The Relation between Resting Electrocardiogram Changes and Prognosis in the Health 2000 Survey A population-Based study on Adult Finns

Abstract

Levossa otettava sydänfilmi (elektrokardiogrammi, EKG) tarjoaa tärkeää diag- nostista ja ennusteeseen liittyvää tietoa sydämestä. Monet EKG:ssä todetut pa- tologiset muutokset lisäävät kuolleisuutta väestötutkimuksissa. Tavallisesti nämä EKG poikkeamat esitetään luokiteltuina muuttujina esimerkiksi Minnesota koodauksen mukaisesti. Luokittelujärjestelmät eivät kuitenkaan sisällä kaikkia EKG poikkeavuuksia.

Aikaisempi sydäninfarkti (MI) voidaan tunnistaa patologisen Q-aallon avulla. Infarktiin liittyvät Q-aallot voivat hävitä kokonaan niin, että Q-aaltojen sijasta nähdään matala amplitudinen R-aalto tai huono R-aallon progressio (PRWP). Väestötason tietoa PRWP löydöksen esiintyvyydestä tai ennusteesta ei ole saatavilla. ST-segmentin laskun (STD) suuruus sekä laskun suunta (laskeva, nouseva tai horisontaalinen) voi edustaa eriasteista hapenpuutetta sydämessä. Näihin muu- toksiin voi liittyä myös T-aallon invertoituminen, joka voi esiintyä ajoittain ja ohimenevänä yksinkin, ilman muita patologisia EKG muutoksia tai vasemman kammion hypertrofiaa (LVH). Väestötason tietoa ST-segmentin laskun, laskun suunnan ja T-aallon yhdistelmien vaikutuksesta ennusteeseen, jatkuvina muuttujina, ei ole.

aVR-kytkennän sähköinen akseli on vastakkainen verrattuna normaaliin joh- tumisjärjestelmään. Siksi P-aalto, QRS-kompleksi, ja T-aalto ovat normaalisti ne- gatiivisia aVR-kytkennässä. aVR-kytkentää koskevaa väestötason tietoa on vain vähän saatavilla eikä tietoa ole lainkaan positiivisesta T-aallosta kytkennässä aVR (aVRT+). Leveään QRS-kompleksiin, kuten vasen ja oikea haarakatkos (LBBB, RBBB), liittyvä ennuste riippuu tutkittavasta populaatiosta sekä tutkimusasetelmasta. Vertailevaa väestötason tutkimusta erilaisten kammionsisäisten johtumishäiriöiden (IVCD) kardiovaskulaari- (CV) ja kokonaiskuolleisuudesta on vähänlaisesti.

Tämän tutkimuksen tavoite oli selvittää huonon R-progression esiintyvyys ja vaikutus kuolleisuuteen väestö tasolla (I). Selvitimme ST-segmentin laskun, laskusuunnan ja T-aallon vaikutusta CV- ja kokonaiskuolleisuuteen väestötasolla (II). Tutkimme aVRT+ esiintyvyyttä ja ennustevaikutusta väestötasolla (III). Lisäksi määritimme kahdeksan IVCDn vaikutusta ennusteeseen väestötasolla (IV).

Tutkimuksemme perustuu Suomessa satunnaisotannalla tehtyyn Terveys 2000 väestötutkimukseen. Tutkimukseen osallistui 6354 yli 30 vuotista henkilöä (2876 miestä, 3478 naista) vuosina 2000–2001. Tiedot sairaaloiden hoitojaksoista sekä kuolin tiedot liitettiin Terveys 2000 aineistoon. Seuranta-aika oli kahdeksan vuotta. PRWP esiintyvyys oli suurempi naisilla (7.0 %) kuin miehillä (2.7 %, p<0.001). PRWP liittyvä vakioitu kokonaiskuolleisuus oli miehillä 1.89 (95 % CI 1.00–3.59, p = 0.051) ja naisilla 2.22 (95 % CI 1.42–3.46, p=0.001). PRWP liittyvä vakioitu sydän- ja verisuonitautikuolleisuus oli miehillä 2.28 (95 % CI 0.91–5.68, p = 0.08) ja naisilla 3.47 (95 % CI 1.78–6.76, p < 0.001); löydös oli merkittävä vain naisilla. ST-segmentin lasku lateraalikytkennöissä ja V5-kytkennässä oli kaikissa nel- jässä mittauskohdassa ennustava ja merkittävä naisilla. Tämä merkittävyys hävisi yli 55 vuotiailla naisilla, jos LVH poissuljettiin. Miehillä LVH vaikutti ST-laskun ennustemerkitykseen vähemmän ja eri suuntaan kuin naisilla. Tutkimuksemme osoitti, että korkein CV-kuolleisuus liittyi matalaan ST-segmenttiin lateraalikyt- kennöissä V5, V6, I ja aVL verrattuna muihin kytkentöihin. Löydöksen merkitys korostui T-aallon polariteetin mukaan.

