(P Wave Signal-Averaged ECG) 분석

Original Articles
Korean Circulation J 2002;; 32(
(2)
): 146-154
발작성 심방 세동 환자에서 P파 신호 평균화
심전도(P Wave Signal-Averaged ECG) 분석
1
2
성균관의과대학 내과학교실 삼성서울병원 심장혈관센터, 한양대학교 의과대학 의공학교실
3
4
용인 송담대학 의료정보시스템과, 삼성종합기술원 의료전자 Lab
김진구1·김준수1·이호현1·김인영2·이병채3
이종연4·홍경표1·박정의1·서정돈1·이원로1
Analysis of P Wave Signal-Averaged Electrocardiogram in
Patients with Paroxysmal Atrial Fibrillation
Jin Ku Kim, MD1, June Soo Kim, MD1, Ho Hyun Lee, MD1, Inyoung Kim, MD2,
Byung-Chae Lee, PhD3, Jongyeon Lee, MS4, Kyung Pyo Hong, MD1,
Jeong Euy Park, MD1, Jung Don Seo, MD1 and Won Ro Lee, MD1
1
Department of Medicine, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine,
Cardiac & Vascular Center, Seoul, 2Department of Biomedical Engineering, Hanyang University, Seoul,
3
Department of Medical Information System, Yong-In Songdam College, Yongin,
4
Medical Electronics Lab, Samsung Advanced Institute of Technology, Suwon, Korea
ABSTRACT
Background and Objectives:The diagnosis of paroxysmal atrial fibrillation (PAF) and the prediction of its
recurrence are sometimes difficult. There have been several recent studies attempting to detect patients at risk
for PAF while in sinus rhythm by using the P wave signal-averaged ECG. We undertook to define an appropriate technique of P wave signal-averaged ECG and to estimate the reproducibility of the test. Additionally, we
estimated the usefulness of P wave signal-averaged ECG in patients at risk for PAF. Subjects and Methods:
:
Forty-five patients with PAF were included in the study undertaken between March 1997 and June 1998.
Twelve-lead surface ECG and P wave signal-averaged ECG were performed in the patients. The total P wave
duration was measured by the P wave signal-averaged ECG using P wave template and least-square fit filter.
The same process was followed in forty sex- and age-matched controls. Results:The measurement of P
wave duration with P wave signal-averaged ECG was highly reproducible. The measured P wave duration showed significant prolongation in the patient group at cutoff frequencies of 20 Hz and 30 Hz (123.6±15.3 vs.
114.8±14.5 msec, p=0.009 at 20 Hz, 120.1±17.8 vs. 107.5±18.8 msec, p=0.002 at 30 Hz). An abnormal P
wave duration defined as over 120 msec in duration by P wave signal-averaged ECG was able to detect PAF
with a sensitivity of 60%, specificity of 73%, positive predictive value of 71%, and a negative predictive value
of 62%. Conclusion:A prolonged P wave duration as measured by P wave signal-averaging technique may
be a simple noninvasive marker of risk for the development of atrial fibrillation. (Korean Circulation J 2002;
32(
(2)
):146-154)
)
KEY WORDS:Electrocardiography;Atrial fibrillation.
논문접수일:2001년 12월 17일
심사완료일:2002년 1월 28일
교신저자:김준수, 135-710 서울 강남구 일원동 50 성균관대학교 의과대학 내과학교실
전화:(02) 3410-3414・전송:(02) 3410-3417・E-mail:[email protected]
146
서
론
서 발작성 심방 세동이 증명된 환자 45명을 환자군으로
설정하였다. 심질환, 고혈압, 당뇨병, 갑상선 질환, 뇌혈
심방 세동은 임상에서 가장 흔한 부정맥의 하나로, 그
유병율은 연령의 증가와 더불어 점차 증가한다.1-3) 심방
관 질환 또는 병력이 있는 경우는 연구 대상에서 제외
하였다.
세동은 고위험군에서는 뇌경색이나 전신 색전증의 합병
증을 일으켜 질병 이환율과 사망률을 증가시키기 때문
대조군
에 임상적으로 중요한 부정맥이다.2-4) 그러나 발작성
환자군과 비교를 위하여 삼성 서울 병원에서 비슷한
심방 세동은 예기치 않게 발생하고 오래 지속되지 않는
시기에 건강 검진을 시행한 건강하고 부정맥의 증상이
경우가 있어 심전도로 진단하기가 어렵지만, 혈전 및 색
없는 사람 중 환자군과 성비와 연령이 비슷한 40명을
전증 발생 고위험군에서는 만성 심방 세동과 비슷한 위
대조군으로 하였다.
