Arq Bras CardiolArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de CardiologiaTgYyfmK6h6xqttd4gQyJPTwS0066-782X20140024000040000410.5935/abc.20140162Original ArticlesValue of the Qrs-T Angle in Predicting the Induction of Ventricular Tachyarrhythmias in Patients with Chagas DiseaseZampaHugo BizettoMoreiraDalmo ARFerreiraCarlos Alberto BrandãoFilhoSouzaCharles RiosMenezesCamila CaldasHirataHenrique SeichiiArmaganijanLuciana VidalInstituto Dante Pazzanese de CardiologiaSão PauloSPBrazilInstituto Dante Pazzanese de Cardiologia, São Paulo, SP - BrazilMailing Address: Hugo Bizetto Zampa, R. José Antônio Coelho, 435 Apto 24B, Vila Mariana. Postal Code 04011-061. São Paulo, SP - Brazil. E-mail: hugobizettozampa@cardiol.br; hugobizettozampa@yahoo.com.br
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Author contributions
Conception and design of the research: Zampa HB, Moreira DAR, Armaganijan LV; Acquisition of data and Writing of the manuscript: Zampa HB, Ferreira Filho CAB, Souza CR, Menezes CC, Hirata HS; Analysis and interpretation of the data: Zampa HB; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Moreira DAR, Armaganijan LV.
2810201412201410306460467170220140307201429072014This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.Background:
The QRS-T angle correlates with prognosis in patients with heart failure and coronary artery disease, reflected by an increase in mortality proportional to an increase in the difference between the axes of the QRS complex and T wave in the frontal plane. The value of this correlation in patients with Chagas heart disease is currently unknown.
Objective:
Determine the correlation of the QRS-T angle and the risk of induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation (VT / VF) during electrophysiological study (EPS) in patients with Chagas disease.
Methods:
Case-control study at a tertiary center. Patients without induction of VT / VF on EPS were used as controls. The QRS-T angle was categorized as normal (0-105º), borderline (105-135º) or abnormal (135-180º). Differences between groups for continuous variables were analyzed with the t test or Mann-Whitney test, and for categorical variables with Fisher's exact test. P values < 0.05 were considered significant.
Results:
Of 116 patients undergoing EPS, 37.9% were excluded due to incomplete information / inactive records or due to the impossibility to correctly calculate the QRS-T angle (presence of left bundle branch block and atrial fibrillation). Of 72 patients included in the study, 31 induced VT / VF on EPS. Of these, the QRS-T angle was normal in 41.9%, borderline in 12.9% and abnormal in 45.2%. Among patients without induction of VT / VF on EPS, the QRS-T angle was normal in 63.4%, borderline in 14.6% and abnormal in 17.1% (p = 0.04). When compared with patients with normal QRS-T angle, those with abnormal angle had a fourfold higher risk of inducing ventricular tachycardia / ventricular fibrillation on EPS [odds ratio (OR) 4; confidence interval (CI) 1.298-12.325; p = 0.028]. After adjustment for other variables such as age, ejection fraction (EF) and QRS size, there was a trend for the abnormal QRS-T angle to identify patients with increased risk of inducing VT / VF during EPS (OR 3.95; CI 0.99-15.82; p = 0.052). The EF also emerged as a predictor of induction of VT / VF: for each point increase in EF, there was a 4% reduction in the rate of sustained ventricular arrhythmia on EPS.
Conclusions:
Changes in the QRS-T angle and decreases in EF were associated with an increased risk of induction of VT / VF on EPS.
Chagas disease is a prevalent public health problem in Brazil and Latin America. The disease has been gaining importance in developing countries due to intense migration of individuals from places historically considered to be reservoirs of the disease1. It is caused by the parasite Trypanosoma cruzi transmitted vectorially through the bite of triatomine insects, from mother to fetus, orally or through transfusion of contaminated blood2.
The physiopathology of the disease involves inflammation, tissue destruction and fibrosis of cardiac cells leading to dysautonomia, microcirculatory changes and damage to the muscle heart and to the intramural nervous system1. The disease occurs in indeterminate, non-cardiac or cardiac forms. The cardiac form is further subdivided into with or without ventricular dysfunction. Even with normal ejection fraction, patients with Chagas heart disease may progress with several cardiac conduction disorders and severe ventricular arrhythmias which emerge as important prognostic predictors.
Tachyarrhythmias (ventricular tachycardia and ventricular fibrillation) and heart failure are the most common cardiovascular causes of mortality in patients with Chagas disease1,3,4. Tachyarrhythmias may be preceded by typical symptoms or even progress to sudden death without premonitory signs, which may also affect individuals with structurally normal hearts. Considering the prevalence of Chagas disease and the increase in life expectancy, risk stratification for sudden death and tachyarrhythmias is of extreme importance in public health.
The QRS-T angle is an electrocardiographic variable that determines the directions of depolarization and repolarization of the heart in the frontal plane. In normal conditions, these processes have the same spatial orientation but in opposite directions. Differences between both indicate electrical cardiac abnormalities that signal structural myocardial changes affecting depolarization or regional changes in repolarization sequence. Studies show that a simple tool - the electrocardiogram - offers information for risk stratification based on analysis of the QRS-T angle. However, no studies have evaluated the importance of this variable and its association with induction of malignant ventricular arrhythmias during programmed ventricular stimulation in patients with Chagas heart disease.
The aim of this study was to determine whether the QRS-T angle obtained in the frontal plane during a 12-lead resting electrocardiogram is associated with increased risk of induction of ventricular arrhythmia during electrophysiologic study (EPS) in patients with Chagas disease.
MethodsStudy planning
This is a retrospective study that included patients with Chagas disease who underwent EPS at Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia within the past three years. Patients were divided into two groups according to induction or not of malignant ventricular arrhythmias (sustained ventricular tachycardia, ventricular fibrillation or ventricular flutter) in response to the protocol of ventricular stimulation during the EPS. Collected information included demographic data (age, gender, history of systemic arterial hypertension, diabetes mellitus, dyslipidemia, coronary artery disease, stroke, syncope, use of concomitant medications), electrocardiographic data (rhythm, presence of atrioventricular and intraventricular block, QRS interval and QRS-T angle); echocardiographic data (ejection fraction, right ventricular dysfunction, presence of thrombi or aneurysms) and results of 24-hour Holter monitoring (quantification of ventricular extrasystoles, nonsustained and sustained ventricular tachycardias). These data were obtained from medical records, registered in forms specifically designed for the study and then correlated with EPS findings. Patients were not followed up and the data were collected from records, tests and chart notes.
