KR102292002B1

KR102292002B1 - Echocardiogram apparatus for monitoring pacing-induced cardiomyopathy

Info

Publication number: KR102292002B1
Application number: KR1020210018182A
Authority: KR
Inventors: 강기운; 김로사
Original assignee: 강기운; 김로사
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-08-23

Abstract

The present invention relates to an echocardiogram monitoring device for pacing-induced cardiomyopathy. In detail, the echocardiogram monitoring device comprises: an input unit for receiving an echocardiogram result; an extraction unit for extracting an echocardiogram result using the input result; a calculator for calculating a global longitudinal strain (GLS) value from an extracted result; a disease risk level determination unit; and a notification unit that informs the risk level of a pacemaker-induced disease using information of the determination unit.

Description

인공 심박동 유발 심근병 모니터링 심장 초음파 장치 {Echocardiogram apparatus for monitoring pacing-induced cardiomyopathy}Echocardiogram apparatus for monitoring pacing-induced cardiomyopathy

본 발명은 서맥성 부정맥 질환의 치료를 위해 심박동기를 이식받은 환자에게서 발생되는 심박동 유발 심근병을 모니터링하여 예측하거나 진단할 수 있는 심장 초음파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an echocardiography apparatus capable of monitoring and predicting or diagnosing heartbeat-induced myocardial disease occurring in a patient who has received a pacemaker implantation for the treatment of bradyarrhythmic disease.

1958년 이후, 장기간 우심실(right ventricular, RV) 정점 조율(apical pacing)은 서맥성 부정맥 환자를 치료하는데 사용되었다. 그러나 이 방법은 정상적인 전도 속도의 약 1/4 만 생성할 수 있고 이질적인 전기 심실 활성화를 유도할 수 있다는 점을 감안할 때 자연적인 조율과 비교하여 덜 효과적이다. RV 정점 조율은 좌심실(left ventricular, LV) 기능의 저하와 심실 동시성 장애를 유발하며, 좌각차단(left bundle branch block)과 유사하다. 따라서 심박 조율기를 사용하는 환자는 심방 세동(artiral fibrillation), 심부전(heart failure, HF) 및 사망 위험이 높다. 만성적이고 빈번한 RV 조율로 인한 HF는 심박동 유발 심근병(pacing-induced cardiomyopathy, PICM)으로 정의된다. PICM 환자는 RV 중격 조율이나 양심실 조율로의 업그레이드와 같은 추가 절차가 필요하다.Since 1958, long-term right ventricular (RV) apical pacing has been used to treat patients with bradyarrhythmias. However, this method is less effective compared to natural tuning given that it can generate only about a quarter of the normal conduction velocity and can induce heterogeneous electrical ventricular activation. RV apex tuning causes deterioration of left ventricular (LV) function and ventricular synchrony, similar to left bundle branch block. Therefore, patients with pacemakers are at increased risk of atrial fibrillation, heart failure (HF) and death. HF due to chronic and frequent RV tuning is defined as pacing-induced cardiomyopathy (PICM). Patients with PICM require additional procedures, such as RV septal pacing or an upgrade to ventricular pacing.

그러나, PICM 예측은 여전히 어려운 것이 현실이다. 한 단일센터 후향적연구에서 남성의 성별과 넓은 기본 QRS 기간이 PICM의 독립적인 예측 인자라고 보고하였고, 다른 연구에서는 심박 조율기를 이식한 후 1 개월에 LV의 전체 종단면 변형(global longitudinal strain, GLS)은 1 년만에 심박동 유발 LV 기능 장애가 발생한다는 사실을 정확히 예측하였다. LV GLS는 HF, 급성 심근 경색(acute myocardial infarction) 및 판막 심장병(valvular heart disease) 환자에서 LV 박출률(LV ejection fraction, LVEF)보다 LV 기능의 더 강력한 지표로 알려져 있다. LV 긴장율은 LVEF와 비교할 때 주요 심장 부작용에 대한 우수한 예후 능력을 나타낸다. 이전 연구에서 LVEF가 PICM의 예측 변수가 아니라고 보고되었지만, 심박 조율기 이식 이전의 LV 긴장율이 PICM을 예측할 수 있는지 여부를 조사한 연구는 없었다. However, the reality is that PICM prediction is still difficult. One single-center retrospective study reported that male gender and broad baseline QRS duration were independent predictors of PICM, and another study reported global longitudinal strain (GLS) of LV at 1 month after pacemaker implantation. correctly predicted the occurrence of heartbeat-induced LV dysfunction within 1 year. LV GLS is known to be a stronger indicator of LV function than LV ejection fraction (LVEF) in patients with HF, acute myocardial infarction, and valvular heart disease. LV tonicity indicates a superior prognostic capacity for major cardiac adverse events when compared to LVEF. Although previous studies have reported that LVEF is not a predictor of PICM, no studies have investigated whether LV tonicity before pacemaker implantation can predict PICM.

한국등록특허 제2149372호는 인공 심박동 유발 심근병 발생 모니터링 시스템에 관한 것으로, 심전도 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력된 데이터를 이용하여 QRS 피크, QRS 진폭 및 QRS 기울기를 추출하는 추출부; 상기 QRS 피크, QRS 진폭 및 QRS 기울기를 이용하여 박동 후 QRS 기간을 연산하는 연산부; 질병 발생 위험정도 판단부; 상기 판단부의 정보를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생 위험정도를 알려주는 알림부;를 포함하는 심전도 및 심박동기 모니터링 장치가 개시되어 있고, 한국등록특허 제748184호는 신경망을 이용한 심전도 기반의 심장질환 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 심전도 신호에서 추출한 특징들을 신경망을 통해 학습시켜 심장질환의 진단이 가능토록 한 신경망을 이용한 심전도 기반의 심장질환 진단장치 및 방법이 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2012-0113985호는 심전도 신호 실시간 모니터링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 심전도 센싱신호를 입력받아 QRS 피크 및 QRS 진폭 및 QRS 기울기를 이용하여 QRS 폭을 측정하는 단계; 상기 QRS 피크를 입력받아 심전도 센싱신호의 R-R 간격을 카운팅하고, 그 R-R 간격이 상기 R-R 간격의 평균값으로부터 미리 정해둔 제1범위를 벗어나면 비정상 상태를 지시하는 경보 신호를 생성하는 단계; 상기 QRS 피크를 입력받아 심전도 센싱신호의 QRS 폭을 추정하고, 그 QRS 폭이 상기 QRS 폭의 평균값으로부터 미리 정해둔 제2범위를 벗어나면 비정상 상태를 지시하는 경보신호를 생성하는 단계;를 포함하는 방법 및 시스템이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 2149372 relates to a system for monitoring the occurrence of an artificial heartbeat-induced myocardial disease, comprising: an input unit for receiving electrocardiogram data; an extracting unit for extracting a QRS peak, a QRS amplitude, and a QRS slope by using the input data; a calculation unit for calculating a QRS period after beating using the QRS peak, QRS amplitude, and QRS slope; disease risk level determination unit; An electrocardiogram and pacemaker monitoring device including a notification unit for notifying the risk level of a pacemaker-induced disease using the information of the determination unit is disclosed, and Korea Patent No. 748184 discloses an electrocardiogram-based heart disease diagnosis device using a neural network and Disclosed is an electrocardiogram-based heart disease diagnosis apparatus and method using a neural network that enables diagnosis of heart disease by learning features extracted from an electrocardiogram signal through a neural network. A method and system for monitoring an ECG signal in real time, comprising: receiving an ECG sensing signal and measuring a QRS width using a QRS peak, a QRS amplitude, and a QRS slope; receiving the QRS peak, counting the R-R interval of the electrocardiogram sensing signal, and generating an alarm signal indicating an abnormal state when the R-R interval is outside a predetermined first range from the average value of the R-R interval; estimating the QRS width of the electrocardiogram sensing signal by receiving the QRS peak, and generating an alarm signal indicating an abnormal state when the QRS width is out of a predetermined second range from the average value of the QRS width; Methods and systems are disclosed.

