte både hypertrofisk og dilateret kardiomyopati , en anden både ikke-komprimeret og dilateret kardiomyopati , en anden hjertesvigt og diastolisk dysfunktion , mens en yderligere artikel undersøgte både diastolisk dysfunktion og risikofaktorer for kardiovaskulær sygdom uden åbenlys sygdom . Alle artikler, undtagen et prospektivt kontrolforsøg i HCM-afsnittet, var baseret på case-kontroldesign (evidensniveau 3). D&B-værktøjets score varierede fra 9-23 ud af 27 (begrænset til stærk metodologisk styrke) . Standardisering af det sted, hvor kortakse basale og apikale billeder er placeret, er en vigtig overvejelse. Selv om dette ikke normalt er et problem med MRI, da billedplaceringen kan vælges meget nøjagtigt, er især ultralydsopsamling af den apikale placering en udfordrende opgave. Kun én artikel, der er gennemgået her, rapporterede om indsamling af det overlegne kortaksebillede på et ikke-traditionelt sted (papillærmuskelniveau) . Desuden beskrev tre andre ikke deres placering (selv om de blev omtalt som basale og apikale) . I lyset af dette mener vi, at placeringen af de kortakse ultralydsbilleder var godt standardiseret i litteraturen. Endelig, selv om et lille antal artikler ikke udtrykkeligt angiver deltagernes stilling under indsamlingen, rapporterer langt de fleste artikler, at billedoptagelsen sker, mens deltageren hviler i rygliggende stilling eller lateral decubitus-stilling.

Aortastenose

Systoliske parametre

Af de syv artikler med moderat styrke (D&B-scoringer varierede fra 15-19), der rapporterede om LV-rotation hos personer med aortastenose, seks artikler viste enighed om, at LV-drejning er forhøjet (Online Figur 2). Den eneste artikel, der rapporterede om reduceret LV-drejning hos personer med aortastenose, blev fjernet fra denne analyse, da forfatterne valgte at bruge en modificeret teknik, der undersøgte drejning i forhold til det midterventrikulære i stedet for det basale niveau . Venstre ventrikels torsion blev undersøgt i to af de artikler af højeste kvalitet; begge viste en forøgelse sammenlignet med raske kontroller (Online Figur 2) . Desuden rapporterede fem artikler af moderat kvalitet om den maksimale apikale rotation hos personer med aortastenose, som alle viste øget apikal rotation sammenlignet med raske kontroller . Af de fire artikler, der rapporterede individuel basal rotation, rapporterede tre ingen ændring i basal rotation, mens en af de artikler af lavere kvalitet viste en reduktion .

Diastoliske parametre

Der var betydelig uenighed i litteraturen vedrørende peak untwist hastighed hos dem med aortastenose, da der blev rapporteret stigninger , fald og ingen forskelle (Online Figur 2) . Denne uenighed er sandsynligvis relateret til dårligt matchede kontroller, da bortset fra artiklen fra van Dalen, som viste en stigning i peak untwist rate, havde de to resterende artikler i denne gruppe kontroldeltagere, der i gennemsnit var 20 og 30 år yngre end patienterne . Samlet set tyder disse resultater på, at peak untwist rate kan være øget i forhold til aldersmatchede kontroller, men den aldersrelaterede reduktion i LV untwist kan forvirre dette resultat i undersøgelser med meget yngre kontroller . Endelig rapporterede tre artikler om en forlænget tid til peak untwist hos personer med aortastenose , mens en artikel ikke viste nogen ændring . Sidstnævnte artikel rapporterede, at tiden til peak apikal untwist var forlænget, men ikke tiden til peak basal untwist, hvilket tyder på en form for forstyrrelse af de tidsmæssige parametre for diastolisk rotation.

Konklusioner

Litteraturen viser, ud fra de tilgængelige beviser af moderat styrke, at aortastenose (LV trykoverbelastning) er forbundet med en gennemsnitlig 75% stigning i systolisk apikal rotation, men meget lille ændring (måske et lille fald) i basal rotation. Det er mindre klart, hvordan diastolisk rotation er forbundet med aortastenose. Det er imidlertid interessant, at tiden til peak diastolisk untwist var forlænget ved aortastenose. Dette kan skyldes et større tidsbehov for maksimal passiv kraftgenerering fra komprimerede kardiale fjederproteiner; på grund af større kompression under systolen.

