BackgroundThe medium-term effects of Coronavirus disease (COVID-19) on organ health, exercise capacity, cognition, quality of life and mental health are poorly understood.MethodsFifty-eight COVID-19 patients post-hospital discharge and 30 age, sex, body mass index comorbidity-matched controls were enrolled for multiorgan (brain, lungs, heart, liver and kidneys) magnetic resonance imaging (MRI), spirometry, six-minute walk test, cardiopulmonary exercise test (CPET), quality of life, cognitive and mental health assessments.FindingsAt 2–3 months from disease-onset, 64% of patients experienced breathlessness and 55% reported fatigue. On MRI, abnormalities were seen in lungs (60%), heart (26%), liver (10%) and kidneys (29%). Patients exhibited changes in the thalamus, posterior thalamic radiations and sagittal stratum on brain MRI and demonstrated impaired cognitive performance, specifically in the executive and visuospatial domains. Exercise tolerance (maximal oxygen consumption and ventilatory efficiency on CPET) and six-minute walk distance were significantly reduced. The extent of extra-pulmonary MRI abnormalities and exercise intolerance correlated with serum markers of inflammation and acute illness severity. Patients had a higher burden of self-reported symptoms of depression and experienced significant impairment in all domains of quality of life compared to controls (p<0.0001 to 0.044).InterpretationA significant proportion of patients discharged from hospital reported symptoms of breathlessness, fatigue, depression and had limited exercise capacity. Persistent lung and extra-pulmonary organ MRI findings are common in patients and linked to inflammation and severity of acute illness.FundingNIHR Oxford and Oxford Health Biomedical Research Centres, British Heart Foundation Centre for Research Excellence, UKRI, Wellcome Trust, British Heart Foundation.

Preterm birth leads to an early switch from fetal to postnatal circulation before completion of left ventricular in utero development. In animal studies, this results in an adversely remodeled left ventricle. We determined whether preterm birth is associated with a distinct left ventricular structure and function in humans.A total of 234 individuals 20 to 39 years of age underwent cardiovascular magnetic resonance. One hundred two had been followed prospectively since preterm birth (gestational age=30.3±2.5 week; birth weight=1.3±0.3 kg), and 132 were born at term to uncomplicated pregnancies. Longitudinal and short-axis cine images were used to quantify left ventricular mass, 3-dimensional geometric variation by creation of a unique computational cardiac atlas, and myocardial function. We then determined whether perinatal factors modify these left ventricular parameters. Individuals born preterm had increased left ventricular mass (66.5±10.9 versus 55.4±11.4 g/m(2); P<0.001) with greater prematurity associated with greater mass (r = -0.22, P=0.03). Preterm-born individuals had short left ventricles with small internal diameters and a displaced apex. Ejection fraction was preserved (P>0.99), but both longitudinal systolic (peak strain, strain rate, and velocity, P<0.001) and diastolic (peak strain rate and velocity, P<0.001) function and rotational (apical and basal peak systolic rotation rate, P =0.05 and P =0.006; net twist angle, P=0.02) movement were significantly reduced. A diagnosis of preeclampsia during the pregnancy was associated with further reductions in longitudinal peak systolic strain in the offspring (P=0.02, n=29).Individuals born preterm have increased left ventricular mass in adult life. Furthermore, they exhibit a unique 3-dimensional left ventricular geometry and significant reductions in systolic and diastolic functional parameters.URL: http://www.clinicaltrials.gov. Unique identifier: NCT01487824.

Feature Tracking software offers measurements of myocardial strain, velocities and displacement from cine cardiovascular magnetic resonance (CMR) images. We used it to record deformation parameters in healthy adults and compared values to those obtained by tagging. We used TomTec 2D Cardiac Performance Analysis software to derive global, regional and segmental myocardial deformation parameters in 145 healthy volunteers who had steady state free precession (SSFP) cine left ventricular short (basal, mid and apical levels) and long axis views (horizontal long axis, vertical long axis and left ventricular out flow tract) obtained on a 1.5 T Siemens Sonata scanner. 20 subjects also had tagged acquisitions and we compared global and regional deformation values obtained from these with those from Feature Tracking. For globally averaged measurements of strain, only those measured circumferentially in short axis slices showed reasonably good levels of agreement between FT and tagging (limits of agreement −0.06 to 0.04). Longitudinal strain showed wide limits of agreement (−0.16 to 0.03) with evidence of overestimation of strain by FT relative to tagging as the mean of both measures increased. Radial strain was systematically overestimated by FT relative to tagging with very wide limits of agreement extending to as much as 100% of the mean value (−0.01 to 0.23). Reproducibility showed similar relative trends with acceptable global inter-observer variability for circumferential measures (coefficient of variation 4.9%) but poor reproducibility in the radial direction (coefficient of variation 32.3%). Ranges for deformation parameters varied between basal, mid and apical LV levels with higher levels at base compared to apex, and between genders by both FT and tagging. FT measurements of circumferential but not longitudinally or radially directed global strain showed reasonable agreement with tagging and acceptable inter-observer reproducibility. We record provisional ranges of FT deformation parameters at global, regional and segmental levels. They show evidence of variation with gender and myocardial region in the volunteers studied, but have yet to be compared with tagging measurements at the segmental level.

