방법 논문

심장 전기 생리학적 지표와 지질 지표가 부정맥 및 심부전과 관련하여 관상동맥 심장질환에서 발생한 상관관계

DOI:

10.3791/70072

⸱

2026년 4월 17일

 , 
1Department of Cardiology, The First Affiliated Hospital of Xiamen University, School of Medicine, Xiamen University, 2Department of Health Management, Women and Children's Hospital, School of Medicine, Xiamen University

이 논문에서

요약

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이 프로토콜은 부정맥이 복합된 관상동맥질환 환자에서 심장 전기생리학적 표지자와 혈중 지질 지표 간의 상관관계를 평가하는 것을 목표로 하며, 심부전 위험에 대한 예측 가치를 중점적으로 평가하는 데 중점을 둡니다. 이 연구는 조기 발견과 임상 위험 평가를 강화하기 위해 여러 지표를 통합합니다.

초록

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이 연구는 부정맥이 합병된 관상동맥질환 환자에서 심장 전기생리학적 지표와 혈중 지질 지표 간의 관계를 평가하고, 이들이 심부전 발생에 미치는 복합적인 영향을 평가하였습니다. 2023년 4월부터 2025년 4월까지 샤먼대학교 제1부속병원 심장센터에 입원한 240명의 환자 코호트를 선별검사했으며; 80명이 포함 기준을 충족하여 분석에 포함되었습니다. 참가자들은 심부전 발생 여부에 따라 분류되었습니다. 지질 프로필(중성지방, 저밀도 지단백 콜레스테롤, 고밀도 지단백 콜레스테롤, 총 콜레스테롤)을 포함한 임상 특성은 좌심실 박출률(LVEF), 경동맥 막막-중질 두께(CIMT) 등 심초음파 지표와 함께 분석되었습니다. 통계 분석에는 상관관계 검정, 다변수 로지스틱 회귀, 수신자 운행특성(ROC) 곡선 분석이 포함되었습니다.

심장 기능 저하, CIMT 증가, 지질 비정상 농도는 심부전 위험과 유의한 연관이 있었습니다. QTc 간격은 LDL-C(r = 0.342, P < 0.01)와 중성지방(r = 0.366, P < 0.01)과 양의 상관관계를 보였으며, HDL-C는 심전도와 역상관관계를 보였다. 다변수 로지스틱 회귀분석에서 QTc 간격 연장(OR = 1.08, 95% 신뢰구간: 1.02–1.15), QRS 지속 시간 확장(OR = 1.05, 95% 신뢰구간: 1.01–1.11), LDL-C 상승(OR = 1.74, 95% 신뢰구간: 1.12–2.63), 중성지방 증가(OR = 1.62, 95% 신뢰구간: 1.05–2.48), HDL-C 감소(OR = 0.68, 95% 신뢰구간: 0.50–0.91), LVEF 감소(OR = 0.89, 95% 신뢰구간: 0.83–0.94)가 심부전의 독립적 예측 인자였다. ROC 분석은 AUC가 0.68에서 0.75 사이인 여러 위험 요인의 예측 가치를 확인했습니다. HDL-C가 개별적으로 가장 높은 예측 정확도를 보였으며(AUC = 0.75), QTc 간격과 LVEF도 강한 구별력을 보였다(AUC = 0.73).

서론

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전 세계적으로 비전병 사망률은 주로 심혈관 질환(CVD)에 의해 주도되며, 이는 연간 약 1,800만 명의 사망과 연관되어 있습니다1. 고혈압, 당뇨병, 흡연, 비만이 질병 발병의 고전적 위험 요인으로 간주되지만, 심혈관 사건의 상당 부분은 위에서 언급한 위험 요인이 없는 상태에서발생합니다. 이 관찰은 추가적인 생물학적 및 기능적 결정 요인을 식별하고 질병의 진행 상황과 그 부진한 임상 결과를 해결할 필요성을 강조합니다. 그중 심장 부정맥 복합 관상동맥질환(CAD)은 매우 위험한 임상 증상으로, 종종 갑작스러운 심정지와 급연성 심장사를 동반합니다.

심전도(ECG)는 심장의 전기 활동과 전도 이상에 관한 중요한 정보를 제공하는 비침습적 진단 검사입니다. 심실 부정맥, 심근전도 감소, 심혈관 사망 증가는 교정 QT(QTc) 간격, QRS 지속 시간, PR 간격 등 심실 재분극 파형4의 직접 측정 지표인 전기생리학적 매개변수의 연장과 지속적으로 연관되어 있습니다. 심방세동, 심실 조기 수축, 심실 빈맥과 같은 부정맥은 심근의 협동 수축을 방해하며, 이환율 증가, 심부전율 및 사망률과 연관되어 있습니다5.

