Szívelégtelenségben szenvedő betegek objektív megítélését segítő spiroergometriás értékek

Szívelégtelenségben szenvedő betegek objektív megítélését segítő spiroergometriás értékek Simon Attila Állami Szívkórház, Balatonfüred II. SPIROERGOMETRIÁS NAPOK, NÓGRÁDGÁRDONY, 2012

Mielőtt elkezdődik a terhelés

Mielőtt elkezdődik a terhelés A kilégző izmok aktiválását igényli Optimalizálja a belégző izmok hosszát (Frank-Starling mechanizmus) Csökkenti az elasztikus feszülés okozta munkát Hozzájárulhat a kiáramlási akadályozottság létrejöttéhez

A periodikus légzést a percventilláció olyan fluktuációjaként definiálhatjuk, melyek a terhelés legalább 60%-ában jelen van és aminek kitérése nagyobb, mint a nyugalmi átlagos ventilláció 15%-a.

Exercise Mikor elkezdődik a terhelés: VO2 on kinetika Recovery 1.0 VO 2 (l/min) 0.75 0.5 Phase I - Phase II transition Basal VO 2 0 Phase I Phase II Phase III -40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 40 80 120 t (sec)

Mikor elkezdődik a terhelés: VO2 on kinetika Szívelégtelenségben Egészségesekben

Mikor elkezdődik a terhelés: VO2 on kinetika Hughson RL: Oxygen uptake kinetics: historical perspective and future directions. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2009;34: 840 850

Steady state hiánya és tejsav emelkedés kapcsolata Demarie S et al: VO2 slow component correlates with vastus lateralis de-oxygenation and blood lactate accumulation during running. J Sports Med Phys Fitness. 2001 Dec;41(4):448-55.

Ventillációs anaerob küszöbnél mért oxigénfogyasztás prognosztikus szerepe szívelégtelenségben Davies LC et al.: Enhanced prognostic value from cardiopulmonary exercise testing in chronic heart failure by non-linear analysis: oxygen uptake efficiency slope European Heart Journal (2006) 27, 684 690

Vérnyomás válasz prognosztikus szerepe szívelégtelenségben Nishiyama Y et al.: Systolic blood pressure response to exercise as a predictor of mortality in patients with chronic heart failure. Int Heart J 2010; 51: 111-115.

Maximális/csúcs oxigénfogyasztás prognosztikus szerepe szívelégtelenségben Gr1<=14ml/min/kg,accepted for transplant Gr2>14ml/min/kg, Gr3<=14ml/min/kg,not accepted for transplant 14 ml/kg/min < 10 ml/kg/min > 18 ml/kg/min Mancini DM et al: Value of peak exercise oxygen consumption for optimal timing of cardiac transplantation in ambulatory patients with heart failure, Circulation 1991 Mar;83(3):778-86.

Maximális/csúcs oxigénfogyasztás prognosztikus szerepe szívelégtelenségben 14 ml/kg/min < 10 ml/kg/min > 18 ml/kg/min Koike A: CHEST 2002; 121:1581 1588 Corra U:CHEST 2002; 121:1572 1580

Maximális/csúcs oxigénfogyasztás prognosztikus szerepe szívelégtelenségben Maximális volt-e a terhelés? Borg skála Platou? VAT meghatározható? RER> 1,05? Azonosulás a célokkal Tünetek viselése Ritmuszavar/VT detekciós zóna

Maximális/csúcs oxigénfogyasztás prognosztikus szerepe szívelégtelenségben P<0.001 P<0.001 Jobb túlélés transzplantáció nélkül Jobb túlélés transzplantációval Transzplant túlélés: 1 év: 83.9-86.3% 3 év: 75..4-76.7% Peterson LR, Schechtman KB, Ewald GA, et al. Timing of cardiac transplantation in patients with heart failure receiving beta-adrenergic blockers. J Heart Lung Transplant 2003;22:1141 8.

