Exposure to ambient air pollution is strongly associated with increased cardiovascular morbidity and mortality. Little is known about the influence of air pollutants on cardiac structure and function. We aim to investigate the relationship between chronic past exposure to traffic-related pollutants and the cardiac chamber volume, ejection fraction, and left ventricular remodeling patterns after accounting for potential confounders.Exposure to ambient air pollutants including particulate matter and nitrogen dioxide was estimated from the Land Use Regression models for the years between 2005 and 2010. Cardiac parameters were measured from cardiovascular magnetic resonance imaging studies of 3920 individuals free from pre-existing cardiovascular disease in the UK Biobank population study. The median (interquartile range) duration between the year of exposure estimate and the imaging visit was 5.2 (0.6) years. We fitted multivariable linear regression models to investigate the relationship between cardiac parameters and traffic-related pollutants after adjusting for various confounders.The studied cohort was 62±7 years old, and 46% were men. In fully adjusted models, particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm concentration was significantly associated with larger left ventricular end-diastolic volume and end-systolic volume (effect size = 0.82%, 95% CI, 0.09-1.55%, P=0.027; and effect size = 1.28%, 95% CI, 0.15-2.43%, P=0.027, respectively, per interquartile range increment in particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm) and right ventricular end-diastolic volume (effect size = 0.85%, 95% CI, 0.12-1.58%, P=0.023, per interquartile range increment in particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm). Likewise, higher nitrogen dioxide concentration was associated with larger biventricular volume. Distance from the major roads was the only metric associated with lower left ventricular mass (effect size = -0.74%, 95% CI, -1.3% to -0.18%, P=0.01, per interquartile range increment). Neither left and right atrial phenotypes nor left ventricular geometric remodeling patterns were influenced by the ambient pollutants.In a large asymptomatic population with no prevalent cardiovascular disease, higher past exposure to particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 μm and nitrogen dioxide was associated with cardiac ventricular dilatation, a marker of adverse remodeling that often precedes heart failure development.

Aortic distensibility can be calculated using semi-automated methods to segment the aortic lumen on cine CMR (Cardiovascular Magnetic Resonance) images. However, these methods require visual quality control and manual localization of the region of interest (ROI) of ascending (AA) and proximal descending (PDA) aorta, which limit the analysis in large-scale population-based studies. Using 5100 scans from UK Biobank, this study sought to develop and validate a fully automated method to 1) detect and locate the ROIs of AA and PDA, and 2) provide a quality control mechanism.The automated AA and PDA detection-localization algorithm followed these steps: 1) foreground segmentation; 2) detection of candidate ROIs by Circular Hough Transform (CHT); 3) spatial, histogram and shape feature extraction for candidate ROIs; 4) AA and PDA detection using Random Forest (RF); 5) quality control based on RF detection probability. To provide the ground truth, overall image quality (IQ = 0-3 from poor to good) and aortic locations were visually assessed by 13 observers. The automated algorithm was trained on 1200 scans and Dice Similarity Coefficient (DSC) was used to calculate the agreement between ground truth and automatically detected ROIs.The automated algorithm was tested on 3900 scans. Detection accuracy was 99.4% for AA and 99.8% for PDA. Aorta localization showed excellent agreement with the ground truth, with DSC ≥ 0.9 in 94.8% of AA (DSC = 0.97 ± 0.04) and 99.5% of PDA cases (DSC = 0.98 ± 0.03). AA×PDA detection probabilities could discriminate scans with IQ ≥ 1 from those severely corrupted by artefacts (AUC = 90.6%). If scans with detection probability < 0.75 were excluded (350 scans), the algorithm was able to correctly detect and localize AA and PDA in all the remaining 3550 scans (100% accuracy).The proposed method for automated AA and PDA localization was extremely accurate and the automatically derived detection probabilities provided a robust mechanism to detect low quality scans for further human review. Applying the proposed localization and quality control techniques promises at least a ten-fold reduction in human involvement without sacrificing any accuracy.

