Background. The incidence of preterm birth (<37 gestational weeks) is progressively increasing; on the other hand, the mortality associated with it has shown a drastic reduction over the last decades, leading to an increase in survival of premature infants. Moreover, severe prematurity (<28 gestational weeks) is associated with significant long-term complications. In recent years growing evidence has suggested the altered hemodynamics of these patients, in association with a premature arrest of cardiac maturation and concomitant pulmonary disease, may determine changes in the heart, persisting from pediatric age to adulthood. Aim of the study. To investigate the presence of changes in mechanics and cardiac function by performing a thorough echocardiographic evaluation in a cohort of children with preterm birth history at pre-school age. Materials and methods. 20 ex-preterm birth children previously admitted to the Neonatal Intensive Care Unit of Padua were recruited upon reaching pre-school age (2-4 years). The transthoracic echocardiography was performed using 2-D, speckle-tracking and 4D (real-time 3D) techniques, in order to achieve a complete and comprehensive assessment of examined subjects’ cardiac mechanics and morphology. The results were compared to reference values derived from literature data. Results. Morpho-structural parameters of left ventricle showed higher mass (54.5 ± 14.7 vs. 38.7 ± 6 g/m2, p <0.0001) and lower end-diastolic volume (50.7 ± 10.1 vs. 74.9 ± 9.8 ml/m2, p <0.0001), compared to normal values. Functional parameters such as Fractional Shortening (32 ± 6.7 vs. 37 ± 3 %, p <0.0001) and ejection fraction of left ventricle (58.2 ± 3.9 vs. 64.0 ± 5.0 %, p <0.0001) resulted significantly lower than the literature reference values. Left ventricle diastolic function parameters (E/A and E/e’ ratio) did not differ from literature normal values, however left atrium strain (44.4 ± 9.7 vs. 55.7 ± 10.7 %, p <0.0001) was found significantly lower in the studied patients. Right ventricle TAPSE (15.1 ± 3 vs. 17.4 ± 4 mm, p = 0.011) and global longitudinal strain (-26.9 ± 3.6 vs. -28.2 ± 1.6 %, p = 0.047) were found significantly lower than normal values derived from literature; conversely, right ventricle free wall strain (-32.1 ± 5.2 vs. -30.1 ± 1.4 %, p = 0.017) was higher compared to normal values. Right ventricle end-systolic and end-diastolic volumes measured by 4D echocardiography have shown similar values between studied patients and population taken as reference; the estimated arterial pulmonary pressure was found normal in all the analysed subjects. Patients affected by hemodynamically significant patent ductus arteriosus (HSPDA) at birth demonstrate a higher incidence of at least first-degree intraventricular bleeding (IVH) (42% vs. 0%, p = 0,05) and a greater need for inotropic drugs (75% vs. 0%, p = 0,001) compared to infants spared by this clinical condition. Therefore, echocardiographic parameters values were not significantly different from those of patients without HSPDA in neonatal age. Finally, echocardiographic parameters related to right ventricle and manually measured by the operators using 2D and speckle-tracking methods were proved to be not significantly different compared to the same parameters automatically measured by echocardiography machine software by 3D acquisition. Conclusions. Pre-school age children with preterm birth history present with an increased mass and reduced end-diastolic volume of the left ventricle, and associated lower systolic global function, although still within the normal range. Similarly, the right ventricle shows a reduced longitudinal function, but preserved volumetry by 4D analysis compared to normal values in healthy subjects of equal age and weight derived from literature. ..

