abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil yqssq85QcRw7zYWwYYRvn9H 00006 S0066-782X2007000500006 S0066-782X(07)08800506 10.1590/S0066-782X2007000500006 Artigos Originais O teste ergométrico é factível, eficaz e custo-efetivo na predição de eventos cardiovasculares no paciente muito idoso, quando comparado à cintilografia de perfusão miocárdica Vacanti Luciano Janussi Sposito Andrei Carvalho Séspedes Luciano Sarpi Maíra Ramires José Antonio F. Bortnick Anna E. Brasília DF Instituto do Coração-DF Boston MA Brigham and Women’s Hospital Departament of Internal Medicine USA Santos SP Fundação Lusíada Faculdade de Ciências Médicas de Santos São Paulo São Paulo Universidade de São Paulo Hospital das Clínicas Instituto do Coração Brazil Brasília Distrito Federal Universidade de Brasília Faculdade de Medicina Brazil 05 2007 88 5 531 536 24 11 2006 26 10 2006 11 09 2006 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Definir o valor prognóstico e a custo-efetividade do teste ergométrico (TE) em comparação à cintilografia de perfusão miocárdica com dipiridamol (DIP) em indivíduos com > 75 anos de idade. MÉTODOS: Foram avaliados, consecutiva e prospectivamente, 66 pacientes (40% homens), com média de idade de 81 ± 5 anos. Desses pacientes, 57% eram hipertensos, 38% eram dislipidêmicos e 28%, diabéticos. O protocolo de Bruce para rampa foi adaptado, obtendo-se o valor prognóstico do TE pelo escore de Duke. RESULTADOS: A duração do TE, o porcentual da freqüência cardíaca máxima preconizada e o duplo produto no pico do exercício foram, respectivamente, de 7 ± 3 minutos, 95 ± 9% e 24.946 ± 4.576 (bpm x mmHg). O TE e a DIP apresentaram resultados positivos para isquemia miocárdica similares (21% vs 15%, respectivamente). A concordância entre os testes foi de 88% (Kappa 0,63, p < 0,01). Durante 685 ± 120 dias, ocorreram nove eventos maiores: seis óbitos, duas síndromes coronarianas agudas e uma revascularização miocárdica. As variáveis associadas aos eventos maiores foram: idade (83 ± 6 anos vs 80 ± 4 anos; p = 0,048); sexo masculino (78% vs 33%; p = 0,02); infradesnível do ST (1,0 ± 1,0 mm vs 0,25 ± 0,6 mm; p = 0,01); escore de Duke alto e intermediário, unificados num único grupo (44 vs 2%; p = 0,001); e DIP anormal (44% vs 10%; p = 0,02). CONCLUSÃO: O TE, nessa população muito idosa, foi eficaz, factível e diagnóstico, de forma semelhante à DIP, porém com maior predição de eventos maiores e com custo inferior.

 Teste de esforço eficácia análise custo-benefício doenças cardiovasculares idosos de 80 anos ou mais cintilografia 15 06 2007

ARTIGO ORIGINAL

O teste ergométrico é factível, eficaz e custo-efetivo na predição de eventos cardiovasculares no paciente muito idoso, quando comparado à cintilografia de perfusão miocárdica

Luciano Janussi VacantiI; Andrei Carvalho SpositoII; Luciano SéspedesIII; Maíra SarpiIII; José Antonio F. RamiresIV; Anna E. BortnickV

IInstituto do Coração – InCor-DF - Brasília, DF

IIFaculdade de Medicina da Universidade de Brasília - UNB - Brasília, DF

IIIFaculdade de Ciências Médicas de Santos, Fundação Lusíada - Santos, SP

IVInstituto do Coração do Hospital das Clínicas – FMUSP - São Paulo, SP

VBrigham and Women’s Hospital, Departament of Internal Medicine - Boston, MA, USA

Correspondência

RESUMO

OBJETIVO: Definir o valor prognóstico e a custo-efetividade do teste ergométrico (TE) em comparação à cintilografia de perfusão miocárdica com dipiridamol (DIP) em indivíduos com > 75 anos de idade.

MÉTODOS: Foram avaliados, consecutiva e prospectivamente, 66 pacientes (40% homens), com média de idade de 81 ± 5 anos. Desses pacientes, 57% eram hipertensos, 38% eram dislipidêmicos e 28%, diabéticos. O protocolo de Bruce para rampa foi adaptado, obtendo-se o valor prognóstico do TE pelo escore de Duke.

RESULTADOS: A duração do TE, o porcentual da freqüência cardíaca máxima preconizada e o duplo produto no pico do exercício foram, respectivamente, de 7 ± 3 minutos, 95 ± 9% e 24.946 ± 4.576 (bpm x mmHg). O TE e a DIP apresentaram resultados positivos para isquemia miocárdica similares (21% vs 15%, respectivamente). A concordância entre os testes foi de 88% (Kappa 0,63, p < 0,01). Durante 685 ± 120 dias, ocorreram nove eventos maiores: seis óbitos, duas síndromes coronarianas agudas e uma revascularização miocárdica. As variáveis associadas aos eventos maiores foram: idade (83 ± 6 anos vs 80 ± 4 anos; p = 0,048); sexo masculino (78% vs 33%; p = 0,02); infradesnível do ST (1,0 ± 1,0 mm vs 0,25 ± 0,6 mm; p = 0,01); escore de Duke alto e intermediário, unificados num único grupo (44 vs 2%; p = 0,001); e DIP anormal (44% vs 10%; p = 0,02).

CONCLUSÃO: O TE, nessa população muito idosa, foi eficaz, factível e diagnóstico, de forma semelhante à DIP, porém com maior predição de eventos maiores e com custo inferior.