하지만, 본 발명과 같이 LV 변형(GLS 포함)을 측정하는 단계를 포함하는 PICM 모니터링 심장 초음파 장치에 대해서는 아직까지 개시된 바가 없다.However, a PICM monitoring echocardiography apparatus including the step of measuring LV deformation (including GLS) as in the present invention has not yet been disclosed.

한국등록특허 제2149372호Korean Patent No. 2149372 한국등록특허 제748184호Korean Patent No. 748184 한국공개특허 제2012-0113985호Korean Patent Publication No. 2012-0113985

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 기존 심실 박출율(ejection fraction, EF %) 기준으로 진단 또는 예측할 수 없는 심박동기 유발 심근병을 조기에 진단할 수 있으며, 진단 방법이 보다 간편하고 효율적인 심장 초음파 장치를 통해 새로운 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention can diagnose pacemaker-induced myocardial disease that cannot be diagnosed or predicted based on the existing ventricular ejection fraction (EF%), and the diagnosis method is simpler and more efficient. It aims to provide new information through an ultrasound device.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 심장 초음파(electrocardiogram) 결과를 입력받는 입력부; 입력된 결과를 이용하여 심장 초음파 결과를 추출하는 추출부; 추출된 결과로부터 전체 종단면 변형(global longitudinal strain, GLS) 값을 연산하는 연산부; 질병 발생 위험정도 판단부; 및 판단부의 정보를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생 위험정도를 알려주는 알림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an input unit for receiving an electrocardiogram result; an extractor configured to extract an echocardiogram result using the input result; a calculation unit for calculating a global longitudinal strain (GLS) value from the extracted result; disease risk level determination unit; and a notification unit that notifies the degree of risk of developing a pacemaker-induced disease by using the information of the determination unit.

또한 본 발명의 GLS는 정점 4방도, 2방도 및 3방도의 평균값을 계산하는 장치를 제공하며, 판단부가 위험정도를 질병 발생 위험단계별로 판단하는 장치를 제공하고, 상기 위험정도는 GLS 값을 기준으로 단계를 구분하며, 인공 심박동기 이식전 GLS 값이 -20.7 미만일 때 위험으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In addition, the GLS of the present invention provides a device for calculating the average value of the vertex 4, 2, and 3 measures, and provides a device for a judgment unit to determine the risk level for each disease occurrence risk stage, wherein the risk level is based on the GLS value It is characterized as a risk when the GLS value before implantation of the pacemaker is less than -20.7.

상기 심박동 유발 질병은 박동유발 심근병 (pacing-induced cardiomyophaty, PICM), 심방세동 (atrial fibrillation), 뇌경색 (stroke), 심부전 (heart failure) 또는 심장돌연사 (sudden cardiac death)을 포함하며, 본 발명은 바람직하게 박동유발 심근병을 진단 또는 예측할 수 있는 장치를 제공한다.The heartbeat-induced disease includes pacing-induced cardiomyophaty (PICM), atrial fibrillation, stroke, heart failure or sudden cardiac death, the present invention comprising Preferably, there is provided a device capable of diagnosing or predicting a beating-induced myocardial disease.

또한 본 발명은 외부장치와 데이터를 송수신하는 인터페이스부를 구비할 수 있으며, 환자별 측정기록을 저장하는 메모리부를 추가로 구비한다.In addition, the present invention may include an interface unit for transmitting and receiving data with an external device, and additionally includes a memory unit for storing measurement records for each patient.

본 발명의 심장 초음파 모니터링 장치는 심실 박출율 감소로만 정의되던 기존의 박동유발 심근병 진단을 보완하여 새로운 진단 및 예측 표지자로서 전체 종단면 변형 (global longitudinal strain, GLS)을 활용하였으며, 이를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생을 위험정도에 따라 손쉽게 진단할 수 있다.The echocardiography monitoring device of the present invention supplements the existing diagnosis of beating-induced myocardial disease, which was defined only by a decrease in ventricular ejection fraction, and utilizes global longitudinal strain (GLS) as a new diagnostic and predictive marker, and uses this to induce a pacemaker Disease occurrence can be easily diagnosed according to the degree of risk.

