Dynamics of echocardiographic parameters in patients with severe COVID-19 during hospitalization

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The severe course of a new coronavirus infection may be associated with cardiovascular damage. Thus, there is a need to search for available methods of cardiac status examination to determine management tactics and immediate prognosis in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19).

AIM: This study aimed to assess the dynamics of echocardiographic parameters in patients with severe infection during hospitalization.

MATERIALS AND METHODS: Forty patients hospitalized for COVID-19 were included in the study. All patients underwent echocardiography on admission to the hospital and in dynamics, that is, upon deterioration of the underlying disease. The ultrasound picture of the heart was compared with the severity of parenchymal damage based on computed tomography (CT) and the degree of respiratory failure based on blood oxygen saturation by pulse oximetry. Concomitant nosologies and autopsy findings were also analyzed.

RESULTS: In dynamics, a significant decrease in left ventricular ejection fraction (LVEF) from 47.0% (40.0–56.0) to 43.5% (37.0–49.0; p=0.002) was found in the deceased group, which was not observed in the discharged group. Comparative analysis of this index in the discharged and deceased group in study 2 revealed significantly lower values of LVEF in patients with unfavorable hospital prognosis: 51.0% (44.0–55.0) and 43.5% (37.0–49.0), respectively (p=0.049). Furthermore, a significantly higher level of systolic pulmonary artery pressure was observed in the deceased group in study 1: 54.0 (50.0–59.0) and 60.0 (55.5–70.0) mmHg, respectively (p=0.02), with increasing differences in dynamics, that is, 65.0 (60.0–70.0) and 50.0 (46.0–57.0) mmHg, respectively (p <0.0001). Among the indicators reflecting the state of the right ventricle, right ventricular end-systolic size in study 2 in the deceased group (p=0.062) and more pronounced dilatation by this indicator were noted in the group with unfavorable prognosis compared with the discharged group at re-diagnosis (p=0.071).

CONCLUSIONS: Dynamic reduction of baseline low LVEF and progression of pulmonary hypertension are the main echocardiographic predictors of hospital mortality in patients with COVID-19. Increased volume of pulmonary parenchyma lesions on CT determines unfavorable hospital prognosis.

About the authors

Irina V. Kovtyukh

Petrovsky National Research Centre of Surgery

Author for correspondence.
Email: ivkovtuh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9176-1889
Russian Federation, Moscow

Gennady E. Gendlin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: rgmugt2@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7846-1611

MD, Dr. Sci.( Med.), professor

Russian Federation, Moscow

Igor G. Nikitin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: igor.nikitin.64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881

MD, Dr. Sci.( Med.), professor

Russian Federation, Moscow

Svetlana N. Dvornikova

Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: svetlanadvornikova67@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8564-9778
Russian Federation, Moscow

Yuliya A. Shikhova

Petrovsky National Research Centre of Surgery

Email: shikyula@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4688-4385
Russian Federation, Moscow

