His-Purkinje system re-entry in patients with clustering ventricular tachycardia episodes

AIMS: Multiple arrhythmia re-inductions were recently shown in His-Purkinje system (HPS) ventricular tachycardia (VT). We hypothesized that HPS VT was a frequent mechanism of repetitive or incessant VT and assessed diagnostic criteria to select patients likely to have HPS VT. METHODS AND RESULTS: Consecutive patients with clustering VT episodes (>3 sustained monomorphic VT within 2 weeks) were included in the analysis. HPS VT was considered plausible in patients with (i) impaired left ventricular function associated with dilated cardiomyopathy or valvular heart disease; or (ii) ECG during VT similar to sinus rhythm QRS or to bundle-branch block QRS. HPS VT was plausible in 12 of 48 patients and HPS VT was demonstrated in 6 of 12 patients (50%, or 13% of the whole study group). Median VT cycle length was 318 ms (250-550). Catheter ablation was successful in all six patients. CONCLUSION: His-Purkinje system VT is found in a significant number of patients with repetitive or incessant VT episodes, and in a large proportion of patients with predefined clinical or electrocardiographic characteristics. Since it is easily amenable to catheter ablation, our data support the screening of all patients with repetitive VT in this regard and an invasive approach in a selected group of patients.

Exercise capacity and biventricular function in adult patients with repaired tetralogy of Fallot

BACKGROUND: Adult patients with repaired tetralogy of Fallot (rTOF) often have diminished exercise capacity. The primary objective of this study was to examine whether abnormalities of biventricular function play a role in exercise limitation in patients with rTOF. METHODS: This was a retrospective review of 99 adult patients with rTOF. Right ventricular (RV) and left ventricular (LV) function were assessed echocardiographically using the myocardial performance index (MPI). Maximal oxygen consumption (VO(2) Max) was measured during a level 1 cardiopulmonary exercise test. RESULTS: The mean age of the cohort was 34 +/- 11 years (50% females). Although most of the patients reported good functional capacity, the peak Vo(2)max was decreased at 22 +/- 6 mL/kg per minute (66% +/- 13% predicted Vo(2)max for age and sex). The mean RV and LV MPI were 0.30 +/- 0.07 and 0.42 +/- 0.09, respectively. In the multivariate model, higher RV MPI (P = .04) and LV MPI (P = .005) values, representing impaired ventricular function, were associated with diminished Vo(2)max. There was a significant correlation between the RV and LV MPI (r = 0.54, P = .001). CONCLUSIONS: Impairment of RV and LV function, as measured by MPI, is associated with diminished exercise capacity in patients with repaired tetralogy of Fallot. Furthermore, there is a linear relationship between the RV and LV function suggesting that ventricular interactions are contributing to the limited exercise capacity in this group of patients. Strategies aimed at preserving biventricular function or improving adverse ventricular interactions could help to improve functional capacity in these patients.

Atrial-like phenotype is associated with embryonic ventricular failure in retinoid X receptor alpha -/- mice.

We have recently characterized a cardiac model of ventricular chamber defects in retinoid X receptor alpha (RXR alpha) homozygous mutant (-/-) gene-targeted mice. These mice display generalized edema, ventricular chamber hypoplasia, and muscular septal defects, and they die at embryonic day 15. To substantiate our hypothesis that the embryos are dying of cardiac pump failure, we have used digital bright-field and fluorescent video microscopy and in vivo microinjection of fluorescein-labeled albumin to analyze cardiac function. The affected embryos showed depressed ventricular function (average left ventricular area ejection fraction, 14%), ventricular septal defects, and various degrees of atrioventricular block not seen in the RXR alpha wild-type (+/+) and heterozygous (+/-) littermates (average left ventricular area ejection fraction, 50%). The molecular mechanisms involved in these ventricular defects were studied by evaluating expression of cardiac-specific genes known to be developmentally regulated. By in situ hybridization, aberrant, persistent expression of the atrial isoform of myosin light chain 2 was identified in the ventricles. We hypothesize that retinoic acid provides a critical signal mediated through the RXR alpha pathway that is required to allow progression of development of the ventricular region of the heart from its early atrial-like form to the thick-walled adult ventricle. The conduction system disturbances found in the RXR alpha -/- embryos may reflect a requirement of the developing conduction system for the RXR alpha signaling pathway, or it may be secondary to the failure of septal development.

