Dopplerbasierte kardiale Hämodynamik und elektrokardiographische atrioventrikuläre Erregungssequenz bei Patienten mit atrioventrikulärer Leitungsstörung und Kontrollpatienten mit normaler Leitung

Abstract

PQ interval reflects atrial and atrioventricular activation. Prolonged PQ (AVBI) relates to heart failure, atrial fibrillation, and mortality. PQ as a combined parameter may not optimally reflect mechanistic implications of atrioventricular conduction delay. Alternative measures, taking into account atrial and ventricular activation, may better predict unfavourable haemodynamic consequences of delayed atrioventricular conduction. The objective of the study is to compare electrical conduction and Doppler-derived haemodynamics in patients with versus without AVBI and to evaluate the predictive value of alternative measures of AV conduction with regard to unfavourable haemodynamics. Fifty-two patients with AVBI and 52 matched controls without AVBI were enrolled. All patients were hospitalized. Digitalized 12-lead electrocardiograms and echocardiographic examinations were analysed with respect to multiple parameters. ECG and echocardiographic variables were compared between the matched study cohorts. In the combined study group the relationship between time measures (PQ and 6 additional novel measures of AV conduction) and echocardiographic parameters were evaluated (bivariate correlations, logistic regression analysis). The predictive accuracy of time measures with respect to Doppler-derived cardiac performance was compared by ROC- AUC analysis. PQ differed between groups with versus without AVBI [227,5 (212,0;251)ms vs. 182,0 (164,0;190,0)ms;p<0,001)]. Similarly, P wave duration was longer in AVBI compared to controls [127,0 (114,0;136,0)ms vs. 113,0 (102,5;126,8)ms;p<0,001], which was due to longer left atrial [78 (64;101,5)ms vs. 68,5 (58,0;74,0)ms p=0,012] and right atrial [56,0 (44,0; 63,0)ms vs. 47,0 (36,0; 53,5); p=0,023] activation times. QRS duration was longer in AVBI patients [98,5 (90,0;129,5)ms vs. 87,0 (80,0;96,0)ms;p<0,001]. Compared to conventional PQ, PePV6 (end of P wave in V1 to peak QRS in V6) was superior to predict impairment of Doppler-derived LV haemodynamics (LV filling fraction: PQ Δ0,045, PePV6 Δ0,050, AUC 0,681 vs. 0,719, total LV isovolumic time: PQ Δ18ms, PePV6 Δ23ms, AUC 0,619 vs. 0,698, Tei Index LV: PQ Δ0,010, PePV6 Δ0,060, AUC 0,566 vs. 0,626). Similarly, PePV6 was superior versus PQ to predict right ventricular haemodynamics. Dichotomisation at the median of PePV6 re-categorized 20% of all patients, compared to the conventional AVBI definition, as having long vs short AV conduction properties. Beyond the third quartile of PePV6 (148ms) haemodynamic impairment was particularly pronounced, pointing out a possible threshold effect. In this study, 30% of PQ prolongation resulted from delayed atrial activation. A novel parameter of AV conduction (PePV6) outperformed conventional PQ to predict haemodynamic compromise following delayed atrioventricular conduction. Further mechanistic and clinical evaluation of PePV6 should be undertaken.

