background image

CORONARY HEART DISEASE 

       Coronary  heart  disease  (CHD)  is  the  most  common  form  of  heart  disease  and  the  single  most  important  cause  of 
premature death in Europe. By 2020 it is estimated that it will be the major cause of death in all regions of the world.  

The death rates from CHD in the UK are amongst the highest in Western Europe  but are falling, particularly in younger age 
groups; in the last 10 years CHD mortality has fallen by 42% among UK men and women aged 16-64. However, in Eastern 
Europe and much of Asia, the rates of CHD are rapidly rising. 

Disease  of  the  coronary  arteries  is  almost  always  due  to  atheroma  and  its  complications,  particularly  thrombosis  . 
Occasionally, the coronary arteries are involved in other disorders such as aortitis, polyarteritis and other connective  tissue 
disorders. 

Coronary heart disease: clinical manifestations and pathology 

Clinical problem             Pathology 
Stable angina 

 Ischaemia  due  to  fixed  atheromatous  stenosis  of  one  or  more 

coronary arteries 

Unstable angina   Ischaemia caused by dynamic obstruction of a coronary artery due to 

plaque rupture or erosion with superimposed thrombosis 

Myocardial 
infarction
 

 

 

Myocardial  necrosis caused by  acute occlusion of a coronary  artery 
due to plaque rupture or erosion with superimposed thrombosis 

Heart failure 

 Myocardial dysfunction due to infarction or ischaemia 

Arrhythmia 

 Altered conduction due to ischaemia or infarction 

Sudden death 

 Ventricular arrhythmia, asystole or massive MI 

 

        Cardiovascular risk is predicted from special premade charts which depends on the patient's age, sex, smoking habit, BP 
and  cholesterol  ratio.  The  ratio  of  total  to  high-density  lipoprotein  (HDL)  cholesterol  can  be  determined  in  a  non-fasting 
blood  sample.  Where  HDL  cholesterol  concentration  is  unknown,  it  should  be  assumed  to  be  1  mmol/L;  the  lipid  scale 
should be used as total serum cholesterol. Current guidelines suggest initiation of primary prevention in individuals with a 
10-year cardiovascular risk ≥ 20%. Patients with diabetes mellitus should be assumed to have a 10-year cardiovascular risk 
of ≥ 20% and receive secondary prevention therapy. 

Use of statins in prevention of atherosclerotic disease 

1- Primary prevention : In patients  without evidence of coronary disease but with high serum cholesterol concentrations, 
cholesterol-lowering with statins does not lower mortality but does prevent coronary events (angina and MI). 

2- Secondary prevention :In patients with established coronary disease (MI or angina), statin therapy can safely reduce the 
5-year incidence of all-cause death as well as major coronary events, coronary revascularisation and stroke. 

ACE inhibitors and secondary prevention of atherosclerotic disease :- ACE inhibitor therapy reduces the risk of death, 
MI and stroke in patients with atherosclerotic vascular disease without apparent left ventricular systolic dysfunction or heart 
failure. 

Aspirin  and  secondary  prevention  in  atherosclerotic  vascular  disease:-In  patients  with  established  coronary  heart 
disease, peripheral vascular disease or thrombotic stroke, aspirin is effective in reducing morbidity and mortality (non-fatal 
MI, stroke and cardiovascular death). In patients at high risk of future vascular events, the overall risk reduction is 22%. 

Stable angina  

Angina pectoris is the symptom complex caused by transient myocardial ischaemia and constitutes a clinical syndrome rather 

than a disease. It may occur whenever there is an imbalance between myocardial oxygen supply and demand . Coronary 


background image

atheroma is by far the most common cause of angina, although the symptom may be a manifestation of other forms of heart 

disease, particularly aortic valve disease and hypertrophic cardiomyopathy.

 

Factors influencing myocardial oxygen supply and demand 

Oxygen demand: cardiac work 

 

Heart rate  

 

BP  

 

Myocardial contractility  

 

Left ventricular hypertrophy  

 

Valve disease, e.g. aortic stenosis 

Oxygen supply: coronary blood flow 

 

Duration of diastole  

 

Coronary perfusion pressure (aortic diastolic minus coronary sinus or right atrial diastolic pressure)  

 

Coronary vasomotor tone  

 

Oxygenation  

Haemoglobin  

Oxygen saturation  

Activities precipitating angina 

Common 

 

Physical exertion  

 

Cold exposure 

 

Heavy meals 

 

Intense emotion 

Uncommon   :- Lying flat (decubitus angina)  and 

Vivid dreams (nocturnal angina)  

              The history is by far the most important factor in making the diagnosis . Stable angina is characterised by central 
chest pain, discomfort or breathlessness that is precipitated by exertion or other forms of stress , and is promptly relieved by 
rest . Some patients find that the discomfort comes when they start walking, and that later it does not return despite greater 
effort ('warm-up angina'

Physical  examination  is  frequently  unremarkable  but  should  include  a  careful  search  for  evidence  of  valve  disease 
(particularly aortic), important risk factors (e.g. hypertension, diabetes mellitus), left ventricular dysfunction (cardiomegaly, 
gallop rhythm), other manifestations of arterial disease (carotid bruits, peripheral vascular disease) and unrelated conditions 
that may exacerbate angina (anaemia, thyrotoxicosis). 

Investigations  
Resting ECG  
The ECG may show evidence of previous MI but is often normal, even in patients with severe coronary artery 
disease. Occasionally, there is T-wave flattening or inversion in some leads, providing non-specific evidence of 
myocardial  ischaemia  or  damage.  The  most  convincing  ECG  evidence  of  myocardial  ischaemia  is  the 
demonstration of reversible ST segment depression or elevation, with  or without T-wave inversion,  at  the time 
the patient is experiencing symptoms (whether spontaneous or induced by exercise testing).  
Exercise ECG  
An exercise tolerance test (ETT) is usually performed using a standard treadmill or bicycle ergometer protocol  
while monitoring the patient's ECG, BP and general condition. Planar or down-sloping ST segment depression of 
≥  1  mm  is  indicative  of  ischaemia  .  Up-sloping  ST  depression  is  less  specific  and  often  occurs  in  normal 
individuals.  

 

Exercise  testing  is  also  a  useful  means  of  assessing  the  severity  of  coronary  disease  and  identifying  high-risk 
individuals  .  For  example,  the  amount  of  exercise  that  can  be  tolerated  and  the  extent  and  degree  of  any  ST 
segment  change  provide  a  useful  guide  to  the  likely  extent  of  coronary  disease.  Exercise  testing  may  produce 


background image

false  positive  results  in  the  presence  of  digoxin  therapy,  left  ventricular  hypertrophy,  bundle  branch  block  or 
WPW  syndrome.  The  predictive  accuracy  of  exercise  testing  is  lower  in  women  than  men.  The  test  should  be 
classed as inconclusive (rather than negative) if the patient cannot achieve an adequate level of exercise because 
of locomotor or other non-cardiac problems. 

Risk stratification in stable angina 

High risk                                                          Low risk 
Post-infarct angina                                           Predictable exertional angina 
Poor effort tolerance                                         Good effort tolerance 
Ischaemia at low workload                               Ischaemia only at high workload 
Left main or three-vessel disease                    Single-vessel or two-vessel disease 
Poor LV function                                              Good LV function    
 
Other forms of stress testing 
1-

 

Myocardial  perfusion  scanning.  This  may  be  helpful  in  the  evaluation  of  patients  with  an  equivocal  or 

uninterpretable  exercise  test  and  those  who  are  unable  to  exercise.  It  includes  obtaining  scintiscans  of  the 
myocardium at rest and during stress (either exercise testing or 
pharmacological  stress,  such as  a controlled infusion  of dobutamine) after the administration of an intravenous 
radioactive isotope, such as 99technetium tetrofosmin. Thallium and tetrofosmin are taken up by viable perfused 
myocardium. A perfusion defect present during stress but 
not  at  rest  provides  evidence  of  reversible  myocardial  ischaemia,  whereas  a  persistent  perfusion  defect  seen 
during both phases of the study is usually indicative of previous MI. 
2-  Stress  echocardiography.  This  is  an  alternative  to  myocardial  perfusion  scanning  and  can  achieve  similar 
predictive accuracy.  It  uses  transthoracic echocardiography to  identify ischaemic segments of myocardium  and 
areas  of  infarction  .  The  former  characteristically  exhibit  reversible  defects  in  contractility  during  exercise  or 
pharmacological stress, and the latter do not contract at rest or during stress. 
 
Coronary arteriography 
        This provides detailed anatomical information about the extent and nature of coronary artery disease, and is 
usually  performed  with  a  view  to  coronary  artery  bypass  graft  (CABG)  surgery  or  percutaneous  coronary 
intervention (PCI). In some patients, diagnostic coronary angiography may be indicated when non-invasive tests 
have failed to establish the cause of atypical chest pain. The procedure is performed under local anaesthesia and 
requires specialised radiological equipment, cardiac monitoring and an experienced operating team. 