Palavras-chave: Teste de esforço, eficácia, análise custo-benefício, doenças cardiovasculares, idosos de 80 anos ou mais, cintilografia.

Introdução

O muito idoso (> 75 anos) representa o segmento da população mundial que mais cresce. Nesses pacientes, a doença arterial coronariana (DAC) é geralmente silenciosa ou de apresentação atípica, grave, e responsável pela principal causa de morbidade e de mortalidade1,2. Tais particularidades justificam a detecção mais precoce da doença. Nesse contexto, os clínicos geralmente se preocupam com os eventuais riscos de lesões musculoesqueléticas com a realização do teste ergométrico (TE) e, por isso, tendem a investigar a DAC pelos métodos de imagem com estresse farmacológico. Entretanto, além da detecção da DAC, o TE oferece vantagens adicionais. Inicialmente, a padronização do TE como primeiro exame a ser solicitado pode melhorar a custo-efetividade da detecção da DAC nesse segmento, em virtude da maior probabilidade pré-teste de DAC desses indivíduos3. Em segundo lugar, além da detecção da isquemia miocárdica, outras informações relevantes podem ser obtidas pelo método, tais como capacidade funcional e avaliação do comportamento cronotrópico e da resposta da pressão arterial, intra e pós-esforço. Essas informações são essenciais na determinação do prognóstico3-6. No entanto, até o presente momento a literatura é bastante escassa no que se refere ao uso do TE como ferramenta tanto diagnóstica como prognóstica numa população muito idosa. Logo, o principal objetivo do presente estudo é avaliar se o TE é factível, custo-eficaz e no mínimo tão informativo quanto a cintilografia de perfusão miocárdica com dipiridamol (DIP) na estratificação do risco cardiovascular do paciente muito idoso.

Métodos

População - De janeiro a setembro de 2002, 79 indivíduos com idade igual ou superior a 75 anos foram consecutivamente avaliados no ambulatório do Hospital Estadual Guilherme Álvaro, em Santos, Estado de São Paulo. Desses pacientes, 13 (16%) que apresentavam anormalidades eletrocardiográficas ao repouso (n = 7) ou limitação física importante para o exercício (n = 6) foram excluídos do estudo. A amostra do estudo, portanto, consistiu de 66 indivíduos (26 homens), com média de idade de 81 ± 5 anos. Todos os medicamentos foram suspensos por período equivalente a cinco meias-vidas antes da data do teste. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da instituição e todos os pacientes assinaram o consentimento livre esclarecido.

Teste ergométrico - Foi utilizado o protocolo de Bruce, precedido de um minuto de aquecimento com velocidade de 1,0 mph, sem inclinação, adaptado para rampa, com incrementos gradativos e suaves de velocidade e inclinação7. Foi realizada monitorização contínua da eletrocardiografia (ECG) de 12 derivações acrescida de CM5, com software Ergo PC 13 para Windows, com medidas da pressão arterial ao repouso, a cada três minutos de exercício, no pico do esforço e a cada minuto da recuperação. O teste era interrompido por exaustão; elevação da pressão arterial diastólica (PAD) > 120 mmHg nos normotensos e > 140 mmHg nos hipertensos; elevação da pressão arterial sistólica (PAS) > 260 mmHg; queda sustentada da PAS; manifestação clínica de precordialgia típica intensa; infradesnível do segmento ST > 3 mm; supradesnível do segmento ST > 2 mm em derivação sem presença de onda Q; arritmia ventricular complexa; aparecimento de taquicardia supraventricular sustentada, taquicardia atrial e fibrilação atrial; bloqueio atrioventricular de 2º ou 3º graus; sinais de insuficiência ventricular esquerda; e falência dos sistemas de monitorização e/ou registro. A presença de sintomas típicos ou de infradesnível retificado ou descendente do segmento ST > 1,0 mm ou infradesnível ascendente do segmento ST > 1,5 mm, a 0,08 segundo do ponto J, ou ainda de supradesnível do segmento ST > 1,0 mm caracterizava a positividade do teste. O mesmo era considerado eficaz se o indivíduo atingisse, no mínimo, 85% da freqüência cardíaca (FC) máxima preconizada (220 - idade). Definiu-se hipertensão reativa ao esforço como o achado de valores de PAS > 220 mmHg e/ou elevação de 15 mmHg ou mais da PAD. A medida indireta do consumo máximo de oxigênio (VO2max), em METs, foi calculada automaticamente pelo software. O duplo produto foi obtido pela multiplicação da FC máxima obtida pela PAS do pico do esforço3.

O escore de risco de Framingham para futuros eventos coronarianos foi calculado conforme as diretrizes internacionais. Resumidamente, os paciente foram avaliados conforme o gênero e de acordo com as seguintes variáveis: idade, colesterol total, colesterol da lipoproteína de alta densidade (HDL-colesterol), pressão arterial e presença ou ausência de tabagismo. Com a soma da pontuação obtinha-se a estimativa da taxa de risco para futuros eventos no período de 10 anos. Os participantes foram estratificados em três categorias, de acordo com o risco predito em 10 anos: baixo risco (< 10%), risco intermediário (> 10% e < 20%) e alto risco (> 20%)8. O escore de Duke (ED) e o escore de Veterans (EV) foram calculados com base nas características clínicas e nas informações obtidas no TE, conforme descrito na literatura9,10. O ED e o EV, de forma resumida, foram assim calculados:

EV = D duplo produto (10-3) - 10 (infradesnível do ST de repouso + infarto prévio + revascularização miocárdica prévia) - 4 (infradesnível do ST durante o TE);

ED = tempo de exercício - (5 x infradesnível do ST) - (4 x índice de angina), com índice de angina codificado como: 0 - sem angina, 1 - angina presente e 2 - angina limitante, motivando a interrupção do TE. Pacientes com ED > 5 foram classificados como baixo risco; aqueles com ED < 5 a -10, como risco intermediário; e aqueles com ED < -10, como alto risco9.

