Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC zQmtrZmV45fdXJx4Mppccfc S0066-782X2019000800188 S0066-782X2019005001201 10.5935/abc.20190119 Original Article Global Longitudinal Strain Predicts Poor Functional Capacity in Patients with Systolic Heart Failure Maia Rafael José Coelho 1 Brandão Simone Cristina Soares 1 0000-0002-4726-9416 Leite Jéssica 2 Parente Giordano Bruno 3 Pinheiro Filipe 2 0000-0001-7754-4397 Araújo Bruna Thays Santana 2 Aguiar Maria Inês Remígio 1 0000-0002-3093-9743 Martins Sílvia Marinho 4 Brandão Daniella Cunha 2 Andrade Armele Dornelas de 1 Universidade Federal de Pernambuco Recife PE Brazil Universidade Federal de Pernambuco - Ciências da Saúde, Recife, PE - Brazil Universidade Federal de Pernambuco Recife PE Brazil Universidade Federal de Pernambuco - Fisioterapia, Recife, PE - Brazil Hospital Agamenon Magalhaes Recife PE Brazil Hospital Agamenon Magalhaes - Cardiologia, Recife, PE - Brazil Pronto Socorro Cardiológico de Pernambuco Ambulatório de Doença de Chagas e Insuficiência Cardíaca Recife PE Brazil Pronto Socorro Cardiológico de Pernambuco (PROCAPE) - Ambulatório de Doença de Chagas e Insuficiência Cardíaca, Recife, PE - Brazil Mailing Address: Simone Cristina Soares Brandão, Universidade Federal de Pernambuco - Pós-Graduação em Ciências da Saúde - Av. Professor Moraes Rego, 1235. Postal Code 50670-901, Cidade Universitária, Recife, PE - Brazil. E-mail: sbrandaonuclearufpe@gmail.com

Author contributions

Conception and design of the research: Brandão SCS, Brandão DC, Leite J, Martins SM, Andrade AD; Acquisition of data: Maia RJC, Brandão DC, Leite J, Pinheiro F, Araújo BTS, Aguiar MIR, Martins SM; Analysis and interpretation of the data: Brandão SCS, Brandão DC, Leite J, Parente GB, Pinheiro F, Araújo BTS, Aguiar MIR, Andrade AD; Statistical analysis: Brandão SCS, Parente GB; Writing of the manuscript: Maia RJC, Brandão SCS, Leite J; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Brandão SCS, Brandão DC, Andrade AD.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 18 07 2019 08 2019 113 2 188 194 19 07 2018 28 10 2018 14 11 2018 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited Abstract Background:

Left ventricular global longitudinal strain value (GLS) can predict functional capacity in patients with preserved left ventricular ejection fraction (LVEF) heart failure (HF) and to assess prognosis in reduced LVEF HF.

 Objetive:

Correlate GLS with parameters of Cardiopulmonary Exercise Test (CPET) and to assess if they could predict systolic HF patients that are more appropriated to be referred to heart transplantation according to CPET criteria.

 Methods:

Systolic HF patients with LVEF < 45%, NYHA functional class II and III, underwent prospectively CPET and echocardiography with strain analysis. LVEF and GLS were correlated with the following CPET variables: maxVO2, VE/VCO2 slope, heart rate reduction during the first minute of recovery (HRR) and time needed to reduce maxVO2 in 50% after physical exercise (T1/2VO2). ROC curve analysis of GLS to predict VO2 < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope > 35 (heart transplantation’s criteria) was performed.

 Results:

Twenty six patients were selected (age, 47 ± 12 years, 58% men, mean LVEF = 28 ± 8%). LVEF correlated only with maxVO2 and T1/2VO2. GLS correlated to all CPET variables (maxVO2: r = 0.671, p = 0.001; VE/VCO2 slope: r = -0.513, p = 0.007; HRR: r = 0.466, p = 0.016, and T1/2VO2: r = -0.696, p = 0.001). GLS area under the ROC curve to predict heart transplantation’s criteria was 0.88 (sensitivity 75%, specificity 83%) for a cut-off value of -5.7%, p = 0.03.

 Conclusion:

GLS was significantly associated with all functional CPET parameters. It could classify HF patients according to the functional capacity and may stratify which patients have a poor prognosis and therefore to deserve more differentiated treatment, such as heart transplantation.

 Keywords: Heart Failure Longitudinal Strain Torsion, Mechanical Torsion Abnormality Ventricular Dysfunction, Left Echocardiography, Doppler/methods FACEPE 0154-4.08/15 FACEPE 0450-4.08/17 CNPq 432865/2016-0 O presente estudo foi financiado pela FACEPE APQ-0154-4.08/15; FACEPE IBPG-0450-4.08/17; CNPq 432865/2016-0 e CAPES Introduction

The cardiopulmonary exercise test (CPET) is the gold standard method for assessing functional capacity in patients with heart failure (HF). It is able to measure during exercise, maximum myocardial oxygen consumption (maxVO2), CO2 production, ratio minute ventilation/carbon dioxide production VE/VCO2 slope, VO2 recovery kinetics after physical exertion (T1/2VO2), stratify cardiovascular risk and predict mortality and hospitalization by these parameters, for example, VO2 values < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope >35 that are criteria for heart transplantation.1-4 Furthermore, CPET evaluates the presence of dysautonomia, by measuring the reduction in heart rate within the first minute after exercise (HRR),5,6 which is directly related to cardiovascular outcome.7-9

However, in patients with systolic HF, the reduction of myocardial contractility, measured mainly by echocardiography through the left ventricular ejection fraction (LVEF), is the main parameter used to classify the myocardial damage degree,10 although its value is little associated with the clinical symptoms and functional capacity of these patients.1,10 The strain analysis is a newer echocardiography tool and has demonstrated more effective in assessing global derangement of the left ventricle (LV) than the LVEF measurement.10

Recent studies show that the left ventricular global longitudinal strain value (GLS) can predict functional capacity in patients with HF and preserved LVEF,11 and assess prognosis in HF with reduced LVEF when compared with life expectancy scores.12 Additionally, this technique evaluates the degree of myocardial deformation and it seems to predict the degree of regional and global LV fibrosis.13 However, there are no studies comparing the GLS with CPET parameters in patients with systolic HF. The aim of this study was to correlate GLS value with functional parameters of CPET and to assess if GLS could predict systolic HF patients that were more appropriated to be referred to heart transplantation according to CPET criteria.

 Methods

This is an observational, prospective cross-sectional study, guided by the recommendations of the STROBE Statement.14 This study was approved by the Ethics and Research Committee of our Institution under number 1507992.

The study population consisted of adults (21-65 years), both sexes, diagnosed with HF in functional class II and III by the New York Heart Association (NYHA), sedentary, with systolic dysfunction (LVEF <45%) assessed by transthoracic echocardiography performed until one month before they had been referred for cardiopulmonary program and recruited for this study. Data were collected between January, 2015 and March, 2016.