 

Management

: general measures 

The management of angina pectoris involves: 
1-a careful assessment of the likely extent and severity of arterial disease 
2- the identification and control of risk factors such as smoking, hypertension and hyperlipidaemia 
3- the use of measures to control symptoms 
4- the identification of high-risk patients for treatment to improve life expectancy. 
 
Management should start with a careful explanation of the problem and a discussion of the potential lifestyle and 
medical  interventions  that  may  relieve  symptoms  and  improve  prognosis  .  Anxiety  and  misconceptions  often 
contribute  to  disability;  for  example,  some  patients  avoid  all  forms  of  exertion  because  they  believe  that  each 
attack  of  angina  is  a  'mini  heart  attack'  that  results  in  permanent  damage.  Effective  management  of  these 
psychological factors can make a huge difference to the patient's quality of life.  
Advice to patients with stable angina 
1- Do not smoke 
2- Aim for ideal body weight 
3-  Take  regular  exercise  (exercise  up  to,  but  not  beyond,  the  point  of  chest  discomfort  is  beneficial  and  may 
promote collateral vessels) 
4- Avoid severe unaccustomed exertion, and vigorous exercise after a heavy meal or in very cold weather 
5- Take sublingual nitrate before undertaking exertion that may induce angina 


background image

 
Antiplatelet therapy 
Low-dose (75 mg) aspirin reduces the risk of adverse events such as MI and should be prescribed for all patients 
with coronary artery disease indefinitely. Clopidogrel (75 mg daily) is an equally effective antiplatelet agent that 
can be prescribed if aspirin causes troublesome dyspepsia or other side-effects. 
Anti-anginal drug treatment 
Five  groups  of  drug  are  used  to  help  relieve  or  prevent  the  symptoms  of  angina:  nitrates,  β-blockers,  calcium 
antagonists, potassium channel activators and an I

f

 channel antagonist.  

Nitrates 
These drugs act directly on vascular smooth muscle to produce venous and arteriolar dilatation. Their beneficial 
effects  are  due  to  a  reduction  in  myocardial  oxygen  demand  (lower  preload  and  afterload)  and  an  increase  in 
myocardial oxygen supply (coronary vasodilatation). Sublingual glyceryl 
trinitrate (GTN) administered from a metered-dose aerosol (400 μg per spray) or as a tablet (300 or 500 μg) will 
relieve an attack of angina in 2-3 minutes. Side-effects include headache, symptomatic hypotension and, rarely, 
syncope. 
Patients  should  be  encouraged  to  use  the  drug  prophylactically  before  taking  exercise  that  is  liable  to  provoke 
symptoms. Sublingual GTN has a short duration of action ; however, a variety of alternative nitrate preparations 
can provide a more prolonged therapeutic effect. GTN can be given transcutaneously as a patch (5-10 mg daily), 
or as a slow-release buccal tablet (1-5 mg 6-hourly). GTN undergoes extensive first-pass metabolism in the liver 
and is ineffective when swallowed. Other nitrates such as isosorbide dinitrate (10-20 mg 8-hourly) and isosorbide 
mononitrate (20-60 mg once or twice a day) can be given by mouth. Headache is common but tends to diminish 
if the patient perseveres with the treatment Continuous nitrate therapy can cause pharmacological tolerance. This 
can be avoided by a 6-8-hour nitrate-free period, best achieved at night when the patient is inactive. If nocturnal 
angina is a predominant symptom, long-acting nitrates can be given at the end of the day. 
Beta-blockers 
These lower myocardial  oxygen demand by reducing heart rate, BP and myocardial  contractility, but they may 
provoke  bronchospasm  in  patients  with  asthma.  In  theory,  non-selective  β-blockers  may  aggravate  coronary 
vasospasm by blocking the coronary artery β2-adrenoceptors and so a once-daily 
cardioselective  preparation  is  used  (e.g.  slow-release  metoprolol  50-200  mg  daily,  bisoprolol  5-15  mg  daily). 
Beta-blockers  should  not  be  withdrawn  abruptly  because  this  may  have  a  rebound  effect  and  precipitate 
dangerous arrhythmias, worsening angina or MI: the β-blocker withdrawal syndrome.  
Calcium channel antagonists 
These  drugs  inhibit  the  slow  inward  current  caused  by  the  entry  of  extracellular  calcium  through  the  cell 
membrane  of  excitable  cells,  particularly  cardiac  and  arteriolar  smooth  muscle,  and  lower  myocardial  oxygen 
demand  by  reducing  BP  and  myocardial  contractility.  Dihydropyridine  calcium  antagonists,  such  as  nifedipine 
and  nicardipine,  often  cause  a  reflex  tachycardia.  This  may  be  counterproductive  and  it  is  best  to  use  them  in 
combination with a β-blocker. In contrast, verapamil and diltiazem are particularly suitable for patients who are 
not  receiving  a  β-blocker  (e.g.  those  with  airways  obstruction)  because  they  slow  SA  node  firing,  inhibit 
conduction  through  the  AV  node  and  tend  to  cause  a  bradycardia.  Calcium  channel  antagonists  reduce 
myocardial contractility and can aggravate or precipitate heart failure. Other unwanted effects include peripheral 
oedema, flushing, headache and dizziness. 
Potassium channel activators 
These have arterial and venous dilating properties but do not exhibit the tolerance seen with nitrates. Nicorandil 
(10-30 mg 12-hourly orally) is the only drug in this class currently available for clinical use. 
I

f

 channel antagonist 

Ivabradine is the first of this class of drug. It induces bradycardia by modulating ion channels in the sinus node. 
In contrast to β-blockers and rate-limiting calcium antagonists, it does not have other cardiovascular effects. It 
appears to be safe to use in patients with heart failure.  
      Although each of these anti-anginal drugs is superior to placebo in relieving the symptoms of angina, there is 
little  evidence  that  one  group  is  more  effective  than  another.  It  is  conventional  to  start  therapy  with  low-dose 
aspirin,  a statin, sublingual  GTN  and  a β-blocker, and then add a  calcium  channel  antagonist or a long-acting 
nitrate later if needed. The goal is the control of angina with minimum side-effects and the simplest possible drug 
regimen. There is little evidence that prescribing multiple anti-anginal drugs is of benefit, and revascularisation 
should  be  considered  if  an  appropriate  combination  of  two  or  more  drugs  fails  to  achieve  an  acceptable 
symptomatic response. 


background image

Invasive treatment 
Percutaneous coronary intervention (PCI) 
This is performed by passing a fine guidewire across a coronary stenosis under radiographic control and using it 
to position a balloon which is then inflated to dilate the stenosis. A coronary stent is a piece of coated metallic 
'scaffolding' that can be deployed on a balloon and used to maximise and maintain dilatation of a stenosed vessel. 
The routine use of stents in appropriate vessels reduces both acute 
complications  and  the  incidence  of  clinically  important  restenosis  .  PCI  provides  an  effective  symptomatic 
treatment but definitive evidence that it improves survival in patients with chronic stable angina is lacking. It is 
mainly  used  in  single  or  two-vessel  disease.  Stenoses  in  bypass  grafts  can  be  dilated,  as  well  as  those  in  the 
native  coronary  arteries.  The  technique  is  often  used  to  provide  palliative  therapy  for  patients  with  recurrent 
angina  after  CABG.  Coronary  surgery  is  usually  the  preferred  option  in  patients  with  three-vessel  or  left  main 
stem disease, although recent trials have demonstrated that PCI is also feasible in such patients. The main acute 
complications  of  PCI  are  occlusion  of  the  target  vessel  or  a  side  branch  by  thrombus  or  a  loose  flap  of  intima 
(coronary artery dissection), and consequent myocardial damage. This occurs in  about 2-5% of procedures and 
can  often  be  corrected  by  deploying  a  stent;  however,  emergency  CABG  is  sometimes  required.  Minor 
myocardial damage, as indicated by elevation of sensitive intracellular markers (troponins), occurs in up to 10% 
of cases. The main long-term complication of PCI is restenosis , which occurs in up to one-third of cases. This is 
due  to  a  combination  of  elastic  recoil  and  smooth  muscle  proliferation  (neo-intimal  hyperplasia)  and  tends  to 
occur  within  3  months.  Stenting  substantially  reduces  the  risk  of  restenosis,  probably  because  it  allows  the 
operator  to  achieve  more  complete  dilatation  in  the  first  place.  Drug-eluting  stents  can  reduce  this  risk  even 
further by allowing an antiproliferative drug such as sirolimus or paclitaxel to elute slowly from the coating and 
prevent neo-intimal hyperplasia and in-stent  restenosis. There is an increased risk of late stent thrombosis with 
drug-eluting  stents,  although  the  absolute  risk  is  small  (<  0.5%).  Recurrent  angina  (affecting  up  to  15-20%  of 
patients receiving an intracoronary stent at 6 months) may require further PCI or bypass grafting. 
Coronary artery bypass grafting (CABG) 
The internal mammary arteries, radial arteries or reversed segments of the patient's own saphenous vein can be 
used to bypass coronary artery stenoses . This usually involves major surgery under cardiopulmonary bypass, but 
in  some  cases,  grafts  can  be  applied  to  the  beating  heart:  'off-pump'  surgery.  The  operative  mortality  is 
approximately 1.5% but  risks  are higher in elderly  patients,  those with  poor left  ventricular function  and those 
with significant comorbidity, such as renal failure. 
Approximately 90% of patients are free of angina 1 year after CABG surgery, but fewer than 60% of patients are 
asymptomatic  after  5  or  more  years.  Early  post-operative  angina  is  usually  due  to  graft  failure  arising  from 
technical problems during the operation, or poor 'run-off' due to disease in the 
distal native coronary vessels. Late recurrence of angina may be due to progressive disease in the native coronary 
arteries or graft degeneration. Less  than 50% of vein grafts are patent 10 years after surgery. However, arterial 
grafts have a much better long-term patency rate, with more than 80% of internal mammary artery grafts patent 
at 10 years. This has led many surgeons to consider total arterial revascularisation during CABG surgery. Aspirin 
(75-150  mg  daily)  and  clopidogrel  (75  mg  daily)  have  both  been  shown  to  improve  graft  patency,  and  one  or 
other should be prescribed indefinitely if well tolerated. Intensive lipid-lowering therapy slows the progression of 
disease  in  the  native  coronary  arteries  and  bypass  grafts,  and  reduces  clinical  cardiovascular  events.  There  is 
substantial  excess  cardiovascular  morbidity  and  mortality  in  patients  who  continue  to  smoke  after  bypass 
grafting. Persistent smokers are twice as likely to die in the 10 years following surgery than those who give up at 
surgery. CABG improves survival in symptomatic patients with left main stem stenosis or three-vessel coronary 
disease (i.e. involving LAD, CX and right coronary arteries) or two-vessel disease involving the proximal LAD 
coronary  artery.  Improvement  in  survival  is  most  marked  in  those  with  impaired  left  ventricular  function  or 
positive  stress  testing  prior  to  surgery  and  those  who  have  undergone  left  internal  mammary  artery  grafting. 
Neurological  complications  are  common,  with  a  1-5%  risk  of  perioperative  stroke.  Between  30%  and  80%  of 
patients develop short-term cognitive impairment that is often mild and typically resolves within 6 months. There 
are also reports of long-term cognitive decline that may be evident in more than 30% of patients at 5 years.  