Background. La nascita pretermine (<37 settimane gestazionali) è un evento in progressivo aumento; la mortalità perinatale ad essa associata ha subito, al contrario, una drastica riduzione negli ultimi decenni. Tuttavia, la prematurità severa (<28 settimane gestazionali), si associa a complicanze a lungo termine di rilievo. L’alterata emodinamica di questi pazienti, secondaria al prematuro arresto della maturazione cardiaca ed in associazione alle frequenti problematiche polmonari, può determinare delle alterazioni a livello cardiaco che persistono durante l’età evolutiva e fino a quella adulta. Scopo dello studio. Valutazione dell’eventuale presenza di alterazioni della meccanica e della funzionalità cardiaca attraverso l’esame ecocardiografico di una coorte di bambini con storia di prematurità in età pre-scolare. Materiali e metodi. Sono stati reclutati 20 bambini ex-prematuri, ricoverati alla nascita presso la Terapia Intensiva Neonatale di Padova, al raggiungimento dell’età pre-scolare (2-4 anni). L’ecocardiografia transtoracica è stata eseguita con metodica 2-D, speckle-tracking e 4D (real-time 3D) al fine di ottenere una valutazione morfo-funzionale cardiaca completa e approfondita. I risultati sono stati confrontati con valori di riferimento ricavati dai dati di letteratura. Risultati. I parametri morfo-strutturali, come la massa (54.5 ± 14.7 vs. 38.7 ± 6 g/m2, p <0.0001) e il volume telediastolico (50.7 ± 10.1 vs. 74.9 ± 9.8 ml/m2, p <0.0001) del ventricolo sinistro, entrambi indicizzati per la superficie corporea, risultavano aumentati rispetto ai valori di normalità nel primo caso, ridotti nel secondo caso. I parametri funzionali come il Fractional Shortening (32 ± 6.7 vs. 37 ± 3 %, p <0.0001) e la frazione di eiezione (58.2 ± 3.9 vs. 64.0 ± 5.0 %, p <0.0001) si dimostravano significativamente inferiori rispetto ai valori di riferimento dalla letteratura. La funzionalità diastolica del ventricolo sinistro (rapporto E/A ed E/e’) non si è rivelata alterata rispetto ai dati di normalità, tuttavia lo strain dell’atrio sinistro (44.4 ± 9.7 vs. 55.7 ± 10.7 %, p <0.0001) risultava significativamente ridotto nei soggetti analizzati. Il TAPSE (15.1 ± 3 vs. 17.4 ± 4 mm, p = 0.011) e lo strain longitudinale globale (-26.9 ± 3.6 vs. -28.2 ± 1.6 %, p = 0.047) del ventricolo destro si dimostravano significativamente ridotti rispetto ai valori di normalità, mentre lo strain della parete libera (-32.1 ± 5.2 vs. -30.1 ± 1.4 %, p = 0.017) risultava aumentato. L’analisi con ecocardiografia 4D dei volumi telesistolico e telediastolico del ventricolo destro mostrava valori sovrapponibili rispetto alla popolazione di riferimento; la stima della pressione arteriosa polmonare è risultata nella norma in tutti i soggetti. I pazienti con storia di dotto arterioso pervio emodinamicamente significativo (HSPDA) alla nascita, presentavano una maggior incidenza di emorragia intraventricolare (IVH) almeno di primo grado (42% vs. 0%, p = 0,05) e una maggior necessità di trattamento con farmaci inotropi (75% vs. 0%, p = 0,001) rispetto ai neonati non affetti da questa condizione clinica. Tuttavia, i valori ecocardiografici analizzati non differivano significativamente tra i due sottogruppi della popolazione studiata. Infine, i valori dei parametri ecocardiografici relativi al ventricolo destro misurati manualmente dagli operatori con tecnica 2D e speckle-tracking, risultavano sovrapponibili a quelli misurati automaticamente dal software dell’ecocardiografo con l’acquisizione 3D. Conclusioni. Soggetti in età pre-scolare con storia di prematurità presentano un ventricolo sinistro morfologicamente tipico dei neonati prematuri e con funzionalità sistolica globale significativamente inferiore, sebbene ancora nel range di normalità, rispetto ai valori di riferimento derivanti da dati di letteratura in soggetti sani di pari età e peso. ...

