Возможности прогнозирования пикового потребления кислорода у пациентов с хронической сердечной недостаточностью по данным 6-минутного теста ходьбы

Цель. Определение уровня корреляции результатов теста с 6‑минутной ходьбой (6МТХ) и пикового потребления кислорода (VO2пик) для популяций пациентов с хронической сердечной недостаточностью, имеющих выраженные клинико-демографические различия, и изучение возможности косвенного определения VO2пик на основе результатов 6МТХ с помощью доступных в литературе формул.

Материал и методы. Анализировались две базы данных: 50 пациентов, включенных в исследование АЭРОФИТ (группа А), и 31 пациент из НМИЦ им. В. А. Алмазова (группа Б). Критериями включения пациентов было наличие данных кардиопульмонального нагрузочного тестирования и 6МТХ. Для определения возможности прогнозирования VO2пик на основе результатов 6MTX были выполнены расчеты с использованием формул, представленных в литературе (L. P. Cahalin и соавт., 1996; R. M. Ross и соавт., 2010; R. A. Adedoyin и соавт., 2010). Для оценки прогностической точности моделей использовался коэффициент детерминации R2. Для оценки зависимости функциональных и клинико-демографических показателей использовался корреляционный анализ Пирсона или Спирмена.

Результаты. Исследуемые группы статистически значимо различались по всем параметрам, кроме доли мужчин и среднего уровня VO2пик. Пациенты группы Б были на 20 лет моложе пациентов группы А, имели более низкую фракцию выброса левого желудочка (24,06±7,75 и 41,52±10,48 % соответственно; p<0,001), в среднем преодолевали расстояние на 130 м меньше, по данным 6МТХ. Несмотря на отсутствие статистически значимого различия по VO2пик между группами А и Б (13,6 и 13,1 мл / кг / мин соответственно; p=0,6581), в группе Б 61 % пациентов относились к IV функциональному классу по классификации Вебера, в группе А – 20 %. В группе А расстояние, пройденное в 6МТХ, тесно коррелировало с VO2пик (R=0,78; p<0,01) и слабо – с возрастом (R=0,4) и индексом массы тела (R=0,3). В группе Б расстояние, пройденное в 6МТХ, коррелировало только с VO2пик (R=0,77; p<0,01). Для группы А высокую точность в определении среднего значения VO2пик продемонстрировала модель R.M. Ross et al., где ошибка прогнозного значения, нормализованная по измеренному VO2пик, составила 0,06 %). Для группы Б ни одна из моделей не показала удовлетворительную прогностическую точность. Наилучшие коэффициенты детерминации для групп А и Б имели модели Ross и Cahalin: Группа А – Ross et al. (R2=0,58) и Cahalin et al. (R2=0,59); Группа Б – Ross et al. (R2=0,59) и Cahalin et al. (R2=0,6).

Заключение. В двух группах пациентов со статистически незначимой разницей средних значений VO2пик, средние значения расстояния, пройденного в 6МТХ, статистически значимо различались, хотя корреляция этих показателей была тесной. Модели прогнозирования VO2пик показывают удовлетворительную точность при оценке средних значений VO2 и низкую для определения индивидуальных значений. Большую точность прогнозирования определяют сходные клинико-демографические характеристики между обучающей и тестовой популяцией, а также, вероятно, модели, созданные на основании более обширных и диверсифицированных популяций.

1. Guazzi M, Dickstein K, Vicenzi M, Arena R. Six-Minute Walk Test and Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients With Chronic Heart Failure: A Comparative Analysis on Clinical and Prognostic Insights. Circulation: Heart Failure. 2009;2(6):549–55. DOI: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.109.881326

2. Jeng C, Yang M-H, Chen P-L, Ho C-H. The Influence of Exercise Tolerance on Quality of Life Among Patients with Heart Failure. Quality of Life Research. 2004;13(5):925–32. DOI: 10.1023/B:QURE.0000025604.15624.82

3. Zhuang C, Luo X, Wang Q, Wang W, Sun R, Zhang X et al. The effect of exercise training and physiotherapy on diastolic function, exercise capacity and quality of life in patients with heart failure with preserved ejection fraction: a systematic review and meta-analysis. Kardiologia Polska. 2021;79(10):1107–15. DOI: 10.33963/KP.a2021.0101

4. Shah SJ, Cowie MR, Wachter R, Szecsödy P, Shi V, Ibram G et al. Baseline characteristics of patients in the PARALLAX trial: insights into quality of life and exercise capacity in heart failure with preserved ejection fraction. European Journal of Heart Failure. 2021;23(9):1541–51. DOI: 10.1002/ejhf.2277

