FUNDAMENTO: A incompetência cronotrópica (ICT) é freqüente em pacientes idosos e pode limitar o papel do teste ergométrico na identificação da doença arterial coronariana (DAC) nessa população. OBJETIVO: Avaliar o valor da ICT, em uma população idosa, no diagnóstico da DAC. MÉTODOS: Foram estudados 3.308 pacientes, desses, 804 eram idosos (idade >65 anos) que se submeteram a ecocardiografia sob estresse pelo esforço físico (EEEF). Com base na freqüência cardíaca (FC) alcançada durante o teste ergométrico, subdivididos em dois grupos: G1 - 150 pacientes que não atingiram 85% da FC preconizada para a idade e G2 - 654 pacientes que conseguiram atingir. Os grupos foram comparados quanto a características clínicas, índice de contratilidade segmentar do ventrículo esquerdo (IMVE) e cineangiocoronariografia (CACG). RESULTADOS: As características clínicas foram similares entre os grupos. O IMVE foi maior em G1 do que em G2, tanto no repouso (1.09 ± 0.21 versus 1.04 ± 0,15) quanto após esforço (1.15 ± 0.29 versus 1.08 ± 0.2) (p < 0,001). As anormalidades na contratilidade das paredes foram mais freqüentes em G1 do que em G2 (55% versus 37%; p < 0,05), sugerindo que pacientes idosos com ICT apresentam maior freqüência de DAC. Realizou-se CACG em 69% das EEEF positiva para isquemia miocárdica. No G1, 91% dos pacientes com EEEF positivo para isquemia realmente eram portadores doença obstrutiva arterial coronariana (>50%) versus 84,5% em G2. CONCLUSÃO: A ICT está associada à maior freqüência de alterações contráteis em população idosa e adiciona valor preditivo positivo à EEEF ao identificar pacientes com DAC obstrutiva.
Ecocardiografia sob estresse físico na identificação de doença arterial coronariana em idosos com incompetência cronotrópica
IUniversidade Federal de Sergipe (UFS)
IIUniversidade Federal da Bahia (UFBA) e Hospital São Lucas - Aracaju, SE - Salvador, BA - Brasil
O segmento da população que mais cresce são os indivíduos com idade superior ou igual a 65 anos. No Brasil, estima-se que, em 2025, teremos uma população de idosos superior a 27 milhões de pessoas1; atualmente, a doença arterial coronariana (DAC) representa a principal causa de morte na terceira idade.
Sabe-se que existe uma alta prevalência da doença anatômica (70% mediante estudos de necropsia)2, mas apenas de 20% a 30% dos idosos apresentam manifestações clínicas de DAC. Existem certas peculiaridades da doença isquêmica do geronte que podem ser atribuídas a essa discrepância: a presença de "equivalentes anginosos" (dispnéia, fadiga, síncope)3. A angina típica de esforço geralmente é menos intensa ou ausente pela ocorrência, freqüente, de sedentarismo e incapacidade física e cognitiva, ocorrendo, apenas, em metade dos coronariopatas4. Há também alta prevalência de isquemia silenciosa5.
O teste ergométrico (TE) é o exame não-invasivo mais utilizado para avaliação diagnóstica e prognóstica de DAC6. Entretanto, uma limitação potencial desse método na população idosa é que a incompetência cronotrópica (ICT) é muito prevalente nessa faixa etária e pode limitar o aparecimento das alterações do segmento ST que se correlacionam com isquemia miocárdica7. Todavia, a ICT, definida como a falência em atingir 85% da FC máxima preconizada para a idade8, é um preditor independente de mortalidade e de incidência de DAC9,10. As razões para essa associação não estão devidamente esclarecidas, embora vários mecanismos tenham sido propostos, tais como: severidade da DAC, dilatação do ventrículo esquerdo (VE), hiperatividade parassimpática, disfunção e isquemia do nódulo sinusal e idade avançada11,12.