Hintergrund Die PQ-Zeit spiegelt Vorhofaktivierung und die atrioventrikuläre Überleitung wider. Eine verlängerte PQ-Zeit wurde mit geminderter Leistungsfähigkeit, manifester Herzinsuffizienz, erhöhter Inzidenz von Vorhofflimmern und erhöhter Sterblichkeit assoziiert gefunden. Zur Charakterisierung der hämodynamischen Folgen einer atrioventrikulären Leitungsstörung könnte die PQ-Zeit als zusammengesetzter Parameter möglicherweise nicht ideal geeignet sein. Im Hinblick auf atriale und ventrikuläre Leitungszeiten modifizierte Zeitmaße der AV-Leitung könnten ungünstige hämodynamische Folgen verzögerter AV-Leitung zuverlässiger vorhersagen. Ziele Ziel dieser Arbeit ist der Vergleich elektrischer Leitungszeiten und dopplerbasierter Hämodynamik bei Patienten mit und ohne AV-Block I° sowie die Evaluation alternativer Maße gestörter AV-Leitung im Hinblick auf die Prädiktion ungünstiger dopplerbasierter kardialer Hämodynamik. Methoden Eingeschlossen wurden 52 Patienten mit AV-Block I° (PQ≥200ms) sowie 52 gepaarte Kontrollpatienten ohne AV-Block. Alle Studienpatienten waren hospitalisiert. Digitalisierte 12-Kanal EKGs (SEMA, Schiller) sowie Farbdoppler-Echokardiographien (GE Vivid E95; EchoPAC) wurden multiparametrisch ausgewertet. EKG-Parameter und echokardiographische Variablen wurden zwischen den gepaarten Studienkohorten verglichen. Im gesamten Studienkollektiv wurde die Assoziation der PQZeit und von sechs neu definierten Zeitmaßen der AV-Leitung mit echokardiographischen Funktionsparametern mittels bivariater Korrelation und logistischer Regressionsanalyse evaluiert. Zur Hierarchisierung der Zeitmaße im Hinblick auf dopplerbasierte Funktionsparameter erfolgte eine ROC-AUC-Analyse. Ergebnisse Die PQ-Zeit der Gruppen mit vs. ohne AV-Block I° unterschied sich signifikant [227,5 (212,0;251,0)ms vs. 182,0 (164,0;190,0)ms;p<0,001)], ebenso die P-Wellen-Dauer [127,0 (114,0;136,0)ms vs. 113,0 (102,5;126,8)ms;p<0,001], bedingt durch eine längere linksatriale- [78 (64;101,5)ms vs. 68,5 (58,0;74,0)ms p=0,012] und rechtsatriale [56,0 (44,0; 63,0)ms vs. 47,0 (36,0; 53,5); p=0,023] Aktivierung. Die QRS-Dauer war in der AVBlock- Kohorte länger [98,5 (90,0;129,5)ms vs. 87,0 (80,0;96,0)ms;p<0,001]. Eine Beeinträchtigung der echobasierten LV-Hämodynamik (LV-Füllungsfraktion: PQ Δ0,045, PePV6 Δ0,050, AUC 0,681 vs. 0,719, totale isovolumetrische Zeit LV: PQ Δ18ms, PePV6 Δ23ms, AUC 0,619 vs. 0,698, Tei Index LV: PQ Δ0,010, PePV6 Δ0,060, AUC 0,566 vs. 0,626) ließ sich durch das PePV6-Intervall (P-Wellen-Ende V1 bis peak QRS V6) besser vorhersagen als durch die PQ-Zeit. Analog war PePV6 vs. PQ-Zeit auch ein besserer Prädiktor der rechtskardialen Hämodynamik. Dichotomisiert am Median wurden bezogen auf eine lange PePV6-Zeit 20% der Patienten gegenüber einem konventionellen AV-Block I° rekategorisiert. Jenseits des dritten Quartils (148ms) von PePV6 fand sich eine besonders ausgeprägte Beeinträchtigung der Hämodynamik im Sinne eines möglichen Schwelleneffektes. Schlussfolgerung Etwa 30% der Verlängerung der PQ-Zeit bei AV-Block I° ging in dieser Studie auf die verzögerte Vorhofaktivierung zurück. Ein hier erstmalig definierter neuer Parameter der atrioventrikulären Leitung (PePV6) war gegenüber der PQ-Zeit als Prädiktor hämodynamischer Beeinträchtigung durch die atrioventrikuläre Leitungsverzögerung überlegen. Eine weitere pathophysiologische und klinische Evaluation des PePV6- Intervalls sollte erfolgen.