Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC 65DzyTxjdHrbCbTVx3vPYGp S0066-782X2024000800305 00305 10.36660/abc.20230670 Artigo Original Parâmetros de Strain Diastólico Estão Associados à Mortalidade em Curto Prazo e à Reinternação em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Avançada 0000-0001-8703-5078 Tatar Sefa Concepção e desenho da pesquisa e Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Obtenção de financiamento Redação do manuscrito Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 İcli Abdullah Concepção e desenho da pesquisa e Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Arıbaş Alpay Concepção e desenho da pesquisa e Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Obtenção de financiamento Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Akilli Nazire Belgin Análise e interpretação dos dados Análise estatística 2 Akilli Hakan Concepção e desenho da pesquisa e Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados Análise estatística Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Sertdemir Ahmet Lütfi Concepção e desenho da pesquisa e Obtenção de dados Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo 1 Necmettin Erbakan Universitesi Konya Turquia Necmettin Erbakan Universitesi – Kardiyoloji, Konya – Turquia Konya City Hospital Konya Turquia Konya City Hospital, Konya – Turquia Correspondência: Sefa Tatar • Necmettin Erbakan Universitesi Meram Tip Fakultesi Hastanesi – Kardiyoloji – Meram Konya 42080 – Turquia. E-mail: ssefa_tatar@hotmail.com

Editor responsável pela revisão: Nuno Bettencourt

Potencial conflito de interesse

Não há conflito com o presente artigo.

 26 08 2024 08 2024 121 8 e20230670 23 09 2023 05 04 2024 15 05 2024 This 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 cited.

: Parâmetros de <italic>Strain</italic> Diastólico Estão Associados à Mortalidade em Curto Prazo e à Reinternação em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Avançada

Ecocardiografia de strain diastólico e mortalidade em curto prazo em pacientes com ICFEr avançada. ICFER: insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida; SR: taxa de strain; NT-ProBNP: O pró-hormônio N-terminal do peptídeo natriurético cerebral.

Resumo Fundamento

A insuficiência cardíaca é uma das principais causas de hospitalização e mortalidade em todo o mundo e representa um grande fardo económico para os sistemas de saúde. A identificação de fatores prognósticos em pacientes com IC é de grande importância para estabelecer estratégias de manejo ideais e evitar procedimentos invasivos e dispendiosos desnecessários em pacientes em estágio terminal.

 Objetivos

No presente estudo, nosso objetivo foi investigar a associação entre parâmetros de strain diastólico, incluindo E/e’ SR, e resultados de curto prazo em pacientes com IC avançada.

 Métodos

O estudo populacional incluiu 116 pacientes com insuficiência cardíaca avançada com fração de ejeção reduzida (ICFEr) avançada. Avaliações clínicas, laboratoriais e ecocardiográficas dos pacientes foram realizadas nas primeiras 24 horas de internação. Os pacientes foram acompanhados por um mês e qualquer reinternação por piora dos sintomas de IC e qualquer mortalidade foi registrada. O nível de significância adotado na análise estatística foi de 5%.

 Resultados

A E/e’ SR foi significativamente maior no grupo de pacientes em comparação ao grupo controle (p=0,001). Durante o acompanhamento de um mês, 13,8% dos pacientes morreram e 37,1% dos pacientes foram reinternados. NT-ProBNP sérico (p=0,034) e E/e’ SR (p=0,033) foram considerados preditores independentes de mortalidade e o uso de IECA (p=0,027) e strain 3C apical (p=0,011) foram considerados independentes preditores de reinternação no grupo de pacientes.

 Conclusão

Os resultados do presente estudo prospectivo demonstram que a E/e’ SR medida pela ecocardiografia com speckle tracking é um preditor independente e sensível de mortalidade em curto prazo em pacientes com ICFEr avançada e pode ter um papel na identificação de pacientes com ICFEr em estágio terminal.

 Insuficiência Cardíaca Readmissão do Paciente Mortalidade Introdução

A insuficiência cardíaca (IC) é uma das principais causas de complicações fatais e não fatais e continua a ser um problema de saúde crescente em todo o mundo.1 A prevalência de IC na população adulta é relatada em cerca de 1% a 2%, mas a taxa é mais de 10% em indivíduos mais velhos com mais de 70 anos de idade.2,3 Apesar de todas as novas opções terapêuticas, a IC ainda está associada a uma elevada taxa de mortalidade e o tratamento da IC representa um grande fardo económico para os sistemas de saúde.4 A avaliação precisa do estado clínico e do prognóstico em pacientes com IC é de suma importância para estabelecer um tratamento adequado, estratégias e evitar procedimentos invasivos e dispendiosos desnecessários em pacientes em fase terminal.

Além da avaliação clínica e dos exames bioquímicos, a avaliação ecocardiográfica é parte indispensável da avaliação da IC. As funções sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo são preditores bem definidos para o resultado cardiovascular em pacientes com IC.5,6 A ecocardiografia com speckle tracking (STE) é um novo método para avaliar a função ventricular esquerda por meio da quantificação da deformação miocárdica (strain) e da taxa de deformação (taxa de strain).7 A relação entre a velocidade de enchimento transmitral precoce e o taxa de strain diastólica precoce (E/e’ SR) medida por STE também emergiu como um marcador confiável da pressão de enchimento ventricular esquerdo e um preditor sensível de desfechos cardiovasculares em pacientes com IC crônica.8,9 Por outro lado, há dados limitados sobre a associação entre parâmetros de STE incluindo E/e’ SR e prognóstico na IC avançada com sintomas graves (estado funcional Classe III-IV da New York Heart Association), disfunção cardíaca grave e congestão pulmonar ou sistêmica que requer diuréticos intravenosos.10

No presente estudo, nosso objetivo foi investigar a associação entre parâmetros de strain diastólico, incluindo E/e’ SR medido por STE, e resultados de curto prazo em pacientes com IC avançada.

 Métodos População do estudo

No presente estudo, foram incluídos 176 pacientes com IC avançada com fração de ejeção reduzida (ICFEr) (FE ≤40%, estado funcional Classe III-IV da New York Heart Association, congestão pulmonar ou sistêmica que requer diuréticos intravenosos, mais de duas hospitalizações ou visitas recorrentes ao serviço de emergência no último ano, deterioração progressiva da função renal, desenvolvimento de caquexia sem causa identificável, incapacidade de usar inibidores da ECA devido a insuficiência renal ou hipotensão, agravamento da IC ou intolerância a betabloqueadores devido à hipotensão, desenvolvimento de resistência aos diuréticos e aumento da dose de furosemida acima de ≥160 mg/dL, bem como desenvolvimento de hiponatremia) e 58 indivíduos sem doença cardíaca conhecida.10 Não houve critério definindo o tamanho da amostra utilizada na pesquisa, sendo estipulado por conveniência. Não tivemos um critério que definisse o tamanho da amostra para cada um dos dois grupos examinados. Quarenta e cinco pacientes com ICFEr avançada foram excluídos do estudo. Entre os pacientes excluídos, 10 apresentavam insuficiência aórtica avançada, 5 apresentavam insuficiência mitral avançada, 3 apresentavam estenose aórtica avançada e 7 apresentavam estenose mitral avançada. Além disso, 10 pacientes foram excluídos do estudo por doença protética valvar aórtica e 5 por doença protética valvar mitral. Além disso, 5 pacientes foram excluídos do estudo por terem cardiodesfibrilador implantável (CDI) instalado e necessidade de suporte inotrópico.

Um total de 131 pacientes foram encaminhados para avaliação ecocardiográfica. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação ecocardiográfica após avaliação inicial no pronto-socorro/ambulatório antes da admissão na unidade de terapia intensiva (UTI)/enfermaria e antes da terapia diurética. Nesta fase, outros 15 pacientes foram excluídos do estudo devido à má qualidade da imagem ecocardiográfica. A população final do estudo incluiu 116 pacientes com ICFEr avançada como “grupo de pacientes” e 58 indivíduos saudáveis como “grupo controle”. Dos 116 pacientes, 40 foram internados na UTI e 76 na enfermaria de cardiologia após avaliação inicial. Dos pacientes internados em enfermaria, 3 necessitaram de transferência para UTI durante a internação.