Avaliação da função ventricular direita por meio da ecocardiografia em cães com doença valvar crônica de mitral

A doença valvar crônica de mitral (DVCM) é a principal cardiopatia adquirida dos cães e uma das suas complicações é a hipertensão arterial pulmonar (HAP), o que pode induzir a disfunção do ventriculo direito (VD). Assim, constituíram-se em objetivos do presente estudo identificar e descrever alterações de tamanho do VD, padrão de fluxo na artéria pulmonar (AP) e função sistólica ventricular direita nas diferentes fases da DVCM, além de correlacionar estas variáveis com índices de tamanho, volume, funções sistólica e diastólica do lado esquerdo do coração, bem como com a velocidade da insuficiência tricúspide (IT) e gradiente de pressão entre o ventrículo e átrio direitos nos cães que apresentavam regurgitação da valva tricúspide. Para tanto, foram incluídos 96 cães de diversas raças no estudo, que foram separados em quatro grupos de acordo com o estágio da DVCM: grupos ou estágios A, B1, B2 e C. Os cães com DVCM sintomáticos ou em estágio C apresentaram alterações no fluxo da artéria pulmonar (AP), bem evidenciadas pela redução das suas velocidades máxima e média, além da redução dos tempos de aceleração (TAC) e ejeção (TEJ) do fluxo sistólico da AP e correlação negativa com as variáveis de tamanho e funções sistólica e diastólica do coração esquerdo. O tamanho do VD foi estatisticamente maior nos animais do estágio C em comparação aos do estágio B1 e associou-se, negativamente, com os índices de função sistólica ventricular esquerda (VE). Os índices de função sistólica do VD como índice de excursão sistólica do plano anular tricúspide (iTAPSE) e variação fracional de área (FAC) foram maiores nos estágios mais avançados da DVCM e, juntamente com a velocidade de movimentação miocárdica sistólica do anel valvar tricúspide (onda Sm), correlacionou-se com índices de funções sistólica e diastólica do VE, seguindo o mesmo padrão de aumento de movimentação e estado hipercinético das variáveis do lado esquerdo do coração na evolução da DVCM. O padrão de fluxo sistólico da AP, bem caracterizado pelo TAC e TEJ, e o índice de área doVD foram os índices que mais alteraram com a evolução da hipertensão pulmonar na DVCM, enquanto que os índices de função do VD não apresentaram alterações significativas neste modelo de hipertensão arterial pulmonar em cão

Noninvasive techniques in assessing coronary artery disease

Conventional invasive coronary angiography is the clinical gold standard for detecting of coronary artery stenoses. Noninvasive multidetector computed tomography (MDCT) in combination with retrospective ECG gating has recently been shown to permit visualization of the coronary artery lumen and detection of coronary artery stenoses. Single photon emission tomography (SPECT) perfusion imaging has been considered the reference method for evaluation of nonviable myocardium, but magnetic resonance imaging (MRI) can accurately depict structure, function, effusion, and myocardial viability, with an overall capacity unmatched by any other single imaging modality. Magnetocardiography (MCG) provides noninvasively information about myocardial excitation propagation and repolarization without the use of electrodes. This evolving technique may be considered the magnetic equivalent to electrocardiography. The aim of the present series of studies was to evaluate changes in the myocardium assessed with SPECT and MRI caused by coronary artery disease, examine the capability of multidetector computed tomography coronary angiography (MDCT-CA) to detect significant stenoses in the coronary arteries, and MCG to assess remote myocardial infarctions. Our study showed that in severe, progressing coronary artery disease laser treatment does not improve global left ventricular function or myocardial perfusion, but it does preserve systolic wall thickening in fixed defects (scar). It also prevents changes from ischemic myocardial regions to scar. The MCG repolarization variables are informative in remote myocardial infarction, and may perform as well as the conventional QRS criteria in detection of healed myocardial infarction. These STT abnormalities are more pronounced in patients with Q-wave infarction than in patients with non-Q-wave infarctions. MDCT-CA had a sensitivity of 82%, a specificity of 94%, a positive predictive value of 79%, and a negative predictive value of 95% for stenoses over 50% in the main coronary arteries as compared with conventional coronary angiography in patients with known coronary artery disease. Left ventricular wall dysfunction, perfusion defects, and infarctions were detected in 50-78% of sectors assigned to calcifications or stenoses, but also in sectors supplied by normally perfused coronary arteries. Our study showed a low sensitivity (sensitivity 63%) in detecting obstructive coronary artery disease assessed by MDCT in patients with severe aortic stenosis. Massive calcifications complicated correct assessment of the lumen of coronary arteries.

Ventricular conduction and long-term heart failure outcomes and mortality in African Americans: insights from the Jackson Heart Study.

