Annals of the Russian academy of medical sciencesAnnals of the Russian academy of medical sciencesВестник Российской академии медицинских наук0869-60472414-3545"Paediatrician" Publishers LLC1600910.15690/vramn16009CARDIOLOGY AND CARDIOVASCULAR SURGERY: CURRENT ISSUESАКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ КАРДИОЛОГИИ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИResearch ArticleAtrial Fibrillation and Chronic Heart Failure: Common Pathogenetic Pathways, Approaches to Treatment, Potential for Application of Artificial IntelligenceФибрилляция предсердий у больных с хронической сердечной недостаточностью: общность звеньев патогенеза, принципы лечения, перспективы использования искусственного интеллектаhttps://orcid.org/0000-0003-0746-80122443-5240UtsumuevaMadina D.УцумуеваМадина Д.
Russian Federation

MD, PhD

к.м.н.

utsumueva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6086-67843542-5572MironovNikolay Yu.МироновНиколай Ю.
Russian Federation

MD, PhD

к.м.н.

nikmir.7ko@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9913-9974GolitsynSergey P.ГолицынСергей П.
Russian Federation

MD, PhD, Professor

д.м.н., профессор

golitsyn@umail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9326-20719349-4400DolgushevaYulia A.ДолгушеваЮлия А.
Russian Federation

MD, PhD

к.м.н.

dol.85@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0210-45705940-7554BeregovykhValery V.БереговыхВалерий В.
Russian Federation

PhD, in Technical Sciences, Professor, Academician of the RAS

д.т.н., профессор, академик РАН

beregovykh@ramn.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8887-44205232-8230SchimanowskyNikolay L.ШимановскийНиколай Л.
Russian Federation

MD PhD, Professor, Corresponding Member of the RAS

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН

shimannn@yandex.ruE.I. Chazov National Medical Research Center in CardiologyНациональный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. ЧазоваPlekhanov Russian University of EconomicsРоссийский экономический университет имени Г.В. ПлехановаRussian Academy of SciencesРоссийская академия наук110620247921431523108202319032024Copyright ©; 2024, "Paediatrician" Publishers LLCCopyright ©; 2024, Издательство "Педиатръ"2024"Paediatrician" Publishers LLCИздательство "Педиатръ"https://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/about/submissionshttps://vestnikramn.spr-journal.ru/jour/article/view/16009

Atrial fibrillation (AFib) and chronic heart failure (CHF) are frequently encountered cardiovascular conditions that share common causes and tend to coexist in some patients. Such coexistence represents a major issue due to augmentation of symptoms severity, rapid deterioration, and poor prognosis. Management of patients with AFib and CHF is challenging due to limitations in pharmacotherapy and decreased efficacy of cardiac interventions. In this review we focus on crucial pathogenic components of AFib and CHF coexistence, key treatment approaches and discuss potential for implementation of artificial intelligence.

Фибрилляция предсердий (ФП) и хроническая сердечная недостаточность (СН) широко распространены в клинической практике и представляют серьезную проблему для практического здравоохранения. Общность этиологических факторов и звеньев патогенетических процессов определяет достаточно частое неблагоприятное сочетание двух заболеваний у одного больного. При этом лечение больных с сочетанием двух заболеваний всегда представляет трудности, поскольку они не только осложняют клиническое течение друг друга и предопределяют плохой прогноз, но и в существенной степени ограничивают возможности эффективной фармакотерапии, а также снижают эффективность интервенционных вмешательств. В данном обзоре выделены базовые патофизиологические механизмы, лежащие в основе сосуществования ФП и СН, обсуждены ключевые концепции ведения, а также рассмотрены перспективы использования методов искусственного интеллекта в лечении этой категории пациентов.

