Predictors of right ventricular failure in patients after left ventricular assist device implantation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. To determine predictors of early and late right ventricular failure (RVF) according to transthoracic echocardiography (TTEchoCG) and right heart catheterisation (RHC) in patients with left ventricular assist device (LVAD).

Materials and methods. Twenty-three patients with LVAD were included in the study. Before implantation, all patients underwent TTEchoCG with comprehensive evaluation of the right ventricle (RV) using speckle-tracking echocardiography (STE) and 3D-echocardiography (3D-RVEF), as well as RHC with measurement of standard indices and calculation of pulmonary artery pulsatility index (PAPi).

Results. The highest area under the ROC curve was the RV ejection fraction determined by 3D-RVEF (0.841 with 95% CI 0.677–1.006, sensitivity 0.889, specificity 0.786; p<0.001) with a cut-off value ≤42% (OR 29.3 with 95% CI 2.6–336.4; p=0.007) and PAPi (area on ROC curve 0.869 with 95% CI 0.503–0.975, sensitivity 0.778, specificity 0.857; p<0.001,) with a threshold value ≤2.2 (OR 20 with 95% CI 1.2–333.3; p=0.035). The combination of these parameters was the most accurate prognostic model (sensitivity 0.778, specificity 1). The combination of echocardiographic parameters – 3D-RVEF and systolic velocity of the tricuspid valve fibrous ring according to tissue myocardial Doppler (TMD: S’ml) has similar sensitivity (0.778) and slightly lower specificity (0.929).

Conclusion. The optimal independent echocardiographic predictor of early RVF is 3D-RVEF. The combination of 3D-RVEF and PAPi proved to be the most accurate model, but the combination of 3D-RVEF and S’ml-TMD echocardiographic parameters alone is only slightly inferior in specificity, which allows preliminary assessment of the risk of RVF.

Full Text

##article.viewOnOriginalSite##

About the authors

Janna A. Shahramanova

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Author for correspondence.
Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-9478-9530

аспирант отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности

Russian Federation, Moscow

Oleg Yu. Narusov

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2960-0950
SPIN-code: 2972-2883
Scopus Author ID: 55409543900

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности

Russian Federation, Moscow

Maksim I. Makeev

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4779-5088
SPIN-code: 3920-3674

врач ультразвуковой диагностики

Russian Federation, Moscow

Stanislav M. Smirnov

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3570-457X

врач ультразвуковой диагностики

Russian Federation, Moscow

Elena V. Dzybinskaia

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1849-442X

доктор медицинских наук, старший научный сотрудник лаб. анестезиологии и реанимации

Russian Federation, Moscow

Kamil G. Ganaev

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8438-2450
SPIN-code: 2902-5643

кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаб. микрохирургии сердца и сосудов отд-ния сердечно-сосудистой хирургии

Russian Federation, Moscow

Andrey A. Shiryaev

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3325-9743
SPIN-code: 8710-6679

член-кор. РАН, д-р мед. наук, профессор, рук. лаб. микрохирургии сердца и сосудов сердечно-сосудистой хирургии

Russian Federation, Moscow

Irina A. Merkulova

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7461-3422
SPIN-code: 6169-1588

врач-кардиолог палаты реанимации и интенсивной терапии, младший научный сотрудник отд. неотложной кардиологии

Russian Federation, Moscow

Dmitry V. Pevzner

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5290-0065
SPIN-code: 9982-5926

доктор медицинских наук, гл. науч. сотр. отд. неотложной кардиологии

Russian Federation, Moscow

Marina A. Saidova

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3233-1862

доктор медицинских наук, профессор, рук. отд. ультразвуковых методов исследования

Russian Federation, Moscow

Sergey N. Tereshchenko

Chazov National Medical Research Center of Cardiology

Email: Jane-20498@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9234-6129

доктор медицинских наук, профессор, рук. отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности

Russian Federation, Moscow

References

  1. McDonagh T, Metra M, Adamo M, et al. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021;42(36):3599-726. doi: 10.1093/eurheartj/ehab368
  2. Mehra M, Cleveland J, Uriel N, et al. Primary results of long-term outcomes in the MOMENTUM 3 pivotal trial and continued access protocol study phase: a study of 2200 HeartMate 3 left ventricular assist device implants. Eur J Heart Fail. 2021;23(8):1392-400. doi: 10.1002/ejhf.2211
  3. Yuzefpolskaya M, Schroeder S, Houston B, et al. The Society of Thoracic Surgeons Intermacs 2022 Annual Report: Focus on the 2018 Heart Transplant Allocation System. Ann Thorac Surg. 2023;115:311-27. doi: 10.1016/j.athoracsur.2022.11.023
  4. Chatterjee A, Feldmann C, Hanke J, et al. The momentum of HeartMate 3: A novel active magnetically levitated centrifugal left ventricular assist device (LVAD). J Thorac Dis. 2018;10:1790-3. doi: 10.21037/jtd.2017.10.124
  5. Wagner T, Bernhardt A, Magnussen C, et al. Right heart failure before LVAD implantation predicts right heart failure after LVAD implantation – Is it that easy? J Cardiothorac Surg. 2020;15(1). doi: 10.1186/s13019-020-01150-x
  6. Ramandi M, Melle J, Gorter T, et al. Right ventricular dysfunction in patients with new-onset heart failure: longitudinal follow-up during guideline-directed medical therapy. Eur J Heart Fail. 2022;24(12):2226-34. doi: 10.1002/ejhf.2721
  7. Adamopoulos S, Bonios M, Gal T, et al. Right heart failure with left ventricular assist devices: Preoperative, perioperative and postoperative management strategies. A clinical consensus statement of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 2024;26(11):2304-22. doi: 10.1002/ejhf.3323
  8. Stainback R, Estep J, Agler D, et al. Echocardiography in the Management of Patients with Left Ventricular Assist Devices: Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(8):853-909. doi: 10.1016/j.echo.2015.05.008
  9. Estep J, Nicoara A, Cavalcante J, et al. Recommendations for Multimodality Imaging of Patients With Left Ventricular Assist Devices and Temporary Mechanical Support: Updated Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2024;37(9):820-71. doi: 10.1016/j.echo.2024.06.005
  10. Cameli M, Loiacono F, Sparla S, et al. Systematic left ventricular assist device implant eligibility with non-invasive assessment: The siena protocol. J Cardiovasc Ultrasound. 2017;25(2):39-46. doi: 10.4250/jcu.2017.25.2.39
  11. Shad R, Fong R, Quach N, et al. Long-term survival in patients with post-LVAD right ventricular failure: multi-state modelling with competing outcomes of heart transplant. J Heart Lung Transplant. 2021;40(8):778-85. doi: 10.1016/j.healun.2021.05.002
  12. Mehra M, Castagna F, Butler J. The transformative potential of left ventricular assist devices in advanced heart failure: no more a therapeutic orphan. Eur Heart J. 2024;45(8):626-8. doi: 10.1093/eurheartj/ehad555
  13. Yim I, Khan-Kheil A, Drury N, Lim H. A systematic review and physiology of pulmonary artery pulsatility index in left ventricular assist device therapy. Interdisc Cardiovasc Thorac Surg. 2023;36(5). doi: 10.1093/icvts/ivad068
  14. Nitta D, Kinugawa K, Imamura T, et al. A useful scoring system for predicting right ventricular assist device requirement among patients with a paracorporeal left ventricular assist device. Int Heart J. 2018;59(5):983-90. doi: 10.1536/ihj.17-487
  15. Gonzalez M, QWang, Yaranov D, et al. Dynamic Assessment of Pulmonary Artery Pulsatility Index Provides Incremental Risk Assessment for Early Right Ventricular Failure After Left Ventricular Assist Device. J Card Fail. 2021;27(7):777-85. doi: 10.1016/j.cardfail.2021.02.012
  16. Stricagnoli M, SciaccalugaC, Mandoli G, et al. Clinical, echocardiographic and hemodynamic predictors of right heart failure after LVAD placement. Int J Cardiovasc Imaging. 2022;38(3):561-70. doi: 10.1007/s10554-021-02433-7
  17. Silverton N, Patel R, Zimmerman J, et al. Intraoperative Transesophageal Echocardiography and Right Ventricular Failure After Left Ventricular Assist Device Implantation. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2018;32(5):2096-103. doi: 10.1053/j.jvca.2018.02.023
  18. Kukucka M, Stepanenko A, Potapov E, et al. Right-to-left ventricular end-diastolic diameter ratio and prediction of right ventricular failure with continuous-flow left ventricular assist devices. J Heart Lung Transplant. 2011;30(1):64-9. doi: 10.1016/j.healun.2010.09.006
  19. Shimada Y, Shiota M, Siegel R, Shiota T. Accuracy of right ventricular volumes and function determined by three-dimensional echocardiography in comparison with magnetic resonance imaging: A meta-analysis study. J Am Soc Echocardiogr. 2010;23(9):943-53. doi: 10.1016/j.echo.2010.06.029
  20. Magunia H, Dietrich C, Langer H, et al. 3D echocardiography derived right ventricular function is associated with right ventricular failure and mid-term survival after left ventricular assist device implantation. Int J Cardiol. 2018;272:348-55. doi: 10.1016/j.ijcard.2018.06.026
  21. Kiernan M, French A, DeNofrio D, et al. Preoperative three-dimensional echocardiography to assess risk of right ventricular failure after left ventricular assist device surgery. J Card Fail. 2015;21(3):189-97. doi: 10.1016/j.cardfail.2014.12.009
  22. Matthews J, Koelling T, Pagani F, Aaronson K. The Right Ventricular Failure Risk Score. A Pre-Operative Tool for Assessing the Risk of Right Ventricular Failure in Left Ventricular Assist Device Candidates. J Am Coll Cardiol. 2008;51(22):2163-72. doi: 10.1016/j.jacc.2008.03.009
  23. Soliman O, Akin S, Muslem R, et al. Derivation and validation of a novel right-sided heart failure model after implantation of continuous flow left ventricular assist devices. Circulation. 2018;137(9):891-906. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA
  24. Atluri P, Goldstone A, Fairman A, et al. Predicting right ventricular failure in the modern, continuous flow left ventricular assist device era. Ann Thorac Surg. 2013;96(3):857-64. doi: 10.1016/j.athoracsur.2013.03.099
  25. Taleb I, Kyriakopoulos CP, Fong R, et al. Machine Learning Multicenter Risk Model to Predict Right Ventricular Failure After Mechanical Circulatory Support: The STOP-RVF Score. JAMA Cardiol. 2024;9(3):272-82. doi: 10.1001/jamacardio.2023.5372

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Echocardiographic predictors. ROC-analysis.

Download (97KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Predictors identified by right heart catheterisation data.

Download (84KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».