Background The effect of menopausal hormone therapy (MHT)–previously known as hormone replacement therapy–on cardiovascular health remains unclear and controversial. This cross-sectional study examined the impact of MHT on left ventricular (LV) and left atrial (LA) structure and function, alterations in which are markers of subclinical cardiovascular disease, in a population-based cohort. Methods Post-menopausal women who had never used MHT and those who had used MHT ≥3 years participating in the UK Biobank who had undergone cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging and free of known cardiovascular disease were included. Multivariable linear regression was performed to examine the relationship between cardiac parameters and MHT use ≥3 years. To explore whether MHT use on each of the cardiac outcomes differed by age, multivariable regression models were constructed with a cross-product of age and MHT fitted as an interaction term. Results Of 1604 post-menopausal women, 513 (32%) had used MHT ≥3 years. In the MHT cohort, median age at menopause was 50 (IQR: 45–52) and median duration of MHT was 8 years. In the non-MHT cohort, median age at menopause was 51 (IQR: 48–53). MHT use was associated with significantly lower LV end-diastolic volume (122.8 ml vs 119.8 ml, effect size = -2.4%, 95% CI: -4.2% to -0.5%; p = 0.013) and LA maximal volume (60.2 ml vs 57.5 ml, effect size = -4.5%, 95% CI: -7.8% to -1.0%; p = 0.012). There was no significant difference in LV mass. MHT use significantly modified the effect between age and CMR parameters; MHT users had greater decrements in LV end-diastolic volume, LV end-systolic volume and LA maximal volume with advancing age. Conclusions MHT use was not associated with adverse, subclinical changes in cardiac structure and function. Indeed, significantly smaller LV and LA chamber volumes were observed which have been linked to favourable cardiovascular outcomes. These findings represent a novel approach to examining MHT's effect on the cardiovascular system.

The non-invasive assessment of left ventricular (LV) diastolic function and filling pressure in hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is still an open issue. Pulmonary blood volume index (PBVI) by cardiovascular magnetic resonance (CMR) has been proposed as a quantitative biomarker of haemodynamic congestion. We aimed to assess the diagnostic accuracy of PBVI for left atrial pressure (LAP) estimation in patients with HCM.We retrospectively identified 69 consecutive HCM outpatients (age 58 ± 11 years; 83% men) who underwent both transthoracic echocardiography (TTE) and CMR. Guideline-based detection of LV diastolic dysfunction was assessed by TTE, blinded to CMR results. PBVI was calculated as the product of right ventricular stroke volume index and the number of cardiac cycles for a bolus of gadolinium to pass through the pulmonary circulation as assessed by first-pass perfusion imaging. Compared to patients with normal LAP, patients with increased LAP showed significantly larger PBVI (463 ± 127 vs. 310 ± 86 mL/m2, P < 0.001). PBVI increased progressively with worsening New York Heart Association functional class and echocardiographic stages of diastolic dysfunction (P < 0.001 for both). At the best cut-off point of 413 mL/m2, PBVI yielded good diagnostic accuracy for the diagnosis of LV diastolic dysfunction with increased LAP [C-statistic = 0.83; 95% confidence interval (CI): 0.73-0.94]. At multivariable logistic regression analysis, PBVI was an independent predictor of increased LAP (odds ratio per 10% increase: 1.97, 95% CI: 1.06-3.68; P = 0.03).PBVI is a promising CMR application for assessment of diastolic function and LAP in patients with HCM and may serve as a quantitative marker for detection, grading, and monitoring of haemodynamic congestion.

ABSTRACT Osteoporosis and ischemic heart disease (IHD) represent important public health problems. Existing research suggests an association between the two conditions beyond that attributable to shared risk factors, with a potentially causal relationship. In this study, we tested the association of bone speed of sound (SOS) from quantitative heel ultrasound with (i) measures of arterial compliance from cardiovascular magnetic resonance (aortic distensibility [AD]); (ii) finger photoplethysmography (arterial stiffness index [ASI]); and (iii) incident myocardial infarction and IHD mortality in the UK Biobank cohort. We considered the potential mediating effect of a range of blood biomarkers and cardiometabolic morbidities and evaluated differential relationships by sex, menopause status, smoking, diabetes, and obesity. Furthermore, we considered whether associations with arterial compliance explained association of SOS with ischemic cardiovascular outcomes. Higher SOS was associated with lower arterial compliance by both ASI and AD for both men and women. The relationship was most consistent with ASI, likely relating to larger sample size available for this variable (n = 159,542 versus n = 18,229). There was no clear evidence of differential relationship by menopause, smoking, diabetes, or body mass index (BMI). Blood biomarkers appeared important in mediating the association for both men and women, but with different directions of effect and did not fully explain the observed effects. In fully adjusted models, higher SOS was associated with significantly lower IHD mortality in men, but less robustly in women. The association of SOS with ASI did not explain this observation. In conclusion, our findings support a positive association between bone and vascular health with consistent patterns of association in men and women. The underlying mechanisms are complex and appear to vary by sex. © 2020 The Authors. Journal of Bone and Mineral Research published by Wiley Periodicals LLC on behalf of American Society for Bone and Mineral Research (ASBMR).

