Background: The genetic basis of left ventricular (LV) image-derived phenotypes, which play a vital role in the diagnosis, management, and risk stratification of cardiovascular diseases, is unclear at present. Methods: The LV parameters were measured from the cardiovascular magnetic resonance studies of the UK Biobank. Genotyping was done using Affymetrix arrays, augmented by imputation. We performed genome-wide association studies of 6 LV traits—LV end-diastolic volume, LV end-systolic volume, LV stroke volume, LV ejection fraction, LV mass, and LV mass to end-diastolic volume ratio. The replication analysis was performed in the MESA study (Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis). We identified the candidate genes at genome-wide significant loci based on the evidence from extensive bioinformatic analyses. Polygenic risk scores were constructed from the summary statistics of LV genome-wide association studies to predict the heart failure events. Results: The study comprised 16 923 European UK Biobank participants (mean age 62.5 years; 45.8% men) without prevalent myocardial infarction or heart failure. We discovered 14 genome-wide significant loci (3 loci each for LV end-diastolic volume, LV end-systolic volume, and LV mass to end-diastolic volume ratio; 4 loci for LV ejection fraction, and 1 locus for LV mass) at a stringent P <1×10 −8 . Three loci were replicated at Bonferroni significance and 7 loci at nominal significance ( P <0.05 with concordant direction of effect) in the MESA study (n=4383). Follow-up bioinformatic analyses identified 28 candidate genes that were enriched in the cardiac developmental pathways and regulation of the LV contractile mechanism. Eight genes ( TTN, BAG3, GRK5, HSPB7, MTSS1, ALPK3, NMB , and MMP11 ) supported by at least 2 independent lines of in silico evidence were implicated in the cardiac morphogenesis and heart failure development. The polygenic risk scores of LV phenotypes were predictive of heart failure in a holdout UK Biobank sample of 3106 cases and 224 134 controls (odds ratio 1.41, 95% CI 1.26 – 1.58, for the top quintile versus the bottom quintile of the LV end-systolic volume risk score). Conclusions: We report 14 genetic loci and indicate several candidate genes that not only enhance our understanding of the genetic architecture of prognostically important LV phenotypes but also shed light on potential novel therapeutic targets for LV remodeling.

Excessive trabeculation, often referred to as "noncompacted" myocardium, has been described at all ages, from the fetus to the adult. Current evidence for myocardial development, however, does not support the formation of compact myocardium from noncompacted myocardium, nor the arrest of this process to result in so-called noncompaction. Excessive trabeculation is frequently observed by imaging studies in healthy individuals, as well as in association with pregnancy, athletic activity, and with cardiac diseases of inherited, acquired, developmental, or congenital origins. Adults with incidentally noted excessive trabeculation frequently require no further follow-up based on trabecular pattern alone. Patients with cardiomyopathy and excessive trabeculation are managed by cardiovascular symptoms rather than the trabecular pattern. To date, the prognostic role of excessive trabeculation in adults has not been shown to be independent of other myocardial disease. In neonates and children with excessive trabeculation and normal or abnormal function, clinical caution seems warranted because of the reported association with genetic and neuromuscular disorders. This report summarizes the evidence concerning the etiology, pathophysiology, and clinical relevance of excessive trabeculation. Gaps in current knowledge of the clinical relevance of excessive trabeculation are indicated, with priorities suggested for future research and improved diagnosis in adults and children.

Right ventricular (RV) structure and function influence the morbidity and mortality from coronary artery disease (CAD), dilated cardiomyopathy (DCM), pulmonary hypertension and heart failure. Little is known about the genetic basis of RV measurements. Here we perform genome-wide association analyses of four clinically relevant RV phenotypes (RV end-diastolic volume, RV end-systolic volume, RV stroke volume, RV ejection fraction) from cardiovascular magnetic resonance images, using a state-of-the-art deep learning algorithm in 29,506 UK Biobank participants. We identify 25 unique loci associated with at least one RV phenotype at P < 2.27 ×10-8, 17 of which are validated in a combined meta-analysis (n = 41,830). Several candidate genes overlap with Mendelian cardiomyopathy genes and are involved in cardiac muscle contraction and cellular adhesion. The RV polygenic risk scores (PRSs) are associated with DCM and CAD. The findings substantially advance our understanding of the genetic underpinning of RV measurements.