험도를 가지고 있다. 따라서, 정상 심율동을 보이는 환
자에서 심방 세동 발생 가능성을 사전에 예측할 수 있는
연구 방법 및 절차
쉽고 유용한 방법이 있다면 임상적으로 혈전 및 색전증
위의 방법으로 설정된 환자군과 대조군은 심방내 전도
발생의 고위험군 환자에서 조기에 예방적 치료를 고려할
에 영향을 줄 수 있는 약물을 복용하고 있는지 여부를
수 있을 것으로 기대된다. 최근 P파 신호 평균화 심전도
확인하였고, 그러한 약물을 복용중인 경우에는 최소 1주
(P wave signal-averaged ECG)는 발작성 심방 세동
일간 약물 복용을 중단한 후 12-유도 체표 심전도와 P
발생 가능성을 예측할 수 있는 비침습적 검사 방법으로
파 신호 평균화 심전도를 각각 시행하였다. 좌심방의 크
임상에 제시되었다.
기는 심초음파 검사시 M-mode로 측정하였다.
과거 R파를 이용한 R파 신호 평균화 심전도(R wave
signal-averaged ECG)가5) 급성 심근경색 후 발생하
12-유도 체표 심전도
는 심실 빈맥이나 돌연 심장사의 위험을 평가하는 비침
두 군 모두에서 통상적인 방법으로 12-유도 체표 심
습적 검사로서 심실내 비정상적인 전기신호를 측정하는
전도를 시행 후 환자에 대한 정보를 전혀 모르는 두 명
것처럼 P파 신호 평균화 심전도는6)7) 심방에서 발생하는
의 관찰자가 측경기(caliper)를 이용하여 200% 확대 복
심방 세동의 발생기전에 관여하는 심방내 비정상적인 전
사한 12-유도 체표 심전도에서 측정 가능한 유도에서
기 신호를 측정한다. P파 신호 평균화 심전도는 P파의
P파 폭을 각각 측정하였고, 측정된 P파 폭 중 최대값을
폭을 비침습적이고, 재현성 있게 보여줌으로써, 심방 세
비교 분석하였다.
동의 예측 및 진단에 대한 새로운 가능성을 보여주고 있
다.4)8)9) 그러나, 국내에서는 이에 대한 연구가 거의 전
무한 상태이다.
P파 신호 평균화 심전도
12-유도 체표 심전도를 시행한 환자군 및 대조군 모
이에 저자들은 본 연구에서 P파 신호 평균화 심전도
두에서 검사 당일 P파 신호 평균화 심전도를 시행하였
의 적절한 측정 방법과 재현성을 평가하고, 발작성 심방
다. 본 연구에서는 Arrhythmia Research Technology
세동 환자에서 심방 세동 발생의 위험도를 평가하는 검
(ART)사의 LP-Pac QTM(ver. 1.00q)의 late pote-
사로서의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다.
ntial analysis software를 사용하여 P파 신호 평균화
검사 및 분석을 수행하였다. P파 신호 평균화 심전도
대상 및 방법
검사는 환자에게 전극을 X, Y, Z 삼차원 직교 좌표로
부착한 후 시행하였다. X축의 양극은 4번째 늑골간 부
환자군
위의 좌중액와선(left mid-axillary line)에, 음극은 그
본 연구를 위하여 1997년 3월부터 1998년 6월까지
반대쪽 부위에 부착하였고, Y축의 양극은 좌측 장골능
삼성 서울 병원 순환기내과 외래 또는 입원 환자 중에서
(iliac crest) 부위에, 음극은 흉골병(manubrium of st-
평소 정상 심율동을 보이나, 12-유도 체표 심전도, 24
ernum)으로 하였다. Z축의 양극은 4번째 늑골간의 흉
시간 활동 심전도 또는 입원시 시행된 심전도 감시상에
골좌연에 부착하였고 음극은 그 후방 견갑골 사이로 하
147
였으며, 접지 전극은 우측 아래 늑골 부위에 부착하였다.
작점과 종료점을 이 기준으로 검출하지 못하면, search
샘플 주파수(sampling frequency)는 1 kHz로 하였고,
back routine을 사용하여 기준치를 0.1 SD만큼 증감시
증폭기의 이득(gain)은 4,000으로 하였다. 본 연구에서
키면서 최종 결정하였다. 또한, P파 신호 평균화 심전도
는 P파를 template로 하여 matching하는 분석 방법을
의 재현성을 확인하기 위하여 대조군에서 검사 당일과 7
사용하였는데, P파 평균은 전기적 신호잡음이 1 μV 이
일째 같은 상태에서 검사를 각각 다시 시행하여 그 결과
하가 될 때까지 계속하였다. 위의 방법으로 채집된 P파
를 비교 분석하였다.