도 1은 본 발명에 따른 심박조율기 이식 후 환자의 플로우 차트를 나타내는 것이다. AV=atrioventricular; LVEF=left ventricular ejection fraction; MI=myocardial infarct; MV=mitral valve; PICM=pacing-induced cardiomyopathy.
도 2는 본 발명에 따른 PICM 발생으로 계층화된 포함된 환자의 기준 특성을 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 좌심실 박출률은 PICM 환자에서 70.5%(사분위 범위 64.3~73.0)에서 46.0%(사분위 범위 33.5~48.0)로 감소하는 결과를 나타내는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 PICM 발생으로 계층화된 포함된 환자의 기준 특성을 나타내는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 사전 LV GLS 값의 두 가지 대표적인 결과를 나타내는 것이다. (A) PICM이 없는 환자의 사전 LV GLS는 -19.9 % 였고 LVEF는 65 %였다. (B) PICM을 가진 환자의 사전 LV GLS는 -12.4 % 였지만 사전 LVEF는 64 %였다. LVEF=left ventricular ejection fraction; LV GLS=left ventricular global longitudinal strain; PICM=pacing-induced cardiomyopathy.
도 6은 본 발명에 따른 PICM의 발달을 예측하는 인자를 나타내는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 포괄적 장축 절정 수축기 긴장률(global longitudinal peak systolic strain, GLPSS) 컷오프 값이 -20.7 미만인 경우 PICM은 민감도 81.3% 및 특이도 58.0%로 예측할 수 있다는 결과를 나타내는 것이다. PICM = pacing-induced cardiomyopathy.
도 8은 본 발명에 따른 Kaplan-Meier 곡선은 두 그룹간에 큰 차이를 보이지 않았지만 PICM은 전체 종단면 변형(GLS)이 -20.7 % 미만인 환자에서 더 자주 발생하는 경향이 있다는 결과를 나타내는 것이다. 1 shows a flow chart of a patient after implantation of a pacemaker according to the present invention. AV = atrioventricular; LVEF = left ventricular ejection fraction; MI = myocardial infarct; MV = mitral valve; PICM = pacing-induced cardiomyopathy.
Figure 2 shows the baseline characteristics of included patients stratified by PICM development according to the present invention.
FIG. 3 shows the result that the left ventricular ejection fraction according to the present invention decreased from 70.5% (interquartile range 64.3-73.0) to 46.0% (interquartile range 33.5-48.0) in PICM patients.
Figure 4 shows the baseline characteristics of included patients stratified by PICM development according to the present invention.
5 shows two representative results of pre-LV GLS values according to the present invention. (A) In patients without PICM, the prior LV GLS was -19.9% and the LVEF was 65%. (B) The pre-LV GLS of patients with PICM was -12.4% but the pre-LVEF was 64%. LVEF = left ventricular ejection fraction; LV GLS = left ventricular global longitudinal strain; PICM = pacing-induced cardiomyopathy.
6 shows factors predicting the development of PICM according to the present invention.
7 is a global longitudinal peak systolic strain (GLPSS) according to the present invention, when the cutoff value is less than -20.7, PICM shows the results that can be predicted with a sensitivity of 81.3% and a specificity of 58.0%. PICM = pacing-induced cardiomyopathy.
8 shows the result that the Kaplan-Meier curve according to the present invention did not show a significant difference between the two groups, but the PICM tends to occur more frequently in patients with a total longitudinal cross-sectional deformation (GLS) of less than -20.7%.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정 사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, in the following description, many specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is common in the art that the present invention can be practiced without these specific details. It will be self-evident to those who have the knowledge of And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, when a component is "included", it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용된 용어 "심장 초음파(echocardiogram)"란 심장의 초음파 변화를 기록한 것을 의미한다. 심장 초음파는 초음파를 이용하여 실시간으로 심장의 움직이는 모습을 관찰할 수 있으며, 심장의 해부학적 구조의 이상, 심장 기능, 심장 내 압력 등을 실시간으로, 비침습적으로 관찰할 수 있는 검사법이다. 대부분의 심장 질환에 매우 중요하게 사용되고 있으며, 많은 심장 질환에서 높은 정확도를 가진다. 표준 2 차원, 3 차원 및 도플러 초음파를 사용하여 심장 이미지를 생성한다. 또한, 심장 초음파도는 심장 박출량, 박출률, 이완기 기능(심장이 이완되는 정도) 계산과 같은 심장 기능에 대한 다른 추정치를 의사에게 제공 할 수도 있다.As used herein, the term “echocardiogram” means recording changes in the ultrasound of the heart. Echocardiography is a test method that can observe the movement of the heart in real time using ultrasound, and can non-invasively observe abnormalities in the anatomical structure of the heart, heart function, and intra-heart pressure in real time. It is very importantly used for most heart diseases, and has high accuracy in many heart diseases. Generate cardiac images using standard two-dimensional, three-dimensional, and Doppler ultrasound. Echocardiograms can also provide doctors with other estimates of heart function, such as calculating cardiac output, ejection fraction, and diastolic function (how much the heart relaxes).

또한, 심장 초음파 검사는 심장 질환이 의심되는 환자의 벽 운동 이상을 평가하는 데 중요한 도구이다. 심장의 국소 벽 운동 이상을 보이는 심근 경색의 조기 진단에 도움이되는 도구이다. 또한 박출률을 평가하여 심부전 환자의 치료 및 후속 조치에 중요하다. 심장 초음파 검사는 비대성 심근병증, 확장성 심근병증 등과 같은 심근병증을 감지하는 데 도움이 될 수 있다. In addition, echocardiography is an important tool for evaluating wall motion abnormalities in patients with suspected heart disease. It is a helpful tool in the early diagnosis of myocardial infarction, which presents with local wall movement abnormalities of the heart. It is also important for the treatment and follow-up of patients with heart failure by evaluating ejection fraction. Echocardiography can help detect cardiomyopathy, such as hypertrophic cardiomyopathy and dilated cardiomyopathy.

본 명세서에서 사용된 용어 "박출율 (ejection fraction)"은 1회 심박출량을 확장기의 좌심실용량으로 나눈 값을 의미한다.As used herein, the term “ejection fraction” refers to a value obtained by dividing a single cardiac output by the diastolic left ventricular capacity.

본 명세서에서 사용된 용어 "전체 종단면 변형(Global Longitudinal Strain, GLS)"은 심장이 세로 방향으로 얼마나 수축·이완하는지를 나타내는 값을 의미한다. 심장벽에 여러 개의 점을 표시하고 시간에 따라 이 점의 움직임을 추적하는 것이다. 심장 초음파 영상에서 심장벽 내 여러 점의 위치 정보를 전산화하여 초음파 영상 촬영으로 계산할 수 있다.As used herein, the term “global longitudinal strain (GLS)” refers to a value indicating how much the heart contracts and relaxes in the longitudinal direction. Multiple dots are marked on the heart wall and the movement of these dots is tracked over time. In the echocardiography image, positional information of several points within the heart wall may be computerized and calculated by ultrasound imaging.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

본 발명의 실시예에 따른 심장 초음파 모니터링 장치는 입력부, 추출부, 연산부, 판단부 및 알림부를 포함한다. 보다 구체적으로, 심장 초음파(echocardiogram) 결과를 입력받는 입력부; 입력된 결과를 이용하여 심장 초음파 결과를 추출하는 추출부; 추출된 결과로부터 전체 종단면 변형(global longitudinal strain, GLS) 값을 연산하는 연산부; 질병 발생 위험정도 판단부; 및 판단부의 정보를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생 위험정도를 알려주는 알림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치에 관한 것이다. An echocardiogram monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes an input unit, an extractor, a calculation unit, a determination unit, and a notification unit. More specifically, an input unit for receiving an echocardiogram result; an extractor configured to extract an echocardiogram result using the input result; a calculation unit for calculating a global longitudinal strain (GLS) value from the extracted result; disease risk level determination unit; and a notification unit for notifying a degree of risk of developing a pacemaker-induced disease by using the information of the determination unit.

알림부는 상기 판단부의 정보를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생 위험정도를 알려주는 역할을 하며, 음향수단 또는 표시수단 중 적어도 하나를 포함하도록 할 수 있다.The notification unit may use the information of the determination unit to inform the degree of risk of developing a pacemaker-induced disease, and may include at least one of a sound means and a display means.

한편, 장치는 외부장치와 데이터를 송수신하는 인터페이스부를 구비할 수 있으며, 상기 인터페이스부는 외부 장치, 즉 심전도 측정장치와의 유무선 데이터 통신을 위해 구비된다. 심전도 측정장치에서 측정된 ECG 신호는 인터페이스부를 통해 입력부로 전달된다.Meanwhile, the device may include an interface unit for transmitting and receiving data to and from an external device, and the interface unit is provided for wired/wireless data communication with an external device, that is, an electrocardiogram measuring device. The ECG signal measured by the electrocardiogram measuring device is transmitted to the input unit through the interface unit.

또한, 장치는 환자별 측정기록을 저장하는 메모리부를 추가로 구비할 수 있다.In addition, the device may further include a memory unit for storing measurement records for each patient.