 

 
 
 
Comparison of PCI and CABG 
                                                             PCI                                               CABG 


background image

Death                                                  < 0.5%                                          < 1.5% 
Myocardial infarction*                        2%                                               10% 
Hospital stay                                      12-36 hrs                                        5-8 days 
Return to work                                  2-5 days                                         6-12 wks 
Recurrent angina                              15-20% at 6 mths                           10% at 1 yr 
Repeat revascularisation                  10-20% at 2 yrs                              2% at 2 yrs 
Neurological complications               Rare                                               Common  
Other complications                          Emergency CABG,                      Diffuse myocardial damage;                     
                                                             vascular damage                            infection                         
      

Prognosis  

Symptoms  are  a  poor  guide  to  prognosis;  nevertheless,  the  5-year  mortality  of  patients  with  severe  angina 
(NYHA class III or IV) is nearly double that of patients with mild symptoms. Exercise testing and other forms of 
stress testing are much more powerful predictors of mortality. 
       In  general,  the  prognosis  of  coronary  artery  disease  is  related  to  the  number  of  diseased  vessels  and  the 
degree of left ventricular dysfunction. A patient with single-vessel disease and good left ventricular function has 
an  excellent  outlook  (5-year  survival  >  90%),  whereas  a  patient  with  severe  left  ventricular  dysfunction  and 
extensive  three-vessel  disease  has  a  poor  prognosis  (5-year  survival  <  30%)  without  revascularisation. 
Spontaneous symptomatic improvement due to the development of collateral vessels is common.  
 

                                     Angina with normal coronary arteries  

 

Approximately 10% of  patients  who report stable angina on  effort will have angiographically normal coronary 
arteries. Many of these patients are women and the mechanism of their symptoms is often difficult to establish. It 
is important to review the original diagnosis and explore other potential causes.  
Coronary artery spasm  
Vasospasm  in  coronary  arteries  may  coexist  with  atheroma,  especially  in  unstable  angina  ;  in  <  1%  of  cases, 
vasospasm may occur without angiographically detectable atheroma. This form of angina is sometimes known as 
variant angina, and may be accompanied by spontaneous and transient ST elevation on the ECG (Prinzmetal's 
angina).  Calcium  channel  antagonists,  nitrates  and  other  coronary  vasodilators  are  the  most  useful  therapeutic 
agents but may be ineffective.  
Syndrome X  
The constellation of typical angina on effort, objective evidence of myocardial ischaemia on stress testing, and 
angiographically  normal  coronary  arteries  is  sometimes  known  as  syndrome  X.  This  disorder  is  poorly 
understood but carries a good prognosis and may respond to treatment with anti-anginal therapy.  
 

                                  Acute coronary syndrome 

      Acute  coronary  syndrome  is  a  term  that  encompasses  both  unstable  angina  and  MI.  Unstable  angina  is 
characterised  by  new-onset  or  rapidly  worsening  angina  (crescendo  angina),  angina  on  minimal  exertion  or 
angina  at  rest  in  the  absence  of  myocardial  damage.  In  contrast,  MI  occurs  when  symptoms  occur  at  rest  and 
there is evidence of myocardial necrosis, as demonstrated by an elevation in cardiac troponin or creatine kinase-
MB isoenzyme. 
 

Universal definition of myocardial infarction* 

The  term  'myocardial  infarction'  should  be  used  when  there  is  evidence  of  myocardial  necrosis  in  a  clinical 
setting  consistent  with  myocardial  ischaemia,  in  which  case  any  one  of  the  following  meets  the  diagnosis  for 
MI:-  

 

Detection of rise and/or fall of cardiac biomarkers (preferably troponin), with at least one value above the 

99th percentile of the upper reference limit, together with at least one of the following:  

Symptoms of ischaemia  

ECG changes indicative of new ischaemia (new ST-T changes or new left bundle branch block)  

Development of pathological Q waves  

Imaging evidence of new loss of viable myocardium or new regional wall motion abnormality  


background image

 

Sudden  unexpected  cardiac  death,  involving  cardiac  arrest,  often  with  symptoms  suggestive  of 

myocardial  ischaemia,  and  accompanied  by  presumably  new  ST  elevation  or  new  left  bundle  branch  block, 
and/or evidence of fresh thrombus by coronary angiography and/or at autopsy, but death occurring before blood 
samples could be obtained or before the appearance of cardiac biomarkers in the blood  

 

Pathological findings of an acute MI 

          An acute coronary syndrome may present as a new phenomenon or against a background of chronic stable 
angina. The culprit lesion is usually a complex ulcerated or fissured atheromatous plaque with adherent platelet-
rich thrombus and local coronary artery spasm. This is a dynamic process whereby the degree of obstruction may 
either increase, leading to complete vessel occlusion, or regress due to the effects of platelet disaggregation and 
endogenous  fibrinolysis.  In  acute  MI,  occlusive  thrombus  is  almost  always  present  at  the  site  of  rupture  or 
erosion of an atheromatous plaque. The thrombus may undergo spontaneous lysis over the course of the next few 
days, although by this time irreversible myocardial damage has occurred. Without treatment, the infarct-related 
artery  remains  permanently  occluded  in  20-30%  of  patients.  The  process  of  infarction  progresses  over  several 
hours and most patients present when it is still possible to salvage myocardium and improve outcome. 

Clinical features 

         Pain is the cardinal symptom of an acute coronary syndrome but breathlessness, vomiting, and collapse are 
common features. The pain occurs in the same sites  as angina but is usually more severe and lasts longer; it is 
often described as a tightness, heaviness or constriction in the chest.  In acute MI, the pain can be excruciating, 
and the patient's expression and pallor may vividly convey the seriousness of the situation.  
        Most  patients  are  breathless  and  in  some  this  is  the  only  symptom.  Indeed,  MI  may  pass  unrecognised. 
Painless or 'silent' MI is particularly common in older patients or those with diabetes mellitus. If syncope occurs, 
it  is  usually  due  to  an  arrhythmia  or  profound  hypotension.  Vomiting  and  sinus  bradycardia  are  often  due  to 
vagal  stimulation  and  are  particularly  common  in  patients  with  inferior  MI.  Nausea  and  vomiting  may  also  be 
caused  or  aggravated  by  opiates  given  for  pain  relief.  Sometimes  infarction  occurs  in  the  absence  of  physical 
signs.  
Sudden death, from VF or asystole, may occur immediately and often within the first hour. If the patient survives 
this most critical stage, the liability to dangerous arrhythmias remains, but diminishes as each hour goes by.  
 