BACKGROUND: QRS prolongation is associated with adverse outcomes in mostly white populations, but its clinical significance is not well established for other groups. We investigated the association between QRS duration and mortality in African Americans. METHODS AND RESULTS: We analyzed data from 5146 African Americans in the Jackson Heart Study stratified by QRS duration on baseline 12-lead ECG. We defined QRS prolongation as QRS≥100 ms. We assessed the association between QRS duration and all-cause mortality using Cox proportional hazards models and reported the cumulative incidence of heart failure hospitalization. We identified factors associated with the development of QRS prolongation in patients with normal baseline QRS. At baseline, 30% (n=1528) of participants had QRS prolongation. The cumulative incidences of mortality and heart failure hospitalization were greater with versus without baseline QRS prolongation: 12.6% (95% confidence interval [CI], 11.0-14.4) versus 7.1% (95% CI, 6.3-8.0) and 8.2% (95% CI, 6.9-9.7) versus 4.4% (95% CI, 3.7-5.1), respectively. After risk adjustment, QRS prolongation was associated with increased mortality (hazard ratio, 1.27; 95% CI, 1.03-1.56; P=0.02). There was a linear relationship between QRS duration and mortality (hazard ratio per 10 ms increase, 1.06; 95% CI, 1.01-1.12). Older age, male sex, prior myocardial infarction, lower ejection fraction, left ventricular hypertrophy, and left ventricular dilatation were associated with the development of QRS prolongation. CONCLUSIONS: QRS prolongation in African Americans was associated with increased mortality and heart failure hospitalization. Factors associated with developing QRS prolongation included age, male sex, prior myocardial infarction, and left ventricular structural abnormalities.

Impact de l’axe de la parathormone sur la masse ventriculaire gauche suite à une chirurgie de remplacement de la valve aortique

L’hypertrophie du ventricule gauche est une complication fréquente chez les gens souffrant de sténose aortique. Lorsque ces patients subissent un remplacement de la valve aortique, l’ampleur de la régression de l’hypertrophie dépend de plusieurs facteurs hémodynamiques qui sont peu ou pas modifiables. Dans ce travail, l’implication de la parathormone dans l’hypertrophie du ventricule gauche chez ces patients a été évaluée. Il s’agit d’une étude transversale comptant 195 patients recrutés 8±3,5 ans après leur chirurgie. La fonction et la masse ventriculaire gauche ont été évaluées par échocardiographie Doppler. Des mesures du niveau plasmatique de parathormone, de vitamine D, de calcium et de phosphate ont été obtenues. Les résultats démontrent que le niveau de parathormone est associé de façon indépendante et significative avec la masse ventriculaire gauche et l’hypertrophie du ventricule gauche. De plus, le niveau de vitamine D et la fonction rénale étaient en corrélation inverse avec le niveau de parathormone.

Troubleshooting in extracorporeal life support.

Since the first clinical use of extracorporeal circulation in the last century [1] by John Gibbon and the first successful mechanical support of the left ventricular function by Forest Dodrill [2], the progress of techniques and technologies has helped to develop minimised systems for extracorporeal circulatory and respiratory support. However, the fact is that, despite the advanced technologies used for extracorporeal support, successful application in order to be benefit a critically ill population requires highly trained and skilled teams. Application of these highly sophisticated techniques in life-saving situations inside and/or outside the operating room is a procedure with certain pitfalls and dangers. The aim of this review is to provide a short overview of the technical aspects of extracorporeal circulation, with a look at the recent literature and clinical experiences focusing on technical as well surgical considerations regarding the urgent and/or emergent usage of a central as well as peripheral extracorporeal system.

L’implication du Stromal Cell-derived Factor-1 alpha dans le remodelage cardiaque une semaine après un infarctus du myocarde

