Ekokardiografi (EKO) är en vanlig metod som används för bedömning och uppföljning av eventuella hjärtsjukdomar. Idag är tvådimensionell (2D) EKO standardmetoden för bestämning av slutdiastolisk volym (EDV), slutsystolisk volym (ESV) och ejektionsfraktionen (EF). Tredimensionell (3D) EKO har börjat användas mer kliniskt för bestämning av EDV, ESV och EF. Idag används två olika 3D mjukvaruprogram, Tomtec som är helautomatiserad och Dynamic Heart Model (DHM) som även den är helautomatiserad. Dessa används för bestämning av EDV, ESV och EF. Syftet med undersökningen var att jämföra två olika 3D-mjukvaruprogram, Tomtec samt DHM, för bestämning av EF och vänsterkammarvolymer (EDV och ESV). Dessa jämförs även med 2D som idag är standardmetod för värdering av både volymer och EF. Det erhölls signifikanta skillnader mellan programmen Tomtec och DHM, där högre volymer uppmättes med DHM. I jämförelse med 2D påvisades även signifikant större volymer med 3D (Tomtec och DHM). Resultatet från korrelationsanalysen visade en mycket hög korrelation mellan Tomtec och DHM för EDV, ESV och EF. Även en hög korrelation mellan 3D och 2D för bestämning av EDV, ESV och EF förelåg. Detta bekräftades med Bland Altman analyserna som visade goda överenstämmelser mellan Tomtec och DHM, samt mellan 3D och 2D. Överenstämmelserna mellan metoderna var hög. Mjukvaruprogrammen Tomtec och DHM stämmer väl överens med varandra och med 2D EKO. Skillnaden beror sannolikt på att Tomtec, DHM och 2D bygger på olika metodiker, däremot är denna skillnad obetydlig vid klinisk användning. / Echocardiography (ECHO) is a common method used for assessment and follow-up of possible heart diseases. Today, two-dimensional (2D) ECHO is the standard method for determining end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV) and ejection fraction (EF). Currently, three-dimensional (3D) ECHO is used more clinically for the determination of EDV, ESV and EF. Two different 3D software are used today, Tomtec which is a fully automated method and Dynamic Heart Model (DHM) which is also a fully automated method. These are used to determine EDV, ESV and EF. The aim of the study was to compare two different 3D softwares, Tomtec and DHM, for assessment of EF and left ventricular volumes (EDV and ESV). These are also compared to 2D, which currently is the standard method for assessing both volumes and EF. Significant differences were seen between the Tomtec and DHM software, where higher volumes were measured with DHM.  In comparison with 2D, significantly larger volumes were obtained with 3D (Tomtec and DHM). The result from the correlation analysis showed very high correlation between Tomtec and DHM for EDV, ESV and EF. High correlation between 3D and 2D for determination of EDV, ESV and EF was present. This was confirmed with the Bland Altman analyses, which showed good agreement between Tomtec and DHM, as well as between 3D and 2D. Agreements between the methods were high. The Tomtec and DHM softwares showed good agreement as well as with 2D ECHO. The significant difference is probably because Tomtec, DHM and 2D are based on different methodologies, although in clinical practice this difference is of minor relevance.

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. / Cardiac Resynchronization Therapy (CRT) is known to decrease mortality rate and improve the quality of life for patients suffering from heart failure with left ventricular contraction dyssynchrony. However, it has been shown that 30% of patients do not respond to this therapy. Many studies have investigated the electrical or mechanical synchronism of contraction but few have studied the activation contraction coupling on a macroscopic level. The objective of this study is to observe the left ventricle’s electromechanical behaviour under biventricular stimulation. A software has been developed to analyse the data coming from non-contact mapping and blood pool SPECT for 12 dogs with heart failure. In order to observe the mechanical response following an electrical activation, we have registered 3D surfaces generated by the 2 modalities. Afterward, we defined the cardiac cycle limits, and we analyzed electrical signals as well as endocardial wall displacement curves where the onset of contraction was defined as a 10% inward radial displacement. Results show that both duration of left ventricular activation and QRS increase with pacing and that electromechanical delays are independent of stimulation mode (mean value 84,56 ± 7,19 ms). Finally, we observed that basolateral stimulation shows the best improvement for left ventricular function while presenting a long QRS duration.

