Systematic study of current therapeutic approaches of arrhythmias in patients with heart failure

Abstract

Heart failure (HF) is a major public health issue, and the worldwide prevalence has been increasing over the last decades. The aim of this PhD thesis was to answer important clinical questions regarding the management of HFrEF patients. More specifically, we performed a meta-analysis to assess the association between atrial fibrillation (AF) and all-cause mortality / implantable cardioverter defibrillators (ICD) therapies in HFrEF and an implanted ICD. We found that HF patients with a history of AF had a 42% [combined effect estimate (cEE) 1.42 (95% CI: 1.28-1.57)] higher risk of all-cause mortality compared to patients with no AF history. Furthermore, AF patients had a higher risk of appropriate [cEE 1.44 (95% CI: 1.271.64)] and inappropriate ICD interventions [cEE 2.05 (95% CI 1.75-2.44)]. Moreover, we performed a meta-analysis concerning the impact of ICD interventions on all-cause mortality in HFrEF. Our data showed that, in patients with HFrEF, appropriate [HR 2.00 (95% CI (1.522.63), p<0.01, I2 88%]] and inappropriate [HR 1.30 (95% CI (1.07-1.58), p<0.01, I2 26%] ICD interventions were significantly associated with increased all-cause mortality. However, further research is needed to investigate whether shocks (appropriate and/or inappropriate) are the cause of the worse prognosis or only indices of greater HF severity and worse overall health in these patients. Regarding the next clinical question, we aimed to evaluate the longterm results of a single radiofrequency catheter ablation procedure in HF patients with AF. We performed a retrospective study that included a total of 38 patients with EF<50% (mean age, 54.1 ± 12.2 years; 28 [73.7%] males; mean LVEF, 38.2% ± 6.3%). After a mean follow-up period of 38.2 months (range, 5–92 months), 28 patients (73.7%) were free from arrhythmia recurrence. In multivariate analysis, early arrhythmia recurrence (P = 0.03) and amiodarone antiarrhythmic drug administration (P = 0.003) remained independent predictors of arrhythmia recurrence. The next two research studies are related with HF patients with a CRT implanted. We performed a retrospective study investigating the association between different hematological and biochemical indices and response to CRT. A total of 48 patients (mean age: 66.2 ± 9.5 years, 81.3 % males) were included; 29 (60.4 %) had ischemic cardiomyopathy, and 19 (39.6 %) had dilated cardiomyopathy. At six months of follow-up, 37 patients (77.1 %) had responded to CRT. Ten patients (20.8 %) had ventricular tachycardia (VT), 24 (50 %) patients were hospitalized, and two patients (4.2 %) died during the follow-up period. Multivariate analysis demonstrated that age (p =0.03) and creatinine levels (p =0.02) were independent predictors of the response to CRT. No significant associations between hematological markers (white blood cells, neutrophils, lymphocytes, platelets, neutrophil to lymphocyte ratio, red blood cells distribution width) and CRT response were observed. Finally, we performed a meta-analysis to investigate the association between QRS narrowing after CRT with clinical (defined as New York Heart Association (NYHA) reduction ≥ 1) and echocardiographic (defined as left ventricular end-systolic volume (LVESV) reduction ≥ 15%) response in patients with HF. We included 32 studies (14 studies (1274 patients mean age 64 years old, males 79.3%) using clinical CRT response and 18 studies (1270 patients, mean age 64 years old, males 69.1%) using echocardiographic CRT response. A significant association between QRS narrowing and shorter attained QRS duration with clinical and echocardiographic CRT response was observed. This association was independent of the timing of QRS width measurement after CRT implantation. As a result, we concluded that acute and late improvement of electrical dysynchrony as depicted by QRS narrowing following biventricular pacing is associated with clinical and echocardiographic response to CRT.

