Abstract
Background. Komputerowa analiza elektrokardiogramu (EKG) stanowi ogromną pomoc dla niekardiologów, ale czy możemy na niej polegać? Znaczenie obniżenia odcinka ST i inwersji załamka T w odprowadzeniu aVL nie jest podkreślane i nie jest dobrze rozpoznawane we wszystkich specjalnościach. Cel pracy. Celem pracy było zbadanie, czy istnieje rozbieżność w interpretacji zapisu EKG przez lekarzy różnych specjalności i komputerowo wygenerowanego odczytu EKG w odniesieniu do TWI w odprowadzeniu aVL. Metody. W tym multidyscyplinarnym, prospektywnym badaniu wszystkim uczestnikom przekazano do pisemnej interpretacji pojedynczy zapis EKG z izolowanym TWI w odprowadzeniu aVL, który został zinterpretowany przez komputer jako prawidłowy. Odczyty dokonane przez wszystkich lekarzy były porównywane pod względem poziomu wykształcenia i specjalności między sobą oraz z interpretacją komputerową. Wyniki. W badaniu wzięło udział 191 lekarzy. Spośród 191 lekarzy 48 (25,1%) zidentyfikowało, a 143 (74,9%) nie zidentyfikowało izolowanego TWI w odprowadzeniu aVL. Wnioski. Nasze badanie wykazało, że 74,9% lekarzy nie rozpoznało tej nieprawidłowości. Nowe i subtelne ustalenia EKG powinny być podkreślane w ich szkoleniu, aby nie przeoczyć istotnych ustaleń, które mogą być przyczyną chorobowości i śmiertelności.
1. Wprowadzenie
Elektrokardiogram (EKG) jest najważniejszym wstępnym narzędziem diagnostycznym w zawale mięśnia sercowego (MI). Komputer jest pomocny w dokładnym rozpoznawaniu typowych patologii w EKG. Zmiany w określonych odprowadzeniach reprezentują możliwe uszkodzenie mięśnia sercowego w określonych odcinkach tętnic wieńcowych. Dlatego też lokalizacja MI może być wnioskowana na podstawie obszaru objętego zmianami w EKG. Zmiany w EKG świadczące o uszkodzeniu mięśnia sercowego i niedokrwieniu obejmują nadostre załamki T, uniesienie odcinka ST, załamek Q, obniżenie odcinka ST, spłaszczenie załamka T oraz inwersję załamka T (TWI). Uniesienie odcinka ST jest uznawane za marker ostrego zawału serca. Obniżenie ST i TWI są wynikiem niedokrwienia mięśnia sercowego, z wyjątkiem odprowadzeń V1 i V2, które mogą reprezentować zawał tylnej ściany mięśnia sercowego .
Zmiany wtórne, takie jak obniżenie ST i TWI są dobrze rozpoznanymi zmianami EKG, które towarzyszą uniesieniu ST, a ich znaczenie było przedmiotem wielu badań. Zmiany te były badane pod kątem lokalizacji zmian w naczyniach wieńcowych, a także uważane są za wczesne i czułe markery zawału mięśnia sercowego. Zmiany odwrotne mogą być jedyną manifestacją ostrego niedokrwienia mięśnia sercowego i mogą być obecne w pojedynczym odprowadzeniu, jak np. obniżenie ST w odprowadzeniu aVL i TWI w odprowadzeniu aVL wskazujące na istotną zmianę w tętnicy wieńcowej w lewej tętnicy zstępującej przedniej (LAD). Znaczenie tych zmian nie zostało podkreślone i/lub dobrze rozpoznane we wszystkich specjalnościach.
Celem tego badania było określenie zdolności lekarzy do identyfikacji izolowanego TWI w odprowadzeniu aVL w EKG, które jest odczytywane jako prawidłowe przez komputer EKG. Dodatkowo chcieliśmy przeanalizować, czy istnieje rozbieżność w interpretacji TWI w odprowadzeniu aVL przez lekarzy różnych specjalności i komputerowo wygenerowanego EKG. Według naszej najlepszej wiedzy nie przeprowadzono wcześniej takiego badania.
