Electrocardiographic risk markers for cardiac events in middle-aged population

Abstract

<div lang="en" class="abs"><p class="abs_header">Abstract</p><p>Cardiovascular diseases are the leading cause of death in developed countries. Approximately 50% of these events are due to sudden cardiac death (SCD) and often without preceding diagnosis of cardiac disease. Many risk factors for cardiac events have been identified and prevention strategies have improved markedly.</p><p>The aim of this thesis was to evaluate the usability of the 12-lead electrocardiogram (ECG) to predict cardiac events. The study population consisted of 10,904 middle-aged general population subjects with ECG recordings between the years 1966–1972 with a long follow-up (30±11 years).</p><p>The first part of the thesis (I) focused on the prevalence and prognostic significance of fragmented QRS complex (fQRS). The prevalence of fQRS was 19.7%. Fragmented QRS complex did not predict mortality in subjects with no history of cardiac disease. Among subjects with underlying cardiac disease and lateral fQRS, the risk of cardiac death was 2.5-fold (P=0.001) and the risk of SCD was almost 3-fold (P=0.004).</p><p>Other major electrocardiographic abnormalities were assessed in subjects without known cardiac disease for the risk of cardiac death, SCD and hospitalization due to coronary artery disease (II, III). Abnormal ECG was moderately associated with cardiac death after 10 and 30 years of follow-up (hazard ratio 1.7, P=0.009; hazard ratio 1.3, P>0.001, respectively) (II). The risk of hospitalization was not associated with abnormal ECG findings. Abnormal ECG moderately predicted SCD during 10 and 30 years of follow-up (hazard ratio 1.6, P=0.052; hazard ratio 1.3, P=0.007) (III). The risk of SCD was 3-fold when ≥2 ECG abnormalities were present.</p><p>In conclusion, lateral fQRS in middle-aged subjects with underlying cardiac disease was associated with increased risk of death. Certain abnormal ECG findings associated with the risk of non-arrhythmic cardiac mortality and arrhythmic death. The risk of arrhythmic mortality was substantially elevated when multiple ECG abnormalities were present in middle-aged population.</p></div>

<div lang="fi" class="abs"><p class="abs_header">Tiivistelmä</p><p>Sydänsairaudet ovat yleisin kuolinsyy kehittyneissä maissa. Noin 50 % näistä kuolemista aiheutuu äkillisestä sydänpysähdyksestä, suuri osa ilman aiempaa tietoa sairaudesta. Useita sydänsairauksien riskitekijöitä on tunnistettu ja ennaltaehkäisy on kehittynyt merkittävästi.</p><p>Väitöstutkimuksen tavoitteena on tutkia 12-kytkentäisen sydänsähkökäyrän (EKG) käyttökelpoisuutta sydänsairauksien ilmenemisen ennustamisessa. Tutkimusväestöön kuului 10,904 keski-ikäistä suomalaista henkilöä. Aineisto kerättiin vuosina 1966–1972 ja seuranta-aika oli 30 (±11) vuotta.</p><p>Ensimmäisessä osajulkaisussa (I) tutkimme QRS-kompleksin fragmentaation vallitsevuutta ja sen vaikutusta ennusteeseen väestössä. Fragmentoituneen QRS-kompleksin esiintyvyys oli 19.7 %. Fragmentoitunut QRS-kompleksi ei lisännyt kuolemanriskiä henkilöillä, joilla ei ollut sydänsairautta. Henkilöillä, joilla oli todettu sydänsairaus, lateraalinen fQRS lisäsi sydänperäistä kuolleisuutta 2.5-kertaiseksi (P=0.001) ja rytmihäiriöperäistä kuolleisuutta 3-kertaiseksi (P=0.004).</p><p>Tutkimme muiden poikkeavien EKG-löydösten ennustearvoa kuolleisuuteen ja sairaalahoidon tarpeeseen sepelvaltimokohtauksen vuoksi (II, III). Poikkeavien EKG-muutosten esiintymiseen liittyi lisääntyneen sydänperäisen kuoleman riski sekä 10 vuoden (riskitiheyssuhde 1.7, P=0.009) että 30 vuoden seurannassa (riskitiheyssuhde 1.3, P>0.001) (II). Poikkeavat EKG-muutokset eivät ennustaneet sairaalahoitojaksoja. Poikkeava EKG ennusti rytmihäiriöperäisen kuoleman riskiä sekä 10 vuoden (riskitiheyssuhde 1.6, P=0.052) että 30 vuoden seurannassa (riskitiheyssuhde 1.3, P=0.007) (III). Äkkikuoleman riski oli 3-kertainen henkilöillä, joilla todettiin ≥ 2 EKG-poikkeavuutta.</p><p>Tutkimuksen yhteenvetona voidaan todeta, että fQRS lateraalisissa kytkennöissä lisäsi sydänperäisen kuoleman riskiä henkilöillä, joilla on todettu sydänsairaus. Tiettyihin poikkeaviin EKG-muutoksiin liittyi lisääntynyt ei-rytmihäiriöperäisen ja rytmihäiriöperäisen kuoleman riski. Useiden tutkittujen EKG-muutosten ilmentyminen samanaikaisesti lisäsi merkittävästi rytmihäiriöperäisen kuoleman riskiä keski-ikäisessä väestössä.</p></div>

