Heart Failure w/ Reduced Ejection Fraction

Michael Dittmar, PGY‐308/19/21

Outline

• HFrEF Definition• Clinical Manifestations• AHA and NYHA Classifications• Diagnostics• Approach to Treatment• When to Refer• MKSAP Question

MKSAP Question

• A 72‐year‐old man is evaluated in the hospital for heart failure. In the past month, he has developed progressive dyspnea, such that he cannot walk 50 meters without stopping to catch his breath. He has a history of hypertension and ischemic cardiomyopathy. During the hospitalization, a perfusion imaging study demonstrated no ischemia, and an echocardiogram revealed a left ventricular ejection fraction of 20%. Medications are aspirin, ramipril, isosorbide mononitrate, and furosemide.

• On physical examination, the patient is afebrile, blood pressure is 120/68 mm Hg, pulse rate is 73/min, and respiration rate is 22/min. The estimated central venous pressure is 9 cm H2O. A paradoxical split S2 and an S3 are present. Lungs are clear to auscultation.

• A 12‐lead electrocardiogram is shown.

MKSAP Question

MKSAP Question

• In addition to diuresis, which of the following is the most appropriate treatment before discharge?• A. Add Coreg• B. Add Ivabradine• C. CRT placement• D. ICD placement

HF worse than Cancer?

• “Mortality risk steadily increases after a new diagnosis of HF. Based on the Framingham Heart Study, 30‐day mortality is around 10%, 1‐year mortality is 20‐30%, and 5‐year mortality is 45‐60%.”

• ”From a community study in Worchester, MA, the 5‐year mortality was more than 75% after the first hospitalization for HF.”

Definition of HFrEF

• structural or functional impairment of ejection of blood w/ EF < 40%• Ejection Fraction = Stroke Volume (blood pumped out of LV)/End‐Diastolic Volume (blood that entered the LV prior to systole) x100%

Clinical Manifestations

• Dyspnea• Fatigue• decreased exercise tolerance• Pulmonary edema• Splanchnic congestion • Peripheral edema

AHA and NYHA Classifications

Diagnostics

• chest x‐ray to assess heart size and pulmonary congestion and to detect alternative etiologies for patient’s symptoms

• TTE to assess ventricular function, size, wall thickness, wall motion, and valve function.

• Blood tests: BNP/pro‐BNP and Thyroid studies in addition to standard labs (CBC + Chem panel + Liver panel)

Diagnostics

• To evaluate for ischemic causes – stress test (exercise or chemical), coronary angio, coronary catheterization

• To evaluate for nonischemic causes – blood tests, Cardiac MRI, cardiac bx

Treatment – Class A

• Control Hypertension and lipid disorders• Manage obesity, diabetes mellitus, tobacco use

Treatment – Class B

• ACE‐I/ABR/ARNI + BB if patient w/ recent MI and EF ≤ 40%

Treatment – Class C

• Primary agents: ACE‐I/ARB/ARNI + BB if patient w/ symptomatic HF + Diuretic (BB = Metoprolol Succ, Carvedilol, Bisoprolol)

• If patient unable to tolerate ACE‐I/ARB/ARNI, then use Hydralazine + Nitrate

• Thus, patients should always be on x3 pharmacologic agents

Angiotensin Receptor – Neprolysin Inhibitors

• Among angiotensin antagonists, ARNIs are preferred agents. Renal function and potassium should be checked within 1‐2 weeks of initiation or dose up‐titration of ACEI/ARB/ARNI.

• If already stable on ACE‐I/ARB, switch to ARNI if BP is stable and GFR > 30 and off ACE‐I for > 36hrs

Diuretics

• Diuretics should be added as needed and dose should be titrated to achieve decongestion. 

• If doses in excess of furosemide 80 mg twice daily are needed, either a different loop diuretic should be considered or a thiazide should be added.

