Published July 12, 2022 | Version v1
Publication Open

Color M-Mode Echocardiography for Non-Invasive Assessment of the Intraventricular Pressure in Dogs Before and After Ductus Arteriosus Occlusion: A Retrospective Study

Creators

  • 1. Tokyo University of Agriculture and Technology
  • 2. Suez Canal University
  • 3. Nihon University
  • 4. Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
  • 5. Juntendo University

Description

Novel non-invasive evaluation of the intraventricular pressure differences and gradients (IVPD and IVPG) by color M-mode echocardiography (CMME) is a promising method in diastolic function evaluation. Patent ductus arteriosus (PDA) is a congenital heart defect which is associated with increased preload. The present work provides a clinical trial for the assessment of IVPD and IVPG changes in dogs before and after surgical occlusion of PDA.A total of 12 client-owned dogs were enrolled in this study. PDA was confirmed using echocardiography, and all dogs underwent PDA occlusion. Conventional echocardiography and CMME were conducted on each patient on the operation day (Pre-PDA) and 48 h after its occlusion (Post-PDA). The total IVPD and total IVPG, as well as segmental intraventricular pressure (basal, mid-to-apical, mid, and apical) were measured from Euler's equation using specific software (MATLAB). Data were analyzed for variability and for the difference between pre- and post-PDA. The effect of PDA occlusion on the measured variables was calculated using biserial ranked correlation (rc).There was a significant reduction in end-diastolic volume, fraction shortening, stroke volume, and mitral inflow velocities (early and late) after PDA closure. CMME was feasible in all dogs, and the CMME indices showed moderate variability, except for the apical segment of IVPD and IVPG. After PDA closure, in comparison with the pre-PDA occlusion, there was a significant reduction in total IVPD (2.285 ± 0.374 vs. 1.748 ± 0.436 mmHg; P = 0.014), basal IVPD (1.177 ± 0.538 vs. 0.696 ± 0.144 mmHg; P = 0.012), total IVPG (1.141 ± 0.246 vs. 0.933 ± 0.208 mmHg; P = 0.032), and basal IVPG (0.578 ± 0.199 vs. 0.377 ± 0.113 mmHg; P = 0.001); meanwhile, mid, mid-to-apical, and apical segments of both IVPD and IVPG showed non-significant difference. The magnitude of PDA occlusion on the measured variables was clinically relevant and associated with a large effect size on total and basal IVPD and IVPG (rc > 0.6).The current clinical study revealed matched response of IVPD and IVPG to the reduced preload rather than left ventricular relaxation. This result is an initial step in the clinical utility of CMME-derived IVPD and IVPG measurements in the diastolic function evaluation in dogs with PDA that warrants further clinical studies.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد التقييم الجديد غير الجراحي لاختلافات وتدرجات الضغط داخل البطين (IVPD و IVPG) حسب اللون تخطيط صدى القلب في الوضع M (CMME) طريقة واعدة في تقييم الوظيفة الانبساطية. القناة الشريانية السالكة (PDA) هي عيب خلقي في القلب يرتبط بزيادة الحمل المسبق. يوفر العمل الحالي تجربة سريرية لتقييم تغييرات IVPD و IVPG في الكلاب قبل وبعد الانسداد الجراحي لـ PDA. تم تسجيل ما مجموعه 12 كلبًا مملوكًا للعميل في هذه الدراسة. تم تأكيد PDA باستخدام تخطيط صدى القلب، وخضعت جميع الكلاب لانسداد PDA. تم إجراء تخطيط صدى القلب التقليدي و CMME على كل مريض في يوم العملية (ما قبل PDA) و 48 ساعة بعد انسداده (ما بعد PDA). تم قياس إجمالي IVPD وإجمالي IVPG، بالإضافة إلى الضغط داخل البطين القطاعي (القاعدي، المتوسط إلى القمي، المتوسط، والقمي) من معادلة أويلر باستخدام برنامج محدد (MATLAB). تم تحليل البيانات من أجل التباين والفرق بين ما قبل وما بعد PDA. تم حساب تأثير انسداد PDA على المتغيرات المقاسة باستخدام الارتباط ثنائي التسلسل (rc). كان هناك انخفاض كبير في حجم نهاية الانبساط، وتقصير الكسر، وحجم السكتة الدماغية، وسرعات التدفق التاجي (المبكر والمتأخر) بعد إغلاق PDA. كان CMME ممكنًا في جميع الكلاب، وأظهرت مؤشرات CMME تباينًا معتدلًا، باستثناء الجزء القمي من IVPD و IVPG. بعد إغلاق PDA، بالمقارنة مع انسداد ما قبل PDA، كان هناك انخفاض كبير في إجمالي IVPD (2.285 ± 0.374 مقابل 1.748 ± 0.436 مم زئبق ؛ P = 0.014)، IVPD الأساسي (1.177 ± 0.538 مقابل 0.696 ± 0.144 مم زئبق ؛ P = 0.012)، إجمالي IVPG (1.141 ± 0.246 مقابل 0.933 ± 0.208 مم زئبق ؛ P = 0.032)، و IVPG الأساسي (0.578 ± 0.199 مقابل 0.377 ± 0.113 مم زئبق ؛ P = 0.001) ؛ وفي الوقت نفسه، أظهرت المقاطع المتوسطة إلى القمية لكل من IVPD و IVPG اختلافًا غير كبير. كان حجم انسداد PDA على المتغيرات المقاسة مناسبًا سريريًا ويرتبط بحجم تأثير كبير على IVPD الكلي والأساسي و IVPG (rc > 0.6). كشفت الدراسة السريرية الحالية عن استجابة متطابقة لـ IVPD و IVPG مع انخفاض الحمل المسبق بدلاً من استرخاء البطين الأيسر. هذه النتيجة هي خطوة أولية في المنفعة السريرية لقياسات IVPD و IVPG المستمدة من CMME في تقييم الوظيفة الانبساطية في الكلاب مع PDA التي تتطلب المزيد من الدراسات السريرية.