A ecocardiografia sob estresse pelo esforço físico (EEEF) constitui uma metodologia não-invasiva de DAC que é estabelecida para diagnóstico e estratificação de risco, especialmente quando se verificam bloqueio completo do ramo esquerdo do feixe de His, sobrecarga ventricular esquerda e síndrome de pré-excitação13. O desequilíbrio entre a oferta e o consumo de oxigênio leva a alterações miocárdicas que são provocadas pela isquemia, as quais ocorrem numa seqüência temporal de fenômenos fisiopatológicos, descritos por Heyndrickx e cols.14, denominada "cascata isquêmica", que é caracterizada temporalmente por: heterogenicidade de perfusão, alteração metabólica, disfunção diastólica, discinergia regional, mudanças no eletrocardiograma e angina14. Portanto, a EEEF é capaz de detectar alterações isquêmicas mais precocemente que o TE. Contudo, o papel da EEEF em pacientes que não conseguem atingir a FC submáxima ainda não está bem elucidado. Especulamos que a EEEF, por ser mais sensível que o TE convencional e capaz de detectar alterações segmentares do VE em repouso, pode contribuir de maneira significativa nesse subgrupo de pacientes.
A presente investigação tem como objetivo avaliar o valor da ICT, em uma população idosa, no diagnóstico da DAC mediante a EEEF, considerando-se como padrão-ouro, para efeitos comparativos, a cineangiocoronariografia (CACG).
No período de dezembro de 2000 a outubro de 2005, 3.308 pacientes consecutivos portadores de DAC comprovada ou suspeita foram encaminhados ao Laboratório de Ecocardiografia da Clínica e Hospital São Lucas (Aracaju, SE) para realização da EEEF. Os princípios éticos que regem a experimentação humana foram cuidadosamente seguidos, e todos os pacientes assinaram termo de consentimento informado. O trabalho foi liberado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de Sergipe.
Os pacientes com janelas ecocardiográficas desfavoráveis em repouso eram mantidos no estudo, pois um número expressivo destes apresenta melhora significativa desse parâmetro de qualidade no pós-esforço imediato. Caso não houvesse melhora da janela ecocardiográfica, mesmo no pós-esforço, o paciente era descartado da análise. Foram excluídos 66 pacientes. Dos 3.308 pacientes, avaliaram-se 804 (24,3%) que apresentavam idade > 65 anos e janela ecocardiográfica favorável (grupo idoso).
Para análise, subdividimos os pacientes idosos em dois grupos: grupo G1 - idosos que não alcançaram 85% da FC preconizada para a idade e grupo G2 - idosos que alcançaram 85% da FC preconizada para a idade ou ultrapassaram-na durante o esforço físico em esteira ergométrica (protocolo de Bruce).
Na história clínica cardiológica, registramos presença ou ausência de sintomas como angina típica ou atípica, antecedentes pessoais de DAC, uso de medicações e fatores de risco para DAC. Definiu-se hipercolesterolemia como nível sérico de colesterol total superior a 200 mg/dl (após jejum de 12 horas) e hipertrigliceridemia como nível sérico de tiglicérides superior a 150 mg/dl (após jejum de 12 horas) ou uso de agente antilipêmico (vastatinas e/ou fibratos). Considerou-se hipertensão arterial sistêmica quando os níveis pressóricos aferidos no membro superior, em repouso, eram
O diabete melito foi definido pela presença de glicemia em jejum, acima de 126 mg/dl, ou pelo uso de insulina ou agentes hipoglicemiantes orais. Definiu-se infarto do miocárdio antigo por meio de história clínica e/ou exames complementares realizados anteriormente, como eletrocardiograma, ecocardiograma e cinecoronariografia.
As indicações isoladas ou associadas para o exame foram: avaliação de precordialgia (561 pacientes), pré-operatório de cirurgia não-cardíaca (23 pacientes), presença de TE positivo sem características clínicas de DAC (293 pacientes), TE negativo com características clínicas de DAC (191 pacientes), estratificação de DAC já estabelecida (148 pacientes) e estratificação de risco após infarto agudo do miocárdio (59 pacientes).
Todos os pacientes foram examinados em período pós-prandial de refeição leve. No dia em que realizavam o exame, eles se mantinham afastados de qualquer atividade física excessiva e o betabloqueador foi suspenso quatro dias antes do exame. Toda a investigação foi conduzida com o indivíduo em respiração espontânea de ar atmosférico, em sala com temperatura constante em torno de 20ºC a 24ºC.
