Cardiac imaging after myocardial infarction

After myocardial infarction, optimal clinical management depends critically on cardiac imaging. Remodelling and heart failure, presence of inducible ischaemia, presence of dysfunctional viable myocardium, future risk of adverse events including risk of ventricular arrhythmias, need for anticoagulation, and other questions should be addressed by cardiac imaging. Strengths and weaknesses, recent developments, choice, and timing of the different non-invasive techniques are reviewed for this frequent clinical scenario.

Diffusion-sensitive magnetic resonance spectroscopy and imaging in biomedical sciences

We present a mini-review of the development and contemporary applications of diffusion-sensitive nuclear magnetic resonance (NMR) techniques in biomedical sciences. Molecular diffusion is a fundamental physical phenomenon present in all biological systems. Due to the connection between experimentally measured diffusion metrics and the microscopic environment sensed by the diffusing molecules, diffusion measurements can be used for characterisation of molecular size, molecular binding and association, and the morphology of biological tissues. The emergence of magnetic resonance was instrumental to the development of biomedical applications of diffusion. We discuss the fundamental physical principles of diffusion NMR spectroscopy and diffusion MR imaging. The emphasis is placed on conceptual understanding, historical evolution and practical applications rather than complex technical details. Mathematical description of diffusion is presented to the extent that it is required for the basic understanding of the concepts. We present a wide range of spectroscopic and imaging applications of diffusion magnetic resonance, including colloidal drug delivery vehicles; protein association; characterisation of cell morphology; neural fibre tractography; cardiac imaging; and the imaging of load-bearing connective tissues. This paper is intended as an accessible introduction into the exciting and growing field of diffusion magnetic resonance.

A LabVIEW Platform for Preclinical Imaging Using Digital Subtraction Angiography and Micro-CT.

CT and digital subtraction angiography (DSA) are ubiquitous in the clinic. Their preclinical equivalents are valuable imaging methods for studying disease models and treatment. We have developed a dual source/detector X-ray imaging system that we have used for both micro-CT and DSA studies in rodents. The control of such a complex imaging system requires substantial software development for which we use the graphical language LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, USA). This paper focuses on a LabVIEW platform that we have developed to enable anatomical and functional imaging with micro-CT and DSA. Our LabVIEW applications integrate and control all the elements of our system including a dual source/detector X-ray system, a mechanical ventilator, a physiological monitor, and a power microinjector for the vascular delivery of X-ray contrast agents. Various applications allow cardiac- and respiratory-gated acquisitions for both DSA and micro-CT studies. Our results illustrate the application of DSA for cardiopulmonary studies and vascular imaging of the liver and coronary arteries. We also show how DSA can be used for functional imaging of the kidney. Finally, the power of 4D micro-CT imaging using both prospective and retrospective gating is shown for cardiac imaging.

Incremental cost-effectiveness of exercise echocardiography vs. SPECT imaging for the evaluation of stable chest pain

Aims Technological advances in cardiac imaging have led to dramatic increases in test utilization and consumption of a growing proportion of cardiovascular healthcare costs. The opportunity costs of strategies favouring exercise echocardiography or SPECT imaging have been incompletely evaluated. Methods and results We examined prognosis and cost-effectiveness of exercise echocardiography (n=4884) vs. SPECT (n=4637) imaging in stable, intermediate risk, chest pain patients. Ischaemia extent was defined as the number of vascular territories with echocardiographic wall motion or SPECT perfusion abnormalities. Cox proportional hazard models were employed to assess time to cardiac death or myocardial infarction (MI). Total cardiovascular costs were summed (discounted and inflation-corrected) throughout follow-up. A cost-effectiveness ratio = 2% annual event risk), SPECT ischaemia was associated with earlier and greater utilization of coronary revascularization (P < 0.0001) resulting in an incremental cost-effectiveness ratio of $32 381/LYS. Conclusion Health care policies aimed at allocating limited resources can be effectively guided by applying clinical and economic outcomes evidence. A strategy aimed at cost-effective testing would support using echocardiography in low-risk patients with suspected coronary disease, whereas those higher risk patients benefit from referral to SPECT imaging.

The use of computerised simulators for training of transthoracic and transoesophageal echocardiography. The future of echocardiographic training?