Cintilografia de perfusão miocárdica - Todos os pacientes foram submetidos a cintilografia de perfusão miocárdica com tecnécio-99m sestamibi no intervalo máximo de uma semana do TE. O protocolo consistia de duas fases, realizadas em dois dias diferentes: ao repouso e após o uso de vasodilatador (dipiridamol por via intravenosa na dose de 0,56 mg/kg em quatro minutos). Foi realizada monitorização contínua de ECG de 12 derivações, com medidas da pressão arterial ao repouso, a cada três minutos de estresse farmacológico, no pico e a cada minuto da recuperação. A aquisição de imagens e a reconstrução foram realizadas conforme as diretrizes da Sociedade Americana de Cardiologia Nuclear11.

A interpretação das imagens foi subjetiva e semiquantitativa e realizada por um observador independente qualificado. Os casos duvidosos foram reavaliados por outro observador. Foram classificados como negativos os exames com distribuição homogênea do radiotraçador no ventrículo esquerdo ao estresse e ao repouso. Os defeitos fixos presentes em ambas as imagens foram definidos como fibrose e os defeitos transitórios, como isquemia.

Evolução clínica e acompanhamento - Foram realizados acompanhamento clínico por telefone e consulta de prontuário em todos os pacientes arrolados após a realização dos testes, sendo definidos como eventos maiores: morte (cardíaca ou não); síndromes coronarianas agudas (SCA), como infarto do miocárdio e angina instável, e revascularização miocárdica (percutânea ou cirúrgica). O diagnóstico de SCA foi obtido conforme: a) a história clínica de desconforto precordial típico de isquemia; b) as alterações em traçados seriados de ECG (infra ou supradesnível do segmento ST); e c) o aumento e a queda das enzimas cardíacas (no caso de infarto do miocárdio).

Análise estatística - Os dados foram expressos como médias e desvio padrão e em todos os testes o nível de rejeição da hipótese de nulidade foi fixado em 0,05 ou 5% (a < 0,05). O teste de Kolmogorov-Smirnov foi aplicado para analisar as variáveis quantitativas. As freqüências nas variáveis categóricas foram comparadas pelo teste de Fisher. Análise univariada foi realizada pelo teste t para os dados paramétricos e pelo teste de Mann-Whitney para os não-paramétricos. Os indivíduos foram comparados de acordo com as variáveis preditoras de eventos pelo método de Kaplan-Meier e teste de log-rank. Foi utilizado modelo de Cox para que se obtivesse RC com intervalo de confiança de 95% (IC 95%). Para os cálculos estatísticos, foi utilizado o software SPSS 10.0 para Windows.

Custo-efetividade - O custo do TE e o custo da DIP foram estimados em R$ 77,50 e R$ 486,00, respectivamente, com base na tabela da Associação Médica Brasileira de 1999, vigente no início do estudo, e em US$ 175.00 e US$ 840,00, respectivamente, com base em estudos prévios para comparação internacional12. A razão de custo-efetividade foi definida como o custo por evento detectado pela DIP anormal e pelo TE de intermediário ou alto riscos, conforme o ED13.

Resultados

Foram capazes de realizar o TE 66 indivíduos (39% homens) com média de idade de 81 ± 5 anos (75 a 94 anos). Dentre esses indivíduos, 41 (62%) apresentavam hipertensão, 27 (41%) dislipidemia, 16 (24%) diabetes, cinco (8%) sobrepeso, um (1,5%) tabagismo e 31 (48%) tinham co-morbidades: osteoartrite (n=22), desordens afetivas (n=3), vertigem (n=3) e seqüelas de acidentes cerebrovasculares (n=3). DAC prévia confirmada foi observada em 12 (18%) pacientes. Precordialgia atípica e típica foram observadas em 18 (28%) e em 8 (12%) dos pacientes, respectivamente, e os demais 40 indivíduos (60%) estavam assintomáticos antes dos testes.

Não foi observada complicação durante ou após o exame e 92% dos testes foram eficazes. Os exames foram encerrados, em média, aos 95 ± 9% da freqüência cardíaca predita para a idade. A duração média do exame foi de 7,2 ± 2,5 minutos, alcançando duplo produto de 24.109 ± 4.541 (bpm x mmHg) e 7 ± 2 METs.

Concordância entre o teste ergométrico e a cintilografia de perfusão miocárdica com dipiridamol - Observou-se isquemia miocárdica em 10 indivíduos (15%) durante a DIP e em 14 (21%) durante o TE; desses pacientes, três (4,5%) apresentaram angina durante o TE e 58 indivíduos (88%) apresentaram exames concordantes. Todos os indivíduos que tiveram DIP positiva também tiveram TE positivo para isquemia miocárdica. Os TE negativos não foram confirmados pela DIP em dois casos (4%) e DIP negativas não foram confirmadas pelo TE em seis casos (43%). A correlação geral de concordância entre ambos os exames foi de 0,63 (p < 0,01, Kappa).

Evolução clínica - Todos os indivíduos incluídos no estudo foram acompanhados clinicamente. Ocorreram seis óbitos, uma cirurgia de revascularização miocárdica e dois episódios de SCA (angina instável) após 685 ± 118 dias (300 a 836 dias) de acompanhamento depois da realização dos testes (tab. 1). Dois indivíduos faleceram após eventos coronarianos agudos, dois tiveram morte súbita e dois faleceram durante tratamento de infecção do trato respiratório.

