Non-Invasive Electrophysiological Markers Associated With Long QT Syndrome

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Long QT syndrome (LQTS) is a life-threatening channelopathy, characterized by permanent or transient QT interval prolongation on the 12-lead electrocardiogram and syncope associated with malignant ventricular rhythm disturbances, particularly polymorphic ventricular tachycardia also known as torsade de pointes. Corrected QT (QTc) interval measurement remains the initial source of LQTS diagnosis in any patient, but the «borderline» QTc interval prolongation should induce further investigation. Genetic testing has the greatest value to provide definitive diagnosis in such situations, but it can’t be applied to each patient routinely, putting aside that it can often be incomprehensive, costly or unavailable. The present review discusses the most promising non-invasive electrophysiological markers associated with Long QT syndrome, particularly in absence of visible QT interval prolongation and clinical manifestations.

About the authors

Andrey V. Ardashev

Medical Research and Educational Center of Lomonosov Moscow State University

Email: ardashev@yahoo.com
ORCID iD: 0000-0003-1908-9802
SPIN-code: 9336-4712

MD, PhD, Professor, Head of the Arrhythmology Department of the medical center

Russian Federation, 27, Lomonosovskiy prosp., Moscow, 119234

Victor A. Snezhitskiy

Educational Institution «Grodno State Medical University»

Email: vsnezh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1706-1243
SPIN-code: 1697-0116

MD, PhD, Professor, Associate Member of the National Academy of Sciences of Belarus

Belarus, 80, Gorkogo street, Grodno, 230029

Liudmila V. Kalatsei

Educational Institution «Grodno State Medical University»

Author for correspondence.
Email: lkolotsey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5211-709X
SPIN-code: 8435-3422

