Can new pulmonary gas exchange parameters contribute to evaluation of pulmonary congestion in left-sided heart failure?

BackgroundAssessment of pulmonary congestion in left-sided heart failure is necessary for guiding anticongestive therapy. Clinical examination and chest x-ray are semiquantitative methods with poor diagnostic accuracy and reproducibility.ObjectivesTo establish reference values, describe reproducibility, and investigate the diagnostic and monitoring properties in relation to pulmonary congestion of new pulmonary gas exchange parameters describing ventilation/perfusion mismatch (variable fraction of ventilation [fA2] or the drop in oxygen pressure from the mixed alveolar air of the two ventilated compartments to the nonshunted end-capillary blood [ΔPO2]) and pulmonary shunt.MethodsSixty healthy volunteers and 69 patients requiring an acute chest x-ray in a cardiac care unit were included. The gas exchange parameters were estimated by analyzing standard bedside respiratory and circulatory measurements obtained during short-term exposure to different levels of inspired oxygen. Nine patients were classified as having pulmonary congestion using a reference diagnosis and were followed during 30 days of anticongestive therapy. Diagnostic and monitoring properties were compared with chest x-ray, N-terminal probrain natriuretic peptide (NT-proBNP), spirometry values, arterial oxygen tension, alveolar-arterial oxygen difference and venous admixture.ResultsThe 95% reference intervals for healthy subjects were narrow (ie, fA2 [0.75 to 0.90], ΔPO2 [0.0 kPa to 0.5 kPa] and pulmonary shunt [0.0% to 8.2%]). Reproducibility was relatively good with small withinsubject coefficients of variation (ie, fA2 [0.05], ΔPO2 [0.4 kPa] and pulmonary shunt [2.0%]). fA2, ΔPO2 and NT-proBNP had significantly better diagnostic properties, with high sensitivities (100%) but low specificities (30% to 40%). During successful anticongestive therapy, fA2, ΔPO2, NT-proBNP and spirometry values showed significant improvements.ConclusionsThe gas exchange parameter for ventilation/perfusion mismatch but not pulmonary shunt can have a possible role in rejecting the diagnosis of pulmonary congestion and in monitoring anticongestive therapy.

HistoriquePour orienter le traitement de l’insuffisance cardiaque gauche, il faut évaluer la congestion pulmonaire. Dans ce contexte, l’examen clinique et la radiographie pulmonaire sont des méthodes semiquantitatives dont la précision diagnostique et la reproductibilité laissent à désirer.ObjectifÉtablir les valeurs de référence, décrire la reproductibilité et analyser les propriétés des nouveaux paramètres d’échanges gazeux respiratoires utilisés pour le diagnostic et la surveillance de la congestion pulmonaire, ces paramètres décrivant l’écart ventilation/perfusion (fraction variable de la ventilation [fA2] ou baisse de la pression d’oxygène de l’air alvéolaire mélangé des deux compartiments ventilés par rapport au sang capillaire non shunté (ΔPO2]) et au shunt pulmonaire.MéthodeSoixante volontaires en bonne santé et 69 patients ayant eu besoin d’une radiographie pulmonaire d’urgence dans une unité de soins cardiaques ont été inclus. Les paramètres des échanges gazeux ont été estimés par l’analyse des mesures respiratoires et circulatoires standard au chevet, obtenus durant une exposition brève à différents taux d’oxygène inspiré. À l’aide d’un diagnostic de référence, on a classé neuf patients dans la catégorie ‘congestion pulmonaire’ et on les a suivis durant un traitement à cet effet d’une durée de 30 jours. L’utilité de ces propriétés pour le diagnostique et la surveillance a été comparée à celle des radiographies pulmonaires, du dosage du fragment N-terminal du peptide natriurétique de type B (NT-proBNP), des valeurs de spirométrie, de la pression d’oxygène artérielle, de la différence de taux d’oxygène alvéolaires-artériels et de l’effet shunt.RésultatsLes intervalles de référence à 95% chez les sujets en bonne santé étaient étroits (c.-à-d., fA2 [0,75 à 0,90], ΔPO2 [0,0 kPa à 0,5 kPa] et shunt pulmonaire [0,0% à 8,2%]). La reproductibilité s’est révélée relativement bonne, avec de faibles coefficients de variation chez les sujets (c.-à-d., fA2 [0,05], ΔPO2 [0,4 kPa] et shunt pulmonaire [2,0%]). Les valeurs de fA2, ΔPO2 et NT-proBNP présentaient des propriétés diagnostiques significativement meilleures, avec des sensibilités élevées (100%), mais des spécificités faibles (30% à 40%). Durant le traitement approprié contre la congestion, les valeurs de fA2, de ΔPO2, de NT-proBNP et de spirométrie se sont améliorées significativement.ConclusionContrairement à l’effet shunt, le paramètre mesurant l’écart entre les échanges gazeux ventilation/perfusion permettraient d’écarter le diagnostic de congestion pulmonaire et de surveiller les résultats du traitement, le cas échéant.