Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC CdtZrX3SC5SxGBk4KmZWZbp S0066-782X2019000800195 10.5935/abc.20190151 Short Editorial Global Longitudinal Strain or Measurement of Ejection Fraction: Which Method is Better in Stratifying Patients with Heart Failure? 0000-0001-6929-8392 Ferrari Filipe 1 2 Menegazzo Willian Roberto 1 2 Universidade Federal do Rio Grande do Sul Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) Graduate Program in Cardiology and Cardiovascular Sciences Porto Alegre RS Brazil Graduate Program in Cardiology and Cardiovascular Sciences, Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS - Brazil Universidade Federal do Rio Grande do Sul Hospital de Clínicas de Porto Alegre Exercise Cardiology Research Group (CardioEx) Porto Alegre RS Brazil Exercise Cardiology Research Group (CardioEx), Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS - Brazil Mailing Address: Filipe Ferrari, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Rua Mariana Prezzi, 617, 43B. Postal Code: 95034-460, Caxias do Sul, Rio Grande do Sul, RS - Brazil. E-mail: ferrari.filipe88@gmail.com 02 09 2019 08 2019 113 2 195 196 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. Keywords Heart Failure Systolic Myocardial Contraction Myocardial Stunning Stroke Volume: Strain Echocardiography/methods

Heart failure (HF) is a complex syndrome that has a poor prognosis and a stigma of high mortality.1 The current prevalence estimated in the United States is six million cases, with a predicted incidence of another two million patients until 2030.2 Brazil, specifically, had more than 26 thousand deaths by HF in 2012 and approximately 230 thousand hospitalizations attributed to this disease.3

The main HF symptoms include progressive dyspnea, fatigue, exercise intolerance, and signs of volume overload, reducing the functional capacity and quality of life of patients and greatly increasing the risk of morbidity and mortality.4 In this regard, a peak oxygen consumption (maxVO2), on average, approximately 50% lower is not uncommon in HF patients when compared to healthy individuals paired by variables such as age and gender.5 The cardiopulmonary exercise testing (CPET) is a method widely used and trusted in this scenario, with a consistent role in risk stratification of HF patients and various variables obtained with consolidated prognostic value. MaxVO2 is an important marker of one-year mortality, surpassing ejection fraction and pulmonary capillary wedge pressure, used as Class I to define candidates for heart transplantation.6 Other prognostic markers obtained from CPET that proved to be important in this population include the measurement of ventilatory efficiency through the VE/VCO2 slope, regular ventilation, oxygen uptake efficiency slope (OUES), heart rate recovery (HRR) in the first minute, chronotropic competence, and partial pressure of carbon dioxide at rest (PetCO2).7,8

HF patients are usually classified according to their left ventricular ejection fraction (LVEF); however, the prognostic value of LVEF can be controversial.9 Following this reasoning, although the LVEF measurement is a validated method that has been widely used for decades, the assessment of myocardial deformation with the Global Longitudinal Strain (GLS) has shown greater effectiveness in analyzing the overall breakdown of the left ventricle when compared to the LVEF measurement. GLS can provide an additional value for prognostic HF stratification, regardless of the LVEF values, and serve as an auxiliary instrument for therapeutic decision making in specific clinical situations in this population, such as: cardiac defibrillator and resynchronization device implantation, indication of ventricular assist devices, and follow-up of patients with cardiotoxicity due to chemotherapeutic agents.10

Recently, Park et al.11 assessed the prognostic value of GLS in more than 4 thousand individuals with acute HF, divided into preserved (≥50%), mid-range (40-49%), and reduced LVEF (<40%). The primary outcome analyzed was all-cause mortality, evaluated over five years. Patients with reduced and preserved LVEF presented lower and higher GLS, respectively. GLS, but not LVEF, was an independent predictor of mortality in the whole group of patients. The three groups presented no significant difference in mortality; however, individuals with reduced LVEF had slightly higher mortality compared to those with mid-range or preserved LVEF (41%, 38%, and 39%, respectively).11 Corroborating these findings, Sengelov et al.12 showed in an echocardiographic analysis of more than one thousand subjects that GLS was the main predictor of mortality in HF and reduced LVEF patients. Even after adjustment for several variables, such as age, gender, cholesterol, blood pressure, heart rate, ischemic cardiomyopathy, and conventional echocardiographic parameters, no other echocardiographic parameter remained an independent predictor. Therefore, despite the need for further randomized trials to confirm the applicability of the method in clinical practice, the evidence points to the superiority of GLS in predicting the mortality of HF patients - higher than even LVEF.