Ao se comparar os pacientes que apresentaram eventos cardiovasculares com aqueles que apresentaram evolução sem eventos, foram observadas diferenças estatisticamente significativas em relação a idade, sexo, presença de infradesnivelamento do segmento ST, ED, presença de isquemia durante a DIP e freqüência cardíaca máxima ao teste (tabs. 2 e 3). As demais variáveis estudadas não apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre os grupos (tabs. 2 e 3). Mesmo após a exclusão dos dois pacientes em tratamento para infecção pulmonar, as diferenças permaneceram significativas em relação ao sexo (p=0,01), à presença de infradesnivelamento do segmento ST (p=0,04), ao ED (p<0,001) e à presença de isquemia durante a DIP (p=0,009). Nessa segunda análise, o alto risco no escore de Framingham (p=0,04) e a presença de precordialgia típica (p=0,04) tornaram-se significativamente associadas aos eventos cardiovasculares. As demais variáveis mantiveram-se sem associação aos eventos.

Em virtude dos achados da análise univariada, foi realizada uma curva atuarial separando os pacientes pelo ED e pela DIP anormal. A análise pela curva de Kaplan-Meier demonstrou que pacientes com DIP positiva apresentaram maior probabilidade de eventos durante o acompanhamento que aqueles com resultados negativos (log rank; p = 0,02) (fig. 1A). De forma semelhante, os pacientes com ED alto ou intermediário apresentaram maior probabilidade de eventos que aqueles com ED baixo (log rank; p = 0,0006) (fig. 1B). O modelo de regressão de Cox foi ajustado para que se obtivesse a RC de eventos. As co-variáveis incluídas nesse modelo foram: idade, sintomas sugestivos de isquemia miocárdica, escore de Framingham, ED, EV, DIP positiva, capacidade funcional ao TE, hipertensão, tabagismo, diabete, sobrepeso, dislipidemia, DAC prévia, e uso de ácido acetilsalicílico, betabloqueadores ou estatinas. Após o ajuste de tais variáveis, somente duas foram identificadas como variáveis independentes e preditoras dos eventos: a idade (RC 1,2, IC 95% 1,0-1,4, p=0,03) e os pacientes com ED alto ou intermediário (RC 8,5, IC 95% 2-35,6, p=0,003).

Custo-efetividade - A razão de custo-efetividade de se aplicar DIP ou TE para prever um evento foi de R$ 3.564,00 e de R$ 568,20, respectivamente. Quando considerado o escore de risco de Framingham, a razão de custo-efetividade para realizar DIP para predizer um evento foi de R$ 8.748,00 para indivíduos de baixo risco, de R$ 4.374,00 para indivíduos de risco intermediário e de R$ 1.458,00 para indivíduos de alto risco. A razão de custo-efetividade de se aplicar TE para o mesmo propósito foi de R$ 1.395,00, R$ 697,50 e R$ 232,50, respectivamente.

A razão de custo-efetividade (em tarifas de reembolso americanas para efeito de comparação na literatura internacional) ao se aplicar DIP ou TE para prever um evento foi de US$ 6,160.00 e de US$ 1,283.00, respectivamente. Quando considerado o escore de risco de Framingham, a razão de custo-efetividade para realizar DIP para predizer um evento foi de US$ 15,120.00 para indivíduos de baixo risco, de US$ 7,560.00 para indivíduos de risco intermediário e de US$ 2,520.00 para indivíduos de alto risco. A razão de custo-efetividade de se aplicar TE para o mesmo propósito foi de US$ 3,150.00, US$ 1,575.00 e US$ 525.00, respectivamente.

Discussão

Este é o primeiro estudo que comparou prospectivamente a DIP com o TE realizado em rampa, para estimar o risco cardiovascular de uma população muito idosa. Os resultados demonstraram que: a) o TE em rampa é seguro e factível em indivíduos muito idosos; b) ambos os teste são concordantes na detecção de isquemia miocárdica e c) a estratificação em indivíduos com ED alto ou intermediário foi superior à DIP positiva na predição de eventos cardiovasculares.

A despeito da preocupação geral com o risco de lesões musculoesqueléticas durante o TE, os achados deste estudo revelaram que o TE é seguro e factível no muito idoso. Prova disso é que mais de 88% dos pacientes atingiram a freqüência cardíaca submáxima prevista para a idade. Vale a pena ressaltar que 48% dos participantes da amostra tinham co-morbidades, como doenças osteoarticulares, acidente vascular cerebral prévio, depressão e vertigem, que não foram limitantes para a realização do TE. A alta prevalência de co-morbidades em nossa população também é descrita em populações dos Estados Unidos e Europa14-16. Nos muito idosos, assim como nos adultos jovens17, há grande concordância entre o TE e a DIP. De forma similar à observada nos mais jovens, a discordância entre ambos os exames foi mais alta nos pacientes com TE anormal que naqueles com TE normal (43% vs 4%). Essa observação reforça a indicação do TE como primeiro teste a ser solicitado para a detecção de DAC. Além disso, o uso do ED agrega valor na estratificação de risco, provavelmente em virtude de o escore incorporar dois marcadores prognósticos obtidos com o TE: a capacidade máxima de exercício (tempo de duração), um dos mais consistentes marcadores prognósticos, e a isquemia induzida por esforço.

Em contraste aos achados deste estudo, Kwok e cols.18, avaliando indivíduos com 75 anos de idade ou mais, não obtiveram do ED valor preditivo adequado na predição de eventos. Uma possível explicação para a inconsistência entre os estudos pode residir no protocolo utilizado. O protocolo de Bruce, utilizado no estudo de Kwok, apresenta grandes e desiguais incrementos de carga, resultando em relação não-linear entre o trabalho e o consumo miocárdio de oxigênio, o que reduz a acurácia da determinação indireta do consumo máximo de oxigênio (VO2max) e contribui para a interrupção precoce do TE na população muito idosa19,20. Conseqüentemente, grande proporção de pacientes não foi capaz de caminhar o suficiente (cinco minutos ou mais) para ser estratificada como baixo risco no ED. Na verdade, no estudo de Kwok e cols.18, a duração média do TE foi de cinco minutos e apenas 26% dos pacientes foram classificados como de baixo risco. Em contraste, a duração média do TE neste estudo foi de sete minutos e 92% dos pacientes foram classificados como de baixo risco.