O fluxograma do estudo é apresentado na Figura 1. O nível de peptídeo natriurético pró-cérebro N-terminal (ProBNP) foi medido em todos os pacientes, além de exames de sangue de rotina. Os pacientes foram acompanhados por um mês e qualquer reinternação por piora dos sintomas de IC e qualquer mortalidade foi registrada. Os desfechos desfavoráveis dos pacientes foram avaliados tanto por telefone quanto por meio de prontuários. O protocolo do estudo foi aprovado pelo comitê de ética local (2019/1724) e o consentimento informado foi obtido de todos os pacientes.

– <italic>Fluxograma do paciente. 176 pacientes com ICFEr avançada foram incluídos no estudo. 45 pacientes foram excluídos do estudo devido à presença de doença valvar cardíaca grave, prótese valvar cardíaca e história de marca-passo. 15 pacientes foram excluídos devido à má qualidade da imagem ecocardiográfica. A população final do estudo incluiu 116 pacientes com ICFEr avançada. ICFEr: insuficiência cardíaca avançada com fração de ejeção reduzida.</italic>

Ecocardiografia

A avaliação ecocardiográfica transtorácica foi realizada com aparelho de ultrassom Philips Epiq 7C (Bothell, WA, EUA) com transdutor de 5-1 MHz. As medidas ecocardiográficas foram obtidas por dois cardiologistas experientes, utilizando técnicas padrão e imagens sugeridas pelas diretrizes da American Echocardiography Association.11 A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) foi calculada pelo método biplano de Simpson. Foram obtidas visualizações paraesternal eixo longo, paraesternal eixo curto, apical 4 câmaras e apical eixo longo. Todas as imagens foram maiores que 60 fps e obtidas durante pelo menos 5 ciclos cardíacos. Foram calculados os valores do strain longitudinal global (SLG) para todas as paredes do ventrículo esquerdo. Tanto os pontos basais quanto o ápice do miocárdio foram determinados em cada janela nas imagens SR. Foram calculadas a distância entre o pico R do complexo QRS e o ponto de pico da frequência E mitral e a distância entre o pico R do complexo QRS e o ponto de pico da frequência A mitral (Figura 2). Os valores de e’ SR foram calculados a partir dos períodos obtidos (Figura 3). O influxo mitral foi medido na onda diastólica inicial (E) e na onda diastólica tardia (A) em 5 a 10 ciclos cardíacos do lado distal de 1 cm das extremidades da valva mitral na visão apical de quatro câmaras através do Doppler de onda pulsada (PW), e sua média foi calculado. O valor E mitral foi então dividido em frequência e’ SR e o valor absoluto de E/e’ SR foi calculado. Se a variabilidade da RS medida por dois operadores fosse superior a 5%, o paciente era excluído. Se a diferença entre duas medidas for inferior a 5%, a média aritmética dos dois valores foi calculada e utilizada para as análises.

– <italic>A relação entre a velocidade de strain e a atividade elétrica do coração na ecocardiografia. Os tempos de medição elétrica foram medidos desde o ponto de pico da onda QRS até os pontos de pico da onda E e da onda A no solo horizontal.</italic>

– <italic>Taxa de strain E (1/s) e taxa de strain A (1/s) da janela apical.</italic>

Análise estatística

O software SPSS (Statistical Package for Social Sciences) Windows 22.0 foi utilizado para análises estatísticas. A distribuição normal das variáveis contínuas foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Os dados com distribuição normal foram expressos como média±desvio padrão, enquanto os dados sem distribuição normal foram expressos como mediana [intervalo interquartil (IQR)]. As variáveis categóricas foram expressas como frequências absolutas (n) e relativas (%) e a associação entre variáveis categóricas foi avaliada pelo teste Qui-quadrado. O teste-t de Student independente foi utilizado para comparar parâmetros normalmente distribuídos. Parâmetros distorcidos foram comparados usando o teste U de Mann-Whitney. Análises de regressão logística foram utilizadas para avaliar o valor prognóstico dos parâmetros do SLG para prever reinternação e mortalidade. Os valores de corte ideais foram determinados pela análise dos valores de sensibilidade e especificidade derivados da análise da curva característica de operação do receptor (ROC). Qualquer valor de p abaixo de 0,05 (p<0,05) foi aceito como estatisticamente significativo.

 Resultados

As características demográficas, clínicas, ecocardiográficas e laboratoriais dos grupos de pacientes e controle são apresentadas na Tabela 1. Os níveis séricos de creatinina e ureia foram significativamente maiores no grupo de pacientes (p=0,018 e p=0,001, respectivamente). Além disso, houve diferenças significativas entre os dois grupos em relação aos parâmetros ecocardiográficos, incluindo parâmetros de strain diastólico (Tabela 1). A E/e’ SR foi significativamente maior no grupo de pacientes em comparação ao grupo controle [188,8(323,0) vs 54,1(21,0), p=0,001].

– Características demográficas, clínicas e laboratoriais dos grupos de pacientes e controle
Grupo de Pacientes (n=116) Média±DP/Mediana (IQR) Grupo de controle (n=58) Média±DP/Mediana (IQR) p
Parâmetros
Anos de idade 67,7±12,8 68,1±11,2 0,810
Gênero 0,524
Masculino, n (%) 71 (61,2%) 36 (62,1%)
Feminino, n (%) 45 (38,8%) 22 (37,9%)
DAC, n (%) 0,019
Nenhum 41 (35,3%) 35 (60,3%)
Médica 15 (12,9%) 5 (8,6%)
ACTP 39 (33,6%) 11 (19%)
CRM 21 (18,1%) 7 (12,1%)
Hipertensão, n (%) 84 (72,4%) 47 (81%) 0,145
Fumante, n (%) 40 (34,5%) 15 (25,9%) 0,321
Diabetes mellitus, n (%) 52 (44,8%) 34 (58,6%) 0,06
Hiperlipidemia, n (%) 49 (42,2%) 23 (39,7%) 0,43
Acidente vascular cerebral, n (%) 16 (13,8%) 6 (10,3%) 0,35
DRC, n (%) 53 (45,7%) 21 (36,2%) 0,151
Hemoglobina (g/dl) 12,4±2,2 12,9±2,2 0,828
Hematócrito 38,4±6,7 39,8±6,4 0,364
VCM (fL) 83,7±7,5 86,5±6,6 0,275
Contagem de plaquetas (x109/L) 246,5±96,3 252,0±78,3 0,705
Sódio (mmol/L) 138,0±3,7 138,8±3,4 0,837
Potássio (mmol/L) 4,6±0,7 4,3±0,6 0,182
TFG (ml/min) 51(29) 72(40) 0,002
Ureia (mg/dl) 57(39) 40(29) 0,001
Creatina (mg/dl) 1,39(1) 0,98(1) 0,018
AST (U/L) 18(12) 17(13) 0,870
ALT (U/L) 15(14) 17(18) 0,908
Contagem de leucócitos (x109/L) 9,1 (3,9) 8,3(4,5) 0,308
Ecocardiografia
Diâmetro diastólico final (mm) 56,8±7,7 45,3±4,5 0,001
Diâmetro sistólico final (mm) 44,3±8,7 27,8±4,0 0,001
Átrio esquerdo (mm) 43,5±7,0 34,8±6,4 0,001
Pressão arterial pulmonar (mmHg) 35(21) 30(9) 0,001
Volume diastólico final (ml) 182,8(90) 42,4(32) 0,001
Volume sistólico final (ml) 122,5(60) 17,3(14) 0,001
Fração de ejeção (%) 30,6(11) 57,1(13) 0,001
Strain apical 3C (%) -6,7±2,9 -9,3 ±3,2 0,001
Strain longitudinal global (%) -7,2±2,46 -10,5±2,6 0,001
E SR, 1/s 0,34(0,4) 1,0(0,5) 0,001
a SR, 1/s 0,3(0) 1.1(1) 0,001
E/e'SR 188,8(323,0) 54,1(21,0) 0,001

ALT: alanina aminotransferase; AST: aspartato aminotransferase; CRM: cirurgia de revascularização do miocárdio; DAC: doença arterial coronariana; DRC: doença renal crônica; TFG: taxa de filtração glomerular; VCM: volume corpuscular médio; ACTP: angioplastia coronária transluminal percutânea; SR: taxa de strain. Valores em negrito indicam valores de p significativos.