Echocardiography is the commonest form of non-invasive cardiac imaging and is fundamental to patient management. However, due to its methodology, it is also operator dependent. There are well defined pathways in training and ongoing accreditation to achieve and maintain competency. To satisfy these requirements, significant time has to be dedicated to scanning patients, often in the time pressured clinical environment. Alternative, computer based training methods are being considered to augment echocardiographic training. Numerous advances in technology have resulted in the development of interactive programmes and simulators to teach trainees the skills to perform particular procedures, including transthoracic and transoesophageal echocardiography. 82 sonographers and TOE proceduralists utilised an echocardiographic simulator and assessed its utility using defined criteria. 40 trainee sonographers assessed the simulator and were taught how to obtain an apical 2 chamber (A2C) view and image the superior vena cava (SVC). 100% and 88% found the simulator useful in obtaining the SVC or A2C view respectively. All users found it easy to use and the majority found it helped with image acquisition and interpretation. 42 attendees of a TOE training day utilising the simulator assessed the simulator with 100% finding it easy to use, as well as the augmented reality graphics benefiting image acquisition. 90% felt that it was realistic. This study revealed that both trainee sonographers and TOE proceduralists found the simulation process was realistic, helped in image acquisition and improved assessment of spatial relationships. Echocardiographic simulators may play an important role in the future training of echocardiographic skills.

Évaluation du rôle du récepteur CD36 comme cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la maladie cardiaque ischémique

La maladie cardiaque ischémique, la plus commune des maladies qui affectent le cœur, est encore aujourd’hui une importante cause de décès dans les pays industrialisés. Une réponse cardio-métabolique inflammatoire à un changement aigu initié par une modification du métabolisme énergétique du cœur ischémique est accentuée après que l’apport en oxygène ait été rétabli. Parmi les altérations délétères dans le myocarde qui en résultent, sont inclus l’accumulation d’acides gras non estérifiés (AGNE) ainsi que leur oxydation au détriment de l’utilisation du glucose, ce qui amplifie la génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). Les tissus en périphérie du cœur tel que le tissu adipeux peuvent affecter l’étendue des blessures au myocarde par la relâche en circulation de substances bioactives comme les AGNE et l’adiponectine. Le CD36 est le principal facilitateur de l’entrée d’AGNE dans le cœur et les adipocytes et constitue une importante cible métabolique spécialement lors d’un stress d’ischémie-reperfusion (I/R). Il a été rapporté précédemment par notre groupe qu’un ligand synthétique et sélectif envers le CD36 exerce un effet protecteur puissant sur le système vasculaire. Cependant, aucune étude in vivo n’a rapporté d’effet cardioprotecteur de ligands sélectifs envers le CD36. Ainsi, ce projet visait à évaluer le rôle et possiblement l’effet cardioprotecteur de ligands sélectifs du récepteur CD36 sur la blessure au myocarde en I/R. Des souris CD36+/+ et CD36-/- ont été traitées quotidiennement avec le EP 80317, le CP-3(iv) ou le véhicule pendant 14 jours avant de subir la ligature temporaire de l’artère coronaire antérieure descendante gauche (LAD). Notre première étude a montré que le EP 80317 exerce un effet cardioprotecteur puissant tel que montré par la réduction de la surface des lésions et l’amélioration de la fonction cardiaque in vivo suivant la blessure au myocarde en I/R. De plus, le EP 80317 a réduit l’internalisation totale d’AGNE dans le myocarde, mesurée in vivo par l’imagerie métabolique cardiaque, en accord avec la diminution du niveau circulant d’AGNE. Une réduction de la lipolyse révélée par une perfusion de radiotraceur de palmitate et une augmentation du niveau d’expression de gènes adipogéniques et anti-lipolytiques appuient davantage l’effet du EP 80317 dans la prévention de la mobilisation délétère d’acides gras du tissu adipeux. Notre deuxième étude a investigué le mécanisme cardioprotecteur d’une nouvelle génération de ligands dotés d’une plus grande affinité de liaison envers le CD36. Cette étude a montré que le CP-3(iv) est aussi pourvu d’un puissant effet cardioprotecteur comme le montre la réduction de la taille de l’infarctus et l’amélioration de la fonction cardiaque post-I/R du myocarde qui est fonction d’une signalisation métabolique et anti-oxydante de l’adiponectine. En effet, l’augmentation des principales voies de signalisation régulant la sécrétion de l’adiponectine et des gènes antioxydants a été démontrée dans le tissu adipeux suivant l’I/R du myocarde et un traitement avec le CP-3(iv). L’activation de la protéine kinase B ou Akt dans le myocarde avec la diminution de la génération de ROS et de la signalisation de mort cellulaire appuient davantage le rôle cardioprotecteur du CP-3(iv) dans l’I/R du myocarde. En conclusion, le travail présenté dans cette thèse soutient qu’une signalisation du CD36 par le EP 80317 et le CP-3(iv) pourrait s’avérer être une nouvelle approche thérapeutique dans le traitement de la maladie cardiaque ischémique. Ces ligands synthétiques sélectifs envers le CD36 provoquent un effet salutaire sur le myocarde ischémique par le biais d’une amélioration du profil métabolique dans les premières heures de la reperfusion. Le EP 80317 réduit le niveau délétère d’AGNE et leur internalisation dans le cœur en situation d’excès, tandis que le CP-3(iv) augmente le niveau bénéfique d’adiponectine et son effet cardioprotecteur.