Cohort of patients
The study included all patients with at least two positive serological tests for Chagas disease who underwent EPS over the previous three years. Information collected about the cohort included medical history and use of medications. Patients with blood pressure ≥ 140 / 90 mmHg5 or using antihypertensive drugs were labeled hypertensive. Serum fasting glucose levels above 126 mg/dL on two occasions or use of oral hypoglycemic agents or insulin was determined as diabetes mellitus. The analysis excluded individuals with cardiomyopathy of other etiologies (coronary artery disease, hypertension, or others), atrial fibrillation, left bundle branch block and those with rhythm determined by a pacemaker. The diagnosis of coronary artery disease was determined by coronary angiography showing at least 70% of stenosis on the affected artery.
Definition of events
Sustained ventricular tachycardia was defined as the occurrence of tachycardia arising from the ventricle with a heart rate above 100 bpm and duration above 30 seconds or associated with clinical or hemodynamic instability. A rapid, disordered, and ineffective ventricular activity characterized the diagnosis of ventricular fibrillation.
Electrocardiogram
The QRS complex and T wave axes on the frontal plane were calculated based on an analysis of the (12-lead) resting electrocardiogram recorded at 25 mm / sec and with amplitude of 10 mm / mV. In both situations, the axis was located on the lead with highest QRS complex and T wave amplitudes. The difference between the angles of the QRS complex and T wave was calculated as the absolute difference between the angles, with values between 0º and 180º. These measurements were determined by two independent reviewers. In case of disagreement, a third reviewer was prompted. The QRS-T angle was categorized in three groups: normal (0-105º), borderline (105-135º) and abnormal (135-180º).
Holter monitoring
24-hour Holter monitoring offered information about the occurrence of ventricular extrasystole and ventricular tachycardia. Ventricular extrasystole was defined as the occurrence of an isolated or coupled beat arising in the ventricle. The occurrence of at least three consecutive ventricular beats with a rate above 100 bpm was defined as nonsustained ventricular tachycardia and, when lasting more than 30 seconds, as sustained ventricular tachycardia.
EPS
All patients underwent EPS according to the standard routine protocol adopted at the institution. The protocol consists of programmed ventricular stimulation with two basic cycles (600 and 500 ms), with up to three extrastimuli at the apex and outflow tract of the right ventricle, in addition to rapid stimulation (up to 250 ms) of the same sites. The first extrastimulus, coupled with the last QRS of the burst pacing and 50 ms faster than the ventricular refractory period, is applied during late diastole. The coupling interval is shortened every 10 ms until the refractory period is reached. The second and third extrastimuli, which are similar to the first, are then introduced in sequence. In the event of ventricular tachycardia, cardioversion to sinus rhythm was performed with rapid ventricular stimulation or, in case of hemodynamic collapse, electrical cardioversion.
Echocardiogram
Echocardiographic assessments included measurement of left atrial diameter, left ventricular systolic and diastolic diameters, left ventricular ejection fraction and, when present, determination of diastolic dysfunction, right ventricular dysfunction, and left ventricular thrombus or aneurysm.
Statistical Analysis
Continuous variables were described as mean and standard deviation, and as interquartile range when appropriate. Categorical variables were presented as relative and absolute frequencies. Differences between groups regarding the induction or not of ventricular arrhythmias were analyzed with the t test or Mann-Whitney test for continuous variables, and with Fisher's exact test for categorical variables. Logistic regression models were applied to identify potential factors influencing the groups in combination. Backward stepwise regression was applied to select the variables, with an alpha-to-remove of 5%. P values below 0.05 were considered statistically significant. Retrieved data were analyzed with the softwares Microsoft Excel and R for Windows.
Results
Between January and July 2013, a total of 116 charts of patients with Chagas disease who underwent EPS were selected. Of these, 44 (37.9%) were excluded due to the following reasons: 18 (15.5%) for incomplete data, 6 (5.2%) for inactive records and 19 (16.4%) in which the calculation of the QRS-T angle was impractical. Of the reasons that precluded the calculation of the QRS-T angle were the occurrence of left bundle branch block in 16 (13.8%) and atrial fibrillation in 3 (2.6%). The final analysis, therefore, included 72 patients.
Mean age was 59.3 ± 10.6 years and 35 patients (48.6%) were males. Mean ejection fraction was 49.8 ± 16.1% and more than half of the cohort had functional class I. Right bundle branch block and left anterior superior divisional block were observed in 41 (56.9%) and 47 (65.3%) patients, respectively. Almost 80% of the patients used angiotensin-converting enzyme inhibitors / angiotensin II receptor blockers, 54.2% used amiodarone and 47.2% used beta-blockers. The QRS-T angle was normal in 39 patients (54.2%), abnormal in 21 (29.2%) and borderline in 10 (13.9%).
Clinical, electrocardiographic, echocardiographic and Holter findings of the 72 patients included in the analysis are described in Table 1.
Clinical, electrocardiographic, echocardiographic and Holter findings of 72 patients with Chagas disease
Statins and aspirin were the most commonly prescribed medications in the group without induction of malignant ventricular arrhythmias. Even though beta-blockers and spironolactone were used more often in the group with induction of arrhythmias, this difference did not reach statistical significance (Table 3).
Comparison between groups regarding use of concomitant medications
Concomitant medications
Induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation
A QRS complex duration greater than 120 ms was observed more frequently in patients without induction of sustained ventricular arrhythmias. Among patients with induction of ventricular arrhythmias on EPS, the QRS-T angle was normal in 13 (41.9%), borderline in 4 (12.9%) and abnormal in 14 (45.2%). In the group of patients without induction of ventricular arrhythmias, the QRS-T angle was normal in 26 (63.4%), borderline in 6 (14.6%) and abnormal in 7 (17.1%, p = 0.04). The frequency of ventricular extrasystoles on 24-hour Holter was higher in individuals without induction of ventricular arrhythmias on EPS (70.3% versus 60.7%), however, this finding showed no statistical significance (p = 0.71).