Symptoms

 

 

Prolonged cardiac pain: chest, throat, arms, epigastrium or back  

 

Anxiety and fear of impending death  

 

Nausea and vomiting  

 

Breathlessness  

 

Collapse/syncope  

Physical signs

 

 

Signs of sympathetic activation: pallor, sweating, tachycardia  

 

Signs of vagal activation: vomiting, bradycardia  

 

Signs of impaired myocardial function  

Hypotension, oliguria, cold peripheries  

Narrow pulse pressure  

Raised JVP  

Third heart sound  

Quiet first heart sound  

Diffuse apical impulse  

Lung crepitations  

 

Signs of tissue damage: fever  

 

Signs of complications: e.g. mitral regurgitation, pericarditis  


background image

 

Diagnosis and risk stratification  

         The  differential  diagnosis  is  wide  and  includes  most  causes  of  central  chest  pain  or  collapse.  The 
assessment  of  acute  chest  pain  depends  on  an  analysis  of  the  character  of  the  pain  and  its  associated  features, 
evaluation of the ECG, and serial measurements of biochemical markers of cardiac damage, such as troponin  I 
and T. A 12-lead ECG is mandatory and defines the initial triage, management and treatment. Patients with ST 
segment  elevation  or  new  bundle  branch  block  require  emergency  reperfusion  therapy.  In  patients  with  acute 
coronary syndrome without ST segment elevation, the ECG may show transient or persistent ST/T wave changes 
including ST depression and T-wave inversion.  
            Approximately 12% of patients will die within 1 month and a fifth within 6 months of the index event. 
The risk markers that are indicative of an adverse prognosis include recurrent ischaemia, extensive ECG changes 
at  rest  or  during  pain,  the  release  of  biochemical  markers  (creatine  kinase  or  troponin),  arrhythmias,  recurrent 
ischaemia  and  haemodynamic  complications  (e.g.  hypotension,  mitral  regurgitation)  during  episodes  of 
ischaemia.  

Investigations 

Electrocardiography  
The ECG is central to confirming the diagnosis but may be difficult to interpret if there is bundle branch block or 
previous  MI.  The  initial  ECG  may  be  normal  or  non-diagnostic  in  one-third  of  cases.  Repeated  ECGs  are 
important, especially where the diagnosis is uncertain or the patient has recurrent or persistent symptoms.  
The earliest ECG change is usually ST-segment deviation. With proximal occlusion of a major coronary artery, 
ST-segment  elevation  (or  new  bundle  branch  block)  is  seen  initially  with  later  diminution  in  the  size  of  the  R 
wave, and in transmural (full thickness) infarction, development of a Q wave. Subsequently, the T wave becomes 
inverted because of a change in ventricular repolarisation; this change persists after the ST segment has returned 
to  normal.  These  sequential  features    are  sufficiently  reliable  for  the  approximate  age  of  the  infarct  to  be 
deduced.  
In non-ST segment elevation acute coronary syndrome, there is partial occlusion of a major vessel or complete 
occlusion  of  a  minor  vessel,  causing  unstable  angina  or  partial-thickness  (subendocardial)  MI.  This  is  usually 
associated  with  ST-segment  depression  and  T-wave  changes.  In  the  presence  of  infarction,  this  may  be 
accompanied by some loss of R waves in the absence of Q waves .  
The  ECG  changes  are  best  seen  in  the  leads  that  'face'  the  ischaemic  or  infarcted  area.  When  there  has  been 
anteroseptal infarction, abnormalities are found in one or more leads from V

1

 to V

4

, while anterolateral infarction 

produces changes from V

4

 to V

6

, in aVL and in lead I. Inferior infarction is best shown in leads II, III and aVF, 

while at the same time leads I, aVL and the anterior chest leads may show 'reciprocal' changes of ST depression . 
Infarction of the posterior wall of the LV does not cause ST elevation or Q waves in the standard leads, but can 
be  diagnosed  by  the  presence  of  reciprocal  changes  (ST  depression  and  a  tall  R  wave  in  leads  V

1

-V

4

).  Some 

infarctions (especially inferior) also involve the RV. This may be identified by recording from  additional leads 
placed over the right precordium.  

Plasma cardiac markers  

In unstable angina, there is  no detectable rise  in  cardiac markers or enzymes, and the initial  diagnosis  is  made 
from the clinical history and ECG only. In contrast, MI causes a rise in the plasma concentration of enzymes and 
proteins that are normally concentrated within cardiac cells. These biochemical markers are creatine kinase (CK), 
a more sensitive and cardiospecific isoform of this enzyme (CK-MB), and the cardiospecific proteins, troponins 
T  and  I.  Admission  and  serial  (usually  daily)  estimations  are  helpful  because  it  is  the  change  in  plasma 
concentrations of these markers that confirms the diagnosis of MI .  
CK starts to rise at 4-6 hours, peaks at about 12 hours and falls to normal within 48-72 hours. CK is also present 
in  skeletal  muscle,  and  a  modest  rise  in  CK  (but  not  CK-MB)  may  sometimes  be  due  to  an  intramuscular 
injection,  vigorous  physical  exercise  or,  particularly  in  older  people,  a  fall.  Defibrillation  causes  significant 
release  of  CK  but  not  CK-MB  or  troponins.  The  most  sensitive  markers  of  myocardial  cell  damage  are  the 
cardiac troponins T and I, which are released within 4-6 hours and remain elevated for up to 2 weeks.  
 
Other blood tests  
A  leucocytosis  is  usual,  reaching  a  peak  on  the  first  day.  The  erythrocyte  sedimentation  rate  (ESR)  and  C-
reactive protein (CRP) are also elevated.  


background image

Chest X-ray  
This  may  demonstrate  pulmonary  oedema  that  is  not  evident  on  clinical  examination  .  The  heart  size  is  often 
normal but there may be cardiomegaly due to pre-existing myocardial damage. 
Echocardiography  
This is useful for assessing left and right ventricular function and for detecting important complications such as 
mural thrombus, cardiac rupture, ventricular septal defect, mitral regurgitation and pericardial effusion.  
Immediate management: the first 12 hours  
Patients  should  be  admitted  urgently  to  hospital  because  there  is  a  significant  risk  of  death  or  recurrent 
myocardial ischaemia during the early unstable phase, and appropriate medical therapy can reduce the incidence 
of these by at least 60%.  
Patients  are  usually  managed  in  a  dedicated  cardiac  unit  where  the  necessary  expertise,  monitoring  and 
resuscitation facilities can be concentrated. If there are no complications, the patient can be mobilised from the 
second day and discharged from hospital after 3-5 days.  

Analgesia  

Adequate analgesia is essential not only to relieve distress, but also to lower adrenergic drive and thereby reduce 
vascular  resistance,  BP,  infarct  size  and  susceptibility  to  ventricular  arrhythmias.  Intravenous  opiates  (initially 
morphine sulphate 5-10 mg or diamorphine 2.5-5 mg) and antiemetics (initially metoclopramide 10 mg) should 
be  administered  and  titrated  by  giving  repeated  small  aliquots  until  the  patient  is  comfortable.  Intramuscular 
injections should be avoided because the clinical effect may be delayed by poor skeletal muscle perfusion, and a 
painful haematoma may form following thrombolytic or anti-thrombotic therapy. 
Antithrombotic therapy  
Antiplatelet therapy  
In patients with acute coronary syndrome, oral administration of 75-300 mg aspirin daily improves survival, with 
a  25%  relative  risk  reduction  in  mortality.  The  first  tablet  (300  mg)  should  be  given  orally  within  the  first  12 
hours and therapy should be continued indefinitely if there are no side-effects. In combination with aspirin, the 
early  (within  12  hours)  use  of  clopidogrel  600  mg,  followed  by  150  mg  daily  for  1  week  and  75  mg  daily 
thereafter, confers a further reduction in ischaemic events . In patients with an acute coronary syndrome with or 
without  ST-segment  elevation,  ticagrelor  (180  mg  followed  by  90  mg  12-hourly)  is  more  effective  than 
clopidogrel in reducing vascular death, MI or stroke, and all-cause death without affecting overall major bleeding 
risk.  
Glycoprotein IIb/IIIa receptor antagonists, such as tirofiban and abciximab, block the final common pathway of 
platelet aggregation and are potent inhibitors of platelet-rich thrombus formation. They are of particular benefit 
in  patients  with  acute  coronary  syndromes  who  undergo  PCI,  those  with  recurrent  ischaemia  and  those  at 
particularly high risk, such as patients with diabetes mellitus or an elevated troponin concentration.  

