QRS ÉS QRST INTEGRÁLOK ÖSSZEFÜGGÉSEINEK VIZSGÁLATA

Régi elképzelés, hogy a QRST integrál aktiváció függetlensége következtében – az AP gradiens állandósága esetén- a térképek értelmezésekor különválaszthatók az aktivációs szekvencia megváltozása és egyéb okok következtében előállt, egymásra szuperponálódó jelek [166, 172].

Modellezéssel bizonyítottam, hogy a test felszínen detektálható potenciálváltozások sorrendje egyértelmű összefüggést mutat az aktiváció terjedésének sorrendjével, az AP állandósága mellett (4.2.1. fejezet). A vezetési zavarok esetében (elsősorban atrioventricularis és néhány intraventricularis) viszont az AP megváltozik és ez megjelenik az integrál térképeken is, emiatt miokardiális infarktus jelenlétében nem detektálható.

Krónikus esetekben jelentős eltérések tapasztalhatók a QRST integrálok esetében, az úgynevezett remodeling vagy cardiac memory jelenség következtében, amikor is a QRS integrál megváltozását a QRST integrál megváltozása néhány napos vagy néhány hetes időállandóval követi. Igazolni kívántam, hogy hosszabb időszakra vonatkozóan egy vezetési zavar kiküszöbölésének hatására a QRST lassan, de jelentősen megváltozik. Az integrálok egymáshoz viszonyított változása jellemezhető a QRS integrál és a QRST integrál által bezárt vektor szögével. A lassú változást Wolff-Parkinson-White (WPW) szindrómás betegek esettanulmányával is igazolom.

A vizsgálathoz a CVRTI adatbázisából származó, Lux 32 elvezetésrendszerrel mért 648 egészséges (NOR) 14 WPW szindrómás, 34 aritmiás eset (ARR) és 124 régi miokardiális infarktusos (MI, ebből:

anterior MI 32, inferior MI 38, postero-inferior MI 54), valamint 35 koronária-beteg páciens (CAD) adatait használtam fel. Az adatokból származtattam a QRS és QRST integráltérképet, majd az

integráltérképek térképek összehasonlítására egyénenként meghatároztam azok pattern (minta) korrelációját. Meghatároztam a QRS és QRST integrál értékeit (QRS_int, QT_int), illetve az ezek 192 elemű vektoraiból képzett (az integrál gradiensei által bezárt) α szöget, az alábbi módon:

QRSnsum

Vagyis a két vektor normalizációját követően a vektorok skalár szorzatát képeztük, ami mint ismert a két vektor közötti szög cosinus-át adja, amiből az α szög számítható. A rekonstrukciós hiba a gradiens illetve α értékét jelentősen nem befolyásolja. Az eredményeket patológiás csoportonként a Box and whisker diagram mutatja (26. ábra).

Maximum

NORMAL WPW ARR CAD IMI PIMI AMI

26. ábra A QRS és QRST integrálok pattern korrelációjának megoszlása patológiás csoportonként (NORMAL:

egészséges, ARR: aritmiás, CAD: koszorúér-beteg, WPW: Wolff-Parkinson-White szindrómás, AMI: anferior infarktusos, IMI: inferior infarktusos, PIMI: postero-inferior infarktusos betegcsoportok)

A QRS és QRST integrálok kapcsolatára a következő megfigyelés vonható le a térképek korrelációja alapján: patológiás esettől függetlenül a korreláció mediánja ≥0,65. A QRS/QRST korrelációk hasonlóságában azonban az esetek kis hányadában jelentős eltérések tapasztalhatók, azaz egy csoporton belül erősen ferde eloszlással jellemezhetők. Következik továbbá, hogy egészséges esetben vagy patológiás változás hosszú távú hatására – vagyis mindenképpen már stabil állapotban – a bioelektromos tulajdonságok olyan értékre állnak be, hogy a depolarizációs és repolarizációs szakaszt jellemző QRS és QRST integrál nagyfokú korreláltságot mutat. Az esetek mintegy 25%-ában a korreláltság szintje meghaladja a 0,9-et, vagyis nagyfokú kapcsolat mutatható ki, más esetekben kiugróan rossz korrelációs értékekkel feltehetően a repolarizáció változékonyságára, a két változó

instabil állapotára lehet következtetni. Mindeközben a QRS és STT szakaszok hossza egymással egyetlen patológiás csoport esetén sem korrelált.

