Aortic Stiffness by Cardiac Magnetic Resonance: Prognostic tool or Bystander?

A rigidez arterial aumenta com a idade e pode estar relacionada a taxas mais altas de eventos cardiovasculares, incluindo mortalidade.[1 - 4] Essa capacidade preditiva foi demonstrada em várias coortes longitudinais, incluindo estudos populacionais de comunidades ‘saudáveis’ e pessoas com diabetes, hipertensão, doença renal crônica e doença arterial coronariana estabelecida.[5 , 6] Existem várias maneiras de medir a rigidez arterial, como ultrassom-doppler, tonometria carótida-femoral e ressonância magnética cardíaca (RMC). A RMC fornece informações sobre a função cardíaca, perfusão e cicatrização miocárdica em um único exame e também pode ser o método preferido para avaliar a rigidez arterial usando a velocidade da onda de pulso aórtica (VOP).[7 - 9] Embora tenha sido demonstrada a associação entre rigidez aórtica e isquemia miocárdica, bem como o valor prognóstico da rigidez aórtica pela RMC,[7] há dados limitados sobre o valor prognóstico da VOP por RMC em pacientes idosos nos quais as doenças cardiovasculares (DCV) são responsáveis pela grande maioria das causas de mortalidade.

Nesta edição da revista, Kaolawanich e Boonyasirinant[10] avaliaram a ocorrência de eventos cardíacos e cerebrovasculares adversos maiores (ECCAM), incluindo mortalidade cardíaca, infarto do miocárdio não fatal, hospitalização por insuficiência cardíaca, revascularização tardia (>180 dias após RMC) e acidente vascular cerebral isquêmico em pacientes idosos (> 70 anos) com suspeita ou DAC confirmada, submetidos a RMC de estresse com adenosina, incluindo a VOP. O objetivo principal foi determinar o valor prognóstico da rigidez aórtica usando VOP baseada em RMC em pacientes idosos com DAC. Duzentos e sessenta e três pacientes consecutivos (55% do sexo feminino; 77±5 anos) entre 2010 e 2014 foram incluídos com acompanhamento médio de 59,6 meses e VOP média de 13,98 ± 9,00 m/s. Uma VOP maior (>13,98 m/s) foi associada a maiores taxas de ECCAM (FC 1,75; IC 95% 1,05 - 2,94; p=0,03), em comparação com VOP não elevada (<13,98 m/s). Por análise multivariada, pressão arterial diastólica, fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), isquemia miocárdica e VOP elevada foram preditores independentes de ECCAM no seguimento de longo prazo (p<0,05 para todos). A VOP teve valor prognóstico incremental em relação à história clínica, FEVE e isquemia (aumento do qui-quadrado global = 7,25; p=0,01). Nesta avaliação, pacientes idosos com VOP elevada também apresentaram maior prevalência de hipertensão, diabetes mellitus e pressão arterial sistólica mais elevada do que aqueles com VOP não elevada, consistente com estudos prévios em populações mais jovens.[11]

Alguns aspectos do trabalho de Kaolawanich e Boonyasirinant e a avaliação por RMC da VOP, merecem uma discussão mais aprofundada. Primeiro, a medida da VOP por RMC pode ser um dos métodos preferidos para avaliar a rigidez aórtica, pois oferece alta resolução, sem radiação ionizante,[10] e ao contrário da VOP carotídeo-femoral usando tonometria, a RMC pode medir a distância aórtica sem suposições geométricas.[11] Da mesma forma, consistente com estudos anteriores, a VOP medida pela RMC teve excelente reprodutibilidade.[3 , 11 , 12] A VOP foi mensurada durante o período de avaliação da viabilidade e estresse, e a técnica de não apneia se mostrou conveniente para esses pacientes. Notadamente, as imagens de VOP foram adquiridas aproximadamente 10 minutos após a injeção de adenosina. No presente estudo, o valor médio de 13,98 m/s foi utilizado como ponto de corte para determinar pacientes com maior rigidez arterial. Estudos anteriores usaram vários valores de corte para VOP em pessoas mais velhas/idosas sem doença cardiovascular, variando de 9,5 a 13,2 m/s. No entanto, nenhum ponto de corte padronizado foi determinado para VOP usando RMC para as diferentes populações. Além disso, como este estudo foi realizado em idosos asiáticos, a possibilidade de generalização dos dados para pacientes mais jovens e de outra etnia também é incerta.

Outro aspecto importante do presente estudo é que a VOP mais alta resultou em taxas ~2 vezes maiores de ECCAM, com valor prognóstico incremental sobre variáveis clínicas e RMC, incluindo FEVE e isquemia miocárdica. Os principais fatores que aumentaram as taxas de ECCAM foram acidente vascular cerebral isquêmico (8,4% vs. 2,2%; p=0,01), consistente com dados anteriores.[2 , 13 , 14] Ressaltam-se também as taxas de mortalidade semelhantes de acordo com as diferentes taxas de VOP. Vários estudos investigaram o valor prognóstico da rigidez arterial em diferentes populações com certas inconsistências. Enquanto estudos anteriores encontraram uma associação entre rigidez arterial e eventos cardiovasculares,[2 , 14 , 15] essa associação apareceu limitada em outro estudo, especialmente para a população mais idosa.[11] Portanto, o real impacto da rigidez arterial nas taxas de ECCAM em populações mais velhas, principalmente em relação à mortalidade (global e cardiovascular), merecerá confirmação adicional de estudos maiores.