Mean left ventricular ejection fraction in the group with induction of ventricular arrhythmia was 42.6%, compared with 55.1% in the group without induction of ventricular arrhythmias (p = 003, Tables 4 and 5).
Comparison of electrocardiographic findings between groups
Electrocardiographic findings
Induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation
No 41 (56.4%)
Yes 31 (43.1%)
P value
First degree AVB
12 (29.3)
10 (32.3)
0.80
Right bundle branch block
25 (61.0)
16 (51.6)
0.48
Left anterior superior hemiblock
29 (70.7)
18 (58.1)
0.32
QRS < 120 ms
16 (39.0)
8 (25.8)
0.016
QRS < 120 ms
25 (61.0)
23 (74.2)
0.88
QRS-T angle
Normal
26 (63.4)
13 (41.9)
0.04
Borderline
6 (14.6)
4 (12.9)
Abnormal
7 (17.1)
14 (45.2)
ABV: atrioventricular block.
Comparison of echocardiographic and Holter findings between groups
Findings of echocardiogram and Holter
Induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation
No 41 (56.4%)
Yes 31 (43.1%)
p value
Left ventricular diastolic dysfunction
26 (63.4)
16 (51.6)
0.47
Right ventricular dysfunction
1 (2.4)
2 (6.5)
0.57
Left ventricular thrombus
0(0.0)
1 (3.2)
0.42
Left ventricular aneurysm
3 (7.3)
0 (0.0)
0.26
Mean ejection fraction
55.12
42.57
0.03
0-10 ventricular extrasystoles / hour
6 (14.6)
6 (19.4)
0.71
11-30 ventricular extrasystoles / hour
5 (12.2)
5 (16.1)
> 31 ventricular extrasystoles / hour
26 (63.4)
17 (54.8)
Figure 1 shows findings from a patient with abnormal QRS-T angle who induced sustained ventricular tachycardia on EPS.
Left, electrocardiogram showing abnormal QRS-T angle (SÂQRS= -70º; SÂT = +100º; QRS-T 170º angle). Right, sustained monomorphic ventricular tachycardia induced during electrophysiological study of the same patient.
On logistic regression analysis, ejection fraction emerged as a strong predictor of induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation in this cohort. For each point increase in the ejection fraction there was a reduction of approximately 4% on the induction rate of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation on EPS. Compared with patients with normal QRS-T angle, those with abnormal angle had a fourfold increased risk of inducing ventricular tachycardia / ventricular fibrillation during EPS [odds ratio (OR) 4; confidence interval (CI) 1.298-12.325; p=0.028]. After adjustment for other variables such as age, ejection fraction and QRS size, there was a trend in the abnormal QRS-T angle to identify patients with increased risk of induction of VT / VF during EPS (OR 3.95; CI 0.99-15.82; p = 0.052, Table 6).
Multivariate analysis in patients who induced ventricular tachyarrhythmia during EPS
Induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation Ventricular
OR
p value
CI
Age > 65 years
0.25
0.04
0.06 - 0.97
Ejection fraction < 35%
4.84
0.02
1.23 - 19.09
Beta-blocker use
1.30
0.64
0.39 - 4.33
QRS < 120 ms
1.35
0.65
0.37 - 4.90
QRS-T angle
Normal
Borderline
1.23
0 80
0.24 - 6.14
Abnormal
3.95
0.052
0.99 - 15.82
Discussion
The results of this study show that patients with Chagas heart disease with abnormal QRS-T angle in the frontal plane tend to have a higher risk of inducing ventricular tachycardia / ventricular fibrillation during programmed ventricular stimulation on the EPS. This finding shows that an electrocardiographic variable may help clinicians establish a prognosis for future arrhythmic events in this population.
Abnormalities in ventricular repolarization are associated with increased susceptibility to complex arrhythmias6. Rassi et al7 demonstrated that an abnormal ECG associated with symptoms of heart failure - functional class III or IV - determine a high mortality risk in patients with Chagas disease. This finding allows guidance of specific therapies directed to this subgroup of patients. In addition to that, the analysis of the amplitude and duration, as well as the spatial and frontal axes of the QRS-T angle have also been described in several clinical studies as strong and independent predictors of mortality in elderly patients8,9, HIV patients receiving antiretroviral drugs10, patients with coronary artery disease11 and conditions such as acute coronary syndrome12, post-acute myocardial infarction13, heart failure14 and nonischemic cardiomyopathy15.
Previous studies have highlighted the importance of the QRS-T angle as an independent predictor of mortality in patients with Chagas disease16-18. However, until now, there had been no reports of the association between the value of the QRS-T angle on the induction of malignant arrhythmias in this population, which would reflect an increased possibility of high risk arrhythmic events in this population. In this study, the direct comparison between abnormal and normal QRS-T angles showed that the first was associated with a fourfold increased risk of induction of ventricular arrhythmia during EPS, highlighting the importance of this simple electrocardiographic variable in risk stratification of a population with such severe cardiopathy.
The ideal method of calculating the QRS-T angle is a matter of discussion. The angle may be determined by spatial calculation or by a simple difference between the angles of the QRS complex and the T wave in the frontal plane. However, the spatial calculation requires the Frank leads (X, Y, Z), which are not always available in conventional electrocardiographs, making this calculation less practical. In contrast, the determination of the difference between the angles in the frontal plane (the technique adopted in this study) is more practical, and of easy reach and interpretation in clinical practice. Zhang et al. demonstrated that the determination of the QRS-T angle in the frontal plane shows good correlation with the findings obtained on spatial determination11. However, Brown and Schlegel19 , when comparing the mean spatial QRS-T angle with frontal plane QRS-T angles determined by conventional electrocardiogram and vectorcardiogram of 370 patients with cardiac disease confirmed by imaging tests (coronary artery disease, hypertrophic cardiomyopathy, or ventricular systolic dysfunction) and 210 apparently normal individuals, identified a statistically significant difference favoring a stronger prognostic power for the spatial method. The authors interpreted this result as decisive to suggest that the frontal plane QRS-T angle should not be used to replace the spatial QRS-T angle. In contrast, a recent study by Aro et al20 assessing the QRS-T angle in the frontal plane demonstrated that 2% of a population of 10,957 individuals had a difference > 100 degrees and a higher rate of sudden death from arrhythmic causes and total mortality when compared with those with normal QRS-T angle. These along with Zhang's data support the adoption of the simple difference between the axes of the QRS complex and T wave in the frontal plane as equally useful in determining the risk of induction of ventricular tachycardia / ventricular fibrillation in patients with Chagas disease undergoing EPS.