Reduced lung function is common and associated with increased cardiovascular morbidity and mortality, even in asymptomatic individuals without diagnosed respiratory disease. Previous studies have identified relationships between lung function and cardiovascular structure in individuals with pulmonary disease, but the relationships in those free from diagnosed cardiorespiratory disease have not been fully explored.UK Biobank is a prospective cohort study of community participants in the United Kingdom. Individuals self-reported demographics and co-morbidities, and a subset underwent cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging and spirometry. CMR images were analysed to derive ventricular volumes and mass. The relationships between CMR-derived measures and spirometry and age were modelled with multivariable linear regression, taking account of the effects of possible confounders.Data were available for 4,975 individuals, and after exclusion of those with pre-existing cardiorespiratory disease and unacceptable spirometry, 1,406 were included in the analyses. In fully-adjusted multivariable linear models lower FEV1 and FVC were associated with smaller left ventricular end-diastolic (-5.21ml per standard deviation (SD) change in FEV1, -5.69ml per SD change in FVC), end-systolic (-2.34ml, -2.56ml) and stroke volumes (-2.85ml, -3.11ml); right ventricular end-diastolic (-5.62ml, -5.84ml), end-systolic (-2.47ml, -2.46ml) and stroke volumes (-3.13ml, -3.36ml); and with lower left ventricular mass (-2.29g, -2.46g). Changes of comparable magnitude and direction were observed per decade increase in age.This study shows that reduced FEV1 and FVC are associated with smaller ventricular volumes and reduced ventricular mass. The changes seen per standard deviation change in FEV1 and FVC are comparable to one decade of ageing.

Abstract Aims Left ventricular filling pressure (LVFP) can be estimated from cardiovascular magnetic resonance (CMR). We aimed to investigate whether CMR‐derived LVFP is associated with signs, symptoms, and prognosis in patients with recently diagnosed heart failure (HF). Methods and results This study recruited 454 patients diagnosed with HF who underwent same‐day CMR and clinical assessment between February 2018 and January 2020. CMR‐derived LVFP was calculated, as previously, from long‐ and short‐axis cines. CMR‐derived LVFP association with symptoms and signs of HF was investigated. Patients were followed for median 2.9 years (interquartile range 1.5–3.6 years) for major adverse cardiovascular events (MACE), defined as the composite of cardiovascular death, HF hospitalization, non‐fatal stroke, and non‐fatal myocardial infarction. The mean age was 62 ± 13 years, 36% were female ( n = 163), and 30% ( n = 135) had raised LVFP. Forty‐seven per cent of patients had an ejection fraction < 40% during CMR assessment. Patients with raised LVFP were more likely to have pleural effusions [hazard ratio (HR) 3.2, P = 0.003], orthopnoea (HR 2.0, P = 0.008), lower limb oedema (HR 1.7, P = 0.04), and breathlessness (HR 1.7, P = 0.01). Raised CMR‐derived LVFP was associated with a four‐fold risk of HF hospitalization (HR 4.0, P < 0.0001) and a three‐fold risk of MACE (HR 3.1, P < 0.0001). In the multivariable model, raised CMR‐derived LVFP was independently associated with HF hospitalization (adjusted HR 3.8, P = 0.0001) and MACE (adjusted HR 3.0, P = 0.0001). Conclusions Raised CMR‐derived LVFP is strongly associated with symptoms and signs of HF. In addition, raised CMR‐derived LVFP is independently associated with subsequent HF hospitalization and MACE.