Em conclusão, a rigidez aórtica pela RMC pode ser um marcador prognóstico adicional de eventos cardiovasculares em pacientes idosos com DAC suspeita ou confirmada. No entanto, estudos maiores com uma população mais heterogênea incluindo várias etnias devem confirmar tais achados e determinar o ponto de corte da VOP mais adequado relacionado a um pior prognóstico. O trabalho de Kaolawanich e Boonyasirinant certamente esclareceu sobre a importância da rigidez aórtica no arsenal das já vastas possibilidades diagnósticas e prognósticas da RMC em pacientes com suspeita de DAC. Resta saber se a rigidez aórtica será uma ferramenta prognóstica adicional ou um mero espectador na prática clínica, bem como se o manejo clínico desses pacientes com maior rigidez aórtica deva ser modificado.

Arterial stiffness increases with age and may relate to higher rates of cardiovascular events, including mortality.[1 - 4] This predictive capacity has been demonstrated in various longitudinal cohorts, including ‘healthy’ community population studies and those with diabetes, hypertension, chronic kidney disease, and established coronary artery disease.[5 , 6] There are several ways to measure arterial stiffness, such as doppler-ultrasound, carotid-femoral tonometer, and cardiac magnetic resonance (CMR). CMR provides information regarding cardiac function, perfusion, and myocardial scarring in a single exam and may also be the preferred method for assessing arterial stiffness using aortic pulse wave velocity (PWV).[7 - 9] While the association between aortic stiffness and myocardial ischemia has been demonstrated, as well as the prognostic value of aortic stiffness using CMR,[7] there is limited data regarding the prognostic value of PWV by CMR in elderly patients in whom cardiovascular diseases (CVD) account for the vast majority of mortality causes.

In this issue of the journal, Kaolawanich and Boonyasirinant[10] evaluated the occurrence of major adverse cardiac and cerebrovascular events (MACCE), including cardiac mortality, nonfatal myocardial infarction, hospitalization for heart failure, late revascularization (>180 days after CMR) and ischemic stroke in elderly patients (> 70 years) with suspected or confirmed CAD undergoing adenosine stress CMR including PWV. The main objective was to determine the prognostic value of aortic stiffness using CMR-based PWV in elderly patients with CAD. Two hundred sixty-three consecutive patients (55% female; 77±5 years) between 2010 and 2014 were included with a median follow-up of 59.6 months and a mean PWV of 13.98 ± 9.00 m/s. A higher PWV (>13.98 m/s) was associated with greater MACCE rates (HR 1.75; 95% CI 1.05 - 2.94; p=0.03), as compared to non-elevated PWV (<13.98 m/s). By multivariable analysis, diastolic blood pressure, left ventricular ejection fraction (LVEF), myocardial ischemia and elevated PWV were independent predictors of MACCE at long-term follow-up (p<0.05 for all). PWV had an incremental prognostic value concerning clinical history, LVEF and ischemia (increased global chi-square = 7.25; p=0.01). In this evaluation, elderly patients with elevated PWV also had a higher prevalence of hypertension, diabetes mellitus and higher systolic blood pressure than those with non-elevated PWV, consistent with prior studies in younger populations.[11]

Some aspects of Kaolawanich and Boonyasirinant’s work and CMR evaluation of PWV merit further discussion. First, measurement of PWV using CMR might be one of the preferred methods for assessing aortic stiffness as it offers high resolution, without ionizing radiation,[10] and unlike carotid-femoral PWV using tonometry, CMR can measure aortic distance without geometric assumptions.[11] Likewise, consistent with previous studies, PWV measured by CMR had excellent reproducibility.[3 , 11 , 12] PWV was measured during the period of viability and stress studies, and the non-breath holding technique proved to be convenient for such patients. Notably, PWV images were acquired approximately 10 minutes after adenosine injection. In the present study, the mean value of 13.98 m/s was used as the cut-off to determine patients with higher arterial stiffness. Prior studies have used various cut-off values for PWV in older/elderly adults without cardiovascular disease, ranging from 9.5-13.2 m/sec. Nevertheless, no standard cut-off level has been well determined for PWV using CMR for the different populations. Furthermore, as this study has been conducted among elderly Asian patients, the possibility of generalizing the data to younger patients and those from another ethnicity is also uncertain.

Another important aspect of the present study is that higher PWV resulted in ~2-fold higher rates of MACCE, with an incremental prognostic value over clinical and CMR variables, including LVEF and myocardial ischemia. The main factors increasing MACCE rates were ischemic stroke (8.4% vs. 2.2%; p=0.01), consistent with previous data.[2 , 13 , 14] It should also be underlined the similar mortality rates according to the different PWV rates. Several studies have investigated the prognostic value of arterial stiffness in different populations with certain inconsistencies. While prior studies found an association between arterial stiffness and cardiovascular events,[2 , 14 , 15] this association appeared limited in another study, especially for the older population.[11] Therefore, the real impact of arterial stiffness on MACCE rates in older populations, especially regarding mortality (global and cardiovascular), will merit further confirmation from larger studies.

In conclusion, aortic stiffness using CMR could be an additional prognostic marker of cardiovascular events in elderly patients with suspected or confirmed CAD. However, larger studies with a more heterogeneous population with various ethnicities should confirm such finding and further determine the more appropriate cut-off point of PWV related to a worse prognosis. The work by Kaolawanich and Boonyasirinant has certainly shed some light on the importance of aortic stiffness in the armamentarium of the already vast diagnostic and prognostic possibilities of CMR among patients with suspected CAD. Whether aortic stiffness will be an additional prognostic tool or a mere bystander in clinical practice remains to be determined, as well as by what matters the clinical management of such patients with a higher aortic stiffness should be further modified.