한편, 상기 심박동기 유발 질병은 박동유발 심근병 (pacing-induced cardiomyophaty, PICM)이며 이 질환의 합병증으로 심방세동 (atrial fibrillation), 뇌경색 (stroke), 심부전 (heart failure) 또는 심장돌연사 (sudden cardiac death) 중 하나일 수 있으며, 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 정상적인 심전도와는 다른 비정상적인 양상을 보이는 심박동기 유발 질병이라면 모두 포함될 수 있다.Meanwhile, the pacemaker-induced disease is pacing-induced cardiomyophaty (PICM), and complications of this disease include atrial fibrillation, cerebral infarction, heart failure, or sudden cardiac death. may be one of, but is not limited thereto, and may include any pacemaker-induced disease showing an abnormal pattern different from a normal electrocardiogram.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

<실시예 1> 연구 집단<Example 1> Study group

2008년 1월부터 2018년 1월 사이에 완전방실차단(complete atriventricular block, CAVB)으로 인해 심박 조율기를 사용하는 131명 환자의 데이터를 후향적으로 검토하였다. 포함 기준은 기준선 LVEF ≥ 50 %, 단일 챔버 심실 또는 이중 챔버 심박 조율기 이식(이식시 심박동기 제세동기 또는 양심실 심박조율기 제외), 동일한 제조업체의 심장 초음파 기계를 사용하여 본 병원에서 심박 조율기를 이식하기 전후 6 개월 이내의 심장 초음파 검사였다. 심방 세동, 선천성 심장병, 중등도 이상의 판막성 심장병, 개심 수술 병력, 심근 경색 병력 환자는 제외되었다. 다른 병원에서 검사를 실시한 경우, 심장 초음파 영상분석과 관련된 기술적 문제로 인해 발생한 환자도 제외되었으며, 낮은 프레임 속도로 인해 심장 초음파 영상을 분석할 수 없거나, 에코창이 열악하거나, 영상이 비-DICOM 형식인 경우도 제외되었다. PICM은 LVEF가 10% 이상 감소하여 LVEF가 50 % 미만인 것으로 정의되었다. 후속 ECG에서 심방 세동을 포함하여 심근병증의 다른 명확한 원인이 있는 환자, 우심방(RA) 에피소드가 높은 환자, 심박 조율기 프로그램에서 자동 모드 전환이 > 1% 인 환자도 제외되었다. 본 발명의 프로토콜은 을지대학교병원 기관 심의위원회(IRB No. EMC 2018-01-013-006)의 승인을 받았다.We retrospectively reviewed data from 131 patients using pacemakers due to complete atriventricular block (CAVB) between January 2008 and January 2018. Inclusion criteria were baseline LVEF ≥ 50%, single-chamber ventricular or dual-chamber pacemaker implantation (excluding pacemaker defibrillators or ventricular pacemakers at the time of implantation), before and after pacemaker implantation in our hospital using echocardiography machines from the same manufacturer. Echocardiography within 6 months. Patients with atrial fibrillation, congenital heart disease, moderate to severe valvular heart disease, open heart surgery, and myocardial infarction were excluded. When tests were conducted at other hospitals, patients who were due to technical problems related to echocardiography image analysis were also excluded, and patients whose echocardiogram images could not be analyzed due to low frame rates, poor echo windows, or images were in non-DICOM format were also excluded. cases were excluded. PICM was defined as a decrease in LVEF of 10% or more with an LVEF of less than 50%. Patients with other clear causes of cardiomyopathy, including atrial fibrillation, at follow-up ECG, patients with high right atrial (RA) episodes, and patients with automatic mode switching > 1% on pacemaker programs were also excluded. The protocol of the present invention was approved by the institutional review committee of Eulji University Hospital (IRB No. EMC 2018-01-013-006).

<실시예 2> 심장 초음파 분석(Echocardiographic analyses)<Example 2> Echocardiographic analyzes

환자들은 3.5 MHz 위상 배열 변환기를 사용하여 심장 초음파(Vivid 7; GE Vingmed)를 받았다. 3개의 심장 초음파 흉골연 단축단면도(parasternal short axis view; mitral, papillary 및 apical)와 3개의 장축 표준 apical view (apical four-, two-, three-chamber view)에서 총 2 개의 연속주기가 얻어졌다. 결과 루프는 디지털 방식으로 저장되고 EchoPAC 워크 스테이션 7.1.1 소프트웨어(GE Vingmed)를 사용하여 오프라인으로 분석되었다. LVEF는 수정된 Simpson의 방법을 사용하여 계산되었다. 반점은 하나의 심장주기 동안 좌심실 심근 전체에 걸쳐 프레임별로 추적되었고, 그 후 관심의 기저부, 중간부 및 정점 영역이 정의되었다. 그 후 각 이미지를 주의 깊게 검사하고 추적하지 못한 세그먼트를 수동으로 조정했다. 하나 이상의 세그먼트를 추적할 수 없거나 전체 심장주기가 부족하거나 좌심실이 현저하게 단축된 경우 측정값을 신뢰할 수 없는 것으로 간주하고 환자를 연구에서 제외했다. 전체 반경 및 원주 strain은 parasternal 뷰에 대한 평균 변형률로 계산되었다. GLS는 정점 4방도, 2방도 및 3방도의 평균 변형률로 계산되었다. 단일, 최적의 심장주기에 대해 분석을 수행했다. 모든 분석은 오프라인으로 수행되었으며 분석자는 환자의 신원 및 기타 임상 데이터에 대한 내용을 전달받지 않은 상태였다.Patients underwent echocardiography (Vivid 7; GE Vingmed) using a 3.5 MHz phased array transducer. A total of two consecutive cycles were obtained from three echocardiogram parasternal short axis views (mitral, papillary and apical) and three long-axis standard apical views (apical four-, two-, three-chamber views). The resulting loops were stored digitally and analyzed offline using EchoPAC Workstation 7.1.1 software (GE Vingmed). LVEF was calculated using a modified Simpson's method. Spots were tracked frame-by-frame throughout the left ventricular myocardium during one cardiac cycle, after which the basal, mid- and apical regions of interest were defined. Each image was then carefully inspected and untracked segments were manually adjusted. Measurements were considered unreliable and patients were excluded from the study if one or more segments could not be followed, if the entire cardiac cycle was insufficient, or if the left ventricle was significantly shortened. Total radial and circumferential strains were calculated as average strains for the parasternal view. GLS was calculated as the average strain of the vertex quadruple, two-way, and three-way. Analyzes were performed for a single, optimal cardiac cycle. All analyzes were performed offline and the analyst was not informed of the patient's identity and other clinical data.

<실시예 3> 상호 및 내부 관찰자 변동성(Inter- and intra-observer variability)<Example 3> Inter- and intra-observer variability

관찰자 간 변동성을 평가하기 위해 무작위로 선택된 10 개의 심장 초음파 영상 (환자의 19%)을 서로 결과를 알지 못하는 두 명의 관찰자가 평가하였다. 4주 후, 이전 결과에 대한 정보가 없던 동일한 조사자가 측정을 검토하였다. 관찰자 간 및 관찰자 내 변동성은 클래스 내 상관 계수 및 변동성 백분율로 표현하였다.To assess inter-observer variability, 10 randomly selected echocardiogram images (19% of patients) were evaluated by two observers, unknown to each other. After 4 weeks, the measurements were reviewed by the same investigator who had no information on previous results. Inter- and intra-observer variability was expressed as intra-class correlation coefficients and percentage variability.