27. ábra Az α szögek empirikus eloszlásfüggvényei normál és patológiás esetekben (a csoportok elnevezését ld. 26. ábránál)

A QRS és QRST integrál gradiens-vektora által bezárt szög nagyrészt a patológiás állapottól független, a mediánja 40-50°-nak adódott. Az empirikus eloszlások homogenitását Kolmogorov-Smirnov teszttel vizsgáltam. Ennek értelmében a csoportokra (i= normál, CAD, stb) vonatkozott empirikus eloszlások Fi(α) függvényei közötti legnagyobb távolság abszolút értékét kellett szorozni a csoportok mintaelem számából képzett súlytényezővel. A hipotézisvizsgálat értelmében az empirikus eloszlások távolságai nem mutattak szignifikáns eltérést (p<0,05). Az egyetlen jelentős eltérés a WPW-s és a normál empirikus eloszlás között tapasztalható, ahol a legnagyobb eltérést (távolságot) a normál csoporttól 40°-nál mérhetjük (ld. 27. ábra), de a mintaelemszám miatt ez az eltérés sem szignifikáns. A klinikailag homogén csoportok empirikus eloszlásának páronkénti vizsgálatából megállapítottuk, hogy a QRST integrálok invariánsak az aktivációs szekvenciára.

Az integráltérképek hasonlósága azt mutatja, hogy a depolarizáció ill. a ventrikuláris gradiens forrásvektorai egymással szinkronban mozognak. Stabilabb tulajdonságnak tűnik, hogy a QRS és QRST integrálok 192 dimenziós vektorai akár normál akár krónikus esetekben a patológiától függetlenül lényegében azonos eloszlással jellemezhetők, de valójában patológiás állapottól függetlenül nagy szórástartományban lényegében bármilyen szöget bezárhatnak egymással. Az α szögek azt valószínűsítik, hogy a QRS és QRST integráltérképek ekvivalens forrásvektorai nem azonos irányúak, a forráseloszlás – a szív bioelektromos tulajdonságai lokálisan és/vagy az azt aktuálisan befolyásoló szimpatikus vagy paraszimpatikus túlsúly- minden állapotban (egészséges vagy kóros) a számára optimális működési paramétereket állítja be, ezzel létrejön a ”remodeling” és így a szív képes ellátni a legfontosabb feladatát a pumpa-funkciót [168, 169]. Valószínűsíthető, hogy

elsősorban az akciós potenciál karakterisztikák változása miatt változik meg a depolarizációs és repolarizációs szakasz, ezzel pedig a gradiens vektor is.

Tehát a depolarizáció szekvenciája és forrásainak vektora, valamint a ventrikuláris gradiens eloszlása átlagolt szívciklusra vonatkozóan lényegében megegyezik, azaz az aktivációs szekvencia és a repolarizáció szoros kapcsolatban van egymással.

28. ábra QRS és QRST integrál térképek, valamint a kapcsolódó Departure Index térképek egy Wolff-Parkinson-White szindrómás páciens esetében. Fent: radiofrekvenciás ablációt megelőző, lent az ablációt követő 21.napon.

Integráltérképek esetében adatok μVs-ban, DI esetében szórás egységben mérhetők.

Esettanulmányokat használtam annak igazolására, hogy WPW páciensek radiofrekvenciás ablációját követően, a QRST integrál lassan, de jelentősen megváltozik és a normál esethez tartozó képet veszi fel (ld. 28. ábra). A WPW olyan vezetési zavar, ahol kóros állapotban járulékos elektromos összeköttetés van a pitvarok és a kamrák közt, amit -egyes esetekben- radiofrekvenciás ablációval kezelnek, mely megszünteti a járulékos kötegeket és a normál vezetési út áll helyre. A normáltól való eltérés karakterisztikus jellemzője csak a Q hullám előtti un. delta hullámban jelenik meg, a változás a repolarizációt elméletileg nem befolyásolja. A vizsgált eseteket az ablációt megelőzően majd azt követően hetente 4 hétig mértük. A QRST változással egy időben – a radiofrekvenciás ablációs hirtelen beavatkozás hatására- QRS integrálon egy-egyszeri nagymértékű azonnali változás, majd egy lassabb módosulás tapasztalható, amely szintén a „remodeling” optimumra törekvő magatartását

támasztja alá. A páciensek kiválasztásánál törekedtünk arra, hogy a WPW-n kívül egyéb vezetési zavarral ne rendelkezzenek, ischemiás tünetük, illetve infarktusuk, anginás tüneteik ne legyenek A kezdeti gyors QRS integrál változás nem járt együtt a normál populációra vonatkozó integrál-tartományba való visszatéréssel; az első héten a QRST integrál lényegében a radiofrekvenciás állapotot jellemző – azaz változatlan maradt. Az egészséges állapot, ezzel egyidejűleg a QRS és a QRST integrál csak megközelítőleg az ablációt követő 4-6 hétre áll helyre teljesen. Erre példa a 28.

