Background. Non-ischemic left ventricular scar (NILVS) is an emerging cause of sudden cardiac death (SCD) in athletes. It is typically suspected during pre-participation screening (PPS) when adrenergic-dependent ventricular ectopic beats (VEBs) with RBBB/superior axis morphology and wide QRS complex are identified. NILVS is a structural condition diagnosed by the presence of late gadolinium enhancement (LGE) on cardiac magnetic resonance imaging (CMR), with a predominantly subepicardial and/or mesocardial distribution. Due to the sparing of the subendocardial layer, which plays a primary role in myocardial contractility, this condition is not typically associated with reduced ejection fraction or resting ventricular wall motion abnormalities. However, it remains unknown whether the presence of this fibrotic substrate may impair functional reserve during physical exercise. Study aims. The aim of our study was to evaluate cardiopulmonary exercise testing (CPET) data in subjects with NILVS and to compare them with a control group of subjects presenting with ventricular ectopy in the absence of structural heart disease, in order to assess the impact of myocardial scarring on cardiorespiratory capacity. Materials and methods. This was a single-centre retrospective study conducted at the Sports Cardiology Unit of Padova, enrolling subjects with NILVS and subjects with ventricular ectopy in the absence of structural heart disease who had undergone CPET. For each participant, the following data were collected: clinical history, family history of cardiovascular disease, symptoms, electrocardiographic findings, characteristics of ventricular arrhythmias, CMR parameters, and key CPET variables. NILVS was defined as the presence of LGE on CMR with a subepicardial and/or midmyocardial distribution involving at least two segments of the left ventricle. Functional capacity was assessed primarily by peak oxygen consumption, expressed as VO₂peak/kg and as a percentage of the predicted value; additional variables analysed included the VE/VCO₂ slope, oxygen pulse, ventilatory parameters, and indices of test maximality. Results. The study population consisted of 102 subjects (median age 44.5 years; 82% male), of whom 47 (46%) had NILVS. The NILVS group had a higher proportion of male subjects (91.5% vs. 74.5%; p = 0.036), was older than controls (49.5 vs. 41 years; p = 0.032), and more frequently received beta-blocker therapy (61.7% vs. 23.6%; p < 0.001); no significant differences were observed with respect to body surface area or type of sport practised. CMR analysis revealed no significant differences in chamber volumes or ventricular function as assessed by ejection fraction (56% vs. 58%; p = 0.133). On univariate analysis of CPET results, no statistically significant differences were found between the two groups for VO₂peak/kg (38.4 vs. 39.7 mL/min/kg; p = 0.199), VO₂peak as a percentage of predicted (112% vs. 112%; p = 0.875), VE/VCO₂ slope (26.8 vs. 25.9; p = 0.702), or oxygen pulse (19.5 vs. 18.1; p = 0.064). On multivariate analysis, after adjustment for age, sex, training coefficient, and beta-blocker therapy, the presence of NILVS was not independently associated with a reduction in VO₂peak/kg or peak oxygen pulse, nor with an increase in the VE/VCO₂ slope. Conclusions. In subjects with NILVS, the scar is not associated with impaired functional capacity as assessed by CPET. The absence of significant differences in VO₂peak/kg, VE/VCO₂ slope, and oxygen pulse suggests that, in the majority of cases, NILVS does not result in clinically relevant cardiac limitation during exercise. Nonetheless, CPET may represent a valuable tool for characterising the functional response to exercise and for complementing the clinical and arrhythmic risk stratification of these patients.