References

  1. Shi S, Qin M, Shen B, et al. Association of Cardiac Injury With Mortality in Hospitalized Patients With COVID-19 in Wuhan, China. JAMA Cardiol. 2020;5(7). doi: 10.1001/jamacardio.2020.0950
  2. Madjid M, Safavi-Naeini P, Solomon SD, Vardeny O. Potential Effects of Coronaviruses on the Cardiovascular System. JAMA Cardiol. 2020;5(7). doi: 10.1001/jamacardio.2020.1286
  3. Aghagoli G, Gallo Marin B, Soliman LB, Sellke FW. Cardiac involvement in COVID-19 patients: Risk factors, predictors, and complications: A review. J Card Surg. 2020;35(6):1302–1305. doi: 10.1111/jocs.14538
  4. Deng Q, Hu B, Zhang Y, et al. Suspected myocardial injury in patients with COVID-19: Evidence from front-line clinical observation in Wuhan, China. Int J Cardiol. 2020;311:116–121. doi: 10.1016/j.ijcard.2020.03.087
  5. Konradi AO, Villevalde SV, Duplyakov DV, et al. An open-label multicenter observational study (registry) of patients recovered from coronavirus disease 2019 (COVID-19) with involvement of the cardiovascular system or with baseline severe cardiovascular diseases: rationale, design, and implications for clinical practice. Russian Journal of Cardiology. 2021;26(1):99–104. (In Russ). doi: 10.15829/1560-4071-2021-4287
  6. Petrikov SS, Ivannikov AA, Vasilchenko MK, et al. COVID-19 and Cardiovascular System: Pathophysiology, Pathomorphology, Complications, Long-Term Prognosis. Russian Sklifosovsky Journal “Emergency Medical Care”. 2021;10(1):14–26. (In Russ). doi: 10.23934/2223-9022-2021-10-1-14-26
  7. Oynotkinova OS, Maslennikova OM, Larina VN, et al. Expert consensus statement on the diagnosis and treatment of fulminant myocarditis in the context of the COVID-19 pandemic. Academy of Medicine and Sports. 2020;1(2):28–40. (In Russ). doi: 10.15829/2712-7567-2020-2-13
  8. Gatta F, Dolan C. Pathophysiology and Cardiac Autopsy in COVID-19 related Myocarditis. Cardiology and Cardiovascular Medicine. 2020;04(04):376–385. doi: 10.26502/fccm.92920134
  9. Wang D, Hu B, Hu C, et al. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020;323(11):1061–1069. doi: 10.1001/jama.2020.1585
  10. Shi S, Qin M, Shen B, et al. Association of Cardiac Injury With Mortality in Hospitalized Patients With COVID-19 in Wuhan, China. JAMA Cardiol. 2020;5(7):802–810. doi: 10.1001/jamacardio.2020.0950
  11. Szekely Y, Lichter Y, Taieb P, et al. Spectrum of Cardiac Manifestations in COVID-19. Circulation. 2020;142(4):342-353. doi: 10.1161/circulationaha.120.047971
  12. Fayssoil A, Mustafic H, Mansencal N. The Right Ventricle in COVID-19 Patients. Am J Cardiol. 2020;130:166–167. doi: 10.1016/j.amjcard.2020.06.007
  13. Medhane F, Kirkpatrick JN. Echocardiography in the Era of COVID-19: Lessons for the Future. Curr Cardiol Rep. 2021;23(12):178. doi: 10.1007/s11886-021-01610-3
  14. Cruz Rodriguez JB, Lange RA, Mukherjee D. Gamut of cardiac manifestations and complications of COVID-19: a contemporary review. J Investig Med. 2020;68(8):1334–1340. doi: 10.1136/jim-2020-001592
  15. Tian W, Jiang W, Yao J, et al. Predictors of mortality in hospitalized COVID-19 patients: A systematic review and meta-analysis. J Med Virol. 2020;92(10):1875–1883. doi: 10.1002/jmv.26050
  16. Carrizales-Sepúlveda EF, Vera-Pineda R, Flores-Ramírez R. Letter by Carrizales-Sepúlveda et al Regarding Article, “Spectrum of Cardiac Manifestations in COVID-19: A Systematic Echocardiographic Study”. Circulation. 2021;143(9). doi: 10.1161/circulationaha.120.049435
  17. Kovtyukh IV, Gendlin GE, Nikitin IG, et al. The value of indicators characterizing the state of the cardiovascular system in assessing the hospital prognosis of COVID-19 patients. Kardiologiia. 2021;61(10):26–35. (In Russ). doi: 10.18087/cardio.2021.10.n1553
  18. Zhang LN, Yin MG, He W, et al; Chinese Critical Ultrasound Study Group, Chinese Society of Critical Care Medicine, Chinese Hemodynamic Therapy Collaboration Group of Critical Care Medicine. Recommendations for the treatment of severe coronavirus disease 2019 based on critical care ultrasound. Zhonghua Nei Ke Za Zhi. 2020;59(9):677–688. (In Chinese) doi: 10.3760/cma.j.cn112138-20200219-00098
  19. Li Y, Li H, Zhu S, et al. Prognostic Value of Right Ventricular Longitudinal Strain in Patients With COVID-19. JACC Cardiovasc Imaging. 2020;13(11):2287–2299. doi: 10.1016/j.jcmg.2020.04.014
  20. Croft LB, Krishnamoorthy P, Ro R, et al. Abnormal left ventricular global longitudinal strain by speckle tracking echocardiography in COVID-19 patients. Future Cardiol. 2021;17(4):655–661. doi: 10.2217/fca-2020-0121
  21. Karagodin I, Carvalho Singulane C, Woodward GM, et al. Echocardiographic Correlates of In-Hospital Death in Patients with Acute COVID-19 Infection: The World Alliance Societies of Echocardiography (WASE-COVID) Study. J Am Soc Echocardiogr. 2021;34(8):819–830. doi: 10.1016/j.echo.2021.05.010
  22. Rajendram R, Hussain A, Mahmood N, Via G. Dynamic right-to-left interatrial shunt may complicate severe COVID-19. BMJ Case Rep. 2021;14(10):e245301. doi: 10.1136/bcr-2021-245301
  23. Bhatia HS, Bui QM, King K, et al. Subclinical left ventricular dysfunction in COVID-19. Int J Cardiol Heart Vasc. 2021;34:100770. doi: 10.1016/j.ijcha.2021.100770
  24. Lopez Saubidet I, Hunter M, Lurbet MF, et al. Echocardiographic findings in patients under mechanical ventilation with COVID-19 acute respiratory distress syndrome. Medicina (B Aires). 2022;82(1):61–65.
  25. Taieb P, Szekely Y, Lupu L, et al. Risk prediction in patients with COVID-19 based on haemodynamic assessment of left and right ventricular function. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2021;22(11):1241–1254. doi: 10.1093/ehjci/jeab169

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. Overall survival depending on the dynamics of the left ventricular ejection fraction.

Download (106KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Kovtyukh I.V., Gendlin G.E., Nikitin I.G., Dvornikova S.N., Shikhova Y.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».