Anticoagulants 

Anticoagulation  reduces  the risk of thromboembolic complications, and prevents  reinfarction in  the absence of 
reperfusion  therapy  or  after  successful  thrombolysis  .  Anticoagulation  can  be  achieved  using  unfractionated 
heparin, fractioned (low molecular weight) heparin or a pentasaccharide. Comparative clinical trials suggest that 
the  pentasaccharides  (subcutaneous  fondaparinux  2.5  mg  daily)  have  the  best  safety  and  efficacy  profile,  with 
low  molecular  weight  heparin  (subcutaneous  enoxaparin  1  mg/kg  12-hourly)  being  a  reasonable  alternative. 
Anticoagulation should be continued for 8 days or until discharge from hospital or coronary revascularisation.  
A period of treatment  with warfarin should be considered if there is  persistent  atrial  fibrillation  or evidence of 
extensive anterior infarction, or if echocardiography shows mobile mural thrombus, because these patients are at 
increased risk of systemic thromboembolism.  
Anti-anginal therapy  
       Sublingual  glyceryl  trinitrate  (300-500  μg)  is  a  valuable  first-aid  measure  in  unstable  angina  or  threatened 
infarction, and intravenous nitrates (GTN 0.6-1.2 mg/hour or isosorbide dinitrate 1-2 mg/hour) are useful for the 
treatment of left ventricular failure and the relief of recurrent or persistent ischaemic pain.  
        Intravenous  β-blockers  (e.g.  atenolol  5-10  mg  or  metoprolol  5-15  mg  given  over  5  mins)  relieve  pain, 
reduce  arrhythmias  and  improve  short-term  mortality  in  patients  who  present  within  12  hours  of  the  onset  of 
symptoms. However, they should be avoided if there is heart failure (pulmonary oedema), hypotension (systolic 
BP < 105 mmHg) or bradycardia (heart rate < 65/min).  
        A dihydropyridine calcium channel antagonist (e.g. nifedipine or amlodipine) can be added to the β-blocker 
if there is persistent chest discomfort but may cause an unwanted tachycardia if used alone. Because of their rate-


background image

limiting  action,  verapamil  and  diltiazem  are  the  calcium  channel  antagonists  of  choice  if  a  β-blocker  is 
contraindicated. 

Reperfusion therapy  

Non-ST segment elevation acute coronary syndrome  
Immediate  emergency  reperfusion  therapy  has  no  demonstrable  benefit  in  patients  with  non-ST  segment 
elevation MI and thrombolytic therapy may be harmful. Selected medium- to high-risk patients do benefit from 
in-hospital coronary angiography and coronary revascularisation but this does not need to take place in the first 
12 hours.  
ST segment elevation acute coronary syndrome  
Immediate reperfusion therapy restores coronary artery patency, preserves left ventricular function and improves 
survival.  Successful  therapy  is  associated  with  pain  relief,  resolution  of  acute  ST  elevation  and  sometimes 
transient arrhythmias (e.g. idioventricular rhythm).  
Primary percutaneous coronary intervention (PCI)  
This is the treatment of choice for ST segment elevation MI . Outcomes are best when it is used in combination 
with  glycoprotein  IIb/IIIa  receptor  antagonists  and  intracoronary  stent  implantation.  In  comparison  to 
thrombolytic therapy, it is associated with a greater reduction in the risk of death, recurrent MI or stroke . The 
universal  use of primary PCI has  been limited by  availability of the necessary resources  to  provide this  highly 
specialised  emergency  service.  Thus,  intravenous  thrombolytic  therapy  remains  the  first-line  reperfusion 
treatment  in  many  hospitals,  especially  those  in  rural  or  remote  areas.  When  primary  PCI  cannot  be  achieved 
within 2 hours of diagnosis, thrombolytic therapy should be administered.  

Thrombolysis  

The appropriate use of thrombolytic therapy can reduce hospital mortality by 25-50% and this survival advantage 
is maintained for at least 10 years . The benefit is greatest in those patients who receive treatment within the first 
few hours: 'minutes mean muscle'.  

   

 
Alteplase  (human  tissue  plasminogen  activator  or  tPA)  is  a  genetically  engineered  drug  that  is  given  over  90 
minutes (bolus dose of 15 mg, followed by 0.75 mg/kg body weight, but not exceeding 50 mg, over 30 mins and 
then 0.5 mg/kg body weight, but not exceeding 35 mg, over 60 mins). Its use is associated with better survival 
rates  than  other  thrombolytic  agents,  such  as  streptokinase,  but  carries  a  slightly  higher  risk  of  intracerebral 
bleeding  
Analogues of tPA, such as tenecteplase and reteplase, have a longer plasma half-life than alteplase and can be 
given as an intravenous  bolus. Tenecteplase (TNK) is as effective as  alteplase at reducing death and MI whilst 
conferring  similar  intracerebral  bleeding  risks.  However,  other  major  bleeding  and  transfusion  risks  are  lower 
and  the  practical  advantages  of  bolus  administration  may  provide  opportunities  for  prompt  treatment  in  the 
emergency department or in the pre-hospital setting. Reteplase (rPA) is administered as a double bolus and also 
produces a similar outcome to that achieved with alteplase, although some of the bleeding risks appear slightly 
higher.  
Thrombolytic therapy reduces short-term mortality in patients with MI if it is given within 12 hours of the onset 
of symptoms and the ECG shows bundle branch block or characteristic ST segment elevation > 1 mm in the limb 
leads or 2 mm in the chest leads . Thrombolysis appears to be of little net benefit and may be harmful in those 
who present more than 12 hours after the onset of symptoms and in those with a normal ECG or ST depression. 
The benefit is greatest for patients treated within the first 2 hours.  
The  major  hazard  of  thrombolytic  therapy  is  bleeding.  Cerebral  haemorrhage  causes  4  extra  strokes  per  1000 
patients treated and the incidence of other major bleeds is between 0.5% and 1%.  

Relative contraindications to thrombolytic therapy 

 

Ischaemic stroke > 3 months previously 

 

Dementia  

 

Noncompressible vascular puncture 

 

Uncontrolled hypertension (SBP>180mmHg and/or DBP>110 mmHg) 

 

Recent surgery (within 3 weeks)  

 

Recent trauma (including traumatic resuscitation> 10 min)  

 

Internal bleeding within the preceeding 2-4 weeks or active peptic ulcer  

 

Pregnancy 

 

Current warfarin therapy 


background image

 

For streptokinase or anistreptase-a prior exposure( more than 5 dayspreviously) or 
allergic reaction to theses drugs  

            

   Absolute contraindication for thrombolytic therapy 

 

Haemorrhagic stroke at any time 

 

Ischaemic  stroke  in  preceeding  3  months  with  the  exception  of  acute  ischaemic  stroke 

within 3 hours 
 

CNS vascular malformation or neoplasm 

 

Significant closed- head or facial  injury in preceeding 3 weeks 

 

Active bleeding or bleeding diathesis 

 

Aortic dissection 

 

Complications of acute coronary syndrome 

 1-Arrhythmias  

Common arrhythmias in acute coronary syndrome 

 

Ventricular fibrillation  

 

Ventricular tachycardia  

 

Accelerated idioventricular rhythm  

 

Ventricular ectopics  

 

Atrial fibrillation  

 

Atrial tachycardia  

 

Sinus bradycardia (particularly after inferior MI)  

 

Atrioventricular block  

 
Ventricular fibrillation  
This occurs in about 5-10% of patients who reach hospital and is thought to be the major cause of death in those 
who  die  before  receiving  medical  attention.  Prompt  defibrillation  will  usually  restore  sinus  rhythm  and  is  life-
saving.  The  prognosis  of  patients  with  early  ventricular  fibrillation  (within  the  first  48  hours)  who  are 
successfully and promptly resuscitated is identical to that of patients who do not suffer ventricular fibrillation.  
Atrial fibrillation  
This  is  common  but  frequently  transient,  and  usually  does  not  require  emergency  treatment.  However,  if  the 
arrhythmia  causes  a  rapid  ventricular  rate  with  hypotension  or  circulatory  collapse,  prompt  cardioversion  by 
immediate synchronised DC shock is essential. In other situations, digoxin or a β-blocker is usually the treatment 
of choice. Anticoagulation is required if atrial fibrillation persists.  
Bradycardia  
This does not usually require treatment, but if there is hypotension or haemodynamic deterioration, atropine (0.6-
1.2  mg  i.v.)  may  be  given.  AV  block  complicating  inferior  infarction  is  usually  temporary  and  often  resolves 
following  reperfusion  therapy.  If  there  is  clinical  deterioration  due  to  second-degree  or  complete  AV  block,  a 
temporary pacemaker should be considered. AV block complicating anterior infarction is more serious because 
asystole may suddenly supervene; a prophylactic temporary pacemaker should be inserted .  