Valutazione della meccanica cardiaca in bambini in età pre-scolare con storia di prematurità: studio con speckle tracking ed ecocardiografia 4D

MAZZON, GIADA
2021/2022

Abstract

Background. The incidence of preterm birth (<37 gestational weeks) is progressively increasing; on the other hand, the mortality associated with it has shown a drastic reduction over the last decades, leading to an increase in survival of premature infants. Moreover, severe prematurity (<28 gestational weeks) is associated with significant long-term complications. In recent years growing evidence has suggested the altered hemodynamics of these patients, in association with a premature arrest of cardiac maturation and concomitant pulmonary disease, may determine changes in the heart, persisting from pediatric age to adulthood. Aim of the study. To investigate the presence of changes in mechanics and cardiac function by performing a thorough echocardiographic evaluation in a cohort of children with preterm birth history at pre-school age. Materials and methods. 20 ex-preterm birth children previously admitted to the Neonatal Intensive Care Unit of Padua were recruited upon reaching pre-school age (2-4 years). The transthoracic echocardiography was performed using 2-D, speckle-tracking and 4D (real-time 3D) techniques, in order to achieve a complete and comprehensive assessment of examined subjects’ cardiac mechanics and morphology. The results were compared to reference values derived from literature data. Results. Morpho-structural parameters of left ventricle showed higher mass (54.5 ± 14.7 vs. 38.7 ± 6 g/m2, p <0.0001) and lower end-diastolic volume (50.7 ± 10.1 vs. 74.9 ± 9.8 ml/m2, p <0.0001), compared to normal values. Functional parameters such as Fractional Shortening (32 ± 6.7 vs. 37 ± 3 %, p <0.0001) and ejection fraction of left ventricle (58.2 ± 3.9 vs. 64.0 ± 5.0 %, p <0.0001) resulted significantly lower than the literature reference values. Left ventricle diastolic function parameters (E/A and E/e’ ratio) did not differ from literature normal values, however left atrium strain (44.4 ± 9.7 vs. 55.7 ± 10.7 %, p <0.0001) was found significantly lower in the studied patients. Right ventricle TAPSE (15.1 ± 3 vs. 17.4 ± 4 mm, p = 0.011) and global longitudinal strain (-26.9 ± 3.6 vs. -28.2 ± 1.6 %, p = 0.047) were found significantly lower than normal values derived from literature; conversely, right ventricle free wall strain (-32.1 ± 5.2 vs. -30.1 ± 1.4 %, p = 0.017) was higher compared to normal values. Right ventricle end-systolic and end-diastolic volumes measured by 4D echocardiography have shown similar values between studied patients and population taken as reference; the estimated arterial pulmonary pressure was found normal in all the analysed subjects. Patients affected by hemodynamically significant patent ductus arteriosus (HSPDA) at birth demonstrate a higher incidence of at least first-degree intraventricular bleeding (IVH) (42% vs. 0%, p = 0,05) and a greater need for inotropic drugs (75% vs. 0%, p = 0,001) compared to infants spared by this clinical condition. Therefore, echocardiographic parameters values were not significantly different from those of patients without HSPDA in neonatal age. Finally, echocardiographic parameters related to right ventricle and manually measured by the operators using 2D and speckle-tracking methods were proved to be not significantly different compared to the same parameters automatically measured by echocardiography machine software by 3D acquisition. Conclusions. Pre-school age children with preterm birth history present with an increased mass and reduced end-diastolic volume of the left ventricle, and associated lower systolic global function, although still within the normal range. Similarly, the right ventricle shows a reduced longitudinal function, but preserved volumetry by 4D analysis compared to normal values in healthy subjects of equal age and weight derived from literature. ..