Réduction des artéfacts de tuteur coronarien au moyen d’un algorithme de reconstruction avec renforcement des bords : étude prospective transversale en tomodensitométrie 256 coupes

Les artéfacts métalliques entraînent un épaississement artéfactuel de la paroi des tuteurs en tomodensitométrie (TDM) avec réduction apparente de leur lumière. Cette étude transversale prospective, devis mesures répétées et observateurs avec méthode en aveugle, chez 24 patients consécutifs/71 tuteurs coronariens a pour objectif de comparer l’épaisseur de paroi des tuteurs en TDM après reconstruction par un algorithme avec renforcement des bords et un algorithme standard. Une angiographie coronarienne par TDM 256 coupes a été réalisée, avec reconstruction par algorithmes avec renforcement des bords et standard. L’épaisseur de paroi des tuteurs était mesurée par méthodes orthogonale (diamètres) et circonférentielle (circonférences). La qualité d’image des tuteurs était évaluée par échelle ordinale, et les données analysées par modèles linéaire mixte et régression logistique des cotes proportionnelles. L’épaisseur de paroi des tuteurs était inférieure avec l’algorithme avec renforcement des bords comparé à l’algorithme standard, avec les méthodes orthogonale (0,97±0,02 vs 1,09±0,03 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,13±0,02 vs 1,21±0,02 mm, respectivement; p<0,001). Le premier causait moins de surestimation par rapport à l’épaisseur nominale comparé au second, avec méthodes orthogonale (0,89±0,19 vs 1,00±0,26 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,06±0,26 vs 1,13±0,31 mm, respectivement; p=0,005) et diminuait de 6 % la surestimation. Les scores de qualité étaient meilleurs avec l’algorithme avec renforcement des bords (OR 3,71; IC 95% 2,33–5,92; p<0,001). En conclusion, la reconstruction des images avec l’algorithme avec renforcement des bords génère des parois de tuteurs plus minces, moins de surestimation, et de meilleurs scores de qualité d’image que l’algorithme standard.

Análisis ecocardiográfico de la función sistólica del ventrículo izquierdo por médicos no cardiólogos con un dispositivo de bolsillo

Se realizó un estudio transversal, se incluyeron 3 residentes no cardiólogos y se les dio formación básica en ecocardiografía (horas teóricas 22, horas prácticas 65), con recomendaciones de la Sociedad Americana de Ecocardiografia y aportes del aprendizaje basado en problemas, con el desarrollo de competencia técnicas y diagnósticas necesarias, se realizó el análisis de concordancia entre residentes y ecocardiografistas expertos, se recolectaron 122 pacientes hospitalizados que cumplieran con los criterios de inclusión y exclusión, se les realizo un ecocardiograma convencional por el experto y una valoración ecocardiográfica por el residente, se evaluó la ventana acústica, contractilidad, función del ventrículo izquierdo y derrame pericárdico. La hipótesis planteada fue obtener una concordancia moderada. Resultados: Se analizó la concordancia entre observadores para la contractilidad miocárdica (Kappa: 0,57 p=0,000), función sistólica del ventrículo izquierdo (Kappa 0,54 p=0.000) siendo esta moderada por estar entre 0,40 – 0,60 y con una alta significancia estadística, para la calidad de la ventana acústica (Kappa: 0,22 p= 0.000) y presencia de derrame pericárdico (Kappa: 0,26 p= 0.000) se encontró una escasa concordancia ubicándose entre 0,20 – 0,40. Se estableció una sensibilidad de 90%, especificidad de 67%, un valor predictivo positivo de 80% y un valor predictivo negativo de 85% para el diagnóstico de disfunción sistólica del ventrículo izquierdo realizado por los residentes.