<실시예 4> 통계분석(Statistical analyses)<Example 4> Statistical analysis

연속 변수는 중앙값과 사분위 수 범위로 표현되고 범주형 변수는 백분율로 표현하였다. 연속 및 범주 변수는 Student의 t 검정과 Pearson의 χ2 검정을 사용하여 비교하였으며, P-값 <.05가 통계적으로 유의한 것으로 간주하였다. PICM에 대한 생존 곡선은 Kaplan-Meier 방법을 사용하여 생성되었다. PICM의 일변량 및 다변량 예측 변수는 Cox 비례 위험 모델을 사용하여 분석되었다. 일변량 분석에 사용된 변수에는 성별, 연령(1년 증가 당), 관상동맥 질환, 고혈압, 당뇨병, 베타 차단제 사용, 칼슘 채널 차단제 사용, 이뇨제 사용, 사전 심장 초음파 매개 변수(좌심방 전방-후방 포함)가 포함되었다. 직경, LVEF, LV 장축 변형, LV 방사 변형 및 LV 원주 변형), 사전 ECG 결과(기본 및 페이스 QRS 기간 포함) 및 심실 조율비, 수신기 작동특성 곡선 분석은 LV 전체 장축 피크 수축기 긴장의 최적 감도와 특이성을 결정하기 위해 수행되었다. 컷오프 값보다 높은 값은 양수로 간주되었다. 모든 데이터는 SPSS (버전 20.0, SPSS Inc)를 사용하여 분석되었다.Continuous variables are expressed as median and interquartile ranges, and categorical variables are expressed as percentages. Continuous and categorical variables were compared using Student's t test and Pearson's χ2 test, and a P-value <.05 was considered statistically significant. Survival curves for PICM were generated using the Kaplan-Meier method. Univariate and multivariate predictors of PICM were analyzed using the Cox proportional hazards model. Variables used for univariate analysis included sex, age (per 1-year increment), coronary artery disease, hypertension, diabetes, beta-blocker use, calcium channel blocker use, diuretic use, and pre-echocardiographic parameters (including left atrial anterior-posterior). was included Diameter, LVEF, LV long-axis strain, LV radial strain, and LV circumferential strain), pre-ECG results (including basal and phasic QRS periods) and ventricular attunement ratio, receiver operating characteristic curve analysis showed optimal sensitivity and specificity of LV overall long-axis peak systolic strain. was performed to determine Values higher than the cutoff value were considered positive. All data were analyzed using SPSS (version 20.0, SPSS Inc).

<시험예> <Test Example>

본 발명은 사전 및 후속 ECG에서 정상적인 기준선 LVEF 값을 가진 심방 세동이없는 CAVB로 인해 심박 조율기를 받은 80명의 환자를 처음 등록했다. 또한 다양한 이유로 28명의 환자를 제외했다: 7명의 환자는 대전을지대학교 병원에서 기저 심장 초음파 검사를 받지 않았기 때문에 제외되었고, 15명은 이미지 품질(낮은 프레임 속도/윈도잉 불량)로 인해 제외되었으며, 2명은 그렇지 않아 제외되었다. 추적 관심 초음파 검사를 받았는데, 1명은 이전 승모판 교체로 제외됐고 1명은 폐협착증을 동반한 심방 중격 결손으로 제외됐고 2명은 심박 조율기를 받은 후 심근 경색으로 제외됐다. 나머지 52명의 환자 중 16명(31 %)은 PICM 진단을 받았으며 나머지 36명은 진단되지 않았다(69 %). 52명 환자의 평균 추적 기간은 5.2 년이었다(도 1).The present invention initially enrolled 80 patients who received a pacemaker due to CAVB without atrial fibrillation with normal baseline LVEF values at pre- and follow-up ECGs. In addition, 28 patients were excluded for various reasons: 7 patients were excluded because they did not have baseline echocardiography at Daejeon Eulji University Hospital, 15 patients were excluded due to image quality (low frame rate/poor windowing), and 2 patients were excluded because they did not have baseline echocardiography. otherwise it was excluded. Follow-up ultrasonography was performed: 1 patient was excluded due to previous mitral valve replacement, 1 patient was excluded due to atrial septal defect with pulmonary stenosis, and 2 patients were excluded due to myocardial infarction after receiving a pacemaker. Of the remaining 52 patients, 16 (31%) had a diagnosis of PICM and the remaining 36 were undiagnosed (69%). The mean follow-up period of 52 patients was 5.2 years ( FIG. 1 ).

포함된 환자의 기본 인구통계학적 특성은 도 2에 제시되어 있다. 두 그룹간에 연령, 성별 또는 기저 질환의 유의한 차이는 없었다. 그러나 PICM 그룹의 환자는 비 PICM 그룹의 환자보다 ACE 억제제, 안지오텐신 II 수용체 차단제 (ARB) 및 이뇨제를 사용할 가능성이 더 높았다.The basic demographic characteristics of the included patients are presented in FIG. 2 . There were no significant differences in age, sex, or underlying disease between the two groups. However, patients in the PICM group were more likely to use ACE inhibitors, angiotensin II receptor blockers (ARBs) and diuretics than patients in the non-PICM group.

사전 LVEF는 두 그룹에서 유사했다(70.5 % [61.7-77.8 %] 대 70.5 % [64.3-73.0 %], P=.922). 그러나 착상 후 LVEF 값은 비 PICM 그룹보다 PICM 그룹에서 유의하게 낮았다(46.0 % [33.5-48.0] 대 62.0 % [58.0-67.5], P <.001; 도 3). 전체 원주 및 방사형 긴장율은 두 그룹에서 유사했다. 그러나 사전 GLS는 PICM이 있는 환자보다 PICM이 없는 환자에서 유의하게 더 높았다 (P=.016; 도 4). 사전 LVEF 값이 거의 동일하더라도 PICM이 있는 환자와 없는 환자간 사전 GLS 차이의 대표적인 예가 도 5a 및 5b에 나와 있다.Pre-LVEF was similar in both groups (70.5% [61.7-77.8%] versus 70.5% [64.3-73.0%], P=.922). However, post-implantation LVEF values were significantly lower in the PICM group than in the non-PICM group (46.0% [33.5-48.0] vs. 62.0% [58.0-67.5], P < .001; FIG. 3). Overall circumferential and radial strain rates were similar in both groups. However, prior GLS was significantly higher in patients without PICM than in patients with PICM (P=.016; FIG. 4). Representative examples of prior GLS differences between patients with and without PICM are shown in Figures 5a and 5b, even though the prior LVEF values are nearly identical.