지질이상증은 CAD의 동반 질환으로, 두 질환 모두 죽상동맥경화성 플라크를 유발하고 심근허혈, 염증, 심장 재형성 불편을 초래합니다. 실험적 및 임상적 증거 모두 지질 이상이 이온 채널, 막 유동성, 갭 접합부의 완전성을 변화시켜 심장 전기생리학에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 보여줘, 부정맥성 사건에 대한 취약성을 높여 7. 비정상적인 지질 수치는 QT 간격, 심박 변동성, QRS 지속 시간 등 ECG 기반 측정에 영향을 미치는 것으로 입증되었으며, 이들은 모두 부정맥 위험과 심혈관 악화의 예측 변수로 입증되었습니다8. 동시에, 좌심실 박출률(LVEF)과 경동맥 막막-중간 두께(CIMT)와 같은 구조적 및 기능적 심장 지표는 전 세계 심혈관 질환의 잘 확립된 심부전 예측 요인이자 위험 인자입니다. 이러한 발전에도 불구하고 연구 격차는 여전히 존재합니다.

이 주제에 관한 대부분의 연구는 전기생리, 지질, 또는 심장 초음파 매개변수를 별도로 고려하여, 질병 진화에서 대사적, 전기적, 구조적 요인 간의 복잡한 상호작용을 충분히 모델링할 수 없습니다. 9,10,11. 또한, 심부전 위험이 높은 부정맥을 가진 CAD 환자를 식별하기 위한 일상적인 ECG 및 지질 바이오마커 측정의 관절 예측 능력은 재현 가능한 방법론적 틀 내에서 충분히 표준화되지 않았습니다. 이러한 격차가 존재하기 때문에, 현재 프로토콜은 심장 전기생리학적 지표(QTc 간격, QRS 지속 시간, PR 간격, 심초음파 편이성)와 혈청 지질 측정(중성지방, LDL-C, HDL-C, 총 콜레스테롤) 및 심장 초음파 측정(LVEF 및 CIMT)을 통합한 통합적 접근법을 제시합니다12,13,14,15. 이 접근법은 비침습적이고 비용 효율적이며 쉽게 이용 가능한 임상 평가를 사용하여 부정맥으로 복잡한 CAD 환자의 위험 층화를 수정할 것입니다. 이 전략은 심부전 위험이 높은 개인을 조기에 발견하여 예방 및 치료 조치에 도움이 되는 임상 및 연구 환경에서 특히 적용 가능합니다.

이전 연구들은 관상동맥질환 환자의 심전도(electrocariograph) 매개변수, 지질 대사 또는 구조적 심장 표지자를 개별적으로 조사했으나, 이러한 영역들을 통합된 예측 틀 내에 통합한 연구는 거의 없습니다. 대부분의 근거는 ECG 이상이나 지질 바이오마커를 독립적으로 평가하여 대사 조절 이상, 전기 재형성, 구조적 심장 장애 간의 복잡한 상호작용에 대한 이해가 제한적입니다. 또한, 심부전 발생 위험이 높은 환자를 식별하는 데 있어 일상적으로 이용 가능한 심전도와 지질 바이오마커의 결합된 예측 가치는 전향적 임상 연구에서 체계적으로 평가되지 않았습니다. 이 격차를 해소하면 심부전 위험이 높은 환자를 식별하는 실용적이고 비용 효율적인 위험층화 모델 개발이 촉진될 수 있습니다.

위의 고려사항을 바탕으로, 우리는 심장 전기생리학적 매개변수의 이상, 특히 QTc 간격 연장, QRS 지속 시간, PR 간격 이상이 부정맥이 합병된 관상동맥질환 환자에서 부정맥 프로필 부정통과 유의한 관련이 있다고 가설을 세웠습니다. 더 나아가, 전기생리학적 지표, 지질 지표, 구조적 심장 지표(LVEF 및 CIMT)를 결합하면 개별 평가보다 심부전 발생 예측 정확도가 더 우수할 것이라고 가설을 세웠습니다.

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프로토콜

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모든 절차는 중국 푸젠성 샤먼대학교 제1부속병원 윤리위원회가 승인한 기관 지침에 따라 진행되었습니다. 등록 전에 모든 참가자로부터 서면 동의서를 받았습니다. 참가자의 비밀 유지가 보장되었고, 참가자들은 언제든지 연구 중을 철회할 수 있었으며 아무런 제재 없이 참여할 수 있었습니다.