2-Ischaemia  

Patients who develop recurrent angina at rest or on minimal exertion following an acute coronary syndrome are 
at high risk and should be considered for prompt coronary angiography with a view to revascularisation. Patients 
with dynamic ECG changes  and ongoing pain should be treated with intravenous  glycoprotein  IIb/IIIa receptor 
antagonists. Patients with resistant pain or marked haemodynamic changes should be considered for intra-aortic 
balloon counterpulsation and emergency coronary revascularisation.  
Post-infarct  angina  occurs  in  up  to  50%  of  patients  treated  with  thrombolysis.  Most  patients  have  a  residual 
stenosis in  the infarct-related vessel  despite successful thrombolysis,  and this  may  cause  angina if  there is still 
viable myocardium downstream. For this reason, all patients who have received successful thrombolysis should 
be  considered  for  early  (within  the  first  6-24  hours)  coronary  angiography  with  a  view  to  coronary 
revascularisation.  
3-Acute circulatory failure  


background image

Acute  circulatory  failure  usually  reflects  extensive  myocardial  damage  and  indicates  a  bad  prognosis.  All  the 
other complications of MI are more likely to occur when acute heart failure is present.  
4-Pericarditis  
This only occurs following infarction and is particularly common on the second and third days. The patient may 
recognise that a different pain has developed, even though it is at the same site, and that it is positional and tends 
to be worse or sometimes only present on inspiration. A pericardial rub may be audible. Opiate-based analgesia 
should be used. Non-steroidal and steroidal anti-inflammatory drugs may increase the risk of aneurysm formation 
and myocardial rupture in the early recovery period, and so should be avoided.  
The post-MI syndrome (Dressler's syndrome) is characterised by persistent fever, pericarditis and pleurisy, and 
is probably due to autoimmunity. The symptoms tend to occur a few weeks or even months after the infarct and 
often  subside  after  a  few  days;  prolonged  or  severe  symptoms  may  require  treatment  with  high-dose  aspirin, 
NSAIDs or even corticosteroids.  
5-Mechanical complications 

 

Rupture of the papillary muscle can cause acute pulmonary oedema and shock due to the sudden onset of 
severe  mitral  regurgitation,  which  presents  with  a  pansystolic  murmur  and  third  heart  sound.  In  the 
presence of severe valvular regurgitation, the murmur may be quiet or absent. The diagnosis is confirmed 
by echocardiography and emergency mitral valve replacement may be necessary. Lesser degrees of mitral 
regurgitation due to papillary muscle dysfunction are common and may be transient.  

 

Rupture  of  the  interventricular  septum  causes  left-to-right  shunting  through  a  ventricular  septal  defect. 
This  usually  presents  with  sudden haemodynamic deterioration accompanied by a new loud  pansystolic 
murmur  radiating  to  the  right  sternal  border,  but  may  be  difficult  to  distinguish  from  acute  mitral 
regurgitation.  However,  patients  with  an  acquired  ventricular  septal  defect  tend  to  develop  right  heart 
failure  rather  than  pulmonary  oedema.  Doppler  echocardiography  and  right  heart  catheterisation  will 
confirm the diagnosis. Without prompt surgery, the condition is usually fatal.  

 

Rupture  of  the  ventricle  may  lead  to  cardiac  tamponade  and  is  usually  fatal  ,  although  it  may  rarely  be 
possible to support a patient with an incomplete rupture until emergency surgery is performed.  

6-Embolism  
Thrombus  often  forms  on  the  endocardial  surface  of  freshly  infarcted  myocardium.  This  can  lead  to  systemic 
embolism and occasionally causes a stroke or ischaemic limb.  
7-Impaired ventricular function, remodelling and ventricular aneurysm  

Acute transmural  MI is  often followed by thinning and stretching of the infarcted segment  (infarct  expansion). 
This  leads  to  an  increase  in  wall  stress  with  progressive  dilatation  and  hypertrophy  of  the  remaining  ventricle 
(ventricular  remodelling).  As  the  ventricle  dilates,  it  becomes  less  efficient  and  heart  failure  may  supervene. 
Infarct expansion occurs over a few days and weeks but ventricular remodelling can take  years. ACE inhibitor 
therapy reduces late ventricular remodelling and can prevent the onset of heart failure.  
A  left  ventricular  aneurysm  develops  in  approximately  10%  of  patients  with  MI  and  is  particularly  common 
when  there  is  persistent  occlusion  of  the  infarct-related  vessel.  Heart  failure,  ventricular  arrhythmias,  mural 
thrombus and systemic embolism are all recognised complications of aneurysm formation. Other clinical features 
include a paradoxical impulse on the chest wall, persistent ST elevation on the ECG, and sometimes an unusual 
bulge from the cardiac silhouette on the chest X-ray. Echocardiography is usually diagnostic. Surgical removal of 
a left ventricular aneurysm carries a high morbidity and mortality but is sometimes necessary. 

Later in-hospital management  

Risk stratification and further investigation

 

Lifestyle modification

 

 

Cessation of smoking  

 

Regular exercise  

 

Diet (weight control, lipid-lowering)  

Secondary prevention drug therapy 

 

 

Antiplatelet therapy (aspirin and/or clopidogrel)  


background image

 

β-blocker  

 

ACE inhibitor/ARB  

 

Statin  

 

Additional therapy for control of diabetes and hypertension  

 

Aldosterone receptor antagonist  

Rehabilitation Devices 

 

 

Implantable cardiac defibrillator (high-risk patients)  

Risk stratification and further investigation  
Simple  clinical  tools  can  be  used  to  identify  medium-  to  high-risk  patients.  The  GRACE  score    is  a  simple 
method of calculating early mortality that can help guide which patients should be selected for intensive therapy, 
and specifically early inpatient coronary angiography.  
The  prognosis  of  patients  who  have  survived  an  acute  coronary  syndrome  is  related  to  the  extent  of  residual 
myocardial ischaemia, the degree of myocardial damage and the presence of ventricular arrhythmias.  
Left ventricular function  
The degree of left ventricular dysfunction can be assessed from physical findings (tachycardia, third heart sound, 
crackles at the lung bases, elevated venous pressure and so on), ECG changes and chest X-ray (size of the heart 
and presence of pulmonary oedema). However, assessment with echocardiography should be undertaken in the 
early recovery phase.  
Ischaemia :  
Patients with early ischaemia following an acute coronary syndrome should undergo coronary angiography with 
a  view  to  revascularisation.  Low-risk  patients  without  spontaneous  ischaemia  should  undergo  an  exercise 
tolerance test approximately 4 weeks after the acute coronary syndrome.  
 
Arrhythmias  
The  presence  of  ventricular  arrhythmias  during  the  convalescent  phase  of  acute  coronary  syndrome  may  be  a 
marker of poor ventricular function and may herald sudden death. Although empirical anti-arrhythmic treatment 
is of no value and even hazardous, selected patients may benefit from electrophysiological testing and specific 
anti-arrhythmic therapy (including implantable cardiac defibrillators.  
Mobilisation and rehabilitation  
      When there are no complications, the patient can mobilise on the second day, return home in 3-5 days 
and gradually increase activity with the aim of returning to work in 4-6 weeks. The majority of patients 
may resume driving after 4-6 weeks,  
Emotional problems,  such as  denial, anxiety  and  depression, are common and must be addressed.  Many 
patients  mistakenly believe that  'stress' was the  cause of their heart attack and may restrict their  activity 
inappropriately.  The  patient's  spouse  or  partner  will  also  require  emotional  support,  information  and 
counselling.  Formal  rehabilitation  programmes  based  on  graded  exercise  protocols  with  individual  and 
group counselling are often very successful, and in some cases have been shown to improve the long-term 
outcome.  

Secondary prevention drug therapy  

Aspirin and clopidogrel  
Low-dose aspirin therapy reduces the risk of further infarction and other vascular events by approximately 
25% and should be continued indefinitely if there are no unwanted effects. Clopidogrel should be given in 
combination with aspirin for at least 3 months. If patients are intolerant of long-term aspirin, clopidogrel is 
a suitable alternative.  
Beta-blockers  
Continuous treatment  with  an oral  β-blocker reduces long-term mortality by approximately 25%  among 
the  survivors  of  acute  MI  .  Unfortunately,  a  minority  of  patients  do  not  tolerate  β-blockers  because  of 
bradycardia, AV block, hypotension or asthma.  
ACE inhibitors  
Long-term  treatment  with  an  ACE  inhibitor  (e.g.  enalapril  10  mg  12-hourly  or  ramipril  2.5-5  mg  12-


background image

hourly) can counteract ventricular remodelling, prevent the onset of heart failure, improve survival, reduce 
recurrent  MI  and  avoid  rehospitalisation.  In  patients  intolerant  of  ACE  inhibitor  therapy,  angiotensin 
receptor  blockers  (e.g.  valsartan  40-160  mg  12-hourly  or  candesartan  4-16  mg  daily)  are  suitable 
alternatives and are better tolerated.  
             Patients  with  acute  MI  and  left  ventricular  dysfunction  (ejection  fraction  <  35%)  and  either 
pulmonary  oedema  or  diabetes  mellitus  further  benefit  from  additional  aldosterone  receptor 
antagonism
 (e.g. eplerenone 25-50 mg daily).  
Coronary revascularisation  
Most  low-risk  patients  stabilise  with  aspirin,  clopidogrel,  anticoagulation  and  anti-anginal  therapy,  and 
can be rapidly mobilised. Coronary angiography should be considered with a view to revascularisation in 
all  patients  at  moderate  or  high  risk,  including  those  who  fail  to  settle  on  medical  therapy,  those  with 
extensive ECG changes, those with an elevated plasma troponin and those with severe pre-existing stable 
angina.  
Device therapy  
Implantable cardiac defibrillators are of benefit in preventing sudden cardiac death in patients who have 
severe left ventricular impairment (ejection fraction ≤ 30%) after MI .  
Prognosis  
In almost one-quarter of all cases of MI, death occurs within a few minutes without medical care. Half the 
deaths occur within 24 hours of the onset of symptoms and about 40% of all affected patients die within 
the  first  month.  The  prognosis  of  those  who  survive  to  reach  hospital  is  much  better,  with  a  28-day 
survival of more than 85%. Patients with unstable angina have a mortality approximately half those with 
MI.  
Early  death  is  usually  due  to  an  arrhythmia  and  is  independent  of  the  extent  of  MI.  However,  late 
outcomes are determined by the extent of myocardial damage and unfavourable features include poor left 
ventricular function, AV block and persistent ventricular arrhythmias. The prognosis is worse for anterior 
than  for  inferior  infarcts.  Bundle  branch  block  and  high  cardiac  marker  levels  both  indicate  extensive 
myocardial damage. Old age, depression and social isolation are also associated with a higher mortality.  
 