의 전기적 신호는 ART사의 xyz utility program을 이
용하여 분석하였다. P파 폭은 X, Y, Z 삼차원 직교 좌
표계로 유도된 심전도 신호를 공간 벡터의 합(RMS:
2
2
2 1/2
자료 분석 방법
상기 방법으로 얻어진 두 군간의 변수는 평균 표준
root-mean-square=(X +Y +Z ) )의 형태로 구하
편차(mean±SD)의 형태로 표현하였고, 통계적 분석은
였다(Fig. 1). 측정된 신호는 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz, 50
SPSS for windows(ver. 8.0)을 이용하여 연속변수의
Hz, 60 Hz의 차단 주파수(cut-off frequency) 영역에
검정은 student t-test와 ANOVA test를 시행하여
서 least-square fit filter를 사용하였고, 전기적 신호잡
p<0.05를 통계적으로 유의하다고 평가하였다. 12-유도
음 수준은 최초 40 msec 동안의 RMS가 1 μV로 지
체표 심전도의 재현성의 신뢰도는 test-retest relia-
속되는 것으로 정하였고, P파의 폭 계산은 자동분석 알고
bility test로 index of reliability(α)값을 계산하여 평
리즘을 통하여 신호 잡음 수준의 mean±3 SD(stan-
가하였다. P파 신호 평균화 심전도의 진단적 유용성을 평
dard deviation)을 각각 시작점과 종료점으로 하였고, 시
가하기 위한 민감도, 특이도를 계산하기 위해서 receiver-operating characteristic curve를 구하였다.
결
과
임상적 특징
이 연구에 포함된 환자군은 45명으로 평균 연령은 53.
5±12.4세였고, 남자가 32명 여자가 13명이었다. 대조
군은 40명으로 평균 연령은 48.5±13.1세였고, 남자가
20명, 여자 20명으로 두 군간에 유의한 차이는 없었다.
체중과 신장을 기준으로 측정한 체표면적도 각각 1.71
±0.19 m2과 1.66±0.23 m2으로 두 군간에 유의한 차
이가 없었다. 그러나 이면 심장 초음파로 측정한 좌심방
의 크기는 환자군이 36.9±4.4 mm로 대조군의 34.0±
3.3 mm보다 유의하게 더 컸다(p=0.002, Table 1).
Table 1. There were no significant differences baseline
clinical features between patients and controls groups
except left atrial size
Patients group Controls group
(n=45)
(n=40)
Fig. 1. Representative examples of P wave duration measured on P wave signal-averaged electrocardiography.
Measured P wave duration (=99 msec) in one of control group showed within normal range (A). Measured P
wave duration (=159 msec) in one of patients group
showed significant prolongation (B).
148
p
Age (years)
53.5±12.4
48.5±13.1
NS
Sex (M/F, n)
32/13
20/20
NS
1.71±0.19
1.66±0.23
NS
BSA (m2)
LA size (mm)
36.9±4.4
34.0±3.3
0.002
All data are expressed as mean±SD. NS:not significant, BSA:body surface area, LA:left atrium
Korean Circulation J 2002; 32(2):146-154
Table 2. Interobserver reliability or reproducibility of measurement of P wave duration on 12-lead surface ECG
in both patients and controls group by 2 different observers (A, B)
Patients group Controls group
p
(n=44)
(n=39)
Pmax duration (A)
118.9±16.4
111.1±15.4 0.030
(msec)
Pmax duration (B)
122.6±24.9
115.0±15.3
NS
(msec)
Index of reliability
0.35
0.41
(a)
All data are expressed as mean±SD. NS:not significant
12-유도 체표 심전도상 P파 폭 비교
환자에 대한 정보를 모르는 두 관찰자 A와 B가 200%
확대 복사한 환자와 정상인의 12-유도 체표 심전도상
의 최대 P파의 폭을 측경기를 이용하여 측정하여 비교
하였다. 환자군과 대조군의 각각 1명씩에서 측정할 만한
Fig. 2. Changes of P wave duration on P wave signalaveraged electrocardiography depending on the cutoff frequency ranging from 20 Hz to 60 Hz between patients and controls group:in patients group, the P wave
duration was significantly prolonged, especially at the
cutoff frequency of 30Hz.