Myokardieinfarkt

Seks publicerede artikler undersøgte LV-rotation hos personer med MI sammenlignet med raske kontroller . Downs og Black scorer varierede fra 14-23 (moderat til stærk metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

Fem artikler rapporterede en reduktion i LV-drejning eller torsion hos dem med tidligere MI. Også fire artikler rapporterede et fald i apikal rotation hos dem med MI, selv om en artikel af Takeuchi et al. ikke viste nogen forskel . Diskrepansen forklares sandsynligvis mere af inklusionskriterier end af metodologisk kvalitet, da ca. 50 % af MI-deltagerne havde relativt høje ejektionsfraktioner (EF) (>45 %) i Takeuchis arbejde. Da gruppen med tidligere MI blev opdelt i personer med høj og lav EF, blev der kun fundet en signifikant reduktion for vridning og apikal rotation i undergruppen med lav EF . Denne sammenhæng mellem vridning og lav EF hos personer med tidligere MI blev bekræftet i arbejde af og og Govind og kolleger . Tilsvarende viste to af de fem artikler, der rapporterede om basal rotation, en reduktion i MI , mens tre ikke viste nogen forskel mellem grupperne (Online Figur 3) . Selv om de to artikler, der rapporterede fald i basal rotation, var af højere metodologisk kvalitet end de tre, der ikke viste nogen forskel, mener vi, at uoverensstemmelsen bedst kan forklares ved arbejde af Bansal et al., som viste, at infarktregionen kan påvirke LV-rotationsdysfunktion i høj grad . For eksempel undersøgte de tre artikler, der ikke rapporterede nogen forskel i systolisk basal rotation, kun dem med anterior infarkt, mens de to andre artikler bestod af en mere heterogen prøve med flere regioner af infarkt.

Diastoliske parametre

Tre artikler med moderat styrke, som rapporterede om LV-rotation i diastole, tyder på, at både untwisthastighed og timing påvirkes negativt af MI. Specifikt viste to artikler en øget tid til peak untwisting hastighed hos dem med tidligere MI (Online Figur 3) , mens en artikel viste, at tidlig untwist hastighed er reduceret .

Konklusioner

Der er moderat til stærk niveau tre beviser (noget pålidelig), at rotationskarakteristika i både systole og diastole er ændret hos dem med tidligere MI. Specifikt er der enighed i litteraturen om, at twist og apikal rotation er reduceret ved MI, men dette forhold forekommer dog kun, når EF er påvirket af infarkt. Der er også moderat stærke beviser for, at tiden til peak untwist er længere hos personer med MI, og at den tidlige untwisthastighed er reduceret, hvilket sandsynligvis er et resultat af systolisk-diastolisk kobling. Der er tydeligvis behov for mere arbejde, især med undersøgelse af LV-diastoliske rotationsparametre hos personer med MI. Arbejdet fra Bansal og kolleger fremhæver et meget interessant spørgsmål inden for undersøgelser af MI, hvorved måske globale markører for vridning og rotation ikke er egnede til denne population, medmindre man evaluerer forskelle i henhold til infarktregion .

Hypertrofisk kardiomyopati

Eleven offentliggjorte artikler undersøgte LV-rotation hos dem med HCM sammenlignet med raske kontroller . En artikel fra denne gruppe var et prospektivt kontrolleret forsøg (bevisniveau to) og ikke en case-kontrolundersøgelse . Down and Black-scorerne varierede fra 10-23 (begrænset til stærk metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

De med HCM blev generelt rapporteret at have ingen forskel i apikal rotation, men to artikler viste dog en signifikant reduktion. Da den metodiske styrke var ens for alle syv artikler, mener vi, at afvigelserne bedre kan forklares med metodologiske forskelle. De to sidstnævnte artikler bestod af en artikel, som kun undersøgte dem med apikal HCM, og en anden, som ikke rapporterede statistik for den forskel, der blev påstået i resuméet og diskussionen . I modsætning hertil bestod de fem artikler, der rapporterede ingen forskel i apikal rotation, af en relativt heterogen gruppe af HCM-patienter med tilhørende statistiske procedurer.

