Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCyVJFYbh9Msf4zRNvkk8gwHcS0066-782X201900040045110.5935/abc.20190073Short EditorialQuantification of Left Atrial Tissue Remodeling Using Intra-Atrial Dyssynchrony by Cardiac Magnetic Resonance Imaging0000-0001-5675-5689BeringPatrick T.1CavalcanteJoão L.23Medstar Washington Hospital CenterWashingtonDistrict of ColumbiaMedstar Washington Hospital Center, Washington - District of ColumbiaMinneapolis Heart InstituteAbbott Northwestern HospitalMinneapolisMinnesotaMinneapolis Heart Institute - Abbott Northwestern Hospital, Minneapolis - MinnesotaMinneapolis Heart Institute FoundationValve Science CenterMinneapolisMinnesotaValve Science Center - Minneapolis Heart Institute Foundation, Minneapolis - MinnesotaMailing Address: João L. Cavalcante, Director, Cardiac MRI, Structural Cardiovascular Imaging and Core Labs - Minneapolis Heart Institute - 800 East 28th Street, Minneapolis, MN, 55407. Email: joao.cavalcante@allina.com150420190420191124451452This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly citedKeywordsAtrial FibrillationRemodeling AtrialAtrial Dyssynchrony Diagnostic ImagingMagnetic Resonance Imaging
Morphological and functional characteristics of the left atrium (LA) play a key role in the pathogenesis of atrial fibrillation (AF), which represents a global health burden as the most common cardiac arrhythmia encountered in clinical practice.1 For patients with drug-refractory AF, catheter-ablation may aid in a) prolonged restoration of sinus rhythm, b) decreased in total arrhythmic burden, symptomatic improvement, and c) better quality of life. However, catheter-ablation may not have a durable effect for a significant number of patients despite repeated procedures.2 A variety of innovative procedural technologies aim to improve patient freedom from AF. Scientific progress in the identification of patient characteristics that suggest a favorable or poor likelihood of procedural success may enhance patient selection for catheter-ablation and optimize time utilization for the cardiac electrophysiologist.
Cardiac magnetic resonance (CMR) imaging with late gadolinium enhancement (LGE) has been shown to be a promising, non-invasive tool for the measurement of LA fibrosis, which predicts the recurrence of AF after catheter-ablation.3,4 While this tissue characterization of the LA represents a promising technology for patients with AF in whom catheter-ablation is being considered, it remains mostly these days at expert centers, has labor-intensive post-processing and necessitates the use of gadolinium contrast, which may exclude patients who have advanced kidney disease or allergic reactions to gadolinium. Functional assessment with intra-atrial dyssynchrony utilizing tissue-tracking represents an elegant technique to characterize LA mechanics that does not require gadolinium contrast or significant post-processing and was recently shown to correlate with the recurrence of AF after catheter-ablation.4
In this issue, Ciuffo et al.5 advance the understanding of adverse LA remodeling and dysfunction in patients with AF. Using CMR to measure intra-atrial dyssynchrony in sinus rhythm, defined as the standard deviation of the time to the peak longitudinal strain [SD-TPS (%)] and pre-atrial contraction strain [SD-TPSpreA (%)] corrected by the cycle length. LA fibrosis was quantified using LGE images, which, interestingly, did not differ significantly between paroxysmal and persistent AF types. Notably, SD-TPS was significantly higher in patients with persistent AF than those with paroxysmal AF, although this association did not hold true for SD-TPSpreA between the AF types. On multivariable adjustment for age, sex, BMI, AF type, history of heart failure, OSA, hypertension, minimal LA volume and maximum LA longitudinal strain, both SD-TPS and SD-TPSpreA remained significantly associated with LA LGE, although the signal was much stronger for SD-TPS. Inter- and intra-reader reproducibility was excellent for both indices, and the data were post-processed in a short amount of time.
These findings highlight the potential for intra-atrial dyssynchrony by CMR to represent a fast and accurate surrogate of LA fibrosis, especially in the prediction of AF recurrence after catheter-ablation.3,4 The authors have appropriately acknowledged the potential for selection bias in their non-randomized, retrospective cohort, and this technique requires patients to be in sinus rhythm at the time of CMR imaging. Still, Ciuffo et al.5 have added valuable insights into the understanding of LA remodeling in AF and must be praised for their work, which studied a real-world population and considered the important concern of work-flow for CMR post-processing. Their findings should stimulate more research into the use of intra-atrial dyssynchrony as non-invasive risk stratification for patients with AF, which does not require gadolinium contrast to enhance patient selection for invasive therapies such as catheter-ablation.