2. Materiał i metody
Badanie prospektywne miało charakter wieloośrodkowy i wielodyscyplinarny. Uczestniczący w nim lekarze pochodzili z oddziałów medycyny ratunkowej (EM), praktyki rodzinnej (FP), chorób wewnętrznych (IM) i chirurgii (S) czterech różnych szpitali. Lekarze ci mieli różne poziomy wyszkolenia (lekarz prowadzący i lekarze rezydenci na różnych poziomach podyplomowych). Zostali oni pogrupowani według poziomu wyszkolenia: rok studiów podyplomowych (PGY1-5) i lekarze prowadzący w każdej specjalności. Institutional review boards (IRBs) odpowiednich instytucji niezależnie zatwierdziły badanie.
Pojedynczy EKG z izolowanym TWI w ołowiu aVL, który został zinterpretowany przez komputer jako normalny, został przekazany wszystkim uczestnikom wraz z opisem przypadku (ryc. 1). Lekarze nie mogli się ze sobą konsultować i mieli 5 minut na dokonanie odczytu. Po zapoznaniu się z prezentacją przypadku i odpowiadającym mu zapisem EKG wszyscy lekarze przedstawiali swoje interpretacje na piśmie. Odczyty wszystkich lekarzy i interpretację komputerową porównywano pod względem zmian w odprowadzeniu aVL, a także między wszystkimi lekarzami według poziomu wykształcenia i specjalności.
2.1. Statistical Methods and Results
U Używając uogólnionych modeli liniowych w oprogramowaniu statystycznym R, przeprowadzono analizę regresji logistycznej krokowej w przód.
3. Results
A total of 191 physicians participated in the study. Spośród 191 lekarzy 43 (22,5%) to lekarze EM, 91 (58,1%) to lekarze IM, 36 (18,8%) to lekarze FP, a 21 (11%) to chirurdzy (tab. 1). Pod względem poziomu wykształcenia 64 (33,5%) lekarzy było PGY1, 51 (26,7%) lekarzy było PGY2, 50 (26,2%) lekarzy było PGY3, 8 (4,2%) lekarzy było PGY4, 2 (1%) lekarzy było PGY5, a 16 (8,4%) lekarzy było lekarzami prowadzącymi. W sumie 48 (25,1%) lekarzy zidentyfikowało i 143 (74,9%) lekarzy nie zidentyfikowało izolowanego TWI w odprowadzeniu aVL. Spośród 48 lekarzy, którzy zidentyfikowali izolowane TWI w odprowadzeniu aVL 15 (31,3%) było lekarzami EM, 21 (43,8%) lekarzami IM, 11 (23%) lekarzami FP, a 1 (2%) lekarzami chirurgami. Pod względem poziomu wyszkolenia lekarzy, którzy zidentyfikowali izolowane TWI w ołowiu aVL, 13 (27,1%) było PGY1, 16 (33,3%) PGY2, 12 (25%) PGY3, 2 (4,2%) PGY4, a 6 (12,5%) było lekarzami prowadzącymi (Tabela 1 i Rycina 2(a) i 2(b)). Using generalized linear models in the statistical programming software R, a forward stepwise logistic regression analysis was performed. Rok szkolenia był bardziej istotny niż specjalizacja w przewidywaniu prawdopodobieństwa rozpoznania TWI w odprowadzeniu aVL. Lekarze medycyny ratunkowej mieli najwyższe prawdopodobieństwo rozpoznania TWI w odprowadzeniu aVL, podczas gdy chirurdzy mieli najniższe prawdopodobieństwo. Kontrolując specjalizację, zaobserwowano wzrost szans na identyfikację dla lekarzy PGY2 i PGY3 oraz spadek szans na identyfikację dla lekarzy PGY4 i PGY5. U lekarzy uczestniczących występuje wzrost szans na identyfikację.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EM: Medycyna ratunkowa; PF: Praktyka rodzinna; IM: Internal Medicine; S: Surgery. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(a)
(b)
(a)
(b)
4. Opis przypadku
Oto przypadek 69-letniego mężczyzny, który zgłosił się na oddział ratunkowy (ED) z bólem lewej strony klatki piersiowej trwającym od 3 dni. Ból miał nagły początek, był ostry i miał nasilenie 5-6/10. Mężczyzna zauważył ból podczas chodzenia i promieniował on do lewego barku. Po przyjęciu aspiryny ból zmniejszył się do 1/10, ale nadal utrzymywał się tępy, podmostkowy ból w klatce piersiowej bez promieniowania. Ból ten nasilał się przy głębokiej palpacji i zimnej pogodzie. Zaprzeczył duszności, zawrotom głowy, gorączce, dreszczom, nudnościom i wymiotom. Około 6 miesięcy temu wykonano u niego jądrową próbę wysiłkową, która dała wynik negatywny. We wrześniu 2011 roku w EKG stwierdzono rytm zatokowy przy 62 uderzeniach na minutę, normalną oś, falę Q w odprowadzeniu III i pionową falę T w odprowadzeniu aVL.