In this issue of the Journal of Brazilian Society of Cardiology, Maia et al.13 conducted a cross-sectional study to verify the correlation between GLS findings and CPET parameters in a sample comprising 26 HF patients of both genders, sedentary, with New York Heart Association (NYHA) functional class II and III, reduced LVEF, and mean age of 47 years. The patients showed a mean strain of -7.5 ± 3.92, maxVO2 of 19.09 ± 9.52 mL.kg.min, VE/VCO2 slope of 39.43 ± 9.91, HRR of 19.65 ± 17.42, and T1/2VO2 (s) of 168.61 ± 43.90. They found a statistically significant correlation between GLS and all CPET variables analyzed: HRR, maxVO2, VE/VCO2 slope, and T1/2VO2 (s).

Regarding HRR in the first minute post-exercise, patients with slower heart rate reduction showed a strong correlation with lower GLS values. When compared to data collected from CPET, LVEF presented a significant correlation only with maxVO2 (direct) and T1/2VO2 (s) (inverse). On the other hand, GLS was able to predict all variables analyzed by CPET. In short, the study aimed to show the correlation of functional capacity and other CPET variables with GLS, both with established prognostic roles, and that GLS might be more accurate when classifying the severity of HF patients compared to LVEF, providing important knowledge and possible future applications in this scenario.

Nevertheless, the study by Maia et al.13 has important issues that should be addressed. The low sample size is a significant limitation of the study, making it impossible to extrapolate the data and use them routinely in clinical practice. Also, the study was not designed and did not have the power to demonstrate the prognostic impact of the findings. On the other hand, the data corroborate previous findings of the literature, indicating that the smaller the GLS value found, the poorer the functional capacity of the individual tends to be; these data are relevant, as they predict a worse prognosis. These outcomes help open new doors and perspectives for further studies in this field, which could confirm important messages conveyed in the literature and strengthened by Brazilian authors.

Short Editorial related to the article: Global Longitudinal Strain Predicts Poor Functional Capacity in Patients with Systolic Heart Failure