Short Editorial related to the article: Intra-Atrial Dyssynchrony Using Cardiac Magnetic Resonance to Quantify Tissue Remodeling in Patients with Atrial Fibrillation
References1 Chugh SS, Havmoeller R, Narayanan K, Singh D, Rienstra M, Benjamin EJ, et al. Worldwide epidemiology of atrial fibrillation: a Global Burden of Disease 2010 Study. Circulation. 2014;129(8):837-47.; 129(8): 837-847.ChughSSHavmoellerRNarayananKSinghDRienstraMBenjaminEJWorldwide epidemiology of atrial fibrillation: a Global Burden of Disease 2010 StudyCirculation20141298837847129(8): 837-8472 Calkins H, Hindricks G, Cappato R, Kim Y-H, Saad EB, Aguinaga L, et al. 2017 HRS/EHRA/ECAS/APHRS/SOLAECE expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation. Heart Rhythm. 2017;14(10):e275-444.CalkinsHHindricksGCappatoRKimY-HSaadEBAguinagaL2017 HRS/EHRA/ECAS/APHRS/SOLAECE expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillationHeart Rhythm20171410e275e4443 Marrouche NF, Wilber D, Hindricks G, Jais P, Akoum N, Machlinski F, et al Association of Atrial Tissue Fibrosis Identified by Delayed Enhancement MRI and Atrial Fibrillation Catheter Ablation: The DECAAF Study. JAMA. 2014;311(5):498-506.MarroucheNFWilberDHindricksGJaisPAkoumNMachlinskiFAssociation of Atrial Tissue Fibrosis Identified by Delayed Enhancement MRI and Atrial Fibrillation Catheter Ablation: The DECAAF StudyJAMA201431154985064 Ciuffo LA, Tao S, Gucuk Ipek E, Zghaib T, Balouch M, et al. Intra-Atrial Dyssynchrony During Sinus Rhythm Predicts Recurrence After the First Catheter Ablation for Atrial Fibrillation. JACC Cardiovasc Imaging. 2019;12(2):310-9.CiuffoLATaoSGucuk IpekEZghaibTBalouchMIntra-Atrial Dyssynchrony During Sinus Rhythm Predicts Recurrence After the First Catheter Ablation for Atrial FibrillationJACC Cardiovasc Imaging20191223103195 Ciuffo LA, Lima J, de Vasconcellos HD, Balouch M, Tao S, Nazarian S, et al. Intra-Atrial Dyssynchrony Using Cardiac Magnetic Resonance to Quantify Tissue Remodeling in Patients with Atrial Fibrillation. Arq Bras Cardiol. 2019; 112(4):441-450.CiuffoLALimaJde VasconcellosHDBalouchMTaoSNazarianSIntra-Atrial Dyssynchrony Using Cardiac Magnetic Resonance to Quantify Tissue Remodeling in Patients with Atrial FibrillationArq Bras Cardiol20191124441450MinieditorialQuantificação do Remodelamento Tecidual do Átrio Esquerdo Utilizando Dessincronia Intra-Atrial por Imagem de Ressonância Magnética Cardíaca0000-0001-5675-5689BeringPatrick T.1CavalcanteJoão L.23Medstar Washington Hospital Center, Washington - District of ColumbiaMinneapolis Heart Institute - Abbott Northwestern Hospital, Minneapolis - MinnesotaValve Science Center - Minneapolis Heart Institute Foundation, Minneapolis - MinnesotaCorrespondência: João L. Cavalcante, Director, Cardiac MRI, Structural Cardiovascular Imaging and Core Labs - Minneapolis Heart Institute - 800 East 28th Street, Minneapolis, MN, 55407. E-mail: joao.cavalcante@allina.comPalavras-chaveFibrilação AtrialRemodelamento AtrialDessincronia AtrialDiagnóstico por ImagemImagem por Ressonância Magnética
As características morfológicas e funcionais do átrio esquerdo (AE) exercem um papel fundamental na patogênese da fibrilação atrial (FA), que representa a arritmia cardíaca mais comum encontrada na prática clínica.1 Para pacientes com FA refratária a fármacos, a ablação por cateter pode auxiliar a) na restauração prolongada do ritmo sinusal, b) diminuição da carga arrítmica total com melhora sintomática e c) melhor qualidade de vida. Entretanto, a ablação por cateter pode não ter um efeito duradouro para um número significativo de pacientes, apesar dos procedimentos repetidos.2 Várias tecnologias com inovacoes procedurais visam fazer com que o paciente fique livre da FA. O progresso científico na identificação de características do paciente que sugerem uma probabilidade favorável ou baixo sucesso no procedimento podem ajudar na seleção de pacientes para a ablação por cateter e otimizar a utilização do tempo para o eletrofisiologista cardíaco.
