Published October 28, 2021 | Version v1
Publication Open

A Comparative Study of Systolic and Diastolic Mechanical Synchrony in Canine, Primate, and Healthy and Failing Human Hearts

Creators

  • 1. Peking University People's Hospital
  • 2. Peking University
  • 3. Southwest Medical University
  • 4. University of Oxford
  • 5. Eighth Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University
  • 6. Sun Yat-sen University
  • 7. Case Western Reserve University
  • 8. University of Cambridge
  • 9. Physiological Society
  • 10. Fu Wai Hospital
  • 11. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
  • 12. Beijing Tsinghua Chang Gung Hospital

Description

Aim: Mechanical dyssynchrony (MD) is associated with heart failure (HF) and may be prognostically important in cardiac resynchronization therapy (CRT). Yet, little is known about its patterns in healthy or diseased hearts. We here investigate and compare systolic and diastolic MD in both right (RV) and left ventricles (LV) of canine, primate and healthy and failing human hearts. Methods and Results: RV and LV mechanical function were examined by pulse-wave Doppler in 15 beagle dogs, 59 rhesus monkeys, 100 healthy human subjects and 39 heart failure (HF) patients. This measured RV and LV pre-ejection periods (RVPEP and LVPEP) and diastolic opening times (Q-TVE and Q-MVE). The occurrence of right (RVMDs) and left ventricular systolic mechanical delay (LVMDs) was assessed by comparing RVPEP and LVPEP values. That of right (RVMDd) and left ventricular diastolic mechanical delay (LVMDd) was assessed from the corresponding diastolic opening times (Q-TVE and Q-MVE). These situations were quantified by values of interventricular systolic (IVMDs) and diastolic mechanical delays (IVMDd), represented as positive if the relevant RV mechanical events preceded those in the LV. Healthy hearts in all species examined showed greater LV than RV delay times and therefore positive IVMDs and IVMDd. In contrast a greater proportion of the HF patients showed both markedly increased IVMDs and negative IVMDd, with diastolic mechanical asynchrony negatively correlated with LVEF. Conclusion: The present IVMDs and IVMDd findings have potential clinical implications particularly for personalized setting of parameter values in CRT in individual patients to achieve effective treatment of HF.

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

Translated Description (Arabic)

الهدف: يرتبط خلل التزامن الميكانيكي بقصور القلب وقد يكون مهمًا من الناحية التنبؤية في علاج إعادة التزامن القلبي. ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عن أنماطه في القلوب السليمة أو المريضة. نحن هنا نتحقق ونقارن الطب الانقباضي والانبساطي في كل من البطين الأيمن (البطين الأيمن) والبطين الأيسر (البطين الأيسر) للكلاب والرئيسيات والقلب البشري السليم والفاشل. الطرق والنتائج: تم فحص الوظيفة الميكانيكية للبطين الأيمن والبطين الأيسر بواسطة دوبلر موجة النبض في 15 كلب بيغل و 59 قرد ريسوس و 100 من البشر الأصحاء و 39 مريضًا بفشل القلب. تم قياس فترات ما قبل الطرد للبطين الأيمن والبطين الأيسر (RVPEP و LVPEP) وأوقات الفتح الانبساطي (Q - TVE و Q - MVE). تم تقييم حدوث التأخر الميكانيكي الانقباضي للبطين الأيمن (RVMDs) والبطين الأيسر (LVMDs) من خلال مقارنة قيم RVPEP و LVPEP. تم تقييم التأخر الميكانيكي الانبساطي للبطين الأيمن (RVMDd) والبطين الأيسر (LVMDd) من أوقات الفتح الانبساطي المقابلة (Q - TVE و Q - MVE). تم تحديد هذه الحالات من خلال قيم الانقباض بين البطينين (IVMDs) والتأخيرات الميكانيكية الانبساطية (IVMDd)، ممثلة على أنها إيجابية إذا كانت الأحداث الميكانيكية البطين الأيمن ذات الصلة تسبق تلك الموجودة في البطين الأيسر. أظهرت القلوب السليمة في جميع الأنواع التي تم فحصها أوقات تأخير أكبر في البطين الأيسر من البطين الأيمن وبالتالي أجهزة IVMDs و IVMD إيجابية. على النقيض من ذلك، أظهرت نسبة أكبر من مرضى HF زيادة ملحوظة في IVMDs و IVMD سلبية، مع عدم التزامن الميكانيكي الانبساطي المرتبط سلبًا بالبطين الأيسر. الخلاصة: إن نتائج IVMDs و IVMDd الحالية لها آثار سريرية محتملة خاصة بالنسبة للإعداد الشخصي لقيم المعلمات في العلاج باستعادة تناسق أداء عضلة القلب (CRT) لدى المرضى الأفراد لتحقيق علاج فعال لمرض التليف الكبدي HF.