W wywiadzie lekarskim i chirurgicznym stwierdzono u niego nadciśnienie tętnicze, łagodny przerost gruczołu krokowego, chorobę refluksową przełyku (GERD) oraz operację z powodu raka jelita grubego. Zaprzeczył używaniu alkoholu lub tytoniu.
W chwili prezentacji jego parametry życiowe były następujące: temperatura 98,4 stopni Fahrenheita, częstość oddechów 18 oddechów na minutę, puls 82 uderzenia na minutę i ciśnienie krwi 145/80 mmHG. Jego badanie przedmiotowe było bez zmian, z wyjątkiem łagodnej tkliwości mostka przy palpacji. Wstępne EKG wykazało rytm zatokowy przy 64 i spłaszczenie fali T w odprowadzeniu aVL (Rycina 3(b)). Badanie radiologiczne klatki piersiowej było bez zmian. Powtórne EKG wykazało rytm zatokowy przy 62 uderzeniach na minutę z TWI w odprowadzeniu aVL wraz z dwufazowymi falami T w odprowadzeniach V2 i V3 (rysunek 3(c)). W porównawczym starym EKG stwierdzono prawidłową falę T w odprowadzeniu aVL (ryc. 3(a)). Pacjent został przewieziony do pracowni angiografii i poddany koronarografii. Angiografia ujawniła zmianę w 99% w środkowej LAD i pacjent otrzymał stent (Rycina 4(a) i 4(b)). Wyniki badań laboratoryjnych były bez zmian, z wyjątkiem łagodnie podwyższonego stężenia triglicerydów (202 mg/dl) i liczby białych krwinek (15, 600 mm3). Troponiny sercowe były w granicach normy. Pacjent został następnie wypisany do domu w celu kontynuacji leczenia w warunkach ambulatoryjnych. Pacjent pozostawał bez objawów, a podczas kolejnej wizyty w klinice jego EKG unormowało się z uniesionymi załamkami T w odprowadzeniu aVL (ryc. 5).
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(a)
(b)
5. Dyskusja
Komputerowa analiza EKG jest jedną z najszybciej i najszerzej rozpowszechnionych aplikacji komputerowych w medycynie. Interpretacja wspomagana komputerowo może być cenna zwłaszcza dla lekarza nie-kardiologa. Jego pionierem był w latach 60. i 70. System opracowany przez Pipbergera i wsp. był zdolny do automatycznego rozpoznawania fal elektrokardiograficznych przez komputer cyfrowy. Dwie zasady zostały wykorzystane do automatycznej analizy EKG. Pierwszy system wykorzystuje techniki rozpoznawania wzorców sygnałów EKG, które zostały wcześniej zarejestrowane i zapisane w komputerze cyfrowym. Inny program zastosował logikę drzewa decyzyjnego do pomiarów amplitudy i czasu trwania fali. Druga generacja programów zostały zaprojektowane, że zatrudnionych metod statystycznych do diagnozy .
