Echocardiographic features of pre- and postcapillary pulmonary hypertension with a focus on the right ventricle in dogs

ABSTRACT: Pulmonary hypertension (PH) in dogs is a syndrome that can occur secondary to several causes, including left heart disease (postcapillary) and chronic respiratory disease (precapillary). This study evaluates morphological and functional consequences in the right ventricle (RV) of dogs with pre- and postcapillary PH through echocardiography, and also considers the severity of PH (mild, moderate or severe). Echocardiography was performed on 66 dogs of various breeds and weights (age >3 years old) which were assigned to three groups: postcapillary PH, which included mitral valve disease/endocardiosis, precapillary PH, which included chronic respiratory diseases (bronchitis, collapse of the trachea and primary lung cancer or metastasis), and finally, a healthy group of controls. The parameters for RV morphology were RV1, RV2, and RV3 for systole and diastole. The following measurements were used to assess RV systolic function: tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), TAPSE:Ao (aorta), maximum velocity of the tricuspid systolic wave obtained by tissue Doppler (S), S:Ao, right ventricle end-diastolic area (RVEDA); RVEDA:BSA (body surface area); flow velocity integral (FVI) and FVI:Ao. The variables were assessed using ANOVA. The results showed that RV3d, RV1s, S:Ao, S, and FVI were able to distinguish cases of pre- and postcapillary PH in this study. Remodeling of the RV of dogs with PH was observed, which can be influenced by the pre- or postcapillary origin of the PH, with dilation in dogs with postcapillary PH and severe PH. The results for RV systolic function were similar, with FVI and FVI:Ao showing that RV ejection function is reduced in dogs with postcapillary PH and with severe PH.

RESUMO: A hipertensão pulmonar (HP) em cães é uma síndrome que pode ocorrer secundária às diversas causas, dentre elas, a doença cardíaca esquerda (pós-capilar) e a doença respiratória crônica (pré-capilar). Essa é uma condição importante que motivou os objetivos do estudo: avaliar ecocardiograficamente as consequências morfológicas e funcionais no ventrículo direito (VD) dos cães acometidos com HP pré- e pós-capilar, considerando também o estágio de severidade da HP (leve, moderada ou severa). A ecocardiografia foi realizada em 66 cães de diversas raças e pesos, com pelo menos quatro anos de idade, que compuseram um grupo com doença valvar mitral, ou endocardiose, outro com doença respiratória crônica (bronquite, colapso de traqueia e neoplasia pulmonar primária ou metástase), e por último, um grupo saudável. Os parâmetros para a morfologia do VD foram RV1, RV2 e RV3 na sístole e na diástole. Para a avaliação da função sistólica do VD foram mensurados: excursão sistólica do plano anular tricúspide (TAPSE), TAPSE:Ao (aorta), velocidade máxima da onda sistólica da tricúspide obtida pelo doppler tecidual (S), S:Ao, área do ventrículo direito no final da diástole (RVEDA); RVEDA:BSA (body superficie area); integral tempo velocidade (FVI) e FVI:Ao. As variáveis foram avaliadas por meio da ANOVA. Os resultados mostraram que RV3d, RV1s, S:Ao, S e FVI foram capazes de distinguir casos de HP pré e pós-capilar neste estudo. Observou-se que há remodelamento do VD de cães com HP e este pode ser influenciado pela origem pré ou pós-capilar da HP, encontrando-se dilatado em cães com HP pós capilar e com HP severa. Os resultados para a função sistólica do VD foram similares, uma vez que o FVI e FVI:Ao mostraram que a capacidade de ejeção do VD está reduzida nos cães com HP pós-capilar e com HP severa.

Echocardiographic features of pre- and postcapillary pulmonary hypertension with a focus on the right ventricle in dogs / Características ecocardiográficas da hipertensão pulmonar pré e pós-capilar em cães com foco no ventrículo direito