The presence of fibrotic areas or tissues with low capacity to conduct electricity may modify the process of cardiac depolarization and repolarization, representing therefore an area with a reentrant circuit. Abnormalities in activation and recovery of electrical activity, obtained by differences between the angles of the QRS complex and the T wave in the frontal plane may suggest the presence of this circuit and were, therefore, probably associated with a an increased probability of induction of ventricular tachycardia in this population of patients with Chagas disease.
Lastly, it should be emphasized that a left ventricular systolic dysfunction was associated with increased induction of malignant ventricular arrhythmias in the studied population. These results corroborate evidence published recently by our group and reflect the prognostic value of arrhythmogenic circuits secondary to fibrotic areas intermixed with normal conduction tissue21.
Limitations
The limitations of this study include its observational retrospective nature, the small sample size and the collection of data from charts. The protocol of ventricular stimulation was similar for all patients, since it follows a methodology proposed by the group which has been routinely adopted for several years.
Conclusions
Changes in the QRS-T angle and ventricular dysfunction were associated with induction of severe ventricular arrhythmias - ventricular tachycardia and fibrillation - during EPS in the cohort. The presence of ventricular extrasystoles or nonsustained ventricular tachycardia during 24-hour Holter monitoring, as well as clinical factors such as male gender and history of syncope, did not emerge as predictive factors for induction of such outcome.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This study is not associated with any thesis or dissertation work.
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The usefulness of T-wave peak to T-wave end interval in identifying malignant arrhythmias in patients with Chagas disease. Hellenic J Cardiol. 2013;54(6):429-34.ArmaganijanLMoreiraDANolasco De AraújoRRPuzziMAMunhozFPCarvalhoMJet alThe usefulness of T-wave peak to T-wave end interval in identifying malignant arrhythmias in patients with Chagas diseaseHellenic J Cardiol2013546429434Valor do Ângulo Qrs-T na Predição de Indução de Taquiarritmias Ventriculares em Pacientes ChagásicosZampaHugo BizettoMoreiraDalmo ARFerreiraCarlos Alberto BrandãoFilhoSouzaCharles RiosMenezesCamila CaldasHirataHenrique SeichiiArmaganijanLuciana VidalInstituto Dante Pazzanese de CardiologiaSão PauloSPBrasilInstituto Dante Pazzanese de Cardiologia, São Paulo, SP - BrasilCorrespondência: Hugo Bizetto Zampa, R. José Antônio Coelho, 435 Apto 24B, Vila Mariana. CEP 04011-061. São Paulo, SP - Brasil. E-mail: hugobizettozampa@cardiol.br; hugobizettozampa@yahoo.com.br
Potencial conflito de interesse
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa: Zampa HB, Moreira DAR, Armaganijan LV; Obtenção de dados e Redação do manuscrito: Zampa HB, Ferreira Filho CAB, Souza CR, Menezes CC, Hirata HS; Análise e interpretação dos dados: Zampa HB; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Moreira DAR, Armaganijan LV.
Fundamento:
O ângulo QRS-T mostra correlação com prognóstico em pacientes com insuficiência cardíaca e doença coronariana, traduzido por um aumento na mortalidade proporcional ao aumento na diferença entre os eixos do complexo QRS e da onda T no plano frontal. Até hoje, nenhuma informação a este respeito foi obtida em pacientes com cardiopatia chagásica.
Objetivo:
Correlacionar o ângulo QRS-T com a indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular (TV / FV) em chagásicos durante estudo eletrofisiológico (EEF).
Métodos:
Estudo caso-controle em centro terciário. Pacientes sem indução de TV / FV ao EEF foram utilizados como controles. O ângulo QRS-T foi categorizado como normal (0-105º), limítrofe (105-135º) e anormal (135-180º). As diferenças entre os grupos foram analisadas pelo teste t ou teste de Mann-Whitney para variáveis contínuas, e teste exato de Fisher ou qui-quadrado para variáveis categóricas. Valores de p < 0,05 foram considerados significativos.
Resultados:
De 116 pacientes submetidos ao EEF, 37,9% foram excluídos por estarem com dados incompletos / prontuários inativos ou pela impossibilidade de se calcular corretamente o ângulo QRS-T (presença de bloqueio de ramo esquerdo e fibrilação atrial). De 72 pacientes incluídos, 31 induziram TV / FV ao EEF. Destes, o ângulo QRS-T se encontrava normal em 41,9%, limítrofe em 12,9% e anormal em 45,2%. No grupo de pacientes sem indução de TV / FV, o ângulo QRS-T se encontrava normal em 63,4%, limítrofe em 14,6% e anormal em 17,1% (p = 0,04). Quando comparados aos pacientes com ângulo QRS-T normal, o risco de indução de TV / FV nos pacientes com ângulo anormal foi quatro vezes maior [odds ratio (OR) 4; intervalo de confiança (IC) 1,298-12,325; p = 0,028). Após ajuste para outras variáveis como idade, fração de ejeção (FE) e tamanho do QRS, houve tendência do ângulo QRS-T anormal em identificar pacientes com maior risco de indução de TV / FV (OR 3,95; IC 0,99-15,82; p = 0,052). A FE também se evidenciou como preditora de indução de TV / FV: um ponto de aumento na FE reduziu em 4% a taxa de indução de arritmia ventricular sustentada ao EEF.