연구 설계 및 환자 등록
연구 코호트의 정의
2023년 4월부터 2025년 4월까지 샤먼대학교 제1부속병원 심장센터에서 전향적 관찰 연구가 수행되었습니다. 연구 기간 동안 연속적으로 입원한 환자들을 대상으로 적격성을 검토하였습니다. 진단은 확립된 국제 임상 지침과 병원 진단 프로토콜을 사용하여 확정되었습니다.

포함 및 제외 기준
24시간 홀터 심전도 기록 내에서 >10,000회의 조기 심실 수축(PVCs)으로 정의되는 부정맥과 빈번한 자궁외 활동이 있는 성인 환자(≥18세)를 포함하였다(그림 1). 구조적 심장질환(예: 심근병증 또는 중대한 판막 질환), 좌심실 박출률(LVEF) 35%<, 중증 신부 또는 간부전, 악성 종양 또는 기타 생명을 위협하는 동반질환, 불완전한 임상 또는 실험실 데이터, 또는 사전 동의 철회가 있는 환자는 제외되었습니다.

분류 환자
등록 시 기초 인구통계 데이터, 병력, 약물 사용 및 신체 검사 결과가 기록되었습니다. HF가 발생한 환자는 HF 그룹에, HF가 없는 환자는 비HF 그룹에 배정되었습니다.

혈액 채취 및 생화학적 분석
혈액 샘플
오전 7시부터 9시 사이에 멸균 일회용 주사기와 진공관을 사용해 각 참가자로부터 총 2mL의 공복 정맥혈을 채취하였습니다. 모든 샘플은 수집 직후 익명화된 연구 식별 번호로 라벨링되었습니다.

공정 샘플
혈액 샘플은 1,500 × g 에서 4°C에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리했습니다. 생화학적 분석은 혈청 분리 후 4시간 이내에 수행되었습니다. 즉각적인 분석이 불가능할 경우, 혈청 샘플을 추출하여 −20 °C에 보관하여 검사 전까지 보관했습니다. 혈청 샘플은 분석 전 최대 4주간 −20°C에서 보관되었습니다.

생화학적 매개변수
총 콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), LDL-콜레스테롤(LDL-C), HDL-콜레스테롤(HDL-C)은 제조사 지침에 따라 자동화된 생화학 분석기에서 표준화된 효소 색도 측정법을 사용했습니다. 면역투구측정 라텍스 응집법을 사용하여 고감도 C-반응성 단백질(hs-CRP)을 측정하였습니다. 혈청 크레아티닌과 B형 나트륨요뇨펩타이드(BNP)는 검증된 면역분석법을 사용하여 정량화하였습니다. 총 콜레스테롤(TC), 중성지방(TG), LDL-콜레스테롤(LDL-C), HDL-콜레스테롤(HDL-C)도 제조사 프로토콜에 따라 자동 생화학 분석기에서 효소 색도 측정되었습니다.

심전도 평가
환자가 10분 이상 누운 자세로 휴식한 후 표준 심전도기(종이 속도 25 mm/s, 보정 10 mm/mV)를 사용해 휴식 시 12유도 심전도를 기록하였다.

표준 12유도 심전도
환자가 최소 10분 휴식 후 누운 상태에서 휴식 시 12유도 심전도가 기록되었습니다. 심전도 신호는 종이 속도 25mm/s, 전압 보정 10mm/mV로 기록되었습니다. QT, QTc, PR 간격, QRS 지속 시간 및 심박수는 자동화 소프트웨어를 사용해 측정되었으며, 두 명의 독립 심장 전문의가 수작업으로 확인하였습니다.

24시간 홀터 모니터링
일회용 전극이 표준 리드 위치에 따라 부착되었고, 휴대용 홀터 모니터링 시스템을 사용해 24시간 동안 연속 심전도 데이터를 기록했습니다. 녹음은 전용 홀터 분석 소프트웨어를 사용해 교정 QT 간격(QTc), QT 간격, PR 간격, QRS 지속 시간 및 평균 심박수를 추출했습니다. 부정맥 부하를 정량화하였고, PVC 빈도는 분류되었습니다.

진단 기준
관상동맥질환(CAD)
CAD는 다음 중 적어도 하나 이상을 근거로 진단되었습니다: ≥0.1 mV ST 구간 저하가 <초 지속되는 전형적인 협심증 증상, 운동 부하 검사 양성 또는 관상동맥 조영술에서 ≥50% 하강관 협착증이 나타났습니다.

