The effects of echo-optimization of left Ventricular Assist devices on Functional capacity: a RAndomized Controlled Trial (VAFRACT)

Background: After the implantation of a left ventricular assist device (LVAD), many patients continue to experience exercise intolerance. LVAD echo-guided optimization (EO) determines a more favourable hemodynamic profile and could provide an improvement on functional capacity (FC). VAFRACT is the first prospective randomized trial to evaluate the additional benefit of an EO approach on FC, measured by cardiopulmonary exercise test (CPET) in LVAD optimization free population. Methods and procedures: Patients were randomized in a 1:1 ratio to EO (EO group) versus standard settings (CONTROL group) at least after 3 months from LVAD implant procedure. The optimal device speed is defined as the one that allows an intermittent aortic valve-opening and a neutral position of the interventricular septum without increasing aortic or tricuspid regurgitation and preserving right ventricular (RV) function. The primary end-point is peak oxygen uptake (VO2 peak) change after 3 months following the EO. The secondary end-points are: RV function (measured by fractional area change - FAC); hospital admissions device related; N-terminal brain natriuretic peptide (NT-pro BNP) levels; CPET exercise time (ET); changes in quality of life (QoL) perceived by EuroQol Scale (EQ-5D-3L™) and Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). Results: No statistically significant differences have been found in basal characteristics of the two groups. Time of LVAD implantation was about 674 ± 495 days. The most common indication to implant was “bridge to transplant”. Analysis of data shows significant results of EO for functional parameters like VO2 peak (EO group: from 13.2 ± 2.5 to 14.2 ± 2.5 vs CONTROL group: from 13.8 ± 2.4 to 13.2 ± 2.6 - p 0.001), O2 pulse (EO group: from 9.75 ± 1.46 to 10.75 ± 2.2 vs CONTROL group: from 9.83 ± 1.86 to 9.76 ± 1.46 - p 0.001), ET (EO group: from 490 ± 98 to 526 ± 116 vs CONTROL group: from 504 ± 103 to 499 ± 107 - p 0.02), 6 minute walk distance (EO group: from 363 ± 54 to 391 ± 52 vs CONTROL group: from 364 ± 84 to 374 ± 80 - p 0.04) and on quality of life, using EQ-5D-3L™ (EO group: from 0.796 ± 0.1 to 0.85 ± 0.08 vs CONTROL group: from 0.804 ± 0.09 to 0.8 ± 0.08 - p 0.001) and considering KCCQ (EO group: from 81.6 ± 6.9 to 84.6 ± 5.6 vs CONTROL group: from 83.3 ± 7.9 to 83.9 ± 7.2 - p 0.025). No device-related hospital admissions were observed in the two groups during the study. Conclusion: Compared to right heart catheterization (the gold standard of hemodynamic assessment), LVAD EO is readily available, non-invasive and easily repeatable. Our study shows how it can significantly influence the functional capacity and the quality of life of LVAD patients. We believe that this strategy should constitute a cornerstone in the clinical management of patients with LVAD, through the establishment of consolidated follow up protocols.

Background: dopo l'impianto di un dispositivo di assistenza ventricolare sinistra (LVAD), molti pazienti continuano a manifestare intolleranza all'esercizio. L'ottimizzazione eco-guidata (EO) dei LVAD determina un profilo emodinamico più favorevole e potrebbe comportare anche un miglioramento della capacità funzionale. VAFRACT è il primo studio prospettico randomizzato che valuta il beneficio aggiuntivo di un approccio eco-guidato sulla capacità funzionale, studiata attraverso test cardiopolmonare (CPET), in una popolazione di pazienti portatori di LVAD non ottimizzati. Materiali e Metodi: i pazienti sono stati randomizzati con un rapporto 1:1 a procedura di ottimizzazione eco-guidata (gruppo EO) o a mantenimento delle impostazioni standard (gruppo CONTROLLO) dopo almeno tre mesi dalla procedura di impianto di un LVAD. La velocità ottimale del dispositivo è definita come quella che consente un'apertura intermittente della valvola aortica e una posizione neutrale del setto interventricolare senza un incremento del rigurgito aortico o tricuspidale preservando la funzione ventricolare destra. L'end-point primario è la variazione della VO2 di picco a distanza di 3 mesi dall’EO. Gli end-points secondari sono: la funzione ventricolare destra (misurata come variazione della Fractional Area Change - FAC); ospedalizzazioni device correlate; livelli di NT-pro BNP; tempo di esercizio (ET) al CPET; cambiamenti percepiti nella qualità della vita (QoL) valutati con l’EuroQol (EQ-5D-3L ™) e con il Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). Risultati: non sono state rilevate differenze statisticamente significative nelle caratteristiche basali dei due gruppi. Il tempo dall’impianto del LVAD è stato mediamente di 674 ± 495 giorni. L'indicazione più comune per l'impianto è stata "Bridge to Transplant". L'analisi dei dati mostra risultati significativi per l’EO su alcuni parametri di capacità funzionale come la VO2 di picco (gruppo EO: da 13,2 ± 2,5 a 14,2 ± 2,5 vs gruppo CONTROLLO: da 13,8 ± 2,4 a 13,2 ± 2,6 - p 0,001), il polso di O2 (gruppo EO: da 9,75 ± 1,46 a 10,75 ± 2,2 rispetto al gruppo CONTROLLO: da 9,83 ± 1,86 a 9,76 ± 1,46 - p 0,001), l’ET (gruppo EO: da 490 ± 98 a 526 ± 116 vs gruppo CONTROLLO: da 504 ± 103 a 499 ± 107 - p 0,02) e la distanza percorsa al test del cammino dei sei minuti (gruppo EO: da 363 ± 54 a 391 ± 52 vs gruppo CONTROLLO: da 364 ± 84 a 374 ± 80 - p 0,04) e sulla qualità della vita, usando EQ-5D-3L ™ (gruppo EO: da 0,796 ± 0,1 a 0,85 ± 0,08 rispetto al gruppo CONTROLLO: da 0,804 ± 0,09 a 0,8 ± 0,08 - p 0,001) e considerando il KCCQ (gruppo EO: da 81,6 ± 6,9 a 84,6 ± 5,6 rispetto al gruppo CONTROLLO: da 83,3 ± 7,9 a 83,9 ± 7,2 - p 0,025). Durante lo studio non è stato osservato alcun ricovero ospedaliero device-correlato nei due gruppi. Conclusioni: rispetto al cateterismo cardiaco destro (il gold standard nella valutazione emodinamica), l’EO è una procedura prontamente disponibile, non invasiva e facilmente ripetibile. Il nostro studio mostra come può influenzare in modo significativo la capacità funzionale e la qualità della vita dei pazienti portatori di LVAD. Riteniamo che questa strategia dovrebbe costituire un caposaldo nella gestione clinica dei pazienti con LVAD, attraverso l'istituzione di protocolli di follow-up consolidati.