Conclusões:
Alterações no ângulo QRS-T e redução na FE estiveram associadas a um aumento no risco de indução de TV / FV ao EEF.
Taquicardia VentricularArritmias CardíacasDoença de ChagasEletrocardiografiaEstudos de Casos e ControlesIntrodução
A doença de Chagas é um problema prevalente de saúde pública no Brasil e na América Latina. A doença tem ganhado importância em países desenvolvidos em virtude da intensa migração de indivíduos de localidades historicamente consideradas como reservatórios da doença1. É causada pelo parasito Trypanosoma cruzi transmitido por via vetorial através de picada de insetos triatomíneos, por transmissão gestante-feto, por via oral ou através de transfusão de sangue contaminado2.
Na fisiopatologia da doença de Chagas há inflamação, destruição tissular e fibrose das células cardíacas causando disautonomia, alterações microcirculatórias e danos à musculatura cardíaca e ao sistema nervoso intramural1. A doença se apresenta nas formas indeterminada, não cardíaca e cardíaca, esta última ainda subdividida em formas com e sem disfunção ventricular. Mesmo com fração de ejeção preservada, os pacientes com cardiomiopatia chagásica podem evoluir com diversos distúrbios de condução e arritmias ventriculares graves que se mostram importantes preditores prognósticos.
A mortalidade do portador de cardiomiopatia chagásica tem como causas cardiovasculares mais comuns as taquiarritmias (taquicardia e fibrilação ventriculares) e a insuficiência cardíaca1,3,4. As taquiarritmias podem ser precedidas por sintomas típicos ou evoluir com morte súbita sem sinais premonitórios, o que pode acometer também indivíduos com corações estruturalmente normais. Considerando a prevalência da doença e o aumento da expectativa de vida de seus portadores, a estratificação de risco para morte súbita e taquiarritmias é de suma importância para a saúde pública.
O ângulo QRS-T é uma variável eletrocardiográfica que determina as direções de despolarização e repolarização do coração no eixo frontal. Em condições normais, tais processos apresentam a mesma orientação espacial, embora em sentidos opostos. Diferenças entre ambos indicam anormalidades elétricas cardíacas que sinalizam alterações estruturais miocárdicas que afetam a despolarização ou alterações regionais na sequência de repolarização. Estudos demonstram que uma ferramenta simples - o eletrocardiograma - fornece dados para estratificação de risco baseada na análise do ângulo QRS-T. Nenhum estudo, entretanto, avaliou a importância desta variável e sua relação com indução de arritmias ventriculares malignas durante a estimulação ventricular programada em pacientes com cardiomiopatia chagásica.
O objetivo deste estudo foi determinar se o ângulo QRS-T obtido no plano frontal durante o eletrocardiograma de repouso de 12 derivações está associado com risco maior de indução de arritmias ventriculares durante estudo eletrofisiológico (EEF) em pacientes portadores de doença de Chagas.
MétodosPlanejamento do estudo
Este é um estudo retrospectivo que incluiu pacientes portadores de doença de Chagas submetidos nos últimos 3 anos a EEF no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Os pacientes foram divididos em dois grupos com base na indução ou não de arritmias ventriculares malignas (taquicardia ventricular sustentada, fibrilação ventricular ou flutter ventricular) durante o protocolo de estimulação ventricular do EEF. O grupo de pacientes sem indução de tais arritmias foi utilizado como controle. As informações coletadas incluíram dados demográficos (idade, sexo, antecedentes de hipertensão arterial sistêmica, diabetes mellitus, dislipidemia, doença arterial coronariana, acidente vascular cerebral, síncope, medicamentos concomitantes), eletrocardiográficos (ritmo, presença de bloqueio atrioventricular e intraventricular, intervalo QRS e ângulo QRS-T), ecocardiográficos (fração de ejeção, disfunção diastólica de ventrículo esquerdo, disfunção de ventrículo direito, presença de trombos ou aneurismas) e de Holter de 24 horas (quantificação de extrassístoles ventriculares, taquicardia ventricular não sustentada e sustentada). Estas informações foram obtidas de prontuários, registradas em formulários projetados especialmente para o estudo e correlacionadas com os achados do EEF. Não houve seguimento clínico e a coleta de dados foi realizada por meio de registros, exames e anotações em prontuário.
População de pacientes
O estudo incluiu todos os pacientes com pelo menos duas sorologias positivas para doença de Chagas e submetidos a EEF nos últimos 3 anos. Dados obtidos da amostra incluíram antecedentes médicos e uso de medicamentos. Pacientes com pressão arterial ≥ 140 / 90 mmHg5 ou em uso de medicamentos anti-hipertensivos foram classificados como hipertensos. O encontro de glicemia de jejum acima de 126 mg / dL em duas ocasiões, ou uso de hipoglicemiantes orais ou insulina foi estabelecido como diabetes mellitus. Foram excluídos da análise os indivíduos com cardiomiopatia de outras etiologias (doença arterial coronariana, hipertensão, ou outras), fibrilação atrial, bloqueio de ramo esquerdo e portadores de marcapasso com ritmo determinado pelo próprio marcapasso. O diagnóstico de doença arterial coronariana foi definido pela presença à angiocoronarianografia de estenose mínima de 70% no vaso acometido.
Definição de eventos
Taquicardia ventricular sustentada foi definida como a presença de taquicardia originada no ventrículo com frequência superior a 100 bpm e duração acima de 30 segundos ou associada a instabilidade clínica ou hemodinâmica. Uma atividade ventricular rápida, desordenada e ineficaz caracterizou a fibrilação ventricular.
Eletrocardiograma
O eixo do complexo QRS e das ondas T no plano frontal foi calculado com base na análise do eletrocardiograma de repouso (12 derivações) gravado a 25 mm / s e com 10 mm / mV de amplitude. Em ambos os casos, o eixo estava localizado na derivação que apresentava complexos QRS e ondas T de maior amplitude. A diferença entre os ângulos do complexo QRS e da onda T foi calculada pela diferença absoluta entre os ângulos, com valores resultantes entre 0º e 180º. Tais determinações foram obtidas por dois revisores independentes. Em caso de discordância, um terceiro revisor foi requisitado. O ângulo QRS-T foi dividido em três grupos: normal (0-105º), limítrofe (105-135º) e anormal (135-180º).