5. Guyatt GH, Sullivan MJ, Thompson PJ, Fallen EL, Pugsley SO, Taylor DW et al. The 6-minute walk: a new measure of exercise capacity in patients with chronic heart failure. Canadian Medical Association Journal. 1985;132(8):919–23. PMID: 3978515

6. Ingle L, Witte KK, Cleland JGJF, Clark AL. The prognostic value of cardiopulmonary exercise testing with a peak respiratory exchange ratio of ˂ 1.0 in patients with chronic heart failure. International Journal of Cardiology. 2008;127(1):88–92. DOI: 10.1016/j.ijcard.2007.04.075

7. Marburger CT, Brubaker PH, Pollock WE, Morgan TM, Kitzman DW. Reproducibility of cardiopulmonary exercise testing in elderly patients with congestive heart failure. The American Journal of Cardiology. 1998;82(7):905–9. DOI: 10.1016/s0002-9149(98)00502-5

8. Cahalin LP, Chase P, Arena R, Myers J, Bensimhon D, Peberdy MA et al. A meta-analysis of the prognostic significance of cardiopulmonary exercise testing in patients with heart failure. Heart Failure Reviews. 2013;18(1):79–94. DOI: 10.1007/s10741-012-9332-0

9. Riebe D, Ehrman JK, Liguori G, Magal M. ACSM’s guidelines for exercise testing and prescription. - Philadelphia: Wolters Kluwer; 2018. – 472p. ISBN 978-1-4963-3906-5

10. ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary Exercise Testing. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2003;167(2):211–77. DOI: 10.1164/rccm.167.2.211

11. Терещенко С.Н. Галявич А.С., Ускач Т.М., Агеев Ф.Т., Арутюнов Г.П., Беграмбекова Ю.Л. et al. Хроническая сердечная недостаточность. Клинические рекомендации 2020. Российский кардиологический журнал. 2020;25(11):311-74. DOI: 10.15829/1560-4071-2020-4083

12. Галенко В.Л., Лелявина Т.А., Ситникова М.Ю. Предикторы недостаточного ответа на физические тренировки у больных ХСН. Kардиология. 2018;58(S4):22-8. DOI: 10.18087/cardio.2434

13. Swank AM, Horton J, Fleg JL, Fonarow GC, Keteyian S, Goldberg L et al. Modest Increase in Peak VO2 Is Related to Better Clinical Outcomes in Chronic Heart Failure Patients: Results From Heart Failure and a Controlled Trial to Investigate Outcomes of Exercise Training. Circulation: Heart Failure. 2012;5(5):579–85. DOI: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.111.965186

14. Lala A, Shah KB, Lanfear DE, Thibodeau JT, Palardy M, Ambardekar AV et al. Predictive Value of Cardiopulmonary Exercise Testing Parameters in Ambulatory Advanced Heart Failure. JACC: Heart Failure. 2021;9(3):226–36. DOI: 10.1016/j.jchf.2020.11.008

15. Corrà U, Giordano A, Piepoli M. Cardiopulmonary exercise testing in chronic heart failure patients treated with beta-blockers: Still a valid prognostic tool. International Journal of Cardiology. 2020;317:128– 32. DOI: 10.1016/j.ijcard.2020.04.020

16. Guimaraes GV, d’Avila VM, Silva MS, Ferreira SA, Ciolac EG, Carvalho VO et al. A cutoff point for peak oxygen consumption in the prognosis of heart failure patients with beta-blocker therapy. International Journal of Cardiology. 2010;145(1):75–7. DOI: 10.1016/j.ijcard.2009.05.001

17. Weber KT, Kinasewitz GT, Janicki JS, Fishman AP. Oxygen utilization and ventilation during exercise in patients with chronic cardiac failure. Circulation. 1982;65(6):1213–23. DOI: 10.1161/01.CIR.65.6.1213

18. Guazzi M, Borlaug B, Metra M, Losito M, Bandera F, Alfonzetti E et al. Revisiting and Implementing the Weber and Ventilatory Functional Classifications in Heart Failure by Cardiopulmonary Imaging Phenotyping. Journal of the American Heart Association. 2021;10(5):e018822. DOI: 10.1161/JAHA.120.018822

19. Zimerman A, Da Silveira AD, Borges MS, Engster PHB, Schaan TU, De Souza GC et al. Functional assessment based on cardiopulmonary exercise testing in mild heart failure: A multicentre study. ESC Heart Failure. 2023;10(3):1689–97. DOI: 10.1002/ehf2.14287

20. Shafiq A, Brawner CA, Aldred HA, Lewis B, Williams CT, Tita C et al. Prognostic value of cardiopulmonary exercise testing in heart failure with preserved ejection fraction. The Henry Ford HospITal CardioPulmonary EXercise Testing (FIT-CPX) project. American Heart Journal. 2016;174:167–72. DOI: 10.1016/j.ahj.2015.12.020

21. Lucas C, Stevenson LW, Johnson W, Hartley H, Hamilton MA, Walden J et al. The 6-min walk and peak oxygen consumption in advanced heart failure: aerobic capacity and survival. American Heart Journal. 1999;138(4 Pt 1):618–24. DOI: 10.1016/s0002-8703(99)70174-2

22. Opasich C. Six-minute walking performance in patients with moderate-to-severe heart failure; is it a useful indicator in clinical practice? European Heart Journal. 2001;22(6):488–96. DOI: 10.1053/ euhj.2000.2310

23. Fuentes-Abolafio IJ, Stubbs B, Pérez-Belmonte LM, BernalLópez MR, Gómez-Huelgas R, Cuesta-Vargas AI. Physical functional performance and prognosis in patients with heart failure: a systematic review and meta-analysis. BMC Cardiovascular Disorders. 2020;20(1):512. DOI: 10.1186/s12872-020-01725-5

24. Rostagno C, Galanti G, Romano M, Chiostri G, Gensini GF. Prognostic value of 6-minute walk corridor testing in women with mild to moderate heart failure. Italian Heart Journal: Official Journal of the Italian Federation of Cardiology. 2002;3(2):109–13. PMID: 11926008

25. Šagát P, Kalčik Z, Bartik P, Šiška Ľ, Štefan L. A Simple Equation to Estimate Maximal Oxygen Uptake in Older Adults Using the 6 min Walk Test, Sex, Age and Body Mass Index. Journal of Clinical Medicine. 2023;12(13):4476. DOI: 10.3390/jcm12134476

26. Zotter-Tufaro C, Mascherbauer J, Duca F, Koell B, Aschauer S, Kammerlander AA et al. Prognostic Significance and Determinants of the 6-Min Walk Test in Patients With Heart Failure and Preserved Ejection Fraction. JACC: Heart Failure. 2015;3(6):459–66. DOI: 10.1016/j.jchf.2015.01.010

27. Cahalin LP, Mathier MA, Semigran MJ, Dec GW, DiSalvo TG. The Six-Minute Walk Test Predicts Peak Oxygen Uptake and Survival in Patients With Advanced Heart Failure. Chest. 1996;110(2):325– 32. DOI: 10.1378/chest.110.2.325

28. Adedoyin RA, Adeyanju SA, Balogun MO, Adebayo RA, Akintomide AO, Akinwusi PO. Prediction of functional capacity during sixminute walk among patients with chronic heart failure. Nigerian Journal of Clinical Practice. 2010;13(4):379–81. PMID: 21220849

29. Ross RM, Murthy JN, Wollak ID, Jackson AS. The six minute walk test accurately estimates mean peak oxygen uptake. BMC Pulmonary Medicine. 2010;10(1):31. DOI: 10.1186/1471-2466-10-31

30. Higginbotham MB, Morris KG, Conn EH, Coleman RE, Cobb FR. Determinants of variable exercise performance among patients with severe left ventricular dysfunction. The American Journal of Cardiology. 1983;51(1):52–60. DOI: 10.1016/S0002-9149(83)80010-1

31. Wu G, Sanderson B, Bittner V. The 6-minute walk test: How important is the learning effect? American Heart Journal. 2003;146(1):129– 33. DOI: 10.1016/S0002-8703(03)00119-4

32. Vermeulen KM, Bosma OH, Bij WVD, Koeter GH, TenVergert EM. Stress, psychological distress, and coping in patients on the waiting list for lung transplantation: an exploratory study. Transplant International. 2005;18(8):954–9. DOI: 10.1111/j.1432-2277.2005.00169.x

33. Porter RR, Krout L, Parks V, Gibbs S, Luers ES, Nolan MT et al. Perceived stress and coping strategies among candidates for heart transplantation during the organ waiting period. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 1994;13(1 Pt 1):102–7. PMID: 8167114

34. Maldonado-Martin S, Brubaker PH, Kaminsky LA, Moore JB, Stewart KP, Kitzman DW. The Relationship of a 6-min Walk to VO2peak and VT in Older Heart Failure Patients. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2006;38(6):1047–53. DOI: 10.1249/01.mss.0000222830.41735.14