네이티브 및 심박조율 QRS 기간은 PICM이 없는 환자보다 PICM이 있는 환자에서 더 길었다 (도 4). 일변량 Cox 분석에서 이뇨제, LV GLS, 네이티브 및 심박조율 QRS 기간의 사용이 PICM 개발의 예측 인자로 확인되었다. 다변량 분석 결과 LV GLS (위험 비율: 1.27; 95% 신뢰구간: 1.009-1.492; P=.04) 및 기본 QRS 기간 (위험 비율: 1.031; 95% 신뢰구간 : 1.003-1.059; P = .030)은 PICM의 발달과 독립적으로 연관되어 있다(도 6). LV GLS의 경우, <-20.7의 컷오프 값은 민감도가 81.3%이고 특이도가 58.0%인 PICM을 예측했다(도 7). 우리의 분석은 LV GLS가 PICM의 발달에 대해 더 큰 예측 확률을 나타냄을 나타낸다. Kaplan-Meier 분석은 두 환자 그룹간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(P=.219; 도 8). 그러나 PICM은 LV GLS가 -20.7 임계 값보다 큰 LV GLS를 가진 환자보다 상대적으로 더 자주 LV GLS가 -20.7 인 환자에서 발생했다.Native and pacing QRS duration was longer in patients with PICM than in patients without PICM ( FIG. 4 ). In a univariate Cox analysis, use of diuretics, LV GLS, and duration of native and paced QRS were identified as predictors of PICM development. Multivariate analysis showed that the LV GLS (hazard ratio: 1.27; 95% confidence interval: 1.009-1.492; P=.04) and the default QRS period (hazard ratio: 1.031; 95% confidence interval: 1.003-1.059; P = .030) were It is independently associated with the development of PICM ( FIG. 6 ). For LV GLS, a cutoff value of <-20.7 predicted PICM with a sensitivity of 81.3% and a specificity of 58.0% (Fig. 7). Our analysis indicates that LV GLS exhibits a greater predictive probability for the development of PICM. Kaplan-Meier analysis showed no significant difference between the two patient groups (P=.219; FIG. 8). However, PICM occurred in patients with LV GLS of -20.7 relatively more frequently than those with LV GLS greater than the -20.7 threshold.

1. 상호 및 내부 관찰자 변동성(Inter- and intra-observer variability)1. Inter- and intra-observer variability

전체 변형에 대한 관찰자 간 변동성은 낮았다. 클래스 내 상관 계수는 포괄적 장축, 방사 및 원주 긴장에 대해 각각 0.87 (95% 신뢰구간: 0.45-0.97, P=.004), 0.80 (95% 신뢰구간: 0.04-0.96, P=.023) 및 0.74 (95% 신뢰구간: -0.01-0.94, P =.032) 이었다. 포괄적 장축, 방사 및 원주 긴장에 대한 변동률은 각각 6.2%, 10.0% 및 11.7% 였다. 포괄적 장축 긴장율에 대한 관찰자 내 변동성도 클래스 내 상관 계수가 포괄적 장축, 방사 및 원주 긴장에 대해 각각 0.93 (95% 신뢰구간: 0.75-0.98, P=.001), 0.94 (95% 신뢰구간: 0.72-0.96, P=.001) 및 0.91 (95% 신뢰구간: 0.64-0.98, P=.001) 였다. 유사하게, 각 긴장률 유형에 대한 % 변동성은 각각 2.2%, 6.4% 및 4.9%였다.The inter-observer variability for the overall strain was low. The within-class correlation coefficients were 0.87 (95% confidence interval: 0.45-0.97, P=.004), 0.80 (95% confidence interval: 0.04-0.96, P=.023), and 0.74 for global long-axis, radial, and circumferential strains, respectively. (95% confidence interval: -0.01-0.94, P = .032). The rates of variation for global long-axis, radial, and circumferential strains were 6.2%, 10.0%, and 11.7%, respectively. Intra-observer variability for global long-axis strain rates, the intra-class correlation coefficients were 0.93 (95% confidence interval: 0.75-0.98, P=.001) and 0.94 (95% confidence interval: 0.72) for global long-axis, radial, and circumferential strains, respectively. -0.96, P=.001) and 0.91 (95% confidence interval: 0.64-0.98, P=.001). Similarly, the % variability for each strain rate type was 2.2%, 6.4%, and 4.9%, respectively.

<고찰> <Consideration>

본 발명은 LV 긴장률의 PICM 예측 능력을 조사하는 것을 목표로 한다. 본 발명의 연구 결과는 사전 GLS가 PICM의 발달과 상당한 관련이 있음을 보여주었다. 특히, GLS 값이 -20.7 미만인 경우 PICM 예측에 대한 민감도는 81% 였고 특이성은 58% 였다.The present invention aims to investigate the PICM predictive ability of LV tonicity. Our findings showed that prior GLS was significantly associated with the development of PICM. In particular, when the GLS value was less than -20.7, the sensitivity to PICM prediction was 81% and the specificity was 58%.

이전 연구에서는 PICM 발생률이 9% 에서 26%까지 보고되었다. PICM 비율은 거의 90%에 가까운 심실 조율을 보인 CAVB 환자의 동종 그룹을 포함했기 때문에 본 발명(31%)에서 더 높을 수 있었다. Mode selection trial in sinus node dysfunction (MOST)에서 심실 조율이 50% 이상인 환자는 HF, 입원 또는 사망 가능성이 증가했다. 본 병원의 추적 정책 또한 본 발명을 통해 더 높은 PICM 비율을 설명할 수 있는 결과를 제공한다. 본 병원에서 심박 조율기를 받는 거의 모든 환자는 자주 후속 방문을 하고 1 년에 한 번 심장 초음파 검사를 받고 6 개월마다 심박 조율기 프로그래밍을 받는다. 이러한 빈번한 방문을 통해 PICM 환자가 HF 증상을 나타내기 전에 식별할 수 있으며 일부 병원에서는 환자가 증상이 나타날 때까지 기다렸다가 검사를 수행한다.Previous studies have reported rates of PICM from 9% to 26%. The PICM rate could be higher in the present invention (31%) because we included a homogeneous group of CAVB patients with ventricular attunement close to 90%. In a mode selection trial in sinus node dysfunction (MOST), patients with ventricular attunement greater than 50% had an increased risk of HF, hospitalization, or death. Our follow-up policy also provides results that can explain the higher PICM rates through the present invention. Almost all patients who receive a pacemaker at our hospital have frequent follow-up visits, have an echocardiogram once a year, and have a pacemaker programmed every 6 months. These frequent visits allow PICM patients to be identified before they develop HF symptoms, and some hospitals wait until the patient develops symptoms before performing the test.

본 발명에서 이뇨제, ACE 억제제 및/또는 ARB 사용의 사전 비율은 PICM이 아닌 그룹보다 PICM 그룹에서 더 높았다. 이는 본 발명의 잠재적 한계이다. 이 환자들은 과거에 호흡 곤란이나 부종을 경험했을 수 있다. 왜냐하면 이러한 약물은 HF에 대한 치료제이기 때문에 PICM 발병 위험이 증가했음을 나타낼 수 있다.The prior rates of diuretic, ACE inhibitor and/or ARB use in the present invention were higher in the PICM group than in the non-PICM group. This is a potential limitation of the present invention. These patients may have had difficulty breathing or swelling in the past. Because these drugs are therapeutics for HF, this may indicate an increased risk of developing PICM.