P파를 발견할 수 없어 이들을 제외한 환자군 44명, 대
조군 39명의 측정 결과를 비교 분석하였다. 관찰자 A
는 환자군의 평균 P파 폭이 118.9±16.4 msec으로 대
조군의 111.1±15.4 msec 보다 유의하게 증가(p=0.
030)하였다고 하였으나, 관찰자 B는 환자군의 평균 P
파 폭이 122.6±24.9 msec으로 대조군의 115.0±15.3
msec 보다 유의하게 증가되지 않았다고 하였다. 또한,
동일 관찰자 내에서의 재현성 여부와 검사치의 신뢰성을
평가하기 위하여 test-retest reliability test를 시행한
결과 환자군에서는 index of reliability(α)가 0.41, 대
조군에서는 0.35로 낮은 신뢰도를 보였다(Table 2).
차단 주파수에 따른 P파 신호 평균화 심전도상 P파 폭
비교
Least-square fit filter를 이용하면서 차단 주파수를
20 Hz, 30 Hz, 40 Hz, 50 Hz, 60 Hz로 변화시켜 각각
Fig. 3. Reproducibility of P wave duration measurement
on P wave signal-averaged electrocardiography. To
test reproducibility, the P wave duration was evaluated
3 times serially, 2 times in a same day and 7 days later in
29 control groups. There was no significant differences
between the results, which suggests the high reproducibility of P wave duration on P wave signal-averaged
electrocardiography.
P파 폭을 비교한 결과 환자군이 모든 차단 주파수 영역
에서 대조군 보다 유의하게 증가되었다(Fig. 2). 특히, 차
로 나누어 분석한 결과 10분 이상인 군(n=26)에서는
단 주파수 30 Hz에서 환자군의 P파 폭(120.1±17.8
120.58±12.48 msec, 10분 미만인 군(n=19)에서는
msec)이 대조군의 P파 폭(107.5±18.8 msec)과 비교
119.42±23.74 msec로 유의한 차이를 보이지 않았다.
시 가장 큰 차이를 보였다(p=0.002).
P파 신호 평균화 심전도의 재현성
증상의 기간에 따른 P파 신호 평균화 심전도상 P파 폭
비교
대조군 40명 중 1주일 후까지 검사를 시행한 29명을
대상으로 P파 폭을 비교한 결과 검사 당일은 각각 113.
발작성 심방 세동을 가진 환자군에서 증상의 지속 기
5±14.2 msec와 111.4±13.7 msec으로 측정되었고,
간과 P파 폭의 관계를 알아보기 위하여 10분을 기준으
1주일 째는 111.7±13.9 msec로 측정 시간에 따른 유
149
발생 빈도는 1982년에 의하면, 연령의 증가와 더불어
급격히 증가하여, 65세 연령층에서는 약 5%에 이른다.
심방 세동은 일시적이고 단기간 지속되나 상당수의 환
자에서는 만성 심방 세동 형태로 전환된다. 따라서 발작
성 심방 세동에 대한 예측과 진단이 가능해지고, 그 재발
의 가능성을 예측할 수 있다면, 이에 대한 적극적인 항
부정맥제 치료로 증상의 호전과 고위험군에서는 항응고
제 치료를 시행하여 이로 인한 심혈관계 사망률을 감소
시킬 수 있을 것으로 예상된다.
Fig. 4. Correlation of the left atrial size with P wave duration on P wave signal-averaged electrocardiography
was not significant, in both groups.
Table 3. An abnormal P wave duration defined over 120
msec by P wave signal-averaged ECG detected PAF with
a sensitivity of 60%, specificity of 73%, positive predictive
value of 71% and a negative predictive value of 62%
P wave duration
(msec)
Patients group
(n=45)
> 120
27
Controls group
(n=40)
11
< 120
18
PAF:paroxysmal atrial fibrillation
29
Moe10)는 다발성 회귀성 소형 파형 가설(multiple reentrant wavelet hypothesis)을 통하여 심방 세동 발
생 기전을 제시하였는데, 심방 세동이 지속되기 위해서
는 심방 내 회귀성 소형 파형이 여러 개 존재해야 하며,
그 개수가 적을수록 소멸될 가능성이 높다고 하였다. 이
후에 Allessie 등11)이 개의 심장을 통한 실험에서 다발
성 회귀성 소형 파형의 존재를 증명하였고, Konings
등12)은 WPW 증후군 환자의 우심방에서 고밀도 지도
화를 통하여 사람에서도 다발성 회귀성 소형 파형이 존
재함을 증명하였다. 이러한 소형 파형은 심방의 불응기
감소, 전도 속도의 감소, 심방 자극 파장의 감소, 심방 크
의한 차이는 없었다(Fig. 3).