O estudo consistia na realização de investigação clínica completa (anamnese e exame físico), seguida de eletrocardiograma (ECG) de doze derivações e ecocardiograma de repouso. Em seguida, realizava-se o esforço físico em esteira rolante e, finalmente, logo após este, procedia-se, novamente, à aquisição do ecocardiograma. A CACG foi indicada para os pacientes que apresentaram EEEF positiva para isquemia miocárdica.
O TE era considerado positivo para isquemia miocárdica quando se constatava infradesnivelamento horizontal ou descendente do segmento ST, ou infradesnivelamento superior a 1 mm para homem ou 1,5 mm para mulher. Na vigência de alterações eletrocardiográficas compatíveis com BCRE, hipertrofia ventricular esquerda, síndrome de pré-excitação e uso de medicamentos (digital), o exame era considerado não-diagnóstico15.
Todas as imagens assim obtidas eram selecionadas, dispostas lado a lado em formato quádruplo, para serem analisadas de forma comparativa com diferentes níveis de FC, por dois ecocardiografistas experientes de nosso serviço, possuidores de nível III, conforme preconizado pela Sociedade Americana de Ecocardiografia17. O espessamento parietal segmentar do VE foi avaliado quantitativamente com a utilização do modelo de 16 segmentos e graduado em: 1 (normal), 2 (hipocinético), 3 (acinético) e 4 (discinético).
O índice de escore da contratilidade do miocárdio, por sua vez, foi obtido somando-se o escore de cada segmento visibilizado e dividindo-se o valor encontrado por 16, que é o número de segmentos do VE. O indivíduo era considerado normal se todos os segmentos com mobilidade preservada em repouso apresentavam resposta hiperdinâmica após o esforço. Quanto ao tipo de resposta isquêmica, a EEEF foi assim classificada: a) isquêmica quando surgia alteração de movimentação segmentar do VE induzida pelo esforço; b) isquemia fixa quando se verificava anormalidade segmentar em repouso, permanecendo inalterada após a execução do exercício e c) isquemia fixa e induzida quando o esforço propiciava a piora de alteração segmentar previamente existente ou provocava o surgimento de anormalidade em outra região do VE17.
Os registros ecocardiográficos obtidos durante a sessão experimental foram efetuados com aparelhos Hewlett-Packard/Phillips SONOS 5500, mediante transdutor de 2,5 mHz também da Hewlett-Packard/Phillips, e gravados em videocassete Sony e Display Vídeo Digital.
O cálculo do valor preditivo positivo para cada tipo de EEEF positivo (isquêmico, isquêmico fixo e isquêmico fixo e induzido) foi realizado comparando-se com o resultado da CACG19.
As análises estatísticas foram processadas utilizando-se o programa SPSS 11.5. As variáveis quantitativas foram caracterizadas como médias e desvio padrão, e as categóricas descritas por número de casos e porcentuais. Realizou-se o teste qui-quadrado (c²) para comparação das modalidades de EEEF positiva com os resultados da CACG, e o
Características clínicas - Foram estudados 331 homens (41%) e 473 mulheres (59%), com idade média de 71,04 ± 5,07 (variação de 65 a 89) anos. O grupo G1 foi constituído de 150 (18,6%) idosos e o grupo G2 de 654 (81,4%).
Quanto às indicações para a EEEF, só houve diferença significativa quando se realizou teste ergométrico positivo sem características clínicas de DAC (p = 0,0001) e teste ergométrico negativo com características de DAC (p = 0,041), os quais foram mais prevalentes no G2.
Os grupos G1 e G2 apresentaram dados antropométricos semelhantes (
Não houve diferenças significativas entre os grupos assintomáticos com angina atípica e típica.