Exclusion criteria were: deformity in the face to prevent the coupling of the CPET mask, orthopedic and neurological diseases that could preclude the execution of CPET, psychological problems restricting them to respond to the questionnaire, functional class IV HF or hospitalization due to cardiac decompensation in the last three months, unstable angina, myocardial infarction or cardiac surgery up to three months before the study; forced expiratory volume on the first one second/forced vital capacity <70% of predicted characterizing obstructive respiratory disorder.

To ensure standardization, a single examiner performed the exams. None of them had access to the patients’ other evaluations results. The researchers responsible for data collection were not responsible for carrying out the examinations, thus ensuring the blinding of the study.

Cardiopulmonary exercise test

All patients in the study underwent CPET by the method ramp on a treadmill (Centurium 300, Micromed, Brazil) through ErgoPC Elite® software associated with the electrocardiogram (Micromed, Brazil) with 12 channels. Respiratory variables were evaluated by a gas analyzer (Cortex - Metalyzer II, Germany) and obtained in conditions of standard temperature, pressure and dry (STPD), breath-by-breath, with the patient breathing in a face mask without leaks during exercise. During the test, functional capacity, maxVO2 measured in METs, the maximum VE/VCO2, VE/VCO2 slope, T1/2VO2 and HRR were evaluated.

 Echocardiography

All echocardiograms were performed according to ASE.(14 )Patients underwent the two-dimensional echocardiography, using an ultrasound system Vivid I (GE Medical Systems, Horten, Norway) with a multifrequency transducer from 2.5 to 5 MHz.

After the echocardiogram, a strain analysis technique was performed using an echocardiogram analysis software (EchoPAC, GE Medical Systems, Horten, Norway, version 10.0). The images in the longitudinal sections were analyzed (4 chambers, 3 chambers and 2 chambers).15 A region of interest was applied automatically by the software and, if necessary, was adjusted manually. The strain analysis software performed the analysis. Patients were excluded when more than two segments were considered to have insufficient quality for monitoring by the analysis system.16

Statistical analysis

To calculate the sample, G*Power 3 software was used,17 in which we chose the post hoc option with α = 0.05 and two-tailed hypothesis. Thus, the two most important ergospirometric variables were chosen for the study population: maxVO2 and VE/VCO2 slope. We found an effect size of 0.81 (R2 = 0.67) for the maxVO2 and 0.71 (R2 = 0.51) for the VE/VCO2 slope. We observed for both variables a power of 99% with a total sample of 25 patients.

Patients were later divided into two groups according to values of maxVO2 and VE/VCO2 slope found to CPET: Group 1 - maxVO2> 14mL/kg/min and/or VE/VCO2 slope < 35; and Group 2 - maxVO2 < 14mL/kg/ min and VE/VCO2 slope > 35 (IIa class indication criteria for heart transplantation).16

The data was presented by absolute and percentage frequencies for categorical variables; by the mean and standard deviation for parametric quantitative variables; and by median and interquartile range for non-parametric variables. Shapiro-Wilk test was applied to verify if the quantitative data were normals. For comparison of parametric variables, we used the Student t-test for independent samples and for non-parametric variables the Mann-Whitney test. To compare categorical variables, we used the chi-square non-parametric test.

In the second step, the correlation between the values of the GLS strain index with ergospirometric variables was performed by using the Pearson coefficient for parametric and Spearman variables for non-parametric variables. The Receiver Operating Characteristic (ROC) curve was performed to evaluate the GLS's ability to predict maxVO2 < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope > 35.

P value inferior to 0.05 was considered statistically significant. Data were entered in an EXCEL spreadsheet and statistical software used for statistical calculations was the SPSS (Statistical Package for Social Sciences) version 23.

 Results

During the study period, 39 patients with HF were referred to the cardiopulmonary rehabilitation program. Of these, 10 were not included because of a LVEF higher than 45%, one patient for presenting inadequate acoustic window for subsequent analysis of the GLS and two patients due to arrhythmia. Therefore, 26 patients (mean age, 47±12 years, 58% men) participated in this study, Table 1.

Characteristics of the study population
Variable (n = 26)
Age (years), mean ± DP 47.31 ± 12.71
Gender: n (%)
Men 15 (57.7)
Women 11 (42.3)
BMI (Kg/m2): Mean ± DP 29.31 ± 5.38
Comorbidities: n (%)
SAH 20 (77)
DM 15 (61)
HF Etiology: n (%)
Ischemic 6 (23)
Hypertensive 10 (39)
Myocarditis 4 (15)
Chagas' Disease 1 (4)
Idiopathic 5 (19)
Medication: n (%)
ACEI/ARB 23 (88)
Beta blocker 26 (100)
Diuretics K-sparing 22 (84)
LVEF (%) (mean ± DP) 28,0 ± 8.62
Strain (%) (mean ± DP) -7.5 ± 3.92
maxVO2 (mean ± DP) 19.09 ± 9.52
VE/VCO2slope(mean ± DP) 39.43 ± 9.91
HRR (bpm) (mean ± DP) 19.65 ± 17.42
T1/2VO2 (s) (mean ± DP) 168.61 ± 43.90

BMI: body mass index; SAH: systemic arterial hypertension; DM: diabetes mellitus; ACEI/ARB: converting the angiotensin-converting enzyme inhibitor/angiotensin receptor blocker; LVEF: left ventricular ejection fraction; maxVO2: maximal oxygen consumption; VE/VCO2 slope: slope of the VE/VCO2 curve; HRR: heart rate recovery; T1/2VO2: time to VO2 halving recovery.

Regarding the CPET results the average maxVO2 was 19.09 ± 9,52 mL/kg/min and the VE/VCO2 slope was 39.43 ± 9.91. The mean HRR and T1/2VO2 were respectively, 19.65 ± 17.42 bpm and 168.61 ± 43.90s. By echocardiography, the mean LVEF was 28.0 ± 8.6% and mean GLS index was -7.5 ± 3.92 % for all studied patients, Table 1.

Correlation of CPET variables with LVEF and GLS measurements

When comparing the CPET with LVEF data (Table 2), a positive correlation was observed only with maxVO2 (r = 0.585, p = 0.02) and negative with T1/2VO2 (r = -0.530; p = 0.005). For the other variables, LVEF showed no correlation, Table 2.

Correlation of numerical variables of Cardiopulmonary Exercise Test with left ventricular ejection fraction (LVEF) and global longitudinal strain index (GLS)
Variables LVEF (p value) GLS (p value)
HRR-bpm 0.288 (0.154)(1) 0.466 (0.016)*(1)
maxVO2 0.585 (0.002)*(2) 0.671 (< 0.001)*(2)
VE/VCO2 slope -0.330 (0.100)(1) -0.513 (0.007)*(1)
T1/2VO2 -0.530 (0.005)*(1) -0.696 (< 0.001)*(1)

HRR: heart rate recovery; T1/2VO2: time to VO2 halving recovery; VE/VCO2 slope: slope of the VE/VCO2 curve; maxVO2: maximal oxygen consumption.

p < 0,05;

Pearson coefficient;

Spearman coefficient.