기의 증가 및 미주 신경 자극 등에 의하여 그 개수가 증
가하게 되고 심방 세동이 지속되기가 용이해지지만,13)
좌심방 크기와 P파 폭의 상관 관계
좌심방의 크기는 환자군에서 대조군에 비하여 통계적
으로 유의하게 큰 것으로 조사되었다. 그러나 좌심방의
심방 내 전도 속도의 감소가 심방 세동 발생의 가장 중
요한 요인으로14)15) 생각되어지고 있으며, 이는 전기 생
리학적 연구와 임상적 연구를 통하여 확인되었다.
크기와 P파 폭과의 상관 관계는 환자군(r=-0.31)과
심방 내 전도 속도는 심방 내에 직접 전극도자 카테타
대조군(r=-0.15) 모두에서 약한 상관 관계를 보였다
를 삽입하여 심방 내에 프로그램된 전기자극을 주어 심
(Fig. 4).
방 내 전도 속도를 평가하는 방법이 있으나 이는 침습
적인 방법으로 제한점을 가진다. 그 외에 비침습적인 방
P파 신호 평균화 심전도의 진단적 유용성
법으로 12-유도 체표 심전도16)를 사용하여 최대 P파
P파 신호 평균화 심전도의 진단적 검사로서의 유용성
폭과 분산을 구하여 심방 내 전도 속도를 구할 수 있으
을 평가하기 위하여 receiver-operating characteri-
나, 체표 심전도 검사상의 P파는 QRS 파형에 비하여
stic curve를 통하여 얻어진 수치인 120 msec의 P파
작아서, P파 시작점과 종료점을 정확히 측정하기가 어려
폭을 기준으로 계산한 민감도(sensitivity)는 60%, 특
워, P파 폭 측정 시 발생하는 관찰자 간 오차로 인하여,
이도(specificity)는 73%, 양성 예측치(positive pre-
P파 측정의 재현성 및 타당성에 문제가 있다. 이를 극복
dictive value)는 71% 그리고 음성 예측치(negative
하기 위한 방법으로 비교적 최근에 임상에 제시된 검사
predictive value)는 62%였다(Table 3).
방법이 P파 신호 평균화 심전도이다. P파 신호 평균화
심전도는6)7) 심실에서 비정상적인 심장 내 전기 신호를
고
찰
파악하기 위하여 R파를 인식하여 late potential 분석을
시행하였던 기존의 R파 신호 평균화 심전도 검사처럼,
심방 세동은 임상에서 흔히 관찰되는 부정맥이다. 그
150
심방 내에서도 이러한 신호가 있을 경우, 특정 주파수대
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에서 증폭 및 여과 과정을 거쳐 신호 대 잡음 비(sig-
하지만, P파 신호 평균화 심전도에서 몇 가지 해결해
nal-to-noise ratio)를 향상시켜 이러한 신호를 찾아내
야 될 문제점이 있다. 아직까지 유의한 P파 폭 증가에
는 검사법이다. P파 신호 평균화 심전도에서는 이런 방
대한 기준이 각 보고자 마다 달라 통일되어 있지 않고,
법으로 P파에서 채집된 신호를 삼차원 직교 좌표상에 표
P파 신호 평균화 심전도 검사시 사용하는 방법도 완전
시하여 파장의 세 방향 값 각각에 대한 제곱의 합을 제곱
히 정립되지 않았으며, P파 신호 평균화 심전도에 영향
근으로 표시하여 P파의 크기와 진폭을 측정할 수 있게
을 미치는 인자에 대한 연구가 아직 충분하지 않다는
고안되었다. P파 신호를 여과하는 기법과 채집된 P파
것이다.