 References 1 Bloom MW, Greenberg B, Jaarsma T, Januzzi JL, Lam CSP, Maggioni AP, et al. Heart failure with reduced ejection fraction. Nat Rev Dis Primers. 2017 Aug 24;3:17058. Bloom MW Greenberg B Jaarsma T Januzzi JL Lam CSP Maggioni AP Heart failure with reduced ejection fraction Nat Rev Dis Primers 24 08 2017 3 17058 17058 2 Savarese G, Lund LH. Global Public Health Burden of Heart Failure. Card Fail Rev. 2017;3(1):7-11. Savarese G Lund LH Global Public Health Burden of Heart Failure Card Fail Rev 2017 3 1 7 11 3 Albuquerque DC, Neto JD, Bacal F, Rohde LE, Bernardez-Pereira S, Berwanger O, et al. I brazilian registry of heart failure - clinical aspects, care quality and hospitalization outcomes. Arq Bras Cardiol. 2015;104(6):433-42. Albuquerque DC Neto JD Bacal F Rohde LE Bernardez-Pereira S Berwanger O I brazilian registry of heart failure - clinical aspects, care quality and hospitalization outcomes Arq Bras Cardiol 2015 104 6 433 442 4 Choi HM, Park MS, Youn JC. Update on heart failure management and future directions. Korean J Intern Med. 2019;34(1):11-43. Choi HM Park MS Youn JC Update on heart failure management and future directions Korean J Intern Med 2019 34 1 11 43 5 Arena R, Myers J, Guazzi M. The clinical importance of cardiopulmonary exercise testing and aerobic training in patients with heart failure. Rev Bras Fisioter. 2008;12(2):75-87. Arena R Myers J Guazzi M The clinical importance of cardiopulmonary exercise testing and aerobic training in patients with heart failure Rev Bras Fisioter 2008 12 2 75 87 6 Mancini DM, Eisen H, Kussmaul W, Mull R, Edmonds LH Jr, Wilson JR. Value of peak exercise oxygen consumption for optimal timing of cardiac transplantation in ambulatory patients with heart failure. Circulation. 1991;83(3):778-86. Mancini DM Eisen H Kussmaul W Mull R Edmonds LH Jr Wilson JR Value of peak exercise oxygen consumption for optimal timing of cardiac transplantation in ambulatory patients with heart failure Circulation 1991 83 3 778 786 7 Myers J, Arena R, Dewey F, Bensimhon D, Abella J, Hsu L, et al. A cardiopulmonary exercise testing score for predicting outcomes in patients with heart failure. Am Heart J. 2008;156(6):1177-83. Myers J Arena R Dewey F Bensimhon D Abella J Hsu L A cardiopulmonary exercise testing score for predicting outcomes in patients with heart failure Am Heart J 2008 156 6 1177 1183 8 Leite JJ, Mansur AJ, De Freitas HF, Chizola PR, Bocchi EA, Terra-Filho M, et al. Periodic breathing during incremental exercise predicts mortality in patients with chronic heart failure evaluated for cardiac transplantation. J Am Coll Cardiol. 2003;41(12):2175-81. Leite JJ Mansur AJ De Freitas HF Chizola PR Bocchi EA Terra-Filho M Periodic breathing during incremental exercise predicts mortality in patients with chronic heart failure evaluated for cardiac transplantation J Am Coll Cardiol 2003 41 12 2175 2181 9 Owan TE, Hodge DO, Herges RM, Jacobsen SJ, Roger VL, Redfield MM. Trends in prevalence and outcome of heart failure with preserved ejection fraction. N Engl J Med. 2006;355(3):251-9. Owan TE Hodge DO Herges RM Jacobsen SJ Roger VL Redfield MM Trends in prevalence and outcome of heart failure with preserved ejection fraction N Engl J Med 2006 355 3 251 259 10 Marwick TH, Shah SJ, Thomas JD. Myocardial strain in the assessment of patients with heart failure: a review. JAMA Cardiol. 2019 Feb 27. [Epub ahead of print]. Marwick TH Shah SJ Thomas JD Myocardial strain in the assessment of patients with heart failure: a review JAMA Cardiol 27 02 2019 [Epub ahead of print] 11 Park JJ, Park JB, Park JH, Cho GY. Global longitudinal strain to predict mortality in patients with acute heart failure. J Am Coll Cardiol. 2018;71(18):1947-57. Park JJ Park JB Park JH Cho GY Global longitudinal strain to predict mortality in patients with acute heart failure J Am Coll Cardiol 2018 71 18 1947 1957 12 Sengeløv M, Jørgensen PG, Jensen JS, Bruun NE, Olsen FJ, Fritz-Hansen T, et al. Global longitudinal strain is a superior predictor of all-cause mortality in heart failure with reduced ejection fraction. JACC Cardiovasc Imaging. 2015;8(12):1351-59. Sengeløv M Jørgensen PG Jensen JS Bruun NE Olsen FJ Fritz-Hansen T Global longitudinal strain is a superior predictor of all-cause mortality in heart failure with reduced ejection fraction JACC Cardiovasc Imaging 2015 8 12 1351 1359 13 Maia RJC, Brandão SCS, Brandão DC, Leite J, Parente GB, Pinheiro F, et al. Global Longitudinal Strain Predicts Poor Functional Capacity in Patients with Systolic Heart Failure. Arq Bras Cardiol. 2019; 113(2):188-194. Maia RJC Brandão SCS Brandão DC Leite J Parente GB Pinheiro F Global Longitudinal Strain Predicts Poor Functional Capacity in Patients with Systolic Heart Failure Arq Bras Cardiol 2019 113 2 188 194 Minieditorial Strain Longitudinal Global ou Medida da Fração de Ejeção: Qual Método Estratifica Melhor os Pacientes com Insuficiência Cardíaca? 0000-0001-6929-8392 Ferrari Filipe 1 2 Menegazzo Willian Roberto 1 2 Programa de Pós-Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), Porto Alegre, RS - Brasil Grupo de Pesquisa em Cardiologia do Exercício (CardioEx), UFRGS, HCPA, Porto Alegre, RS - Brasil Correspondência: Filipe Ferrari, Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Rua Mariana Prezzi, 617, 43B. CEP: 95034-460, Caxias do Sul, Rio Grande do Sul, RS - Brasil. E-mail: ferrari.filipe88@gmail.com Palavras-chave Insuficiência Cardíaca Sistólica Contração Miocárdica Miocárdio Atordoado Volume Sistólico Distensão Ecocardiografia/métodos