The GLS showed significant correlation with all analysed CPET variables. This parameter was positively correlated with maxVO2 and HRR and inversely with VE/VCO2 slope and T1/2VO2, Table 2 and Figure 1.

Global longitudinal strain index (GLS) scatter plots compared to maxVO2, VE/VCO2 slope, HRR, and T1/2VO2. maxVO2: maximal oxygen consumption; VE/VCO2 slope: slope of the VE/VCO2 curve; HRR: heart rate recovery; T1/2VO2: time to VO2 halving recovery.

Regarding VO2 group > 14 mL/kg/min and/or VE/VCO2 slope < 35 and VO2 group < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope > 35, there were no differences in clinical variables, comorbidities and medications used. However, echocardiographic variables showed differences, as shown in Table 3.

Comparison between Group 1 - VO<sub>2</sub> max > 14 mL/kg/min and/or VE/VCO<sub>2</sub> slope < 35 and Group 2 - maxVO<sub>2</sub> < 14 mL/kg/ min and VE/VCO<sub>2</sub> slope > 35
Variables VO2 > 14 mL/kg/min and/or VE/VCO2 slope < 35 (n = 18) VO2 < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope > 35 (n = 8) p value
Age (years): Mean ± DP 45.7 ± 13.7 51.0 ± 10.0 0.334(1)
Gender: n (%)
Men 11 (61.1) 4 (50.0) 0.6832
Women 7 (38.9) 4 (50.0)
BMI (Kg/m2): Mean ± DP 29.4 ± 6.1 29.0 ± 3.7 0.849(3)
Comorbidities: n (%)
SAH 13 (72.2) 7 (87.5) 0.6282
DM 10 (55.6) 6 (75.0) 0.4202
HF Etiology: n (%)
Ischemic 5 (27.8) 1 (12.5) 0.6282
Hypertensive 7 (38.9) 3 (37.5) 1.0002
Myocarditis 3 (16.7) 1 (12.5) 1.0002
Chagas' disease 1 (5.6) 0 (0.0) 1.0002
Idiopatic 2 (11.1) 3 (37.5) 0.2812
Medication: n(%)
ACEI/ARB 16 (88.9) 7 (87.5) 1.0002
Beta blocker 18 (100.0) 8 (100.0) 1.0002
Diuretics K-sparing 15 (83.3) 7 (87.5) 1.0002
LVEF (%) (mean ± DP) 30.6 ± 8.5 22.4 ± 6.0 0.021(1)
Strain (%) (mean ± DP) 8.6 ± 3.8 5.2 ± 3.3 0.037(3)
maxVO2 (mean ± DP) 22.1 ± 10.0 12.4 ± 3.3 0.014(3)
VE/VCO2 slope (mean ± DP) 35.8 ± 9.3 47.5 ± 5.8 0.003(1)
HRR (bpm) (mean ± DP) 20.2 ± 17.2 18.4 ± 19.0 0.004(3)
T1/2VO2 (s) (mean ± DP) 147.5 ± 32.1 216.1 ± 25.7 < 0.001(1)

BMI: body mass index; SAH: hypertension; DM: diabetes mellitus; ACEI/ARB: converting the angiotensin-converting enzyme inhibitor/angiotensin receptor blocker; LVEF: left ventricular ejection fraction; maxVO2: maximal oxygen consumption; VE/VCO2 slope: slope of the VE/VCO2 curve; HRR: heart rate recovery; T1/2VO2: time to VO2 halving recovery.

Student t test;

Mann-Whitney test;

chi-square test.

The area under the ROC curve (Figure 2) for the GLS index value as a predictor of poor functional capacity and worse prognosis was 0.88 (95% CI = 0.75 to 1.00), with a sensitivity of 75%, specificity of 83%, positive predictive value of 67%, and negative predictive value of 88%, for a cut-off GLS value of -5.7%, p = 0.03.

ROC curve for evaluating the ability of the global longitudinal strain index (GLS) in predicting VO2 < 14 mL/kg/min and VE/VCO2 slope > 35. Sensitivity of 75% and specificity of 83% for a GLS cut-off of -5.7%, p = 0.03.

Discussion

In this study, in patients with systolic HF referred for a cardiopulmonary rehabilitation program, the GLS was significantly associated with all functional CPET parameters. It seems to be more accurate than LVEF in classifying patients with HF according to the functional capacity and thus may stratify which patients have a poor prognosis and therefore to deserve more differentiated treatment, such as heart transplantation.

Previous studies have demonstrated that LVEF has no correlation with functional capacity.1,10 However, there is limited data on the association between exercise tolerance and the results of analysis by cardiac strain. This study showed that LVEF was associated with maxVO2 and T1/2VO2, however, showed no correlation with the other CPET variables. Whereas peak VO2 values and VE/VCO2 slope are parameters which help in end-stage HF decision making4,16 and that in this study, the GLS value was correlated with all these variables, we could suggest that the GLS may have a prognostic significance in this group of patients. In addition, GLS correlation with maxVO2 and T1/2VO2 was better than LVEF, thus demonstrating that the GLS is a more accurate tool.

Hasselberg et al.,11 in their study that evaluated HF patients, either with normal or reduced LVEF, were able to show the importance of GLS as a predictor of exercise capacity in patients with preserved LVEF HF.11 However, these authors have failed to demonstrate this relationship in patients with reduced LVEF. In the present study, we observed this correlation between GLS and functional capacity. This may have occurred since our study evaluated patients in more advanced stages of cardiac dysfunction. The average GLS in our study was worse than the Hasselbach study.11

The T1/2VO2 has also proven an important tool for predicting outcomes. The longer the VO2 recovery time of HF patients after physical exercise, the worse the cardiovascular prognosis.18-21 Our study demonstrated that the GLS was able to determine patients that have delayed recovery of VO2. The lower the value of GLS, the greater the time required for the post-physical effort VO2 to be reduced to half, suggesting the hypothesis that the GLS could estimate the prognosis of the patient.

Another evidence that supports the prognostic importance of GLS was dysautonomia analysis. It is known that there is a relationship between HRR in the first minute after physical exercise with mortality. The cardiovascular prognosis appears to be independent of symptoms, the type of recovery protocol, LVEF, and severity of coronary lesions in coronary angiography.7-9,21,22 This study showed a direct relationship between the GLS value and HRR in the first minute after effort, with a less accentuated drop in heart rate in patients who had a lower GLS value.

Cameli et al.,13 evaluated patients with severe HF, with cardiac transplant indication, and, by histopathology of the heart after heart transplantation, found that no echocardiographic parameter, performed before heart transplant, was able to correlate with the presence of fibrosis except the GLS value. Therefore, a lower GLS value indicates that there is presence of more cardiac fibrosis, and consequently, there is less deformation and myocardium thickening, and relaxation and contractility is more defective. These changes entail low functional capacity and are responsible for worse prognosis.13 However, in that study, functional capacity was not assessed through an objective test, such as CPET.