좌심실 비대(LVH)
LVH는 좌심실 질량지수>남성은 130 g/m2 , 여성은 >100 g/m2 )를 사용하여 심초음파 검사로 진단되었습니다.

울혈성 심부전(CHF)
CHF는 임상 증상(호흡곤란, 피로, 운동 내성 감소)과 신체적 소견(폐 잡음, 말초 부종, 경정맥 팽창)을 근거로 진단되었습니다. 진단은 구조적 또는 기능적 심장 이상에 대한 심장 초음파 증거로 확정되었습니다.

뇌혈관 사고(CVA)
CVA는 CT 또는 MRI를 통해 진단되었으며, 급성 허혈성 경색 또는 두개내 출혈이 나타났습니다.

말초혈관성 죽상동맥경화증(PVA)
PVA는 동맥경화학적 병변이나 초음파로 측정된 경동맥 막막-중질 두께 증가 증거를 통해 확인되었습니다.

통계 분석
연속 변수들은 샤피로-윌크 검정을 사용하여 정규성을 평가하였다. 정규분포를 따르는 변수들은 평균 표준편차(SD)로 보고되었고, 독립 표본 t-검정을 사용해 그룹 간 비교±. 반면, 정규분포에 부합하지 않는 변수는 중간값으로 제시되어 4분위 간격을 가진 Mann–Whitney U 검정으로 분석했습니다. 범주별 데이터는 빈도와 백분율로 요약되어 카이제곱(χ2) 검정 또는 적절한 경우 피셔 정확 검정을 사용해 비교했습니다. 전기생리학적 매개변수(QT 간격, 보정 QT [QTc], PR 간격, QRS 지속 시간)와 지질 표지자(총 콜레스테롤, 중성지방, 저밀도 지단백 콜레스테롤[LDL-C], 고밀도 지단백 콜레스테롤[HDL-C]) 간의 연관성을 Spearman의 순위 상관계수를 사용하여 생화학적 변수의 비정규 분포를 고려하여 조사하였다.

심부전의 독립적 예측 인자를 찾기 위해 초기에는 단변량 로지스틱 회귀분석을 수행하였습니다. 단변량 분석에서 P< 0.10을 나타내는 변수들과 임상적으로 중요한 요인들(나이, 성별, 지질 지표, 전기생리학적 지수, 좌심실 박출률[LVEF]])은 이후 전방향 단계적 가능도비 방법을 사용한 다변수 로지스틱 회귀 모델에 포함되었습니다. 최종 모델은 잔여 교란 요소를 최소화하기 위해 나이, 성별, 신장 기능, 기초 심장 기능 등 잠재적 교란 요인을 조정하였습니다. 다중공선성은 분산 인플레이션 계수(VIF)를 사용하여 평가되었으며, 값이 5를 초과하면 유의미한 공선성을 나타냅니다. 95% 신뢰구간(CI)을 가진 조정 오즈비(OR)가 보고되었습니다

교란 편향을 최소화하기 위해, 가능한 경우 연령, 성별, 기저 혈압, 신장 기능, 약물 사용(스타틴, 항부정맥제, 베타 차단제), 기저 심장 기능(LVEF) 등 임상적으로 관련 있는 공변량을 다변수 회귀 모델에 포함시켰습니다. 이 변수들은 임상적 관련성과 심혈관 위험 및 부정맥 진행과 연관된 기존 문헌을 바탕으로 선정되었습니다.

모델 보정은 Hosmer–Lemeshow 적합도 검정을 사용하여 평가되었고, 판별 성능은 수신자 운행 특성(ROC) 곡선 분석을 통해 평가되었습니다. 예측 정확도는 ROC 곡선(AUC) 아래 면적과 해당 95% 신뢰구간을 계산하여 정량화하였습니다. 모델 성능은 추가로 Cox & Snell R2와 Nagelkerke R2를 포함한 의사 R2 통계량을 사용하여 다변수 로지스틱 회귀 모델이 설명하는 분산 비율을 추정하였습니다.

최적 컷오프 값은 유덴 지수를 사용하여 결정되었습니다. 표본 크기에 관해, 이 탐색적 전향 연구는 사전 정해진 모집 기간 동안 모든 적격 환자를 등록하였습니다. 사후 검정력 분석에 따르면 표본 크기는 양측 α 0.05에서 중간 정도 효과 크기(OR ≥ 1.7 또는 r ≥ 0.30)를 감지하는 통계적 검정력을 >80%로 제공했습니다.