• Offer no mortality benefit

Second Line Agents – Mineralocorticoid Antagonist• to be added when maxed on Primary Agents, 1st choice• Indications: 

• For patients with HFrEF who have symptomatic HF (New York Heart Association [NYHA] class II, III, or IV) and an LVEF ≤35 percent on optimal initial pharmacologic therapy

• For patients post myocardial infarction (MI) with an LVEF ≤40 percent who are already receiving a renin angiotensin system inhibitor and have either symptomatic HF or diabetes mellitus (DM)

• Labs to be weary of:• Creatinine should be 2.5 mg/dL or less in men or 2.0 mg/dL or less in women (or estimated glomerular filtration rate >30 mL/min/1.73 m2)

• potassium should be less than 5.0 mEq/L

Second Line Agents – SGLT‐2 inhibitors

• Sodium‐glucose cotransporter‐2 (SGLT‐2) inhibitors should also be considered for HFrEF with New York Heart Association (NYHA) class II‐IV patients

• To be added after the holy trinity of ACE‐I/ARB/ARNI + BB Blocker + MRA

• If patient w/ type 2 DM: dapagliflozin, empagliflozin, canagliflozin, or ertugliflozin

• If patient without type 2 DM: dapagliflozin or empagliflozin

Second Line Agents ‐ Vericiguat

• Mechanism of action: oral soluble guanylate cyclase stimulator with associated vasodilatory effects

• Indications: NYHA Class II to IV HF, LVEF <45 percent, and were either hospitalized in the last six months or received outpatient intravenous diuretic therapy.

Second Line Agents – Hydralazine + Nitrates

• alternative or additional add‐on therapy for patients with persistent symptoms on initial therapy plus MRA

• helpful for patients with persistent hypertension despite compliance with other drug therapies for HFrEF

Second Line Agents ‐ Ivabridine

• Mechanism of Action: Funny Channel inhibitor reducing cardiac pacemaker activity, selectively slowing the heart rate and allowing more time for blood to flow to the myocardium

• Indications: LVEF ≤35 percent in sinus rhythm with a resting heart rate ≥70 beats per minute despite a maximum tolerated dose of beta blocker OR with contraindications to beta blockers.

Second Line Agents ‐ Digoxin

• NYHA functional class III and IV symptoms despite optimal initial therapy plus all other indicated secondary pharmacologic therapies and cardiac resynchronization therapy

How quickly can we titrate?

• As an outpatient, adjustment of therapies should be considered every 2 weeks to achieve guideline‐directed medical therapy (GDMT) within 3‐6 months of initial diagnosis. 

• An echocardiogram should be repeated 3‐6 months after achieving target doses of therapy for consideration of an implantable cardioverter‐defibrillator (ICD)/cardiac resynchronization therapy (CRT).

African American/Black Populations

• For persistently symptomatic Black patients despite ACE‐I/ARB/ARNI + BB and MA, hydralazine and isosorbide dinitrate should be considered. 

• if despite maximally tolerated beta‐blocker, resting HR is ≥70 bpm in sinus rhythm, ivabradine may be considered.

HFrEF w/ recovered EF

• For patients with recovery of left ventricular ejection fraction (LVEF) to >40%, GDMT should be resumed in the absence of a defined, reversible cause.

Treatment – Class C

• ICD therapy is recommended for:

• nonischemic dilated cardiomyopathy

• ischemic heart disease with LVEF of 35% or less and NYHA class II or III symptoms 

• LVEF of 30% or less and NYHA class I symptoms

• on chronic GDMT, who have reasonable expectation of meaningful survival for more than 1 year

Cardiac resynchronization therapy (CRT)

• also known as biventricular defibrillator • indicated for patients who have all of the following:

• LVEF of 35% or less• sinus rhythm• left bundle‐branch block (LBBB) • with a QRS duration of 150 ms or greater• NYHA class II, III, or ambulatory IV symptoms on GDMT

Class D ‐ Manifestations

• ≥ 2 Hospitalizations or ED visits/year• Cardiac cachexia• Intolerance to GDMT (worsening Hypotension SBP < 90 mmHg or renal function)

• Dyspnea w/ ADLs/iADLs that now require rest• Inability to walk 1 block on flat surface 2/2 dyspnea/fatigue• Escalation of diuretic dosing to equivalent to 160mg of Lasix/day• Decline in Serum Na to ~133 or less• Frequent defibrillator shocks

Class D – Diagnostic Definition

• 6‐Minute walk distance ≤300 m• Peak VO2 on CardioPulmonary Exercise Test (CPET) < 12 – 14 mL/kg/min

Class D ‐ Treatment

Class D – Treatment Duration

• Until definitive therapy (eg, coronary revascularization, mechanical circulatory support, heart transplantation) or resolution of the acute precipitating problem

When to Refer?