Clinical wdrożenie komputerowej elektrokardiografii wystąpił we wczesnych latach 70-tych i nadal rozwijać w szybkim tempie. W oparciu o standardy konsensusu American College of Cardiology (ACC)/American Heart Association (AHA) wymaga 500 nadzorowanych odczytów EKG w początkowym okresie szkolenia i 100 rocznie w celu utrzymania kompetencji w umiejętności czytania EKG. Odczyt EKG wspomagany komputerowo jest bardzo pomocny dla osób nie będących kardiologami, ponieważ nie interpretują oni wystarczającej ilości odczytów EKG. W wybranych przypadkach mogą oni uzyskać natychmiastową pomoc od kardiologów w interpretacji EKG. Niestety nie jest to możliwe w przypadku każdego EKG wykonywanego rutynowo na oddziałach medycznych, chirurgicznych czy w izbie przyjęć. Dla lekarzy medycyny ratunkowej EKG jest pomocne przy podejmowaniu decyzji o przyjęciu pacjenta z bólem w klatce piersiowej i innymi dolegliwościami kardiologicznymi. Na podstawie wyników EKG pacjent może być przyjęty lub wypisany do obserwacji ambulatoryjnej.
W kilku badaniach analizowano wyniki pacjentów w oparciu o odczyty EKG dokonywane przez lekarzy ED w porównaniu z odczytami EKG dokonywanymi przez kardiologów i wspomaganymi komputerowo. Snyder i wsp. stwierdzili znaczną rozbieżność w dokładności interpretacji EKG pomiędzy odczytem dokonanym przez lekarza ED a odczytem wygenerowanym przez komputer. McCarthy i wsp. stwierdzili, że 1,9% pacjentów zostało nieodpowiednio wypisanych, z czego 25% miało przeoczone uniesienia odcinka ST. Westdrop i wsp. wykazali w swoim badaniu, że istniała tylko 42% zgodność pomiędzy odczytami EKG dokonywanymi przez lekarzy ED i kardiologów z 17,5% błędem interpretacyjnym lekarza ED, który był istotny klinicznie. Khun i wsp. stwierdzili, że 59,2% miało zgodność ze standardem referencyjnym w zakresie głównych nieprawidłowości, ale 8,3% miało poważny błąd interpretacji .
Porównanie różnych programów zostało przeprowadzone . Systemy przetwarzające EKG wzrosły z 85 w 1975 r. do 15 000 na przestrzeni lat, ale nie znaleziono konsensusu co do tego, który program jest dokładniejszy w interpretacji EKG. EKG pacjentów w siedmiu wspólnych diagnozach zostały porównane między kardiologiem i różnymi programami komputerowymi. Odsetek EKG prawidłowo sklasyfikowanych przez programy komputerowe był niższy niż przez kardiologów .
Mimo zaawansowania i rosnącej liczby systemów komputerowych do interpretacji i diagnostyki EKG, czy lekarze mogą polegać wyłącznie na automatycznej interpretacji EKG? Odpowiedź na to pytanie nie jest prosta. Na przykład niedawno wykryte nowe patologie nie zostaną wprowadzone do systemu komputerowego, zanim maszyny nie będą w użyciu. Dlatego lekarze powinni interpretować EKG pomimo prawidłowych odczytów komputera. Na przykład Wellens i jego grupa odkryli, że u 75% pacjentów, którzy mieli dwufazowe załamki T w odprowadzeniach V2 i V3 (objaw Wellensa) w początkowym EKG i którzy byli leczeni farmakologicznie, w ciągu kilku dni rozwinął się rozległy zawał ściany przedniej. Obserwacje te doprowadziły do kolejnych badań tej samej grupy, w których stwierdzono krytyczne zmiany w proksymalnej części LAD w koronarografii. Zaleca się, aby pacjenci z objawem Wellensa nie byli poddawani ergometrycznym testom wysiłkowym, ponieważ może to poprzedzić rozległy zawał serca i doprowadzić do zgonu. Najlepszym postępowaniem u pacjentów z objawem Wellensa jest wykonanie koronarografii, a następnie PCI lub CABG w zależności od wyników angiografii.
