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.
Mikor elkezdődik a terhelés: VO2 on kinetika Recovery
Exercise
VO2 (l/min)
1.0
0.75
Phase I - Phase II transition
0.5
Basal VO2
Phase I
Phase III
Phase II
0 -40
0
40
80
120
160
200
240
t (sec)
280
320
360
40
80
120
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 Koike A: CHEST 2002; 121:1581–1588
< 10 ml/kg/min > 18 ml/kg/min 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
Jobb túlélés transzplantáció nélkül
P<0.001
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
Terhelés: időtartam: VO2csúcs: VAT: VE/VCO2 slope: ECHO: bal pitvar: BK DD: BK DS: BK EF:
1. vizsgálat
2. vizsgálat
Vizsgálat Spiroergometria Echo
Vizsgálat Spiroergometria Echo
V1
V2
ns ns ns p<0,001 ns ns ns ns
17 hó Követés eredménye: Nem transzplantált túlélő Transzplantált/meghalt
p<0,01 p<0,001 ns p<0,001
V2 X2 (p) 11,16 (0,01) 10,46 (0,01) 0,11 (ns) 26,95 (0,01)
V2-1 változás X2 (p) 2,64 (ns) 4,94 (0,03) 0,1 (ns) 1,11 (ns)
p<0,02 ns ns p<0,03
13,3 (0,01) 2,9 (ns) 3,7 (ns) 4,64 (0,03)
3,18 (ns) 1,92 (ns) 1,34 (ns) 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)CO2 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
Beszűkült HRV
Megváltozott sympatikus tónus
Emelkedett katecolamin szintek
Emelkedett vérnyomás
Károsodott barorexlex szensitivitás
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
•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.
•Fokozott érzékenység a hypoxiára. •Fokozott ergoreflex aktiváció.
•A kardiális funkció javulása eltünteti a periodikus légzést.
•Oxigén kezelés, dihydrocodein, continuous positive airway pressure csökkenti a PB-t, illetve a CSR-t PB-be viszi át.
Bizonyíték:
Csökkent tompító hatás •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-VCO2
•VE/VCO2 értékek (csúcs terhelésnél, ATnál) •VE-VCO2 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-VCO2 SLOPE PROGNOSZTIKUS EREJE
A VE/VCO2 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-VCO2 SLOPE PROGNOSZTIKUS EREJE
(Összes esemény: halál/transzplant/LV assist div)
•A VE/VCO2 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/VCO2 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