atrial fibrillationheart failurecardiomyopathytreatmentartificial intelligenceфибрилляция предсердийсердечная недостаточностькардиомиопатиялечениеискусственный интеллектПоисково-аналитическая работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда23-75-30012Wijesurendra RS, Casadei B. Mechanisms of atrial fibrillation. Heart. 2019;105(24):1860–1867. doi: https://doi.org/10.1136/heartjnl-2018-3Ziaeian B, Fonarow GC. Epidemiology and aetiology of heart failure. Nat Rev Cardiol. 2016;13(6):368–337. doi: https://doi.org/10.1038/nrcardio.2016.25Лукьянов М.М., Марцевич С.Ю., Мареев Ю.В., и др. Больные с сочетанием фибрилляции предсердий и хронической сердечной недостаточности в клинической практике: сопутствующие заболевания, медикаментозное лечение и исходы // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. — 2021. — Т. 17. — № 6. — C. 816–824. [Loukianov MM, Martsevich SYu, Mareev YuV, et al. Patients with a Combination of Atrial Fibrillation and Chronic Heart Failure in Clinical Practice: Comorbidities, Drug Treatment and Outcomes. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2021;17(6):816-824. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.20996/1819-6446-2021-12-05Santhanakrishnan R, Wang N, Larson MG, et al. Atrial fibrillation begets heart failure and vice versa: temporal associations and differences in preserved versus reduced ejection fraction. Circulation. 2016;133(5):484–492. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.115.018614Мареев Ю.В., Поляков Д.С., Виноградова Н.Г., и др. ЭПОХА: Эпидемиология фибрилляции предсердий в репрезентативной выборке европейской части Российской Федерации // Кардиология. — 2022. — Т. 62. — № 4. — С. 12–19. [Mareev YuV, Polyakov DS, Vinogradova NG, et al. Epidemiology of atrial fibrillation in a representative sample of the European part of the Russian Federation. Analysis of EPOCH-CHF study. Kardiologiia. 2022;62(4):12–19. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.18087/cardio.2022.4.n199Komajda M, Anker SD, Cowie MR, et al. QUALIFY Investigators (2016) Physicians’ adherence to guideline-recommended medications in heart failure with reduced ejection fraction: data from the QUALIFY global survey. Eur J Heart Fail. 2016;18(5):514–522. doi: https://doi.org/10.1002/ejhf.510Gopinathannair R, Chen LY, Chung MK, et al. Managing Atrial Fibrillation in Patients with Heart Failure and Reduced Ejection Fraction: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2021;14(6):HAE0000000000000078. doi: https://doi.org/10.1161/HAE.0000000000000078Жиров И.В., Сафронова Н.В., Осмоловская Ю.Ф. Прогностическое значение фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью с разной фракцией выброса левого желудочка: результаты многоцентрового регистра РИФ-ХСН // Российский кардиологический журнал. — 2021. — Т. 26. — № 1. — C. 44–57. [Zhirov IV, Safronova NV, Osmolovskaya Yu F. Prognostic value of atrial fibrillation in patients with heart failure and different left ventricular ejection fraction: results of the multicenter RIF-CHF register. Russian Journal of Cardiology. 2021;26(1):44–57. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4200Гаглоева Д.А., Миронов Н.Ю., Лайович Л.Ю., и др. Взаимосвязь фибрилляции предсердий и хронической сердечной недостаточности. Современные подходы к лечению // Кардиологический вестник. — 2021. — Т. 16. — № 2. — С. 5–14. [Gagloeva DA, Mironov NYu, Laiovich LYu, et al. Atrial fibrillation and chronic heart failure: interrelationship and approaches to treatment. Russian Cardiology Bulletin. 2021;16(2):5–14. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin2021160215Redfield MM, Kay GN, Jenkins LS, et al. Tachycardia-related cardiomyopathy: a common cause of ventricular dysfunction in patients with atrial fibrillation referred for atrioventricular ablation. Mayo Clin Proc. 2000;75(8):790–795. doi: https://doi.org/10.4065/75.8.790Guichard JB, Nattel S. Atrial cardiomyopathy: a useful notion in cardiac disease management or a passing fad? J Am Coll Cardiol. 