Contexte. L’insuffisance cardiaque (IC) touche 1 à 2% de la population et sa prévalence menace d’augmenter dans la population vieillissante. L’IC et ses nombreux facteurs de risque ont une forte composante héréditaire. Il existe plusieurs phénotypes d’IC qui se démarquent par leurs mécanismes physiopathologiques et leur pronostic. Objectif. Ce mémoire vise dans un premier temps à faire état des connaissances actuelles sur la pharmacogénomique de l’IC et, dans un deuxième temps, à décrire une cohorte de patients atteints d’IC montée dans la cadre d’une étude cas-contrôle. Les caractéristiques descriptives de différents sous-groupes de patients sont présentées et comparées avec les données épidémiologiques actuelles. Résultats. 829 patients atteints d’IC qui ont participé au projet de la Biobanque de l’Institut de cardiologie de Montréal étaient éligibles à notre étude. L’âge moyen de ces cas est de 66,1 ± 10,2 ans et 76,6% sont des hommes. La fraction d’éjection du ventricule gauche (FEVG) médiane est 38% (intervalle interquartile : 28–52%) et 55,0% des cas sont d’étiologie ischémique. L’IC à FEVG réduite représente 55,4% des sujets; les phénotypes d’IC à FEVG intermédiaire et préservée représentent 11,2% et 33,4%, respectivement. Conclusion. Le phénotype d’IC à FEVG préservée est sous-représenté dans notre cohorte par rapport à ce qui est décrit dans la littérature scientifique, avec un nombre plus élevé d’hommes et l’étiologie ischémique majoritaire. Ceci s’explique par le fait que l’Institut de cardiologie est un centre référent de greffe. Toutefois, les caractéristiques des principaux phénotypes d’IC concordent avec la littérature scientifique, ce qui suggère que les phénotypes d’IC dans notre cohorte sont représentatifs de ces sous-populations. / Context. Heart failure (HF) affects 1 to 2% of the population and its prevalence is expected to increase in the aging population. Recent evidence suggests that HF and associated risk factors are heritable. HF has multiple phenotypes each associated with different risk factors, pathophysiology and prognosis. Objective. This project presents the current knowledge on HF pharmacogenomics found in the scientific literature and describes a cohort of HF patients who participated in a case-control study. The characteristics of different subgroups are presented and compared to current epidemiologic data. Results. We recruited 829 HF patients who participated in the Montreal Heart Institute biobank project. The mean age is 66,1 ± 10,2 years and 76,6% are male. The median left ventricular ejection fraction (LVEF) is 38% (interquartile range: 28–52%) and ischemic etiology accounts for 55,0% of HF cases. The HF with a reduced LVEF phenotype represents 55,4% of participants while 11,2% and 33,4% of cases have HF with a mid-range LVEF and HF with a preserved LVEF, respectively. Conclusion. The HF with a preserved LVEF phenotype was underrepresented in our cohort compared to what is expected in the scientific literature. We report more men and ischemic etiology, which could be explained by the fact that the Montreal Heart Institute is a reference center for transplantation. Characteristics of the major HF phenotypes are consistent with those reported in the scientific literature, thus suggesting that our cohort is representative of these sub-groups.

En février, 2009 un rapport de PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmait que plus de 300 médicaments pour le traitement des maladies cardiaques étaient en phase d’essais cliniques ou en révision par les agences règlementaires. Malgré cette abondance de nouvelles thérapies cardiovasculaires, le nombre de nouveaux médicaments approuvés chaque année (toutes indications confondues) est en déclin avec seulement 17 et 24 nouveaux médicaments approuvés en 2007 et 2008, respectivement. Seulement 1 médicament sur 5000 sera approuvé après 10 à 15 ans de développement au coût moyen de 800 millions $. De nombreuses initiatives ont été lancées par les agences règlementaires afin d’augmenter le taux de succès lors du développement des nouveaux médicaments mais les résultats tardent. Cette stagnation est attribuée au manque d’efficacité du nouveau médicament dans bien des cas mais les évaluations d’innocuité remportent la palme des causes d’arrêt de développement. Primum non nocere, la maxime d’Hippocrate, père de la médecine, demeure d’actualité en développement préclinique et clinique des médicaments. Environ 3% des médicaments approuvés au cours des 20 dernières années ont, par la suite, été retirés du marché suite à l’identification d’effets adverses. Les effets adverses cardiovasculaires représentent la plus fréquente cause d’arrêt de développement ou de retrait de médicament (27%) suivi par les effets sur le système nerveux. Après avoir défini le contexte des évaluations de pharmacologie de sécurité et l’utilisation des bio-marqueurs, nous avons validé des modèles d’évaluation de l’innocuité des nouveaux médicaments sur les systèmes cardiovasculaires, respiratoires et nerveux. Évoluant parmi les contraintes et les défis des programmes de développements des médicaments, nous avons évalué l’efficacité et l’innocuité de l’oxytocine (OT), un peptide endogène à des fins thérapeutiques. L’OT, une hormone historiquement associée à la reproduction, a démontré la capacité d’induire la différentiation in vitro de lignées cellulaires (P19) mais aussi de cellules souches embryonnaires en cardiomyocytes battants. Ces observations nous ont amené à considérer l’utilisation de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Afin d’arriver à cet objectif ultime, nous avons d’abord évalué la pharmacocinétique de l’OT dans un modèle de rat anesthésié. Ces études ont mis en évidence des caractéristiques uniques de l’OT dont une courte demi-vie et un profil pharmacocinétique non-linéaire en relation avec la dose administrée. Ensuite, nous avons évalué les effets cardiovasculaires de l’OT sur des animaux sains de différentes espèces. En recherche préclinique, l’utilisation de plusieurs espèces ainsi que de différents états (conscients et anesthésiés) est reconnue comme étant une des meilleures approches afin d’accroître la valeur prédictive des résultats obtenus chez les animaux à la réponse chez l’humain. Des modèles de rats anesthésiés et éveillés, de chiens anesthésiés et éveillés et de singes éveillés avec suivi cardiovasculaire par télémétrie ont été utilisés. L’OT s’est avéré être un agent ayant d’importants effets hémodynamiques présentant une réponse variable selon l’état (anesthésié ou éveillé), la dose, le mode d’administration (bolus ou infusion) et l’espèce utilisée. Ces études nous ont permis d’établir les doses et régimes de traitement n’ayant pas d’effets cardiovasculaires adverses et pouvant être utilisées dans le cadre des études d’efficacité subséquentes. Un modèle porcin d’infarctus du myocarde avec reperfusion a été utilisé afin