19,5 +- 15 hó 17 hó 1. vizsgálat 2. vizsgálat Követés eredménye: Nem transzplantált túlélő Transzplantált/meghalt Vizsgálat Spiroergometria Echo Vizsgálat Spiroergometria Echo V1 V2 V2 V2-1 változás Terhelés: X 2 (p) X 2 (p) időtartam: ns p<0,01 11,16 (0,01) 2,64 (ns) VO 2csúcs : ns p<0,001 10,46 (0,01) 4,94 (0,03) VAT: ns ns 0,11 (ns) 0,1 (ns) VE/VCO 2 slope: p<0,001 p<0,001 26,95 (0,01) 1,11 (ns) ECHO: bal pitvar: ns p<0,02 13,3 (0,01) 3,18 (ns) BK DD: ns ns 2,9 (ns) 1,92 (ns) BK DS: ns ns 3,7 (ns) 1,34 (ns) BK EF: ns p<0,03 4,64 (0,03) 0,29 (ns) Florea V.G. et al: Prognostic value of changes over time in exercise capacity and echocardiographic measurements in patients with chronic heart failure Eur Heart J 2000; 21: 146-153

Funkcionális kapacitás megítélése transzplantáció előtt Nagyon sok tanulmány szerint szívelégtelenségben a mortalitásnak a legjobb rövid távú prediktora a VO2 max. Ezek alapján, ha a betegnek megtartott (14 fölötti) a terhelési kapacitása, biztonságosan lehet gyógyszeresen kezelni és várni a transzplantációval. Mindezek miatt a konszenzuskonferencia szerint a VO2 max. a legfőbb kritérium a betegek transzplantációs indikálása szempontjából. Az Egészségügyi Minisztérium szakmai protokollja A szívtranszplantációra jelöltek kiválasztása, pre- és posztoperatív kezelése Készítette: A Kardiológiai Szakmai Kollégium

Fokozott ventilláció okai szívelégtelenségben Korai metabolikus acidózist kompenzáló ventilláció emelkedés Kórosan fokozott légzési kontroll reflexek Alacsony VAT Megváltozott szubsztrát felhasználás Ventilation/perfusion mismatch Megváltozott légzési mintázat Gáz diffúziós abnormalitások VE=VCO2 x 863/PaCO2 x (1-Vd/Vt) Wasserman K et al. :Principles of exercise testing and interpretation. 2nd. Edition, Lea & Febiger, 1994.

Fokozott ventilláció szívelégtelenségben: Ventilláció/perfúzió aránytalansága miatt magas Vd/Vt A Vd/Vt magasabb CHF-ben, értéke összefügg a limitáció fokával. A VD/VT és P(a-ET)CO 2 egyaránt összefügg a fizikai limitáció fokával. Mivel artériás hypoxia nem alakul ki, háttérben ventilláció/perfúziós aránytalanság állhat. A csúcs VE értékét 47%-ban a VCO2, 45%-ban a Vd/Vt (45%), 8%-ban a PaCO2 csökkenése magyarázta. Wasserman K et al:lung function and exercise gas exchange in chronic heart failure. Circulation1997;96(7):2221-7.

Fokozott ventilláció szívelégtelenségben: Alacsony VT miatt magas Vd/Vt Woods BR et al: Causes of Breathing Inefficiency during Exercise in Heart Failure J Card Fail. 2010 October ; 16(10): 835 842.

Fokozott ventilláció szívelégtelenségben: Ergoreflex aktiváció emelkedett VE/VCO2 Fokozott centrális kemoszenzivitás PaCO2 PaO2 Fokozott perifériás kemoszenzivitás III-IV rostok Izom anyagcsere változások Megváltozott sympatikus tónus Károsodott barorexlex szensitivitás Beszűkült HRV Emelkedett katecolamin szintek Emelkedett vérnyomás Perifériás vazokonstrikció a nem terhelt végtagokban

A CHF IZOM ELMÉLETE Clak et al: Exercise limitation in congestive heart failure JACC 1996; 28: 1092-102