L’injection de cellules souches provenant de la moelle osseuse est reconnue pour améliorer la fonction ventriculaire ainsi que le remodelage cicatriciel après un infarctus du myocarde (IM). Le Stromal Cell-derived factor-1 alpha (SDF-1 alpha), une chimiokine induite par l’ischémie cardiaque, représente une grande importance en raison de son rôle dans le recrutement de cellules inflammatoires et de cellules souches de la moelle osseuse vers les sites endommagés. Quoique les recherches sur le rôle de la chimiokine SDF-1 alpha dans le remodelage ventriculaire se multiplient, son implication dans la phase aiguë du remodelage reste inexplorée. Le but de la présente étude est de déterminer l’effet du SDF-1 alpha sur la taille de la cicatrice, l’hypertrophie cardiaque ainsi que la fonction ventriculaire chez des rats et des souris une semaine après un IM. La stratégie utilisée implique l’administration de l’AMD3100 (1 mg/kg, 24 heures après l’IM, pendant 6 jours), l’antagoniste sélectif du récepteur du SDF-1 alpha, le CXCR4. Ce récepteur est couplé à une protéine G alpha i et induit la migration et la prolifération cellulaire. Chez les rats du groupe IM, l’expression de la chimiokine a été détectée surtout dans les cellules musculaires lisses et les cellules endothéliales des vaisseaux cicatriciels. Le profil d’expression de la chimiokine dans le cœur infarci indique un gradient de concentration vers la cicatrice. Une semaine après l’IM, le traitement avec l’AMD3100 a diminué la taille de la cicatrice, résultant en une amélioration de la fonction ventriculaire et une diminution de l’élévation de l’expression de l’ARNm de l’ANP dans le ventricule gauche non infarci (VGNI). Chez les souris, le traitement avec l’AMD3100 a engendré les mêmes effets, soit une diminution de la taille de la cicatrice ainsi qu’une amélioration de la fonction ventriculaire. La réduction de la taille de la région infarcie chez les souris traitées avec l’AMD3100 est associée avec une atténuation de l’infiltration des neutrophiles dans la région ischémique. Ces résultats suggèrent que le blocage pharmacologique de l’axe SDF-1 alpha/CXCR4 lors de la phase aiguë du remodelage ventriculaire après un IM diminue la taille de la cicatrice et améliore la fonction ventriculaire, en partie, par la diminution de la réaction inflammatoire.

Étude du comportement électromécanique du ventricule gauche canin sous différents modes de stimulation

La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui diminue la mortalité et améliore la qualité de vie des patients atteints d’insuffisance cardiaque et présentant un dyssynchronisme de la contraction ventriculaire gauche. Malgré le succès de cette thérapie, plus de 30% des patients ne présentent pas l’amélioration désirée. Plusieurs études portant sur le synchronisme électrique ou mécanique de la contraction ont été effectuées mais peu d’entres elles se sont attardées sur le couplage électromécanique à l'échelle macroscopique. Ce projet a comme objectif d’observer le comportement électromécanique des ventricules canins en présence d’un resynchronisateur cardiaque. Un logiciel a été développé pour permettre l’analyse des informations provenant de la cartographie endocardique sans contact et de la ventriculographie isotopique tomographique chez 12 sujets canins insuffisants. Pour observer la réponse mécanique suite à l’activation électrique, nous avons premièrement recalé les surfaces issues des 2 modalités. Ensuite, nous avons défini les limites du cycle cardiaque, analysé les signaux électriques et les courbes de déplacement de la paroi endocardique. Le début de la contraction est défini par un déplacement radial de 10% vers le centre du ventricule. Les résultats démontrent que la durée d’activation du ventricule gauche et la largeur du QRS augmentent en présence d’une stimulation externe et que les délais électromécaniques sont indépendants dans les modes de stimulation étudiés (sinusal, LVbasal, RVapex ou BIV) avec une moyenne de 84,56±7,19 ms. Finalement, nous avons noté que la stimulation basolatérale procure une fonction cardiaque optimale malgré une durée prolongée du QRS.

Remodelage neuronal de la cicatrice cardiaque suite à un infarctus du myocarde

Suite à un infarctus du myocarde, la formation d’une cicatrice, nommée fibrose de réparation, représente un processus adaptatif et essentiel empêchant la rupture du myocarde. La cicatrice est constituée de myofibroblastes, de cellules vasculaires, de fibres sympathiques ainsi que de cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine. Une perturbation au niveau de ces constituants cellulaires résulte en une formation maladaptative de la cicatrice et éventuellement, une diminution de la fonction cardiaque. La compréhension des événements cellulaires ainsi que les mécanismes sous-jacents participant à cette fibrose est alors d’une importance primordiale. Cette thèse est axée sur l’identification du rôle du système sympathique et des cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine dans la formation de la cicatrice ainsi que leur interaction potentielle. Nos travaux examinent l’hypothèse que les cellules souches neuronales exprimant la nestine sont endogènes au cœur et que suite à un dommage ischémique, elles contribuent à la réponse angiogénique et à la réinnervation sympathique du tissu lésé. Les cellules souches neuronales exprimant la nestine sont retrouvées dans les cœurs de différentes espèces incluant le cœur infarci humain. Elles sont résidentes dans le cœur, proviennent de la crête neurale lors du développement et sont intercalées entre les cardiomyocytes n’exprimant pas la nestine. Suite à leur isolation de cœurs infarcis de rats, les cellules souches neuronales cardiaques prolifèrent sous forme de neurosphères et, dans des conditions appropriées in vitro, se différencient en neurones exprimant le neurofilament-M. Suite à un infarctus du myocarde, les niveaux de l’ARNm de nestine sont significativement augmentés au niveau de la région infarcie et non-infarcie. Nos résultats suggèrent que cette augmentation de l’expression de nestine dans la cicatrice reflète en partie la migration des cellules souches neuronales cardiaques exprimant la nestine de la région non-infarcie vers la région infarcie. Lors de la fibrose de réparation, ces cellules représentent un substrat cellulaire pour la formation de nouveaux vaisseaux et contribuent aussi à la croissance des fibres sympathiques dans la région infarcie. Finalement, nous démontrons que la formation de la cicatrice est associée à une innervation sympathique de la région infarcie et péri-infarcie. De plus, les fibres sympathiques présentes dans la région infarcie sont observées à proximité de vaisseaux de petits calibres. Ces données suggèrent indirectement que l’innervation de la cicatrice par les fibres sympathiques peut jouer un rôle dans la réponse angiogénique suite à un infarctus du myocarde. Suite à l’administration du corticostéroïde dexaméthasone, nous détectons un amincissement de la cicatrice, associé à une réduction significative des fibres sympathiques exprimant le neurofilament-M dans la région infarcie et péri-infarcie. La diminution de la densité de ces fibres par le dexaméthasone peut être reliée à une diminution de la prolifération des myofibroblastes et de la production de l’ARNm du facteur neurotrophique nerve growth factor.