Pulmonary hypertension (PH) in dogs is a syndrome that can occur secondary to several causes, including left heart disease (postcapillary) and chronic respiratory disease (precapillary). This study evaluates morphological and functional consequences in the right ventricle (RV) of dogs with pre- and postcapillary PH through echocardiography, and also considers the severity of PH (mild, moderate or severe). Echocardiography was performed on 66 dogs of various breeds and weights (age >3 years old) which were assigned to three groups: postcapillary PH, which included mitral valve disease/endocardiosis, precapillary PH, which included chronic respiratory diseases (bronchitis, collapse of the trachea and primary lung cancer or metastasis), and finally, a healthy group of controls. The parameters for RV morphology were RV1, RV2, and RV3 for systole and diastole. The following measurements were used to assess RV systolic function: tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), TAPSE:Ao (aorta), maximum velocity of the tricuspid systolic wave obtained by tissue Doppler (S'), S':Ao, right ventricle end-diastolic area (RVEDA); RVEDA:BSA (body surface area); flow velocity integral (FVI) and FVI:Ao. The variables were assessed using ANOVA. The results showed that RV3d, RV1s, S':Ao, S', and FVI were able to distinguish cases of pre- and postcapillary PH in this study. Remodeling of the RV of dogs with PH was observed, which can be influenced by the pre- or postcapillary origin of the PH, with dilation in dogs with postcapillary PH and severe PH. The results for RV systolic function were similar, with FVI and FVI:Ao showing that RV ejection function is reduced in dogs with postcapillary PH and with severe PH.(AU)

A hipertensão pulmonar (HP) em cães é uma síndrome que pode ocorrer secundária às diversas causas, dentre elas, a doença cardíaca esquerda (pós-capilar) e a doença respiratória crônica (pré-capilar). Essa é uma condição importante que motivou os objetivos do estudo: avaliar ecocardiograficamente as consequências morfológicas e funcionais no ventrículo direito (VD) dos cães acometidos com HP pré- e pós-capilar, considerando também o estágio de severidade da HP (leve, moderada ou severa). A ecocardiografia foi realizada em 66 cães de diversas raças e pesos, com pelo menos quatro anos de idade, que compuseram um grupo com doença valvar mitral, ou endocardiose, outro com doença respiratória crônica (bronquite, colapso de traqueia e neoplasia pulmonar primária ou metástase), e por último, um grupo saudável. Os parâmetros para a morfologia do VD foram RV1, RV2 e RV3 na sístole e na diástole. Para a avaliação da função sistólica do VD foram mensurados: excursão sistólica do plano anular tricúspide (TAPSE), TAPSE:Ao (aorta), velocidade máxima da onda sistólica da tricúspide obtida pelo doppler tecidual (S'), S':Ao, área do ventrículo direito no final da diástole (RVEDA); RVEDA:BSA (body superficie area); integral tempo velocidade (FVI) e FVI:Ao. As variáveis foram avaliadas por meio da ANOVA. Os resultados mostraram que RV3d, RV1s, S':Ao, S' e FVI foram capazes de distinguir casos de HP pré e pós-capilar neste estudo. Observou-se que há remodelamento do VD de cães com HP e este pode ser influenciado pela origem pré ou pós-capilar da HP, encontrando-se dilatado em cães com HP pós capilar e com HP severa. Os resultados para a função sistólica do VD foram similares, uma vez que o FVI e FVI:Ao mostraram que a capacidade de ejeção do VD está reduzida nos cães com HP pós-capilar e com HP severa.(AU)

Electrocardiographic markers of myocardial conduction and repolarization in Boxer dogs / Marcadores eletrocardiográficos de condução e repolarização miocárdica em cães da raça Boxer

ABSTRACT: Electrocardiographic markers have been used in people to classify arrhythmogenic risk. The aims of this study were to investigate electrocardiographic markers of conduction and repolarization in Boxers and non-Boxer dogs, and compare such findings between groups. Ten-lead standard electrocardiograms of Boxer dogs and non-Boxers recorded from 2015 to 2018 were retrospectively reviewed. Dogs >/ 4 years of age and weighing > 20kg were included. Animals with valvular insufficiencies, congenital cardiopathies, cardiac dilation, suspected systolic dysfunction, biphasic T-wave, bundle branch blocks, and those receiving antiarrhythmics were excluded. Electrocardiographic markers of conduction, QRS duration (QRSd) and dispersion (QRSD), and repolarization (corrected QT interval, Tpeak-Tend, JT and JTpeak), as well as derived indices, were measured. Two hundred dogs met the inclusion/exclusion requirements, including 97 Boxers (8.1±2.5 years old; 30±7kg) and 103 non-Boxer (8.8±2.5 years old, 30±8kg). QRSd and QRSD, and repolarization markers in lead II and left precordial lead V4 were considered similar between groups. Dispersion of late repolarization on lead rV2, Tpeak-Tend interval, was considered longer in Boxers (45±8ms vs 38±10ms, P=0.01). The Tpeak-Tend/JTpeak and the JTpeak/JT also differed between groups. Our results indicate that the dispersion of myocardial late repolarization in lead rV2 is slower in Boxers than other dog breeds.(AU)