Em relação a eventos prévios - Cirurgia de revascularização miocárdica, angioplastia percutânea transluminal coronariana, infarto agudo do miocárdio prévio e BRE, os grupos foram semelhantes, exceto quanto à revascularização miocárdica, que apresentou uma maior prevalência no grupo G1 (p = 0,037). O uso de bloqueadores beta-adrenérgicos era mais prevalente no grupo G1 (p = 0,001) (
A presença de angina típica foi mais freqüente no grupo G1 (p = 0,001). As alterações eletrocardiográficas definidas como infradesnivelamentos do segmento ST de caráter ascendente, descendente e horizontalizado foram observadas mais freqüentemente no grupo G2 (p = 0,001). As arritmias severas (taquicardia ventricular sustentada) e simples (extra-sístoles supraventriculares, ventriculares e taquicardia supraventricular não-sustentada) foram semelhantes nos dois grupos, bem como a necessidade de interrupção do exame por hipertensão arterial (PA > 220 x 120 mmHg)20 (
As razões de interrupção dos exames foram: taquicardia ventricular não-sustentada (34 pacientes), precordialgia típica (53 pacientes), hipertensão arterial sistêmica (111 pacientes) e dispnéia (10 pacientes).
Nenhum paciente apresentou complicações como infarto agudo do miocárdio e/ou óbito.
O IMVE foi significativamente maior no grupo G1 em repouso (p = 0,001) e no esforço (p = 0,001) (
Dentre os isquêmicos do grupo G1, 34 (41,0%) foram isquêmicos transitórios, 28 (33,7%) isquêmicos fixos e 21 (25,3%) isquêmicos fixo + induzido. Do grupo G2, 126 (51,4%) foram isquêmicos transitórios, 79 (32,2%) isquêmicos fixos e 39 (15,9%) isquêmicos fixo + induzido (
O
No grupo G1, 91% dos pacientes com EEEF positiva foram considerados verdadeiro-positivos para isquemia miocárdica, enquanto no grupo G2 verificaram-se 84,5% (
Durante a realização de teste ergométrico, especialmente na população de idosos, a ICT é um achado comum. Embora trabalho recente21 tenha sugerido que a ICT é preditor independente de risco cardiovascular, ainda não é utilizada de maneira sistemática como marcador de risco cardiovascular, muitas vezes interrompendo-se a investigação da DAC após esse tipo de resultado.
A resposta cronotrópica durante o esforço físico reflete uma regulação extremamente complexa que se correlaciona com idade, capacidade funcional, freqüência cardíaca de repouso, balanço autonômico e severidade das obstruções coronarianas. Vários são os mecanismos propostos para explicar a incapacidade em se alcançar 85,0% ou mais da FC máxima durante o exercício isotônico. Em nosso estudo, investigamos a hipótese de associação entre ICT e alterações segmentares da contratilidade em repouso e/ou durante esforço, além de avaliar seu valor no diagnóstico de DAC mediante EEEF, comparativamente à CACG. Avaliamos 804 pacientes com idade
A primeira implicação sugere que, por meio de mecanismos ainda não totalmente esclarecidos, a isquemia transitória e/ou fixa associa-se a déficit cronotrópico durante a atividade física. O fenômeno ICT foi observado de maneira significativamente maior nos pacientes que também apresentavam alteração da contratilidade segmentar à ecocardiografia em repouso. Alguns autores sugerem que tal fenômeno pode ser decorrente de mecanismo protetor, evitando-se aumento do MVO2. Essa explicação é corroborada pelo achado de que a resposta da pressão arterial também está deprimida nesse subgrupo, ou seja, o duplo produto (parâmetro indireto do MVO2) encontra-se reduzido.
A segunda implicação potencial do nosso estudo é que confirma que a EEEF é uma metodologia extremamente útil para ser empregada nos pacientes que não atingem FC submáxima. Em nossa casuística, 55% dos idosos que não alcançaram a FC preconizada apresentavam EEEF alterada. Deve-se ressaltar que o valor preditivo positivo da EEEF nesse subgrupo foi de 91%. Portanto, ante esse dado, é importante prosseguir a investigação diagnóstica para DAC nos idosos que não atingem FC submáxima na ergometria.
Um ponto interessante e que reforça os nossos achados acerca do valor preditor da ICT é que não encontramos diferenças significativas entre variáveis clínicas como idade, freqüência cardíaca basal e prevalência de diabete melito entre os dois grupos. Portanto, na nossa casuística estes não foram fatores potenciais de confusão.