Monitorização pelo Holter
A monitorização de 24 horas pelo sistema Holter ofereceu informações sobre a presença de extrassístoles ventriculares e taquicardia ventricular. Extrassístole ventricular foi definida como a ocorrência de batimentos isolados ou acoplados originados no ventrículo. A presença de pelo menos três batimentos ventriculares consecutivos com frequência cardíaca acima de 100 bpm foi definida como taquicardia ventricular não sustentada e, quando a duração era maior do que 30 segundos, como taquicardia ventricular sustentada.
EEF
Todos os pacientes foram submetidos ao EEF de acordo com o protocolo padrão utilizado de rotina na instituição. O protocolo consiste na estimulação ventricular programada com uso de dois ciclos básicos (600 e 500 ms) com até três extra-estímulos no ápice e na via de saída do ventrículo direito, além de estimulação rápida (até 250 ms) nos mesmos sítios. O primeiro extra-estímulo, acoplado com o último QRS do "trem" de pulsos e 50 ms mais rápido que o período refratário ventricular, é introduzido na diástole tardia. O acoplamento é reduzido a cada 10 ms até que o período refratário ventricular seja atingido. O segundo e terceiro extra-estímulos são introduzidos na sequência de maneira semelhante ao primeiro extra-estímulo. Em caso de indução de taquicardia ventricular, procede-se à reversão ao ritmo sinusal por meio de estimulação ventricular rápida ou, no caso de colapso hemodinâmico, cardioversão elétrica.
Ecocardiograma
As avaliações ecocardiográficas incluíram medidas do diâmetro do átrio esquerdo, diâmetros sistólico e diastólico do ventrículo esquerdo, fração de ejeção ventricular esquerda, e determinação da presença de disfunção diastólica, disfunção de ventrículo direito, trombo ou aneurisma em ventrículo esquerdo.
Análise Estatística
Variáveis contínuas foram descritas como média e desvio padrão, e intervalos interquartis quando apropriado. Variáveis categóricas foram apresentadas como frequências relativa e absoluta. Diferenças entre os grupos quanto à indução e não indução de arritmias ventriculares foram analisadas pelo teste t ou Mann-Whitney para variáveis contínuas e teste exato de Fisher para variáveis categóricas. Para verificar quais fatores influenciaram conjuntamente os grupos, modelos de regressão logística foram utilizados. A seleção das variáveis foi realizada pelo método Backward com alfa de saída de 5%. Valores de p inferiores a 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Os dados foram analisados pelos programas Microsoft Excel e R for Windows.
Resultados
Entre janeiro e julho de 2013, foram selecionados 116 prontuários de pacientes chagásicos submetidos a EEF. Destes, 44 (37,9%) foram excluídos pelos seguintes motivos: 18 (15,5%) por dados incompletos, 6 (5,2%) por prontuários inativos e 19 (16,4%) por impossibilidade de se calcular corretamente o ângulo QRS-T. Dentre os motivos que impossibilitaram o cálculo do ângulo QRS-T estão a presença de bloqueio de ramo esquerdo em 16 (13,8%) e fibrilação atrial em 3 (2,6%). A análise final, portanto, incluiu 72 pacientes.
A média de idade foi de 59,3 ± 10,6 anos e 35 pacientes (48,6%) eram do sexo masculino. A média da fração de ejeção foi 49,8 ± 16,1% e mais da metade dos pacientes (51,4%) apresentava classe funcional I. Bloqueio de ramo direito e bloqueio divisional ântero-superior esquerdo foram observados em 41 (56,9%) e 47 (65,3%) pacientes, respectivamente. Aproximadamente 80% dos pacientes utilizavam inibidores da enzima conversora de angiotensina / bloqueadores do receptor de angiotensina II, 54,2% faziam uso de amiodarona e 47,2% recebiam betabloqueadores. O ângulo QRS-T estava normal em 39 pacientes (54,2%), anormal em 21 (29,2%) e limítrofe em 10 (13,9%).
As características clínicas, eletrocardiográficas, ecocardiográficas e os achados de Holter dos 72 pacientes incluídos na análise estão descritos na Tabela 1.
Características clínicas, eletrocardiográficas, ecocardiográficas e achados de Holter de 72 pacientes com doença de Chagas
Características
N (%)
Características clínicas
Idade em anos (média ± desvio padrão)
59,3 ± 10,6
Sexo masculino
35 (48,6)
Dislipidemia
27 (37,5)
Síncope
43 (59,7)
Tabagismo
5 (6,9)
AVC OU AIT
7 (9,7)
Hipertensão arterial sistêmica
55 (76,4)
Diabetes mellitus
10 (13,9)
Cardiodesfibrilador implantável
2(2,8)
Marcapasso
2(2,8)
Classe funcional
I
37 (51,4)
II
30 (41,7)
III
5(6,9)
IV
0(0,0)
Medicações concomitantes
Betabloqueador
34 (47,2)
Amiodarona
39 (54,2)
IECA/BRA
57 (79,2)
Furosemida
18 (25,0)
Estatinas
21 (29,2)
AAS
30 (41,7)
Anticoagulante oral
2 (2,8)
Espironolactona
19 (26,4)
Características eletrocardiográficas
BAV de primeiro grau
22 (30,6)
Bloqueio de ramo direito
41 (56,9)
Bloqueio divisional ântero-superior esquerdo
47 (65,3)
QRS < 120 ms
24 (33,3)
QRS > 120 ms
48 (66,7)
Ângulo QRS-T normal
39 (54,2)
Ângulo QRS-T anormal
21 (29,2)
Ângulo QRS-T limítrofe
10 (13,9)
Características ecocardiográficas
Fração de ejeção (média ± desvio padrão)
49,8 ± 16,1%
Disfunção diastólica
42 (58,3)
Disfunção sistólica
3 (4,2)
Trombo intracardíaco
1 (1,4)
Aneurisma de ventrículo esquerdo
3(4,2)
Achados de Holter
0-10 extrassístoles ventriculares / hora
12 (16,7)
11-30 extrassístoles ventriculares / hora
10 (13,9)
>31 extrassístoles ventriculares / hora
43 (59,7)
Taquicardia ventricular não sustentada
37 (51,4)
AVC: acidente vascular cerebral; AIT: acidente isquêmico transitório; lECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BRA: bloqueador do receptor de angiotensina II; AAS: ácido acetilsalicílico, BAV: bloqueio atrioventricular.