Preditores de mortalidade no grupo de pacientes

Durante um mês de acompanhamento, 16 (13,8%) pacientes morreram. As características demográficas, clínicas, ecocardiográficas e laboratoriais dos grupos de mortalidade e sobrevida são apresentadas na Tabela 2. Betabloqueador e o uso de inibidores da enzima conversora de angiotensina (IECA) foram menos comuns no grupo de mortalidade. Por outro lado, o nível sérico de proBNP foi significativamente maior no grupo de mortalidade. Além disso, a E/e’ SR também foi significativamente maior no grupo de pacientes em comparação ao grupo controle. Os diâmetros diastólico final do ventrículo esquerdo e do átrio esquerdo foram significativamente menores no grupo de mortalidade

– Características demográficas, laboratoriais e ecocardiográficas dos grupos mortalidade e sobrevivência
Grupo de Mortalidade (n=16) Média±DP/Mediana (IQR) Grupo de Sobrevivência (n=100) Média±DP/Mediana (IQR) p
Anos de idade 69,1±12,4 67,5±12,9 0,644
Gênero 0,236
Masculino, n (%) 8 (50,0%) 63 (63,0%)
Feminino, n (%) 8 (50,0%) 37 (37,0%)
Tempo total de internação (dias) 7 (4-9) 7 (3-9) 0,690
Hipertensão, n (%) 10 (62,5%) 74 (74%) 0,251
Diabetes mellitus, n (%) 7 (43,8%) 45 (45%) 0,573
Hiperlipidemia, n (%) 5 (31,2%) 44 (44%) 0,249
Betabloqueador, n (%) 8 (50%) 75 (75%) 0,043
Diurético, n (%) 8 (50%) 69 (69%) 0,115
IECA, n (%) 5 (31,2%) 59 (59%) 0,036
ARM, n (%) 3 (18,8%) 34 (34%) 0,178
Diâmetro diastólico final (mm) 52,7±8,7 57,4±7,3 0,021
Diâmetro sistólico final (mm) 42,6±9.1 44,6±8.6 0,384
Diâmetro do átrio esquerdo (mm) 40,4±8,2 44,0±6,6 0,049
TFG (ml/min) 41 (34) 51 (20) 0,216
ProBNP (ng/L) 13800 (30747) 4860 (9174) 0,002
Volume diastólico final (ml) 166,6 (138) 182,3 (76) 0,876
Volume sistólico final (ml) 116,4 (97) 121,2 (51) 0,719
Fração de ejeção (%) 31,7 (10) 30,3 (11) 0,513
Strain apical 4C (%) -7,5±2,4 -7,3±2,7 0,777
Strain apical 3C (%) -6,2±2,3 -6,7 ±3,0 0,623
Strain apical 2C (%) -7,4±4,2 -6,7±2,8 0,503
Strain longitudinal global (%) -7,4±2,1 -7,2±2,5 0,742
E SR, 1/s 0,1 (0,3) 0,36 (0,3) 0,004
A SR, 1/s 0,3 (0,0) 0,3 (0,0) 0,774
E/e'SR 600,0 (679,0) 184,4 (318,0) 0,009

IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BNP: peptídeo natriurético cerebral; TFG: taxa de filtração glomerular; ARM: antagonista do receptor mineralocorticoide; SR: taxa de strain. Valores em negrito indicam valores de p significativos.

Análises de regressão logística univariada e multivariada foram realizadas para identificar preditores de mortalidade no grupo de pacientes e os resultados dessas análises são apresentados na Tabela 3. A análise de regressão multivariada revelou que o nível sérico de proBNP e E/e’ SR foram preditores independentes de mortalidade no grupo de pacientes durante o acompanhamento de um mês.

– Análises de regressão univariada e multivariada para identificação de preditores de mortalidade no grupo de pacientes
Parâmetros Análise univariada p Análise multivariada p
OR IC 95% OR IC 95%
Betabloqueador*, n (%) 3,0 1.019-8.829 0,046 2.753 0,824-9,203 0,100
Diurético*, n (%) 2.226 0,765-6,474 0,142 0,861 0,157-4,714 0,863
IECA*, n (%) 3.166 1.023-9.798 0,046 1.356 0,306-5,998 0,688
ARM, n (%) 2.232 0,595-8,372 0,234 - - -
Diâmetro diastólico final* (mm) 0,916 0,850-0,988 0,024 0,956 0,866-1,055 0,369
Diâmetro sistólico final (mm) 0,972 0,913-1,036 0,381 - - -
FEVE (%) 0,983 0,927-1,043 0,569 - - -
Diâmetro do átrio esquerdo* (mm) 0,927 0,858-1,001 0,053 0,925 0,851-1,004 0,064
ProBNP* (ng/L) 1.000 1.000-1.000 0,029 1.000 1.000-1.000 0,034
E/e'SR* 1.001 1.000-1.001 0,048 1.001 1.000-1.001 0,033

IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BNP: peptídeo natriurético cerebral; IC: intervalo de confiança; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; ARM: antagonista do receptor mineralocorticoide; OR: razão de chances; SR: taxa de strain. *Esses parâmetros são incluídos na análise multivariada. Valores em negrito indicam valores de p significativos.

A análise das características operacionais do receptor demonstrou que um valor de corte de 218,75 para E/e’ SR teve sensibilidade e especificidade de 86,7 e 58,0% para predizer mortalidade no grupo de pacientes. Um valor de corte de 6.326,50 ng/L para o nível sérico de proBNP teve sensibilidade e especificidade de 85,7 e 56,2% para prever mortalidade.

 Preditores de reinternação no grupo de pacientes

Durante um mês de acompanhamento, 43 (37,1%) pacientes foram reinternados devido ao agravamento dos sintomas de IC. As características demográficas, clínicas, ecocardiográficas e laboratoriais dos grupos de reinternação e não reinternação são mostradas na Tabela 4. O uso de IECA foi mais comum no grupo de reinternação. Além disso, a deformação apical 3C foi significativamente pior no grupo de hospitalização em comparação com o grupo de não reinternação. Por outro lado, os níveis séricos de proBNP e E/e’ SR foram semelhantes entre os grupos.

– Características demográficas, laboratoriais e ecocardiográficas dos grupos reinternação e não reinternação
Grupo de Reinternação (n=43) Média±DP/Mediana (IQR) Grupo de não reinternação (n=73) Média±DP/Mediana (IQR) p
Anos de idade 66,5±11.9 68,4±13,3 0,452
Gênero 0,845
Masculino, n (%) 27 (62,8%) 44 (60,3%)
Feminino, n (%) 16 (37,2%) 29 (39,7%)
Tempo total de internação (dias) 6 (3-9) 7 (3-9) 0,662
Hipertensão, n (%) 34 (79,1%) 50 (68,5%) 0,155
Diabetes mellitus, n (%) 24 (55,8%) 28 (38,4%) 0,551
Hiperlipidemia, n (%) 19 (44,2%) 30 (41,1%) 0,447
Betabloqueador, n (%) 33 (76,7%) 50 (68,5%) 0,231
Diurético, n (%) 32 (74,4%) 45 (61,6%) 0,114
IECA, n (%) 29 (67,4%) 35 (47,9%) 0,032
ARM, n (%) 17 (39,5%) 20 (27,4%) 0,126
Diâmetro diastólico final (mm) 57,1±7,1 56,5±8,0 0,686
Diâmetro sistólico final (mm) 44,1±8.7 44,5±8.7 0,824
Diâmetro do átrio esquerdo (mm) 44,4±7,1 43,0±6,6 0,292
TFG (ml/min) 47,0 (17,0) 51,5 (34,0) 0,224
ProBNP (ng/L) 5560 (8721) 7368 (15593) 0,554
Volume diastólico final (ml) 196,8 (92) 169,8 (78) 0,154
Volume sistólico final (ml) 129,9 (64) 117 (48) 0,117
Fração de ejeção (%) 33 (11) 30 (11) 0,268
Strain apical 4C (%) -6,7±2,4 -7,63±2,7 0,116
Strain apical 3C (%) -5,57±2,7 -6,7 ±3,0 0,010
Strain apical 2C (%) -6,4±2,9 -6,9±2,9 0,457
Strain longitudinal global (%) -7,0±2,6 -7,4±2,36 0,462
E SR, 1/s 0,37 (0,3) 0,32 (0,4) 0,817
A SR, 1/s 0,32 (0) 0,3 (0) 0,765
E/e'SR 178,3 (305) 221,8 (473) 0,470

IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BNP: peptídeo natriurético cerebral; TFG: taxa de filtração glomerular; ARM: antagonista do receptor mineralocorticoide; SR: taxa de strain. Valores em negrito indicam valores de p significativos.