Zmiany załamka T w odprowadzeniu aVL mogą być uważane za nieistotne przez większość lekarzy, jednak ograniczona liczba badań wykazała znaczenie zmian załamka T w rozpoznawaniu zajęcia prawej komory w zawale ściany dolnej i objawu zmiany w środkowej części LAD. Farhan i wsp. stwierdzili, że 14,1% przeglądanych przez nich EKG miało TWI w odprowadzeniu aVL. W swoim badaniu zidentyfikowali izolowaną inwersję załamka T jako jedyną zmienną EKG istotnie prognozującą obecność zmiany w środkowym odcinku LAD. Wykazali, że TWI w odprowadzeniu aVL koreluje z istotną zmianą w środkowej części LAD. Wszystkie EKG z izolowanym TWI w odprowadzeniu aVL były odczytywane przez lekarzy kierujących jako prawidłowe. Zmiany odcinka ST w odprowadzeniu aVL są również uważane za czuły marker wczesnego zawału ściany dolnej (early reciprocal change). Badania wykazały, że nieprawidłowości odcinka ST lub załamka T w określonych odprowadzeniach mogą wskazywać na istotną zmianę w danej tętnicy wieńcowej. Jak wykazała grupa Wellensa, zmiana w LAD wiąże się z większą zachorowalnością z powodu zajęcia większych obszarów mięśnia sercowego. Gromadzone dowody dotyczące TWI w aVL wskazują, że ten specyficzny zapis EKG nie powinien być traktowany jako nieswoisty, a rozpoznanie nie powinno być pomijane, gdyż potencjalnie może prowadzić do znacznej chorobowości i śmiertelności. Niestety, zmiany załamka T w odprowadzeniu aVL nie były podkreślane i nie są dobrze rozpoznawane we wszystkich specjalnościach.
Nasze badanie wykazało, że tylko 25,1% lekarzy zidentyfikowało izolowany TWI w odprowadzeniu aVL. Komputer odczytał EKG jako prawidłowy. Większość lekarzy nie rozpoznała tej anomalii. Co więcej, nieprawidłowość ta nie była rozpoznawana jednakowo we wszystkich specjalnościach. Lekarze medycyny ratunkowej lepiej niż lekarze innych specjalności rozpoznawali TWI w odprowadzeniu aVL. Porównanie między lekarzami EM i kardiologami mogłoby być lepszym porównaniem.
Nasz pacjent zgłosił się z objawami sugerującymi ACS. Ostatnio wykonano u niego nuklearną próbę wysiłkową, która była ujemna, a EKG było prawidłowe. Pacjent zgłosił się na izbę przyjęć z objawami sugerującymi ACS i znaczącymi zmianami w EKG. Miał dwie zmiany, które wskazywały na zmianę w LAD. Pierwsza z nich to objaw Wellensa oznaczający zmianę w proksymalnej części LAD oraz inwersja załamka T w odprowadzeniu aVL oznaczająca zmianę w środkowej części LAD. Zmiany załamka T w odprowadzeniu aVL sugerowały, że: (1) wczesny objaw ostrego MI lub objaw zmiany w mid-LAD; (2) obecność objawu Wellensa sugerującego możliwość zmiany w proksymalnej LAD. Co ciekawe, z przeglądu literatury wynika, że u 22% pacjentów z dwufazowymi załamkami T w odprowadzeniach V2 i V3 zmiany zidentyfikowane na angiogramie znajdowały się w środkowym odcinku LAD. Oba te wyniki skłoniły do podjęcia decyzji o skierowaniu pacjenta na koronarografię. Angiografia ujawniła w 99% zmianę w środkowym segmencie LAD, która szła w parze z TWI w odprowadzeniu aVL.
Dynamiczne zmiany w EKG są pomocne w wykrywaniu trwającego uszkodzenia mięśnia sercowego. W EKG naszej pacjentki zaobserwowano dynamiczną zmianę od spłaszczenia załamka T do łagodnego TWI, a następnie wybitnego TWI w odprowadzeniu aVL. TWI w odprowadzeniu aVL może być wczesną zmianą odwrotną dla ostrego zawału serca i może być oznaką zmiany w środkowym odcinku LAD prowadzącą do rozpoczęcia wczesnych interwencji terapeutycznych. Zmiana w lewej tętnicy zstępującej przedniej LAD zaopatruje większą część serca, a ponieważ miokardium zagrożone zmianą w LAD jest duże, może to prowadzić do znacznej chorobowości lub śmiertelności; dlatego rozpoznanie subtelnych zmian w EKG, takich jak inwersja załamka T w odprowadzeniu aVL lub objaw Wellensa, jest niezwykle ważne dla postawienia wczesnej diagnozy i rozpoczęcia odpowiedniego leczenia w odpowiednim czasie.