Quantitative T1-mapping is rapidly becoming a clinical tool in cardiovascular magnetic resonance (CMR) to objectively distinguish normal from diseased myocardium. The usefulness of any quantitative technique to identify disease lies in its ability to detect significant differences from an established range of normal values. We aimed to assess the variability of myocardial T1 relaxation times in the normal human population estimated with recently proposed Shortened Modified Look-Locker Inversion recovery (ShMOLLI) T1 mapping technique. A large cohort of healthy volunteers (n = 342, 50% females, age 11–69 years) from 3 clinical centres across two countries underwent CMR at 1.5T. Each examination provided a single average myocardial ShMOLLI T1 estimate using manually drawn myocardial contours on typically 3 short axis slices (average 3.4 ± 1.4), taking care not to include any blood pool in the myocardial contours. We established the normal reference range of myocardial and blood T1 values, and assessed the effect of potential confounding factors, including artefacts, partial volume, repeated measurements, age, gender, body size, hematocrit and heart rate. Native myocardial ShMOLLI T1 was 962 ± 25 ms. We identify the partial volume as primary source of potential error in the analysis of respective T1 maps and use 1 pixel erosion to represent "midwall myocardial" T1, resulting in a 0.9% decrease to 953 ± 23 ms. Midwall myocardial ShMOLLI T1 was reproducible with an intra-individual, intra- and inter-scanner variability of ≤2%. The principle biological parameter influencing myocardial ShMOLLI T1 was the female gender, with female T1 longer by 24 ms up to the age of 45 years, after which there was no significant difference from males. After correction for age and gender dependencies, heart rate was the only other physiologic factor with a small effect on myocardial ShMOLLI T1 (6ms/10bpm). Left and right ventricular blood ShMOLLI T1 correlated strongly with each other and also with myocardial T1 with the slope of 0.1 that is justifiable by the resting partition of blood volume in myocardial tissue. Overall, the effect of all variables on myocardial ShMOLLI T1 was within 2% of relative changes from the average. Native T1-mapping using ShMOLLI generates reproducible and consistent results in normal individuals within 2% of relative changes from the average, well below the effects of most acute forms of myocardial disease. The main potential confounder is the partial volume effect arising from over-inclusion of neighbouring tissue at the manual stages of image analysis. In the study of cardiac conditions such as diffuse fibrosis or small focal changes, the use of "myocardial midwall" T1, age and gender matching, and compensation for heart rate differences may all help to improve the method sensitivity in detecting subtle changes. As the accuracy of current T1 measurement methods remains to be established, this study does not claim to report an accurate measure of T1, but that ShMOLLI is a stable and reproducible method for T1-mapping.

Background— Young adults born preterm have distinct differences in left ventricular mass, function, and geometry. Animal studies suggest that cardiomyocyte changes are evident in both ventricles after preterm birth; therefore, we investigated whether these young adults also have differences in their right ventricular structure and function. Methods and Results— We studied 102 preterm-born young adults followed up prospectively since birth and 132 term-born control subjects born to uncomplicated pregnancies. We quantified right ventricular structure and function by cardiovascular magnetic resonance on a 1.5-T Siemens scanner using Argus and TomTec postprocessing software. Preterm birth was associated with a small right ventricle (end diastolic volume, 79.8±13.2 versus 88.5±11.8 mL/m 2 ; P <0.001) but greater right ventricular mass (24.5±3.5 versus 20.4±3.4 g/m 2 ; P <0.001) compared with term-born controls, with the severity of differences proportional to gestational age ( r =−0.47, P <0.001). Differences in right ventricular mass and function were proportionally greater than previously reported for the left ventricle. This was most apparent for systolic function; young adults born preterm had significantly lower right ventricular ejection fraction (57±8% versus 60±5%; P =0.006). Indeed, 21% had values below the lower limit observed in the term-born adults and 6% had mild systolic dysfunction (<45%). Postnatal ventilation accounted for some of the variation in mass but not function. Conclusions— Preterm birth is associated with global myocardial structural and functional differences in adult life, including smaller right ventricular size and greater mass. The changes are greater in the right ventricle than previously observed in the left ventricle, with potentially clinically significant impairment in right ventricular systolic function.