Dados de 1998 do sistema público de saúde americano (Medicare) demonstram que a indicação da DIP foi três vezes superior à do TE3. Isso significa que foram gastos cerca de US$ 820 milhões e de US$ 56 milhões na detecção de isquemia miocárdica pela DIP e pelo TE, respectivamente. Essa discrepância é provavelmente ainda maior se considerados apenas os exames realizados na população muito idosa. Para as próximas duas décadas, espera-se que a população americana com 80 anos de idade ou mais dobre de tamanho21. Assim, uma estratégia escalonada, em que o TE seria o método de primeira escolha, provavelmente reduziria os custos atuais e futuros com o cuidado à saúde dos idosos.

Limitações - A maior limitação do presente estudo é o fato de não ter tido poder estatístico suficiente para avaliar os clássicos fatores de risco para DAC como preditores de eventos cardiovasculares nessa população muito idosa. Futuros estudos são necessários para avaliar esse quesito. Entretanto, dentro da linha de seu principal objetivo, este estudo teve poder suficiente para demonstrar a superioridade do ED obtido com o TE em rampa sobre a presença de defeitos transitórios da DIP. Vale ressaltar a limitação menor do escore de risco de Framingham no quesito idade, que não pontua de forma diferente os pacientes acima dos 74 anos, ou seja, indivíduos com 75 anos têm a mesma pontuação daqueles com 85 anos de idade. Todavia, os outros escores disponíveis também possuem a mesma limitação.

Conclusões

Os achados deste estudo demonstraram que o TE é seguro, factível, custo-eficaz e superior à DIP na predição do risco cardiovascular no indivíduo muito idoso. Tais achados podem beneficiar a redução de custos na detecção de isquemia miocárdica e na estratificação do muito idoso.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

Luciano Janussi Vacanti

Avenida Coronel Joaquim Montenegro, 81/22

11035-001 – Santos, SP

E-mail:

lvacanti@cardiol.br

Artigo recebido em 11/09/06; revisado recebido em 26/10/06, aceito em 24/11/06.

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OBJECTIVE: To define the prognostic value and cost-effectiveness of the treadmill stress test (TST) in comparison to the dipyridamole myocardial perfusion scintigraphy (DIP), in individuals >75 years of age. METHODS: Consecutive and prospective assessment of 66 patients (40% male) aged 81 ± 5 years of which 57% were hypertensive, 38% had dyslipidemia and 28% were diabetics. The Bruce protocol was adapted for a tilt treadmill and the TST prognostic value was obtained using the Duke treadmill score. RESULTS: The TST duration, recommended maximum heart rate percentage and double product at peak exercise were respectively: 7 ± 3 minutes, 95 ± 9% and 24,946 ± 4,576 (bpm x mmHg). The TST and DIP presented similar positive results for myocardial ischemia (21% vs 15%, respectively). The correlation between the tests was 88% (Kappa 0.63, p<0.01). During 685 ± 120 days of follow-up, nine major events occurred: 6 deaths, 2 acute coronary syndromes and 1 myocardial revascularization. The variables associated with the major events were: age (83 ± 6 vs 80 ± 4 years; p=0.048), male gender (78% vs 33%; p=0.02), ST segment depression (1 ± 1 mm vs 0.25 ± 0.6 mm; p= 0.01), high or intermediate risk determined by the Duke treadmill score - combined in one group (44% vs 2%; p=0.001) and abnormal DIP (44% vs 10%, p= 0.02). CONCLUSION: For this elderly population, the TST was an efficient and viable option with a similar diagnostic value in comparison to the DIP. However, the TST was more accurate in the prediction of major events and offers a lower cost.

 Exercise test efficacy costo-benefit analysis cardiovascular diseases aged, 80 and over radionuclide imaging

ORIGINAL ARTICLE

In comparison to the myocardial perfusion scintigraphy, a treadmill stress test is a viable, efficient and cost effective option to predict cardiovascular events in elderly patients

Luciano Janussi VacantiI; Andrei Carvalho SpositoII; Luciano SéspedesIII; Maíra SarpiIII; José Antonio F. RamiresIV; Anna E. BortnickV

IInstituto do Coração – InCor-DF - Brasília, DF

IIFaculdade de Medicina da Universidade de Brasília - UNB - Brasília, DF

IIIFaculdade de Ciências Médicas de Santos, Fundação Lusíada - Santos, SP

IVInstituto do Coração do Hospital das Clínicas – FMUSP - São Paulo, SP

VBrigham and Women’s Hospital, Departament of Internal Medicine - Boston, MA, USA

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SUMMARY

OBJECTIVE: To define the prognostic value and cost-effectiveness of the treadmill stress test (TST) in comparison to the dipyridamole myocardial perfusion scintigraphy (DIP), in individuals >75 years of age.

METHODS: Consecutive and prospective assessment of 66 patients (40% male) aged 81 ± 5 years of which 57% were hypertensive, 38% had dyslipidemia and 28% were diabetics. The Bruce protocol was adapted for a tilt treadmill and the TST prognostic value was obtained using the Duke treadmill score.

