mécanique ventriculaire gauche anormale des battements ectopiques ventriculaires

des contractions ventriculaires prématurées fréquentes (CVP) ont été identifiées comme une cause réversible de cardiomyopathie non ischémique, appelée cardiomyopathie induite par le PVC.1-7 la mécanique anormale du VG a été impliquée en tant que mécanisme majeur responsable de cette cardiomyopathie., Nous avons cherché à comprendre la relation entre les changements liés au PVC dans la mécanique ventriculaire gauche (VG), le volume de course (VG) et la contractilité (dP/dtmax) à différents endroits et intervalles de couplage (prématurité). Nous avons émis l’hypothèse que des intervalles de couplage PVC plus courts entraîneraient une dyssynchronie du VG plus grande et que l’origine de l’apex du ventricule droit (RV) aurait un degré plus élevé de dyssynchronie du VG comparativement à une origine du VG ou du tractus d’écoulement du VG (RVOT)., Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé notre nouvel algorithme de stimulation prématurée pour simuler des PVC à la fréquence et à l’intervalle de couplage souhaités à partir de différents sites épicardiques et à différents intervalles de couplage.7

méthodes

sous anesthésie générale avec isofluorane, 7 chiennes en bonne santé ont subi une thoracotomie gauche pour permettre l’implantation de dérivations bipolaires épicardiques (Greatbatch CRT-Myopore, Frisco, TX) dans l’apex RV, rvot, paroi libre LV et appendice auriculaire gauche pour introduire RV, RVOT, PVCs LV et contractions auriculaires prématurées (PACs), respectivement., La sortie de stimulation a été programmée deux fois le seuil de tension à 0,4 à 0,5 ms dans chaque emplacement ventriculaire et appendice auriculaire gauche. Des images échocardiographiques, LV SV, et dP / dtmax ont été obtenues périopérativement avec des animaux à poitrine ouverte au cours d’un protocole de stimulation (Tableau I dans le supplément de données), consistant en une stimulation ventriculaire et auriculaire rapide à 400 ms (150 battements par minute), PVCs dans un motif pentagéminal à 200, 250, 300 et 375 ms à partir de la paroi libre LV, rvot et apex RV, et PACs dans un motif pentagéminal à 200 ms en utilisant notre algorithme de stimulation prématurée.,7

échocardiographie

Une vue sur l’axe court (LV moyen au niveau des muscles papillaires) a été acquise avec un système commercial (sonde 5MHz Vivid-7, Vingmed-General Electric, Fairfield, CT) pendant le protocole de stimulation tel que décrit ci-dessus. La déformation radiale a été acquise à partir de la vue de l’axe court du VB moyen tel que décrit précédemment pour évaluer la mécanique du VB.,8 en bref, des fréquences d’images de 70 à 90 Hz ont été utilisées pour l’acquisition, et les bordures endocardiques et épicardiques ont été tracées manuellement pour créer une région d’intérêt qui a été ajustée et redessinée lors de la lecture si nécessaire pour accomplir un suivi optimal (GE EchoPac BT11, Horton, Norvège). La déformation radiale QRS-to-peak (ms) a été mesurée dans 6 segments LV différents à l’inclusion et pendant les PACs et PVCs seulement. La dyssynchronie du VG dans le battement ectopique seul a été évaluée par la dispersion de la souche QRS-to-peak entre tous les segments (souche QRS—to-peak la plus ancienne)., L’analyse de déformation radiale a été effectuée dans au moins 1 battement de PVC par un lecteur en aveugle.

LV SV et dP/dtmax

un cathéter multipolaire basé sur l’impédance (Ventricath 507 5F, Millar Inc, Houston, TX) a été introduit dans le LV par une coupure de l’artère carotide droite pour évaluer les changements aigus du SV et du dP / dtmax pendant le protocole de stimulation. Un enregistrement hémodynamique continu nous a permis d’obtenir SV et dP/dtmax en au moins 10 battements PVC. Toutes les mesures hémodynamiques ont été effectuées sous anesthésie générale.,