신호를 분석하는 프로그램 개발로, 특히 정상 P파의 틀
본 연구에서 저자들은 P파 신호 평균화 심전도를 측
(template)을 미리 설정하여 이에 맞추어 분석하는 방
정하는데 있어 least-square fit filter를 사용하였고,
법과 P파의 시작 점과 종료 점을 자동 분석 알고리즘에
정상 P파의 틀을 미리 설정하여 이에 맞추어 분석하고
의하여 산출하는 방법은 이 검사의 재현성과 타당성을
P파의 시작점과 종료점을 자동 분석 알고리즘에 의하여
크게 향상시켰다. 여기서 사용한 정상 P파의 형태와 일치
산출하는 방법을 사용하여 검사의 재현성을 높이고 P파
하는 상관 계수는 0.95에서 0.99정도로, 이소성 심방 박
폭 측정을 쉽게 할 수 있었다. 본 연구에서 사용한 le-
동, 잡음이 너무 심한 P파, 자율 신경계의 영향에 의한 PQ
ast-square fit filter는 unidirectional, bi-directional,
폭 변화에 따른 효과 등을 배제함으로써, P파 폭을 확연
spectral filter 등과 같은 다른 filter와 비교하여 더 나
히 관찰할 수 있게 하였다. 이러한 노력의 결과로, P파
은 결과를 보인다는 것이 Ehlert 등6)의 연구에서 확인
신호 평균화 심전도는 쉽게 시행할 수 있고, 재현성이 높
되었다. 주파수 범위 분석을 시행할 때에도 정상 P파의
은 비침습적 방법으로 심방 세동의 진단 및 재발 예측
틀을 미리 설정하여 이에 맞추어 분석하는 방법이 정상
4)8)9)17)
검사로 유용할 것이라는 보고들이 있다.
QRS complex 파형의 틀을 사용하여 P파 폭을 분석하
Fukunami 등4)은 심장에 기질적 질환의 여부와 관계
는 방법과 비교 검토하였을 때, 더 장점이 많은 것으로
없이 발작성 심방 세동이 있는 환자에서 P파 폭은 정상
Stafford 등19)이 보고하였다. 이러한 결과를 토대로 볼
동율동 시 120 msec 이상으로 증가되어 있어, 진단 및
때, 이런 방법은 향후 P파 신호 평균화 심전도의 측정
재발의 예측인자로 도움이 되고, 나아가서는 선별 검사
방법의 표준이 될 가능성이 있다.
8)
로도 사용할 수 있다는 주장을 하였고, Guidera 등 은
본 연구에서는 P파 폭의 유의한 증가를 120 msec
체표 심전도와의 비교를 통하여 P파 신호 평균화 심전
이상으로 규정하였고, 이를 기준으로 reciever-oper-
도가 쉽고, 비침습적인 방법8)9)이며 체표 심전도상에서
ating characteristic curve를 작성하여 도출한 결과는
명확치 않은 P파 폭의 증가를 증명할 수 있어 발작성 심
민감도 60%와 특이도 73%였으며 양성 예측치는 71%,
방 세동의 발생을 예측할 수 있는 훌륭한 수단이라고 주
음성 예측치는 62%였다. Guidera 등8)은 155 msec을
장하였다. 그 외에 Yamada 등18)도 비슷한 보고를 하였
기준으로 민감도 80%, 특이도 93%, 양성 예측치 92%
으며, 특히 이들은 30 Hz 근처에서 신호를 여과하였을
의 결과를 발표하였고, Fukunami 등4)은 120 msec을
경우 더욱 뚜렷하게 예측 가능하다고 제시하였다. 이와
기준으로 민감도 91%, 특이도 76%의 결과를 발표하였
같은 연구들은 심방 세동이 있는 환자에서 정상 동율동
다. 이런 결과의 차이는 의미있는 P파 폭의 연장 기준
시 P파 폭이 유의하게 증가되어 있으며, 기존의 체표 심
의 설정 및 filter의 차이와 구성된 환자군의 기저 질환의
전도로 확인되지 않는 경우까지도 P파 신호 평균화 심전
차이로 인한 결과로 생각되어지는데, 위에서 소개한 두
도를 통하여 정확하게 확인하고, 이를 통한 심방 세동의
보고 모두 기저 심질환을 가진 환자들이 포함되어 있었
발생 및 재발의 가능성을 발견할 수 있다는 것을 지지
으나 저자들의 연구에서는 기저 심질환 및 심방 세동에
하고 있으며, 이는 저자들이 시행한 연구와 일치하는 결
영향을 주는 인자를 가진 환자를 제외하고 시행한 결과
과이다. 따라서, P파 신호 평균화 심전도를 통한 심방 세
이다. 결국, 이러한 연구 결과들을 종합해 볼 때, 이들은
동의 조기 진단 및 재발의 예측은 충분히 가능할 것으
모두 비교적 높은 민감도 및 특이도를 보이고 있으며, 기
로 사료되며, 임상적으로 많은 도움이 될 것이라 여겨
존에 알려진 심장의 구조적인 변화를 동반한 발작성 심
진다.
