Myocardial Electromechanical Function in Long QT Syndrome

Abstract

AIM: The aim of this thesis is to assess, in LQTS and according to genotype, the myocardial electromechanical (EM) function response to exercise, its relation to symptoms and its response to b-blocker therapy. To achieve this aim, we conducted 4 studies with the following specific objectives: i. To study the ventricular repolarization (QTc interval) behaviour during stress and its potential haemodynamic effects, as reflected in left ventricular filling and stroke volume response to exercise. ii. To access the exercise response of electromechanical coupling, expressed by the electromechnical window (EMW), and its relation to symptoms. iii. To access for potential mechanical disturbances during stress by studying the myocardial contraction response to exercise, its effects on myocardial diastolic function and their relation to co-existent ventricular repolarization disturbances. iv. To investigate the myocardial behaviour during early relaxation an most particularly the longitudinal apico-basal relaxation sequence, its dynamic response to exercise and any potential contribution to the development of symptoms. v. To investigate the effect of b-blocker therapy on the above electromechanical parameters at rest and during exercise. METHODS: Forty seven (age 45±15yrs, 25 female, 20 symptomatic) LQTS mutation carriers and 35 healthy individuals (matched for age and sex) underwent an exercise test (Bruce protocol). ECG and doppler and speckle-tracking echo parameters were recorded at rest, peak exercise and recovery. RESULTS: We found that abnormal ventricular repolarization in LQTS carriers was related to marked LV mechanical dispersion and to abnormally reversed LV end-systolic electromechanical relationship and longitudinal early relaxation sequence. These phenomena worsened at peak exercise, especially in LQT1 carriers, and were related to impaired LV diastolic function and attenuated stroke volume response to exercise. Such abnormal electromechanical responses to exercise were more pronounces in LQTS subjects with previous adverse cardiac events and could better identify these subjects than QTc interval alone. These disturbances were also less pronounced in LQTS carriers treated with b-blockers. CONCLUSION: Incorporating stress-echocardiograhic evaluation of electromechanical parameters in the routine assessment of LQTS individuals may help better stratification, symptom interpretation and management.

Ο ΣΚΟΠΟΣ: Ο σκοπός αυτής της διατριβής είναι να αξιολογηθεί, στο Σύνδρομο Μακρού QT (LQTS) και, ανάλογα με τον γονότυπο, η απόκριση της ηλεκτρομηχανικής (EM) λειτουργίας του μυοκαρδίου στην άσκηση, η σχέση της με τα συμπτώματα και η ανταπόκρισή της στη θεραπεία με β-αναστολείς. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, πραγματοποιήθηκαν 4 μελέτες με τους εξής ειδικούς στόχους: 1. Η μελέτη της συμπεριφοράς της κοιλιακής επαναπόλωσης (διάστημα QTc) κατά τη διάρκεια στρες και οι πιθανές αιμοδυναμικές της επιδράσεις, όπως αντανακλώνται στη πλήρωση της αριστερής κοιλίας και την απόκριση του όγκου παλμού στην άσκηση. 2. Η αξιολόγηση της ανταπόκρισης της ηλεκτρομηχανικής σύζευξης στην άσκηση, όπως εκφράζεται από το ηλεκτρομηχανικό παράθυρο (EMW), και η σχέση της με τα συμπτώματα. 3. Η μελέτη πιθανών μηχανικών διαταραχών κατά τη διάρκεια στρες μέσω της μυοκαρδιακής συστολής, οι επιδράσεις τους στη διαστολική λειτουργία του μυοκαρδίου και η σχέση τους με τις διαταραχές της κοιλιακής επαναπόλωσης. 4. Η διερεύνηση της πρώιμης μυοκαρδιακής χαλάρωσης, ιδιαίτερα της αλληλουχίας από την κορυφή προς τη βάση, και η δυναμική της απόκριση στην άσκηση, καθώς και οποιαδήποτε πιθανή σύνδεση με την ανάπτυξη συμπτωμάτων. 5. Η μελέτη της επίδρασης των β-αναστολέων στις ηλεκτρομηχανικές παραμέτρους σε κατάσταση ηρεμίας και κατά την άσκηση. ΜΕΘΟΔΟΙ: Σαράντα επτά φορείς μεταλλάξεων LQTS (ηλικίας 45±15 έτη, 25 γυναίκες, 20 συμπτωματικοί) και 35 υγιή άτομα (αντιστοιχισμένα ως προς ηλικία και φύλο) υποβλήθηκαν σε δοκιμασία άσκησης (πρωτόκολλο Bruce). Καταγράφηκαν οι παράμετροι ΗΚΓ, Doppler και υπερηχοκαρδιογραφίας με παρακολούθηση σημείων (speckle-tracking) σε κατάσταση ηρεμίας, στο μέγιστο της άσκησης και κατά την ανάρρωση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Διαπιστώσαμε ότι η ανώμαλη επαναπόλωση των κοιλιών σε φορείς LQTS σχετιζόταν με έντονη μηχανική διασπορά της αριστερής κοιλίας (LV) και με ανώμαλη αντιστροφή της ηλεκτρομηχανικής σχέσης στο τέλος της συστολής της LV και της κατά μήκος αλληλουχίας πρώιμης χαλάρωσης. Τα φαινόμενα αυτά επιδεινώνονταν στη μέγιστη άσκηση, ιδιαίτερα στους φορείς LQT1, και συσχετίζονταν με μειωμένη διαστολική λειτουργία της LV και περιορισμένη ανταπόκριση του όγκου παλμού στην άσκηση. Τέτοιες ανώμαλες ηλεκτρομηχανικές αποκρίσεις στην άσκηση ήταν πιο έντονες σε ασθενείς με προηγούμενα δυσμενή καρδιακά συμβάντα και μπορούσαν να αναγνωρίσουν καλύτερα αυτούς τους ασθενείς σε σχέση με τη χρήση μόνο του διαστήματος QTc . Αυτές οι διαταραχές ήταν επίσης λιγότερο έντονες σε φορείς LQTS που λάμβαναν θεραπεία με β-αναστολείς. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Η ενσωμάτωση της στρες-υπερηχοκαρδιογραφικής αξιολόγησης των ηλεκτρομηχανικών παραμέτρων στη ρουτίνα εκτίμησης των ατόμων με LQTS μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της σταδιοποίησης του κινδύνου, της ερμηνείας των συμπτωμάτων και της διαχείρισης.