Assistant, postgraduate student of the Department of Internal Medicine I

Belarus, 80, Gorkogo street, Grodno, 230029

References

  1. Tester DJ, Ackerman MJ. Genetics of long QT syndrome. Methodist DeBakey Cardiovascular Journal. 2014;10(1):29–33. doi: 10.14797/mdcj-10-1-29
  2. Rohatgi RK, Sugrue A, Bos JM, et al. Contemporary outcomes in patients with Long QT Syndrome. J Am Coll Cardiol. 2017;70(4):453–462. doi: 10.1016/j.jacc.2017.05.046
  3. Wallace E, Howard L, Liu M, et al. Long QT Syndrome: Genetics and Future Perspective. Pediatr Cardiol. 2019;40:1419–1430. doi: 10.1007/s00246-019-02151-x
  4. Etchegoyen CV, Keller GA, Mrad S, et al. Drug-induced QT Interval Prolongation in the Intensive Care Unit. Curr Clin Pharmacol. 2017;12(4):210–222. doi: 10.2174/15748847136661802231239
  5. Stewart LA, Clarke M, Rovers M, et al. Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses of individual participant data: the PRISMA-IPD Statement. JAMA. 2015;313(16):1657–1665. doi: 10.1001/jama.2015.3656
  6. Kalatsei LV, Snezhitskiy VA. Methodological approaches to measuring and estimating the duration of QT interval of a standard electrocardiogram. Journal of the Grodno State Medical University. 2019;17(1): 99–105. (In Russ.). doi: 10.25298/2221-8785-2019-17-1-99-105
  7. Hunt AC. Accuracy of popular automatic QT Interval algorithms assessed by a “Gold Standard” and comparison with a Novel method: computer simulation study. BMC Cardiovasc Disord. 2005;5:29. doi: 10.1186/1471-2261-5-29
  8. Rautaharju PM, Surawicz B, Gettes LS. AHA/ACCF/HRS Recommendations for the Standardization and Interpretation of the Electrocardiogram Part IV: The ST Segment, T and U Waves, and the QT Interval A Scientific Statement From the American Heart Association Electrocardiography and Arrhythmias Committee, Council on Clinical Cardiology; the American College of Cardiology Foundation; and the Heart Rhythm Society Endorsed by the International Society for Computerized Electrocardiology. J Am Coll Cardiol. 2009;53(11):982–991. doi: 10.1016/j.jacc.2008.12.014
  9. Burke JH, Ehlert FA, Kruse JT, et al. Gender-specific differences in the QT interval and the effect of autonomic tone and menstrual cycle in healthy adults. Am J Cardiol. 1997;79(2):178–181. doi: 10.1016/s0002-9149(96)00707-2
  10. Beyerbach DM, Kovacs RJ, Dmitrienko A, et al. Heart rate–corrected QT interval in men increases during winter months. Heart Rhythm. 2007;4(3):277–281. doi: 10.1016/j.hrthm.2006.11.008
  11. Rabkin SW, Cheng XJ, Thompson DJ. Detailed analysis of the impact of age on the QT interval. J Geriatr Cardiol. 2016;13(9): 740–748. doi: 10.11909/j.issn.1671-5411.2016.09.013
  12. Rabkin SW, Szefer E, Thompson DJS. A New QT Interval Correction Formulae to Adjust for Increases in Heart Rate. JACC Clin Electrophysiol. 2017;3(7):756–766. doi: 10.1016/j.jacep.2016.12.005
  13. Nouraei H, Bennett M, Rabkin S. Value of the New Spline QTc Formula in Adjusting for Pacing-Induced Changes in Heart Rate. Cardiol Res Pract. 2018;2018:2052601. doi: 10.1155/2018/2052601
  14. Schwartz PJ. Idiopathic long QT syndrome: progress and questions. Am Heart J. 1985;109(2):399–411. doi: 10.1016/0002-8703(85)90626-x
  15. Priori SG, Blomström-Lundqvist C, Mazzanti A, et al. 2015 ESC Guidelines for the management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death: The Task Force for the Management of Patients with Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC). Eur Heart J. 2015;36(41):2793–2867. doi: 10.1093/eurheartj/ehv316
  16. Vetter VL. Clues or miscues? How to make the right interpretation and correctly diagnose long-QT syndrome. Circulation. 2007;115(20):2595–2598. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.700195
  17. Goldenberg I, Moss AJ, Zareba W. QT interval: how to measure it and what is “normal”. J Cardiovasc Electrophysiol. 2006;17:333–336. doi: 10.1111/j.1540-8167.2006.00408.x
  18. Tester DJ, Will ML, Haglund CM, et al. Effect of clinical phenotype on yield of long QT syndrome genetic testing. J Am Coll Cardiol. 2006;47(4):764–768. doi: 10.1016/j.jacc.2005.09.056
  19. Mason JW, Ramseth DJ, Chanter DO, et al. Electrocardiographic reference ranges derived from 79,743 ambulatory subjects. J Electrocardiol. 2007;40(3):228–234. doi: 10.1016/j.jelectrocard.2006.09.003
  20. Day CP, McComb JM, Campbell RW. QT dispersion: an indication of arrhythmia risk in patients with long QT interval. Br Heart J. 1990;63(6):342–344. doi: 10.1136/hrt.63.6.342
  21. Kelmanson IA. High anxiety in clinically healthy patients and increased QT dispersion: a meta-analysis. Eur J Prev Cardiol. 2014;21(12):1568–1574. doi: 10.1177/2047487313501613
  22. Li CY, Jia LZ, Wang L. Value of QT dispersion in evaluating spatial dispersion of ventricular repolarization during acute myocardial ischemia. Exp Clin Cardiol. 2001;6(4):179–182.
  23. Cardoso CRL, Salles GF, Deccache W. Prognostic value of QT interval parameters in type 2 diabetes mellitus: results of a long-term follow-up prospective study. J Diabetes Complications. 2003;17(4):169–178. doi: 10.1016/s1056-8727(02)00206-4
  24. Darbar D, Luck J, Davidson N, et al. Sensitivity and specificity of QTc dispersion for identification of risk of cardiac death in patients with peripheral vascular disease. BMJ. 1996;312:874–879. doi: 10.1136/bmj.312.7035.874
  25. Glancy JM, Garratt CJ, deBono DP, Woods KL. QT dispersion and mortality after myocardial infarction. Lancet. 1995;345(8955): 945–948. doi: 10.1016/s0140-6736(95)90697-5
  26. Brendorp B, Elming H, Jun L, et al. QT dispersion has no prognostic information for patients with advanced congestive heart failure and reduced left ventricular systolic function. Circulation. 2001;103(6):831–835. doi: 10.1161/01.cir.103.6.831