Rangel et al.12 evaluated patients with LVEF less than 45% and demonstrated that the GLS value correlates with more advanced stages of the disease and is an independent predictor of life expectancy.12 That is, in patients with severe HF and similar LVEF, GLS was able to show which patients would present an unfavourable outcome. Our study showed that in patients with reduced LVEF, the lowest GLS value was correlated with CPET parameters that assess exercise tolerance and prognosis disease.

When rating the GLS cut-off in predicting poor prognosis, Rangel et al.12 used the Seattle HF model to assess the long-term survival, and it was shown that the best GLS cut-off point was -9.5%. Our study correlated the GLS value with CPET parameters and suggested a cut-off point of -5.7% for GLS value, with sensitivity of 75% and specificity of 83% in predicting CPET heart transplantation’s criteria.

Study limitations

Considering the small number of patients included in this study, our findings that the GLS showed a strong correlation with the CPET data and have been able to identify the patients who had ergospirometric criteria of worse prognosis, need to be proven through a study with a larger number of patients and of long-term monitoring, and thus determine the real power of GLS in the prognostic assessment and therapeutic setting in systolic HF.

 Conclusion

In systolic HF patients, the GLS showed significant association with the main parameters of CPET and was able to classify patients with low functional capacity. Thus, GLS may be a more accurate parameter than LVEF in stratifying systolic HF patients. Moreover, it may play a role in helping to evaluate patients in the end stage of HF.

Sources of Funding

This study was funded by FACEPE APQ-0154-4.08/15; FACEPE IBPG-0450-4.08/17; National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) 432865/2016-0 and Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES).

Study Association

This article is part of the thesis of master submitted by Rafael José Coelho Maia, from Universidade Federal de Pernambuco.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Universidade Federal de Pernambuco under the protocol number 38572614.1.000.5208. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

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Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC Eur Heart J 2016 37 27 2129 2200 11 Hasselberg NE, Haugaa KH, Sarvari SI, Gullestad L, Andreassen AK, Smiseth OA, et al. Left ventricular global longitudinal strain is associated with exercise capacity in failing hearts with preserved and reduced ejection fraction. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2015;16(2):217-24. Hasselberg NE Haugaa KH Sarvari SI Gullestad L Andreassen AK Smiseth OA Left ventricular global longitudinal strain is associated with exercise capacity in failing hearts with preserved and reduced ejection fraction Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2015 16 2 217 224 12 Rangel I, Gonçalves A, de Sousa C, Almeida PB, Rodrigues J, Macedo F, et al. Global longitudinal strain as a potential prognostic marker in patients with chronic heart failure and systolic dysfunction. Rev Port Cardiol. 2014;33(7-8):403-9. Rangel I Gonçalves A de Sousa C Almeida PB Rodrigues J Macedo F Global longitudinal strain as a potential prognostic marker in patients with chronic heart failure and systolic dysfunction Rev Port Cardiol 2014 33 7-8 403 409 13 Cameli M, Mondillo S, Righini FM, Lisi M, Dokollari A, Lindqvist P, et al. Left ventricular deformation and myocardial fibrosis in patients with advanced heart failure requiring transplantation. J Card Fail. 2016;22(11):901-7. Cameli M Mondillo S Righini FM Lisi M Dokollari A Lindqvist P Left ventricular deformation and myocardial fibrosis in patients with advanced heart failure requiring transplantation J Card Fail 2016 22 11 901 907 14 Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, Afilalo J, Armstrong A, Ernande L, et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1-39 Lang RM Badano LP Mor-Avi V Afilalo J Armstrong A Ernande L Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging J Am Soc Echocardiogr 2015 28 1 1 39 15 Von Elm E, Altman DG, Egger M, Pocock SJ, Gøtzsche PC, Vanderbroucke JP, et al. The Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) statement: guidelines for reporting observational studies. Epidemiology. 2007;18(6):800-4. Von Elm E Altman DG Egger M Pocock SJ Gøtzsche PC Vanderbroucke JP The Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) statement: guidelines for reporting observational studies Epidemiology 2007 18 6 800 804 16 Bocchi E, Marcondes-Braga FG, Bacal F, Ferraz AS, Albuquerque D, Rodrigues D, et al. atualização da diretriz brasileira de insuficiência cardíaca crônica - 2012. Arq Bras Cardiol. 2012;98(1 supl. 1):1-33. Bocchi E Marcondes-Braga FG Bacal F Ferraz AS Albuquerque D Rodrigues D atualização da diretriz brasileira de insuficiência cardíaca crônica - 2012 Arq Bras Cardiol 2012 98 1 supl. 1 1 33 17 Faul F, Erdfelder E, Lang AG, Buchner A. G* Power 3: a flexible stattistical power analyses program for the social, behavioral and biomedical sciences. Behav Res Methods. 2007;39(2):175-91. Faul F Erdfelder E Lang AG Buchner A G* Power 3: a flexible stattistical power analyses program for the social, behavioral and biomedical sciences Behav Res Methods 2007 39 2 175 191 18 de Groote P, Milleire A, Decoulx E, Nugue O, Guimier P, Ducloux. Kinetics of oxygen consumption during and after exercise in patients with dilated cardiomyopathy. New markers of exercise intolerance with clinical implications. J Am Coll Cardiol. 1996;28(1):168-75. de Groote P Milleire A Decoulx E Nugue O Guimier P Ducloux Kinetics of oxygen consumption during and after exercise in patients with dilated cardiomyopathy. New markers of exercise intolerance with clinical implications J Am Coll Cardiol 1996 28 1 168 175 19 Scrutinio D, Passantino A, Lagioia R, Napoli F, Ricci A, Rizzon P. Percent achieved of predicted peak exercise oxygen uptake and kinetics of recovery of oxygen uptake after exercise for risk stratification in chronic heart failure. Int J Cardiol. 1998;64(2):117-24. Scrutinio D Passantino A Lagioia R Napoli F Ricci A Rizzon P Percent achieved of predicted peak exercise oxygen uptake and kinetics of recovery of oxygen uptake after exercise for risk stratification in chronic heart failure Int J Cardiol 1998 64 2 117 124 20 Queirós MC, Mendes DE, Ribeiro MA, Mendes M, Rebocho Ma J, Seabra-Gomes R. Recovery kinetics of oxygen uptake after cardiopulmonar exercise test and prognosis in patien0ts with left ventricular dysfunction. Rev Port Cardiol.2002;21(4):383-98. Queirós MC Mendes DE Ribeiro MA Mendes M Rebocho Ma J Seabra-Gomes R Recovery kinetics of oxygen uptake after cardiopulmonar exercise test and prognosis in patien0ts with left ventricular dysfunction Rev Port Cardiol 2002 21 4 383 398 21 Vivekananthan DP, Blackstone EH, Pothier CE, Lauer MS. Heart rate recovery after exercise is a predictor of mortality, independent of the angiographic severity of coronary disease. J Am Col Cardiol. 2003;42(5):831-8. Vivekananthan DP Blackstone EH Pothier CE Lauer MS Heart rate recovery after exercise is a predictor of mortality, independent of the angiographic severity of coronary disease J Am Col Cardiol 2003 42 5 831 838 22 Cole CR, Blackstone EH, Pashkow FJ, Snader CE, Lauer MS. Heart-rate recovery immediately after exercise as a predictor of mortality. N Engl J Med. 1999;341(18):1351-7. Cole CR Blackstone EH Pashkow FJ Snader CE Lauer MS Heart-rate recovery immediately after exercise as a predictor of mortality N Engl J Med 1999 341 18 1351 1357 Artigo Original Strain Longitudinal Global é Preditor de Baixa Capacidade Funcional em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Sistólica Maia Rafael José Coelho 1 Brandão Simone Cristina Soares 1 0000-0002-4726-9416 Leite Jéssica 2 Parente Giordano Bruno 3 Pinheiro Filipe 2 0000-0001-7754-4397 Araújo Bruna Thays Santana 2 Aguiar Maria Inês Remígio 1 0000-0002-3093-9743 Martins Sílvia Marinho 4 Brandão Daniella Cunha 2 Andrade Armele Dornelas de 1 Universidade Federal de Pernambuco - Ciências da Saúde, Recife, PE - Brasil Universidade Federal de Pernambuco - Fisioterapia, Recife, PE - Brasil Hospital Agamenon Magalhaes - Cardiologia, Recife, PE - Brasil Pronto Socorro Cardiológico de Pernambuco (PROCAPE) - Ambulatório de Doença de Chagas e Insuficiência Cardíaca, Recife, PE - Brasil Correspondência: Simone Cristina Soares Brandão, Universidade Federal de Pernambuco - Pós-Graduação em Ciências da Saúde - Av. Professor Moraes Rego, 1235. CEP 50670-901, Cidade Universitária, Recife, PE - Brasil. E-mail: sbrandaonuclearufpe@gmail.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Brandão SCS, Brandão DC, Leite J, Martins SM, Andrade AD; Obtenção de dados: Maia RJC, Brandão DC, Leite J, Pinheiro F, Araújo BTS, Aguiar MIR, Martins SM; Análise e interpretação dos dados: Brandão SCS, Brandão DC, Leite J, Parente GB, Pinheiro F, Araújo BTS, Aguiar MIR, Andrade AD; Análise estatística: Brandão SCS, Parente GB; Redação do manuscrito: Maia RJC, Brandão SCS, Leite J; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Brandão SCS, Brandão DC, Andrade AD.