Elhendy e cols.22 demonstraram que a ICT em pacientes submetidos a EEEF é preditora de morte e infarto do miocárdio não-fatal, associando-se a severidade da disfunção ventricular esquerda e extensão da isquemia miocárdica. Este estudo está em acordo com nossos achados quanto ao uso da metodologia e ao valor das informações obtidas nesse grupo de pacientes.
Azarbal e cols.23 demonstraram que a resposta cronotrópica ao exercício físico era marcador preditor de morte cardíaca mais importante que a isquemia miocárdica demonstrada pela tomografia computadorizada com emissão de pósitrons para estudo da perfusão miocárdica. Nossos achados também demonstraram que os portadores de DAC mais severas são do grupo G1.
Um estudo recente demonstrou que mecanismos como disfunção endotelial, aumento dos marcadores inflamatórios e aumento dos peptídeos natriuréticos podem sugerir o porquê de a ICT ser preditora de risco cardiovascular e aumento da mortalidade24. Outro estudo analisou a resposta cronotrópica ao exercício e concluiu que esta está associada com aterosclerose carotídea, independentemente de fatores de risco estabelecidos em homens sadios, o que poderia contribuir para alta incidência de doença cardiovascular nos indivíduos com ICT25.
Uma limitação do presente estudo foi o fato de a prevalência do uso de betabloqueadores ter sido maior no grupo G1 que no grupo G2. Apesar de o agente ter sido suspenso com quatro dias de antecedência, não podemos excluir o efeito residual.
Na avaliação de pacientes com idade
Esses achados devem suscitar novos estudos para avaliar se a ICT em outras faixas etárias tem o mesmo significado observado nos idosos. Além disso, os mecanismos fisiopatológicos envolvidos nesse processo ainda precisam ser elucidados.
Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de doutorado de Joselina Luzia Menezes Oliveira, pela Universidade Federal da Bahia.
Joselina Luzia Menezes Oliveira Praça Graccho Cardoso, 76/402 49015-180 - Aracaju, SE - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 01/01/07; revisado recebido em 16/03/07; aceito em 26/03/07.
BACKGROUND: Chronotropic incompetence (CTI) is frequent in elderly patients and may limit the role of the exercise test in the identification of coronary artery disease (CAD) in this population. OBJECTIVE: To assess the value of CTI in an elderly population in the diagnosis of CAD. METHODS: A total of 3,308 patients were studied, 804 were elderly individuals (age > 65 years) who underwent exercise stress echocardiography (ESE). Based on the heart rate (HR) reached during the exercise test, were divided into two groups: G1 150 patients who did not reach 85% of the age-predicted HR, and G2 654 patients who did. The groups were compared to clinical characteristics, segmental left ventricular contractility rate (WMSI) and coronary angiography (CAG). RESULTS: Clinical characteristics were similar between the groups. WMSI was higher in G1 than in G2, both at rest (1.09 ± 0.21 versus 1.04 ± 0.15) and after exercise (1.15 ± 0.29 versus 1.08 ± 0.2) (p < 0.001). Abnormalities in wall contractility were more frequent in G1 than in G2 (55% versus 37%; p < 0.05), thus suggesting that elderly with CTI have a higher frequency of CAD. CAG was performed in 69% ESE positive for myocardial ischemia. In the G1 group, 91% of the ESE were true positive versus 84.5% in G2, that is, presence of obstructive coronary artery disease (> 50%). CONCLUSION: CTI is associated with a higher frequency of contractile alterations in the elderly population and adds a positive predictive value to ESE in the identification of patients with obstructive CAD.
Exercise stress echocardiography in the identification of coronary artery disease in the elderly with chronotropic incompetence
IUniversidade Federal de Sergipe (UFS)
IIUniversidade Federal da Bahia (UFBA) and Hospital São Lucas - Aracaju, SE, Salvador, BA - Brazil
Individuals with age higher than or equal to 65 years comprise the fastest growing segment of the population. In Brazil, an elderly population greater than 27 million persons is estimated by 20251; currently, coronary artery disease (CAD) is the leading cause of death in the third age.