Análises de regressão univariada e multivariada foram realizadas para identificar preditores de reinternação no grupo de pacientes e os resultados dessas análises são apresentados na Tabela 5. A análise de regressão multivariada revelou que o uso de IECA e o strain apical 3C foram preditores independentes de reinternação no grupo de pacientes durante um acompanhamento de -mês.

– Análises de regressão univariada e multivariada para identificação de preditores de reinternação no grupo de pacientes
Parâmetros Análise univariada p Análise multivariada p
OR IC 95% OR IC 95%
Hipertensão, n (%) 0,575 0,237-1,395 0,221 - - -
Diurético*, n (%) 0,552 0,240-1,269 0,162 0,756 0,269-2,218 0,597
IECA*, n (%) 0,445 0,203-0,976 0,043 2.525 1.111-5.738 0,027
ARM*, n (%) 0,577 0,260-1,283 0,177 0,832 0,317-2,186 0,709
Volume diastólico final (ml) 1.003 0,997-1,009 0,264 - - -
Volume sistólico final (ml) 1.005 0,997-1,012 0,247 - - -
FEVE (%) 0,969 0,923-1,016 0,192 - - -
Strain apical 3C* (%) 1.138 1.023-1.265 0,017 1.154 1.033-1.288 0,011
Strain apical 4C* (%) 1.119 1.008-1.241 0,035 1.039 0,898-1,202 0,609

IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; IC: intervalo de confiança; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; ARM: antagonista do receptor mineralocorticoide; OR: razão de chances. *Esses parâmetros estão incluídos na análise multivariada. Valores em negrito indicam valores de p significativos.

A análise das características operacionais do receptor demonstrou que um valor de corte de -5,55% para o strain apical 3C teve sensibilidade e especificidade de 76,7 e 50,7% para prever reinternação no grupo de pacientes. A Figura Central resume as principais informações do manuscrito.

 Discussão

No presente estudo prospectivo, revelamos que a E/e’ SR medida pelo STE e o nível sérico de proBNP foram preditores independentes de mortalidade em pacientes com ICFEr avançada durante o acompanhamento de um mês. Por outro lado, o strain apical 3C foi o único preditor de reinternação no mesmo grupo de pacientes. Existem outros estudos na literatura que investigam o papel prognóstico dos parâmetros de STE, incluindo E/e’ SR em pacientes com IC, mas nosso estudo é único para sua população de pacientes (pacientes com ICFEr avançada) e tempo de avaliação ecocardiográfica (dentro das primeiras 24 horas após hospitalização). admissão).9

Em pacientes com IC, o relaxamento miocárdico é prejudicado e o enchimento ventricular esquerdo diminui. Como resultado, ocorre um aumento da pressão diastólica e os pacientes começam a desenvolver sintomas de IC. Com o aumento do tônus venoso, o desenvolvimento de retenção de sódio e a ativação de vias neuro-hormonais, a pressão diastólica do ventrículo esquerdo aumenta ainda mais, a rigidez ventricular esquerda aumenta significativamente e ocorre edema pulmonar nos pacientes. Embora a contribuição da pressão atrial tente aumentar o débito cardíaco para compensar esta situação, o enchimento diastólico é limitado devido a uma resposta ventricular severa. Essa situação faz com que a dispneia aos esforços e a congestão pulmonar piorem nos pacientes. Especialmente a dilatação e disfunção atrial esquerda devem ser observadas como um guia importante em pacientes com IC diastólica.12,13 Embora tenham sido tentadas explicações fisiopatológicas para serem explicadas desta forma, a fisiopatologia ainda não foi claramente explicada.

A imagem de strain miocárdico com STE fornece importantes informações diagnósticas e prognósticas adicionais sobre a ecocardiografia básica e a imagem Doppler tecidual em pacientes com IC.14 Estudos anteriores demonstraram que o SLG foi um preditor independente de mortalidade por todas as causas em pacientes com ICFEr e adicionou valor prognóstico incremental significativo para os fatores de risco bem conhecidos, como a FEVE.15,16 Por outro lado, no presente estudo, não detectamos associação entre SLG e mortalidade/rehospitalização em pacientes com ICFEr avançada. A diferença mais importante entre esses estudos e os nossos é que investigamos uma amostra de pacientes com ICFEr avançada, mas outros estudos tiveram uma população global com IC. Essa discrepância também pode ser resultado da população relativamente pequena de pacientes do presente estudo.

Em sua grande série avaliando características clínicas e desfechos de pacientes com IC avançada, Javaloyes et al. relataram que a maioria dos pacientes tinha um fenótipo “quente e úmido”.17 A taxa de mortalidade em 1 ano foi de 30,8% no grupo de estudo e mais alta nos pacientes com fenótipo “frio e seco”. Como resultado, concluíram que a hipoperfusão estava relacionada a um aumento da taxa de mortalidade intra-hospitalar e em 1 ano em pacientes com IC avançada, em linha com estudos anteriores.18 Por outro lado, em pacientes sem hipoperfusão, os preditores de mortalidade são não está claro. No presente estudo revelamos que a avaliação ecocardiográfica precoce e a avaliação não invasiva da pressão de enchimento do ventrículo esquerdo através da relação entre a velocidade de enchimento precoce transmitral e a taxa de strain diastólica precoce (E/e’ SR), além de parâmetros clínicos e bioquímicos, pode fornecer informações valiosas sobre o prognóstico de pacientes com IC avançada com fenótipo “quente e úmido”.

A relação entre a velocidade de enchimento transmitral precoce e a taxa de strain diastólica precoce (E/e’ SR) obtida por STE emergiu como uma medida confiável das pressões de enchimento ventricular esquerdo que contorna as limitações técnicas dos parâmetros derivados do Doppler.19,20 E/e ‘SR é um parâmetro menos dependente da carga do que E/e’ e não é afetado significativamente pela sobrecarga de volume, o que o torna um marcador útil da pressão de enchimento do ventrículo esquerdo em pacientes com ICFEr. Estudos recentes mostraram que a RS de E/e’ foi um forte preditor de mortalidade e piores resultados em diversas condições, incluindo ICFER, fibrilação atrial, estenose aórtica e diabetes tipo 2.9,21-24 Em consonância com esses achados, revelamos que E/e’ SR foi um preditor independente de mortalidade em curto prazo em pacientes com ICFEr avançada, juntamente com o nível sérico de proBNP. Tanto o E/e’ SR quanto os níveis séricos de proBNP apresentaram alta sensibilidade, mas baixa especificidade para a predição de mortalidade em nosso grupo de pacientes.