이전 발견에 따르면, 본 발명의 결과는 PICM이 상대적으로 더 긴 기본 QRS 기간을 가진 환자에서 더 흔할 수 있음을 나타낸다. 이전 연구는 넓은 기본 QRS 기간이 비-허혈성 심근 병증 및 심실 빈맥 환자에서 사망률, 심장 이식 및 LV 장치 이식과 관련이 있다고 보고했다. 양심실(biventricular) 및 RV 전용 심박조율기를 가진 환자를 비교한 무작위 연구에서 상호 작용이 통계적으로 유의미한 수준에 도달하지 않았지만 기본 QRS 기간이 110 ms를 초과하는 환자에서 양심실 심박조율의 이점이 더 큰 것으로 나타났다. 이전에 발표된 연구에서, 심박조율 QRS 기간이 PICM의 주요 결정 요인임을 입증했다. 본 발명에서 네이티브 QRS 기간이 PICM (위험비율=1.031; P=.030)의 유의한 예측 인자로 확인되었지만, 심박조율 QRS 기간은 일변량 분석에서만 유의한 예측 능력을 나타냈고, 다변량 분석에서는 긍정적인 추세를 나타냈다. 이전 연구가 다른 인구(즉, 3개의 지역 병원)의 데이터에 의존했음을 감안할 때, 심박조율 또는 네이티브 QRS 기간이 PICM 발생을 예측할 수 있는지 여부를 결정하려면 추가적인 대규모 다기관 코호트 연구가 필요하다.According to previous findings, our results indicate that PICM may be more common in patients with a relatively longer baseline QRS duration. Previous studies have reported that a broad baseline QRS duration is associated with mortality, heart transplantation, and LV device transplantation in patients with non-ischemic cardiomyopathy and ventricular tachycardia. In a randomized study comparing patients with biventricular and RV-only pacemakers, the interaction did not reach statistically significant levels, but the benefit of ventricular pacemakers was greater in patients with baseline QRS duration >110 ms. appeared to be A previously published study demonstrated that the duration of pacing QRS is a major determinant of PICM. In the present invention, native QRS duration was identified as a significant predictor of PICM (hazard ratio = 1.031; P = .030), but paced QRS duration showed significant predictive ability only in univariate analysis, and was positive in multivariate analysis. showed a trend. Given that previous studies relied on data from different populations (i.e., three regional hospitals), additional large multicenter cohort studies are needed to determine whether pacing or native QRS duration can predict PICM occurrence.

이전의 메타 분석에서는 LV GLS가 HF, 급성 심근 경색 및 판막 심장 질환 환자에서 LVEF보다 전반적인 LV 기능 장애에 대해 더 큰 예후 가치를 나타냈다고 보고했다. 변형(strain) 값은 각도 의존성이 없으며 심 내막의 움직임을 반영한다. LV GLS는 특히 LVEF가 정상이거나 거의 정상일 때 무증상 LV 손상을 감지하는데 사용할 수 있다. 심근 경색, 판막성 심장병 및 말기 신장 질환과 같은 다른 질병에서 LV GLS는 LVEF보다 LV 기능을 결정하는 더 민감한 방법으로 확인되었다.A previous meta-analysis reported that LV GLS had greater prognostic value for overall LV dysfunction than LVEF in patients with HF, acute myocardial infarction, and valvular heart disease. The strain value has no angular dependence and reflects the movement of the endocardium. LV GLS can be used to detect asymptomatic LV damage, especially when LVEF is normal or nearly normal. In other diseases such as myocardial infarction, valvular heart disease and end-stage renal disease, LV GLS has been identified as a more sensitive method of determining LV function than LVEF.

GLS 값이 -21 % 미만인 환자의 PICM 위험 증가에 대한 세 가지 잠재적 설명이 있다. 이 값은 정상으로 간주되는 > -18 %의 GLS 값과 비교할 때 높은 것으로 간주된다. 그러나 최근 2011 년부터 2018 년까지 평균 연령 42 세인 2396 명의 개인을 대상으로한 메타 분석에 따르면 GLS의 새로운 정상값은 -21% (범위: -22.7 %~-19.2%)이다. 이 새로운 범위는 평균 LV GLS가 -20.2% 인 건강한 어린이에서 관찰한 결과와 일치한다. GLS 값을 분석할 때 최신 데이터를 사용했기 때문에 결과와 표준 정상값 간의 차이가 발생할 수 있다. GLS는 무게, 수명 및 하중에 따라 다르지만 장비 공급업체간 차이도 컷오프 값에서 관찰된 차이를 설명할 수 있다. 위에서 언급한 메타 분석에 따르면 GLS의 정상 범위는 공급 업체마다 다르며 Tomtec 및 General Electric의 값은 Toshiba, Philips 및 Siemens의 값보다 훨씬 높았다. 본 발명의 결과는 General Electric Echopac 장치에서 얻은 것으로 높은 값을 설명할 수 있다. 마지막으로, 본 발명은 이전 연구들과 비교하여 누적 심실조율 백분율(> 80%)이 더 높았고 추적 기간이 더 길었다(4.5년). 이러한 높은 조율에 대한 부담은 조기심실 수축이 미주 구심성을 활성화하고 자율신경 톤을 변경하기 때문에 PICM의 더 많은 사례를 초래한다. 이 결과는 매우 정상적인 LV GLS 값을 가진 환자가 PICM으로부터 보호될 수 있음을 시사한다.There are three potential explanations for the increased risk of PICM in patients with GLS values less than -21%. This value is considered high when compared to a GLS value of >-18% which is considered normal. However, according to a recent meta-analysis of 2396 individuals with an average age of 42 years from 2011 to 2018, the new normal value for GLS is -21% (range: -22.7% to -19.2%). This new range is consistent with observations observed in healthy children with a mean LV GLS of -20.2%. Due to the use of up-to-date data when analyzing GLS values, discrepancies between results and standard normal values may occur. GLS varies with weight, life and load, but differences between equipment vendors can also account for observed differences in cutoff values. According to the meta-analysis mentioned above, the normal range for GLS varies from vendor to vendor, with values for Tomtec and General Electric significantly higher than those for Toshiba, Philips and Siemens. The results of the present invention were obtained in the General Electric Echopac device, which can explain the high values. Finally, the present invention had a higher percentage of cumulative ventricular tune (>80%) and a longer follow-up period (4.5 years) compared to previous studies. This high coordination burden results in more cases of PICM as premature ventricular contractions activate vagal afferents and alter autonomic tone. These results suggest that patients with very normal LV GLS values can be protected from PICM.