A high prevalence of structural disease is known to occur (70% according to autopsy studies2); however, only 20% to 30% of the elderly have clinical manifestations of CAD. Certain peculiarities of the ischemic disease in the elderly may be attributed to this discrepancy: the presence of "anginal equivalents" (shortness of breath, fatigue, syncope)3. Typical effort angina is usually less severe or absent because of the common presence of a sedentary life style and physical and cognitive disabilities and occurs only in half of the coronary disease patients4. Silent ischemia is also highly prevalent5.
Exercise test (ET) is the most frequently used noninvasive test for diagnostic and prognostic assessment of CAD6. However, a potential limitation of this method in the elderly population is that chronotropic incompetence (CTI) is highly prevalent in this age bracket and may limit the appearance of ST-segment abnormalities correlated with myocardial ischemia7. Nonetheless, CTI, which is defined as a failure to reach 85% of the maximum age-predicted HR8, is an independent predictor of mortality and incidence of CAD9-10. The reasons for this association are not properly explained, although several mechanisms have been proposed, such as: severity of CAD, left ventricular (LV) dilatation, parasympathetic hyperactivity, sinus node dysfunction and ischemia, and advanced age11-12.
Exercise stress echocardiography (ESE) is a noninvasive method established for the diagnosis and risk stratification of CAD, especially when complete left bundle branch block, left ventricular overload, and preexcitation syndrome are present13. The unbalance between oxygen supply and demand leads to myocardial changes that are caused by ischemia, and these alterations occur in a time sequence of pathophysiological phenomena described by Heyndrickx et al14 and called "ischemic cascade", which is temporally characterized by heterogeneous perfusion, metabolic changes, diastolic dysfunction, regional dyskinesia, electrocardiographic changes, and angina14. Therefore, ESE is able to detect ischemic alterations earlier than ET. However, the role of ESE in patients who are unable to reach the submaximal HR remains not fully explained. We hypothesize that ESE may bring a significant contribution to this subgroup of patients, since it is more sensitive than conventional ET and able to detect resting segmental LV changes.
The objective of the present investigation is to assess the value of CTI in an elderly population in the diagnosis of CAD using ESE, considering coronary angiography (CAG) as the gold standard for comparative purposes.
From December, 2000 to October, 2005, 3,308 consecutive patients with known or suspected coronary artery disease were referred to the Laboratory of Echocardiography of
Patients with unfavorable echocardiographic windows at rest remained in the study, because a considerable number of them showed a significant improvement of this quality parameter in the immediate post-exercise period. If no improvement in the echocardiographic window was observed even in the post-exercise period, the patient was then excluded from the analysis. A total of 66 patients were excluded. Of the 3,308 patients, 804 (24.3%) with age > 65 years and favorable echocardiographic windows were evaluated (elderly group).
For the analysis, the elderly patients were divided into two groups: G1 group – elderly patients who did not reach 85% of the age-predicted HR, and G2 group – elderly patients who reached 85% of the age-predicted HR or above during exercise in an exercise treadmill (Bruce protocol).
In the cardiologic history, the presence or absence of symptoms such as typical or atypical angina, past medical history of CAD, use of medications, and risk factors for CAD were recorded. Hypercholesterolemia was defined as serum total cholesterol levels higher than 200 mg/dl (after a 12-hour fasting), and hypertriglyceridemia as serum triglyceride levels higher than 150 mg/dl (after a 12-hour fasting), or use of lipid-lowering agents (vastatins and/or fibrates). Systemic hypertension was considered when pressure levels taken in the upper limb, at rest, were
Diabetes mellitus was defined by the presence of fasting glucose levels above 126 mg/dl, or by the use of insulin or oral hypoglycemic agents. Previous myocardial infarction was defined by the past medical history and/or laboratory tests such as electrocardiogram, echocardiogram, and coronary angiography performed earlier.
Single or combined indications for the test were: assessment of chest pain (561 patients), preoperative assessment of noncardiac surgery (23 patients), presence of a positive ET with no clinical characteristics of CAD (293 patients), negative ET with clinical characteristics of CAD (191 patients), stratification of an already established CAD (148 patients), and risk stratification after myocardial infarction (59 patients).