Não houve diferenças entre os grupos quanto às características basais, exceto quanto à idade. Estes achados estão representados na Tabela 2.
Comparação entre os grupos quanto às características clínicas
Características clínicas
Indução de taquicardia ventricular/fibrilação ventricular
Estatinas e AAS foram as medicações mais frequentemente prescritas no grupo sem indução de arritmias ventriculares malignas. Apesar do maior uso de betabloqueadores e espironolactona no grupo com indução de arritmias, esta diferença não atingiu significância estatística (Tabela 3).
Comparação entre os grupos quanto ao uso de medicações concomitantes
Medicamentos concomitantes
Indução de taquicardia ventricular/fibrilação ventricular
Não 41 (56,4%)
Sim 31 (43,1%)
Valor de p
Betabloqueador
15 (36,6)
19 (61,3)
0,06
Amiodarona
22 (53,7)
17 (54,8)
1,00
IECA / BRA
33 (80,5)
24 (77,4)
0,78
Furosemida
10 (24,4)
8 (25,8)
1,00
Estatinas
16 (39,0)
5 (16,1)
0,04
AAS
22 (53,7)
8 (25,8)
0,03
ACO
2 (4,9)
0 (0,0)
0,50
Espironolactona
8 (19,5)
11 (35,5)
0,18
IECA: inibidor da enzima conversora de angiotensina; BRA: bloqueador do receptor de angiotensina II; AAS: ácido acetilsalicílico; ACO: anticoagulante oral.
Complexos QRS com duração inferior a 120 ms foram observados mais frequentemente nos pacientes sem indução de arritmias ventriculares sustentadas. Dentre os pacientes nos quais houve indução de arritmias ventriculares no EEF, o ângulo QRS-T encontrava-se normal em 13 (41,9%), limítrofe em 4 (12,9%) e anormal em 14 (45,2%). No grupo de pacientes sem indução de arritmia ventricular, o ângulo QRS-T estava normal em 26 (63,4%), limítrofe em 6 (14,6%) e anormal em 7 (17,1%; p = 0,04). Já a frequência de extrassístoles ventriculares ao Holter de 24 horas foi maior nos indivíduos que não induziram arritmias complexas no EEF (70,3% vs. 60,7%), porém, este achado não apresentou significância estatística (p = 0,71).
Em relação à fração de ejeção do ventrículo esquerdo, o valor médio no grupo com indução de arritmia ventricular foi de 42,6% comparado a 55,1% no grupo sem indução de arritmias (p = 0,003; Tabelas 4 e 5).
Comparação de achados eletrocardiográficos entre os grupos
Achados eletrocardiográficos
Indução de taquicardia ventricular/fibrilação ventricular
Não 41 (56,4%)
Sim 31 (43,1%)
Valor de p
BAV de primeiro grau
12 (29,3)
10 (32,3)
0,80
Bloqueio de ramo direito
25 (61,0)
16 (51,6)
0,48
Bloqueio divisional ântero-superior esquerdo
29 (70,7)
18 (58,1)
0,32
QRS < 120 ms
16 (39,0)
8 (25,8)
0,016
QRS > 120 ms
25 (61,0)
23 (74,2)
0,88
Ângulo QRS-T
Normal
26 (63,4)
13 (41,9)
0,04
Limítrofe
6 (14,6)
4 (12,9)
Anormal
7 (17,1)
14 (45,2)
BAV: bloqueio atrioventricular.
Comparação de achados ecocardiográficos e de Holter de 24h entre os grupos
Achados de ecocardiograma e Holter
Indução de taquicardia ventricular/fibrilação ventricular
Não 41 (56,4%)
Sim 31 (43,1%)
Valor de p
Disfunção diastólica de ventrículo esquerdo
26 (63,4)
16 (51,6)
0,47
Disfunção de ventrículo direito
1 (2,4)
2 (6,5)
0,57
Trombo de ventrículo esquerdo
0 (0,0)
1 (3,2)
0,42
Aneurisma de ventrículo esquerdo
3 (7,3)
0 (0,0)
0,26
Fração de ejeção média
55,12
42,57
0,03
0-10 extrassístoles ventriculares/hora
6 (14,6)
6 (19,4)
0,71
11-30 extrassístoles ventriculares / hora
5 (12,2)
5 (16,1)
>31 extrassístoles ventriculares / hora
26 (63,4)
17 (54,8)
A Figura 1 mostra os achados de um paciente com ângulo QRS-T anormal que induziu taquicardia ventricular sustentada durante o EEF.
À esquerda, eletrocardiograma demonstrando ângulo QRS-T anormal (SÂQRS= -70º; SÂT = +100º; QRS-T ângulo de 170º). À direita, taquicardia ventricular sustentada monomórfica induzida no estudo eletrofisiológico do mesmo paciente.
Na análise de regressão logística, a fração de ejeção se mostrou um forte preditor de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular nesta amostra. A cada ponto de aumento na fração de ejeção, observou-se redução em cerca de 4% na taxa de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular ao EEF. Quando comparado a pacientes com ângulo QRS-T normal, o risco de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular foi quatro vezes maior em pacientes com ângulo anormal [odds ratio (OR) 4; intervalo de confiança (IC) 1,298-12,325; p = 0,028). Após ajuste para outras variáveis como idade, fração de ejeção e tamanho do QRS, houve uma tendência do ângulo QRS-T anormal em identificar pacientes com maior risco de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular (OR 3,95; IC 0,99-15,82; p=0,052; Tabela 6).