RESULTS: The TST duration, recommended maximum heart rate percentage and double product at peak exercise were respectively: 7 ± 3 minutes, 95 ± 9% and 24,946 ± 4,576 (bpm x mmHg). The TST and DIP presented similar positive results for myocardial ischemia (21% vs 15%, respectively). The correlation between the tests was 88% (Kappa 0.63, p<0.01). During 685 ± 120 days of follow-up, nine major events occurred: 6 deaths, 2 acute coronary syndromes and 1 myocardial revascularization. The variables associated with the major events were: age (83 ± 6 vs 80 ± 4 years; p=0.048), male gender (78% vs 33%; p=0.02), ST segment depression (1 ± 1 mm vs 0.25 ± 0.6 mm; p= 0.01), high or intermediate risk determined by the Duke treadmill score – combined in one group (44% vs 2%; p=0.001) and abnormal DIP (44% vs 10%, p= 0.02).

CONCLUSION: For this elderly population, the TST was an efficient and viable option with a similar diagnostic value in comparison to the DIP. However, the TST was more accurate in the prediction of major events and offers a lower cost.

Key words: Exercise test; efficacy; costo-benefit analysis; cardiovascular diseases; aged, 80 and over; radionuclide imaging.

Introduction

The elderly (> 75 years) represent the fastest growing population segment in the world. In these individuals, coronary artery disease (CAD) symptoms are usually silent or atypical, severe and the main cause of morbidity and mortality1,2. These idiosyncrasies justify early disease detection. In these circumstances, doctors are usually concerned about the potential risk of musculoskeletal lesions from a treadmill stress test (TST) and consequently tend to investigate CAD using imaging methods and pharmacological induced stress. However, in addition to the detection of CAD, the TST offers other advantages. First, standardizing the TST as the first test to be requested could improve the cost-effectiveness of CAD detection in this segment, owing to the greater probability of CAD before testing in these individuals3. Second, in addition to detecting myocardial ischemia, other relevant information can be obtained using this method such as: functional capacity, and assessment of chronotropic behavior and blood pressure response during and after exertion. This information is essential to determine the prognosis3-6. Nevertheless, to date there is very little information in medical literature concerning TSTs as a diagnostic and prognostic tool in the elderly population. Therefore, the main objective of the present study is to evaluate whether the TST is a viable and cost efficient option that is equivalent to the dipyridamole myocardial perfusion scintigraphy to stratify cardiovascular risk in elderly patients.

Methods

Population - Between January and September 2002, 79 individuals, >75 years of age were consecutively assessed in the outpatient clinic at the Guilherme Álvaro State Hospital in Santos, SP. From these, 13 patients (16%) who presented abnormalities during the electrocardiography at rest (n=7) or significant physical exercise limitations (n=6) were excluded from the study. Therefore, the study sample consisted of 66 individuals (26 males) with an average age of 81 ± 5 years. All medications were suspended for a timeframe equivalent to five half-lives of the respective drugs before the test date. The study was approved by the Institution’s Ethics Committee and all patients signed a free and informed consent form.

Treadmill stress test - The Bruce treadmill test protocol was used, preceded by a 1 minute warm-up at a speed of 1.0 mph, with no slope, and adapted for a tilt treadmill with gradual and moderate increases of speed and slope7. The patients were continually monitored with a 12 lead ECG that was also equipped with a CM5 bipolar lead using the software Ergo PC 13 for Windows. Blood pressure measurements were taken at rest, after every three minutes of exercise, at peak exertion and every minute during recovery. The test was stopped due to exhaustion; elevated diastolic blood pressure (DBP), >120mm/Hg for normotensive patients and >140mm/Hg for hypertensive patients; elevated systolic blood pressure (SBP), >260mm/Hg; a sustained SBP drop; clinical manifestation of intense chest pain; depression of the ST segment > 3mm; elevation of the ST segment > 2mm on leads without a Q wave; complex ventricular arrhythmia; onset of sustained supraventricular tachycardia, atrial tachycardia, atrial fibrillation, 2nd or 3rd degree atrioventricular block; signs of left ventricular failure; or failure in the monitoring and/or recording systems. The test was considered positive when one of the following was observed: typical symptoms, a straight or concave ST segment depression >1.0 mm or a convex ST segment depression >1.5 mm, at 0.08 seconds from the J point, or even a ST segment elevation >1.0 mm. The test was considered efficient if the individual attained at least 85% of the maximum heart rate (HR) recommended for the patient’s age (220 – age). Exertion induced hypertension was defined as SBP values >220 mmHg and/or elevation of DBP by 15mmHg or more. Indirect measurements of maximum oxygen consumption (VO2max) in METs was calculated automatically by the software. The double product was obtained by multiplying the maximum heart rate obtained by the systolic blood pressure at peak exertion3.

Calculation of the Framingham risk score for future coronary events was conducted in accordance with international guidelines. Briefly, the patients were evaluated according to gender and the following variables: age, total cholesterol, HDL cholesterol, blood pressure and whether or not they were smokers. The estimated risk for events within the next ten years was obtained from the total number of points. The participants were stratified in 3 categories, according to the predicted ten year risk: low risk (<10%), intermediate risk (>10% but <20%) and high risk (>20%)8. The Duke treadmill score (DTS) and Veterans score (VS) were calculated based on clinical characteristics and information obtained during the TST, as described in literature9,10. Briefly, the DTS and VS were calculated as shown below:

VS = D Double product (10-3) - 10 (ST segment depression at rest + prior infarction + prior myocardial revascularization) - 4 (ST segment depression during the TST);

DTS = exercise time - (5 x ST segment depression) - (4 x angina scale). The angina scale was classified as: 0 – no angina, 1 – presence of angina and 2 – limiting angina (reason to stop the TST). Patients with a DTS >5 were classified as low risk; <5 to (-10) as intermediate risk and when <(-10) as high risk9.