Translated Description (French)

Objectif : La dyssynchronie mécanique (DM) est associée à l'insuffisance cardiaque (IC) et peut être pronostiquement importante dans le traitement de resynchronisation cardiaque (TRC). Pourtant, on sait peu de choses sur ses schémas dans les cœurs sains ou malades. Nous étudions et comparons ici la DM systolique et diastolique dans les ventricules droit (VR) et gauche (VG) des cœurs humains canins, primates et sains et défaillants. Méthodes et résultats : La fonction mécanique du VR et du VG a été examinée par Doppler à ondes pulsées chez 15 chiens beagles, 59 singes rhésus, 100 sujets humains sains et 39 patients atteints d'insuffisance cardiaque (IC). Cela a permis de mesurer les périodes de pré-éjection RV et LV (RVPEP et LVPEP) et les temps d'ouverture diastolique (Q-TVE et Q-MVE). La survenue d'un retard mécanique systolique ventriculaire droit (RVMD) et gauche (LVMD) a été évaluée en comparant les valeurs de RVPEP et de LVPEP. Celui du délai mécanique diastolique ventriculaire droit (RVMDd) et gauche (LVMDd) a été évalué à partir des temps d'ouverture diastolique correspondants (Q-TVE et Q-MVE). Ces situations ont été quantifiées par des valeurs de retards mécaniques systoliques interventriculaires (IVMDs) et diastoliques (IVMDd), représentées comme positives si les événements mécaniques pertinents du VR ont précédé ceux du VG. Les cœurs sains de toutes les espèces examinées présentaient un VG supérieur aux temps de retard du VR et donc des IVMD et IVMDd positifs. En revanche, une plus grande proportion de patients atteints d'IC a montré à la fois une augmentation marquée des IVMD et une IVMDd négative, avec une asynchronie mécanique diastolique en corrélation négative avec la FEVG. Conclusion : Les présents résultats IVMD et IVMDd ont des implications cliniques potentielles, en particulier pour le réglage personnalisé des valeurs des paramètres dans la TRC chez des patients individuels afin d'obtenir un traitement efficace de l'IC.

Translated Description (Spanish)

Objetivo: La disincronía mecánica (DM) se asocia con insuficiencia cardíaca (IC) y puede ser importante para el pronóstico en la terapia de resincronización cardíaca (TRC). Sin embargo, se sabe poco sobre sus patrones en corazones sanos o enfermos. Aquí investigamos y comparamos la DM sistólica y diastólica en los ventrículos derecho (VD) e izquierdo (VI) de corazones caninos, de primates y humanos sanos y con insuficiencia. Métodos y resultados: La función mecánica del VD y VI se examinó mediante Doppler de onda de pulso en 15 perros beagle, 59 monos rhesus, 100 sujetos humanos sanos y 39 pacientes con insuficiencia cardíaca (IC). Esto midió los períodos de preinyección del VD y VI (PEPVR y PEPVL) y los tiempos de apertura diastólica (Q-TVE y Q-MVE). La aparición de retraso mecánico sistólico ventricular derecho (RVMD) e izquierdo (LVMD) se evaluó comparando los valores de RVPEP y LVPEP. El de retardo mecánico diastólico ventricular derecho (RVMDd) e izquierdo (LVMDd) se valoró a partir de los tiempos de apertura diastólica correspondientes (Q-TVE y Q-MVE). Estas situaciones se cuantificaron mediante valores de retrasos mecánicos interventriculares sistólicos (IVMD) y diastólicos (IVMDd), representados como positivos si los eventos mecánicos relevantes del VD precedían a los del VI. Los corazones sanos en todas las especies examinadas mostraron mayores tiempos de retraso del VI que del VD y, por lo tanto, IVMD y IVMDd positivos. Por el contrario, una mayor proporción de los pacientes con IC mostró tanto un aumento marcado de los IVMD como un IVMDd negativo, con una asincronía mecánica diastólica correlacionada negativamente con la FEVI. Conclusión: Los presentes hallazgos de IVMD y IVMDD tienen implicaciones clínicas potenciales, particularmente para el ajuste personalizado de los valores de los parámetros en la TRC en pacientes individuales para lograr un tratamiento eficaz de la IC.

Files

pdf.pdf

Files (1.6 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
md5:197ee0382f6785063c276cd7127082bd
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة مقارنة للتزامن الميكانيكي الانقباضي والانبساطي في قلوب الكلاب والرئيسيات والقلوب البشرية الصحية والفاشلة
Translated title (French)
A Comparative Study of Systolic and Diastolic Mechanical Synchrony in Canine, Primate, and Healthy and Failing Human Hearts
Translated title (Spanish)
Un estudio comparativo de la sincronía mecánica sistólica y diastólica en corazones humanos caninos, de primates y sanos y deficientes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3208288417
DOI
10.3389/fcvm.2021.750067

Is supplement to
https://openalex.org/W4285783964 (Other)
https://openalex.org/W3126160778 (Other)
https://openalex.org/W2342485342 (Other)
https://openalex.org/W2312780947 (Other)
https://openalex.org/W2165596364 (Other)
https://openalex.org/W2157986838 (Other)
https://openalex.org/W2052723448 (Other)
https://openalex.org/W2040060471 (Other)
https://openalex.org/W2005180840 (Other)
https://openalex.org/W1997346839 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1548921883
  • https://openalex.org/W1968782440
  • https://openalex.org/W2021675740
  • https://openalex.org/W2026247776
  • https://openalex.org/W2035667813
  • https://openalex.org/W2059583566
  • https://openalex.org/W2060835106
  • https://openalex.org/W2077568719
  • https://openalex.org/W2099831985
  • https://openalex.org/W2109849990
  • https://openalex.org/W2113572732
  • https://openalex.org/W2125302179
  • https://openalex.org/W2129789987
  • https://openalex.org/W2145293134
  • https://openalex.org/W2146213701
  • https://openalex.org/W2154637999
  • https://openalex.org/W2155913505
  • https://openalex.org/W2168407127
  • https://openalex.org/W2177662186
  • https://openalex.org/W2313251221
  • https://openalex.org/W2395999986
  • https://openalex.org/W2586435674
  • https://openalex.org/W2740109101
  • https://openalex.org/W2740316140
  • https://openalex.org/W2890644272
  • https://openalex.org/W2923913909
  • https://openalex.org/W2965039513
  • https://openalex.org/W4249896096
  • https://openalex.org/W59066530