       

 

  
 

 

      

  

      

 
                  

             DISORDERS OF HEART RATE, RHYTHM AND CONDUCTION 

 
The heart beat is normally initiated by an electrical discharge from the sinoatrial (sinus) node. The atria and 
ventricles then depolarise sequentially as electrical depolarisation passes through specialised conducting tissues. 
The sinus node acts as a pacemaker and its intrinsic rate is regulated by the autonomic nervous system; vagal 
activity slows the heart rate, and sympathetic activity accelerates it via cardiac sympathetic nerves and 
circulating catecholamines.  
If the sinus rate becomes unduly slow, a lower centre may assume the role of pacemaker. This is known as an 
escape rhythm and may arise in the AV node or His bundle (junctional rhythm) or the ventricles (idioventricular 
rhythm).  
A cardiac arrhythmia is a disturbance of the electrical rhythm of the heart. Arrhythmias are often a manifestation 
of structural heart disease but may also occur because of abnormal conduction or depolarisation in an otherwise 
healthy heart. A heart rate > 100/min is called a tachycardia and a heart rate < 60/min is called a bradycardia.  
There are three main mechanisms of tachycardia:  

 

Increased automaticity. The tachycardia is produced by repeated spontaneous depolarisation of an ectopic 


background image

focus, often in response to catecholamines.  

 

Re-entry. The tachycardia is initiated by an ectopic beat and sustained by a re-entry circuit. Most 
tachyarrhythmias are due to re-entry.  

 

Triggered activity. This can cause ventricular arrhythmias in patients with coronary heart disease. It is a 
form of secondary depolarisation arising from an incompletely repolarised cell membrane.  

Bradycardia may be due to:  

 

Reduced automaticity, e.g. sinus bradycardia.  

 

Blocked or abnormally slow conduction, e.g. AV block.  

            An arrhythmia may be 'supraventricular' (sinus, atrial or junctional) or ventricular. Supraventricular 
rhythms usually produce narrow QRS complexes because the ventricles are depolarised normally through the AV 
node and bundle of His. In contrast, ventricular rhythms produce broad, bizarre QRS complexes because the 
ventricles are activated in an abnormal sequence. However, occasionally a supraventricular rhythm can produce 
broad or wide QRS complexes due to coexisting bundle branch block or the presence of accessory conducting 
tissue .  
         Bradycardias tend to cause symptoms that reflect low cardiac output: fatigue, lightheadedness and syncope. 
Tachycardias cause rapid palpitation, dizziness, chest discomfort or breathlessness. Extreme tachycardias can 
cause syncope because the heart is unable to contract or relax properly at extreme rates. Extreme bradycardias or 
tachycardias can precipitate sudden death or cardiac arrest.  
 

Sinus rhythms  

Sinus arrhythmia  
Phasic alteration of the heart rate during respiration (the sinus rate increases during inspiration and slows during 
expiration) is a consequence of normal parasympathetic nervous system activity and can be pronounced in 
children. Absence of this normal variation in heart rate with breathing or with changes in posture may be a 
feature of autonomic neuropathy .  
Sinus bradycardia  
A sinus rate < 60/min may occur in healthy people at rest and is a common finding in athletes. Asymptomatic 
sinus bradycardia requires no treatment. Symptomatic acute sinus bradycardia usually responds to intravenous 
atropine 0.6-1.2 mg. Patients with recurrent or persistent symptomatic sinus bradycardia should be considered for 
pacemaker implantation.  
Sinus tachycardia  
This is defined as a sinus rate > 100/min, and is usually due to an increase in sympathetic activity associated with 
exercise, emotion, pregnancy or pathology. Young adults can produce a rapid sinus rate, up to 200/min, during 
intense exercise.  

Atrial tachyarrhythmias  

Atrial ectopic beats (extrasystoles, premature beats)  
These usually cause no symptoms but can give the sensation of a missed beat or an abnormally strong beat. The 
ECG shows a premature but otherwise normal QRS complex; if visible, the preceding P wave has a different 
morphology because the atria activate from an abnormal site. In most cases these are of no consequence, 
although very frequent atrial ectopic beats may herald the onset of atrial fibrillation. Treatment is rarely 
necessary but β-blockers can be used if symptoms are intrusive. 
Atrial tachycardia  
Atrial tachycardia may be a manifestation of increased atrial automaticity, sinoatrial disease or digoxin toxicity. 
It produces a narrow complex tachycardia with abnormal P-wave morphology, sometimes associated with AV 
block if the atrial rate is rapid. It may respond to β-blockers which reduce automaticity, or class I or III anti-
arrhythmic drugs. The ventricular response in rapid atrial tachycardias may be controlled by AV node-blocking 
drugs. Catheter ablation can be used to target the ectopic site and should be offered as an alternative to anti-
arrhythmic drugs in patients with recurrent atrial tachycardia.  
Atrial flutter  
Atrial flutter is characterised by a large (macro) re-entry circuit, usually within the RA encircling the tricuspid 


background image

annulus. The atrial rate is approximately 300/min, and is usually associated with 2:1, 3:1 or 4:1 AV block (with 
corresponding heart rates of 150, 100 or 75/min). Rarely, in young patients, every beat is conducted, producing a 
heart rate of 300/min and potentially haemodynamic compromise. The ECG shows saw-toothed flutter waves . 
When there is regular 2:1 AV block, it may be difficult to identify flutter waves which are buried in the QRS 
complexes and T waves. Atrial flutter should always be suspected when there is a narrow complex tachycardia of 
150/min. Carotid sinus pressure or intravenous adenosine may help to establish the diagnosis by temporarily 
increasing the degree of AV block and revealing the flutter waves .  
Management  
Digoxin, β-blockers or verapamil can be used to control the ventricular rate . However, in many cases it may be 
preferable to try to restore sinus rhythm by direct current (DC) cardioversion or by using intravenous 
amiodarone. Beta-blockers or amiodarone can also be used to prevent recurrent episodes of atrial flutter. 
Although flecainide can also be used for acute treatment or prophylaxis, it should be avoided because there is a 
risk of slowing the flutter circuit and facilitating 1:1 AV nodal conduction. This can cause a paradoxical 
tachycardia and haemodynamic compromise. If used, it should always be prescribed along with an AV node-
blocking drug, such as a β-blocker. Catheter ablation offers a 90% chance of complete cure and is the treatment 
of choice for patients with persistent, troublesome symptoms.  

Atrial fibrillation  

           Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained cardiac arrhythmia, with an overall prevalence of 
0.5% in the adult population of the UK. The prevalence rises with age, affecting 2-5% and 8% of those aged over 
70 and 80 years respectively. Atrial fibrillation is a complex arrhythmia characterised by both abnormal 
automatic firing and the presence of multiple interacting re-entry circuits looping around the atria. Episodes of 
atrial fibrillation are usually initiated by rapid bursts of ectopic beats arising from conducting tissue in the 
pulmonary veins or from diseased atrial tissue. AF becomes sustained because of initiation of re-entrant 
conduction within the atria or sometimes because of continuous ectopic firing . Re-entry is more likely to occur 
in atria that are enlarged, or in which conduction is slow (as is the case in many forms of heart disease). During 
episodes of AF, the atria beat rapidly but in an uncoordinated and ineffective manner. The ventricles are 
activated irregularly at a rate determined by conduction through the AV node. This produces the characteristic 
'irregularly irregular' pulse. The ECG  shows normal but irregular QRS complexes; there are no P waves but the 
baseline may show irregular fibrillation waves.  
         AF can be classified as paroxysmal (intermittent, self-terminating episodes), persistent (prolonged 
episodes that can be terminated by electrical or chemical cardioversion) or permanent. In patients with AF seen 
for the first time, it can be difficult to identify which of these is present. Unfortunately for many patients, 
paroxysmal AF will become permanent as the underlying disease process that predisposes to AF progresses. 
Electrophysiological changes occur in the atria within a few hours of the onset of AF that tend to maintain 
fibrillation: electrical remodelling. When AF persists for a period of months, structural remodelling occurs 
with atrial fibrosis and dilatation that further predispose to AF. Thus early treatment of AF will prevent this and 
reinitiation of the arrhythmia.  
         AF may be the first manifestation of many forms of heart disease , particularly those that are associated 
with enlargement or dilatation of the atria. Alcohol excess, hyperthyroidism and chronic lung disease are also 
common causes of AF, although multiple aetiological factors often coexist such as the combination of alcohol, 
hypertension and coronary disease. About 50% of all patients with paroxysmal AF and 20% of patients with 
persistent or permanent AF have structurally normal hearts; this is known as 'lone atrial fibrillation'.  
AF can cause palpitation, breathlessness and fatigue. In patients with poor ventricular function or valve disease it 
may precipitate or aggravate cardiac failure because of loss of atrial function and heart rate control. A fall in BP 
may cause lightheadedness, and chest pain may occur with underlying coronary disease. However, AF is often 
completely asymptomatic, in which case it is usually discovered as a result of a routine examination or ECG.  
AF is associated with significant morbidity and a twofold increase in mortality that are largely attributable to the 
effects of the underlying heart disease and the risk of cerebral embolism. Careful assessment, risk stratification 
and therapy can improve the prognosis.  