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome complexa, de mau prognóstico e com estigma de alta mortalidade.1 A prevalência atual estimada nos Estados Unidos é de seis milhões de casos, com uma incidência prevista de mais dois milhões de pacientes até 2030.2 No Brasil, especificamente, ocorreram mais de 26 mil mortes por IC em 2012, com aproximadamente 230 mil internações sendo atribuídas a essa doença.3

Os principais sintomas da IC incluem dispneia progressiva, fadiga, intolerância ao esforço físico e sinais de sobrecarga volêmica, gerando redução na capacidade funcional e qualidade de vida dos pacientes e aumentando consideravelmente o risco de morbimortalidade.4 Nesse sentido, não é raro que o consumo de oxigênio de pico (maxVO2) seja, em média, aproximadamente 50% menor em pacientes com IC quando comparados a indivíduos saudáveis pareados por variáveis como idade e sexo.5 Por sua vez, o teste de exercício cardiopulmonar (TECP) é um método amplamente utilizado e confiável nesse cenário, com papel consistente na estratificação de risco de pacientes com IC e com diversas variáveis obtidas com valor prognóstico consolidado. O maxVO2 é um importante marcador de mortalidade em 1 ano, superando a fração de ejeção e a pressão capilar pulmonar; sendo utilizado como Classe I para definição de candidatura para transplante cardíaco.6 Outros marcadores prognósticos obtidos do TECP, como a medida da eficiência ventilatória através da inclinação VE/VCO2, a presença de ventilação periódica, inclinação da eficiência de captação do oxigênio (OUES), a recuperação da frequência cardíaca no primeiro minuto, a competência cronotrópica e a pressão parcial de dióxido de carbono no repouso (PetCO2) se mostraram marcadores prognósticos importantes nesta população.7,8

Os pacientes com IC são comumente classificados de acordo com a sua fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE); no entanto, o valor prognóstico da FEVE pode ser controverso.9 Seguindo esse raciocínio, apesar da medida da FEVE ser um método validado e utilizado amplamente há décadas, a avaliação da deformação miocárdica através do Strain Longitudinal Global (SLG) vem demonstrando maior eficácia na análise do desarranjo global do ventrículo esquerdo quando comparado à medida da FEVE. O SLG pode fornecer valor adicional na estratificação prognóstica da IC, independentemente dos valores da FEVE, e servir como instrumento adicional na tomada de decisão terapêutica em situações clínicas específicas nessa população, como: implante de cardiodesfibriladores e ressincronizadores, indicação de dispositivos de assistência ventricular e seguimento de pacientes com cardiotoxicidade por quimioterápicos.10