Background. La cicatrice non ischemica del ventricolo sinistro (NILVS) è una causa emergente di morte improvvisa negli atleti. Viene sospettata allo screening medico-sportivo per riscontro di battiti ectopici ventricolari adrenergico-dipendenti con morfologia BBD/asse superiore e QRS largo. Si tratta di una patologia strutturale, diagnosticata dalla presenza di late gadolinium enhancement (LGE) alla risonanza magnetica cardiaca (CMR) con distribuzione prevalentemente subepicardica e/o mesocardica. Per il mancato coinvolgimento del versante subendocardico, maggiormente implicato nella contrattilità miocardica, questa non si associa a riduzione della frazione d’eiezione o ad alterazioni della cinetica ventricolare a riposo. Tuttavia, non è noto se la presenza di tale substrato fibrotico possa influenzare la riserva funzionale durante l’esercizio fisico. Scopo dello studio. Lo scopo del nostro studio è stato valutare i dati della prova da sforzo cardiopolmonare (CPET) di soggetti affetti da NILVS, confrontandoli con un gruppo di controllo di soggetti con extrasistolia ventricolare in assenza di cardiopatia strutturale, per verificare l’impatto della cicatrice sulla capacità cardio-respiratoria. Materiali e metodi. Si tratta di uno studio monocentrico retrospettivo (centro di Cardiologia dello Sport di Padova) su soggetti con NILVS e soggetti con extrasistolia ventricolare in assenza di cardiopatia strutturale sottoposti a CPET. Per ciascun soggetto sono stati raccolti dati anamnestici, familiarità cardiovascolare, sintomi, dati elettrocardiografici, caratteristiche delle aritmie ventricolari, parametri di CMR e principali variabili del CPET. La NILVS è stata definita alla CMR come la presenza di LGE a distribuzione subepicardica e/o mesocardica, che coinvolge almeno 2 segmenti del ventricolo sinistro. La capacità funzionale è stata valutata principalmente mediante il consumo di ossigeno al picco dello sforzo, espresso come VO2max/kg e come percentuale del predetto; sono stati inoltre analizzati la VE/VCO2 slope, il polso d’ossigeno, i parametri ventilatori e gli indici di massimalità del test. Risultati. La popolazione era composta da 102 soggetti (età mediana = 44,5 anni; 82% maschi), di cui 47 affetti da NILVS. Il gruppo con NILVS era più spesso di sesso maschile (91,5% vs 74,5%; p = 0,036), più anziano rispetto ai controlli (49,5 vs 41 anni; p = 0,032) e più frequentemente in terapia beta-bloccante (61,7% vs 23,6%; p < 0,001), mentre non vi erano differenze significative in termini di superficie corporea e tipologia di sport praticato. Alla CMR non sono emerse differenze significative nei volumi camerali e nella funzione ventricolare valutata tramite frazione d’eiezione (56% vs 58%; p = 0,133). All’analisi univariata dei risultati del CPET non sono emerse differenze statisticamente significative nei due gruppi per la VO2max/kg (38,4 vs 39,7 mL/min/kg; p = 0,199), VO2max % del predetto (112 vs 112 %; p = 0,875), VE/VCO2 slope (26,8 vs 25,9; p = 0,702) e polso d’ossigeno (19,5 vs 18,1; p = 0,064). All’analisi multivariata, dopo correzione per età, sesso, coefficiente di allenamento e terapia beta-bloccante, la presenza di NILVS non si associava in modo indipendente a una riduzione della VO2max/kg o del polso d’ossigeno al picco, né a un aumento della VE/VCO2 slope. Conclusioni. Nei soggetti con NILVS, la cicatrice non ischemica non si associa a una riduzione della capacità funzionale valutata al CPET. L’assenza di differenze significative nella VO2max/kg, nella VE/VCO2 slope e nel polso d’ossigeno suggerisce che, nella maggior parte dei casi, la NILVS non determini una limitazione cardiaca clinicamente rilevante durante l’esercizio. Il CPET può tuttavia rappresentare uno strumento utile per caratterizzare la risposta funzionale allo sforzo e per integrare la stratificazione clinico-aritmica di questi soggetti.