Potencial conflito de interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Resumo Fundamento:

O strain longitudinal global (SLG) é capaz de predizer a capacidade funcional dos pacientes com insuficiência cardíaca (IC) e fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) preservada, e avaliar o prognóstico na IC com FEVE reduzida.

 Objetivo:

Correlacionar o SLG com parâmetros do teste de exercício cardiopulmonar (TECP), e avaliar se o SLG seria capaz de predizer quais pacientes com IC sistólica deveriam ser encaminhados ao transplante cardíaco de acordo com os critérios do TECP.

 Métodos:

Os pacientes com IC sistólica com FEVE <45%, classe funcional NYHA II e III, submeteram-se prospectivamente ao TECP e à ecocardiografia com análise do strain. A FEVE e o SLG foram correlacionados com as seguintes variáveis do TECP: maxVO2, inclinação de VE/VCO2, redução da frequência cardíaca durante o primeiro minuto de recuperação (RFC), e tempo necessário para a redução do maxVO2 em 50% após o exercício físico (T1/2VO2). Foi realizada análise da curva ROC do SLG em predizer um VO2 < 14 mL/kg/min e uma inclinação de VE/VCO2 > 35 (critérios para transplante cardíaco). O nível de significância adotado na análise estatística foi de p < 0,05.

 Resultados:

Vinte e seis pacientes foram selecionados para o estudo (idade, 47±12 anos, 58% homens, FEVE média LVEF = 28 ± 8%). A FEVE correlacionou-se somente com o maxVO2 e o T1/2VO2. O SLG correlacionou-se com todas as variáveis do TECP (maxVO2: r = 0,671; p = 0,001; inclinação de VE/VCO2: r = -0,513; p = 0,007; RFC: r = 0,466; p = 0,016; e T1/2VO2: r = -0,696, p = 0,001). A área sob a curva ROC para o SLG para predizer os critérios para transplante cardíaco foi de 0,88 (sensibilidade 75%, especificidade 83%) para um ponto de corte de -5,7%, p = 0,03.

 Conclusão:

O SLG apresentou associação significativa com todos os parâmetros funcionais do TECP. O SLG foi capaz de classificar os pacientes com IC segundo capacidade funcional e possivelmente pode identificar quais pacientes têm um prognóstico ruim e, portanto, se beneficiariam de um tratamento diferenciado, tal como o transplante cardíaco.

 Palavras-chave: Insuficiência Cardíaca Strain Longitudinal Torção Mecânica Anormalidade Torcional Disfunção Ventricular Esquerda Ecocardiografia Doppler/métodos FACEPE 0154-4.08/15 FACEPE 0450-4.08/17 CNPq 432865/2016-0 This study was funded by FACEPE APQ-0154-4.08/15; FACEPE IBPG-0450-4.08/17; National Council for Scientific and Technological Development (CNPq) 432865/2016-0 and Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES). Introdução

O teste de exercício cardiopulmonar (TECP) é o método considerado padrão-ouro para avaliar a capacidade funcional em pacientes com insuficiência cardíaca (IC). O teste permite medir, durante o exercício, o consumo máximo de oxigênio pelo miocárdio (maxVO2), a produção de dióxido de carbono (CO2), a inclinação da razão ventilação por minuto/produção de CO2 (VE/VCO2), a cinética de recuperação do VO2 após esforço físico (T1/2VO2), além de estratificar o risco cardiovascular e predizer mortalidade e hospitalização por esses parâmetros. Por exemplo, valores de VO2 < 14 mL/kg/min e inclinação de VE/VCO2 > 35 são critérios para transplante cardíaco.1-4 Além disso, o TECP avalia a presença de disautonomia, medindo-se a recuperação da frequência cardíaca (RFC) no primeiro minuto após o exercício,5,6 fato que está diretamente relacionado ao desfecho cardiovascular.7-9

No entanto, em pacientes com IC sistólica, a redução da contratilidade miocárdica medida principalmente por ecocardiografia, pela fração de ejeção ventricular esquerda (FEVE), é o principal parâmetro de classificação do grau de dano ao miocárdio,10 apesar de seu valor estar pouco associado com os sintomas clínicos e a capacidade funcional desses pacientes.1,10 A análise da deformação (strain) é uma ferramenta mais recente da ecocardiografia que se demonstrou mais eficaz na análise do desarranjo global do ventrículo esquerdo (VE) em comparação à medida da FEVE.10

Estudos recentes mostram que o valor do strain longitudinal global (SLG) do VE é capaz de predizer a capacidade funcional em pacientes com IC e FEVE preservada,11 e avaliar o prognóstico de pacientes com IC e FEVE reduzida, em comparação aos escores de expectativa de vida.12 Além disso, essa técnica avalia o grau de deformação miocárdica e parece predizer o grau de fibrose regional e global do VE.13 Contudo, não há estudos comparando o SLG com parâmetros do TECP em pacientes com IC sistólica. O objetivo deste estudo foi correlacionar valores do SLG com parâmetros funcionais do TECP, e avaliar se o SLG poderia identificar quais pacientes com IC sistólica deveriam ser encaminhados ao transplante cardíaco segundo critérios do TECP.