심부전의 독립 예측 인자를 찾기 위해, 후보 예측인자로 전기생리학적 매개변수, 지질 변수, 인구통계학적 요인, 심초음파 지표를 사용하여 다변수 로지스틱 회귀분석을 수행하였습니다. 이 탐색적 전향 연구는 사전 정해진 모집 기간 동안 모든 적격 참가자를 포함했기 때문에, 공식적인 사전 표본 크기 계산은 수행되지 않았습니다. 그러나 사후 검정력 분석 결과, 최종 표본 크기(n = 80)는 양측 α 수준 0.05에서 중간 정도의 효과 크기(r ≥ 0.30 또는 OR ≥ 1.7)를 감지하는 통계적 검정력을 약 80%에 제공했다. 전반적으로 양측 통계 검정이 적용되었으며, P-값 0.05< 통계적으로 유의하다고 정의되었습니다.

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결과

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기본 변수
2023년 4월부터 2025년 4월까지 총 240명의 환자가 적격성 선별 검사를 받았습니다. 사전 정의된 포함 및 제외 기준을 적용한 후, 최종 분석에 80명의 환자가 포함되었습니다. 이들 중 60명의 환자가 경동맥 장막-중간 두께(CIMT)≤ 0.9mm, 20명은 CIMT > 0.9mm를 보였습니다.

표 1과 그림 2에서 보듯, CIMT > 0.9 mm 환자는 0.9 mm 환자에 비해 유의미하게 고령≤ 보였으며(66.1 ± 7.5 대 6.3년 ± 58.7 환자, P < 0.001). 또한, CIMT 증가 환자들은 교정 QT 간격(QTc), QRS 지속 시간, PR 간격(모든 비교에서 P < 0.001)을 포함한 심장 전도 간격이 유의하게 연장되었습니다. 대사...

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토론

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본 연구는 부정맥이 합병된 관상동맥질환(CAD) 환자에서 심장 전기생리학적 매개변수, 지질 이상, 구조적 심혈관 지표가 심혈관 질환(CVD) 및 심부전 위험에 복합적으로 기여하는 것을 평가하였습니다. 연구 결과는 QTc 간격 연장, QRS 복합체 확장, PR 간격 연장, 지질이상(총 콜레스테롤, 중성지방, LDL-C 상승과 HDL-C 감소), 경동맥 장막간 두께 증가(CIMT), 좌심실 박출률 감소(LVEF)가 심혈관 위험 증가와 독립적으로 연관됨을 보여준다. 중요한 점은, 이러한 요인들이 잠재적으로 수정 가능한 표적을 나타내며, 위험 계층화 및 질병 예방 전략에서 임상적 관련성을 강화한다는 점입니다 16,17,18,19,20,21,22.

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공개 사항

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모든 저자는 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
12유도 심전도기(ECG) 기계필립스 헬스케어ECG-12P-2025표준 안정 심전도(심전도)에 사용되어 심장 전기 활동(QT, QRS, PR 간격)을 기록합니다.
24시간 홀터 모니터 시스템GE 헬스케어홀터-24-01부정맥 부하 및 QTc 분석을 위한 휴대용 연속 심전도 모니터링 장치.
자동 혈액학 분석기시스멕스XN-1000백혈구 수를 측정하고 호중구-림프구 비율을 계산합니다.
생화학 분석기로슈 진단COBAS-8000지질 프로파일(TC, TG, LDL-C, HDL-C) 및 hs-CRP 측정을 위한 자동 분석기.
BNP 면역분석기 키트애벗 연구소BNP 건축가심부전 진단을 위한 B형 나트륨이뇨펩타이드의 정량화에 사용됨.
경동맥 초음파 기계마인드레이US-CIMT-900경동맥 막막-중질 두께 측정을 위한 고해상도 B-모드 초음파 시스템.
원심분리기에펜도르프CEN-5810R1,500도에서 전혈 샘플에서 혈청을 분리하는 데 사용되었습니다; 4도에서 10분간 G를 사용했습니다.
심초음파 시스템지멘스 헬시니어에코-심-2025좌심실 박출률 평가 및 구조적 이상 진단에 사용됨.
혈청 저장 냉동고 (-20 & deg; C)써모피셔 사이언티브TSX-20F분석 전 일시적으로 혈청 알리코트를 보관하기 위해.
SPSS 소프트웨어 (버전 23.0)IBMSPSS-23상관관계, 회귀, ROC 곡선 분석에 사용되는 통계 소프트웨어입니다.

참고문헌

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