Common causes of atrial fibrillation 

 

Coronary artery disease (including acute MI)  

 

Valvular heart disease, especially rheumatic mitral valve disease  

 

Hypertension  

 

Sinoatrial disease  


background image

 

Hyperthyroidism  

 

Alcohol  

 

Cardiomyopathy  

 

Congenital heart disease  

 

Chest infection  

 

Pulmonary embolism  

 

Pericardial disease  

 

Idiopathic (lone AF)  

Management  

          Assessment of patients with newly diagnosed AF includes a full history, physical examination, 12-lead 
ECG, echocardiogram and thyroid function tests. Additional investigations such as exercise testing may be 
needed to determine the nature and extent of any underlying heart disease. Biochemical evidence of 
hyperthyroidism is found in a small minority of patients with otherwise unexplained AF.  
When AF complicates an acute illness (e.g. chest infection, pulmonary embolism), effective treatment of the 
primary disorder will often restore sinus rhythm. Otherwise, the main objectives are to restore sinus rhythm as 
soon as possible, prevent recurrent episodes of AF, optimise the heart rate during periods of AF, minimise the 
risk of thromboembolism and treat any underlying disease.  

Paroxysmal atrial fibrillation  

         Occasional attacks that are well tolerated do not necessarily require treatment. Beta-blockers are normally 
used as first-line therapy if symptoms are troublesome, and are particularly useful for treating patients with AF 
associated with ischaemic heart disease, hypertension and cardiac failure. Beta-blockers reduce the ectopic 
firing that normally initiates AF. Class Ic drugs , such as propafenone or flecainide, are also effective at 
preventing episodes but should not be given to patients with coronary disease or left ventricular dysfunction. 
Flecainide is usually prescribed along with a rate limiting β-blocker because it occasionally precipitates atrial 
flutter. Amiodarone is the most effective agent for preventing AF but its side-effects restrict its use to patients in 
whom other measures fail. Digoxin and verapamil are not effective drugs for preventing paroxysms of AF, 
although they serve to limit the heart rate when AF occurs by blocking the AV node. In patients with AF in 
whom β-blockers or class Ic drugs are ineffective or cause side-effects, catheter ablation can be considered. 
Ablation is used to isolate electrically the pulmonary veins from the LA, preventing ectopic triggering of AF. 
Sometimes ablation is used to create lines of conduction block within the atria to prevent re-entry. Ablation 
prevents AF in approximately 70% of patients with prior drug-resistant episodes, although drugs may 
subsequently be needed to maintain sinus rhythm. Ablation for AF is an evolving treatment which is associated 
with a small risk of embolic stroke or cardiac tamponade. Specialised 'AF suppression' pacemakers have been 
developed which pace the atria to prevent paroxysms but this has not proved to be as effective as was initially 
hoped.  

Persistent and permanent atrial fibrillation  

There are two options for treating persistent AF:  

 

rhythm control: attempting to restore and maintain sinus rhythm  

 

rate control: accepting that AF will be permanent and using treatments to control the ventricular rate and 
to prevent embolic complications.  

Rhythm control  
          An attempt to restore sinus rhythm is particularly appropriate if the arrhythmia has precipitated 
troublesome symptoms and there is a modifiable or treatable underlying cause. Electrical cardioversion  is 
initially successful in three-quarters of patients but relapse is frequent (25-50% at 1 month and 70-90% at 1 
year). Attempts to restore and maintain sinus rhythm are most successful if AF has been present for < 3 months, 
the patient is young and there is no important structural heart disease.  
          Immediate DC cardioversion after the administration of intravenous heparin is appropriate if AF has been 
present for < 48 hours. An attempt to restore sinus rhythm by infusing intravenous flecainide (2 mg/kg over 30 
minutes, maximum dose 150 mg) is a safe alternative to electrical cardioversion if there is no underlying 
structural heart disease. In other situations, DC cardioversion should be deferred until the patient has been 


background image

established on warfarin, with an international normalised ratio (INR) > 2.0 for a minimum of 4 weeks, and any 
underlying problems, such as hypertension or alcohol excess, have been eliminated. Anticoagulation should be 
maintained for at least 3 months following successful cardioversion; if relapse occurs, a second (or third) 
cardioversion may be appropriate. Concomitant therapy with amiodarone or β-blockers may reduce the risk of 
recurrence. Catheter ablation is sometimes used to help restore and maintain sinus rhythm in resistant cases, but 
it is a less effective treatment for persistent AF than for paroxysmal AF.  
Rate control  
         If sinus rhythm cannot be restored, treatment should be directed at maintaining an appropriate heart rate. 
Digoxin, β-blockers or rate-limiting calcium antagonists such as verapamil or diltiazem  will reduce the 
ventricular rate by increasing the degree of AV block. This alone may produce a striking improvement in overall 
cardiac function, particularly in patients with mitral stenosis. Beta-blockers and rate-limiting calcium antagonists 
are often more effective than digoxin at controlling the heart rate during exercise and may have additional 
benefits in patients with hypertension or structural heart disease. Combination therapy (e.g. digoxin + atenolol) is 
often advisable.  
In exceptional cases, poorly controlled and symptomatic AF can be treated by deliberately inducing complete 
AV nodal block with catheter ablation; a permanent pacemaker must be implanted beforehand. This is known as 
the 'pace and ablate' strategy.  

Prevention of thromboembolism  

         Loss of atrial contraction and left atrial dilatation cause stasis of blood in the LA and may lead to thrombus 
formation in the left atrial appendage. This predisposes patients to stroke and other forms of systemic embolism. 
The annual risk of these events in patients with persistent AF is approximately 5% but it is influenced by many 
factors  and may range from less than 1% to 12% .  
         Several large randomised trials have shown that treatment with adjusted-dose warfarin (target INR 2.0-3.0) 
reduces the risk of stroke by about two-thirds, at the cost of an annual risk of bleeding of approximately 1-1.5%, 
whereas treatment with aspirin reduces the risk of stroke by only one-fifth . Warfarin is thus indicated for 
patients with AF who have specific risk factors for stroke. For patients with intermittent AF, the risk of stroke is 
proportionate to the frequency and duration of AF episodes. Those with frequent, prolonged (> 24 hours) 
episodes of AF should be considered for warfarin anticoagulation.  

How to assess risk of thromboembolism in atrial fibrillation: the CHA2DS2-VASc 
score
 

 

Congestive heart failure (1 point)  

 

Hypertension (1 point)  

 

Age > 75 (2 point)  

 

Diabetes mellitus (1 point)  

 

Stroke or transient ischaemic attack (2 points)  

 

Vascular disease (previous MI , peripheral arterial disease or  aortic plaque) 
(1point) 

 

Age (65-74) ( 1point ) 

 

Sex category ( female) ( 1 point ) 

Score: 0 = aspirin therapy only, 1 = warfarin or aspirin, ≥ 2 = warfarin

 

           

 

 

         An  assessment  of  the  risk  of  embolism  helps  to  define  the  possible  benefits  of  antithrombotic 
therapy,  which  must  be  balanced  against  its  potential  hazards.  Echocardiography  is  valuable  in  risk 
stratification. Warfarin is indicated in patients at high or very high risk of stroke, unless anticoagulation 
poses  unacceptable  risks.  Comorbid  conditions  that  may  be  complicated  by  bleeding,  such  as  peptic 
ulcer,  uncontrolled  hypertension,  alcohol  misuse,  frequent  falls,  poor  drug  compliance  and  potential 
drug interactions, are all relative contraindications to warfarin. Patients at moderate risk of stroke may 
be treated  with  warfarin  or aspirin  after discussing the balance of risk and benefit with  the individual. 
Young  patients  (under  65  years)  with  no  evidence  of  structural  heart  disease  have  a  very  low  risk  of 
stroke; they do not require warfarin but may benefit from aspirin. 

 

  

 

 


background image

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 6 أعضاء و 283 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل