Abstract
High risk post-infarction patients benefit from prophylactic
implantation of a cardioverter defibrillator (ICD). Currently, identification
of high risk patients is based on the finding of reduced left ventricular
ejection fraction (LVEF). However, sensitivity of risk prediction is poor.
Evidence exists that risk stratification based on LVEF can be significantly
improved by combination of LVEF with markers of cardiac autonomic dysfunction.
The present article describes two novel Holter-based risk predictors Heart-Rate
Turbulence (HRT) and Deceleration Capacity (DC) related to autonomic reflex and
tone.
Kernaussagen
-
Hochrisikopatienten nach Myokardinfarkt profitieren von der
primärprophylaktischen Implantation eines Defibrillators.
-
Die Diagnose einer eingeschränkten
linksventrikulären Ejektionsfraktion (≤ 30 %)
stellt den derzeitigen Goldstandard in der Erkennung von Hochrisikopatienten
dar. Wendet man dieses Kriterium jedoch auf unselektionierte, modern
therapierte Postinfarktpatienten an, so wird nur ein Bruchteil der Patienten,
die in der Folgezeit versterben, korrekt identifiziert.
-
Die Bestimmung der kardialen autonomen Funktion des Herzens
ist ein vielversprechender Ansatz, die Risikobeurteilung signifikant zu
verbessern. Heart Rate Turbulence (HRT) und Dezelerationskapazität
(„deceleration capacity”; DC) des Herzens sind 2 neue
Holter-EKG-basierte Verfahren zur Messung der reflektorischen und tonischen
Komponente der autonomen Funktion.
-
Die HRT quantifiziert die baroreflexvermittelte
Kurzzeitoszillation der Herzfrequenz nach spontan einfallenden
ventrikulären Extrasystolen, die DC ist ein integrales Maß
sämtlicher an Verlangsamungen beteiligter Modulationen der Herzfrequenz
über 24 Stunden. Beide Verfahren tragen unabhängige prognostische
Information und können zur Risikobeurteilung kombiniert werden.
-
Sind beide Faktoren abnormal, wird dies als schwere autonome
Dysfunktion („severe autonomic failure”; SAF) bezeichnet. Der
prognostische Wert des SAF wurde jüngst in einer prospektiven
Postinfarktstudie an 2343 Patenten validiert. Die 5-Jahres-Ereignisraten
für Gesamtmortalität, kardiale Mortalität und plötzlicher
Herztod waren mit 39,9 %, 29,9 % und
11,6 % für Patienten mit SAF vergleichbar mit denen für
Patienten mit einer LVEF ≤ 30 %.
Fasst man Patienten mit SAF und Patienten mit
LVEF ≤ 30 % zu einer neuen Hochrisikogruppe
zusammen, verdoppelt sich die Sensitivität der Risikoprädiktion bei
gleichbleibendem positiv prädiktivem Wert. Mit SAF steht damit ein
validiertes, nicht invasives und hochpotentes Verfahren zur Risikobeurteilung
für Postinfarktpatienten zur Verfügung. Zukünftige Studien
müssen jedoch prüfen, inwiefern auf diese Weise identifizierte
Patienten von einer ICD-Implantation profitieren.
Literatur
- 1
Huikuri H V, Castellanos A, Myerburg R J.
Sudden death due to cardiac arrhythmias.
N Engl J Med.
2001;
345
1473-1482
- 2
Gregoratos G, Abrams J, Epstein A. et al .
ACC/AHA/NASPE 2002 Guideline Update for Implantation of
Cardiac Pacemakers and Antiarrhythmia Devices--summary article: a report of
the
American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on
Practice Guidelines (ACC/AHA/NASPE Committee to Update the 1998 Pacemaker
Guidelines).
J Am Coll Cardiol.
2002;
40
1531-1540
- 3
Moss A J, Zareba W, Hall W J. et al .
Prophylactic implantation of a defibrillator in patients with
myocardial infarction and reduced ejection fraction.
N Engl J Med.
2002;
346
877-883
- 4
Barthel P, Schneider R, Bauer A. et al .
Risk stratification after acute myocardial infarction by
heart rate turbulence.
Circulation.
2003;
108
1221-1226
- 5
Billman G E, Schwartz P J, Stone H L.
Baroreceptor reflex control of heart rate: a predictor of
sudden cardiac death.
Circulation.
1982;
66
874-880
- 6
Kleiger R E, Miller J P, Bigger J J, Moss A J.
Decreased heart rate variability and its association with
increased mortality after acute myocardial infarction.
Am J Cardiol.
1987;
59
256-262
- 7
La Rovere M T, Bigger Jr. J T, Marcus F I. et al .
Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in
prediction of total cardiac mortality after myocardial infarction. ATRAMI
(Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators.
Lancet.
1998;
351
478-484
- 8
Priori S G, Aliot E, Blomstrom-Lundqvist C. et al .
Task Force on Sudden Cardiac Death of the European Society of
Cardiology.
Eur Heart J.
2001;
22
1374-1450
- 9
Task Force of the European Society of Cardiology and the
American Society of Pacing and Electrophysiology .