H καρδιακή ανεπάρκεια είναι ένα σημαντικό πρόβλημα της δημόσιας υγείας, ο επιπολασμός του οποίου έχει αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες. Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η απάντηση σε σημαντικά κλινικά ερωτήματα που αφορούν του ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια με χαμηλό κλάσμα εξώθησης. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήσαμε μια μεταανάλυση για την αναζήτηση πιθανής συσχέτισης μεταξύ του ιστορικού κολπικής μαρμαρυγής και σημαντικών κλινικών εκβάσεων. Διαπιστώσαμε ότι το ιστορικό κολπικής μαρμαρυγής στους ασθενείς αυτούς σχετίζεται με 42% αυξημένο κίνδυνο θνησιμότητας από κάθε αιτία, 44% αυξημένο κίνδυνο πρόσφορων θεραπειών και διπλάσιο κίνδυνο απρόσφορων θεραπειών σε σχέση με τους ασθενείς χωρίς ιστορικό κολπικής μαρμαρυγής. Ένα επιπλέον ερώτημα που κληθήκαμε να απαντήσουμε είναι το κατά πόσο οι πρόσφορες και απρόσφορες θεραπείες σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο ολικής θνησιμότητας στους ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια με χαμηλό κλάσμα εξώθησης. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι οι πρόσφορες θεραπείες σχετίζονται με διπλάσιο κίνδυνο θνησιμότητας από κάθε αιτία ενώ οι απρόσφορες θεραπείες με 30% αυξημένο κίνδυνο. Το επόμενο κλινικό ερώτημα που μελετήσαμε, αφορά τους ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια και χαμηλό κλάσμα εξώθησης που υποβάλλονται σε επέμβαση κατάλυσης κολπικής μαρμαρυγής. Πραγματοποιήσαμε μια αναδρομική μελέτη παρατήρησης που περιλάμβανε 38 ασθενείς (μέση ηλικία: 54.1 ± 12.2 χρονών, 28 (73.7%) άνδρες, μέσο κλάσμα εξώθησης: 38.2 ± 6.3%) που υποβλήθηκαν σε επέμβαση κατάλυσης κολπικής μαρμαρυγής (16 ασθενείς με παροξυσμική κολπική μαρμαρυγή και 22 ασθενείς με μη παροξυσμική κολπική μαρμαρυγή). Δείξαμε ότι το 73,7% των ασθενών κατά τη διάρκεια των 38,2 μηνών παρακολούθησης παρέμειναν σε φλεβοκομβικό ρυθμό ενώ η πολυπαραγοντική ανάλυση ανέδειξε πως η εμφάνισης πρώιμης υποτροπής κολπικής μαρμαρυγής (κατά τη διάρκεια των πρώτων 3 μηνών μετά την επέμβαση κατάλυσης) και η χορήγηση αμιωδαρόνης σχετίζονται με αυξημένη συχνότητα εμφάνισης όψιμης (πέραν των τριών μηνών) υποτροπής κολπικής μαρμαρυγής. Τέλος, κληθήκαμε να απαντήσουμε δύο κλινικά ερωτήματα σχετικά με τους ασθενείς που έχουν υποβληθεί σε θεραπεία καρδιακού επανασυγχρονισμού. Η πρώτη μελέτη, αφορά μια αναδρομική μελέτη παρατήρησης που σκοπό είχε την εύρεση συσχέτισης μεταξύ απλών αιματολογικών δεικτών και της ανταπόκρισης στη θεραπεία καρδιακού επανασυγχρονισμού. Η μελέτη μας περιέλαβε 48 ασθενείς (μέση ηλικία: 66.2±9.5 χρονών, 81.3% άνδρες, 29 (60.4%) με ισχαιμική καρδιακή ανεπάρκεια). Στους 6 μήνες παρακολούθησης, 37 (77.1%) ασθενείς ανταποκρίθηκαν στη θεραπεία καρδιακού επανασυγχρονισμού. Η πολυπαραγοντική ανάλυση ανέδειξε πως η μεγαλύτερη ηλικία και τα χαμηλότερα επίπεδα κρεατινίνης σχετίζονται με την ανταπόκριση στη θεραπεία καρδιακού επανασυγχρονισμού ενώ δεν ανευρέθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τους μελετούμενους αιματολογικούς δείκτες (λευκά αιμοσφαίρια, ουδετερόφιλα πολυμορφοπύρηνα, λεμφοκύτταρα, αιμοπετάλια, λόγος ουδετεροφίλων-λεμφοκυττάρων, εύρος κατανομής ερυθρών αιμοσφαιρίων). H επόμενη μελέτη, αφορά την εύρεση πιθανής συσχέτισης μεταξύ της βελτίωσης του ηλεκτρικού δυσυγχρονισμού μετά την εμφύτευση συσκευής καρδιακού επανασυγχρονισμού με την ανταπόκριση στη θεραπεία εκφραζόμενη είτε με κλινικά είτε με υπερηχογραφικά κριτήρια. Πραγματοποιήσαμε μια μετα-ανάλυση μελετών παρατήρησης διεξάγοντας ξεχωριστές αναλύσεις σχετικά με τη κλινική ανταπόκριση στη θεραπεία (εκφραζόμενη ως βελτίωση του NYHA ≥1) και την υπερηχογραφική ανταπόκριση (εκφραζόμενη ως μείωση του τελοσυστολικού όγκου ≥15%). Η μελέτη μας έδειξε ότι η βελτίωση του ηλεκτρικού δυσυγχρονισμού, εκφραζόμενη είτε ως επίτευξη βραχύτερου διαστήματος QRS μετά την εμφύτευση είτε ως βράχυνση του QRS διαστήματος πριν και μετά την εμφύτευση της συσκευής επανασυγχρονισμού, σχετίζεται στατιστικά σημαντικά τόσο με την κλινική όσο και με την υπερηχογραφική ανταπόκριση στην θεραπεία. Κατά συνέπεια, η μελέτη μας έδειξε τη σημασία της επίτευξης όσο το δυνατόν βραχύτερου διαστήματος QRS είτε κατά την εμφύτευση είτε κατά τον προγραμματισμό της συσκευής.