In vivo human cardiac shortening and lengthening velocity is region-dependent and not coupled with heart rate

New Findings •What is the central question of this study? Regulation of cardiac function is typically achieved by changes in heart rate (HR) and cardiac shortening velocity (strain rate; SR), but their interdependence in vivo remains poorly understood. •What is the main finding and its importance? Using resistance exercise to increase heart rate and arterial resistance physiologically in humans and measuring regional cardiac SR (at the base and apex), we found that HR and SR were not strictly coupled because SR at the base and apex responded differently, despite the same HR. Importantly, our data show that the region-averaged ‘longitudinal’ SR, which is currently popular in the clinical setting, markedly underestimates the contribution of the apex. The fundamental importance of cardiac shortening and lengthening velocity (i.e. strain rate; SR) has been demonstrated in vitro. Currently, the interdependence between in vivo SR and HR is poorly understood because studies have typically assessed region-averaged ‘longitudinal’ strain rate, which is likely to underestimate the apical contribution, and have used non-physiological interventions that may also have been influenced by multicollinearity caused by concomitant reductions in arterial resistance. Resistance exercise acutely raises HR, blood pressure and arterial resistance and transiently disassociates these cardiovascular factors following exercise. Therefore, we measured SR, HR, blood pressure and arterial resistance in nine healthy men (aged 20 ± 1 years) immediately before, during and after double-leg-press exercise at 30 and 60% of maximal strength. Resistance exercise caused a disproportionate SR response at the left ventricular base and apex (interaction effect, P < 0.05). Consequently, associations between HR and regional peak SR were inconsistent and mostly very weak (r2 = 0.0004–0.24). Likewise, the areas under the curve for systolic and diastolic SR and their relationship with systolic and diastolic duration were variable and weak. Importantly, region-averaged ‘longitudinal’ SR was identical to basal SR, thus, markedly underestimating the apical contribution. In conclusion, in vivo HR and SR are not strictly coupled in healthy humans, which is explained by the region-specific responses of SR that are not captured by ‘longitudinal SR’. This novel observation emphasizes the independent role of in vivo SR in overall cardiac function during stress and may cause a ‘revival’ of SR as a marker of regional left ventricular (dys)function

Tissue Doppler Imaging

In der vorliegenden Arbeit wurden Strain und Strain Rate zum ersten Mal in der Veterinärmedizin bei einer großen Population von Hunden eingesetzt. Beide Methoden sind, wie das TVI, Techniken des Gewebedopplers. Dieser basiert auf dem gleichen Prinzip wie der Blutflussdoppler. Im Unterschied dazu werden jedoch keine Blutfluss- sondern Myokardsignale aufgezeichnet. Während das TVI nur die globale Myokardfunktion widerspiegelt, erlauben Strain und Strain Rate dagegen eine regionale Funktionsanalyse, da sie weniger durch die Globalbewegung des Herzmuskels beeinflusst werden. Ziel dieser Studie war die Erstellung von Referenzwerten für diese drei Methoden anhand einer Studienpopulation von 199 Hunden. Die Datenakquirierung erfolgte mit einem System Vivid 7 der Firma GE (Horten, Norwegen). Die offline-Analyse wurde mit der Q-Analyse-Software (Version BT04) der Firma GE (Horten, Norwegen) durchgeführt. Die Reproduzierbarkeit für Strain und TVI war für die meisten Parameter gut. Die beste Reproduzierbarkeit aller drei Methoden zeigte die Strain, die höchsten Variationskoeffizienten wurden für Strain-Rate-Parameter verzeichnet. Generell waren diastolische Parameter schlechter reproduzierbar als systolische Parameter. Der Vergleich einzelner Myokardsegmente einer Wand zeigte, dass das TVI einen apikobasalen Geschwindigkeitsgradienten aufweist. In Übereinstimmung mit neueren humanmedizinischen Studien sowie einer Studie bei Katzen waren beide Verformungsparameter ebenfalls nicht homogen im Myokard verteilt. Beim Vergleich der Einzelwände wies zumeist der rechte Ventrikel die höchsten Peaks bei allen Parametern auf. Es wurde nachgewiesen, dass der Gewebedoppler von physiologischen Faktoren wie Gewicht, Alter, Herzfrequenz und Rasse abhängig ist. Gerade die Rasse hatte auf nahezu alle Parameter einen signifikanten Einfluss. Dies macht eine Erstellung von Referenzwerten für einzelne Hunderassen unabdingbar. Ein Einfluss der anderen Faktoren war zwar oftmals vorhanden, signifikante Unterschiede wurden jedoch zumeist nur gegenüber den Gruppen mit den höchsten oder niedrigsten physiologischen Werten (wie z. B. Herzfrequenz oder Gewicht) nachgewiesen. Eine Einschränkung für den klinischen Einsatz ist, dass das Tracken mit der hier verwendeten Q-Analyse-Software zeitaufwändig ist. Neuere Software-Pakete wie die 2D-Strain-Analyse (Firma GE; Horten, Norwegen) beheben diese Problematik. Die vorliegende Studie belegt, dass TVI, Strain und Strain Rate beim nicht sedierten Hund als neue Methoden in der Echokardiographie einsetzbar sind. Diese Arbeit stellt eine Grundlage für weitere Studien auf dem Gebiet der Gewebedopplertechnik dar. Die hier erstellten Referenzwerte dienen als Grundlage für die Verwendung der Technik an kranken Tieren

2012 ACCF/AHA/ACP/AATS/PCNA/SCAI/STS guideline for the diagnosis and management of patients with stable ischemic heart disease

The recommendations listed in this document are, whenever possible, evidence based. An extensive evidence review was conducted as the document was compiled through December 2008. Repeated literature searches were performed by the guideline development staff and writing committee members as new issues were considered. New clinical trials published in peer-reviewed journals and articles through December 2011 were also reviewed and incorporated when relevant. Furthermore, because of the extended development time period for this guideline, peer review comments indicated that the sections focused on imaging technologies required additional updating, which occurred during 2011. Therefore, the evidence review for the imaging sections includes published literature through December 2011

Subclinical LV dysfunction influences outcome: Association of abnormal myocardial deformation and mortality independent of hypertrophy and in the absence of ischaemia

Peak systolic strain rate (SR) has been proposed as a means for quantifying dobutamine stress echocardiography (DSE). However, myocardial deformation may be influenced by other processes including left ventricular hypertrophy (LVH). This study sought to investigate the effect of LVH on myocardial deformation at dobutamine stress echocardiography (DSE)