 Métodos

Este é um estudo transversal, prospectivo, observacional, realizado segundo recomendações STROBE.14 Este estudo foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa de nossa instituição (número 1507992).

A população do estudo foi composta de adultos (21-65 anos) de ambos os sexos, com diagnóstico de IC em classe funcional II e III pela New York Heart Association (NYHA), sedentários, com disfunção sistólica (FEVE < 45%) avaliada por ecocardiografia transtorácica realizada em até um mês antes de serem encaminhados para o programa cardiopulmonar e recrutados para este estudo. Os dados foram coletados entre janeiro de 2015 e março de 2016.

Os critérios de exclusão foram: presença de deformidade no rosto do paciente que impedisse o ajuste da máscara para realizar o TECP, doenças ortopédicas ou neurológicas que pudessem inviabilizar a realização do exame, problemas psicológicos que restringissem os pacientes de responderem os questionários, IC classe funcional IV ou internação por descompensação cardíaca nos últimos três meses, angina instável, infarto do miocárdio ou cirurgia cardíaca até três meses antes do estudo, volume expiratório no primeiro segundo ou capacidade vital forçada < 70% do predito, caracterizando doença respiratória obstrutiva.

Para fins de padronização, todos os exames foram realizados por apenas um examinador. Nenhum deles teve acesso aos resultados de outras avaliações dos pacientes. Os pesquisadores responsáveis pela coleta de dados não realizaram os TECPs, assegurando o caráter cego do estudo.

Teste de exercício cardiopulmonar

Todos os pacientes do estudo foram submetidos ao TECP pelo protocolo de rampa em uma esteira rolante (Centurium 300, Micromed, Brasil). Utilizou-se o programa ErgoPC Elite® associado ao eletrocardiógrafo de 12 canais. As variáveis respiratórias foram avaliadas por um analisador de gás (Cortex - Metalyzer II, Alemanha), e obtidas em condições padrões de temperatura, pressão e umidade, a cada respiração, com o paciente respirando durante o exercício por uma máscara facial sem aberturas. Durante o teste, foram avaliados capacidade funcional, maxVO2 medida em METs, máximo VE/VCO2, inclinação de VE/VCO2, T1/2VO2 e RFC.

 Ecocardiografia

Todas as ecocardiografias foram realizadas segundo recomendações da American Society of Echocardiography.14 Os pacientes foram submetidos à ecocardiografia bidimensional, utilizando-se o sistema de ultrassom Vivid I (GE Medical Systems, Horten, Noruega), com transdutor multifrequência de 2,5 a 5,0 MHz.

Após o exame, foi realizada análise do strain por meio de um programa de análise de ecocardiograma (EchoPAC, GE Medical Systems, Horten, Noruega, versão 10.0). As imagens das seções longitudinais foram analisadas (4 câmaras, 3 câmaras, e 2 câmaras).15 Uma região de interesse foi aplicada automaticamente pelo programa e, quando necessário, ajustada manualmente. A análise do strain foi feita por um programa específico a essa análise. Os pacientes foram excluídos quando a qualidade de mais de dois segmentos foi considerada insuficiente para monitoramento pelo sistema de análise.16

Análise estatística

Para o cálculo da amostra, foi utilizado o programa G*Power 3,17 no qual selecionamos a opção post-hoc com α = 0,05 e hipótese bicaudal. Assim, foram escolhidas as duas variáveis espiroergométricas mais importantes para a população estudada: maxVO2 e inclinação de VE/VCO2. Encontramos um tamanho do efeito de 0,81 (R2 = 0,67) para o maxVO2 e 0,71 (R2= 0,51) para a inclinação de VE/VCO2. Encontramos para ambas as variáveis um poder de 99%, sendo necessários 25 indivíduos na amostra.

Os pacientes foram posteriormente divididos em dois grupos de acordo com os valores de maxVO2 e inclinação de VE/VCO2: grupo 1 - maxVO2 > 14mL/kg/min e/ou inclinação de VE/VCO2 < 35; e grupo 2 - maxVO2 < 14mL/kg/ min e inclinação de VE/VCO2 > 35 (critérios de indicação classe IIa para transplante cardíaco).16

As variáveis categóricas foram apresentadas por frequência absoluta e relativa; as variáveis quantitativas paramétricas por média e desvio padrão; e as variáveis não paramétricas em mediana e intervalo interquartil. A normalidade dos dados quantitativos foi verificada pelo teste de Shapiro-Wilk. Para as comparações das variáveis paramétricas, o teste t de Student foi usado para as amostras independentes, e o teste de Mann-Whitney para as variáveis não paramétricas. Para comparação das variáveis categóricas, usamos o teste não paramétrico do qui-quadrado.

Na segunda etapa das análises, a correlação entre os valores de SLG com as variáveis espiroergométricas foi realizada pelo coeficiente de Pearson para variáveis paramétricas, e coeficiente de Spearman para variáveis não paramétricas. Curva ROC (Receiver Operating Characteristic) foi realizada para avaliar a capacidade do SLG em predizer maxVO2< 14 mL/kg/min e inclinação do VE/VCO2> 35.

O nível de significância adotado nas análises estatísticas foi p < 0,05. Os dados foram organizados em uma planilha do programa Excel, e as análises realizadas pelo programa de cálculos estatísticos SPSS (Statistical Package for Social Sciences) versão 23.

 Resultados

Durante o estudo, 39 pacientes com IC foram encaminhados para o programa de reabilitação cardiopulmonar. Desses, 10 não foram incluídos devido a uma FEVE maior que 45%, um paciente não foi incluído por apresentar uma janela acústica inadequada para as análises subsequentes do SLG, e dois pela presença de arritmia. Portanto, 26 pacientes (idade média de 47±12 anos, 58% homens) participaram do estudo (Tabela 1).