방 세동뿐 아니라, 정상적인 심장에서 기능적으로 발생한
151
발작성 심방 세동도 P파 폭 120 msec을 기준으로 진단
요약하면, P파 신호 평균화 심전도는 비침습적인 방
하고 재발을 예측하는 것이 가능하며, 임상적으로 유용
법으로 측정이 쉽고, 재현성이 뛰어나며, 비교적 높은 민
하게 이용할 수 있을 것으로 본다.
감도와 특이도 및 양성 예측치와 음성 예측치를 보이는
P파 신호 평균화 심전도에 영향을 미치는 인자에 대
것을 알 수 있으며, 발작성 심방 세동의 발생 기전의 주
해서는 환자의 연령, 심방 세동의 발생 빈도, 좌심방의
요소인 심방 내 전도 지연은 P파 폭 증가로 잘 표현해
크기, 전극의 부착 위치 및 자율 신경계의 영향 등이 고
주고 있다. 이는 발작성 심방 세동 환자의 진단 및 선별
려되고 있다.20-23) 하지만, 이에 대한 연구는 아직 충분
검사로써 충분히 가능성이 있으며, 재발의 예측에도 훌륭
하지 못한 상태이다. 심방 세동의 증상 지속 시간과 P파
한 지표로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다. 아울러, 개심
폭의 관계는 본 연구에서는 유의한 차이가 없는 것으로
술 후에 발생하는 심방 세동을 예측하기 위하여 P파 신
21)
나타났는데, 이는 Michelucci 등 의 보고와 일치하는
호 평균화 심전도가 유용할 수 있다는 보고들이28)29) 많
소견이다. 정상인에서도 연령 증가와 더불어 정상적으로
이 나오고 있어, 임상에서 그 응용 범위를 더 확대할 수
P파 폭의 연장이 존재하므로, 연령은20) P파 폭의 연장
있을 것으로 보인다. 다만, 아직까지 P파 신호 평균화
의 유의성을 판단할 때 고려되어야 할 인자임은 증명되
심전도의 기술이 표준화되어 있지 않고, P파 폭의 연장
어 있으나, 본 연구에서는 두 군간에 연령의 유의한 차
을 결정하는 기준이 통일되어 있지 않다. 또한 P파 폭에
이는 없었다. 발작성 심방 세동이 심방 내 전도 지연과
영향을 주는 좌심방의 압력이나 부피, 자율 신경계의 영
관계가 있다는 것은 알려진 사실이며, 심방의 크기가 클
향 및 연령의 영향 등을 결과 해석시 고려하여야 한다.
수록 회귀성 소형 파형의 개수가 증가할 것이므로, 전도
더 나아가서는 새로운 필터의 개발을 통하여 신호 대
지연이 생길 가능성이 높다고 생각되어지고 있다. 이를
잡음비가 더욱 향상된 P파의 신호를 획득하는 방법과
근거로 좌심방의 크기를 측정함으로써 발작성 심방 세
시간 범위 분석 외에 주파수 범위 분석을 같이 시행하여
동을 예측할 수 있을 것이라는 생각24)을 할 수 있다. 하
여러 방향에서 면밀히 분석하는 연구가 더 필요할 것으
6)7)
지만, 본 연구에서 뿐 아니라 이전의 여러 보고에서
로 생각된다.
보듯이 좌심방의 크기와 P파 폭은 상관 관계가 없음이
요
알려지고 있다.
약
본 연구에서는 P파 신호 평균화 심전도의 재현성을 확
인하기 위하여 대조군을 통하여 검사 당일에 2회와 7일
째에 1회, 모두 3차례의 검사를 시행하여 비교하였고, 그
25)
배경 및 목적:
임상에서 자주 발생하나 진단 및 예측이 쉽지 않은 발
결과 차이가 없음을 확인하였다. 이는 Ehlert 등 이
작성 심방 세동의 발생 위험도를 평가할 수 있는 P파
시행한 첫 번째 검사 시행 후 250~300 beats후에 반복
신호 평균화 심전도는 비교적 최근에 개발된 검사법으
시행하고, 4, 5일 후에 다시 반복 시행하여 비교하여 차
로 임상적으로 유용할 것이라는 보고들이 있으나, 국내
26)
이가 없음을 보고한 것이나 Savelieva 등 이 최고 1
에서는 이에 대한 연구가 전무한 상태이다. 이에 저자들
개월째에 반복 시행하여 차이가 없음을 보고한 내용과 일
은 본 연구에서 P파 신호 평균화 심전도의 적절한 측정
치하는 것으로 P파 신호 평균화 심전도의 재현성을 확인
방법과 재현성을 평가하고, 발작성 심방 세동 환자에서
시켜 주었다. 하지만, Stafford 등27)은 시간 범위에서의
심방 세동 발생의 위험도를 평가하는 검사로서의 유용성
재현성은 뛰어나지만, 주파수 범위에서의 재현성은 아
에 대하여 알아보고자 하였다.