Right coronary artery fistula to the coronary sinus and right atrium associated with giant right coronary enlargement detected by transthoracic echocardiography

We present the case of a 54-year-old female with a previous history of lung fibrosis secondary to methotrexate used for rheumatoid arthritis who was referred to cardiology evaluation due to precordial pain. Echocardiography showed biatrial enlargement with an enlarged coronary sinus and tubular image posterior to the heart. On the coronary angiogram, the right coronary artery was enlarged, and a distal fistula was identified. The patient underwent a contrast enhanced cardiac computed tomography which demonstrated an aneurysmatic right coronary artery with a distal fistula to the right atrium and coronary sinus. As the chest pain did not recur and there was a high risk of the intervention to correct coronary fistula, the patient remained on conservative treatment.

Relationship between aetiology and left ventricular systolic dysfunction in hypertrophic cardiomyopathy

Background: Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is a common cardiac disease caused by a range of genetic and acquired disorders. The most common cause is genetic variation in sarcomeric proteins genes. Current ESC guidelines suggest that particular clinical features (‘red flags’) assist in differential diagnosis. Aims: To test the hypothesis that left ventricular (LV) systolic dysfunction in the presence of increased wall thickness is an age-specific ‘red flag’ for aetiological diagnosis and to determine long-term outcomes in adult patients with various types of HCM. Methods: A cohort of 1697 adult patients with HCM followed at two European referral centres were studied. Aetiological diagnosis was based on clinical examination, cardiac imaging and targeted genetic and biochemical testing. Main outcomes were: all-cause mortality or heart transplantation (HTx) and heart failure (HF) related-death. All-cause mortality included sudden cardiac death or equivalents, HF and stroke-related death and non-cardiovascular death. Results: Prevalence of different aetiologies was as follows: sarcomeric HCM 1288 (76%); AL amyloidosis 115 (7%), hereditary TTR amyloidosis 86 (5%), Anderson-Fabry disease 85 (5%), wild-type TTR amyloidosis 48 (3%), Noonan syndrome 15 (0.9%), mitochondrial disease 23 (1%), Friedreich’s ataxia 11 (0.6%), glycogen storage disease 16 (0.9%), LEOPARD syndrome 7 (0.4%), FHL1 2 (0.1%) and CPT II deficiency 1 (0.1%). Systolic dysfunction at first evaluation was significantly more frequent in phenocopies than sarcomeric HCM [105/409 (26%) versus 40/1288 (3%), (p<0.0001)]. All-cause mortality/HTx and HF-related death were higher in phenocopies compared to sarcomeric HCM (p<0.001, respectively). When considering specific aetiologies, all-cause mortality and HF-related death were higher in cardiac amyloidosis (p<0.001, respectively). Conclusion: Systolic dysfunction at first evaluation is more common in phenocopies compared to sarcomeric HCM representing an age-specific ‘red flag’ for differential diagnosis. Long-term prognosis was more severe in phenocopies compared to sarcomeric HCM and when comparing specific aetiologies, cardiac amyloidosis showed the worse outcomes.

