Mean velocity of the pulmonary artery estimated by cardiac magnetic resonance as an early prognostic predictor in heart failure

Abstract

Background and objective

To identify early, non-invasive prognostic indicators in heart failure (HF), with and without associated pulmonary hypertension, by means of cardiac magnetic resonance, and oxidative stress and anti-inflammatory biomarkers such as Trolox™ (antioxidant status) and IL-10 (anti-inflammatory cytokine).

Patients and methods

We prospectively included 70 patients admitted for new-onset HF. During index admission, mean velocity of the pulmonary artery (mvPA) was measured, and blood Trolox™ and IL-10 determined. The study sample was divided in two groups according to the optimal cut-off value for event prediction calculated by the ROC curve (mvPA = 8 cm/s), considering HF-readmission and all-cause mortality as the primary combined event.

Results

During a median follow-up of 290 days, 16 events occurred. In patients with preserved right ventricular (RV) function, mvPA ≤8 cm/s was associated with a higher incidence of events during follow-up, Kaplan–Meier survival analysis (log rank 6.01, p = 0.014). MvPA did not add prognostic value when RV dysfunction was already established. Trolox™ concentration was lower in patients with mvPA ≤8 cm/s. Higher IL-10 expression was associated with a lower incidence of cardiovascular events during follow-up.

Conclusion

In HF patients, mvPA ≤8 cm/s predicts a higher rate of cardiovascular events. Specifically, mvPA identifies a higher risk population among patients with preserved RV function, thus confirming its role as an early prognostic indicator. Lower Trolox™ concentration in the worse prognosis group concurs with previous studies on oxidative stress in pulmonary hypertension. Higher IL-10 concentration among patients free of cardiovascular events could be a reflection of its anti-inflammatory and thus protective role in HF.

Resumen

Introducción y objetivo

La hipertensión pulmonar asocia peor pronóstico en insuficiencia cardiaca (IC). En este estudio buscamos identificar predictores pronósticos no invasivos en IC con y sin hipertensión pulmonar asociada, mediante resonancia magnética cardiaca y determinación de marcadores de estrés oxidativo y antiinflamatorios.

Pacientes y métodos

Inclusión prospectiva de 70 pacientes ingresados por IC de comienzo, en los que se determinó la velocidad media de arteria pulmonar (vmAP) y la concentración sanguínea de Trolox™ (estatus antioxidante) e IL-10 (citocina antiinflamatoria). La muestra se dividió en dos grupos de acuerdo con el valor óptimo de vmAP para la predicción de sucesos calculados mediante curva ROC (vmAP = 8 cm/s), considerando los reingresos por IC y la mortalidad global como el suceso cardiovascular primario.

Resultados

Tras una mediana de seguimiento de 290 días se produjeron 16 episodios. La vmAP ≤8 cm/s predijo una mayor incidencia de episodios en pacientes con función ventricular derecha conservada, no así en aquellos con disfunción ventricular derecha; análisis de supervivencia con curva de Kaplan-Meier, log rank 6,01, p = 0,014. Los pacientes con vmAP ≤ 8 cm/s presentaron niveles plasmáticos menores de Trolox™. Los pacientes con mayor concentración de IL-10 presentaron menor incidencia de episodios en el seguimiento.

Conclusión

La vmAP es un indicador pronóstico no invasivo precoz en IC con y sin hipertensión pulmonar asociada, previo al desarrollo de disfunción ventricular derecha. La menor concentración de Trolox™ en pacientes con vmAP ≤ 8 cm/s refleja un mayor nivel de estrés oxidativo en pacientes de peor pronóstico, mientras que la mayor expresión de IL-10 en pacientes libres de eventos podría guardar relación con su efecto antiinflamatorio y potencialmente protector en IC.