Toutes les procédures ont été approuvées par le McGuire Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) conformément aux dispositions des règlements et normes de L’USDA Animal Welfare Act, de la Politique PHS, du Guide for the Care and Use of Laboratory Animals et de la Politique VA.,

analyse statistique

mesures répétées des modèles ANOVA ont été utilisés pour chaque résultat (dispersion de la souche QRS-to-peak, SV et dP / dtmax), et tous les modèles comprenaient l’intervalle de couplage (200, 250, 300, 375 et 400 ms), l’emplacement (LV, RV, RVOT et auriculaire gauche) et l’interaction entre les deux variables. Ces modèles ont été utilisés pour estimer les intervalles de confiance moyens et à 95% pour chaque combinaison de l’intervalle de couplage PVC et de L’emplacement PVC., Les différences dans les moyennes estimées et les intervalles de confiance de 95% à chaque intervalle et emplacement de couplage PVC sont indiquées dans les tableaux II à VII du supplément de données. Dans ces comparaisons, un ajustement de Bonferroni a été effectué pour contrôler le taux d’erreur de type I dans chaque comparaison globale. Des tests Omnibus ont été effectués sur tous les intervalles de couplage de PVC pour chaque emplacement de PVC et vice versa. La signification statistique de tous les tests omnibus a été déterminée au niveau 0,05. L’analyse statistique a été réalisée à L’aide du logiciel SAS/STAT (SAS Institute Inc, Cary, NC).,

résultats

mécanique du VG

la dispersion de la déformation radiale QRS-to-peak (dyssynchronie du VG) dans la contraction ventriculaire prématurée était significativement liée aux intervalles de couplage (P=0,0002). La dyssynchronie VG a augmenté à partir de tous les emplacements de PVC, l’intervalle de couplage du PVC passant de 200 à 375 ms (tableau; Figure 1a). Ainsi, à des intervalles de couplage PVC plus longs, une dyssynchronie VG plus importante a été notée pendant le battement ectopique lui-même. Ceci est visuellement apparent comme indiqué dans des échantillons représentatifs (films I et II dans le supplément de données)., Toutes les comparaisons par paire ajustées par Bonferroni des intervalles de couplage à chaque emplacement sont incluses dans le tableau II du supplément de données.

on n’a pas observé de différences significatives dans la dyssynchronie du VG au cours du PVC entre les différents sites d’origine (Figure 2a). Ces moyennes estimées sont présentées dans le tableau, tandis que des comparaisons détaillées de la dispersion de la déformation radiale QRS-to-peak entre tous les emplacements de PVC séparément par intervalle de couplage de PVC sont notées dans le tableau III du supplément de données.,

de plus, la déformation radiale QRS-to-peak pendant les battements de stimulation ventriculaire rapide à 400 ms a montré une dyssynchronie du VG significativement plus faible par rapport au VCV à un intervalle de couplage de 375 ms, quel que soit le site d’origine (p< 0,0001, Figure 1a, Tableau II du supplément de données). Des exemples sont présentés à la Figure 3A-3C et aux films I–III dans le supplément de données.

Les contractions auriculaires prématurées n’ont pas causé de dyssynchronie du VG par rapport au rythme sinusal (p> 0,05; dispersion moyenne de la tension radiale QRS-to-peak dans le PAC: 38 ms par rapport au rythme sinusal: 25,1 ms ; Figure 3D et 3e). En revanche, les Pvc de toute origine à un intervalle de couplage de 375 ms ont causé un degré statistiquement plus élevé de dyssynchronie VG par rapport aux PACs (p<0,0001) et au rythme sinusal (P=0,0001, tableau; Figure 3B et 3D; Tableau III dans le supplément de données; Films II et IV dans le supplément de données).,

SV et dP/dtmax

Les SV et dP/dtmax étaient significativement différents entre les différents intervalles de couplage PVC et les emplacements PVC (p<0,0001, tableau; Figures 1B et 1C et 2B et 2C). Plus l’intervalle de couplage PVC est long, plus l’augmentation de SV et dP/dtmax est importante. Après ajustement pour tenir compte de comparaisons multiples, on a observé des différences significatives de SV et de dP/dtmax entre différents intervalles de couplage à chaque emplacement de PVC (Tableau; Tableau IV et VI dans le supplément de données)., De même, pour un intervalle de couplage donné, des différences significatives dans le SV et dP/dtmax ont été observées entre différents emplacements de PVC, avec le plus grand SV et dP/dtmax dans les Pvc d’origine RVOT (tableau; tableaux V et VII dans le supplément de données).