Periodikus légzés Ok: Késő információ átvitel Fokozott erősítés Csökkent tompító hatás A bal kamra funkció romlása emeli a keringési időt. Hosszabb időbe telik, ameddig a perifériáról a kemoreceptorokig (akár perifériás, akár centrális) eljut az információ. A centrum rossz időben reagál. A kardiális funkció javulása eltünteti a periodikus légzést. Fokozott érzékenység a hypoxiára. Fokozott ergoreflex aktiváció. Bizonyíték: Oxigén kezelés, dihydrocodein, continuous positive airway pressure csökkenti a PB-t, illetve a CSR-t PB-be viszi át. Csökkent baroreflex szenzitivitás

Periodikus légzés Piepoli M et al: Aetiology and patophysiological implications of oscillatory ventilation at rest and during exercise in chronic heart failure. Eur Heart J 1999;20:946-953

VE-VCO 2 VE/VCO 2 értékek (csúcs terhelésnél, ATnál) VE-VCO 2 slope P2

VE/VCO2 slope számítása Ross Arena et al:technical considerations related to the minute ventilation/carbon dioxideoutput slope in patients with heart failure Chest 2003;124;720-727

VE/VCO2 slope számítása Ross Arena et al:technical considerations related to the minute ventilation/carbon dioxideoutput slope in patients with heart failure Chest 2003;124;720-727

VE-VCO 2 SLOPE PROGNOSZTIKUS EREJE A VE/VCO 2 slope 13 mortalitást jósló vizsgálatból 13-ban erősebb prognosztikus tényezőnek bizonyult a csúcs oxigénfogyasztásnál. Arena R: Heart Failure Rev 2008;13:245-269 Ponikowski P: Circulation. 2001;103:967-972

VE-VCO 2 SLOPE PROGNOSZTIKUS EREJE (Összes esemény: halál/transzplant/lv assist div) A VE/VCO 2 slope erősebb prognosztikus erővel bírt. A VE/VCO2 slope prognosztikus ereje 3 évnél is megmaradt, míg a VO2max ezt elvesztette 2 év után Arena R et al: Defining the Optimal Prognostic Window for Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Heart Failure Circ Heart Fail. 2010 May ; 3(3): 405 411.

VE-VCO2 SLOPE VÁLTOZÁSA TERÁPIÁS BEAVATKOZÁSOKRA LVAD implantáció CRT Gyógyszeres kezelés enalapril enalapril+hydralazine+ismn placebo+enalapril enalapril+losartan losartan inzulin infúzió carvedilol Béta-blokkolók sildenafil VE/VCO 2 slope Tréning Arena R: Heart Failure Rev 2008;13:245-269

VE-VO2 Oxygen Uptake Efficiency Slope Normál értékek: Nő: OUES = 1175-15,8*kor+841*BSA Ffi: OUES = 1320-26,7*kor+1394BSA BSA: body surface area Hollenberg M. J Am Coll Cardiol 2000;36:194-201 OUES: VO2 = a log10ve + b, ahol a és b konstans, a = OUES

Oxygen Uptake Efficiency Slope és prognózis szívelégtelenségben Davies LC et al.: Enhanced prognostic value from cardiopulmonary exercise testing in chronic heart failure by non-linear analysis: oxygen uptake efficiency slope European Heart Journal (2006) 27, 684 690

EXERCISE OSCILLATORY VENTILATION EOV Cumulative mortalitás 46 vs 17% (p<0.01) Corrá U : Circulation 2006;113:44-50

Periodikus légzés prognosztikus ereje szívelégtelenségben Cumulative mortality 46 vs 17% (p<0.01) Cumulative survival Kaplan-Meier curve without cardiac events according to no breathing disorders (no EOV and no AHI 30/h), EOV alone, AHI 30/h alone, and combined breathing disorder (CBD: EOV plus AHI 30/h). Corrá U et al:sleep and exertional periodic breathing in chronic heart failure Prognostic importance and interdependence. Circulation 2006;113:44-50

Ventillációs paraméterek prognosztikus ereje - összehasonlítás Nem-igen: Event-free: A: 91,3% B: 51,9% 37,0: Event-free: A: 87,4% B: 60,4% 14,4 ml/min/kg: Event-free: A: 86,3% B: 65,6% Guazzi M: J Am Coll Cardiol 2007;50:299-308