d’évaluer les effets de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Dans le cadre d’un projet pilote, l’infusion continue d’OT initiée immédiatement au moment de la reperfusion coronarienne a induit des effets cardiovasculaires adverses chez tous les animaux traités incluant une réduction de la fraction de raccourcissement ventriculaire gauche et une aggravation de la cardiomyopathie dilatée suite à l’infarctus. Considérant ces observations, l’approche thérapeutique fût révisée afin d’éviter le traitement pendant la période d’inflammation aigüe considérée maximale autour du 3ième jour suite à l’ischémie. Lorsqu’initié 8 jours après l’ischémie myocardique, l’infusion d’OT a engendré des effets adverses chez les animaux ayant des niveaux endogènes d’OT élevés. Par ailleurs, aucun effet adverse (amélioration non-significative) ne fût observé chez les animaux ayant un faible niveau endogène d’OT. Chez les animaux du groupe placebo, une tendance à observer une meilleure récupération chez ceux ayant des niveaux endogènes initiaux élevés fût notée. Bien que la taille de la zone ischémique à risque soit comparable à celle rencontrée chez les patients atteints d’infarctus, l’utilisation d’animaux juvéniles et l’absence de maladies coronariennes sont des limitations importantes du modèle porcin utilisé. Le potentiel de l’OT pour le traitement de l’infarctus du myocarde demeure mais nos résultats suggèrent qu’une administration systémique à titre de thérapie de remplacement de l’OT devrait être considérée en fonction du niveau endogène. De plus amples évaluations de la sécurité du traitement avec l’OT dans des modèles animaux d’infarctus du myocarde seront nécessaires avant de considérer l’utilisation d’OT dans une population de patients atteint d’un infarctus du myocarde. En contre partie, les niveaux endogènes d’OT pourraient posséder une valeur pronostique et des études cliniques à cet égard pourraient être d’intérêt. / In february 2009, a report from PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmed that more than 300 drugs for treatment of cardiovascular diseases were in clinical trials or under review by regulatory agencies. Despite the abundance of new cardiovascular therapies, the number of new drugs approved each year (all indications combined) is declining steadily with only 17 and 24 new drugs approved in 2007 and 2008, respectively. Only 1 drug out of 5000 candidates will be approved after 10 to 15 years of development with an average cost of $800 millions. Several initiatives have been launched by regulatory agencies to increase the success rate in drug development but results are still awaited. This stagnation is attributed to the lack of efficacy of several drug candidates but safety assessments are the leading cause of drug development discontinuation. Primum non nocere, the maxim from Hippocrate, father of medicine, remains of major relevance in preclinical and clinical drug development. Over the past 20 years, approximately 3% of approved drugs were subsequently withdrawn from the market due to adverse effects. Cardiovascular adverse effects represent the most frequent cause of drug development discontinuation or withdrawal (27%) followed by effects on the nervous system. After defining the context of safety pharmacology evaluations and the use of biomarkers in drug development, we validated safety pharmacology models to investigate drug-induced cardiovascular, respiratory and neurological effects. As we progressed within constraints and challenges of drug development, we evaluated the efficacy and safety of oxytocin, an endogenous peptide with therapeutic potential. Oxytocin (OT), a hormone historically associated with reproduction, demonstrated the ability to induce in vitro differentiation of cell lines (P19) but also embryonic stem cells into beating cardiomyocytes. These observations lead us to consider the use of OT as a treatment for myocardial infarct. To achieve this ultimate goal, we first evaluated the pharmacokinetic of OT in an anesthetized rat model. These investigations highlighted the unique characteristics of OT including a very short half-life and a non-linear pharmacokinetic profile in response to the dose. Cardiovascular effects of OT in healthy animals were then evaluated in various species. In preclinical research, the use of various animal species and state of consciousness (conscious or anesthetized) is recognized as one of the best strategies to increase the predictive value of results obtained in animals to the human response. Our initial investigations of OT treatment regimens used various animal models including conscious and anesthetized rats, anesthetized pigs, conscious dogs with indirect blood pressure monitoring and diuresis and conscious monkeys with cardiovascular telemetry monitoring. These studies confirmed OT to have significant hemodynamic effects with variable responses depending on the state of consciousness (conscious or anesthetized), the dose, the administration protocol (bolus or infusion) and the species that were used. These screening studies enabled selection of a treatment regimen and dose without adverse effects that could subsequently be tested in efficacy studies. A porcine myocardial infarct (MI) model with reperfusion was used to evaluate the effects of OT following myocardial ischemia. In a pilot project, continuous infusion of OT initiated immediately at coronary reperfusion induced cardiovascular adverse effects in all treated animals including a reduction of left ventricular fraction shortening and worsening of dilated cardiomyopathy which is typical following MI. Considering these observations, the therapeutic strategy was revised to avoid OT treatment during the inflammatory phase which was considered maximal around day 3 post-ischemia. When initiated 8 days after MI, OT infusion induced adverse effects in animals with elevated endogenous levels of OT. In contrast, no significant effects (not statistically significant improvement) were observed in animals with low endogenous OT baseline. In placebo treated animals, a trend to observe a better recovery was noted in animals with high endogenous OT baseline. While the size of the ischemic zone was comparable to human patients with MI, the use of juvenile animals and the absence of coronary disease are important limitations of the porcine model. The potential of OT for treatment of MI remains but our results suggest that systemic administration of OT by continuous infusion as part of a replacement therapy should be investigated further in relation to endogenous levels. Further investigations on safety of the treatment with OT on animal MI models are warranted before the use of OT can be considered in the patient population after myocardial infarct. On the other hand, endogenous levels of OT may have a prognostic value and clinical trials to investigate this hypothesis may be of interest.