Características da população estudada
Variável (n = 26)
Idade (anos), média ± DP 47,31 ± 12,71
Sexo: n (%)
Masculino 15 (57,7)
Feminino 11 (42,3)
IMC (Kg/m2): Média ± DP 29,31 ± 5,38
Comorbidades: n (%)
HAS 20 (77)
DM 15 (61)
Etiologia da Insuficiência Cardíaca: n (%)
Isquemia 6 (23)
Hipertensão 10 (39)
Miocardite 4 (15)
Doença de Chagas 1 (4)
Idiopática 5 (19)
Medicação: n(%)
IECA/BRA 23 (88)
Betabloqueador 26 (100)
Diuréticos 22 (84)
FEVE (%) (média ± DP) 28,0 ± 8,62
Strain(%) (média ± DP) -7,5 ± 3,92
maxVO2 (média ± DP) 19,09 ± 9,52
Inclinação de VE/VCO2 (média ± DP) 39,43 ± 9,91
RFC (bpm) (média ± DP) 19,65 ± 17,42
T1/2VO2 (s) (média ± DP) 168,61 ± 43,90

IMC: índice de massa corporal; HAS: hipertensão arterial sistêmica; DM: diabetes mellitus; IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BRA: bloqueador de receptor de angiotensina; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; maxVO2:consumo máximo de oxigênio; inclinação do VE/VCO2: inclinação da razão ventilação por minuto/produção de dióxido de carbono; RFC: recuperação da frequência cardíaca; T1/2VO2: tempo de recuperação de 50% do VO2.

Em relação aos resultados do TECP, a média do maxVO2 foi 19,09 ± 9,52 mL/kg/min e a inclinação de VE/VCO2 39,43 ± 9,91. A RFC média foi de 19,65 ± 17,42 bpm e o T1/2VO2 médio de 168,61 ± 43,90s. Na ecocardiografia, a FEVE média foi 28,0 ± 8,6%, e o SLG médio -7,5 ± 3,92% para todos os pacientes do estudo (Tabela 1).

Correlação das variáveis do TECP com as medidas de FEVE e SLG

Ao comparar os dados do TECP com resultados da FEVE (Tabela 2), observou-se uma correlação positiva com o maxVO2 (r = 0,585, p = 0,02), e negativa com T1/2VO2 (r = -0,530; p = 0,005). As demais variáveis não apresentaram correlação (Tabela 2).

Correlação das variáveis numéricas do teste de exercício cardiopulmonar com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e índice do <italic>strain</italic> longitudinal global (SLG)
Variáveis FEVE (valor de p) SLG (valor de p)
RFC-bpm 0,288 (0,154)(1) 0,466 (0,016)*(1)
maxVO2 0,585 (0,002)*(2) 0,671 (< 0,001)*(2)
Inclinação de VE/VCO2 -0,330 (0,100)(1) -0,513 (0,007)*(1)
T1/2VO2 -0,530 (0,005)*(1) -0,696 (< 0,001)*(1)

RFC: recuperação da frequência cardíaca; T1/2VO2: tempo de recuperação de 50% do VO2; inclinação de VE/VCO2: inclinação da razão ventilação por minuto/produção de dióxido de carbono; maxVO2: consumo máximo de oxigênio.

p < 0,05;

coeficiente de Pearson;

coeficiente de Spearman.

O SLG mostrou correlação significativa com todas as variáveis do TECP analisadas. Esse parâmetro mostrou uma correlação positiva com o maxVO2 e RFC, e uma correlação inversa com a inclinação do VE/VCO2 e o T1/2VO2 (Tabela 2,Figura 1).

Gráfico de dispersão do índice do strain longitudinal global (SLG) comparado ao maxVO2, à inclinação da razão ventilação por minuto/produção de dióxido de carbono (VE/VCO2), recuperação da frequência cardíaca (RFC), e tempo de recuperação de 50% do VO2 (T1/2VO2).

Em relação ao grupo com VO2 > 14 mL/kg/min e inclinação do VE/VCO2 < 35, e ao grupo com VO2< 14 mL/kg/min e inclinação do VE/VCO2 > 35, não foram encontradas diferenças quanto às variáveis clínicas, comorbidades e medicamentos utilizados. No entanto, observaram-se diferenças nas variáveis ecocardiográficas, como mostradas na Tabela 3.

Comparação entre grupo 1 - VO<sub>2</sub>max > 14 mL/kg/min e/ou inclinação do VE/VCO<sub>2</sub> < 35 e grupo 2 - maxVO<sub>2</sub> <14 mL/kg/ min e inclinação do VE/VCO<sub>2</sub> > 35
Variáveis VO2 > 14 mL/kg/min e/ou inclinação de VE/VCO2 < 35 (n = 18) VO2 < 14 mL/kg/min e inclinação de VE/VCO2 > 35 (n = 8) Valor de p
Idade (anos): Média ± DP 45,7 ± 13,7 51,0 ± 10,0 0,334(1)
Sexo: n (%)
Masculino 11 (61,1) 4 (50,0) 0,683(2)
Feminino 7 (38,9) 4 (50,0)
IMC (Kg/m2): Média ± DP 29,4 ± 6,1 29,0 ± 3,7 0,849(3)
Comorbidades: n (%)
HAS 13 (72,2) 7 (87,5) 0,628(2)
DM 10 (55,6) 6 (75,0) 0,420(2)
Etiologia da IC: n (%)
Isquemia 5 (27,8) 1 (12,5) 0,628(2)
Hipertensão 7 (38,9) 3 (37,5) 1,000(2)
Miocardite 3 (16,7) 1 (12,5) 1,000(2)
Doença de Chagas 1 (5,6) 0 (0,0) 1,000(2)
Idiopática 2 (11,1) 3 (37,5) 0,281(2)
Medicação: n (%)
IECA/BRA 16 (88,9) 7 (87,5) 1,000(2)
Betabloqueador 18 (100,0) 8 (100,0) 1,000(2)
Diuréticos poupadores de potássio 15 (83,3) 7 (87,5) 1,000(2)
FEVE (%) (média ± DP) 30,6 ± 8,5 22,4 ± 6,0 0,021(1)
Strain(%) (média ± DP) 8,6 ± 3,8 5,2 ± 3,3 0,037(3)
maxVO2 (média ± DP) 22,1 ± 10,0 12,4 ± 3,3 0,014(3)
Inclinação de VE/VCO2 (média ± DP) 35,8 ± 9,3 47,5 ± 5,8 0,003(1)
RFC (bpm) (média ± DP) 20,2 ± 17,2 18,4 ± 19,0 0,004(3)
T1/2VO2 (s) (média ± DP) 147,5 ± 32,1 216,1 ± 25,7 < 0,001(1)

IMC: índice de massa corporal; HAS: hipertensão arterial sistêmica; DM: diabetes mellitus; IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BRA: bloqueador de receptor de angiotensina; FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; maxVO2:consumo máximo de oxigênio; inclinação de VE/VCO2: inclinação da razão ventilação por minuto/produção de dióxido de carbono; RFC: recuperação da frequência cardíaca; T1/2VO2: tempo de recuperação de 50% do VO2;

teste t de Student;

teste de Mann-Whitney;

teste do qui-quadrado.