Evaluation of pulmonary vein stenosis after pulmonary vein isolation using a novel circular mapping and ablation catheter (PVAC)

Background—Pulmonary vein stenosis (PVST) is a well-known complication of pulmonary vein isolation (PVI). Specific anatomically designed ablation catheters for antral PVI have not been evaluated with regard to the incidence of PVST. We investigated the incidence, severity, and characteristics of PVST after PVI with the Pulmonary Vein Ablation Catheter (PVAC) and phased radiofrequency technology. Methods and Results A total of 100 patients (55 men) underwent PVI for atrial fibrillation using the PVAC. PVI was guided by selective angiography of each pulmonary vein (PV) in 70 (70%) patients and by reconstructed 3D atriography (ATG) in 30 (30%) patients. Gadolinium-enhanced MRI or multidetector CT was performed in all patients before treatment and 93±78 days after PVI. PVST was classified as follows: insignificant (<25%), mild (25%–50%), moderate (50%–75%), or severe (>75%). A total of 410 PVs were analyzed. Cardiac imaging demonstrated a detectable narrowing of the PV diameter in 23 (23%) patients and in 28 (7%) PVs. In detail, insignificant PVST was observed in 12 (2.9%) PVs, mild PVST in 15 (3.7%), and moderate PVST in 1 (0.2%). No instances of severe PVST were observed. The use of 3D-ATG was associated with a lower incidence of PVST (0.8% [95% CI, 0.0%–2.2%] versus 5.4% [95% CI, 2.7%–8.1%], P=0.027). Conclusions To our knowledge, this study is the first to report the incidence of PVST using the PVAC. In this regard, the PVAC seems to be safe if used in an experienced center. In addition, the use of 3D-ATG may decrease the risk of PVST.

Transcatheter aortic valve implantation: prevention and management of complications

Assessment of elderly patients with severe aortic stenosis and decisions in terms of management strategy (conservative with or without balloon aortic valvuloplasty, transcatheter aortic valve implantation (TAVI) or surgical aortic valve replacement) are complex and warrant a multidisciplinary approach involving collaboration between experienced cardiac surgeons, interventional cardiologists, cardiac imaging specialists, anaesthesiologists, geriatricians and a specialised nursing staff. Patient history, comorbid conditions, perioperative risk stratification as well as anatomical and procedural considerations require careful review on an individual, case-by-case basis and have a major impact on treatment allocation. The aims of this article are to provide insights into the fundamental role of appropriate patient screening and selection, and to review the nature, management and prevention of the most important procedural complications associated with the TAVI procedure.

Réduction des artéfacts de tuteur coronarien au moyen d’un algorithme de reconstruction avec renforcement des bords : étude prospective transversale en tomodensitométrie 256 coupes

Les artéfacts métalliques entraînent un épaississement artéfactuel de la paroi des tuteurs en tomodensitométrie (TDM) avec réduction apparente de leur lumière. Cette étude transversale prospective, devis mesures répétées et observateurs avec méthode en aveugle, chez 24 patients consécutifs/71 tuteurs coronariens a pour objectif de comparer l’épaisseur de paroi des tuteurs en TDM après reconstruction par un algorithme avec renforcement des bords et un algorithme standard. Une angiographie coronarienne par TDM 256 coupes a été réalisée, avec reconstruction par algorithmes avec renforcement des bords et standard. L’épaisseur de paroi des tuteurs était mesurée par méthodes orthogonale (diamètres) et circonférentielle (circonférences). La qualité d’image des tuteurs était évaluée par échelle ordinale, et les données analysées par modèles linéaire mixte et régression logistique des cotes proportionnelles. L’épaisseur de paroi des tuteurs était inférieure avec l’algorithme avec renforcement des bords comparé à l’algorithme standard, avec les méthodes orthogonale (0,97±0,02 vs 1,09±0,03 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,13±0,02 vs 1,21±0,02 mm, respectivement; p<0,001). Le premier causait moins de surestimation par rapport à l’épaisseur nominale comparé au second, avec méthodes orthogonale (0,89±0,19 vs 1,00±0,26 mm, respectivement; p<0,001) et circonférentielle (1,06±0,26 vs 1,13±0,31 mm, respectivement; p=0,005) et diminuait de 6 % la surestimation. Les scores de qualité étaient meilleurs avec l’algorithme avec renforcement des bords (OR 3,71; IC 95% 2,33–5,92; p<0,001). En conclusion, la reconstruction des images avec l’algorithme avec renforcement des bords génère des parois de tuteurs plus minces, moins de surestimation, et de meilleurs scores de qualité d’image que l’algorithme standard.