quel que soit l’emplacement, les Pvc à un intervalle de couplage de 375 ms ont montré une SV et une dP/dtmax significativement plus faibles par rapport à une stimulation ventriculaire rapide à une longueur de cycle similaire de 400 ms (p< 0,0001; Figure 1b et 1C ou tableaux IV et VI dans le supplément de données)., De même, un PAC (intervalle de couplage de 200 ms) avec un intervalle R-R de 290 à 430 ms avait un SV et un dP/dtmax significativement inférieurs par rapport à une stimulation auriculaire rapide à 400 ms (p<0,0001).

Discussion

Cette étude permet de comprendre les changements aigus de la mécanique du VG et de la dyssynchronie du VG au cours de battements ectopiques de prématurité différente et d’origine différente (PACs et PVCs de plusieurs endroits) dans des cœurs canins structurellement normaux., Les effets hémodynamiques aigus du PACs et du PVCs à différents endroits (apex RV et LV et paroi libre LV) et les intervalles de couplage ont été étudiés dans des cœurs canins isolés9,cependant, les changements aigus de la mécanique du VG au cours du PVCs n’ont jamais été étudiés chez l’animal intact.,

nos principales découvertes comprennent (1) LV dyssynchrony, SV, et dP/dtmax augmentation avec contractions ventriculaires prématurées à des intervalles de couplage plus longs quel que soit le site d’origine; (2) LV dyssynchrony est similaire entre les battements ectopiques ventriculaires d’origines différentes (apex RV, rvot, et paroi libre LV) à des intervalles de couplage identiques; et (3) contractions auriculaires prématurées (intervalle R–R, 290-430 ms) à 400 ms ont nettement meilleure mécanique BT, SV, et DP/dtmax que PVCs à 375 ms quelle que soit l’origine du PVC.,

Ces résultats montrent que la dyssynchronie VG pendant les battements ectopiques ventriculaires dans le cœur intact dépend principalement de l’intervalle de couplage (prématurité) plutôt que du site d’origine., En outre, la mécanique et l’hémodynamique du VG inférieur avec un CPV à 375 ms par rapport aux battements de stimulation ventriculaire rapide à 400 ms et aux contractions auriculaires prématurées suggèrent que ces changements indésirables causés par des battements ectopiques ventriculaires prématurés ne sont pas uniquement dus à une séquence d’activation anormale (également observée avec une stimulation ventriculaire rapide à 400 ms) ou à une prématurité (également observée avec un PAC), mais plutôt à une combinaison des deux.

contrairement à SV et dP/dt, LV dyssynchrony n’a pas démontré de différence statistique entre les origines du PVC., Nous ne pouvons que supposer que la différence minimale Non statistique dans le dyssynchronisme du VG entre les origines du PVC peut se traduire par une différence légèrement plus grande dans le dP/dt et le SV qui atteint une signification statistique au lieu de multiples mesures du VG et du dP / dt (10-30 battements du PVC) qui n’ont pas été effectuées pour le VG dyssynchronie (1-2 battements du PVC)., comprennent (1) la mécanique anormale du VG provoquant une perturbation et une progression de la dyssynergie de la contraction du VG entraînant un dysfonctionnement du VG4,10; (2) la potentialisation postextrasystolique (augmentation de la contractilité qui suit une extrasystole auriculaire ou ventriculaire) associée à une surcharge aiguë de Ca2+ intracellulaire et à une augmentation de la consommation d’oxygène myocardique,11,12 qui a une relation inverse avec dysrégulation autonome; et (4) tachycardie en raison d’un court intervalle R-À-PVC., Cependant, la tachycardie en tant que mécanisme unique de cardiomyopathie induite par le PVC est peu probable non seulement parce que la fréquence cardiaque moyenne dans notre modèle de cardiomyopathie induite par le PVC était significativement plus faible (130±13 battements par minute) que celle décrite dans les modèles de cardiomyopathie induite par la tachycardie (fréquence cardiaque >180 battements par minute14,15), mais aussi en raison de l’absence d’anomalies histologiques et mitochondriales caractéristiques de la cardiomyopathie induite par la tachycardie et d’autres modèles HF.,7

