Right ventricular ejection fraction with cardiac magnetic resonance using a wall motion score

• Published in: Archives of cardiovascular diseases Vol. 115; no. 3; pp. 126 - 133
• Main Authors: Lebeau, Réal, Pagé, Maude, Serri, Karim, Pichette, Maxime, Di Lorenzo, Maria, Sauvé, Claude, Vinet, Alain, Poulin, Frédéric
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Netherlands Elsevier Masson SAS 01.03.2022
• Subjects: Cardiac magnetic resonance; Ejection fraction; Fraction d’éjection du ventricule droit; Humans; Magnetic Resonance Imaging, Cine - methods; Magnetic Resonance Spectroscopy - adverse effects; Retrospective Studies; Right ventricle; Résonance magnétique cardiaque; Score de contractilité régionale; Stroke Volume; Ventricular Dysfunction, Right - diagnostic imaging; Ventricular Dysfunction, Right - etiology; Ventricular Function, Right; Wall motion score; EF; RVEF; RV; WMSI; Right ventricle; CI; Wall motion score; CMR; WMA; Résonance magnétique cardiaque; Fraction d’éjection du ventricule droit; SD; Score de contractilité régionale; Cardiac magnetic resonance; WMS; Ejection fraction
• ISSN: 1875-2136; 1875-2128; 1875-2128
• DOI: 10.1016/j.acvd.2022.01.002

•We describe a new method to evaluate RVEF based on WMSI in CMR.•WMSI showed strong correlation and good agreement with CMR volumetric RVEF.•A WMSI cut-off of≥1.5 was highly accurate in predicting an RVEF of˂45%.•RVEF<45% is an important prognostic indicator.•This novel application of WMSI provides a reliable estimation of RVEF in CMR. The volumetric method in cardiac magnetic resonance (CMR), the reference standard for right ventricular ejection fraction (RVEF), requires expertise because of the complex right ventricular geometry and anatomical landmarks. The aim of our retrospective study was to describe a new method to evaluate RVEF based on wall motion score index (WMSI) in CMR. Visual assessment of wall motion was performed using an eight-segment model (normokinesia=1, hypokinesia=2, akinesia=3). Correlation between WMSI (WMS/8) and the reference volumetric RVEF was analysed. A regression equation was derived to convert the WMSI into RVEF. The accuracy of CMR WMSI-derived RVEF compared with CMR volumetric RVEF was evaluated using Bland-Altman analysis. In the 112 patients using the volumetric method, the mean RVEF was 48±14%. Fifty-nine patients had normal RV kinetics (WMSI=1), which corresponded to a volumetric RVEF of 56% (standard deviation 7%; range 43–76%). CMR WMSI showed a strong correlation with CMR volumetric RVEF (Spearman's Rho=–0.69). A regression equation was created: RVEF=80–22×WMSI. Overall, the WMSI-derived RVEF resulted in good agreement with the CMR volumetric RVEF (mean bias–3%, standard deviation±7.5%). In addition, using a WMSI cut-off of≥1.5 was highly accurate (92%) to predict a reference RVEF of˂45%, an important prognostic indicator in CMR. Our results suggest that using the WMS in CMR (eight-segment) to estimate RVEF is accurate, and correlates well with the volumetric method. A WMSI≥1.5 is optimal to categorize patients in the higher-risk subset of CMR RVEF˂45%. L’analyse volumétrique du ventricule droit (VD) en résonance magnétique cardiaque (RMC) est la méthode de référence pour l’évaluation de la fraction d’éjection du ventricule droit (FEVD). Cette analyse requiert une expertise à cause de la géométrie et des repères anatomiques particuliers du VD. Le but de notre étude rétrospective est de décrire une nouvelle méthode pour l’évaluation de la FEVD basée sur le score de contractilité régionale ou « wall motion score index » (WMSI) utilisant la RMC. La contractilité régionale (WMS) a été analysée en utilisant un modèle de 8 segments pour le VD (normokinésie=1, hypokinésie=2, akinésie=3). La corrélation entre le WMSI (WMS/8) et la FEVD calculée par l’analyse volumétrique du VD en RMC a été évaluée. Une équation de régression a permis la conversion du WMSI en FEVD. La précision de la FEVD déduite du WMSI a été comparée aux résultats de l’analyse volumétrique de la FEVD par RMC utilisant un Bland-Altman. Chez les 112 patients, la FEVD moyenne par analyse volumétrique en RMC était de 48 %±14 %. Cinquante-neuf patients avaient une kinétique VD normale (WMSI=1) qui correspondait à une FEVD volumétrique de 56 % (DS 7 %, écart de 43 à 76 %). L’indice de contractilité régionale (WMSI) démontrait une forte corrélation avec la FEVD volumétrique (Spearman Rho=−0,69). Une équation de régression a été créée: FEVD=80–22*WMSI. Globalement la FEVD-WMSI avait une bonne concordance avec la RMC (biais moyen 3 %, DS±7,5 %). En plus, un WMSI≥1,5 a prédit avec exactitude (92 %) une valeur de FEVD˂45 %, important indicateur pronostique, obtenue par la référence volumétrique en RMC. Nos résultats suggèrent que le score de contractilité 8 segments (WMS) en RMC mène à une estimation précise de la FEVD corrélant bien avec la méthode d’analyse volumétrique. Un WMSI≥1,5 (FEVD-RMC˂45 %) permet de catégoriser les patients avec un moins bon pronostic.