Wyniki ostatniego badania przeprowadzonego przez naszą grupę wykazały, że TWI był związany ze zmianą w środkowej LAD z czułością 87,8 i pozytywną wartością predykcyjną 81% dla istotnej zmiany w środkowej LAD (50% i więcej w koronarografii) podczas oceny angiogramów dla MI z uniesieniem odcinka ST (STEMI). Pacjenci, u których wykonano koronarografię z innych powodów, wykazali czułość 65,2%, PPV 83,3% i swoistość 66,7 dla istotnej zmiany pośrodku LAD (70% i więcej w koronarografii) .
Przemysł wciąż poprawia dokładność odczytu EKG wspomaganego komputerowo, ale w miarę gromadzenia się nowych wyników starsze programy komputerowe pozostają w tyle i nie rozpoznają takich zmian, jak zespół Brugadów, objaw Wellensa lub izolowane TWI w odprowadzeniu aVL. Z tego powodu lekarze nie powinni polegać wyłącznie na odczycie komputerowym i powinni poszukiwać subtelnych, ale istotnych wyników niezależnie od odczytu komputerowego. Pracownicy służby zdrowia powinni być świadomi tych subtelnych wyników i należy to podkreślać w ich szkoleniach.
Jednym z ważnych punktów, który należy podkreślić, jest fakt, że inwersja załamka T w odprowadzeniu aVL może być prawidłowym wynikiem badania. Częstość jej występowania w normalnej populacji nie jest znana, ale waha się od 10 do 20% w normalnej populacji kaukaskiej w Szkocji. Ponadto, wielkość inwersji fali T może odgrywać rolę w patologii. Jakościowy i ilościowy opis inwersji fali T został opisany i może pomóc w różnicowaniu patologicznych inwersji fali T . Jednym z przykładów jest fala T Pardee, w której inwersja fali T w którymkolwiek z odprowadzeń przedsercowych o wartości co najmniej 0,06 mV jest uważana za predykcję zmian wynikających z choroby niedokrwiennej serca. Należy brać pod uwagę inne czynniki, takie jak przerost komór czy blok odnogi pęczka Hisa, które mogą zmieniać polaryzację załamka T. Wymienione wyżej czynniki stanowią ograniczenia w stosowaniu TWI w odprowadzeniu aVL jako jedynego kryterium predykcji CAD. Sama obecność izolowanej inwersji załamka T nie musi automatycznie zapowiadać CAD i może stanowić normalny wynik, ale cały obraz kliniczny, obecność czynników ryzyka, jak również pacjenci prezentujący objawy w połączeniu z inwersją załamka T o określonej wielkości, mogą sugerować chorobę niedokrwienną serca.
Ograniczenia. Badanie jest ograniczone przez małą wielkość próby. Ponadto proporcja lekarzy w każdej specjalności nie była jednakowo reprezentowana. Może to zmienić ostateczny wynik, jeśli do każdej z grup włączono by taką samą liczbę lekarzy. Wreszcie, poziom wyszkolenia w zakresie odczytu EKG na każdym oddziale i w różnych ośrodkach nie jest oczywisty. Niektóre programy mogą kłaść nacisk na czytanie EKG, a rezydenci otrzymują intensywny przegląd EKG, podczas gdy inne mogą nie mieć równoważnej edukacji.
6. Wnioski
Komputer jest pomocnym narzędziem w dokładnym identyfikowaniu wspólnych patologii w EKG; jednak niektóre warunki, zwłaszcza nowsze ustalenia, są pomijane przez komputer. Lekarze muszą uważnie oceniać EKG i nie powinni polegać na odczytach komputerowych. W naszym badaniu wykazaliśmy, że znaczna liczba lekarzy wszystkich specjalności przeoczyła rozpoznanie. Pracownicy służby zdrowia powinni być wyczuleni na nowe wyniki EKG i należy to podkreślać w ich szkoleniach.
Konflikt interesów
Autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją tej pracy.
Podziękowania
Autorzy dziękują dr Shaw i pani Laurze Gabbe za recenzję i edycję pracy. Dziękują również dr. Fahadowi Khanowi za analizę przypadku.