La cicatrice non ischemica del ventricolo sinistro influenza la capacità funzionale? Uno studio caso-controllo con test da sforzo cardiopolmonare

BRESSAN, FRANCESCO
2025/2026

Abstract

Background. Non-ischemic left ventricular scar (NILVS) is an emerging cause of sudden cardiac death (SCD) in athletes. It is typically suspected during pre-participation screening (PPS) when adrenergic-dependent ventricular ectopic beats (VEBs) with RBBB/superior axis morphology and wide QRS complex are identified. NILVS is a structural condition diagnosed by the presence of late gadolinium enhancement (LGE) on cardiac magnetic resonance imaging (CMR), with a predominantly subepicardial and/or mesocardial distribution. Due to the sparing of the subendocardial layer, which plays a primary role in myocardial contractility, this condition is not typically associated with reduced ejection fraction or resting ventricular wall motion abnormalities. However, it remains unknown whether the presence of this fibrotic substrate may impair functional reserve during physical exercise. Study aims. The aim of our study was to evaluate cardiopulmonary exercise testing (CPET) data in subjects with NILVS and to compare them with a control group of subjects presenting with ventricular ectopy in the absence of structural heart disease, in order to assess the impact of myocardial scarring on cardiorespiratory capacity. Materials and methods. This was a single-centre retrospective study conducted at the Sports Cardiology Unit of Padova, enrolling subjects with NILVS and subjects with ventricular ectopy in the absence of structural heart disease who had undergone CPET. For each participant, the following data were collected: clinical history, family history of cardiovascular disease, symptoms, electrocardiographic findings, characteristics of ventricular arrhythmias, CMR parameters, and key CPET variables. NILVS was defined as the presence of LGE on CMR with a subepicardial and/or midmyocardial distribution involving at least two segments of the left ventricle. Functional capacity was assessed primarily by peak oxygen consumption, expressed as VO₂peak/kg and as a percentage of the predicted value; additional variables analysed included the VE/VCO₂ slope, oxygen pulse, ventilatory parameters, and indices of test maximality. Results. The study population consisted of 102 subjects (median age 44.5 years; 82% male), of whom 47 (46%) had NILVS. The NILVS group had a higher proportion of male subjects (91.5% vs. 74.5%; p = 0.036), was older than controls (49.5 vs. 41 years; p = 0.032), and more frequently received beta-blocker therapy (61.7% vs. 23.6%; p < 0.001); no significant differences were observed with respect to body surface area or type of sport practised. CMR analysis revealed no significant differences in chamber volumes or ventricular function as assessed by ejection fraction (56% vs. 58%; p = 0.133). On univariate analysis of CPET results, no statistically significant differences were found between the two groups for VO₂peak/kg (38.4 vs. 39.7 mL/min/kg; p = 0.199), VO₂peak as a percentage of predicted (112% vs. 112%; p = 0.875), VE/VCO₂ slope (26.8 vs. 25.9; p = 0.702), or oxygen pulse (19.5 vs. 18.1; p = 0.064). On multivariate analysis, after adjustment for age, sex, training coefficient, and beta-blocker therapy, the presence of NILVS was not independently associated with a reduction in VO₂peak/kg or peak oxygen pulse, nor with an increase in the VE/VCO₂ slope. Conclusions. In subjects with NILVS, the scar is not associated with impaired functional capacity as assessed by CPET. The absence of significant differences in VO₂peak/kg, VE/VCO₂ slope, and oxygen pulse suggests that, in the majority of cases, NILVS does not result in clinically relevant cardiac limitation during exercise. Nonetheless, CPET may represent a valuable tool for characterising the functional response to exercise and for complementing the clinical and arrhythmic risk stratification of these patients.