Introdução: A avaliação e detecção precoce dos defeitos de perfusão miocárdica permite estratificar o risco cardiovascular e auxiliar a tomada de decisão terapêutica nos pacientes com DAC estabelecida ou suspeita. O PET/CT com Rb-82 na avaliação da perfusão e função miocárdica não invasiva é uma ferramenta de elevada acurácia diagnóstica. O presente trabalho procura estabelecer uma avaliação de performance de diagnóstica, entre dois métodos na medicina nuclear - SPECT com 99mTc-Sestamibi e PET/CT com Rb-82. Métodos: Avaliação da perfusão e da função do ventrículo esquerdo em 42 pacientes submetidos ao PET-CT com Rb-82 e SPECT com MIBI com mesmo estresse farmacológico (Dipiridamol), utilizando-se das variáveis de perfusão (SSS, SDS, SRS, fluxo sanguíneo e reserva coronariana) e de função (FEVE, DeltaFEVE, VDF, VSF - no repouso e no estresse), considerando o CATE como o método de referência. Resultados: No escore SDS, o Rb-82 apresentou valores médios próximos ao dobro do MIBI no grupo dos alterados (7,6 vs 3,9). Obteve-se um valor de sensibilidade do Rb-82 de 90,9%, com VPP de 88,2% (p=0,012) para o SSS e de 87,8%, com VPP de 87,8% (p= 0,012) para o SDS. As áreas sobre curva demonstraram superioridade do Rb-82 com maior exatidão e acurácia do método em relação ao MIBI na amostra avaliada. No escore de reversibilidade (SDS), houve maior sensibilidade em cut-off de menor valor e maior especificidade em cut-off de maior valor. FEVE em repouso e estresse, assim como, VDF e VSF em repouso e estresse apresentaram valores de concordância altos. Os valores de SSS, SRS e SDS apresentaram concordâncias moderadas. Houve aparente queda do DeltaFEVE no Rb-82, contudo similar tendência não foi observada no MIBI, considerando que as diferenças não foram significativas com relação ao número de vasos com estenose em ambos os radioisótopos (p > 0,05). Em outra análise, entre uma variável de função ventricular e a CFR global foi evidenciada diferença significativa (p=0,024) entre os grupos normal e alterado. No grupo alterado com CFR global < 2,0 houve redução do DeltaFEVE em 2,7%.Conclusão: O PET-CT com 82Rb apresenta maior exatidão e acurácia diagnóstica na avaliação perfusional miocárdica em relação ao SPECT com MIBI, inclusive com reclassificação dos grupos avaliados que passaram de defeito perfusional de pequena para moderada extensão. A FEVE estresse na população geral sugere valor mais alto no 82Rb (aquisição do exame no pico do estresse).Haveria uma sugestão de que no grupo com CATE alterado, a CFR global seria reduzida; que em maiores graus de estenose coronariana ao CATE, a CFR global decresceria; que existiria queda da DeltaFEVE no 82Rb quanto maior fosse o número de vasos obstruídos ao CATE. A relação entre a FEVE reserva e a CFR global no 82Rb foi significativa com queda da DeltaFEVE no grupo com CFR global alterada / Background: The evaluation and early detection of myocardial perfusion defects allows to stratify cardiovascular risk and it helps therapeutic decision-making in patients with established or suspected CAD. Rb-82 PET/CT in perfusion evaluation and noninvasive myocardial function is a tool of high diagnostic accuracy. The present study seeks to establish a diagnostic performance evaluation between two methods in nuclear medicine - 99mTc-Sestamibi SPECT and Rb-82 PET/CT. Methods: Evaluation of perfusion and left ventricular function in 42 patients submitted to Rb-82 PET-CT and MIBI SPECT with the same pharmacological stress (Dipyridamole), using perfusion variables (SSS, SDS, SRS, blood flow and coronary reserve) and function (LVEF, DeltaLVEF, EDV, ESV - in rest and stress), considering CAG as the reference method. Results: In the SDS score, Rb-82 presented mean values close to double the MIBI in the altered group (7.6 vs 3.9). A Rb-82 sensitivity of 90.9% was obtained, with PPV of 88.2% (p = 0.012) for SSS and 87.8% for PPV of 87.8% (p = 0.012) for or SDS. The areas on the curve indicated superiority of Rb-82 with greater accuracy and accuracy of the method in relation to the MIBI in the sample evaluated. In the reversibility score (SDS), there was greater sensitivity in the lower cut-off value and greater specificity in the higher cut-off value. LVEF at rest and stress, as well as VDF and VSF at rest and stress had high agreement values. The values of SSS, SRS and SDS presented moderate agreement. There was an apparent decrease of DeltaLVEF in Rb-82, however a similar trend was not observed in the MIBI, considering that the differences were not significant in relation to the number of vessels with stenosis in both radioisotopes (p > 0.05). In another analysis, a significant difference (p = 0.024) between the normal and altered groups was found of ventricular function variable and global CFR. In the altered group with global CFR < 2.0 there was a reduction of DeltaLVEF in 2.7%.Conclusion: 82Rb PET-CT has a greater accuracy and diagnostic accuracy of myocardial perfusion assessment in relation to MIBI SPECT, including reclassification of the evaluated groups that went from small to moderate perfusion defect extension. The LVEF stress in the general population suggests a higher value in 82Rb (acquisition of the exam at peak stress). There would be a suggestion that if the CAG group changed, the overall CFR would be reduced; in which greater degrees of coronary stenosis to CAG, the global CFR would decrease; and there would be a decrease of DeltaLVEF in 82Rb, the greater the number of vessels obstructed to CAG. The relation to reserve LVEF and overall CFR in 82Rb was significant with decrease in DeltaLVEF of the group with altered global CFR