Myocardial perfusion scintigraphy - All patients were submitted to myocardial perfusion scintigraphy with technetium-99m-sestamibi within at maximum one week of the treadmill stress test. The protocol consisted of two stages, conducted on two different days: at rest and after administration of a vasodilator (0.56 mg/kg of intravenous dipyridamole for 4 minutes). The patients were monitored continuously with a 12 lead ECG and blood pressure measurements were taken at rest, after every three minutes of pharmacological stress, at peak stress and every minute during recovery. Image acquisition and reconstruction were conducted in accordance with the guidelines of the American Society of Nuclear Cardiology11.

Subjective and semi-quantitative image interpretation was performed by a qualified independent observer. Questionable cases were reevaluated by another observer. Tests that showed a uniform distribution of the radioactive tracer in the left ventricle at rest and under stress were considered negative. Stationary defects shown on both images were defined as fibrosis, and transient defects as ischemia.

Clinical evolution and follow-up - Clinical follow-up, after the tests were completed, was conducted by telephone and by consulting the medical charts of the patients enrolled in the study. Major events were classified as: death (any cause), acute coronary syndromes (ACS) [myocardial infarction and unstable angina], and myocardial revascularization (percutaneous or surgical). The diagnosis for ACS was obtained from: a) medical history of ischemic chest pain; b) alterations in electrocardiogram serial readings (depression or elevation of the ST segment) and c) rise and fall of cardiac enzymes (in the case of myocardial infarction).

Statistical analysis - Data were expressed as averages and standard deviations and the null hypothesis rejection level was established as 0.05 or 5% (a < 0.05) for all tests. The Kolmogorov-Smirnov test was used to analyze quantitative variables. The categorical variable frequencies were compared using the Fisher test. Univariate analysis was conducted using the Student’s t-test for parametric data and the Mann-Whitney test for non-parametric data. The individuals were compared according to event predictive variables using the Kaplan-Meier method and log-rank test. The Cox model was used to obtain the odds ratio with a confidence interval of 95% (CI). Statistical calculations were conducted with the computer program SPSS version 10.0 for Windows.

Cost-effectiveness - The respective costs of the TST and DIP were estimated at seventy-seven Reals and fifty cents R$ 77,50 and four hundred and eighty-six Reals R$ 486,00 based on the 1999 Brazilian Medical Association table, which was in force at the beginning of the study. For international comparison purposes, the respective costs based on previous studies were one hundred and seventy-five US dollars US$175 and eight hundred and forty US dollars US$84012. The cost-effectiveness ratio was defined as the cost per event detected on the abnormal DIP and on an intermediate or high risk DTS according to the TST13.

Results

Sixty-six individuals (39% males) with an average age of 81 ± 5 years (75 to 94 years) were able to perform the TST. Among them, 41 (62%) presented hypertension, 27 (41%) dyslipidemia, 16 (24%) diabetes, 5 (8%) were overweight, 1 (1.5%) was a smoker and 31 (48%) had comorbidities: osteoarthritis (n=22), affective disorders (n=3), vertigo (n=3) and sequelae due to strokes (n=3). Confirmed prior CAD was observed in 12 (18%) patients. Atypical chest pain was observed in 18 (28%) and typical chest pain in 8 (12%) of the patients. The remaining 40 individuals (60%) were asymptomatic before the tests.

No complications were observed during or after the test and 92% of the tests were efficacious. The tests were stopped, on average, at 95 ± 9% of the heart rate predicted for the patient’s age. Average test duration was 7.2 ± 2.5 minutes, attaining a double product of 24,109 ± 4,541 (bpm x mmHg) and 7 ± 2 METs.

Consonance between the TST and DIP - Myocardial ischemia was observed in 10 individuals (15%) during the DIP and in 14 (21%) during the TST, of which 3 (4.5%) presented angina during the TST. Fifty-eight individuals (88%) presented corresponding TST and DIP tests. All individuals that had positive DIP tests also had positive TST tests for myocardial ischemia. The negative TST tests were not confirmed by DIP in 2 cases (4%), and in 6 cases (43%) the negative DIP tests were not confirmed by the TST. The overall consensus between the two tests was 0.63 (p<0.01, Kappa).

Clinical evolution - All individuals included in the study received clinical follow-up. During the 685 days ± 118 days (300 to 836 days) of follow-up after the tests had been conducted there were six deaths, one myocardial revascularization surgery and two episodes of acute coronary syndromes (unstable angina) (Table 1). Two individuals died after acute coronary events, two suffered from sudden death and two died during treatment of a respiratory tract infection.

Comparison of the patients who presented cardiovascular events with those who presented an uneventful evolution revealed statistically significant differences in relation to age, gender, presence of ST segment depression, DTS, presence of ischemia during DIP and maximum heart rate during the test (Tables 2 and 3). The remaining study variables did not present statistically significant differences between the groups (Tables 2 and 3). Even after excluding two patients who were being treated for pulmonary infection, the differences remain significant in relation to gender (p=0.01), ST segment depression (p=0.04), DTS (p<0.001) and the presence of ischemia during DIP (p=0.009). During the second analysis, the Framingham high risk score (p=0.04) and the presence of typical chest pain (p=0.04) were significantly associated with cardiovascular events. The other variables remained unrelated to events.

Owing to the univariate analysis findings, an actuarial curve was generated to separate the patients according to abnormal DTS and DIP. Analysis of the Kaplan-Meier curve demonstrated that patients with a positive DIP presented a greater possibility to have events during follow-up than those with negative results (Log Rank p=0.02) (Figure 1A). Similarly, the patients with a DTS of high or intermediate risk presented a greater possibility of events than those with a DTS of low risk (Log Rank p=0.0006) (Figure 1B). The Cox regression model was adjusted to obtain the odds ratio for events. The co-variables included in this model were: age, indicative symptoms of myocardial ischemia, Framingham score, DTS, VS, positive DIP, functional capacity during the TST, hypertension, smoking, diabetes, excess weight, dyslipidemia, prior CAD and use of ASA, beta blockers or statins. After adjustment of these variables, only two were identified as independent and predictive variables for events: age (OR 1.2, CI 95%, 1.0 - 1.4, p=0.03) and an intermediate or high risk DTS (OR 8.5, CI 95%, 2 - 35.6, p=0.003).