Apesar das enormes melhorias nas estratégias de gestão de pacientes com ICFEr nas últimas décadas, as taxas de reinternação permanecem muito altas.25,26 Os esforços para reduzir as readmissões e os gastos com saúde associados levaram os pesquisadores a investigarem os preditores de reinternação em pacientes com IC. Vários preditores de reinternação, incluindo pressões de enchimento elevadas, níveis aumentados de peptídeos natriuréticos e marcadores de ativação neuro-hormonal, foram descritos em pacientes com ICFEr até o momento.27-29 Por outro lado, um único modelo de predição de risco aplicável a todos os pacientes não foi estabelecido ainda.24 No presente estudo, descobrimos que o strain 3C apical e o uso de IECA foram os únicos preditores independentes de reinternação em pacientes com ICFEr avançada. Na verdade, o uso isolado do IECA não deve ser considerado motivo de internação. O uso de IECA na IC está entre os medicamentos que reduzem a mortalidade. Contudo, como estes pacientes se encontram em fases avançadas de IC, as funções renais deterioram-se ao longo do tempo, desenvolve-se a síndrome cardiorrenal e o processo torna-se um ciclo vicioso. A cada episódio de descompensação esse processo se agrava, levando ao aumento da frequência de internações e das taxas de mortalidade. O strain apical 3C apresentou sensibilidade moderada e baixa especificidade para predição de reinternação. Não detectamos associação entre reinternação e E/e’ SR e nível sérico de proBNP em nosso grupo de pacientes. Conforme afirmado por Desai SA e Stevenson LW em relatório especial, definir preditores de reinternação em pacientes com IC é um desafio, pois pode ser afetado por fatores psicossociais e socioeconômicos dos pacientes que podem ser facilmente ignorados nos estudos.30,31

Limitações do estudo

O presente estudo tem algumas limitações. Primeiro, este é um estudo unicêntrico com uma população de pacientes relativamente pequena e acompanhamento de curto prazo. Em segundo lugar, a mortalidade por todas as causas foi utilizada como desfecho e as mortes por causas cardiovasculares não foram especificadas. Terceiro, tanto o proBNP sérico (424,00-85.524,00 ng/L) quanto o E/e’SR (46,92-1.966,67) tiveram uma faixa de distribuição muito ampla em toda a população do estudo, portanto, seus ORs foram próximos de 1,0 e os ICs foram muito estreitos. O parâmetro E/e’ SR é de difícil obtenção na prática clínica. Especialmente em pacientes que apresentam sintomas de descompensação durante a fase aguda, outros parâmetros de strain-eco semelhantes não puderam ser avaliados devido a fatores como escassez de equipamentos e recursos e difícil acesso. Essa situação pode ser considerada entre as limitações do estudo.

 Conclusão

Os resultados do presente estudo prospectivo demonstram que a E/e’ SR medida pelo STE é um preditor independente e sensível de mortalidade em curto prazo em pacientes com ICFEr avançada. Esses dados sugerem que a E/e’ SR pode ter um papel na identificação de pacientes com ICFEr em estágio terminal. Mais grandes estudos prospectivos são necessários para esclarecer esta associação.

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Factors Identified as Precipitating Hospital Admissions for Heart Failure and Clinical Outcomes: Findings from OPTIMIZE-HF. Arch Intern Med. 2008;168(8):847-54. doi: 10.1001/archinte.168.8.847. Fonarow GC Abraham WT Albert NM Stough WG Gheorghiade M Greenberg BH et al Factors Identified as Precipitating Hospital Admissions for Heart Failure and Clinical Outcomes: Findings from OPTIMIZE-HF Arch Intern Med 2008 168 8 847 854 10.1001/archinte.168.8.847

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

 10.36660/abc.20230670i Original Article Diastolic Strain Parameters are Associated with Short Term Mortality and Rehospitalization in Patients with Advanced Heart Failure 0000-0001-8703-5078 Tatar Sefa Conception and design of the research and Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Obtaining financing Writing of the manuscript Critical revision of the manuscript for content 1 İcli Abdullah Conception and design of the research and Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Critical revision of the manuscript for content 1 Arıbaş Alpay Conception and design of the research and Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Obtaining financing Critical revision of the manuscript for content 1 Akilli Nazire Belgin Analysis and interpretation of the data Statistical analysis 2 Akilli Hakan Conception and design of the research and Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Statistical analysis Critical revision of the manuscript for content 1 Sertdemir Ahmet Lütfi Conception and design of the research and Acquisition of data Critical revision of the manuscript for content 1 Turkey Necmettin Erbakan Universitesi – Kardiyoloji, Konya – Turkey Turkey Konya City Hospital, Konya – Turkey Mailing Address: Sefa Tatar • Necmettin Erbakan Universitesi Meram Tip Fakultesi Hastanesi – Kardiyoloji – Meram Konya 42080 – Turkey. E-mail: ssefa_tatar@hotmail.com

Potential conflict of interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Editor responsible for the review: Nuno Bettencourt

: Diastolic Strain Parameters are Associated with Short Term Mortality and Rehospitalization in Patients with Advanced Heart Failure

Diastolic strain echocardiography and short-term mortality in advanced HFrEF patients. HFrEF: heart failure with reduced ejection fraction; SR: strain rate; NT-ProBNP: The N-terminal prohormone of brain natriuretic peptide.

Abstract Background

Heart failure (HF) is a leading cause of hospitalization and mortality worldwide and places a great economic burden on healthcare systems. Identification of prognostic factors in HF patients is of great importance to establish optimal management strategies and to avoid unnecessary invasive and costly procedures in end-stage patients.

 Objectives

In the current study, we aimed to investigate the association between diastolic strain parameters including E/e’ SR, and short-term outcomes in advanced HF patients.

 Methods

The population study included 116 advanced HF with reduced ejection fraction (HFrEF) patients. Clinical, laboratory, and echocardiographic evaluations of the patients were performed within the first 24 hours of hospital admission. Patients were followed for one month and any re-hospitalization due to worsening of HF symptoms and any mortality was recorded. The level of significance adopted in the statistical analysis was 5%.

 Results

E/e’ SR was significantly higher in the patient group compared to the control group (p=0.001). During one-month follow-up, 13.8% of patients died and 37.1% of patients were rehospitalized. Serum NT-ProBNP (p=0.034) and E/e’ SR (p=0.033) were found to be independent predictors of mortality and ACEİ use (p=0.027) and apical 3C strain (p=0.011) were found to be independent predictors of rehospitalization in the patient group.

 Conclusion

Findings of the current prospective study demonstrate that E/e’ SR measured by speckle tracking echocardiography is an independent and sensitive predictor of short-term mortality in advanced HFrEF patients and may have a role in the identification of end-stage HFrEF patients.

 Heart Failure Patient Readmission Mortality Introduction

Heart failure (HF) is a major cause of fatal and non-fatal complications and continues to be a growing health problem all over the globe.1 HF prevalence in the adult population is reported to be around 1% to 2% but the rate is over 10% in older individuals at and over 70 years of age.2,3 Despite all new therapeutic options, HF is still associated with a high mortality rate and HF treatment places a great economic burden on healthcare systems.4 Accurate assessment of clinical status and prognosis in HF patients is of paramount importance to establish appropriate management strategies and to avoid unnecessary invasive and costly procedures in end-stage patients.

Besides clinical evaluation and biochemical tests, echocardiographic evaluation is an indispensable part of HF assessment. Left ventricular systolic and diastolic functions are well-defined predictors for cardiovascular outcome in HF patients.5,6Speckle tracking echocardiography (STE) is a novel method for assessing left ventricular function via quantifying myocardial deformation (strain) and rate of deformation (strain rate).7The ratio of transmitral early filling velocity to early diastolic strain rate (E/e’ SR) measured by STE has also emerged as a reliable marker of left ventricular filling pressure and a sensitive predictor of cardiovascular outcomes in chronic HF patients.8,9On the other hand, there is limited data regarding the association between STE parameters including E/e’ SR and prognosis in advanced HF with severe symptoms (New York Heart Association Class III-IV functional status), severe cardiac dysfunction, and pulmonary or systemic congestion requiring intravenous diuretics.10

In the current study, we aimed to investigate the association between diastolic strain parameters including E/e’ SR measured by STE, and short-term outcomes in advanced HF patients.