Heart rate variability: Standards of measurement,
physiological interpretation, and clinical use.
Circulation.
1996;
93
1043-1065
- 10
Schmidt G, Malik M, Barthel P. et al .
Heart-rate turbulence after ventricular premature beats as a
predictor of mortality after acute myocardial infarction.
Lancet.
1999;
353
1390-1396
- 11
Bauer A, Kantelhardt J W, Barthel P. et al .
Deceleration capacity of heart rate as a predictor of
mortality after myocardial infarction: cohort study.
Lancet.
2006;
367
1674-1681
- 12
Bauer A, Malik M, Schmidt G. et al .
Heart rate turbulence: standards of measurement,
physiological interpretation, and clinical use: International Society for
Holter and Noninvasive Electrophysiology Consensus.
J Am Coll Cardiol.
2008;
52
1353-1365
- 13
Wichterle D, Melenovsky V, Simek J. et al .
Hemodynamics and autonomic control of heart rate
turbulence.
J Cardiovasc Electrophysiol.
2006;
17
286-291
- 14
Lown B, Verrier R L.
Neural activity and ventricular fibrillation.
N Engl J Med.
1976;
294
1165-1170
- 15
Schwartz P J, Vanoli E, Stramba Badiale M. et al .
Autonomic mechanisms and sudden death. New insights from
analysis of baroreceptor reflexes in conscious dogs with and without a
myocardial infarction.
Circulation.
1988;
78
969-979
- 16
Eckberg D L, Drabinsky M, Braunwald E.
Defective cardiac parasympathetic control in patients with
heart disease.
N Engl J Med.
1971;
285
877-883
- 17
Schwartz P J, Pagani M, Lombardi F. et al .
A cardiocardiac sympathovagal reflex in the cat.
Circ Res.
1973;
32
215-220
- 18
Schwartz P J, La Rovere M T, Vanoli E.
Autonomic nervous system and sudden cardiac death.
Experimental basis and clinical observations for post-myocardial infarction
risk stratification.
Circulation.
1992;
85
I77-I91
- 19 Tyson J J.
Biochemical oscillations. In: Fall C, Marland E, Wagner J, Tyson J, eds Computational Cell Biology: An Introductory
Text on Computer
Modelling in Molecular and Cell Biology. New York; Springer 2002
- 20
Glass L.
Synchronization and rhythmic processes in physiology.
Nature.
2001;
410
277-284
- 21
Bauer A, Kantelhardt J W, Bunde A. et al .
Phase-Rectified Signal Averaging Detects Quasi-Periodicities
in Non-Stationary Data.
Physica A.
2006;
364
423-434
- 22
Ghuran A, Reid F, La Rovere M T. et al .
Heart rate turbulence-based predictors of fatal and nonfatal
cardiac arrest (The Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction
substudy).
Am J Cardiol.
2002;
89
184-190
- 23
Hallstrom A P, Stein P K, Schneider R. et al .
Characteristics of heart beat intervals and prediction of
death.
Int J Cardiol.
2005;
100
37-45
- 24
Makikallio T H, Barthel P, Schneider R. et al .
Prediction of sudden cardiac death after acute myocardial
infarction: role of Holter monitoring in the modern treatment era.
Eur Heart J.
2005;
26
762-769
- 25
Exner D V, Kavanagh K M, Slawnych M P. et al .
Noninvasive risk assessment early after a myocardial
infarction the REFINE study.
J Am Coll Cardiol.
2007;
50
2275-2284
- 26
Bauer A, Barthel P, Schneider R. et al .
Improved Stratification of Autonomic Regulation for risk
prediction in post-infarction patients with preserved left ventricular function
(ISAR-Risk).
Eur Heart J.
2009;
30 (5)
576-583
- 27
Copie X, Hnatkova K, Staunton A. et al .
Predictive power of increased heart rate versus depressed
left ventricular ejection fraction and heart rate variability for risk
stratification after myocardial infarction. Results of a two-year follow-up
study.
J Am Coll Cardiol.
1996;
27
270-276
- 28
Huikuri H V, Tapanainen J M, Lindgren K. et al .
Prediction of sudden cardiac death after myocardial
infarction in the beta-blocking era.
J Am Coll Cardiol.
2003;
42
652-658
- 29
Julian D G, Camm A J, Frangin G. et al .
Randomised trial of effect of amiodarone on mortality in
patients with left-ventricular dysfunction after recent myocardial infarction:
EMIAT. European Myocardial Infarct Amiodarone Trial Investigators.
Lancet.
1997;
349
667-674
- 30
Malik M, Camm A J, Janse M J. et al .
Depressed heart rate variability identifies postinfarction
patients who might benefit from prophylactic treatment with amiodarone: a
substudy of EMIAT (The European Myocardial Infarct Amiodarone Trial).
J Am Coll Cardiol.
2000;
35
1263-1275
PD Dr. med. Axel Bauer
Med. Klinik und Poliklinik Abt. Innere Med. III
Ottfried-Müller-Str. 10
72076 Tübingen
eMail: axel.bauer@tum.de