Effet de la thérapie de resynchronisation cardiaque sur les fonctions ventriculaires gauche et droite

La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui vise à rétablir le synchronisme de contraction du ventricule gauche chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Aujourd’hui encore, plus de 30% de ces patients ne répondent pas au traitement de resynchronisation. Afin de mieux comprendre les effets de la CRT sur la fonction cardiaque, un resynchronisateur biventriculaire a été implanté chez des chiens sains et des chiens atteints d’insuffisance cardiaque. Les fonctions ventriculaires gauche et droite ont été étudiées selon différents modes de resynchronisation. Les résultats de cette étude confirment premièrement que la durée du complexe QRS n’est pas un marqueur approprié dans l’optimisation de la CRT. Les résultats démontrent également qu’une optimisation individualisée de la CRT est nécessaire afin de maximiser l’effet de la thérapie sur le ventricule gauche et que la modulation du délai de resynchronisation a un impact significatif sur la fonction ventriculaire droite. Plus précisément, la fonction systolique du ventricule droit est optimale lors d’une activation précoce de l’électrode gauche.

L’amiodarone en fibrillation auriculaire chez les patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère : une étude combinée de AFFIRM et AF-CHF

Objectif: Déterminer si l’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal varie selon la fonction systolique ventriculaire gauche. Contexte: Malgré un profil de sécurité établi en insuffisance cardiaque, nous ignorons si l’efficacité de l’amiodarone et son impact sur différentes issues cardiovasculaires sont modulés par la fonction ventriculaire gauche. Méthode: Nous avons effectué une analyse combinée de 3307 patients (âgés de 68,0±0,9 ans ; 31,1% de femmes) recrutés dans les études AFFIRM et AF-CHF qui ont été randomisés au contrôle du rythme par l’amiodarone (N=1107) ou au contrôle de la fréquence cardiaque (N=2200). Résultats: Chez les patients sous amiodarone, la survie sans fibrillation auriculaire était de 84% et de 45% à 1 et 5 ans respectivement, sans égard à la fraction d’éjection ventriculaire gauche (P=0,8754, ajusté). De façon similaire, la proportion moyenne ajustée de temps en fibrillation auriculaire (15,0±1,8%) n’a pas été influencée par la fraction d’éjection (P=0,6094). Durant le suivi, 1963 patients (59,4%) ont requis au moins une hospitalisation, incluant 1401 (42,6%) patients hospitalisés pour cause cardiovasculaire. Les taux ajustés d’hospitalisation pour toutes causes et pour cause cardiovasculaire étaient similaires entre les patients sous amiodarone et ceux dans le groupe de contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. De façon similaire, les taux ajustés de mortalité globale et cardiovasculaire étaient similaires entre chez les patients sous amiodarone et ceux traités par le contrôle de la fréquence dans l’ensemble de la population ainsi que dans les sous-groupes de patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère. Conclusions: L’efficacité de l’amiodarone pour le maintien du rythme sinusal n’est pas influencée par la fonction ventriculaire gauche. Le contrôle du rythme avec l’amiodarone s’associe à des taux de mortalité et d’hospitalisation comparables au contrôle de la fréquence à la fois chez les patients avec et sans dysfonction ventriculaire gauche sévère.