All patients were examined after having a light meal. On the day the patients underwent the test, they avoided any excessive physical activity, and beta-blocker was discontinued four days prior to the test. All the investigation was conducted with the individual breathing spontaneously in room air, at a constant room temperature of approximately 20ºC to 24ºC.
The study consisted of the performance of a complete clinical investigation (history taking and physical examination) followed by a 12-lead electrocardiogram (ECG) and resting echocardiogram. Next, patients underwent physical exertion on a treadmill and, right after, another echocardiogram was obtained. CAG was indicated for the patients who presented an ESE positive for myocardial ischemia.
ET was considered positive for myocardial ischemia when we observed a horizontal or downsloping ST-segment depression, or higher than 1 mm for men and 1.5 mm for women, 80 ms after the J point. In the presence of electrocardiographic changes suggestive of CLBBB, left ventricular hypertrophy, preexcitation syndrome, and use of medication (digitalis), the test was considered nondiagnostic15.
All images thus obtained were selected and displayed side by side in a quadruple format, to be analyzed comparatively at different HR levels by two skilled echocardiographers from our service, both with level III training, as recommended by the American Society of Echocardiography17. Segmental LV wall thickening was quantitatively assessed with a 16-segment model, and rated as: 1 (normal), 2 (hypokinetic), 3 (akynetic), and 4 (dyskinetic).
The wall motion score index, in turn, was obtained by summing up the score of each segment visualized and dividing the amount found by 16, which is the number of LV segments. Individuals were considered normal if all the segments with preserved mobility at rest had a hyperdynamic response after exercise. As regards the type of ischemic response, the ESE was classified as follows: a) ischemic, when an abnormal exercise-induced segmental LV wall motion was present; b) fixed ischemic, when abnormal segmental wall motion was observed at rest, and remained unchanged after exercise and c) fixed and induced ischemic, when exercise worsened the preexisting segmental abnormality or caused the appearance of abnormality in additional LV areas17.
Echocardiographic records obtained during the experimental session were performed with Hewlett-Packard/Phillips SONOS 5500 systems equipped with Hewlett-Packard/Phillips 2.5-mHz transducers, and recorded in Sony and Display Video Digital videocassettes.
The positive predictive value for each type of positive ESE (ischemic, fixed ischemic, or fixed and induced ischemic) was calculated in comparison to the result of CAG19.
Statistical analyses were performed using the SPSS 11.5 software program. Quantitative variables were expressed as means and standard deviation, and categorical variables were expressed as number of cases and percentages. The chi-square (c²) test was performed for the comparison of positive ESE modalities with the results of CAG, and the odds ratio was used for the associations between variables of HR behavior (G1 and G2 groups) and ESE results. P values < 0.05 were considered significant.
As regards the indications for ESE, a significant difference was only observed when a positive exercise test was performed without clinical characteristics of CAD (p = 0.0001), and a negative exercise test was performed with clinical characteristics of CAD (p = 0.041), and these were more prevalent in the G2 group.
G1 and G2 groups had similar anthropometric measurements (
No significant differences were found between the asymptomatic group, the group with atypical angina, and that with typical angina.
Typical angina was more frequent in the G1 group (p = 0.001). Electrocardiographic changes defined as upsloping, downsloping and horizontal ST-segment depression were more frequently observed in the G2 group (p = 0.001). The frequency of severe arrhythmias (sustained ventricular tachycardia) and simple arrhythmias (supraventricular and ventricular extrasystoles, and nonsustained supraventricular tachycardia) were similar in the two groups, as well as the need for test interruption due to high blood pressure (BP > 220 x 120 mmHg)20 (
The reasons for test interruption were: nonsustained ventricular tachycardia (34 patients), typical chest pain (53 patients), systemic hypertension (111 patients), and shortness of breath (10 patients).
No patients presented complications such as myocardial infarction and/or death.
SLVCR was significantly higher in the G1 group both at rest (p = 0.001) and during exercise (p = 0.001) (
Among the ischemic responses in the G1 group, 34 (41.0%) were transient ischemic, 28 (33.7%) were fixed ischemic, and 21 (25.3%) were fixed + induced ischemic responses. In the G2 group, 126 (51.4%) were transient ischemic, 79 (32.2%) were fixed ischemic, and 39 (15.9%) were fixed + induced ischemic responses (
The odds ratio for the G1 group was 1.798 (CI =1.346-2.402), and 0.869 for the G2 group (CI = 0.808-0.935). Therefore, in our study, the G1 group elderly had a 2.06 risk of having CAD (CI = 1.44-2.96).