PAVD 연구에 참여한 환자들은 심박 조율기를 받은 지 1 개월 후 낮은 GLS 값을 나타냈다. 1 개월의 GLS 값은 또한 12 개월에 심박동 유발 LV 기능 장애를 예측했다(AUC=0.80, 최적 GLS 임계값: <14.5, 민감도: 82%, 특이도: 75%). 그러나 LVEF 감소가 있는 환자와 없는 환자간 기준선 GLS에는 유의한 차이가 없었다(-16.3 vs -17.5). 본 발명에 포함된 대부분의 환자는 3단계 차단이 아닌 2단계 방실 차단 (82%)을 가졌으며 3단계인 경우 더 많은 조율이 필요하다. PAVD 연구에서 12 개월에 평균 누적 심실 조율은 53.5 %에 불과한 반면 본 발명에서는 80%였다.Patients participating in the PAVD study had lower GLS values 1 month after receiving a pacemaker. GLS values at 1 month were also predictive of heartbeat-induced LV dysfunction at 12 months (AUC=0.80, optimal GLS threshold: <14.5, sensitivity: 82%, specificity: 75%). However, there was no significant difference in baseline GLS between patients with and without LVEF reduction (-16.3 vs -17.5). Most of the patients included in the present invention had stage 2 atrioventricular block (82%) rather than stage 3 block, requiring more coordination if stage 3. The mean cumulative ventricular pacing at 12 months in the PAVD study was only 53.5% compared to 80% in the present invention.

1. 본 발명의 강점(Study strengths)1. Study strengths of the present invention

본 발명은 PICM의 예후 지표로 기준선 LV strain을 분석한 최초의 연구이다. 또한 최근의 실제 데이터를 활용하고 동일한 기기를 사용하여 LV strain을 분석했다. PICM에 관한 이전 연구와 달리, 본 발명은 조율 비율과 관련된 편향을 배제하기 위해 CAVB 환자를 선택했다. CAVB 환자는 대부분 조율 의존적이지만, 조율 비율은 아픈 부비동 증후군(sick sinus syndrome)이나 빈맥-서맥 증후군(tachy-bradycardia syndrome) 환자간에 다양하다. 또한 심근 병증의 다른 원인이 있는 환자를 신중하게 제외했다.The present invention is the first study to analyze baseline LV strain as a prognostic index of PICM. In addition, the LV strain was analyzed using the latest actual data and using the same instrument. Unlike previous studies with PICM, we selected patients with CAVB to rule out bias related to rate of attunement. Although most CAVB patients are accommodative-dependent, pacing rates vary among patients with sick sinus syndrome or tachy-bradycardia syndrome. In addition, patients with other causes of cardiomyopathy were carefully excluded.

2. 본 발명의 한계(Study limitations)2. Study limitations

본 발명은 적은 수의 환자와 단일 센터 설계로 인해 분명히 한계가 있다. 또한 심장 초음파 영상이 불량한 환자, 후속 심장 초음파 검사를 받지 않은 환자, 다른 병원에서 심장 초음파 검사를 받은 환자를 제외했기 때문에 포함 편향이 존재할 수 있다. 그러나 본 병원의 후속 정책으로 인해 PICM 환자를 다른 병원보다 약간 더 빨리 식별할 수 있다.The present invention is clearly limited due to the small number of patients and the single center design. Inclusion bias may also exist because we excluded patients with poor echocardiography, patients without follow-up echocardiography, and patients with echocardiography at other hospitals. However, our follow-up policy allows us to identify PICM patients slightly faster than other hospitals.

<결론> <Conclusion>

본 발명은 부작용을 예측하는 GLS의 예후 가치가 LVEF보다 우수하다는 증거를 제공한다. 실제로, 본 발명의 연구 결과는 LV 기능이 여전히 정상일 때에도 PICM이 발달하기 시작할 수 있으며 PICM의 위험은 기준선 GLS를 기반으로 예측할 수 있음을 나타낸다. 따라서 GLS가 낮은 환자는 PICM이 발생할 위험이 높다. 이러한 환자는 더 가까운 후속 검사를 받아야 하며 LV dys-synchrony를 방지하기 위해 de novo His-bundle pacing 또는 심장 재동기화 치료로의 업그레이드를 고려해야 한다.The present invention provides evidence that the prognostic value of GLS in predicting adverse events is superior to that of LVEF. Indeed, our findings indicate that PICM can begin to develop even when LV function is still normal, and the risk of PICM can be predicted based on baseline GLS. Therefore, patients with low GLS are at increased risk of developing PICM. These patients should have closer follow-up examinations and should consider upgrading to de novo His-bundle pacing or cardiac resynchronization therapy to prevent LV dys-synchrony.

Claims

심장 초음파(echocardiogram) 결과를 입력받는 입력부;
입력된 결과를 이용하여 심장 초음파 결과를 추출하는 추출부;
추출된 결과로부터 전체 종단면 변형(global longitudinal strain, GLS) 값을 연산하는 연산부;
질병 발생 위험정도 판단부; 및
판단부의 정보를 이용하여 심박동기 유발 질병 발생 위험정도를 알려주는 알림부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치an input unit for receiving echocardiogram results;
an extractor configured to extract an echocardiogram result by using the input result;
a calculator for calculating a global longitudinal strain (GLS) value from the extracted result;
disease risk level determination unit; and
An echocardiogram monitoring device comprising: a notification unit that notifies a risk level of a pacemaker-induced disease using the information of the determination unit;

제1항에 있어서, GLS는 정점 4방도, 2방도 및 3방도의 평균값을 계산하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치The echocardiogram monitoring device according to claim 1, wherein the GLS calculates an average value of the vertex 4, 2 and 3 measurements.

제1항에 있어서, 판단부는 위험정도를 질병 발생 위험단계별로 판단하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치[Claim 2] The echocardiography monitoring device according to claim 1, wherein the determination unit determines the risk level for each disease risk stage.

제3항에 있어서, 위험정도는 GLS 값을 기준으로 단계를 구분하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치 [Claim 4] The echocardiography monitoring device according to claim 3, wherein the level of risk is classified based on the GLS value.

제4항에 있어서, 위험정도는 인공 심박동기 이식전 GLS 값이 -20.7 미만일 때 위험으로 판단하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치[Claim 5] The echocardiography monitoring device according to claim 4, wherein the risk level is determined as risk when the GLS value before implantation of the pacemaker is less than -20.7.

제1항에 있어서, 심박동기 유발 질병은 박동유발 심근병 (pacing-induced cardiomyophaty, PICM), 심방세동 (atrial fibrillation), 뇌경색 (stroke), 심부전 (heart failure) 또는 심장돌연사 (sudden cardiac death)인 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치The method of claim 1, wherein the pacemaker-induced disease is pacing-induced cardiomyophaty (PICM), atrial fibrillation, cerebral infarction (stroke), heart failure (heart failure) or sudden cardiac death (sudden cardiac death) An echocardiogram monitoring device characterized by

제6항에 있어서, 상기 심박동기 유발 질병을 박동유발 심근병 (pacing-induced cardiomyophaty, PICM)인 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치[Claim 7] The cardiac ultrasound monitoring device according to claim 6, wherein the pacemaker-induced disease is pacing-induced cardiomyophaty (PICM).

제1항에 있어서, 외부장치와 데이터를 송수신하는 인터페이스부를 구비하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치The echocardiogram monitoring apparatus according to claim 1, further comprising an interface unit for transmitting and receiving data to and from an external device.

제1항에 있어서, 환자별 측정기록을 저장하는 메모리부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 심장 초음파 모니터링 장치

The echocardiography monitoring device according to claim 1, further comprising a memory unit for storing measurement records for each patient.