Prognózis és terápia meghatározása cpx alapján Corra U: Am Heart J 2002;143:418-426

Funkcionális kapacitás megítélése transzplantáció előtt In general a peak VO2 14 ml/kg/min, or less than 50% of predicted for age and gender during anaerobic exercise (respiratory quotient, RQ 1.05) is thought to delineate a group of patients who potentially benefit from heart transplantation. In patients on β-blockers a survival advantage of heart transplantation at one and three years has only been demonstrated in those with a peak VO2 <12 ml/kg/min. In addition to peak VO2 the ventilatory response to exercise (VE/VCO2, EqCO2) can be used as a prognostic marker, because this can be measured throughout the entire exercise duration and is independent of patient motivation. The VE/VCO2 slope during exercise is steeper in patients with more severe heart failure and can be regarded as a continuous risk factor for mortality. A VE/VCO2 slope >35 identifies an increased risk for early mortality and this risk is even higher when this slope is >40 to 45. N de Jonge et al: Guidelines for heart transplantation Netherlands Heart Journal, Volume 16, Number 3, March 2008

Funkcionális kapacitás megítélése transzplantáció előtt Class I In patients intolerant of a -blocker, a cutoff for peak VO2 of 14 ml/kg/min should be used to guide listing (Level of Evidence: B). In the presence of a -blocker, a cutoff for peak VO2 of 12 ml/kg/min should be used to guide listing (Level of Evidence: B). Class IIa In young patients (50 years) and women, it is reasonable to consider using alternate standards in conjunction with peak VO2 to guide listing, including percent of predicted (50%) peak VO2 (Levelof Evidence: B). Class IIb In the presence of a sub-maximal CPX test (RER 1.05), use of ventilation equivalent of carbon dioxide (VE/VCO2) slope of 35 as a determinant in listing for transplantation may be considered Mehra MR et al: Listing Criteria for Heart Transplantation: International Society for Heart and Lung Transplantation Guidelines for the Care of Cardiac Transplant Candidates 2006

Ventillációs paraméterek prognosztikus ereje - összehasonlítás Guazzi M: J Eur Heart J 2005;26:472-480 Guazzi M: J Am Coll Cardiol 2007;50:299-308

Terhelés utáni megnyugvás: VO2 off kinetika Cohen-Solal A et al: Prolonged kinetics of recovery of oxygen consumption after maximal graded exercise in patients with chronic heart failure Circulation. 1995;91:2924-2932

Terhelés utáni megnyugvás: Szívfrekvencia visszatérés kinetika 90 s alatti szívfrekvencia visszatérés 120 s alatti szívfrekvencia visszatérés Sheppard R et al:heart rate recovery a potential marker of clinical outcomes in heart failure patients receiving beta-blocker therapy. Can J Cardiol 2007;23(14):1135-1138.

KÖVETKEZTETÉS A VO2peak továbbra is fontos paraméter a szívelégtelenségben szenvedő betegek állapotának és prognózisának megítélésében. Az oxigénfogyasztás prognosztikus értéke a béta blokkoló érában megváltozott: 10-12 ml/min/kg alatt magas, 18-20 ml/min/kg felett alacsony rizikó. Új prognosztikus paraméterek jelentek meg, melyek a terhelés alatti fokozott ventillációt (VE/VCO2 slope, OUES), vagy a megbomlott légzésszabályozást (EOV) mutatják ki. Ezek közül a VE/VCO2 már ajánlásokban is helyet követel magának. Több minor prognosztikus tényező nyerhető A CPX nélkül jelentős információ veszik el szívelégtelenséggel élők prognózisával kapcsolatban.

Szívelégtelenségben szenvedő betegek objektív megítélését segítő spiroergometriás értékek Simon Attila Állami Szívkórház, Balatonfüred II. SPIROERGOMETRIÁS NAPOK, NÓGRÁDGÁRDONY, 2012