  27. Pye M, Quinn AC, Cobbe SM. QT interval dispersion: a non-invasive marker of susceptibility to arrhythmia in patients with sustained ventricular arrhythmias? Br Heart J. 1994;71(6):511–514. doi: 10.1136/hrt.71.6.511
  28. Pelchovitz DJ, Ng J, Chicos AB, et al. QT-RR hysteresis is caused by differential autonomic states during exercise and recovery. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012;302(12):2567–2573. doi: 10.1152/ajpheart.00041.2012
  29. Krahn AD, Klein EJ, Yee R. Hysteresis of the RT interval with exercise: A new marker for the long QT syndrome? Circulation. 1997;96(5):1551–1556. doi: 10.1161/01.cir.96.5.1551
  30. Wong JA, Gula LJ, Klein GJ, et al. Utility of treadmill testing in identification and genotype prediction in long QT syndrome. Circulation. Arrhythmia and Electrophysiology. 2010;3(2):120–125. doi: 10.1161/CIRCEP.109.907865
  31. Krahn AD, Yee R, Chauhan V, et al. Beta blockers normalize QT hysteresis in long QT syndrome. Am Heart J. 2002;143(3):528–534. doi: 10.1067/mhj.2002.120408
  32. Gravel H, Jacquemet V, Dahdah N, et al. Clinical applications of QT/RR hysteresis assessment: A systematic review. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2018;23:e12514. doi: 10.1111/anec.12514
  33. Vahedi F, Diamant U-B, Lundahl G, et al. Instability of repolarization in LQTS mutation carriers compared to healthy control subjects assessed by vectorcardiography. Heart Rhythm. 2013;10(8):1169–1175. doi: 10.1016/j.hrthm.2013.05.001
  34. Satomi K, Shimizu W, Takaki H, et al. Response of beat-by-beat QT variability to sympathetic stimulation in the LQT1 form of congenital long QT syndrome. Heart Rhythm. 2005;2(2):149–154. doi: 10.1016/j.hrthm.2004.11.010
  35. Hinterseer M, Thomsen MB, Beckmann B-M, et al. Beat-to-beat variability of QT intervals is increased in patients with drug-induced long-QT syndrome: a case control pilot study. Eur Heart J. 2008;29(2):185–190. doi: 10.1093/eurheartj/ehm586
  36. Baumert M, Porta A, Vos MA, et al. QT interval variability in body surface ECG: measurement, physiological basis, and clinical value: position statement and consensus guidance endorsed by the European Heart Rhythm Association jointly with the ESC Working Group on Cardiac Cellular Electrophysiology. Europace. 2016;18(6):925–944. doi: 10.1093/europace/euv405
  37. Kalatsei LV, Snezhitskiy VA. Long QT syndrome. Part 2. Journal of the Grodno State Medical University. 2018;16(5):533–541. (In Russ.). doi: 10.25298/2221-8785-2018-16-5-533-541
  38. Porta-Sánchez A, Spillane DR, Harris L, et al. T-Wave Morphology Analysis in Congenital Long QT Syndrome Discriminates Patients From Healthy Individuals. JACC Clin Electrophysiol. 2017;3(4):374–381. doi: 10.1016/j.jacep.2016.10.01
  39. Qu Z, Xie Y, Garfinkel A, Weiss JN. T-wave alternans and arrhythmogenesis in cardiac diseases. Front Physiol. 2010;1:154. doi: 10.3389/fphys.2010.00154
  40. Aro AL, Kentta TV, Huikuri HV. Microvolt T-wave Alternans: Where Are We Now? Arrhythm Electrophysiol Rev. 2016;5(1):37–40. doi: 10.15420/aer.2015.28.1
  41. Arutyunyan G, Tsaregorodtsev DA, Bukiya IR. Microvolt T-wave alternation in left ventricular hypertrophy patients. BMC Proc. 2013;7:8. doi: 10.1186/1753-6561-7-S1-P8
  42. Takasugi N, Goto H, Takasugi M, et al. Prevalence of Microvolt T-Wave Alternans in Patients With Long QT Syndrome and Its Association With Torsade de Pointes. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2016;9(2):e003206. doi: 10.1161/CIRCEP.115.003206
  43. Tse G, Gong M, Li CKH, et al. Tpeak-Tend, Tpeak-Tend/QT ratio and Tpeak-Tend dispersion for risk stratification in Brugada Syndrome: A systematic review and meta-analysis. J Arrhythm. 2018;34(6):587–597. doi: 10.1002/joa3.12118
  44. Castro Hevia J, Antzelevitch C, Tornés Bárzaga F, et al. Tpeak-Tend and Tpeak-Tend dispersion as risk factors for ventricular tachycardia/ventricular fibrillation in patients with the Brugada syndrome. J Am Coll Cardiol. 2006;47(9):1828–1834. doi: 10.1016/j.jacc.2005.12.049
  45. Dinshaw L, Münch J, Dickow J, et al. The T-peak-to-T-end interval: a novel ECG marker for ventricular arrhythmia and appropriate ICD therapy in patients with hypertrophic cardiomyopathy. Clin Res Cardiol. 2018;107:130–137. doi: 10.1007/s00392-017-1164-4
  46. Tenekecioglu E, Karaagac K, Yontar OC, et al. Evaluation of Tp-Te Interval and Tp-Te/QT Ratio in Patients with Coronary Slow Flow Tp-Te/QT Ratio and Coronary Slow Flow. Eurasian J Med. 2015;47(2):104–108. doi: 10.5152/eurasianjmed.2015.72
  47. Kanters JK, Haarmark C, Vedel-Larsen E, et al. T(peak)T(end) interval in long QT syndrome. J Electrocardiol. 2008;41(6):603–608. doi: 10.1016/j.jelectrocard.2008.07.024
  48. Bhuiyan TA, Graff C, Kanters JK, et al. The T-peak–T-end Interval as a Marker of Repolarization Abnormality: A Comparison with the QT Interval for Five Different Drugs. Clin Drug Investig. 2015;35:717–724. doi: 10.1007/s40261-015-0328-0
  49. Mozos I, Serban C. The relation between QT interval and T-wave variables in hypertensive patients. J Pharm Bioallied Sci. 2011;3(3):339–344. doi: 10.4103/0975-7406.84433

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Flowchart of the studies included in review following PRISMA guidelines

Download (203KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Methods of QT interval measurement: a ― threshold method; b ― slope method; c ― novel-method

Download (268KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. T-wave morphology in different sybtypes of congenital LQTS

Download (428KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Ardashev A.V., Snezhitskiy V.A., Kalatsei L.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».