I alt syv artikler rapporterede om basal rotation i HCM, men to af dem rapporterede ikke statistik og/eller havde en lille stikprøvestørrelse (n = 7 , n = 8 ), mens en tredje kun undersøgte dem med apikal HCM . Herefter var kun fire metodologisk sammenlignelige og valide. Disse fire artikler (som havde moderat metodologisk styrke, store stikprøvestørrelser, sammenlignelige grupper og anvendte STE) bestod af to artikler, der viste en stigning i basal rotation, og to, der ikke viste nogen forskel . Af de to artikler, der ikke viste nogen forskel, viste den ene dog en ikke-signifikant stigende tendens i HCM, og den anden anvendte en mindre kendt offline-analysesoftware (velocity vector imaging), som har vist sig kun at være moderat korreleret med basalrotationsværdier afledt gennem speckle tracking . Som sådan mener vi, at den begrænsede tilgængelige dokumentation peger i retning af en stigning i basal rotation hos personer med HCM.

I alt ni artikler rapporterede om LV-drejning hos personer med HCM Igen var de samme fire artikler metodologisk forsvarlige og sammenlignelige, hvoraf to af dem viste ingen ændring i drejning, mens de samme to artikler, der viste ingen ændring i basal rotation, rapporterede ingen ændring i drejning . Vi mener igen, at forskellen kan skyldes billedanalyseteknikker eller muligvis subtile forskelle i stikprøvekarakteristika som f.eks. forholdet mellem obstruktive og ikke-obstruktive HCM-patienter. Det skal bemærkes, at Carasso og kolleger brugte den samme prøve til begge offentliggjorte artikler i dette afsnit.

Diastoliske parametre

Diastolisk LV-rotation blev vist at være forringet hos dem med HCM gennem konsekvente rapporter om nedsat tidlig untwist rate . To af disse artikler rapporterede specifikt en reduceret procentdel af untwist, der forekommer under tidlig diastole (5%, 10% og 15% af diastole) hos dem med HCM (Online Figur 4) . To artikler beskrev også signifikante reduktioner i peak untwisting hastighed hos dem med HCM , mens en artikel med kun syv deltagere viste et ikke-signifikant fald . Endelig blev det vist, at den gennemsnitlige untwist rate ikke var anderledes hos dem med HCM .

Konklusioner

Der er betydelig uenighed i litteraturen, der undersøger systolisk LV-rotation i HCM. Det er sandsynligt, at forskelle i metodologiske teknikker såvel som subtile forskelle mellem undersøgelsespopulationer er årsag til variationen i dette afsnit, i betragtning af den ekstremt heterogene karakter af HCM’s fænotypiske udtryk. Det ser ud til, at uenigheden ikke skyldes metodologisk styrke, da selv de fire stærkeste artikler fra dette afsnit rapporterede modsatrettede LV-drejningsresultater. Med en så betydelig uenighed om LV-drejning hos personer med HCM mener vi ikke, at det er muligt at kommentere de overordnede tendenser, der fremgår af litteraturen, før der er udført mere arbejde, før det er afsluttet. Diastoliske parametre for LV-rotation blev konsekvent vist at være forringet hos personer med HCM.

Dilateret kardiomyopati

Nine artikler undersøgte LV-rotation hos personer med dilateret kardiomyopati sammenlignet med raske kontroller . Down og Black scorer varierede fra 15-19 (moderat metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

Nine artikler undersøgte systolisk LV rotation hos dem med dilateret kardiomyopati . Alle artikler, der rapporterede disse parametre, var enige om, at apikal rotation, LV-drejning og torsion var reduceret (Online Figur 5). Af de ni artikler, der rapporterede systolisk basal rotation, viste syv en reduktion, mens to rapporterede ingen forskel hos dem med dilateret kardiomyopati. Begge artikler, der ikke viste en signifikant forskel i basal rotation, blev afsluttet af den samme forfatter, indeholdt relativt små stikprøvestørrelser (n = 10) og omfattede kun deltagere, der havde restriktiv LV-fyldning (ikke et kriterium i de andre artikler) . Af de tre artikler, der rapporterede om tiden til topdrejning, viste to artikler en signifikant forøgelse af varigheden i dilateret kardiomyopatigruppen, mens en artikel ikke viste nogen forskel . Sidstnævnte artikel var en af de artikler med ændrede inklusionskriterier . Endelig blev det konsekvent rapporteret, at store andele af dem med dilateret kardiomyopati har omvendt rotation i enten apex eller base .

Diastoliske parametre

Alle artikler, der rapporterede om diastoliske LV-rotationsparametre hos personer med dilateret kardiomyopati, var enige om, at den gennemsnitlige og maksimale afdrejningshastighed var signifikant nedsat , mens tiden til maksimal afdrejning var øget .