<div lang="en" class="abs"><p class="abs_header">Original papers</p><p>Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.</p><ol type="I"><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Junttila, J. M., Anttonen, O., Kenttä, T. V., Aro, A. L., … Huikuri, H. V. (2014). Prevalence and Prognostic Significance of Fragmented QRS Complex in Middle-Aged Subjects With and Without Clinical or Electrocardiographic Evidence of Cardiac Disease. The American Journal of Cardiology, 114(1), 141–147. <a href="https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2014.03.066">https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2014.03.066</a></p></li><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Kenttä, T. V., Junttila, M. J., Aro, A. L., Anttonen, O., … Huikuri, H. V. (2016). The ability of an electrocardiogram to predict fatal and non-fatal cardiac events in asymptomatic middle-aged subjects. Annals of Medicine, 48(7), 525–531. <a href="https://doi.org/10.1080/07853890.2016.1202442">https://doi.org/10.1080/07853890.2016.1202442</a></p></li><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Kenttä, T. V., Junttila, J. M., Aro, A. L., Anttonen, O., … Huikuri, H. V. (2018). Electrocardiogram as a predictor of sudden cardiac death in middle-aged subjects without a known cardiac disease. IJC Heart & Vasculature, 20, 50–55. <a href="https://doi.org/10.1016/j.ijcha.2018.08.002">https://doi.org/10.1016/j.ijcha.2018.08.002</a></p></li></ol></div>

<div lang="fi" class="abs"><p class="abs_header">Osajulkaisut</p><p>Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.</p><ol type="I"><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Junttila, J. M., Anttonen, O., Kenttä, T. V., Aro, A. L., … Huikuri, H. V. (2014). Prevalence and Prognostic Significance of Fragmented QRS Complex in Middle-Aged Subjects With and Without Clinical or Electrocardiographic Evidence of Cardiac Disease. The American Journal of Cardiology, 114(1), 141–147. <a href="https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2014.03.066">https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2014.03.066</a></p></li><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Kenttä, T. V., Junttila, M. J., Aro, A. L., Anttonen, O., … Huikuri, H. V. (2016). The ability of an electrocardiogram to predict fatal and non-fatal cardiac events in asymptomatic middle-aged subjects. Annals of Medicine, 48(7), 525–531. <a href="https://doi.org/10.1080/07853890.2016.1202442">https://doi.org/10.1080/07853890.2016.1202442</a></p></li><li><p>Terho, H. K., Tikkanen, J. T., Kenttä, T. V., Junttila, J. M., Aro, A. L., Anttonen, O., … Huikuri, H. V. (2018). Electrocardiogram as a predictor of sudden cardiac death in middle-aged subjects without a known cardiac disease. IJC Heart & Vasculature, 20, 50–55. <a href="https://doi.org/10.1016/j.ijcha.2018.08.002">https://doi.org/10.1016/j.ijcha.2018.08.002</a></p></li></ol></div>