 Methods Study population

In the current study, we enrolled 176 patients with advanced HF with reduced ejection fraction (HFrEF) (EF ≤40%, New York Heart Association Class III-IV functional status, pulmonary or systemic congestion requiring intravenous diuretics, more than two hospitalizations or recurrent emergency service visits in the past year, progressive deterioration in kidney function, development of cachexia without an identifiable cause, inability to use ACE inhibitors due to kidney failure or hypotension, worsening HF or intolerance to beta-blockers due to hypotension, development of resistance to diuretics, and increasing the furosemide dose above ≥160 mg/dL, as well as the development of hyponatremia) and 58 individuals without known cardiac disease.10 There was no criterion defining the sample size used in the research, being stipulated for convenience. We did not have a criterion defining the sample size for each of the two groups examined. 45 advanced HFrEF patients were excluded from the study. Among the excluded patients, 10 had advanced aortic insufficiency, 5 had advanced mitral insufficiency, 3 had advanced aortic stenosis, and 7 had advanced mitral stenosis. Additionally, 10 patients were excluded from the study due to prosthetic aortic valve disease, and 5 due to prosthetic mitral valve disease. Furthermore, 5 patients were excluded from the study because they had an implantable cardioverter-defibrillator (ICD) installed and inotropic support requirement.

A total of 131 patients were referred to the echocardiographic evaluation. All patients underwent echocardiographic evaluation following their initial evaluation in the emergency room/outpatient clinic before admission to the intensive care unit (ICU)/ward and also before diuretic therapy. At this stage, another 15 patients were excluded from the study due to poor echocardiographic image quality. The final study population included 116 advanced HFrEF patients as the ‘patient group’ and 58 healthy individuals as the ‘control group’. Among 116 patients, 40 were admitted to the ICU and 76 were admitted to the cardiology ward following their initial evaluation. 3 of the patients who were admitted to the ward required transfer to the ICU during their hospitalization.

The flow chart of the study is presented in Figure 1. N-terminal pro-brain natriuretic peptide (ProBNP) level was measured in all patients in addition to routine blood tests. Patients were followed for one month and any re-hospitalization due to worsening of HF symptoms and any mortality was recorded. Unfavorable outcomes of the patients were evaluated both by phone call and through medical records. The study protocol was approved by the local ethics committee (2019/1724) and informed consent was obtained from all patients.

– <italic>Patient flow chart. 176 advanced HFrEF patients were enrolled in the study. 45 patients were excluded from the study due to the presence of severe heart valve disease, prosthetic heart valve, and pacemaker history. 15 patients were excluded due to poor echocardiographic image quality. The final study population included 116 advanced HFrEF patients.</italic>

Echocardiography

Transthoracic echocardiographic evaluation was performed using a Philips Epiq 7C ultrasound system (Bothell, WA, USA) with a 5-1 MHz transducer. Echocardiographic measurements were obtained by two experienced cardiologists using the standard techniques and images suggested by the American Echocardiography Association’s guidelines.11Left ventricular ejection fraction (LVEF) was calculated through Simpson’s biplane method. Parasternal long axis, parasternal short axis, apical 4 chamber, and apical long axis views were obtained. All images were larger than 60 fps and obtained for at least 5 cardiac cycles. Global longitudinal strain (GLS) values for all left ventricular walls were calculated. Both basal points and apex of the myocardium were determined on each window in SR images. The distance between the R peak of the QRS complex and the peak point of the mitral E rate and the distance between the R peak of the QRS complex and the peak point of the mitral A rate were calculated (Figure 2). e’ SR values were calculated from the periods obtained (Figure 3). Mitral inflow was measured at early diastolic wave (E) and late diastolic wave (A) at 5 to 10 cardiac cycles from 1 cm distal side of mitral valve ends on apical four-chamber view through pulsed wave (PW) Doppler, and their mean was calculated. The mitral E value was then divided into e’ SR rate, and the absolute value of E/e’ SR was calculated. If the variability of the SR measured by two operators was above 5%, the patient was excluded. If the difference between two measurements is below 5%, the arithmetic mean of two values was calculated and used for the analyses.

– <italic>The relationship between strain velocity with the electrical activity of the heart on echocardiography. Electrical measurement times were taken from the peak point of the QRS wave to the peak points of the E wave and A wave on horizontal ground.</italic>

– <italic>E strain rate (1/s) and A strain rate (1/s) from the apical window.</italic>

Statistical analysis

SPSS (Statistical Package for Social Sciences) Windows 22.0 software was used for statistical analyses. The normal distribution of the continuous variables was assessed using Kolmogorov- Smirnov test. Data with normal distribution was expressed as mean± standard deviation, whereas data without normal distribution was expressed as median [interquartile range (IQR)]. Categorical variables were expressed as absolute (n) and relative frequencies (%) and the association between categorical variables was evaluated using the Chi-square test. The independent Student’s t-test was used to compare normally distributed parameters. Skewed parameters were compared using the Mann-Whitney U test. Logistic regression analyses were used to assess the prognostic value of GLS parameters for predicting re-hospitalization and mortality. Optimal cut-off values were determined by the analysis of the sensitivity and specificity values derived from the receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Any p-value below 0.05 (p<0.05) was accepted as statistically significant.

 Results

Demographic, clinical, echocardiographic, and laboratory characteristics of the patient and control groups are presented in Table 1. Serum creatinine and urea levels were significantly higher in the patient group (p=0.018 and p=0.001, respectively). In addition, there were significant differences between the two groups regarding echocardiographic parameters including diastolic strain parameters (Table 1). E/e’ SR was significantly higher in the patient group compared to the control group [188.8(323.0) vs 54.1(21.0), p=0.001].

– Demographic, clinical, and laboratory characteristics of the patient and control groups
Patient Group (n=116) Mean±SD/Median (IQR) Control Group (n=58) Mean±SD/Median (IQR) p
Parameters
Age (years) 67.7±12.8 68.1±11.2 0.810
Gender 0.524
Male, n (%) 71 (61.2%) 36 (62.1%)
Female, n (%) 45 (38.8%) 22 (37.9%)
CAD, n (%) 0.019
None 41 (35.3%) 35 (60.3%)
Medical 15 (12.9%) 5 (8.6%)
PTCA 39 (33.6%) 11 (19%)
CABG 21 (18.1%) 7 (12.1%)
Hypertension, n (%) 84 (72.4%) 47 (81%) 0.145
Smoking, n (%) 40 (34.5%) 15 (25.9%) 0.321
Diabetes mellitus, n (%) 52 (44.8%) 34 (58.6%) 0.06
Hyperlipidemia, n (%) 49 (42.2%) 23 (39.7%) 0.43
Stroke, n (%) 16 (13.8%) 6 (10.3%) 0.35
CKD, n (%) 53 (45.7%) 21 (36.2%) 0.151
Hemoglobin (g/dl) 12.4±2.2 12.9±2.2 0.828
Hematocrit 38.4±6.7 39.8±6.4 0.364
MCV (fL) 83.7±7.5 86.5±6.6 0.275
Platelet Count (x109/L) 246.5±96.3 252.0±78.3 0.705
Sodium (mmol/L) 138.0±3.7 138.8±3.4 0.837
Potassium (mmol/L) 4.6±0.7 4.3±0.6 0.182
GFR (ml/min) 51(29) 72(40) 0.002
Urea (mg/dl) 57(39) 40(29) 0.001
Creatine (mg/dl) 1.39(1) 0.98(1) 0.018
AST (U/L) 18(12) 17(13) 0.870
ALT (U/L) 15(14) 17(18) 0.908
WBC Count (x109/L) 9.1 (3.9) 8.3(4.5) 0.308
Echocardiography
End diastolic diameter (mm) 56.8±7.7 45.3±4.5 0.001
End systolic diameter (mm) 44.3±8.7 27.8±4.0 0.001
Left atrium (mm) 43.5±7.0 34.8±6.4 0.001
Pulmonary arterial pressur (mmHg) 35(21) 30(9) 0.001
End diastolic volume (ml) 182.8(90) 42.4(32) 0.001
End systolic volume (ml) 122.5(60) 17.3(14) 0.001
Ejection fraction (%) 30.6(11) 57.1(13) 0.001
Apical 3C strain (%) -6.7±2.9 -9.3 ±3.2 0.001
Global longitudinal strain (%) -7.2±2.46 -10.5±2.6 0.001
e SR, 1/s 0.34(0.4) 1.0(0.5) 0.001
a SR, 1/s 0.3(0) 1.1(1) 0.001
E/e’ SR 188.8(323.0) 54.1(21.0) 0.001

ALT: alanine aminotransferase; AST: aspartate aminotransferase; CABG: coronary artery bypass grafting; CAD: coronary artery disease; CKD: chronic kidney disease; GFR: glomerular filtration rate; MCV: mean corpuscular volume; PTCA: percutaneous transluminal coronary angioplasty; SR: strain rate; WBC: white blood cell. Bold values indicate significant p values.