Cardiovascular disease (CVD) is more common in women who have had pregnancy complications such as spontaneous pregnancy loss. We used cross-sectional data from the UK Biobank Imaging Enhancement Study to determine whether pregnancy loss is associated with cardiac or vascular remodelling in later life, which might contribute to this increased risk.Pregnancy history was reported by women participating in UK Biobank between 2006 and 2010 at age 40-69 years using a self-completed touch-screen questionnaire. Associations between self-reported spontaneous pregnancy loss and cardiovascular measures, collected in women who participated in the Imaging Enhancement Study up to the end of 2015, were examined. Cardiac structure and function were assessed by magnetic resonance (CMR) steady-state free precession imaging at 1.5 Tesla. Carotid intima-media thickness (CIMT) measurements were taken for both common carotid arteries using a CardioHealth Station. Statistical associations with CMR and carotid measures were adjusted for age, BMI and other cardiovascular risk factors.Data were available on 2660 women of whom 111 were excluded because of pre-existing cardiovascular disease and 30 had no pregnancy information available. Of the remaining 2519, 446 were nulligravid and 2073 had a history of pregnancies, of whom 622 reported at least one pregnancy loss (92% miscarriages and 8% stillbirths) and 1451 reported no pregnancy loss. No significant differences in any cardiac or carotid parameters were evident in women who reported pregnancy loss compared to other groups (Table 1).Women who self-report pregnancy loss do not have significant differences in cardiac structure, cardiac function, or carotid structure in later life to explain their increased cardiovascular risk. This suggests any cardiovascular risks associated with pregnancy loss operate through other disease mechanisms. Alternatively, other characteristics of pregnancy loss, which we were not able to take account of, such as timing and number of pregnancy losses may be required to identify those at greatest cardiovascular risk.

The role of ECG in ruling out myocardial complications on cardiac magnetic resonance (CMR) is unclear. We examined the clinical utility of ECG in screening for cardiac abnormalities on CMR among post-hospitalised COVID-19 patients.

Folate intake during pregnancy is essential for fetal development and maternal health. However, the specific effects of folic acid (FA) and 5-methyl-(6S)-tetrahydrofolate (5-MTHF) on the prevention and treatment of hypertensive disorders of pregnancy remain unclear. We investigated whether FA and 5-MTHF have different effects on endothelial cell tetrahydrobiopterin (BH4) metabolism in pregnancy and the possible consequences for endothelial NO generation, maternal blood pressure, and fetal growth.

Background: Young-adults with endothelial cell dysfunction are more likely to develop elevated blood pressure. We tested the hypothesis that this relates to development of structural microvascular impairments by studying associations between circulating endothelial colony-forming cell (ECFC) dysfunction and microvascular markers, as well as identifying related endothelial molecular mechanisms. Methods: Peripheral blood ECFCs were isolated from 32 subjects (53% men, 28±4 years old) using the Ficoll density gradient centrifugation method. Participants with blood pressure ≥120/80 mm Hg were included in the elevated blood pressure (BP) group, whereas ≤120/80 mm Hg were classed as normotensive. Retinal microvasculature was assessed by Static Retinal Vessel Analyzer (SVA-T). Results: Subjects with elevated BP had impaired in vitro ECFC colony-forming growth, cell proliferation and angiogenesis assessed by tube formation potential. There was a graded inverse association between ECFC colony-forming capacity (days taken for ECFC colony growth) and retinal arteriolar diameter, as well as arteriolar/venular ratio. Proteomic analysis of ECFCs identified differences in extracellular matrix organization, blood coagulation, exocytosis and vesicle transport proteins in subjects with elevated blood pressure, revealing the adaptor protein GRB2 as a potential link between endothelial cell and microvascular abnormalities. Conclusions: Endothelial cell dysfunction associates with retinal arteriolar narrowing in men and women with elevated blood pressure. Endothelial molecular mechanisms linked to reduced adaptive postnatal angiogenesis capacity, rather than vascular development, may contribute to early microvascular changes.