peu de petites études cliniques ont tenté de comprendre si des caractéristiques spécifiques du PVC, telles que la charge du PVC, l’intervalle de couplage, l’origine et la durée du QRS, ont une association directe avec le développement de la cardiomyopathie induite par le PVC.16-20 jusqu’à présent, seules la charge en PVC, l’origine épicardique et la durée du QRS ont montré qu’elles étaient associées à une incidence plus élevée de cardiomyopathie induite par le PVC,16-18 alors que l’impact des différentes origines de PVC (VG, RV, sortie) et les intervalles de couplage restent mal compris., Del Carpio et al19 n’ont pas démontré de corrélation entre l’intervalle de couplage du PVC et le dysfonctionnement du VG, alors que Sun et al21 ont trouvé une incidence plus élevée de dysfonctionnement du VG dans les VC à couplage court (définis comme RR’/rr<0,6) chez les enfants, et Olgun et al20 ont démontré que les VC interpolés étaient corrélés indépendamment avec la cardiomyopathie induite par le PVC (malgré une charge plus élevée du PVC)., Nous postulons que ces résultats incohérents19 – 21 découlent de l’évaluation incohérente de l’intervalle de couplage, du petit nombre (50-70) de patients et du plan d’observation de ces études cliniques, ainsi que de la variabilité significative de l’origine du PVC (endocardique versus épicardique; RV versus RVOT versus LV), de la charge du PVC et de la durée,

dans les études canines aiguës, l’intervalle de couplage est connu pour déterminer le degré de potentialisation postextrasystolique dans les battements SUIVANTS APRÈS PVC indépendamment de l’emplacement (RV ou LV), avec un intervalle de couplage PVC plus court associé à une potentialisation postextrasystolique plus importante après des contractions auriculaires ou ventriculaires prématurées.9,13 en revanche, nos résultats démontrent que la dyssynchronie LV pendant la contraction ventriculaire prématurée elle-même est significativement plus importante dans les Pvc couplés tardivement plutôt que court couplés, quel que soit l’emplacement., Ces résultats fournissent des informations sur le rôle possible de L’intervalle de couplage du PVC dans le développement de la cardiomyopathie induite par le PVC: un dysfonctionnement systolique du VG plus important dans les VCV couplés tardivement soutiendrait un rôle mécaniste primaire pour la dyssynchronie du VG, tandis qu’un dysfonctionnement du VG plus grave avec des VCV couplés Nos données ne fournissent pas de preuves concluantes que L’origine du PVC (c’est-à-dire le rvot, le RVA ou le mur sans VG) n’a aucun impact sur le développement d’un dysfonctionnement VG, mais s’il y a un effet, la contribution est probablement faible., Nous pensons que seule une étude prospective à grande échelle de patients atteints de PVCs fréquents et de cardiomyopathie induite par le PVC ou l’utilisation de modèles animaux établis avec un contrôle strict des caractéristiques clés du PVC peut être en mesure d’évaluer l’impact de L’origine du PVC et de l’intervalle de couplage dans le développement de la cardiomyopathie induite par

les Limitations

1. Épicardique PVCs. Nous avons évalué la mécanique VG d’origine épicardique PVCs uniquement., Il est concevable que l’origine endocardique du PVCs conduirait à une vulnérabilité différente au dysfonctionnement du VG en raison de différents modèles d’activation ventriculaire à partir d’une proximité plus proche du système His-Purkinje. Néanmoins, nous nous attendons à ce que ces résultats soient applicables chez l’homme car le système de conduction His-Purkinje endocardique canin et humain est similaire.22

2. variabilité de l’intervalle de couplage PAC. Les PACs à un intervalle de couplage fixe auront des intervalles R–R différents en fonction de la conduction nodale auriculo-ventriculaire., Ainsi, la comparaison de SV et dP / dtmax dans les PACs et PVCs peut avoir la limitation de ne pas atteindre la prématurité identique en raison de la variabilité de la conduction auriculo-ventriculaire avec les PACs. Nous pensions que cette limitation était minimisée en évaluant les Pvc à de multiples intervalles de couplage.