A ressonância magnética cardíaca (RMC) com o realce tardio de gadolínio (LGE) tem se mostrado uma ferramenta promissora e não invasiva para a mensuração da fibrose do AE, que prediz a recorrência da FA após a ablação por cateter.3,4 Embora a caracterização tecidual do AE represente uma tecnologia promissora para pacientes com FA, nos quais a ablação por cateter está sendo considerada, nos dias atuais ela permanece em sua maior parte em centros especializados. Além disso ela tem um pós-processamento que demanda trabalho intenso e requer o uso de contraste com gadolínio, o que pode excluir pacientes com doença renal avançada ou reações alérgicas ao gadolínio. A avaliação funcional com dessincronia intra-atrial utilizando rastreamento tecidual representa portanto uma técnica elegante para caracterizar a mecânica do AE e não requer contraste de gadolínio ou pós-processamento significativo. Recentemente esta analise demonstrou correlacionar-se com a recorrência de FA após ablação por cateter.4
Nesta edição, Ciuffo et al.5 avançam no entendimento do remodelamento e disfunção adversos do AE em pacientes com FA, utilizando a RMC para medir a dessincronia intra-atrial em ritmo sinusal, definida como o desvio padrão do tempo até o pico de strain longitudinal [DP-TPS (%)] e strain na contração pré-atrial [DP-TPSpreA (%)] corrigido pela duração do ciclo. A fibrose do AE foi quantificada utilizando imagens de LGE, que, curiosamente, não diferiram significativamente entre os tipos de FA paroxística e persistente.
O DP-TPS foi significativamente maior em pacientes com FA persistente do que naqueles com FA paroxística, embora essa associação não seja válida para o DP-TPSpreA entre os tipos de FA. No ajuste multivariado para idade, sexo, índice de massa corporal, tipo de FA, história de insuficiência cardíaca, apneia obstrutiva do sono, hipertensão, volume mínimo do AE e strain longitudinal máximo do AE, ambos o DP-TPS e DP-TPSpreA permaneceram significativamente associados com o LGE do AE, embora a associação tenha sido muito mais forte para o DP-TPS. A reprodutibilidade inter e intra-leitor foi excelente para ambos os índices, e os dados foram pós-processados em um curto período de tempo.
Esses achados destacam o potencial da dessincronia intra-atrial por RMC para representar um substituto rápido e preciso da fibrose do AE, especialmente na previsão de recorrência de FA após a ablação por cateter.3.4 Os autores reconheceram adequadamente o potencial do viés de seleção em sua coorte retrospectiva não-randomizada, e essa técnica requer que os pacientes estejam em ritmo sinusal no momento da aquisição da imagem por RMC. Ainda assim, Ciuffo et al.5 acrescentaram informações valiosas sobre a compreensão do remodelamento do AE na FA e devem ser elogiados por seu trabalho, o qual avaliou uma população do mundo real e considerou a importante preocupação com demanda para o pós-processamento da RMC.
Seus achados devem estimular mais pesquisas sobre o uso de dessincronia intra-atrial como uma estratificação de risco não invasiva para pacientes com FA, que não requer contraste de gadolínio para melhorar a seleção de pacientes para terapias invasivas, tais como a ablação por cateter.
Minieditorial referente ao artigo: Dessincronia Intra-atrial à Ressonância Magnética Cardíaca para Quantificação da Remodelação Tecidual em Pacientes com Fibrilação Atrial