Characterization of myocardial deformation in patients with different etiologies of left ventricular hypertrophy by using strain distribution from Magnetic Resonance Imaging

Abstract

Introducción y objetivos. Se ha señalado que, en la miocardiopatía hipertrófica (MCH), la desorganización de las fibras regionales da lugar a segmentos en los que la deformación es nula o está gravemente reducida, y que estos segmentos tienen una distribución no uniforme en el ventrículo izquierdo (VI). Esto contrasta con lo observado en otros tipos de hipertrofia como en el corazón de atleta o la hipertrofia ventricular izquierda hipertensiva (HVI-HT), en los que puede haber una deformación cardiaca anormal, pero nunca tan reducida como para que se observe ausencia de deformación. Así pues, proponemos el empleo de la distribución de los valores de strain para estudiar la deformación en la MCH. Métodos. Con el empleo de resonancia magnética marcada (tagged), reconstruimos la deformación sistólica del VI de 12 sujetos de control, 10 atletas, 12 pacientes con MCH y 10 pacientes con HVI-HT. La deformación se cuantificó con un algoritmo de registro no rígido y determinando los valores de strain sistólico máximo radial y circunferencial en 16 segmentos del VI. Resultados. Los pacientes con MCH presentaron unos valores medios de strain significativamente inferiores a los de los demás grupos. Sin embargo, aunque la deformación observada en los individuos sanos y en los pacientes con HVI-HT se concentraba alrededor del valor medio, en la MCH coexistían segmentos con contracción normal y segmentos con una deformación nula o significativamente reducida, con lo que se producía una mayor heterogeneidad de los valores de strain. Se observaron también algunos segmentos sin deformación incluso en ausencia de fibrosis o hipertrofia. Conclusiones. La distribución de strain caracteriza los patrones específicos de deformación miocárdica en pacientes con diferentes etiologías de la HVI. Los pacientes con MCH presentaron un valor medio de strain significativamente inferior, así como una mayor heterogeneidad de strain (en comparación con los controles, los atletas y los pacientes con HVI-HT), y tenían regiones sin deformación.

Introduction and objectives. It has been suggested that in hypertrophic cardiomyopathy (HCM) the regional fibre disarray results in segments of none or severely reduced deformation, distributed non-uniformly within the left ventricle (LV). This is in contrast with other types of hypertrophies such as athlete’s heart or hypertensive left ventricular hypertrophy (HT-LVH) which may have abnormal cardiac deformation but never as reduced as showing absence of deformation in certain segments. Hence, we propose to use the distribution of the strain values to study deformation in HCM./nMethods. Using tagged magnetic resonance imaging, we reconstructed the LV systolic deformation from 12/ncontrols, 10 athletes, 12 patients with HCM and 10 patients with HT-LVH. Deformation was quantified using a fast nonrigid registration algorithm and measuring radial and circumferential peak systolic strain values from 16 LV segments./nResults. HCM patients showed significantly lower average strain values when compared to other groups./nHowever, while the deformation in healthy subjects and HT-LVH was concentrated around the mean value, in HCM there was a coexistence of segments with normal contraction and segments with none or significantly reduced deformation, resulting in a larger heterogeneity of the strain values. Some non-deforming segments were also found in the absence of fibrosis or hypertrophy./nConclusions. Strain distribution characterizes specific patterns of myocardial deformation in patients with/ndifferent etiologies of LVH. HCM patients had significantly lower average strain as well as/n2larger strain heterogeneity (compared to controls, athletes and HT-LVH), and they presented non-deforming regions.