Dipartimento di Medicina - DIMED
2025
Does non-ischemic left ventricular scar affect functional capacity? A case-control study using cardiopulmonary exercise testing
Background. La cicatrice non ischemica del ventricolo sinistro (NILVS) è una causa emergente di morte improvvisa negli atleti. Viene sospettata allo screening medico-sportivo per riscontro di battiti ectopici ventricolari adrenergico-dipendenti con morfologia BBD/asse superiore e QRS largo. Si tratta di una patologia strutturale, diagnosticata dalla presenza di late gadolinium enhancement (LGE) alla risonanza magnetica cardiaca (CMR) con distribuzione prevalentemente subepicardica e/o mesocardica. Per il mancato coinvolgimento del versante subendocardico, maggiormente implicato nella contrattilità miocardica, questa non si associa a riduzione della frazione d’eiezione o ad alterazioni della cinetica ventricolare a riposo. Tuttavia, non è noto se la presenza di tale substrato fibrotico possa influenzare la riserva funzionale durante l’esercizio fisico. Scopo dello studio. Lo scopo del nostro studio è stato valutare i dati della prova da sforzo cardiopolmonare (CPET) di soggetti affetti da NILVS, confrontandoli con un gruppo di controllo di soggetti con extrasistolia ventricolare in assenza di cardiopatia strutturale, per verificare l’impatto della cicatrice sulla capacità cardio-respiratoria. Materiali e metodi. Si tratta di uno studio monocentrico retrospettivo (centro di Cardiologia dello Sport di Padova) su soggetti con NILVS e soggetti con extrasistolia ventricolare in assenza di cardiopatia strutturale sottoposti a CPET. Per ciascun soggetto sono stati raccolti dati anamnestici, familiarità cardiovascolare, sintomi, dati elettrocardiografici, caratteristiche delle aritmie ventricolari, parametri di CMR e principali variabili del CPET. La NILVS è stata definita alla CMR come la presenza di LGE a distribuzione subepicardica e/o mesocardica, che coinvolge almeno 2 segmenti del ventricolo sinistro. La capacità funzionale è stata valutata principalmente mediante il consumo di ossigeno al picco dello sforzo, espresso come VO2max/kg e come percentuale del predetto; sono stati inoltre analizzati la VE/VCO2 slope, il polso d’ossigeno, i parametri ventilatori e gli indici di massimalità del test. Risultati. La popolazione era composta da 102 soggetti (età mediana = 44,5 anni; 82% maschi), di cui 47 affetti da NILVS. Il gruppo con NILVS era più spesso di sesso maschile (91,5% vs 74,5%; p = 0,036), più anziano rispetto ai controlli (49,5 vs 41 anni; p = 0,032) e più frequentemente in terapia beta-bloccante (61,7% vs 23,6%; p < 0,001), mentre non vi erano differenze significative in termini di superficie corporea e tipologia di sport praticato. Alla CMR non sono emerse differenze significative nei volumi camerali e nella funzione ventricolare valutata tramite frazione d’eiezione (56% vs 58%; p = 0,133). All’analisi univariata dei risultati del CPET non sono emerse differenze statisticamente significative nei due gruppi per la VO2max/kg (38,4 vs 39,7 mL/min/kg; p = 0,199), VO2max % del predetto (112 vs 112 %; p = 0,875), VE/VCO2 slope (26,8 vs 25,9; p = 0,702) e polso d’ossigeno (19,5 vs 18,1; p = 0,064). All’analisi multivariata, dopo correzione per età, sesso, coefficiente di allenamento e terapia beta-bloccante, la presenza di NILVS non si associava in modo indipendente a una riduzione della VO2max/kg o del polso d’ossigeno al picco, né a un aumento della VE/VCO2 slope. Conclusioni. Nei soggetti con NILVS, la cicatrice non ischemica non si associa a una riduzione della capacità funzionale valutata al CPET. L’assenza di differenze significative nella VO2max/kg, nella VE/VCO2 slope e nel polso d’ossigeno suggerisce che, nella maggior parte dei casi, la NILVS non determini una limitazione cardiaca clinicamente rilevante durante l’esercizio. Il CPET può tuttavia rappresentare uno strumento utile per caratterizzare la risposta funzionale allo sforzo e per integrare la stratificazione clinico-aritmica di questi soggetti.
cardiomiopatie
atleti
aritmie
DE ANTONI, AMEDEO
Lauree magistrali a ciclo unico
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