2017;70(6):756–765. doi: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.06.033Schotten U, Dobrev D, Platonov PG, et al. Current controversies in determining the main mechanisms of atrial fibrillation. J Intern Med. 2016;279(5):428–438. doi: https://doi.org/10.1111/joim.12492Brecht A, Oertelt-Prigione S, Seeland U, et al. Left atrial function in preclinical diastolic dysfunction: two-dimensional speckle-tracking echocardiography-derived results from the BEFRI trial. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(8):750–758. doi: https://doi.org/10.1016/j.echo.2016.03.013Sobue Y, Watanabe E, Lip GYH, et al. Thromboembolisms in atrial fibrillation and heart failure patients with a preserved ejection fraction (HFpEF) compared to those with a reduced ejection fraction (HFrEF). Heart Vessels. 2018;33(4):403–412. doi: https://doi.org/10.1007/s00380-017-1073-5Hill K, Sucha E, Rhodes E, et al. Amiodarone, Verapamil, or Diltiazem Use with Direct Oral Anticoagulants and the Risk of Hemorrhage in Older Adults. CJC Open. 2022;4(3):315–323. doi: https://doi.org/10.1016/j.cjco.2021.11.002Roy D, Talajic M, Nattel S, et al. Atrial fibrillation and congestive heart failure investigators Rhythm control versus rate control for atrial fibrillation and heart failure. N Engl J Med. 2008;358(25):2667–2677. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa0708789Rillig A, Magnussen C, Ozga AK, et al. Early Rhythm Control Therapy in Patients with Atrial Fibrillation and Heart Failure. Circulation. 2021;144(11):845–858. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056323Lehmann MH, Hardy S, Archibald D, et al. Sex difference in risk of torsade de pointes with d,l-sotalol. Circulation. 1996;94(10):2535–2541. doi: https://doi.org/10.1161/01.cir.94.10.2535Weinfeld MS, Drazner MH, Stevenson WG, et al. Early outcome of initiating amiodarone for atrial fibrillation in advanced heart failure. J Heart Lung Transplant. 2000;19(7):638–643. doi: https://doi.org/10.1016/s1053-2498(00)00123-6Prabhu S, Taylor AJ, Costello BT, et al. (2017) Catheter ablation versus medical rate control in atrial fibrillation and systolic dysfunction: the CAMERA-MRI study. J Am Coll Cardiol. 2017;70(16):1949–1961. doi: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.08.041Marrouche NF, Brachmann J, Andresen D, et al. Catheter ablation for atrial fibrillation with heart failure. N Engl J Med. 2018;378(5):417–427. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa1707855Turagam MK, Garg J, Whang W, et al. Catheter Ablation of Atrial Fibrillation in Patients with Heart Failure: A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. Ann Intern Med. 2019;170(1):41–50. doi: https://doi.org/10.7326/M18-0992Richter S, Di Biase L, Hindricks G. Atrial fibrillation ablation in heart failure. Eur Heart J. 2019;40(8):663–671. doi: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy778Rathore SS, Curtis JP, Wang Y, et al. Association of Serum Digoxin Concentration and Outcomes in Patients with Heart Failure. JAMA. 2003;289(7):871–878. doi: https://doi.org/10.1001/jama.289.7.871Deedwania PC, Singh BN, Ellenbogen K, et al. Spontaneous conversion and maintenance of sinus rhythm by amiodarone in patients with heart failure and atrial fibrillation: observations from the veterans affairs congestive heart failure survival trial of antiarrhythmic therapy (CHF-STAT). The Department of Veterans Affairs CHF-STAT Investigators. Circulation. 1998;98(23):2574–2579. doi: https://doi.org/10.1161/01.cir.98.23.2574Gasparini M, Regoli F, Galimberti P, et al. Cardiac resynchronization therapy in heart failure patients with atrial fibrillation. Europace. 