Ziel: Die Ergebnisse nach aortokoronarer Bypassoperation (CABG) unterscheiden sich bei Patienten mit schlechter linksventrikulärer Pumpfunktion deutlich von denen bei Patienten ohne Einschränkungen derselben. Das Ziel dieser Studie war die Untersuchung des Einflusses einer reduzierten linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF), eines vergrößerten linksventrikulären enddiastolischen Volumenindexes (LVEDVI) und eines erhöhten linksventrikulären enddiastolischen Druckes (LVEDP) auf das postoperative "outcome". Material und Methodik: Im Rahmen dieser retrospektiven Studie wurden 148 Patienten mit einer koronaren Herzkrankheit (KHK) und eingeschränkter Ejektionsfraktion (EF / Aim: Results of coronary artery bypass grafting (CABG) in patients with poor left ventricular ejection fraction (LVEF) differ from those in patients with normal LVEF. The aim of the study was a investigation into the influence of reduced LVEF, augmented left ventricular enddiastolic volume index (LVEDVI) and elevated left ventricular enddiastolic pressure (LVEDP) on the outcome of CABG. Methods: 148 Patients with LVEF < 50% underwent CABG. Exercise tolerance and LVEF were determined pre- and postoperatively. Three subgroups were built to distinguish the influence of reduced LVEF on postoperative outcome. Group I: LVEF < 30%, group II: 30% < LVEF < 40%, group III: 40% < LVEF < 50%. Results: Exercise tolerance rised from a preoperatively mean of 70 Watt to 97 Watt postoperatively. Mean NYHA class was 2,7 pre- and 1,7 postoperatively. There were no significant differences in the results of the three subgroups. Perioperative mortality in group I was 6,3%. Actuarial 1 and 2 years survival in this group is at 81 and 70% respectively. These results differ clearly from those of group II and III. Perioperativ mortality was 2,2% in group II and 1,4% in group III. Actuarial 1 and 2 years survival is at 93 and 84% in group II and at 95 and 83% in group III. There was no difference in postoperative outcome of patients with LVEDP > 12mmHg in comparison to patients with LVEDP < 12mmHg. Patients with LVEDVI > 100 ml/m2 had a sifnificant higher peri- and postoperative mortality than patients with LVEDVI < 100 ml/m2. Mean LVEDVI of those patients, whose LVEF increased postoperatively, was 84 ml/m2. Patients with no change in LVEF had a mean LVEDVI of 122 ml/m2. Conclusion: CABG in patients with reduced LVEF improves exercise tolerance and quality of life. Poor LVEF (< 30%) and augmented LVEDVI are predicting higher peri- and postopertive mortality. Postoperative increase of LVEF is unlikely in patients with enlarged left ventricels.

No description available.

En février, 2009 un rapport de PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmait que plus de 300 médicaments pour le traitement des maladies cardiaques étaient en phase d’essais cliniques ou en révision par les agences règlementaires. Malgré cette abondance de nouvelles thérapies cardiovasculaires, le nombre de nouveaux médicaments approuvés chaque année (toutes indications confondues) est en déclin avec seulement 17 et 24 nouveaux médicaments approuvés en 2007 et 2008, respectivement. Seulement 1 médicament sur 5000 sera approuvé après 10 à 15 ans de développement au coût moyen de 800 millions $. De nombreuses initiatives ont été lancées par les agences règlementaires afin d’augmenter le taux de succès lors du développement des nouveaux médicaments mais les résultats tardent. Cette stagnation est attribuée au manque d’efficacité du nouveau médicament dans bien des cas mais les évaluations d’innocuité remportent la palme des causes d’arrêt de développement. Primum non nocere, la maxime d’Hippocrate, père de la médecine, demeure d’actualité en développement préclinique et clinique des médicaments. Environ 3% des médicaments approuvés au cours des 20 dernières années ont, par la suite, été retirés du marché suite à l’identification d’effets adverses. Les effets adverses cardiovasculaires représentent la plus fréquente cause d’arrêt de développement ou de retrait de médicament (27%) suivi par les effets sur le système nerveux. Après avoir défini le contexte des évaluations de pharmacologie de sécurité et l’utilisation des bio-marqueurs, nous avons validé des modèles d’évaluation de l’innocuité des nouveaux médicaments sur les systèmes cardiovasculaires, respiratoires et nerveux. Évoluant parmi les contraintes et les défis des programmes de développements des médicaments, nous avons évalué l’efficacité et l’innocuité de l’oxytocine (OT), un peptide endogène à des fins thérapeutiques. L’OT, une hormone historiquement associée à la reproduction, a démontré la capacité d’induire la différentiation in vitro de lignées cellulaires (P19) mais aussi de cellules souches embryonnaires en cardiomyocytes battants. Ces observations nous ont amené à considérer l’utilisation de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Afin d’arriver à cet objectif ultime, nous avons d’abord évalué la pharmacocinétique de l’OT dans un modèle de rat anesthésié. Ces études ont mis en évidence des caractéristiques uniques de l’OT dont une courte demi-vie et un profil pharmacocinétique non-linéaire en relation avec la dose administrée. Ensuite, nous avons évalué les effets cardiovasculaires de l’OT sur des animaux sains de différentes espèces. En recherche préclinique, l’utilisation de plusieurs espèces ainsi que de différents états (conscients et anesthésiés) est reconnue comme étant une des meilleures approches afin d’accroître la valeur prédictive des résultats obtenus chez les animaux à la réponse chez l’humain. Des modèles de rats anesthésiés et éveillés, de chiens anesthésiés et éveillés et de singes éveillés avec suivi cardiovasculaire par télémétrie ont été utilisés. L’OT s’est avéré être un agent ayant d’importants effets hémodynamiques présentant une réponse variable selon l’état (anesthésié ou éveillé), la dose, le mode d’administration (bolus ou infusion) et l’espèce utilisée. Ces études nous ont permis d’établir les doses et régimes de traitement n’ayant pas d’effets cardiovasculaires adverses et pouvant être utilisées dans le cadre des études d’efficacité subséquentes. Un modèle porcin d’infarctus du myocarde avec reperfusion a été utilisé afin d’évaluer les effets de l’OT dans le traitement de l’infarctus du myocarde. Dans le cadre d’un projet pilote, l’infusion continue d’OT initiée immédiatement au moment de la reperfusion coronarienne a induit des effets cardiovasculaires adverses chez tous les animaux traités incluant une réduction de la fraction de raccourcissement ventriculaire gauche et une aggravation de la cardiomyopathie dilatée suite à l’infarctus. Considérant ces observations, l’approche thérapeutique fût révisée afin d’éviter le traitement pendant la période d’inflammation aigüe considérée maximale autour du 3ième jour suite à l’ischémie. Lorsqu’initié 8 jours après l’ischémie