직 확실치 않아 향후 지속적인 연구가 필요하다고 주장
방 법:
하였다. 이와 같이 P파 template를 이용한 방법은 기존
1997년 3월부터 1998년 6월까지 삼성 서울 병원 순
의 QRS template를 이용하거나, RMS를 이용한 것과
환기 내과 외래를 방문하거나 입원한 환자 중에서 발작
비교할 때 재현성이 뛰어나지만, P파 신호 평균화 심전
성 심방 세동이 증명된 45명과, 같은 시기 건강 검진상
도의 재현성을 더욱 확립하기 위해서는 새로운 필터의
에서 건강하고 부정맥의 병력이 없는 환자군과 성비와
개발이나, 주파수 범위에 따른 변화 등에 대한 추가의 연
연령이 비슷한 대조군 40명을 대상으로 12-유도 체표
구가 필요할 것으로 사료된다.
심전도와 P파 신호 평균화 심전도를 시행하여 P파 폭을
152
Korean Circulation J 2002; 32(2):146-154
비교 분석하였다. 12-유도 체표 심전도는 환자에 대하
중심 단어:심전도;심방 세동.
여 모르는 두 관찰자에 의하여 시행하였으며, P파 신호
REFERENCES
평균화 심전도는 ART사의 LP-Pac QTM(ver. 1.00q)
을 이용하였고, 재현성을 확인하기 위하여 대조군을 대
1) Alpert JS, Petersen P, Godtfredsen J. Atraial fibrillation:
상으로 검사 당일 2번과 7일 후에 1번 각각 시행하여
P파 폭을 비교 분석하였다. 좌심방의 크기는 이면 심초
2)
음파를 이용하여 M mode로 측정하여 분석하였다. 자료
들은 SPSS for windows(ver. 8.0)를 이용하여 stu-
3)
dent t-test와 ANOVA를 시행하였으며, 진단의 민감도
와 특이도, 양성 및 음성 예측도는 receiver-operat-
4)
ing characteristic curve를 통하여 평가하였다.
결 과:
환자군과 대조군의 임상적 양상은 두 군간에 유의한
차이가 없었으나, 이면 심초음파로 시행한 좌심방의 크
5)
기는 환자군이 36.9±4.4 mm로 대조군의 34.0±3.3
mm보다 유의하게 컸다(p=0.002). P파 신호 평균화 심
전도를 통한 P파 폭의 측정은 차단 주파수 20 Hz에서
60 Hz 범위 모두에서 환자군이 대조군보다 유의하게 증
6)
7)
가되었으며, 특히 30 Hz에서 환자군 120.1±17.8 msec
으로 대조군 107.5±18.8 msec 보다 가장 유의한 차
8)
이(p=0.002)를 나타내었고, 대조군에서 검사 당일과 7
일 후에 모두 3차례 P파 신호 평균화 심전도를 시행하
여 그 값을 비교한 결과, 유의한 차이를 발견할 수 없었
으며, 이를 통하여 P파 신호 평균화 심전도가 재현성 있
는 검사임을 알 수 있었다. 하지만, 12-유도 체표 심전
도를 이용하여 두 관찰자가 각각 측정하였던 P파 폭은
9)
10)
11)
두 관찰자간에 차이를 보였고, index of reliability(α)
가 각각 0.41과 0.35로 재현성이 낮음을 보였다, 그 외
에 좌심방의 크기와 P파 신호 평균화 심전도로 측정한
12)
P파 폭은 두 군 모두에서 유의한 상관 관계가 없었다.
이상의 결과에서, P파 신호 평균화 심전도상 P파의 폭
120 msec을 기준으로 발작성 심방 세동을 예측하는 민
13)
감도는 60%, 특이도는 73%, 양성 예측도는 71%, 음성
예측도는 62%였다.
결 론:
14)
P파 신호 평균화 심전도를 이용하여 측정한 P파 폭은
발작성 심방 세동 환자에서 대조군에 비하여 유의하게
15)
연장되어 있으며, 재현성이 뛰어나 발작성 심방 세동을
예측하는 비침습적인 검사법으로 유용할 것으로 사료
된다.
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