Predictors of mortality in the patient group

During one month follow-up 16 (13.8%) patients died. Demographic, clinical, echocardiographic, and laboratory characteristics of the mortality and survival groups are presented in Table 2. Beta-blocker and angiotensin-converting enzyme inhibitor (ACEi) use was less common in the mortality group. On the other hand, serum proBNP level was significantly higher in the mortality group. In addition, E/e’ SR was also significantly higher in the patient group compared to the control group. Left ventricular end-diastolic and left atrial diameters were found to be significantly lower in the mortality group

– Demographic, laboratory and echocardiographic characteristics of the mortality and survival groups
Mortality Group (n=16) Mean±SD/Median (IQR) Survival Group (n=100) Mean±SD/Median (IQR) p
Age, (years) 69.1±12.4 67.5±12.9 0.644
Gender 0.236
Male, n (%) 8 (50.0%) 63 (63.0%)
Female, n (%) 8 (50.0%) 37 (37.0%)
Total length of hospital stay (days) 7 (4-9) 7 (3-9) 0.690
Hypertension, n (%) 10 (62.5%) 74 (74%) 0.251
Diabetes mellitus, n (%) 7 (43.8%) 45 (45%) 0.573
Hyperlipidemia, n (%) 5 (31.2%) 44 (44%) 0.249
Beta blocker, n (%) 8 (50%) 75 (75%) 0.043
Diuretic, n (%) 8 (50%) 69 (69%) 0.115
ACEi, n (%) 5 (31.2%) 59 (59%) 0.036
MRA, n (%) 3 (18.8%) 34 (34%) 0.178
End diastolic diameter (mm) 52.7±8.7 57.4±7.3 0.021
End systolic diameter (mm) 42.6±9.1 44.6±8.6 0.384
Left atrium diameter (mm) 40.4±8.2 44.0±6.6 0.049
GFR (ml/min) 41 (34) 51 (20) 0.216
ProBNP (ng/L) 13800 (30747) 4860 (9174) 0.002
End diastolic volume (ml) 166.6 (138) 182.3 (76) 0.876
End systolic volume (ml) 116.4 (97) 121.2 (51) 0.719
Ejection fraction (%) 31.7 (10) 30.3 (11) 0.513
Apical 4C strain (%) -7.5±2.4 -7.3±2.7 0.777
Apical 3C strain (%) -6.2±2.3 -6.7 ±3.0 0.623
Apical 2C strain (%) -7.4±4.2 -6.7±2.8 0.503
Global longitudinal strain (%) -7.4±2.1 -7.2±2.5 0.742
E SR, 1/s 0.1 (0.3) 0.36 (0.3) 0.004
A SR, 1/s 0.3 (0.0) 0.3 (0.0) 0.774
E/e’ SR 600.0 (679.0) 184.4 (318.0) 0.009

ACEi: Angiotensin converting enzyme inhibitor; BNP: brain natriuretic peptide: GFR: glomerular filtration rate; MRA: mineralocorticoid receptor antagonist; SR: strain rate. Bold values indicate significant p values.

Univariate and multivariate logistic regression analyses were performed for identifying predictors of mortality in the patient group and the results of these analyses are given in Table 3. Multivariate regression analysis revealed that serum proBNP level and E/e’ SR were independent predictors of mortality in the patient group during one-month follow-up.

– Univariate and multivariate regression analyses for identifying predictors of mortality in the patient group
Parameters Univariate analysis p Multivariate analysis p
OR 95% CI OR 95% CI
Beta blocker*, n (%) 3.0 1.019-8.829 0.046 2.753 0.824-9.203 0.100
Diuretic*, n (%) 2.226 0.765-6.474 0.142 0.861 0.157-4.714 0.863
ACEi*, n (%) 3.166 1.023-9.798 0.046 1.356 0.306-5.998 0.688
MRA, n (%) 2.232 0.595-8.372 0.234 - - -
End diastolic diameter* (mm) 0.916 0.850-0.988 0.024 0.956 0.866-1.055 0.369
End systolic diameter (mm) 0.972 0.913-1.036 0.381 - - -
LVEF (%) 0.983 0.927-1.043 0.569 - - -
Left atrium diameter* (mm) 0.927 0.858-1.001 0.053 0.925 0.851-1.004 0.064
ProBNP* (ng/L) 1.000 1.000-1.000 0.029 1.000 1.000-1.000 0.034
E/e’ SR* 1.001 1.000-1.001 0.048 1.001 1.000-1.001 0.033

ACEi: angiotensin converting enzyme inhibitor; BNP: brain natriuretic peptide; CI: confidence interval; LVEF: left ventricular ejection fraction; MRA: mineralocorticoid receptor antagonist; OR: odds ratio; SR: strain rate. * This parameters are inculeded in the multivariate analysis. Bold values indicate significant p values.

Receiver operating characteristic analysis demonstrated that a cut-off value of 218.75 for E/e’ SR had a sensitivity and specificity of 86.7 and 58.0% for predicting mortality in the patient group. A cutoff value of 6326.50 ng/L for serum proBNP level had a sensitivity and specificity of 85.7 and 56.2% for predicting mortality.

 Predictors of rehospitalization in the patient group

During one month follow-up 43 (37.1%) patients were rehospitalized due to worsening HF symptoms. Demographic, clinical, echocardiographic, and laboratory characteristics of the rehospitalization and non-rehospitalization groups are shown in Table 4. ACEi use was more common in the rehospitalization group. In addition, apical 3C strain was significantly worse in the hospitalization group compared to the non-rehospitalization group. On the other hand, serum proBNP levels and E/e’ SR were found to be similar between the groups.

– Demographic, laboratory, and echocardiographic characteristics of the rehospitalization and non-rehospitalization groups
Rehospitalization Group (n=43) Mean±SD/Median (IQR) Non-rehospitalization Group (n=73) Mean±SD/Median (IQR) p
Age, (years) 66.5±11.9 68.4±13.3 0.452
Gender 0.845
Male, n (%) 27 (62.8%) 44 (60.3%)
Female, n (%) 16 (37.2%) 29 (39.7%)
Total length of hospital stay (days) 6 (3-9) 7 (3-9) 0.662
Hypertension, n (%) 34 (79.1%) 50 (68.5%) 0.155
Diabetes mellitus, n (%) 24 (55.8%) 28 (38.4%) 0.551
Hyperlipidemia, n (%) 19 (44.2%) 30 (41.1%) 0.447
Beta blocker, n (%) 33 (76.7%) 50 (68.5%) 0.231
Diuretic, n (%) 32 (74.4%) 45 (61.6%) 0.114
ACEi, n (%) 29 (67.4%) 35 (47.9%) 0.032
MRA, n (%) 17 (39.5%) 20 (27.4%) 0.126
End diastolic diameter (mm) 57.1±7.1 56.5±8.0 0.686
End systolic diameter (mm) 44.1±8.7 44.5±8.7 0.824
Left atrium diameter (mm) 44.4±7.1 43.0±6.6 0.292
GFR (ml/min) 47.0 (17.0) 51.5 (34.0) 0.224
ProBNP (ng/L) 5560 (8721) 7368 (15593) 0.554
End diastolic volume (ml) 196.8 (92) 169.8 (78) 0.154
End systolic volume (ml) 129.9 (64) 117 (48) 0.117
Ejection fraction (%) 33 (11) 30 (11) 0.268
Apical 4C strain (%) -6.7±2.4 -7.63±2.7 0.116
Apical 3C strain (%) -5.57±2.7 -6.7 ±3.0 0.010
Apical 2C strain (%) -6.4±2.9 -6.9±2.9 0.457
Global longitudinal strain (%) -7.0±2.6 -7.4±2.36 0.462
E SR, 1/s 0.37 (0.3) 0.32 (0.4) 0.817
A SR, 1/s 0.32 (0) 0.3 (0) 0.765
E/e’ SR 178.3 (305) 221.8 (473) 0.470

ACEi: angiotensin-converting enzyme inhibitor; BNP: brain natriuretic peptide; GFR: glomerular filtration rate; MRA: mineralocorticoid receptor antagonist; SR: strain rate. Bold values indicate significant p values.