Konklusioner

Der er bred enighed, i henhold til bevisniveau tre (noget pålideligt), om, at systoliske og diastoliske ventrikulære rotationskarakteristika er reduceret hos personer med dilateret kardiomyopati. Der var også enighed i alle tre artikler, hvor det blev rapporteret, hvilket indebærer, at LV roterer svarende til et roterende rør, i stedet for en snurrende svamp, hos dem med dilateret kardiomyopati.

Non-komplikation

To artikler undersøgte LV-rotationsparametre hos dem med ikke-komplikationskardiomyopati sammenlignet med raske kontroller og fik D&B-scoringer på 17 og 19 (moderat metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

Bellavia og kolleger rapporterede en reduktion i apikal rotation og vridning samt vridningshastighed i en grupperet prøve af deltagere med ikke-komplikation . Når man ser på en undergruppe af non-compaction med normal EF, var basal rotation ikke anderledes, men i en undergruppe med nedsat EF (<50%) var basal rotation reduceret . Van Dalen rapporterede også om en reduktion i apikal rotation og LV-drejning hos personer med non-compaction . Interessant nok rapporterede van Dalen, at rotationen hos alle personer med ikke-komprimering var i samme retning ved apex og base i stedet for modsatrettede som hos raske kontroller. Omkring halvdelen af deltagerne uden kompression rapporterede LV-rotation i den modsatte retning ved både apex og base, mens den anden halvdel rapporterede rotation med uret .

Diastoliske parametre: Ingen rapporteret

Konklusioner

Der er niveau tre beviser (noget pålideligt) for, at systoliske LV-rotationsparametre er reduceret hos personer med ikke-komplikationskardiomyopati . Beviserne tyder på, at LV roterer enslydende ved basis og apex, hvilket resulterer i meget lidt vridning . Der blev ikke oprettet et tal for ikke-kompaktering, da grupperne ikke var sammenlignelige mellem artiklerne.

Systolisk hjertesvigt

Fem artikler undersøgte LV-rotation hos dem med SHF sammenlignet med matchede kontroller . Hjertesvigt blev diagnosticeret i henhold til standarder fra New York Heart Association (klasse III eller IV) eller Heart Failure and Echocardiography Associations of the European Society of Cardiology , mens en artikel ikke rapporterede specifikke kriterier (men rapporterede dog en EF på 26% i deres kliniske population) . Downs og Black scores varierede fra 17-23 (moderat til stærk metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

De tre artikler, der rapporterede om systolisk apikal og basal rotation, var i overensstemmelse med hinanden og viste en reduktion i begge regioner i SHF (Online Figur 6). Tilsvarende viste alle artikler, der rapporterede om LV-drejning hos dem med systolisk hjertesvigt, signifikante reduktioner . Endelig rapporterede en artikel, at 59 % af SHF-patienterne havde omvendt rotation på enten basalt eller apikalt niveau .

Diastoliske parametre

Den eneste artikel, der rapporterede om LV-diastoliske rotationsparametre hos dem med SHF viste, at apikal untwisting var reduceret, mens basal untwisting ikke var anderledes .

Konklusioner

Der er niveau tre beviser (noget pålidelige) for, at systolisk LV-rotation er ændret hos dem med SHF. Der er også beviser på niveau tre (noget pålidelige) for, at diastolisk apikal untwisting er ændret hos personer med SHF. Det ser ud til, at den apikale og basale rotation sker samtidig hos en stor del af dem med SHF. Der er behov for mere arbejde for at klarlægge LV’s diastoliske rotationsbevægelse hos personer med SHF.

Diastolisk dysfunktion/Hjertesvigt normal ejektionsfraktion

Hjertesvigt normal ejektionsfraktion (HFnEF) beskriver en betydelig reduktion i LV-fyldning under diastolen (diastolisk dysfunktion) med en bevaret EF. Diastolisk dysfunktion beskrives ved fire kategorier af stigende intensitet, hvor HFnEF betragtes som grad tre og fire, så længe EF er bevaret . Venstre ventrikels rotation hos personer med diastolisk dysfunktion sammenlignet med raske kontroller blev undersøgt i seks offentliggjorte artikler . Downs og Black-scorerne varierede fra 17-23 (moderat til stærk metodologisk kvalitet).