A área sob a curva ROC (Figura 2) para o valor índice do SLG como preditor de baixa capacidade funcional e de um pior prognóstico foi 0,88 (IC95% = 0,75 a 1,00), com sensibilidade de 75%, especificidade de 83%, valor preditivo positivo de 67%, e valor preditivo negativo de 88%, para um ponto de corte para SLG de -5.7%, p = 0,03.

Curva ROC para avaliar a capacidade do índice do strain longitudinal global (SLG) em predizer VO2 < 14 mL/kg/min e inclinação da razão ventilação por minuto/produção de dióxido de carbono (VE/VCO2) > 35; sensibilidade de 75% e especificidade de 83% para um ponto de corte de SLG de -5,7%, p = 0,03.

Discussão

No presente estudo, em pacientes com IC sistólica encaminhados para um programa de reabilitação cardiopulmonar, o SLG associou-se significativamente com os parâmetros funcionais do TECP. Aparentemente, o SLG foi mais preciso que a FEVE em classificar os pacientes com IC de acordo com a capacidade funcional e, assim, seria capaz de estratificar quais pacientes apresentam um prognóstico ruim, merecendo um tratamento diferenciado, tal como o transplante cardíaco.

Estudos prévios mostraram que a FEVE não teve correlação com a capacidade funcional.1,10 No entanto, dados sobre a associação entre a tolerância ao exercício e os resultados da análise por strain cardíaco são limitados. Este estudo mostrou que a FEVE associou-se com maxVO2 and T1/2VO2, mas não teve correlação com outras variáveis do TECP. Uma vez que valores de VO2 pico e da inclinação de VE/VCO2 são parâmetros que ajudam na tomada de decisões em pacientes com IC terminal,4,16 e que, no presente estudo, o SLG correlacionou-se com essas variáveis, podemos sugerir que o SLG possa ter significância prognóstica nesse grupo de pacientes. Ainda, a correlação do SLG com o maxVO2 e o T1/2VO2 foi melhor que a da FEVE, demonstrando, assim, que o SLG é uma ferramenta mais precisa.

Hasselberg et al.,11 em seu estudo que avaliou pacientes com IC, tanto com FEVE normal como com FEVE reduzida, mostrou a importância do SLG como um preditor de capacidade no exercício de pacientes com IC e FEVE preservada.11 No entanto, esses autores não conseguiram demonstrar essa relação nos pacientes com FEVE reduzida. Em nosso estudo, nós observamos essa correlação entre SLG e capacidade funcional, o que pode ser explicado pelo fato de que os pacientes incluídos no estudo se encontravam em estágios mais avançados da disfunção cardíaca. A média do SLG em nosso estudo foi pior que no estudo de Hasselbach et al.11

O T1/2VO2 também tem se mostrado uma importante ferramenta na predição de desfechos. Quanto maior o tempo de recuperação do VO2 dos pacientes com IC após o exercício físico, pior é o prognóstico cardiovascular.18-21 Nosso estudo demonstrou que o SLG foi capaz de identificar os pacientes que apresentam recuperação tardia do VO2. Quanto menor o valor do SLG, maior o tempo necessário para o VO2 após esforço físico reduzir pela metade, sugerindo a hipótese de que o SLG poderia estimar o prognóstico do paciente.

Outra evidência que apoia a importância prognóstica do SLG foi a análise da disautonomia. Sabe-se que existe uma relação entre RFC no primeiro minuto após o exercício físico e a mortalidade. O prognóstico cardiovascular parece ser independente de sintomas, do tipo de protocolo de recuperação, da FEVE e da gravidade das lesões na angiografia coronária.7-9,21,22 Este estudo mostrou uma relação direta dos valores de SLG com RFC no primeiro minuto após o esforço, com uma queda menos acentuada na frequência cardíaca dos pacientes que apresentaram menor valor de GLS.

Cameli et al.13 avaliaram pacientes com IC grave, com indicação de transplante cardíaco e, por histopatologia do coração após o transplante, observaram que nenhum parâmetro ecocardiográfico, realizado antes do transplante cardíaco, correlacionou-se com a presença de fibrose, com exceção do SLG. Portanto, um SLG mais baixo indica a presença de mais fibrose cardíaca e, consequentemente, menor deformação e espessamento do miocárdio, e defeitos no relaxamento e na contratilidade. Essas alterações implicam em baixa capacidade funcional, e são responsáveis por um pior prognóstico,13 No entanto, no estudo de Cameli et al.,13 a capacidade funcional não foi avaliada por um teste objetivo tal como o TECP.

Rangel et al.12 avaliaram pacientes com FEVE menor que 45% e mostraram que o valor de SLG se correlacionou com estágios mais avançados da doença, e foi um preditor independente de expectativa de vida.12 Portanto, em pacientes com IC grave e FEVE similar, o SLG foi capaz de mostrar quais pacientes apresentariam um desfecho desfavorável. Nosso estudo mostrou que em pacientes com FEVE reduzida, o valor de SLG mais baixo correlacionou-se com parâmetros de TECP que avaliam a tolerância ao exercício e prognóstico da doença.

Ao avaliar o ponto de corte do SLG em predizer um prognóstico ruim, Rangel et al.12 utilizaram o Seattle Heart Failure Model para avaliar a sobrevida em longo prazo, e mostraram que o melhor ponto de corte de SLG foi de -9,5%. Nosso estudo correlacionou o valor de SLG com parâmetros de TECP e sugeriu um ponto de corte de -5,7% para SLG, com sensibilidade de 75% e especificidade de 83% em predizer critérios do TECP para transplante cardíaco.

Limitações do estudo

Considerando o pequeno número de pacientes incluídos no estudo, nossos resultados mostrando que o SLG teve forte correlação com dados do TECP e que foi capaz de identificar pacientes com critérios de espiroergometria para um pior prognóstico, precisam ser comprovados por um estudo que inclua um maior número de pacientes e acompanhamento em longo prazo, para determinar a real capacidade do SLG na avaliação prognóstica e terapêutica na IC sistólica.

 Conclusão

Nos pacientes com IC, o SLG mostrou uma associação significativa com os principais parâmetros do TECP, e foi capaz de classificar os pacientes com baixa capacidade funcional. Portanto, o SLG parece ser um parâmetro mais preciso que a FEVE em estratificar os pacientes com IC. Além disso, o SLG tem um importante papel na avaliação dos pacientes com IC terminal.

Fontes de financiamento

O presente estudo foi financiado pela FACEPE APQ-0154-4.08/15; FACEPE IBPG-0450-4.08/17; CNPq 432865/2016-0 e CAPES.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Rafael José Coelho Maia pela Universidade Federal de Pernambuco.

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal de Pernambuco sob o número de protocolo 38572614.1.000.5208. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.