DIFFERENTIATION BETWEEN HYPERTROPHIC CARDIOMYOPATHY AND HYPERTENSIVE LEFT VENTRICULAR HYPERTROPHY: THE ROLE OF STRAIN RATE IMAGING STUDY AND INTEGRATED BACKSCATTER ANALYSIS

Background: To date, any non-invasive technique is satisfactory to differentiate Hypertrophic Cardiomyopathy (HCM) from hypertensive left ventricular hypertrophy (H-LVH). We hypothesized that in HCM the presence of local peculiar tissue abnormalities results in the significant impairment of the regional systolic deformation and myocardial reflectivity, even if global function appears normal. Methods: Twenty non-obstructive HCM patients, 20 age- and gender-matched hypertensive patients (HTN) and 15 healthy volunteers (NTN) underwent grey-scale and tissue Doppler ultrasound imaging from three apical views (16 left ventricular segments model). Afterwards, high resolution deformation traces and integrated backscatter curves were analysed for each segment. Results: HCM patients showed lower average values of systolic strain (Ssys), systolic strain rate (SR) and cyclic variation of integrated backscatter (CVIB) when compared to HTN or NTN, even if there was a substantial overlap between HCM segments and HTN segments. However, when identifying segments with quasi absent deformation (ND segments with Ssys>-5.68%), we found at least 2 ND segments in each HCM patient, heterogeneously distributed within the ventricle, while none of the HTN or NTN patient had one. Furthermore, in HCM, Ssys, SR and CVIB of the mid- and basal segments of the septum and lateral wall from 3 and 4 chamber views did not correlate with M-mode end-diastolic interventricular septum (IVS) and posterior wall (PW) thicknesses (linear regression analysis), demonstrating no differences in performance between asymmetric and concentric HCM LV pattern. Overall, HTN patients showed slightly but significantly reduced global Ssys, SR and CVIB when compared to NTN, with the most significant reduction in the basal septum. Moreover, post-systolic strain appeared a relevant phenomenon which may contribute to systolic and diastolic impairment in pathological left ventricular hypertrophy. Additionally, a linear regression analysis revealed a significant correlation between Ssys and CVIB (R=0.54, P<0.0001). Conclusions: Deformation and reflectivity analysis can easily discriminate HCM from H-LVH. In particular, HCM is uniquely characterized by the presence of non-deforming segments, distributed non-uniformly within the ventricle and independent on the degree or pattern of ventricular hypertrophy.

Premessa: Sino ad ora, nessuna tecnica diagnostica non invasiva appare soddisfacente nel differenziare la Miocardiopatia Ipertrofica (HCM) dalla Cardiopatia ipertensiva (H-LVH). Abbiamo ipotizzato che nella HCM la presenza di peculiari e localizzate alterazioni tessutali causi una significativa riduzione della deformazione sistolica regionale e della riflettività tessutale, nonostante la funzione sistolica globale possa apparire normale. Metodi: Venti pazienti con HCM non ostruttiva, 20 pazienti ipertesi (HTN) e 15 controlli sani (NTN), tutti simili per età e sesso, sono stati sottoposti ad acquisizione ecocardiografica standard e mirata all’acquisizione dei segnali in radiofrequenza e dei segnali doppler tessutali dalle tre camere apicali, seguendo un modello ventricolare sinistro a 16 segmenti. In seguito, per ciascun segmento sono state ottenute curve di deformazione ad elevata risoluzione e curve di Integrated Backscatter. Risultati: I pazienti HCM hanno presentato valori medi di strain sistolico (Ssys), strain rate sistolico (SR) e di variazioni cicliche dell’Integrated Backscatter (CVIB) significativamente ridotti rispetto ai soggetti ipertesi o normotesi, anche se si è evidenziata una rilevante sovrapposizione tra i valori dei segmenti HCM e dei segmenti HTN. Tuttavia, quando si sono identificati segmenti con deformazione quasi assente (segmenti ND con Ssys>-5.68%), si sono riscontrati almeno 2 segmenti ND in ciascun soggetto HCM, eterogeneamente distribuiti nel ventricolo sinistro, mentre nessun HTN o NTN ne possedeva alcuno. Inoltre, nei pazienti HCM, Ssys, SR e CVIB dei segmenti medio-basali del setto interventricolare e della parete posteriore non correlavano con i relativi spessori tele-diastolici rilevati in M-mode dalla parasternale asse-lungo (analisi di regressione lineare), dimostrando che non vi sono differenze nella performance cardiaca tra i pattern asimmetrico e concentrico di HCM. Nel complesso, i pazienti HTN hanno presentato valori di Ssys, SR e CVIB lievemente ma significativamente ridotti rispetto ai controlli, con le riduzioni più importanti a livello del setto basale. Inoltre, la presenza di strain post-sistolico è risultato essere un fenomeno rilevante che può contribuire alla disfunzione sistolica e diastolica nell’ipertrofia ventricolare sinistra patologica. Oltretutto, un’analisi di regressione lineare ha evidenziato la correlazione tra Ssys e CVIB (R=0.54, P<0.0001). Conclusioni: L’analisi della deformazione e delle riflettività tessutale può facilmente discriminare HCM da H-LVH. In particolare, HCM è caratterizzata in modo esclusivo dalla presenza di segmenti con deformazione quasi assente, distribuiti in modo non uniforme nel ventricolo sinistro ed indipendenti dal grado o dal pattern di ipertrofia ventricolare.