Univariate and multivariate regression analyses were performed for identifying predictors of rehospitalization in the patient group and the results of these analyses are given in Table 5. Multivariate regression analysis revealed that ACEi use and apical 3C strain were independent predictors of rehospitalization in the patient group during one-month follow-up.

– Univariate and multivariate regression analyses for identifying predictors of rehospitalization in the patient group
Parameters Análise univariada p Análise multivariada p
OR 95% CI OR 95% CI
Hipertensão, n (%) 0.575 0.237-1.395 0.221 - - -
Diurético*, n (%) 0.552 0.240-1.269 0.162 0.756 0.269-2.218 0.597
ECAİ*, n (%) 0.445 0.203-0.976 0.043 2.525 1.111-5.738 0.027
ARM*, n (%) 0.577 0.260-1.283 0.177 0.832 0.317-2.186 0.709
Volume diastólico final (ml) 1.003 0.997-1.009 0.264 - - -
Volume sistólico final (ml) 1.005 0.997-1.012 0.247 - - -
FEVE (%) 0.969 0.923-1.016 0.192 - - -
Strain apical 3C* (%) 1.138 1.023-1.265 0.017 1.154 1.033-1.288 0.011
Strain apical 4C* (%) 1.119 1.008-1.241 0.035 1.039 0.898-1.202 0.609

IACEi: angiotensin-converting enzyme inhibitor; CI: confidence interval; LVEF: left ventricular ejection fraction; MRA: mineralocorticoid receptor antagonist; OR: odds ratio. *These parameters are included in the multivariate analysis. Bold values indicate significant p values.

Receiver operating characteristic analysis demonstrated that a cut-off value of -5.55% for apical 3C strain had a sensitivity and specificity of 76.7 and 50.7% for predicting rehospitalization in the patient group. The Central Illustration summarizes the main information of the manuscript.

 Discussion

In the current prospective study, we revealed that E/e’ SR measured by STE and serum proBNP level were independent predictors of mortality in advanced HFrEF patients during one-month follow-up. On the other hand, apical 3C strain was the only predictor of rehospitalization in the same patient group. There are other studies in the literature investigating the prognostic role of STE parameters including E/e’ SR in HF patients but our study is unique for its patient population (advanced HFrEF patients) and timing of echocardiographic evaluation (within the first 24 hours following hospital admission).9

In HF patients, myocardial relaxation is impaired, and left ventricular filling decreases. As a result, there is an increase in diastolic pressure and patients begin to develop symptoms of HF. With increased venous tone, development of sodium retention, and activation of neuro-hormonal pathways, left ventricular diastolic pressure increases further, left ventricular stiffness increases significantly, and pulmonary edema occurs in patients. Although the atrial pressure contribution tries to increase cardiac output to compensate for this situation, diastolic filling is limited due to a harsh ventricular response. This situation causes exertion dyspnea and pulmonary congestion to worsen in patients. Especially left atrial dilatation and dysfunction should be noted as an important guide in patients with diastolic HF.12,13 Although pathophysiological explanations have been tried to be explained in this way, the pathophysiology has still not been clearly explained.

Myocardial deformation imaging with STE provides important additional diagnostic and prognostic information over basic echocardiography and tissue Doppler imaging in HF patients.14Previous studies have shown that GLS was an independent predictor of all-cause mortality in the HFrEF patients and added significant incremental prognostic value to the well-known risk factors such as LVEF.15,16On the other hand, in the present study, we did not detect an association between GLS and mortality/rehospitalization in advanced HFrEF patients. The most important difference between these studies and ours is that we investigated a sample of advanced HFrEF patients but other studies had a global HF population. This discrepancy may also be a result of the relatively small patient population of the current study.

In their large series evaluating clinical characteristics and outcomes of patients with advanced HF, Javaloyes et al. reported that most of the patients had a ‘warm and wet’ phenotype.17The 1-year mortality rate was 30.8% in their study group, and highest in the patients with a ‘cold and dry’ phenotype. As a result, they concluded that hypoperfusion was related to an increased in-hospital and 1-year mortality rate in advanced HF patients, in line with the previous studies.18On the other hand, in patients without hypoperfusion, predictors of mortality are not clear. In the current study, we revealed that early echocardiographic evaluation and non-invasive assessment of left ventricular filling pressure via the ratio of transmitral early filling velocity to early diastolic strain rate (E/e’ SR), in addition to clinical and biochemical parameters, may provide valuable insight about the prognosis of advanced HF patients with ‘warm and wet’ phenotype.

The ratio of transmitral early filling velocity to early diastolic strain rate (E/e’ SR) obtained by STE has emerged as a reliable measure of left ventricular filling pressures that circumvents technical limitations of the Doppler-derived parameters.19,20 E/e’ SR is a less load-dependent parameter than E/e’ and is not affected significantly by volume overloading which makes it a useful marker of left ventricular filling pressure in HFrEF patients. Recent studies have shown that E/e’ SR was a strong predictor of mortality and worse outcomes in various conditions including HFrEF, atrial fibrillation, aortic stenosis, and type 2 diabetes.9,21-24In line with these findings, we revealed that E/e’ SR was an independent predictor of short-term mortality in advanced HFrEF patients together with serum proBNP level. Both E/e’ SR and serum proBNP levels had a high sensitivity but a low specificity for the prediction of mortality in our patient group.

Despite tremendous improvements in the management strategies of HFrEF patients in the last decades, rehospitalization rates remain very high.25,26 Efforts to reduce readmissions and associated healthcare expenditures have prompted researchers to investigate the predictors of rehospitalization in HF patients. Various predictors of rehospitalization including elevated filling pressures, increased levels of natriuretic peptides, and markers of neurohormonal activation have been described in HFrEF patients to date.27-29On the other hand, a single risk prediction model applicable to all patients has not been established yet.24In the current study, we found that apical 3C strain and ACEi use were the only independent predictors of rehospitalization in advanced HFrEF patients. Actually, the use of ACEi alone should not be considered as a reason for hospitalization. The use of ACEi in HF is among the drugs that reduce mortality. However, since these patients are in advanced stages of HF, renal functions deteriorate over time, cardiorenal syndrome develops, and the process becomes a vicious cycle. With each decompensation episode, this process worsens, leading to increased hospitalization frequency and mortality rates. Apical 3C strain had a moderate sensitivity and a low specificity for prediction of rehospitalization. We did not detect an association between rehospitalization and E/e’ SR and serum proBNP level in our patient group. As stated by Desai SA and Stevenson LW in a special report, defining predictors of rehospitalization in HF patients is challenging in that it can be affected by psychosocial and socioeconomic factors of the patients that can be easily overlooked in the studies.30,31

Study limitations

The current study has some limitations. First, this is a single-center study with a relatively small patient population and short-term follow-up. Second, all-cause mortality was used as an end point and deaths due to cardiovascular causes were not specified. Third, both serum proBNP (424.00-85524.00 ng/L) and E/e’SR (46.92-1966.67) had a very wide distribution range throughout the study population, thus their ORs were close to 1.0 and CIs were very narrow. The parameter E/e’ SR is difficult to obtain in clinical practice. Especially in patients presenting with decompensation symptoms during the acute phase, other similar strain echo parameters could not be evaluated due to factors such as equipment and resource shortages, and difficult access. This situation can be considered among the limitations of the study.

 Conclusion

Findings of the current prospective study demonstrate that E/e’ SR measured by STE is an independent and sensitive predictor of short-term mortality in advanced HFrEF patients. This data suggests that E/e’ SR may have a role in the identification of end-stage HFrEF patients. Further large prospective studies are required to clarify this association.

Study association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Necmettin Erbakan Universitesi under the protocol number 2019-1724. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

Sources of funding

There were no external funding sources for this study.