ábrán látható, ahol a páciens ablálását követően már a 21. napra közelítőleg normál populációra jellemző értékek álltak be – a QRS és a QRST integrál is változott, a DIM szórásegységben kifejezett negatív eltérést jelző értéke QRS esetén: -7.3-ról -1.5-re, QRST esetében: -1.8-ról -2.1-re módosult.

A bemutatott példa esetében a repolarizáció változását jelző paraméterek közül jelentősen változott az ablálást követően az NDI_QRS és NDI_QRST értéke: a kezdeti kórosnak tekinthető 0,03 és QRST vonatkozásában: 0,08 körüli értékről, a - jelen tudásunk szerint normál intervallumba tartozó értékre módosult a mérési hetek folyamán és- 0,1-0,15 közötti értékre állt be.

0,00 Korreláció(STT_int, QT_int)

ARI diszperzió

29. ábra Példa a WPW-s páciens komprimált adatainak változására, WPW szindrómában (WPW), radiofrekvenciás ablálást követően (AU) 2 illetve 4 héttel. Minden napot 2 db 5 perces mérés átlagának tömörített paramétereivel

jellemeztem. Bal oldalon: a QRS és QRST integrál NDI paraméterei (felül, az Y tengelyen az NDI értékei), az integráltérképek korrelációja (alul, Y tengelyen a korrelációs együttható), jobb oldalon az α (felül, az Y tengelyen a szög értékek) és az ARI diszperzió (alul, Y tengelyen a szórás értékei ms-ben) változásai az idő függvénéyben (az előző

ábrán bemutatott páciens adatai)

A radiofrekvenciás ablálás hatásának követésére egy másik változót is használtam, ez az ARI, az aktivációs visszatérési intervallum, ami az epikardiális felületen végbemenő repolizáció jellemzésére használható (ld. 29. old.) A beavatkozás hatása nyomon követhető a felületi ARI térképek pattern változásában is: a korábban negatív T hullám polaritása – a vezetési zavarral összefüggő tartományban- változása miatt az egészségesekre jellemző eloszlású és az eredetinél alacsonyabb ARI diszperzitású állapot jelentkezett. Érdekesség, hogy példáink esetén az ARI diszperzió értéke (az ARI értékek szórása) a „köztes” – tehát stabilnak nem tekinthető állapotok esetén- magasabb volt, mint akár a kiindulási akár a végleges állapot (az ablációt követő 4. héten) (ld. 29. ábra).

Ebben az időszakban a QRST integrálra vonatkozó DIM térképen a megjelentek -2SD szórás alatti értékek is. Az integráltérképek pattern korrelációja esetében látható, hogy jelentős változás megy végbe az ablációt követően a QRS és STT, valamint az STT és QRST integrálok között. A QRS és QRST integrálok patológiás állapotban és azt követően is lényegében azonos mértékben korreláltak (r>0,8).

Valós mérésekkel igazoltam és a CVRTI normál adataival számított DIM térképek, valamint tömörített paraméterek segítségével megerősítettem, hogy az egészséges és a WPW szindrómás esetek esetén nem csak a QRS hanem a QRST integrál valamint a kapcsolódó depolarizációt és repolarizációt jellemző paraméterek is szignifikáns eltérést mutatnak. Ezzel bizonyítottnak látszik, hogy az aktivációs szekvencia változása befolyásolja az akciós potenciálok gradiensének eloszlását is, valamint, hogy a várakozással ellentétben szignifikáns a különbség a normál és a WPW-s QRST integrálok között. Az ablálást követő változás a repolarizációt jellemző paraméterekben – időszakosan –a kiindulási állapotnál rosszabb patológiás állapotot jelezhet.

Más krónikus betegségek (különböző lokalizációjú MI-k) esetében szintén azt tapasztaltam, hogy a QRS integrál megváltozása magával vonta a QRST integrál megváltozását is és a változás statisztikailag szignifikánsan kimutatható [226, 227].