aVRT+ esiintyvyys oli 2.2 % (n=138, 69 miestä ja naista) eikä eroja miesten ja naisten välillä ollut. Sukupuolen ja iän suhteen vakioidussa Coxin regressio- analyysissä aVRT+ liittyvä CV-kuoleman suhteellinen riski oli 3.24 (95 % CI 2.32–4.54, p < 0.001) ja kokonaiskuolleisuuteen liittyvä riski 1.91 (95 % CI 1.47–2.49, p < 0.001) verrattuna niihin joilla oli aVRT-. Sukupuolen ja iän suhteen vakioidussa Coxin regressioanalyysissä epäspesifi- seen IVCD liittyvä suhteellinen kokonaiskuolleisuuden riski oli 2.46 (95% CI 1.27–4.77, p = 0.008) ja kardiovaskulaari riski 4.29 (95% CI 2.01–9.16, p < 0.0001); LBBB liittyvä riksi oli 1.61 (95% CI 1.12–2.33, p = 0,011) ja 2.11 (95% CI 1.31-3.41, p = 0.002); IRBBB liittyvä riski 1.98 (95% CI 1.18–3.3, p = 0.009) ja 2.24 (95% CI 1.06-4.77, p = 0.036). Muilla IVCD tyypeillä ei ollut merkittävää vaikutusta ennusteeseen.

Yhteenvetona todetaan, että PRWP on verrattain tavallinen löydös sekä miehillä että naisilla ja löydös lisää CV- ja kokonaiskuolleisuutta naisilla mutta ei miehillä. ST segmentin laskulla on merkitystä kokonais- ja CV-kuoleman ennustamisessa aikuisväestössä niin sepelvaltimopotilailla kuin niillä, joilla ei ole koro- naaritautia. aVRT+ esiintyvyys on 2 % väestössä ja siihen liittyvä kokonaiskuollei- suus on kaksinkertainen ja CV-kuolema kolminkertainen verrattuna niihin, joilla ei ole aVRT+. IVCD liittyy CV-kuolleisuuteen mutta ei kokonaiskuolleisuuteen. Epäspesifiseen IVCD liittyvä kokonaiskuolleisuus oli kaksinkertainen ja CV- kuolleisuus nelinkertainen. LBBB ja epätäydellinen RBBB lisäsivät kuolleisuutta jonkin verran. RBBB ei liittynyt kuolleisuuden lisääntymistä.

The resting electrocardiogram (ECG) provides valuable diagnostic and prognostic information on the heart. Many pathological changes seen in the ECG increase mortality in population-based studies. These abnormalities, such as Q waves as a sign of a prior MI, are usually presented as categorical variables like those defined in Minnesota Coding System. However, many ECG abnormalities are not in- cluded in these classification systems.

A prior myocardial infarction (MI) may be detected as pathological Q waves. Over time, MI-related Q waves may disappear and only low-amplitude R waves or poor R wave progression (PRWP) are seen. There is no population-based data on the prevalence and prognosis of PRWP.

The magnitude of ST segment depression and type of slope (descending, as- cending or horizontal) may represent various degrees of ongoing ischaemia. These changes may accompany T wave inversion, which is seen frequently and transiently alone without other ECG abnormalities or with left ventricular hypertrophy (LVH). However, there is no population-based data on the prognosis of ST segment depression, slope and T waves as combined continuous variables.