Marcadores eletrocardiográficos têm sido estudados em seres humanos para estratificação do risco arritmogênico. Os objetivos deste estudo foram investigar os marcadores eletrocardiográficos de condução e repolarização miocárdica em Boxers e em cães de outras raças, e comparar tais resultados entre os grupos. Para tal, a eletrocardiografia convencional de 10 derivações registradas de 2015 a 2018 foram avaliadas de maneira retrospectiva. Cães com idade igual ou superior a 4 anos e pesando > 20kg foram incluídos. Animais com insuficiência valvar, cardiopatias congênitas, dilatação cardíaca, suspeita de disfunção sistólica, onda T bifásica, bloqueio(s) de ramo(s), ou aqueles que recebiam antiarrítmicos foram excluídos. Variáveis eletrocardiográficas de condução, como a duração e dispersão do complexo QRS (QRSd e QRSD, respectivamente), e repolarização (intervalo QT corrigido, Tpico-Tfinal, JT e JTpico), bem como índices derivados, foram mensurados. Duzentos cães que se adequaram aos critérios de inclusão/exclusão foram incluídos, 97 Boxers (8,1±2,5 anos; 30±7kg) e 103 não Boxers (8,8±2,5 anos; 30±8kg). O QRSd e o QRSD, e os marcadores de repolarização nas derivações II e V4 foram similares entre os grupos. O marcador de dispersão da repolarização tardia na derivação rV2, Tpico-Tfinal, foi considerado mais longo no Boxers (45±8ms vs 38±10ms, P=0.01). O Tpico-Tfinal/JTpico e o JTpico/JT também diferiram entre os grupos. Nossos resultados indicam que a dispersão da repolarização miocárdica tardia na derivação precordial direita, rV2, é mais lenta no Boxer do que nas outras raças.(AU)

Prognostic value of coupling interval, prematurity index and heart rate variability in Boxer dogs / Valor prognóstico do intervalo de acoplamento, índice de prematuridade e variabilidade da frequência cardíaca em cães da raça Boxer

Boxer dogs with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) can experience sudden cardiac death regardless of presence/absence of clinical signs. The aims of this retrospective study were two-fold: 1) to investigate the coupling interval (CI) and prematurity index (PI) of ventricular arrhythmias (VA), and the heart rate variability (HRV) in Boxers, and 2) to evaluate their impact on overall survival time. The first 24-hour Holter 36 client-owned Boxer dogs meeting inclusion/exclusion criteria were evaluated for the number, morphology, site of origin, complexity, CI and PI, of ventricular premature complexes (VPCs), and time domain HRV. The effect on survival was assessed, considering the presence/absence of ventricular tachycardia (VT), and syncope. All-cause mortality was considered as the end-point, with median survival times being obtained by Kaplan-Meier analyses and compared by log-rank test. Polymorphic VPCs were more common in symptomatic dogs than asymptomatic. VPCs in dogs with VT were less premature, due to the influence of heart rate on PI despite comparable CI. The PI and mean heart rate (HRme) were significantly different between VT and non-VT dogs but did not discriminate adequately between groups as standalone tests. Median survival time was shorter in Boxer dogs with VT (463 vs 1645 days, HR: 4.31, P=0.03). The HRV parameters, SDNN and SDANN, were both associated with prognosis. The CI and PI were not demonstrated to be prognostic surrogates in Boxer dogs with VA. HRme≥112bpm is 100% sensitive but only 46% specific for detecting VT in Boxers on the 24-hour Holter. Presence of VT, SDNN≤245ms, or SDANN≤134ms at the time of the first 24-hour Holter was associated with a shorter survival.(AU)