3. déformation Longitudinale. L’évaluation de la déformation longitudinale globale est apparue comme un marqueur important de la fonction myocardique qui semble être additive à la fraction d’éjection.,23 le modèle animal de la présente étude n’a pas permis l’acquisition des vues apicales (en raison de la faiblesse des fenêtres apicales périopératoires) nécessaires à la génération de la déformation longitudinale globale. Néanmoins, la déformation radiale seule est considérée comme la méthode la plus sensible pour évaluer le moment de la contraction maximale, ce qui est essentiel pour évaluer la dyssynchronie du VG. Comme ces expériences ont été effectuées dans des cœurs normaux, il est peu probable que des variations significatives soient présentes dans d’autres zones cardiaques.

4. Cette étude a été réalisée sous anesthésie générale dans des cœurs sains canins structurellement normaux., Ainsi, nous ne pouvons pas supposer que des résultats similaires sont attendus dans les cœurs anormaux. D’autres études sont nécessaires pour comprendre l’impact de L’intervalle de couplage PVC et les origines dans d’autres modèles de cardiomyopathie.

5. Cette étude démontre des changements aigus dans la dyssynchronie du VG pendant le PVCs lui-même et ne démontre pas d’effet causal de la dyssynchronie du VG dans la cardiomyopathie induite par le PVC., Pourtant, nos résultats font l’argument de la nécessité d’étudier les effets de différents intervalles de couplage du PVC, car le dysfonctionnement du VG devrait être différent entre le PVC à couplage long et le PVC à couplage court si la dyssynchronie du VG devait être un élément clé du mécanisme de la cardiomyopathie induite par le PVC.

6. la convergence numérique pour les modèles évaluant le dP / dtmax et le volume de course n’était possible que dans le modèle de corrélation égale et de variance homogène., Une évaluation de L’écart-type à partir du dP / dtmax et du volume de course sur les combinaisons possibles d’intervalles de localisation et de couplage montre des plages de 105 à ≈1000 et de 1,8 à 7,2 (respectivement). Par conséquent, des hétérogénéités peuvent exister dans ces données, cependant, même si ces hypothèses peuvent ne pas tenir, les problèmes qui découlent de l’ignorance de ces hypothèses auront plus d’effet sur le SSE, et donc les intervalles de confiance et les valeurs de P, plutôt que sur les tendances dans les moyens de ces résultats., La dispersion de la déformation QRS-to-peak a été jugée suffisamment homogène par rapport à une structure symétrique composée hétérogène en utilisant L’AICC (Akaike’s Information Criteria Corrected) comme mesure de sélection de modèle.

Conclusions

Les contractions ventriculaires prématurées avec des intervalles de couplage plus longs plutôt que plus courts montrent une dyssynchronie du VG plus prononcée dans les cœurs structurellement normaux, alors que L’origine du PVC a un impact minimal sur le degré de dyssynchronie du VG., LV dyssynchrony pendant PVCs ne peut pas être attribuée à la prématurité ou à l’activation ventriculaire anormale seule, mais plutôt à une combinaison des deux. Ces résultats suggèrent que les Pvc à long couplage fréquents peuvent entraîner une cardiomyopathie plus prononcée, si la dyssynchronie du VG est le principal mécanisme responsable de la cardiomyopathie induite par le PVC.

Remerciements

Nous tenons à remercier Katrina Stumpf et Maureen Howren pour leurs soins inconditionnels de ces animaux et leur dévouement à mener à bien cette étude.,

divulgations

Le Dr Kaszala reçoit le soutien de la recherche de Medtronic, Inc. Le Dr Tan reçoit le soutien de la recherche de Boston Scientific Corp. et de Biotronik, Inc. Le Dr Ellenbogen reçoit le soutien de la recherche de Boston Scientific Corp.,, Biosense Webster, Medtronic Inc, St. Jude Medical; il est consultant pour Boston Scientific Corp., St. Jude Medical, Atricure et reçoit également des honoraires de Medtronic Inc, Boston Scientific Corp., Biotronik Inc, Biosense Webster et Atricure. Le Dr Gorcsan III reçoit le soutien de recherche de GE, Medtronic et Biotronik. Dr Huizar a reçu le soutien de la recherche de Boston Scientific Corp., Biotronik Inc, et St.Jude Medical.

notes de bas de page