In the G1 and G2 groups, 91% and 84.5% of the patients with a positive ESE were considered true positives for myocardial ischemia, respectively (
CTI is a common finding during exercise tests, especially in the elderly population. Although a recent study21 had suggested that CTI is an independent predictor of cardiovascular risk, it has not yet been systematically used as a cardiovascular risk marker, and the investigation of CAD is frequently interrupted after this type of finding.
The chronotropic response during exercise reflects a very complex regulation that is correlated with age, functional capacity, resting heart rate, autonomic balance, and severity of coronary stenoses. Several mechanisms are proposed to explain the inability to reach 85.0% of the maximal HR or more during isotonic exercises. In our study, we investigated the hypothesis of the association between CTI and segmental contractility changes at rest and/or during exercise, in addition to assessing its value in the diagnosis of CAD using ESE, in comparison with CAG. We evaluated 804 patients with age equal to or higher than 65 years, and found the following results: a) CTI was associated with a higher prevalence of the three types of ischemic response: transitory ischemic, fixed, and fixed + induced (
The first one suggests that, by means of not fully understood mechanisms, the transitory and/or fixed ischemia is associated with a chronotropic deficit during physical activity. The CTI phenomenon was more significantly observed in patients who also presented segmental contractility alterations on resting echocardiography. Some authors suggest that this phenomenon may result from a protective mechanism to avoid an increased MVO2. This explanation is corroborated by the finding that the blood pressure response is also depressed in this subgroup, that is, the double product (indirect MVO2 parameter) is reduced.
The second potential implication of our study is that it confirms that ESE is a very useful method to be used in patients who do not reach the submaximal HR. In our case series, 55% of the elderly individuals who did not reach the predicted HR had an abnormal ESE. We should point out that the positive predictive value of ESE in this subgroup was 91%. Therefore, in light of this result, it is important to continue the diagnostic investigation for CAD in elderly individuals who do not reach the submaximal HR on the exercise test.
An interesting point that corroborates our findings on the predictive value of CTI is that we did not find significant differences between clinical variables such as age, baseline heart rate, and prevalence of diabetes mellitus between the two groups. Therefore, in our case series these were not potential confounding factors.
Elhendy et al22 demonstrated that CTI in patients undergoing ESE is predictive of death and nonfatal myocardial infarction and is associated with the severity of left ventricular dysfunction and extension of myocardial ischemia. This study is consistent with our findings as regards the methodology used and the values obtained in this group of patients.
Azarbal et al23 demonstrated that the chronotropic response to exercise was a more important marker predictive of cardiac death than the myocardial ischemia observed on positron emission tomography scan for the study of myocardial perfusion. Our findings also demonstrated that patients with more severe CAD were in the G1 group.
A recent study demonstrated that mechanisms such as endothelial dysfunction, increased inflammation markers, and increased natriuretic peptides may suggest why CTI is predictive of cardiovascular risk and increased death24. Another study analyzed the chronotropic response to exercise and concluded that it is associated with carotid artery atherosclerosis, regardless of risk factors established for healthy males, and this could contribute to a high incidence of cardiovascular disease in individuals with CTI25.
A limitation of the present study was the fact that the use of betablockers was more prevalent in the G1 than in the G2 group. Although the agent had been discontinued four days earlier, its residual effect cannot be excluded.
In the assessment of patients with
These findings should encourage further studies to evaluate whether CTI in other age brackets has the same meaning as that observed in the elderly. In addition, pathophysiological mechanisms involved in this process still remain unclear.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis doctoral submitted by Joselina Luzia Menezes Oliveira, from Universidade Federal da Bahia.
Mailing Address: Joselina Luzia Menezes Oliveira Praça Graccho Cardoso, 76/402 49015-180 - Aracaju, SE - Brazil E-mail:
Manuscript received January 1, 2007; revised manuscript received March 16, 2007; accepted March 26, 2007.