Cães da raça Boxer com cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito (CAVD) podem apresentar morte súbita independentemente da presença/ausência de sinais clínicos. Os objetivos desse estudo retrospectivo foram: 1) investigar o intervalo de acoplamento (IA) e o índice de prematuridade (IP) das arritmias ventriculares e a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em Boxers, e 2) avaliar o impacto de tais características sob o tempo de sobrevida global. O primeiro Holter de 24 horas de 36 Boxers selecionados para os critérios de inclusão/exclusão foram avaliados para o número, morfologia, local de origem, complexidade, IA e IP dos complexos ventriculares prematuros (CVPs) e da VFC no domínio do tempo. O efeito na sobrevida foi avaliado, considerado a presença/ausência de taquicardia ventricular (TV), e síncope. O desfecho final foi a mortalidade global, com o tempo de sobrevida mediano sendo obtido pela análise de Kaplan-Meier e comparado pelo teste de log-rank. CVPs polimórficos foram mais comuns em cães sintomáticos. Os CVPs em Boxers com TV foram menos prematuros, devido à influência da frequência cardíaca (FC) sobre o IP, apesar de IA comparáveis. O IP e a FC média diferiram entre os cães com TV e os sem, mas não discriminam adequadamente os grupos como variáveis isoladas. A sobrevida global foi menor nos cães com TV (463 dias vs 1645 dias, HR=4,31, P=0,03). Os parâmetros da VFC, SDNN e SDANN, foram associados ao prognóstico. O IA e o IP não possuem valor prognóstico em Boxers com arritmias ventriculares. A FC média ≥112bpm é 100% sensível, mas apenas 46% específica para detectar Boxers com TV no Holter de 24 horas. A presença de TV, SDNN≤245ms, ou SDANN≤134ms no momento do primeiro Holter de 24 horas estão associados a menor sobrevida global no Boxer.(AU)

Time domain heart rate variability in Boxer dogs with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy / Variabilidade da frequência cardíaca no domínio do tempo em cães da raça Boxer com cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito

ABSTRACT: The aim of the present study was to assess heart rate variability (HRV) in Boxer dogs affected by arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC). Fourteen Boxer dogs classified as affected and 28 classified as unaffected were included in a prospective case-control study. Dogs underwent 24-hour ambulatory ECG and were classified as affected (>1,000 VPCs/24 hours) or unaffected (<20 VPCs/24 hours) by ARVC based on the number of ventricular arrhythmias. HRV was assessed using 24-h Holter ECG monitoring; the studied parameters were SDNN, SDANN, SDNNIDX, rMSSD and pNN50. Data were submitted to logarithmic transformation and HRV parameters were compared between groups and correlated according to the disease status, number and severity of ventricular arrhythmias using Student’s t test, linear regression and Spearman’s test. There was no interaction between the HRV parameters and the number and severity of ventricular arrhythmias. SDNNlog (2.35±0.14 vs. 2.46±0.12, P=0.01), SDNNIDXlog (2.18±0.14 vs. 2.24±0.10, P=0.002) and pNN50log (1.47±0.19 vs. 1.64±0.13, P=0.002) were significantly lower in the affected group compared with the unaffected. According to this study, HRV are different in a population of Boxers dogs affected by ARVC compared to a population of unaffected dogs, and these differences are not consequences of low cardiac output caused by ventricular arrhythmias since animals that had higher number and complexity of arrhythmias were not those who had lower values of HRV.

RESUMO: O objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em cães da raça Boxer acometidos pela cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito (CAVD). Para isso, foram incluídos, em estudo prospectivo caso-controle, 14 cães classificados como acometidos pela CAVD e 28 classificados como não acometidos. Os cães foram submetidos à eletrocardiografia ambulatorial de 24 horas e então classificados como acometidos (quando apresentaram mais de 1.000 complexos ventriculares prematuros em 24 horas) ou não acometidos (quando apresentaram menos de 20 complexos ventriculares prematuros em 24 horas) pela CAVD, com base no número de arritmias ventriculares. A VFC foi avaliada mediante monitoramento Holter de 24 horas. Os parâmetros estudados foram SDNN, SDANN, SDNNIDX, rMSSD e pNN50. Os dados foram submetidos à transformação logarítmica e os parâmetros da VFC foram comparados e correlacionados de acordo com a presença ou não da doença, número e severidade das arritmias pelo teste t de Student, regressão linear e teste de Spearman. Não houve interação entre as variáveis da VFC e o número e a severidade das arritmias ventriculares. Porém, as variáveis SDNNlog (2,35±0,14 vs. 2,46±0,12, P=0,01), SDNNIDXlog (2,18±0,14 vs. 2,24±0,10, P=0.002) e pNN50log (1,47±0,19 vs. 1,64±0,13, P=0,002) foram significativamente menores no grupo de animais acometidos pela doença. De acordo com os resultados do presente estudo, a VFC é menor nos Boxers acometidos pela CAVD em relação aos cães não acometidos, e essa diferença não pode ser atribuída ao baixo débito cardíaco, supostamente causado pelas arritmias ventriculares, uma vez que os animais que apresentaram maior número e complexidade das arritmias não foram os que apresentaram os menores valores da VFC.