2009;11(Suppl 5):v82–86. doi: https://doi.org/10.1093/europace/eup273Martin CA, Lambiase PD. Pathophysiology, diagnosis and treatment of tachycardiomyopathy. Heart. 2017;103(19):1543–1552. doi: https://doi.org/10.1136/heartjnl-2016-310391Атабегашвили М.Р., Щекочихин Д.Ю., Громыко Г.А., и др. Кардиомиопатия, индуцированная тахикардией. Клиническое наблюдение // Терапевтический архив. — 2021. — Т. 93. — № 4. — C. 465–469. [Atabegashvili MR, Shchekochikhin DYu, Gromyko GA, et al. Tachicardia-induced cardiomyopathy. Case report. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2021;93(4):465–469. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.26442/00403660.2021.04.200803Medi C, Kalman JM, Haqqani H, et al. Tachycardia-mediated cardiomyopathy secondary to focal atrial tachycardia: long-term outcome after catheter ablation. J Am Coll Cardiol. 2009;53(19):1791–1797. doi: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2009.02.014Ling LH, Kalman JM, Ellims AH, et al. Diffuse ventricular fibrosis is a late outcome of tachycardia-mediated cardiomyopathy after successful ablation. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2013;6(4):697–704. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCEP.113.000681Isaksen JL, Baumert M, Hermans ANL, et al. Artificial intelligence for the detection, prediction, and management of atrial fibrillation. Herzschr Elektrophys. 2022;33(1):34–41. doi: https://doi.org/10.1007/s00399-022-00839-xCaturano, Alfredo MD; Spiezia, Serenella MD; Brunelli, Vincenzo MD; Galiero, Raffaele MD; Sasso, Ferdinando Carlo MD, PhD. Polypharmacy and Major Adverse Events in Atrial Fibrillation. J Cardiovasc Pharmacol. 2022;80(6):781–782. doi: https://doi.org/10.1097/FJC.0000000000001363Sánchez de la Nava AM, Atienza F, Bermejo J, et al. Artificial intelligence for a personalized diagnosis and treatment of atrial fibrillation. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021;320(4):H1337–H1347. doi: https://doi.org/10.1152/ajpheart.00764.2020Christopoulos G, Graff-Radford J, Lopez CL, et al. Artificial intelligence-electrocardiography to predict incident atrial fibrillation: a population-based study. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2020;13(12):e009355. doi: https://doi.org/10.1161/CIRCEP.120.009355Рытова А.И., Хлебус Э.Ю., Шевцов А.Е., и др. Современные вероятностно-статистические подходы к поиску вариантов нуклеотидной последовательности, ассоциированных с комплексными заболеваниями // Генетика. — 2017. — Т. 53. — № 10. — С. 1153–1169. [Rytova AI, Khlebus EYu, Shevtsov AE, et al. Modern Probabilistic and Statistical Approaches to Search for Nucleotide Sequence Options Associated with Integrated Diseases. Genetics. 2017;53(10):1153–1169. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.7868/S0016675817100083Ярославская Е.И., Дьячков С.М., Горбатенко Е.А. Применение аппарата искусственных нейронных сетей в прогнозировании фибрилляции предсердий у мужчин с ишемической болезнью сердца // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. — 2020. — Т. 35. — № 4. — С. 119–127. [Yaroslavskaya EI, Dyachkov SM, Gorbatenko EA. Artifi cial neural networks in prediction of atrial fi brillation in men with coronary artery disease. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2020;35(4):119–127. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.29001/2073-8552-2020-35-4-119-127Perez MV, Mahaffey KW, Hedlin H, et al. Large-scale assessment of a smartwatch to identify atrial fibrillation. N Engl J Med. 2019;381(20):1909–1917. doi: https://doi.org/10.1056/ NEJMoa1901183Harmon DM, Sehrawat O, Maanja M, et al. Artificial Intelligence for the Detection and Treatment of Atrial Fibrillation. Arrhythm Electrophysiol Rev. 2023;12:e12. doi: https://doi.org/10.15420/aer.2022.31