• I: Intravenous Inotropes• N: NYHA class III/IV or persistently elevated BNP/pro‐BNP• E: End‐organ dysfunction• E: EF < 35%• D: defibrillator shocks• H: Hospitalizations ≥ 1• E: edema despite escalating diuretics• L: low systolic BP ≤ 90, high heart rate• P: progressive intolerance of meds/having to down titrate GDMT patient was previously stable on

MKSAP Question

• A 72‐year‐old man is evaluated in the hospital for heart failure. In the past month, he has developed progressive dyspnea, such that he cannot walk 50 meters without stopping to catch his breath. He has a history of hypertension and ischemic cardiomyopathy. During the hospitalization, a perfusion imaging study demonstrated no ischemia, and an echocardiogram revealed a left ventricular ejection fraction of 20%. Medications are aspirin, ramipril, isosorbide mononitrate, and furosemide.

• On physical examination, the patient is afebrile, blood pressure is 120/68 mm Hg, pulse rate is 73/min, and respiration rate is 22/min. The estimated central venous pressure is 9 cm H2O. A paradoxical split S2 and an S3 are present. Lungs are clear to auscultation.

• A 12‐lead electrocardiogram is shown.

MKSAP Question

• A 72‐year‐old man is evaluated in the hospital for heart failure. In the past month, he has developed progressive dyspnea, such that he cannot walk 50 meters without stopping to catch his breath. He has a history of hypertension and ischemic cardiomyopathy. During the hospitalization, a perfusion imaging study demonstrated no ischemia, and an echocardiogram revealed a left ventricular ejection fraction of 20%. Medications are aspirin, ramipril, isosorbide mononitrate, and furosemide.

• On physical examination, the patient is afebrile, blood pressure is 120/68 mm Hg, pulse rate is 73/min, and respiration rate is 22/min. The estimated central venous pressure is 9 cm H2O. A paradoxical split S2 and an S3 are present. Lungs are clear to auscultation.

• A 12‐lead electrocardiogram is shown.

MKSAP Question

MKSAP Question

• In addition to diuresis, which of the following is the most appropriate treatment before discharge?• A. Add Coreg• B. Add Ivabradine• C. CRT placement• D. ICD placement

MKSAP Question

• In addition to diuresis, which of the following is the most appropriate treatment before discharge?• A. Add Coreg• B. Add Ivabradine• C. CRT placement• D. ICD placement

References

• Yancy CW, Jessup M, Bozkurt B, Butler J, Casey DE Jr, Drazner MH, Fonarow GC, Geraci SA, Horwich T, Januzzi JL, Johnson MR, Kasper EK, Levy WC, Masoudi FA, McBride PE, McMurray JJ, Mitchell JE, Peterson PN, Riegel B, Sam F, Stevenson LW, Tang WH, Tsai EJ, Wilkoff BL. 2013 ACCF/AHA guideline for the management of heart failure: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on practice guidelines. Circulation. 2013 Oct 15;128(16):1810‐52. doi: 10.1161/CIR.0b013e31829e8807. Epub 2013 Jun 5. PMID: 23741057.

• Chia PL, Foo D. Overview of implantable cardioverter defibrillator and cardiac resynchronisation therapy in heart failure management. Singapore Med J. 2016;57(7):354‐359. doi:10.11622/smedj.2016117

• Thomas M. Maddox, James L. Januzzi, Larry A. Allen, Khadijah Breathett, Javed Butler, Leslie L. Davis, Gregg C. Fonarow, Nasrien E. Ibrahim, JoAnn Lindenfeld, Frederick A. Masoudi, Shweta R. Motiwala, Estefania Oliveros, J. Herbert Patterson, Mary Norine Walsh, Alan Wasserman, Clyde W. Yancy, and Quentin R. Youmans. J Am Coll Cardiol.2021 Feb, 77 (6) 772–810