Recentemente, Park et al.11 avaliaram o valor prognóstico do SLG em mais de 4 mil indivíduos com IC aguda, divididos em FEVE preservada (≥50%), midrange (40-49%) e reduzida (<40%). O desfecho primário analisado foi mortalidade por todas as causas, avaliada num período de 5 anos. Os pacientes com FEVE reduzida e FEVE preservada apresentaram menor e maior SLG, respectivamente. O SLG, mas não a FEVE, foi um preditor independente de mortalidade em todo o grupo de pacientes. Não houve diferença significativa de mortalidade entre os 3 grupos; todavia, aqueles com FEVE reduzida tiveram mortalidade ligeiramente maior comparados com FEVE midrange ou preservada (41%, 38% e 39%), respectivamente.11 Corroborando com esses resultados, Sengelov et al.12 em análises ecocardiográficas de mais de mil pacientes, mostraram que o SLG foi o maior preditor de mortalidade em pacientes com IC e FEVE reduzida. Mesmo após ajuste para diversas variáveis, como idade, sexo, colesterol, pressão arterial, frequência cardíaca, cardiopatia isquêmica e parâmetros ecocardiográficos convencionais, nenhum outro parâmetro ecocardiográfico permaneceu como preditor independente após ajuste para essas variáveis. Portanto, apesar da necessidade de ensaios clínicos randomizados futuros para confirmação da aplicabilidade do método na prática clínica, as evidências apontam para uma superioridade do SLG para a predição de mortalidade em pacientes com IC, mais do que a própria FEVE.

Nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia, Maia et al.13 conduziram um estudo transversal para verificar a correlação entre achados do SLG e parâmetros do TECP em uma amostra composta por 26 pacientes com IC de ambos os sexos, sedentários, classe funcional II e III da NYHA, FEVE reduzida e idade média de 47 anos. Os pacientes apresentaram um strain médio de -7,5 ± 3,92, maxVO2 de 19,09 ± 9,52 mL.kg.min, inclinação de VE/VCO2 de 39,43 ± 9,91, recuperação da frequência cardíaca (RFC) de 19,65 ± 17,42 e um T1/2VO2 (s) de 168,61 ± 43,90. Foi observada uma correlação estatisticamente significativa entre o SLG e todas as variáveis do TECP analisadas, leia-se: RFC, maxVO2, inclinação de VE/VCO2 e T1/2VO2 (s).

Em relação à RFC no primeiro minuto pós-esforço, naqueles pacientes cuja redução da FC foi mais demorada, observou-se uma forte correlação com valores mais baixos no SLG. Quando a FEVE foi confrontada aos dados obtidos pelo TECP, houve correlação significativa apenas com o maxVO2 (direta) e com o T1/2VO2 (s) (inversa). Todavia, o SLG foi capaz de predizer todas as variáveis analisadas pelo TECP. Em síntese, a mensagem central do estudo é a demonstração da correlação da capacidade funcional e de outras variáveis do TECP ao SGL, ambos com papel prognóstico estabelecido, e a demonstração de que o SLG pode ser mais preciso para classificação da gravidade dos pacientes com IC comparado à FEVE, o que agrega importante conhecimento e possíveis aplicações futuras nesse cenário.

Entretanto, no estudo de Maia et al.13 há ressalvas importantes que devem ser consideradas. O baixo tamanho da amostra é uma limitação importante do estudo, o que não permite que os dados sejam extrapolados e usados ainda de maneira rotineira na prática clínica. O estudo também não teve desenho e poder para a demonstração do impacto prognóstico dos achados. Por outro lado, os dados corroboram com achados prévios da literatura, indicando que quanto menor o valor encontrado no SLG encontrado, menor tende a ser a capacidade funcional do indivíduo; esses dados são relevantes, pois predizem pior prognóstico. Esses achados ajudam a abrir novas portas e perspectivas para maiores estudos nesse cenário, os quais podem confirmar as importantes mensagens apresentadas na literatura e fortalecida pelos autores brasileiros.

Minieditorial referente ao artigo: Strain Longitudinal Global é Preditor de Baixa Capacidade Funcional em Pacientes com Insuficiência Cardíaca Sistólica