Cost-effectiveness - The cost-effectiveness ratio to perform a DIP or TST to predict an event was three thousand five hundred and sixty-four Reals (R$ 3.564,00) and five hundred and sixty-eight Reals and twenty cents (R$ 568,20), respectively. When the Framingham risk score was taken into consideration, the cost-effectiveness ratio to perform a DIP to predict an event was eight thousand seven hundred and forty-eight Reals (R$ 8.748,00) for low risk individuals, four thousand three hundred and seventy-four Reals (R$ 4.374,00) for intermediate risk individuals and one thousand four hundred and fifty-eight Reals (R$ 1.458,00) for high risk individuals. The cost-effectiveness ratios to perform a TST to predict an event were R$ 1.395,00, R$ 697,50 and R$ 232,50, respectively.

The cost-effectiveness ratios (in American reimbursement rates for comparison with international literature) for the DIP and TST to predict an event were six thousand one hundred and sixty US dollars (US$ 6,160) and one thousand two hundred and eighty-three US dollars (U$ 1,283) respectively. When the Framingham risk score was taken into consideration, the cost – effectiveness ratios to perform a DIP to predict an event were fifteen thousand one hundred and twenty US dollars (US$15,120) for low risk individuals, seven thousand five hundred and sixty US dollars (US$7,560) for intermediate risk individuals and two thousand five hundred and twenty US dollars (US$2,520) for high risk individuals. The cost – effectiveness ratios to perform a TST to predict an event were US$ 3,150, US$ 1,575 and US$ 525, respectively.

Discussion

This is the first study to prospectively compare the DIP to a tilt TST in order to estimate cardiovascular risk in an elderly population. Our results demonstrate that: (i) a tilt TST is a safe and viable option for elderly individuals; (ii) both tests are equally reliable to detect myocardial ischemia, and (iii) stratification of individuals with high or intermediate risk according to the DTS was superior to the positive myocardial perfusion scintigraphy to predict cardiovascular events.

Despite the general concern regarding the risk of musculoskeletal lesions during the TST, our findings reveal that the TST is a safe and viable option for the elderly. This was proved by the fact that more than 88% of the patients achieved the sub-maximum heart rate proposed for their age. It should be emphasized that 48% of the participants in the sample had comorbidities such as: osteoarticular diseases, prior strokes, depression and vertigo that were not limiting factors for the TST. The high prevalence of comorbidities in our population is also described in American and European populations14-16. In the elderly, similar to young adults17, there is great deal of agreement between the TST and DIP. Similar to younger individuals, the disagreement between the two tests was higher for the patients with an abnormal TST than those with a normal TST (43% vs 4%). This observation reinforces the indication of the TST as the first test to be requested for CAD detection. Additionally, value-added risk stratification is obtained with the Duke treadmill score. This is probably due to the fact that the score incorporates two prognostic markers obtained from the TST. Maximum exercise capacity (duration), is one of the most consistent prognostic markers along with exercise induced ischemia.

Contrary to our findings, Kwok et al18 did not obtain an adequate predictive value from the DTS to predict events in individuals > 75 years. One possible explanation for this inconsistency between these two studies could reside in the protocol used. The Bruce protocol used in the Kwok et al18 study, presents large and unequal load increments resulting in a nonlinear relation between the work and myocardial oxygen consumption, reducing the accuracy of the indirect determination of maximum oxygen consumption (VO2 max) and contributes to early TST interruption in the elderly population19,20. Consequently, a large percentage of patients were not able to walk long enough (>5 minutes) to be stratified as low risk on the DTS. Actually, in the Kwok et al18 study, the average TST duration was 5 minutes and only 26% of the patients were classified as low risk. In contrast, our patients had and average duration of 7 minutes and 92% of the patients were classified as low risk.

Data from the American Public Healthcare System (Medicare) in 1998 demonstrate that DIP indications were three times higher than for TSTs3. In other words, approximately US$820 million was spent on DIPs to detect myocardial ischemia versus US$56 million for TSTs. This discrepancy would probably be even higher if only the tests conducted on the elderly population were considered. It is expected that the American population > 80 years will double over the next twenty years21. Therefore, a progressive strategy to establish the TST as first method to be used would probably reduce current and future geriatric health care costs.

Limitations - The greatest limitation of the present study was that it did not have sufficient statistical power to evaluate the classic CAD risk factors as indicators for cardiovascular events in this elderly population. Further studies are required to evaluate this issue. Nevertheless, within the scope of our main objective, the study had sufficient power to demonstrate that the DTS score obtained from the tilt TST is superior to the presence of transient defects on the myocardial perfusion scintigraphy. A less significant limitation should be noted in relation to the Framingham risk score and the patient’s age, as no distinction is made for patients over 74 years. Or in other words, the scores for 75 year old individuals and 85 year old individuals are the same. Nevertheless, all other available scores also have this limitation.

Conclusions

Our findings demonstrate that the TST is a safe, viable and cost-effective option that is superior to the myocardial perfusion scintigraphy to predict cardiovascular risk in the elderly. These findings can contribute to cost reductions in the detection of myocardial ischemia and stratification of the elderly.

Potential Conflict of Interest

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

References

Luciano Janussi Vacanti

Avenida Coronel Joaquim Montenegro, 81/22

Santos, SP - Brazil

E-mail:

lvacanti@cardiol.br

Manuscript received September 11, 2006; revised manuscript received October 26, 2006; accepted November 24, 2006.