Translated Description (French)

Une nouvelle évaluation non invasive des différences et gradients de pression intraventriculaire (IVPD et IVPG) par échocardiographie couleur en mode M (CMME) est une méthode prometteuse dans l'évaluation de la fonction diastolique. Le canal artériel perméable (PDA) est une malformation cardiaque congénitale associée à une précharge accrue. Le présent travail fournit un essai clinique pour l'évaluation des changements de MPIV et de GPIV chez les chiens avant et après l'occlusion chirurgicale de la PDA. Au total, 12 chiens appartenant à des clients ont été recrutés dans cette étude. Le PDA a été confirmé par échocardiographie et tous les chiens ont subi une occlusion au PDA. L'échocardiographie conventionnelle et la CMME ont été réalisées sur chaque patient le jour de l'opération (Pré-PDA) et 48h après son occlusion (Post-PDA). La MPIV totale et la GPIV totale, ainsi que la pression intraventriculaire segmentaire (basale, moyenne à apicale, moyenne et apicale) ont été mesurées à partir de l'équation d'Euler à l'aide d'un logiciel spécifique (Matlab). Les données ont été analysées pour la variabilité et pour la différence entre le pré et le post-PDA. L'effet de l'occlusion du PDA sur les variables mesurées a été calculé à l'aide d'une corrélation bisérielle classée (rc). Il y a eu une réduction significative du volume diastolique terminal, du raccourcissement de la fraction, du volume de l'AVC et des vitesses d'entrée mitrale (précoces et tardives) après la fermeture du PDA. La CMME était réalisable chez tous les chiens, et les indices CMME ont montré une variabilité modérée, à l'exception du segment apical de la MPIV et de l'IVPG. Après la fermeture de l'ADP, par rapport à l'occlusion pré-ADP, il y a eu une réduction significative de la MPIV totale (2,285 ± 0,374 vs 1,748 ± 0,436 mmHg ; P = 0,014), de la MPIV basale (1,177 ± 0,538 vs 0,696 ± 0,144 mmHg ; P = 0,012), de l'IVPG totale (1,141 ± 0,246 vs 0,933 ± 0,208 mmHg ; P = 0,032) et de l'IVPG basale (0,578 ± 0,199 vs 0,377 ± 0,113 mmHg ; P = 0,001) ; pendant ce temps, les segments moyens, moyens à apicaux et apicaux de la MPIV et de l'IVPG ont montré une différence non significative. L'ampleur de l'occlusion de PDA sur les variables mesurées était cliniquement pertinente et associée à une grande taille d'effet sur la MPIV totale et basale et l'IVPG (rc > 0,6). L'étude clinique actuelle a révélé une réponse appariée de la MPIV et de l'IVPG à la précharge réduite plutôt qu'à la relaxation ventriculaire gauche. Ce résultat est une première étape dans l'utilité clinique des mesures de MPIV et de GPIV dérivées du CMME dans l'évaluation de la fonction diastolique chez les chiens atteints de PDA qui justifie d'autres études cliniques.