Systoliske parametre

De fem artikler, der rapporterer om systolisk LV-rotation hos personer med diastolisk dysfunktion, har betydelige uoverensstemmelser mellem studierne. Arbejdet af Park og kolleger rapporterede en signifikant stigning i apikal rotation, basal rotation, vridning og vridningshastighed hos dem med grad 1 diastolisk dysfunktion (nedsat afslapning), mens dem med mere alvorlig diastolisk dysfunktion ikke var forskellige fra kontroller . På samme måde rapporterede Mizuguchi et al. om en reduktion i vridningshastighed samt en tendens til reduceret vridning hos deltagere med let diastolisk dysfunktion (nedsat afslapning) . Ved første øjekast synes disse resultater at være i modstrid med de andre artikler, der ikke rapporterede nogen forskel i LV-rotation mellem grupperne .

Disse uoverensstemmelser kan sandsynligvis forklares ved systolisk LV-rotation, der varierer på tværs af spektret af diastolisk dysfunktion, da EF var bevaret i alle artikler. Park og kolleger samt Mizuguchi et al. rapporterede kun signifikante forskelle mellem kontrolgruppen og dem med den mildeste form for diastolisk dysfunktion (nedsat afslapning), mens de to mere alvorlige kategorier ikke var forskellige fra kontrolgrupperne med hensyn til systolisk LV-rotation. Til støtte for denne påstand viste den eneste anden artikel, der så på en gruppe med intermediær diastolisk dysfunktion, grænsesignifikante stigninger i apikal rotation (P = 0,07) og twist (P = 0,18), uden forskel i den mere alvorlige gruppe med diastolisk dysfunktion. I betragtning af den tilgængelige dokumentation understøtter litteraturen den opfattelse, at systolisk rotation er øget hos personer med let diastolisk dysfunktion, men normaliseres i mere alvorlige sygdomsstadier.

Diastoliske parametre

Et relativt lille antal artikler rapporterede diastolisk LV-rotation hos personer med diastolisk dysfunktion. Park og kolleger viste, at untwist rate var øget hos dem med grad 1 diastolisk dysfunktion. To artikler rapporterede også, at de med moderat diastolisk dysfunktion, untwist rate og tiden til peak untwist ikke var anderledes end hos kontroller. Park et al. viste endvidere, at personer med diastolisk dysfunktion af tredje grad havde en mindre untwisthastighed end dem, der fandtes hos raske kontroller. Endelig viste Perry et al., at den maksimale tidlige diastoliske apikale untwist blev yderligere reduceret med stigende grad af diastolisk funktion . Igen fremgår det af litteraturen, at diastolisk LV-rotation er øget hos personer med moderat diastolisk dysfunktion, men reduceres, når sygdommens sværhedsgrad øges.

Konklusioner

Der er evidens på niveau tre (noget pålidelig) for, at LV-rotation i både systole og diastole er øget hos personer med let diastolisk dysfunktion (Online Figur 7). Desuden er der niveau tre beviser (noget pålidelige) for, at LV systolisk rotation ikke er forskellig fra sundhedskontroller i mere alvorlige sygdomsstadier . Der er behov for mere arbejde for at klarlægge diastolisk LV-rotation i forskellige stadier af diastolisk dysfunktion, men det ser ud til, at diastolisk rotation er øget i let, tilsvarende i moderat og reduceret i svær diastolisk dysfunktion sammenlignet med raske kontroller.

Kombinerede kategorier

Flere hjertesygdomme er blevet undersøgt af en enkelt artikel og behandles her samlet af hensyn til læsbarheden. Den individuelle rangordning og andre specifikke detaljer for hver enkelt artikel kan gennemgås i tabel 7 (online). Pacemakerimplantation , og konstriktiv perikarditis havde alle reduceret systolisk rotation, mens de med hjertetransplantation , restriktiv kardiomyopati og kardiovaskulære risikofaktorer ikke havde det. Den eneste artikel fra denne gruppe, der rapporterede diastoliske parametre, viste ingen forskel mellem hjertetransplanterede modtagere og raske kontroller i modtager- og donoralderen. Interessant nok havde hjertetransplantatmodtagere signifikant reduceret twist og peak untwist rate under træning, men ikke i hvile . Paetsch et al. undersøgte LV-rotation hos patienter med koronararteriesygdom og viste, at apikal systolisk rotation og diastolisk apikal untwist var reduceret ved både høje og lave dobutamin-doser, mens tiden til peak untwist kun var reduceret i forhold til raske kontroller i den lave dosis .