myocardique, l’infusion d’OT a engendré des effets adverses chez les animaux ayant des niveaux endogènes d’OT élevés. Par ailleurs, aucun effet adverse (amélioration non-significative) ne fût observé chez les animaux ayant un faible niveau endogène d’OT. Chez les animaux du groupe placebo, une tendance à observer une meilleure récupération chez ceux ayant des niveaux endogènes initiaux élevés fût notée. Bien que la taille de la zone ischémique à risque soit comparable à celle rencontrée chez les patients atteints d’infarctus, l’utilisation d’animaux juvéniles et l’absence de maladies coronariennes sont des limitations importantes du modèle porcin utilisé. Le potentiel de l’OT pour le traitement de l’infarctus du myocarde demeure mais nos résultats suggèrent qu’une administration systémique à titre de thérapie de remplacement de l’OT devrait être considérée en fonction du niveau endogène. De plus amples évaluations de la sécurité du traitement avec l’OT dans des modèles animaux d’infarctus du myocarde seront nécessaires avant de considérer l’utilisation d’OT dans une population de patients atteint d’un infarctus du myocarde. En contre partie, les niveaux endogènes d’OT pourraient posséder une valeur pronostique et des études cliniques à cet égard pourraient être d’intérêt. / In february 2009, a report from PHRMA (Pharmaceutical Research and Manufacturers of America) confirmed that more than 300 drugs for treatment of cardiovascular diseases were in clinical trials or under review by regulatory agencies. Despite the abundance of new cardiovascular therapies, the number of new drugs approved each year (all indications combined) is declining steadily with only 17 and 24 new drugs approved in 2007 and 2008, respectively. Only 1 drug out of 5000 candidates will be approved after 10 to 15 years of development with an average cost of $800 millions. Several initiatives have been launched by regulatory agencies to increase the success rate in drug development but results are still awaited. This stagnation is attributed to the lack of efficacy of several drug candidates but safety assessments are the leading cause of drug development discontinuation. Primum non nocere, the maxim from Hippocrate, father of medicine, remains of major relevance in preclinical and clinical drug development. Over the past 20 years, approximately 3% of approved drugs were subsequently withdrawn from the market due to adverse effects. Cardiovascular adverse effects represent the most frequent cause of drug development discontinuation or withdrawal (27%) followed by effects on the nervous system. After defining the context of safety pharmacology evaluations and the use of biomarkers in drug development, we validated safety pharmacology models to investigate drug-induced cardiovascular, respiratory and neurological effects. As we progressed within constraints and challenges of drug development, we evaluated the efficacy and safety of oxytocin, an endogenous peptide with therapeutic potential. Oxytocin (OT), a hormone historically associated with reproduction, demonstrated the ability to induce in vitro differentiation of cell lines (P19) but also embryonic stem cells into beating cardiomyocytes. These observations lead us to consider the use of OT as a treatment for myocardial infarct. To achieve this ultimate goal, we first evaluated the pharmacokinetic of OT in an anesthetized rat model. These investigations highlighted the unique characteristics of OT including a very short half-life and a non-linear pharmacokinetic profile in response to the dose. Cardiovascular effects of OT in healthy animals were then evaluated in various species. In preclinical research, the use of various animal species and state of consciousness (conscious or anesthetized) is recognized as one of the best strategies to increase the predictive value of results obtained in animals to the human response. Our initial investigations of OT treatment regimens used various animal models including conscious and anesthetized rats, anesthetized pigs, conscious dogs with indirect blood pressure monitoring and diuresis and conscious monkeys with cardiovascular telemetry monitoring. These studies confirmed OT to have significant hemodynamic effects with variable responses depending on the state of consciousness (conscious or anesthetized), the dose, the administration protocol (bolus or infusion) and the species that were used. These screening studies enabled selection of a treatment regimen and dose without adverse effects that could subsequently be tested in efficacy studies. A porcine myocardial infarct (MI) model with reperfusion was used to evaluate the effects of OT following myocardial ischemia. In a pilot project, continuous infusion of OT initiated immediately at coronary reperfusion induced cardiovascular adverse effects in all treated animals including a reduction of left ventricular fraction shortening and worsening of dilated cardiomyopathy which is typical following MI. Considering these observations, the therapeutic strategy was revised to avoid OT treatment during the inflammatory phase which was considered maximal around day 3 post-ischemia. When initiated 8 days after MI, OT infusion induced adverse effects in animals with elevated endogenous levels of OT. In contrast, no significant effects (not statistically significant improvement) were observed in animals with low endogenous OT baseline. In placebo treated animals, a trend to observe a better recovery was noted in animals with high endogenous OT baseline. While the size of the ischemic zone was comparable to human patients with MI, the use of juvenile animals and the absence of coronary disease are important limitations of the porcine model. The potential of OT for treatment of MI remains but our results suggest that systemic administration of OT by continuous infusion as part of a replacement therapy should be investigated further in relation to endogenous levels. Further investigations on safety of the treatment with OT on animal MI models are warranted before the use of OT can be considered in the patient population after myocardial infarct. On the other hand, endogenous levels of OT may have a prognostic value and clinical trials to investigate this hypothesis may be of interest.