Translated Description (Spanish)

La nueva evaluación no invasiva de las diferencias y gradientes de presión intraventricular (IVPD e IVPG) mediante ecocardiografía en modo M a color (CMME) es un método prometedor en la evaluación de la función diastólica. El ductus arterioso permeable (PDA) es un defecto cardíaco congénito que se asocia con un aumento de la precarga. El presente trabajo proporciona un ensayo clínico para la evaluación de los cambios de IVPD e IVPG en perros antes y después de la oclusión quirúrgica de PDA. Un total de 12 perros propiedad del cliente se inscribieron en este estudio. La PDA se confirmó mediante ecocardiografía y todos los perros se sometieron a una oclusión de PDA. Se realizaron ecocardiografía convencional y CMME en cada paciente el día de la operación (Pre-PDA) y 48 h después de su oclusión (Post-PDA). El IVPD total y el IVPG total, así como la presión intraventricular segmentaria (basal, media a apical, media y apical) se midieron a partir de la ecuación de Euler utilizando un software específico (MATLAB). Los datos se analizaron para determinar la variabilidad y la diferencia entre pre y post-PDA. El efecto de la oclusión de la PDA en las variables medidas se calculó utilizando la correlación de rango biserial (rc). Hubo una reducción significativa en el volumen diastólico final, el acortamiento de la fracción, el volumen sistólico y las velocidades de flujo de entrada mitral (temprano y tardío) después del cierre de la PDA. CMME fue factible en todos los perros, y los índices de CMME mostraron una variabilidad moderada, excepto para el segmento apical de IVPD e IVPG. Después del cierre de la PDA, en comparación con la oclusión previa a la PDA, hubo una reducción significativa en la IVPD total (2.285 ± 0.374 frente a 1.748 ± 0.436 mmHg; P = 0.014), la IVPD basal (1.177 ± 0.538 frente a 0.696 ± 0.144 mmHg; P = 0.012), la IVPG total (1.141 ± 0.246 frente a 0.933 ± 0.208 mmHg; P = 0.032) y la IVPG basal (0.578 ± 0.199 frente a 0.377 ± 0.113 mmHg; P = 0.001); mientras tanto, los segmentos medio, medio a apical y apical tanto de la IVPD como de la IVPG mostraron una diferencia no significativa. La magnitud de la oclusión de la PDA en las variables medidas fue clínicamente relevante y se asoció con un gran tamaño del efecto sobre la IVPD y la IVPG totales y basales (rc > 0,6). El estudio clínico actual reveló una respuesta coincidente de la IVPD y la IVPG a la precarga reducida en lugar de la relajación del ventrículo izquierdo. Este resultado es un paso inicial en la utilidad clínica de las mediciones de IVPD e IVPG derivadas de CMME en la evaluación de la función diastólica en perros con PDA que justifica estudios clínicos adicionales.

Files

pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e7c75fab541b213831f568801b009bba
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تخطيط صدى القلب بالألوان M - Mode للتقييم غير الجراحي للضغط داخل البطين في الكلاب قبل وبعد انسداد القناة الشريانية: دراسة بأثر رجعي
Translated title (French)
Échocardiographie couleur en mode M pour l'évaluation non invasive de la pression intraventriculaire chez le chien avant et après l'occlusion du canal artériel : une étude rétrospective
Translated title (Spanish)
Ecocardiografía en modo M a color para la evaluación no invasiva de la presión intraventricular en perros antes y después de la oclusión del conducto arterial: un estudio retrospectivo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4285089787
DOI
10.3389/fvets.2022.908829

Is supplement to
https://openalex.org/W4230561331 (Other)
https://openalex.org/W2464168792 (Other)
https://openalex.org/W2169880426 (Other)
https://openalex.org/W2166290347 (Other)
https://openalex.org/W2141114319 (Other)
https://openalex.org/W2115818203 (Other)
https://openalex.org/W2085362122 (Other)
https://openalex.org/W2075756943 (Other)
https://openalex.org/W2045322315 (Other)
https://openalex.org/W1567230666 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1490386719
  • https://openalex.org/W1543994740
  • https://openalex.org/W1688584553
  • https://openalex.org/W1966280750
  • https://openalex.org/W1994401202
  • https://openalex.org/W2003659292
  • https://openalex.org/W2006227390
  • https://openalex.org/W2007007549
  • https://openalex.org/W2018091034
  • https://openalex.org/W2026728387
  • https://openalex.org/W2037679059
  • https://openalex.org/W2046872367
  • https://openalex.org/W2056464805
  • https://openalex.org/W2072500831
  • https://openalex.org/W2117273754
  • https://openalex.org/W2148540129
  • https://openalex.org/W2150682881
  • https://openalex.org/W2161445896
  • https://openalex.org/W2164381423
  • https://openalex.org/W2224642233
  • https://openalex.org/W2692868818
  • https://openalex.org/W2888990356
  • https://openalex.org/W2913343548
  • https://openalex.org/W2915040238
  • https://openalex.org/W2936013991
  • https://openalex.org/W2974192202
  • https://openalex.org/W2979576391
  • https://openalex.org/W3002170892
  • https://openalex.org/W3039643844
  • https://openalex.org/W3046199067
  • https://openalex.org/W3128812135
  • https://openalex.org/W3136241758
  • https://openalex.org/W3154800300
  • https://openalex.org/W3155403475
  • https://openalex.org/W3190111033
  • https://openalex.org/W4200519656
  • https://openalex.org/W4224659715
  • https://openalex.org/W4226514342
  • https://openalex.org/W4283017799