The electrical axis of lead aVR is opposite to the normal conduction pathway. Therefore, the P wave, QRS complex and T wave normally have a negative deflec- tion. There is limited data on lead aVR in population studies and no data on a positive T wave in lead aVR (aVRT+).

A wide QRS as seen in left and right bundle branch block (LBBB, RBBB) has different prognostic implications depending on the population and clinical set- tings of the study. There is limited population-based data on comparing different intraventricular conduction delays (IVCD) in terms of CV and total mortality. The aims of the present study were to examine the prevalence and mortality of PRWP in a population-based cohort (I). We studied the cardiovascular (CV) mortality of ST segment depression, slope and T waves as continuous variables in a population-based cohort (II). We examined the prevalence and prognosis of aVRT+ in a population-based cohort (III). Furthermore, we established the prog- nostic significance of eight different IVCDs in a population-based study (IV).

This study is based on the Health 2000 Survey, which is a randomised popu- lation study carried out in Finland. The study consisted of 6354 subjects (2876 men, 3478 women) aged 30 years or more who participated in a health exami- nation in 2000–2001. Data on mortality and the National Hospital Discharge Register were linked to the Health 2000 Survey data. Follow-up data is available for up to 8 years.

PRWP was more common in women (7.0%) than in men (2.7%, p<0.001). The adjusted total mortality for PRWP was 1.89 for men (95% CI 1.00–3.59, p = 0.051) and 2.22 for women (95% CI 1.42–3.46, p=0.001). Adjusted CV mortality for PRWP was 2.28 for men (95% CI 0.91-5.68, p = 0.08) and 3.47 for women (95% CI 1.78–6.76, p < 0.001); the finding was significant only among women. Among all women, ST segment depression in the lateral lead group as well as lead V5 showed particularly uniform and highly significant predictivity at all four measurement points in the adjusted analyses. However, this significance was lost in women aged at least 55 years when those with LVH were excluded. The effect of LVH on the prognostic value of ST segment depression was also present in men, but in an opposite direction and to a lesser degree than among women. Our study showed the highest hazard ratios for cardiovascular mortality for low ST segments in the lateral leads V5, V6, I and aVL compared to other lead groups. This effect was markedly stratified by the polarity of the T waves. The prevalence of aVRT+ was 2.2% (n = 138, 69 women and 69 men), with no difference between men and women. In Cox regression analysis after adjust- ment for age and sex, the relative risk of CV mortality for aVRT+ was 3.24 (95% CI 2.32–4.54, p < 0.001) and that of total mortality 1.91 (95% CI 1.47–2.49, p < 0.001) when compared to those with aVRT-.

After adjustment for age and sex, the relative risk of all-cause and CV mortality for non-specific IVCD was 2.46 (95% CI 1.27–4.77, p = 0.008) and 4.29 (95% CI 2.01–9.16, p < 0.0001), respectively; for LBBB 1.61 (95% CI 1.12–2.33, p = 0,011) and 2.11 (95% CI 1.31-3.41, p = 0.002), respectively; and for IRBBB 1.98 (95% CI 1.18–3.3, p = 0.009) and 2.24 (95% CI 1.06-4.77, p = 0.036), respectively. The other types of IVCD did not have sn impact on prognosis.

In conclusion, PRWP is relatively common in women and increases CV and to- tal mortality in women but not in men. We observed that ST segment depression has prognostic significance for cardiovascular death in a general adult population, consisting of individuals both with and without CHD, and that this predictivity is strongly dependent on ECG signs of increased left ventricular mass. The prevalence of aVRT+ is 2% in a general population. The total mortality associated with aVRT+ is twofold and CV mortality threefold when compared to those with aVRT-. IVCD was associated with increased CV mortality but did not increase total mortality. The risk of total and CV mortality for non-specific IVCD was twofold and fourfold, respectively. LBBB and incomplete RBBB increased mor- tality to a lesser extent than non-specific IVCD. RBBB did not increase mortality.