Determination of left atrial volume in healthy dogs and dogs with myxomatous mitral valve disease / Determinação do volume atrial esquerdo em cães sadios e portadores da degeneração mixomatosa da válvula mitral

The left atrial volume (LAV) can be obtained using the biplane Simpson's method via echocardiography. Although in medicine this parameter has been considered to be a prognostic marker of left atrial enlargement in several cardiac diseases, in dogs with myxomatous mitral valve degeneration (MMVD), a valvulopathy characterized by left atrial (LA) volume overload, atrial enlargement is usually assessed by the LA-to-Aorta ratio (LA:Ao). Therefore, the body surface area (BSA)-indexed LAV was measured in healthy dogs and in dogs with MMVD using the biplane Simpson's method. For this purpose, a total of 107 healthy dogs (control) and 81 dogs with MMVD in ACVIM stages B1, B2 and C were assessed, with LAV being calculated during atrial diastole (d) and systole (s) through the biplane Simpson's method. Two-dimensional apical four-chamber (4C) and two-chamber (2C) images were obtained in every dog through the left parasternal window. The values obtained from healthy dogs were correlated with body weight using Pearson's test. An analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test were used to compare healthy and MMVD dogs, as well as to investigate differences according with MMVD stages. A strong positive correlation was documented between either LAVd (r> 0.77) or LAVs (r> 0.73) and body weight in healthy dogs. The BSA-indexed LAV calculated for MMVD dogs was significantly different (p<0.01) from that obtained for the control group. Also, LAV was significantly different (P<0.05) when stages B2 and C, and B1 and C were compared. In conclusion, this study provided a reference for left atrial volume and the applicability of this technique to assess atrial overload in dogs with varying-stage MMVD.(AU)

A mensuração do volume atrial esquerdo (VAE) pode ser obtido pelo método biplanar de Simpson via ecocardiografia. Embora na medicina tal parâmetro venha sendo considerado um marcador prognóstico da sobrecarga atrial esquerda em várias cardiopatias, nos cães com degeneração mixomatosa da válvula mitral (DMVM), valvulopatia caracterizada pela sobrecarga do átrio esquerdo (AE), a avaliação da sobrecarga atrial é realizada rotineiramente apelas pela relação entre o diâmetro do AE e da artéria Aorta (Ao) (AE:Ao). Portanto, procurou-se mensurar os valores do LAV indexados à área de superfície corporal (ASC) em cães sadios e em portadores da DMVM utilizando-se do método biplanar de Simpson. Para tanto, foram avaliados 107 cães sadios (controle) e 81 portadores da DMVM nos estágios B1, B2 e C (ACVIM), sendo o VAE calculado nos momentos da diástole (d) e sístole (s) atrial utilizando o método biplanar de Simpson. Imagens bidimensionais apicais quatro (4C) e duas câmaras (2C) foram obtidas pela janela paraesternal esquerda em todos os cães. Os valores do LAV nos cães sadios foram correlacionados com o peso corporal utilizando o teste de Pearson. Para a comparação dos cães sadios com os portadores da DMVM, bem como para investigar diferenças atribuídas aos diferentes estágios da DMVM, empregou-se análise de variância (ANOVA) e o teste de Tukey. Uma correlação positiva forte foi identificada entre VAEd (r>0,77), VAEs (r>0,73) e o peso corporal dos cães sadios. O LAV indexado pela ASC calculado para os cães portadores de DMVM foi significativamente diferente (p<0,01) daquele obtido no grupo controle. Também foram observadas diferenças significativas (p<0,05) no VAE quando as classes B2 e C, e B1 e C foram comparadas. Em conclusão, este estudo fornece uma referência para o volume atrial esquerdo e a aplicabilidade dessa técnica para avaliação da sobrecarga atrial em cães com DMVM em diferentes estágios.(AU)