Análise multivariada em pacientes com indução de taquiarritmias ventriculares ao EEF
Indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular
OR
Valor de p
Intervalo de confiança
Idade > 65anos
0,25
0,04
0,06 - 0,97
Fração de ejeção < 35%
4,84
0,02
1,23 - 19,09
Uso de betabloqueador
1,30
0,64
0,39 - 4,33
QRS > 120 ms
1,35
0,65
0,37 - 4,90
Ângulo QRS-T
Normal
Limítrofe
1,23
0,80
0,24 - 6,14
Anormal
3,95
0,052
0,99 - 15,82
Discussão
Os resultados deste estudo mostram que cardiopatas chagásicos que apresentam ângulo QRS-T anormal no plano frontal tendem a apresentar maior risco de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular durante estimulação ventricular programada ao EEF. Este achado indica que uma variável eletrocardiográfica pode auxiliar o médico clínico a estabelecer o prognóstico de eventos arrítmicos futuros nesta população.
Sabe-se que as anormalidades na repolarização ventricular se associam a uma maior suscetibilidade a arritmias complexas6. Rassi e cols.7 demonstraram que o ECG alterado em associação à sintomatologia de insuficiência cardíaca - classe funcional III ou IV - confere ao paciente chagásico alto risco de mortalidade. Esta observação possibilita a orientação de terapias específicas direcionadas a este subgrupo de pacientes. Além disto, diversos estudos clínicos mostram que a análise da amplitude, duração e eixos espacial e frontal do ângulo QRS-T também são preditores fortes e independentes de mortalidade em pacientes idosos8,9, em portadores de HIV em tratamento antirretroviral10, em pacientes com doença arterial coronariana11 e em situações como a síndrome coronariana aguda12, no pós-infarto agudo do miocárdio13, na insuficiência cardíaca14 e na cardiomiopatia não isquêmica15.
Estudos prévios descreveram a importância do ângulo QRS-T como preditor independente de mortalidade em pacientes chagásicos16-18. Porém, não havia até agora relatos em pacientes chagásicos sobre a associação entre o valor do ângulo QRS-T e indução de arritmias ventriculares malignas, o que refletiria uma maior probabilidade de eventos arrítmicos de alto risco nesta população. Neste estudo, a comparação direta entre o ângulo QRS-T anormal e normal mostrou que o primeiro esteve associado a um risco quatro vezes maior de indução de arritmias ventriculares, assinalando a importância desta variável eletrocardiográfica simples na estratificação de risco de uma população portadora desta grave cardiopatia.
O método ideal para determinação do ângulo QRS-T é motivo de discussão. O cálculo do ângulo pode ser obtido através de determinação espacial ou através da simples diferença entre os ângulos do complexo QRS e da onda T no plano frontal. No primeiro caso, as derivações de Frank (X, Y, Z) são necessárias para o cálculo. Porém, estas derivações nem sempre são disponíveis nos eletrocardiógrafos convencionais. Este fato torna a utilização desta variável menos prática. Já a simples determinação da diferença entre os ângulos no plano frontal, como empregada neste estudo, é mais prática, e de fácil alcance e interpretação, portanto mais útil na prática clínica. Zhang e cols. demonstraram que a determinação do ângulo QRS-T no plano frontal apresenta boa correlação com os achados obtidos pela determinação espacial11. Entretanto, Brown e Schlegel19, após comparar a média do ângulo espacial QRS-T com ângulos planares frontais de QRS-T por meio de eletrocardiograma convencional e vetocardiograma em 370 pacientes com doença cardíaca comprovada por exames de imagem (doença arterial coronariana, cardiomiopatia hipertrófica e disfunção sistólica ventricular) e de 210 indivíduos aparentemente saudáveis, identificaram uma diferença estatisticamente significativa a favor de maior poder diagnóstico através do método espacial. Os autores tomaram este resultado como decisivo para sugerir o não uso do ângulo QRS-T no plano frontal como substituto do ângulo espacial QRS-T. Por outro lado, um estudo recente publicado por Aro e cols.20 utilizando a determinação do ângulo QRS-T no plano frontal demonstrou que 2% de uma população de 10.957 indivíduos apresentavam diferença >100º e maior taxa de mortalidade súbita de causa arrítmica e de mortalidade total em comparação aos indivíduos com o ângulo QRS-T normal. Estes dados e também os de Zhang e cols. dão sustentação à utilização da simples diferença entre os eixos do complexo QRS e da onda T no plano frontal como igualmente útil na determinação de indução de taquicardia ventricular / fibrilação ventricular em pacientes com doença de chagas submetidos ao EEF.
A presença de áreas fibróticas ou de tecidos com baixa capacidade de condução elétrica pode alterar o processo cardíaco de despolarização e repolarização, formando uma região na qual há um circuito reentrante. Anormalidades na ativação e na recuperação da ativação elétrica, obtidas por meio da diferença entre os ângulos dos complexos QRS e ondas T no plano frontal, podem sugerir a presença deste circuito. Foi provavelmente por esta razão que estas anormalidades estiveram associadas à maior probabilidade de indução de taquicardia ventricular nesta população de chagásicos.
Por fim, deve-se ressaltar que a disfunção sistólica ventricular esquerda esteve associada a uma frequência maior de indução de arritmias ventriculares malignas na população estudada. Estes resultados corroboram dados recentemente publicados por nosso grupo e refletem a importância prognóstica de circuitos arritmogênicos secundários a áreas de fibrose entremeadas com tecido de condução normal21.
Limitações
As limitações deste estudo incluem sua natureza observacional retrospectiva, o número amostral pequeno e a coleta de dados apenas a partir de prontuários. O protocolo de estimulação ventricular foi semelhante em todos os pacientes avaliados, visto que segue uma metodologia proposta pelo serviço que vem sendo aplicada rotineiramente há vários anos.
Conclusões
Alterações no ângulo QRS-T e disfunção ventricular estiveram associadas à indução de arritmias ventriculares graves - taquicardia e fibrilação ventriculares - ao EEF na amostra estudada. A presença de extrassístoles ventriculares ou taquicardia ventricular não sustentada em monitorização Holter de 24 horas, assim como fatores clínicos como sexo masculino e história de síncope, não se mostraram preditores para indução de tal desfecho.
Fontes de financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação acadêmica
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.