To report the development of easy-to-use magnetic resonance imaging (MRI) fractal tools deployed on platforms accessible to all. The trabeculae of the left ventricle vary in health and disease but their measurement is difficult. Fractal analysis of cardiac MR images can measure trabecular complexity as a fractal dimension (FD).This Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA)-compliant study was approved by the local Institutional Review Board. Participants provided written informed consent. The original MatLab implementation (region-based level set segmentation and box-counting algorithm) was recoded for two platforms (OsiriX and a clinical MR reporting platform [cvi42 , Circle Cardiovascular Imaging, Calgary, Canada]). For validation, 100 subjects were scanned at 1.5T and 20 imaged twice for interstudy reproducibility. Cines were analyzed by the three tools and FD variability determined. Manual trabecular delineation by an expert reader (R1) provided ground truth contours for validation of segmentation accuracy by point-to-curve (P2C) distance estimates. Manual delineation was repeated by R1 and a second reader (R2) on 15 cases for intra/interobserver variability.FD by OsiriX and the clinical MR reporting platform showed high correlation with MatLab values (correlation coefficients: 0.96 [95% CI: 0.95-0.97] and 0.96 [0.95-0.96]) and high interstudy and intraplatform reproducibility. Semiautomated contours in OsiriX and the clinical MR reporting platform were highly correlated with ground truth contours evidenced by low P2C errors: 0.882 ± 0.76 mm and 0.709 ± 0.617 mm. Validity of ground truth contours was inferred from low P2C errors between readers (R1-R1: 0.798 ± 0.718 mm; R1-R2: 0.804 ± 0.649 mm).This set of accessible fractal tools that measure trabeculation in the heart have been validated and released to the cardiac MR community (http://j.mp/29xOw3B) to encourage novel clinical applications of fractals in the cardiac imaging domain.3 Technical Efficacy: Stage 1 J. Magn. Reson. Imaging 2017;46:1082-1088.

Abstract Aims The role of change in left atrial (LA) parameters prior to the onset of heart failure (HF) remains unclear. We used cardiac magnetic resonance (CMR) imaging to investigate the relationship between longitudinal change in LA function and incident HF in a multi-ethnic population with subclinical cardiovascular disease (CVD). Methods and results In this prospective multi-ethnic cohort study, 2470 participants (60 ± 9 years, 47% males), free at baseline of clinical CVD, had LA volume and function assessed via multimodality tissue tracking on CMR imaging at baseline (2000–02) and a second study 9.4 ± 0.6 years later. Free of HF, 73 participants developed incident HF [HF with preserved ejection fraction (HFpEF), n = 39; reduced ejection fraction (HFrEF), n = 34] 7.1 ± 2.1 years after the second study. An annual decrease of 1 SD unit in peak LA strain (ΔLASmax) was most strongly associated with the risk of HFpEF [subdistribution hazard ratios (HR) = 2.56, 95% confidence interval (CI) (1.34–4.90), P = 0.004] and improved model reclassification and discrimination in predicting HFpEF [C-statistic = 0.84, 95% CI (0.79–0.90); net reclassification index (NRI) = 0.34, P = 0.01; and integrated discrimination index (IDI) = 0.02, P = 0.02], whilst an annual decrease of 1 mL/m2 of pre-atrial indexed LA volumes (ΔLAVipreA) was most strongly associated with the risk of HFrEF [subdistribution HR = 1.88, 95% CI (1.44–2.45), P &lt; 0.001] and improved model reclassification and discrimination in predicting HFrEF [C-statistic = 0.81, 95% CI (0.72–0.90); NRI = 0.31, P = 0.03; and IDI = 0.01, P = 0.50] after adjusting for event-specific risk factors and baseline LA measures. Conclusion ΔLASmax and ΔLAVipreA were associated with and incrementally predictive of HFpEF and HFrEF, after adjusting for risk factors and baseline LA measures in this population of subclinical CVD.

Background Valvular heart disease and intracardiac shunts can disrupt the balance between left ventricular (LV) and right ventricular (RV) stroke volumes. However, the prognostic value of such imbalances has not been established among asymptomatic individuals. Purpose To assess the association between differential ventricular stroke volumes quantified using cardiac MRI and clinical outcomes in individuals without cardiovascular disease. Materials and Methods This secondary analysis of a prospective study included participants without cardiovascular disease at enrollment (July 2000 to July 2002) who underwent cardiac MRI. Differences in stroke volume were calculated as LV stroke volume minus RV stroke volume, and participants were categorized as having balanced (greater than or equal to -30 mL to ≤30 mL), negative (less than -30 mL), or positive (>30 mL) differential stroke volumes. Multivariable Cox proportional hazard regression models were used to test the association between differences in stroke volume and adverse outcomes. Results A cohort of 4058 participants (mean age, 61.4 years ± 10 [SD]; 2120 female) were included and followed up for a median of 18.4 years (IQR, 18.3-18.5 years). During follow-up, 1006 participants died, 235 participants developed heart failure, and 764 participants developed atrial fibrillation. Compared with participants who had a balanced differential stroke volume, those with an increased differential stroke volume showed a higher risk of mortality (hazard ratio [HR], 1.73 [95% CI: 1.12, 2.67];