Dipartimento di Medicina - DIMED
2021
Cardiac mechanic assessment in pre-school age ex premature children: a study with speckle tracking and 4D echocardiography
Background. La nascita pretermine (<37 settimane gestazionali) è un evento in progressivo aumento; la mortalità perinatale ad essa associata ha subito, al contrario, una drastica riduzione negli ultimi decenni. Tuttavia, la prematurità severa (<28 settimane gestazionali), si associa a complicanze a lungo termine di rilievo. L’alterata emodinamica di questi pazienti, secondaria al prematuro arresto della maturazione cardiaca ed in associazione alle frequenti problematiche polmonari, può determinare delle alterazioni a livello cardiaco che persistono durante l’età evolutiva e fino a quella adulta. Scopo dello studio. Valutazione dell’eventuale presenza di alterazioni della meccanica e della funzionalità cardiaca attraverso l’esame ecocardiografico di una coorte di bambini con storia di prematurità in età pre-scolare. Materiali e metodi. Sono stati reclutati 20 bambini ex-prematuri, ricoverati alla nascita presso la Terapia Intensiva Neonatale di Padova, al raggiungimento dell’età pre-scolare (2-4 anni). L’ecocardiografia transtoracica è stata eseguita con metodica 2-D, speckle-tracking e 4D (real-time 3D) al fine di ottenere una valutazione morfo-funzionale cardiaca completa e approfondita. I risultati sono stati confrontati con valori di riferimento ricavati dai dati di letteratura. Risultati. I parametri morfo-strutturali, come la massa (54.5 ± 14.7 vs. 38.7 ± 6 g/m2, p <0.0001) e il volume telediastolico (50.7 ± 10.1 vs. 74.9 ± 9.8 ml/m2, p <0.0001) del ventricolo sinistro, entrambi indicizzati per la superficie corporea, risultavano aumentati rispetto ai valori di normalità nel primo caso, ridotti nel secondo caso. I parametri funzionali come il Fractional Shortening (32 ± 6.7 vs. 37 ± 3 %, p <0.0001) e la frazione di eiezione (58.2 ± 3.9 vs. 64.0 ± 5.0 %, p <0.0001) si dimostravano significativamente inferiori rispetto ai valori di riferimento dalla letteratura. La funzionalità diastolica del ventricolo sinistro (rapporto E/A ed E/e’) non si è rivelata alterata rispetto ai dati di normalità, tuttavia lo strain dell’atrio sinistro (44.4 ± 9.7 vs. 55.7 ± 10.7 %, p <0.0001) risultava significativamente ridotto nei soggetti analizzati. Il TAPSE (15.1 ± 3 vs. 17.4 ± 4 mm, p = 0.011) e lo strain longitudinale globale (-26.9 ± 3.6 vs. -28.2 ± 1.6 %, p = 0.047) del ventricolo destro si dimostravano significativamente ridotti rispetto ai valori di normalità, mentre lo strain della parete libera (-32.1 ± 5.2 vs. -30.1 ± 1.4 %, p = 0.017) risultava aumentato. L’analisi con ecocardiografia 4D dei volumi telesistolico e telediastolico del ventricolo destro mostrava valori sovrapponibili rispetto alla popolazione di riferimento; la stima della pressione arteriosa polmonare è risultata nella norma in tutti i soggetti. I pazienti con storia di dotto arterioso pervio emodinamicamente significativo (HSPDA) alla nascita, presentavano una maggior incidenza di emorragia intraventricolare (IVH) almeno di primo grado (42% vs. 0%, p = 0,05) e una maggior necessità di trattamento con farmaci inotropi (75% vs. 0%, p = 0,001) rispetto ai neonati non affetti da questa condizione clinica. Tuttavia, i valori ecocardiografici analizzati non differivano significativamente tra i due sottogruppi della popolazione studiata. Infine, i valori dei parametri ecocardiografici relativi al ventricolo destro misurati manualmente dagli operatori con tecnica 2D e speckle-tracking, risultavano sovrapponibili a quelli misurati automaticamente dal software dell’ecocardiografo con l’acquisizione 3D. Conclusioni. Soggetti in età pre-scolare con storia di prematurità presentano un ventricolo sinistro morfologicamente tipico dei neonati prematuri e con funzionalità sistolica globale significativamente inferiore, sebbene ancora nel range di normalità, rispetto ai valori di riferimento derivanti da dati di letteratura in soggetti sani di pari età e peso. ...
ecocardiografia
prematurità
strain
eco 4D
SIRICO, DOMENICO
Lauree magistrali a ciclo unico
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/30555