Ventilatory response and peak circulatory power: New functional markers of response after cardiac resynchronization therapy

SummaryBackgroundThe minute ventilation/carbon dioxide production (VE/VCO2) slope and peak circulatory power, like peak oxygen consumption (VO2), possess strong prognostic values in heart failure but have not been studied after ventricular resynchronization.AimsIn this retrospective study, we evaluated the evolution of ventilatory response, effort capacity, functional status, peak circulatory power and echocardiographic variables, 6 months after cardiac resynchronization therapy (CRT).MethodsThirty subjects (mean age, 60 ± 12 years) underwent symptom-limited exercise testing (CPX) with ventilatory expired gas analysis before and 6 months after CRT. The VE/VCO2 slope was measured from rest to the end of exercise. Echocardiography was performed in stable clinical and pharmacological conditions.ResultsMean New York Heart Association (NYHA) status improved significantly from 2.9 to 1.8 (p < 0.001). Significant improvements were seen in exercise tolerance (evaluated by peak VO2; from 13.1 ± 3.1 to 15.3 ± 5.6 mL/kg/min, p = 0.02), VE/VCO2 slope (from 44.4 ± 19.2 to 39.6 ± 13.8, p = 0.003) and maximal workload (from 74 ± 24 to 82 ± 26 W, p = 0.02). Mean peak circulatory power improved from 1663 ± 494 to 2125 ± 1014 mmHg mL/kg/min (p = 0.009). Mean left ventricular ejection fraction increased from 25% to 29% (p = 0.01). Mean end-systolic and end-diastolic left ventricular volumes decreased significantly from 155 to 128 mL and from 203 to 179 mL, respectively (p < 0.05). Mean mitral regurgitation grade improved from 1.4 ± 1.0 to 1.1 ± 0.9 (p = 0.1). No strong correlation was found between echocardiographic changes and improvement in ventilatory efficiency (VE/VCO2 slope; all r = 0.15–0.24). Patients with narrow QRS complexes (< 130 ms) did not show significant improvement in functional or echocardiographic variables other than NYHA status.ConclusionCardiac resynchronization therapy improved ventilatory and haemodynamic responses. Our results highlight the potential value of new functional variables such as ventilatory response and peak circulatory power as better markers for identifying responders to CRT.

RésuméBackgroundL’étude de la réponse ventilatoire par la pente de régression linéaire de la ventilation minute et de la production de dioxyde de carbone (VE/VCO2) et la mesure de la puissance circulatoire au cours d’une épreuve d’effort possède une valeur pronostique significative chez l’insuffisant cardiaque. L’évolution de la réponse ventilatoire n’a pas été étudiée après resynchronisation biventriculaire.ObjectifL’objectif principal était d’étudier l’évolution de la réponse ventilatoire, de la puissance circulatoire au pic et des paramètres échocardiographiques après resynchronisation biventriculaire.Méthodes et résultatsTrente patients (âge moyen : 60 ± 12 ans) ayant bénéficié d’une épreuve d’effort avec mesure des échanges gazeux ainsi que d’une échocardiographie transthoracique avant et six mois après implantation ont été inclus. La réponse ventilatoire était évaluée par la pente de régression linéaire de VE/VCO2 en incluant l’ensemble des points du début à la fin de l’exercice. Une valeur ponctuelle de VE/VCO2 était mesurée au pic de l’exercice. La classe New York Heart Association (NYHA) était améliorée de 2,9 à 1,8 (p < 0,001). Le pic de VO2, la pente de régression de VE/VCO2 et la charge maximale au pic de l’exercice étaient significativement améliorés après resynchronisation, de 13 ± 3 à 15 ± 5 mL/kg par minute, de 44 ± 19 à 39 ± 13 (p = 0,02) et de 74 ± 24 à 82 ± 26 W (p = 0,02) respectivement. La puissance circulatoire était augmentée de 1663 ± 494 à 2125 ± 1014 mmHg ml/kg par minute (p = 0,009). La fraction d’éjection ventriculaire gauche s’est améliorée de 25 % à 29 % (p = 0,01), ainsi que le volume télésystolique (155 à 128 mL ; p = 0,002) et télédiastolique (203 à 179 mL ; p = 0,004). L‘insuffisance mitrale était néanmoins améliorée de manière non significative (1,4 ± 1 à 1,1 ± 0,9 ; p = 0,1). Néanmoins, il n’a pas été retrouvé de corrélation significative entre l’amélioration de la réponse ventilatoire et celle des volumes ventriculaires gauches après resynchronisation (valeur de r entre 0,15 et 0,24). Enfin, les patients présentant des QRS fins (< 130 ms) ne présentaient aucune amélioration fonctionnelle objective ni échocardiographique à l’exception de la classe NYHA.ConclusionLa resynchronisation biventriculaire améliore la réponse ventilatoire et hémodynamique. Nos résultats soulignent l’importance de l’étude de la réponse ventilatoire et de la puissance circulatoire comme marqueurs fonctionnels de réponse après resynchronisation biventriculaire.