Heart failure is a term for a group of complex symtoms characterized by reduced heart function. One of these syndromes, referred to as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF), has increased in prevalence compared to other types of heart failures during the recent years. A concern is the difficulty in diagnosing patients with HFpEF, since current tools are considered insufficient. The aim of this thesis was to examine Peak Oxygen Uptake (VO2peak) in relation to Total Heart Volume (THV) among heart failure patients with preserved ejection fraction (HFpEF, EF &gt;40 %) compared to healthy controls. THV was acquired by delineating images acquired using cardiovascular magnetic resonance imaging, while VO2peak was measured in oxygen curves acquired from cardiopulmonary exercise tests. Ratios were calculated by dividing VO2peak with THV. In order to determine if blood hemoglobin concentration (b-Hb) could affect the ratio, ratios were adjusted to b-Hb using an adjusting factor. Mean THV was nearly 250 ml larger in HFpEF patients compared to the controls. Patients’ mean VO2peak was more than 1000 ml lower compared to the controls. Mean VO2peak/THV ratio calculated for the patients were less than half of that calculated for the controls. Adjusting the ratio to b-Hb did not affect the ratios significantly. The study was limited by the size of the test group, but the findings suggest that a VO2peak/THV ratio can be used to separate HFpEF patients from healthy controls. / Hjärtsvikt är ett begrepp för en grupp med komplexa symtom och kännetecknas av försämrad hjärtfunktion. Ett av dessa syndrom, hjärtsvikt med bevarad ejektionsfraktion (HFpEF), har ökat i prevalens jämfört med andra varianter av hjärtsvikt under de senaste åren. Ett problem är de svårigheter som finns med att diagnosticera patienter med HFpEF, då nuvarande verktyg inte är tillräckliga. Syftet med detta examensarbete var att undersöka maximalt syreupptag (VO2peak) i förhållande till total hjärtvolym (THV) bland hjärtsviktspatienter med bevarad ejektionsfraktion (HFpEF, EF &gt;40 %) jämfört med friska kontroller. THV erhölls genom att utlinjera bilder tagna med hjälp av magnetisk resonanstomografi, medan VO2peak mättes i syrevolymkurvor som registrerats under ergospirometri-undersökningar. Index beräknades genom att dividera VO2peak med THV. För att undersöka huruvida halten hemoglobin i blodet (b-Hb) kunde påverka index justerades index mot b-Hb med hjälp av en justeringsfaktor. Medel-THV var nästan 250 ml större hos HFpEF-patienter jämfört med kontroller. Medel-VO2peak var mer än 1000 ml lägre hos patienterna jämfört med kontroller. Medel VO2peak/THV-index som beräknats för patienter var mindre än hälften så högt som index beräknat för kontroller. Att justera index mot b-Hb påverkade inte index signifikant. Studien begränsades av mängden deltagare, men fynden indikerar att VO2peak/THV-index kan användas för att skilja HFpEF-patienter från friska kontroller.

Introduction : La dépendance aux vasopresseurs est une complication fréquente de la chirurgie cardiaque. Le syndrome vasoplégique (SV) est une forme grave de dépendance aux vasopresseurs due soit à une réaction inflammatoire systémique diffuse, soit à un dysfonctionnement cardiaque après une séparation de la circulation extracorporelle (CEC). Bien que plusieurs facteurs de risque aient été décrits, aucune intervention n’a démontré d’efficacité pour prévenir cette complication. Objectif : Identifier les facteurs de risque modifiables de la dépendance prolongée aux vasopresseurs chez les patients ayant bénéficié d’une chirurgie cardiaque avec CEC. Devis : C’est une étude de cohorte, observationnelle, rétrospective et monocentrique ayant été menée à l’Institut de Cardiologie de Montréal. Patients et méthodes : Analyse rétrospective des patients provenant de deux études prospectives incluant 263 patients ayant subi une chirurgie cardiaque sous CEC entre 2015 et 2017 et admis aux soins intensifs (SI) de chirurgie cardiaque à l’Institut de Cardiologie de Montréal. L’étude exclut toutes les chirurgies cardiaques sans CEC, la transplantation cardiaque et les patients n’ayant pas reçu de vasopresseurs après la fin de la CEC. La dépendance prolongée aux vasopresseurs en postopératoire est définie par la persistance d’au moins un vasopresseur à partir de la fin de la CEC pour une durée supérieure à 24 heures. Une analyse de régression logistique fut effectuée afin de déterminer les variables indépendantes associées à la vasoplégie postopératoire. Résultats : Parmi les patients étudiés, 247 furent éligibles dont 98 (39,7 %) ont développé une dépendance prolongée aux vasopresseurs. Ces patients étaient plus âgés (67 ± 12 ans vs 64 ± 12 ans; p < 0,02) et avec un EuroSCORE II supérieur (3,1 % (1,7-6,1) vs 1,8 % (1,0-3,1), p < 0,0001). En outre, ces patients ont eu plusieurs complications en postopératoire, y compris une durée plus longue de ventilation mécanique (5 heures (IQR 4-9) contre 4 heures (IQR 3-5), p < 0,001), un séjour plus long aux SI (3 jours (IQR 1-2) vs 1 jour (IQR 1-2) ; p <0,001), mais aussi à l’hôpital (7 jours (IQR 6-10) vs 5 jours (IQR 4-7)). Les patients avec une dépendance prolongée aux vasopresseurs avaient été exposés à une période plus longue de CEC (100 minutes (IQR 75-129) vs 83 minutes (IQR 65-108) ; p = 0,009), une dose de norépinéphrine peropératoire plus importante (0,07  0,05 μg-1.kg-1.min contre 0,04 μg.kg-1.min-1, p < 0,001) et une administration de liquides plus importante durant l’opération (2747 ± 1241 par rapport à 2284 ± 879 ml; p = 0,001). En analyse multivariée, la réduction préexistante de la fraction d’éjection du ventricule gauche (FEVG)  30 % (OR : 9,52, IC 95 % : 1,14-79,25, p = 0,04), l’hypertension pulmonaire (HTP) préopératoire (définie comme modérée si la pression artérielle pulmonaire systolique (PAPs) est > 30 et  55 mmHg (OR : 2,52, IC 95 % : 1,15-5,52) ; ou sévère si la PAPs est > 55 mmHg (OR : 8,12, IC 95 % : 2,54-26,03, p = 0,002)) et le bilan liquidien cumulatif des premières 24 h aux SI (OR : 1,76, IC 95 % : 1,32-2,33, p < 0,0001) étaient indépendamment associés au développement de la dépendance prolongée aux vasopresseurs. La prédiction du modèle était associée avec une aire sous la courbe ROC de 0,80, IC 95 % : 0,74-0,86, p < 0,0001. Conclusion : La dépendance prolongée aux vasopresseurs après une chirurgie cardiaque est une complication fréquente. La réduction de la FEVG, de l’HTP et un bilan hydrique positif se sont avérés des facteurs de risque indépendants dans ce contexte. / Background: Vasopressor dependency is a common complication of cardiac surgery. The vasoplegic syndrome is a severe form of vasopressor dependency, due either to a diffuse systemic inflammatory reaction or to cardiac dysfunction after separation from cardiopulmonary bypass (CPB). Although several risk factors have been described, no intervention has been demonstrated to be effective to prevent this complication. The objective of this study is to identify modifiable pre and peri operative risk factors of prolonged vasopressor dependency after separation from CPB in cardiac surgery. Design: This is a retrospective observational study in a single specialized cardiac surgery center. Methods: A retrospective analysis of 263 patients undergoing cardiac surgery under cardiopulmonary bypass (CPB) enrolled in two separate prospective studies was performed. Prolonged vasopressor use was defined as the persistence of at least one vasopressor for more than 24 hours after separation from CPB. Data collection included pre-operative risk factors, intraoperative treatment, hemodynamic and echocardiographic variables within the first 24 hours of intensive care unit (ICU) stay after surgery. Results: A total of 247 patients were included and 98 (39.7%) developed prolonged vasopressor dependence. Older age (67 ± 12 vs. 64 ± 12 years; p = 0.01) and higher EuroSCORE II (3.1% (IQR 1.7-6.1) vs. 1.7% (IQR 1.03-3.1); p < 0.0001) was associated with prolonged vasopressor dependence. Furthermore, those patients had worst outcomes including a longer duration of mechanical ventilation (5 hours (IQR 4-9) vs. 4 hours (IQR 3-5); p < 0.001) and a longer ICU stay (3 days (IQR 1-2) vs. 1 day (IQR 1-2); p < 0.001) and hospital stay (7 days (IQR 6-10) vs. 5 days (IQR 4-7)). Patients with prolonged vasopressor dependency had a longer CPB time (100 mins (IQR 75-129) vs. 83 mins (IQR 65-108); p = 0.009), greater intraoperative norepinephrine dose (0.07 ± 0.05 μg.kg-1.min-1 vs. 0.04 ± 0.04 μg.kg-1.min-1, p < 0.001) and larger fluid intake at the end of surgery (2747 ± 1241 vs. 2284 ± 879 ml; p = 0.001). In multivariable analysis, pre-existing reduced left ventricular ejection fraction (LVEF £ 30%) (OR: 9,52, 95 % CI : 1.14-79.24; p = 0.03), preoperative pulmonary hypertension (PH) (sPAP > 30 and £ 55 mmHg: OR: 2.5, 95 % CI : 1.14- 5.52; sPAP > 55 mmHg: OR: 8,12, 95 % CI: 2.53-26.02; p = 0.001) and first 24 hours cumulative fluid balance (OR: 1.78, 95 % CI: 1.41-2.24; p < 0.0001) were independently associated with the development of prolonged vasopressors dependence. This model had a good ability to predict prolonged vasopressor dependence after cardiac surgery (AUC = 0.80, 95 % CI: 0.73-0.86; p < 0.0001). Conclusions: Vasopressor dependency remains a frequent complication after CPB surgery. Its association with PH and positive fluid balance is unreported and potentially reversible. Prospective studies and clinical trials should explore the role and potential modulation of these two factors in order to prevent postoperative vasopressor dependency.