Advanced

Quantitative assessment of myocardial infarction: On the relationship between anatomy and electrophysiology using MRI and ECG

Engblom, Henrik LU (2006) In Lund University, Faculty of Medicine Doctoral Dissertation 2006:108.
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Vid blodbrist till en del av hjärtmuskeln, t.ex. vid ett stopp i ett av hjärtats kranskärl, kommer delar av hjärtmuskeln att vara utsatt för risk att drabbas av infarkt. Hjärtinfarkt definieras som döda hjärtmuskelceller. Det är av stor vikt för en patient med kranskärlssjukdom att man kan skilja de delar av hjärtmuskeln som drabbats av infarkt ifrån de delar som inte drabbats av infarkt. Det har nämligen visats att såväl närvaro av infarkt som infarktens utbredning är av stor betydelse för patientens livskvalitet och livslängd. Därför är det av intresse att utveckla metoder som kan användas för att beskriva en hjärtinfarkts utbredning och lokalisation. En av de mest använda hjärtundersökningar... (More)
Popular Abstract in Swedish

Vid blodbrist till en del av hjärtmuskeln, t.ex. vid ett stopp i ett av hjärtats kranskärl, kommer delar av hjärtmuskeln att vara utsatt för risk att drabbas av infarkt. Hjärtinfarkt definieras som döda hjärtmuskelceller. Det är av stor vikt för en patient med kranskärlssjukdom att man kan skilja de delar av hjärtmuskeln som drabbats av infarkt ifrån de delar som inte drabbats av infarkt. Det har nämligen visats att såväl närvaro av infarkt som infarktens utbredning är av stor betydelse för patientens livskvalitet och livslängd. Därför är det av intresse att utveckla metoder som kan användas för att beskriva en hjärtinfarkts utbredning och lokalisation. En av de mest använda hjärtundersökningar är elektrokardiografi (EKG), med vilken man undersöker hjärtats elektriska aktivitet. När hjärtat drabbats av en infarkt kommer hjärtats elektriska aktivitet att förändras. Dessa EKG- örändringar kan kvantifieras med hjälp av ett poängsättningssystem som kallas Selvester QRS scoring. För att bättre kunna utnyttja EKG för att beskriva en infarkts utbredning och lokalisation krävs en ökad förståelse för sambandet mellan infarktrelaterade EKG-förändringar och de delar av hjärtmuskeln som drabbats av infarkt. Kontrastförstärkt magnetisk resonanstomografi (MR) kan användas för att i detalj avbilda vilka delar av hjärtmuskeln som drabbats av infarkt. I delarbete I-IV nedan användes därför MR som referensmetod för att bestämma hjärtinfarktens utbredning och lokalisation. I delarbete I visades att Selvester QRS scoring kan användas för att uppskatta en infarkts storlek och dess tjocklek genom hjärtmuskelväggen (dess transmuralitet). Det visade sig också att tillkomst av en så kallad Q-våg i EKGet efter infarkt inte behöver betyda att infarkten sträcker sig genom hela muskeltjockleken som man tidigare antagit. I delarbete II visades att uppkomst av Q-vågor istället berormer på infarktens utbredning på vänsterkammarmuskelns insida än på dess transmuralitet. I delarbete III undersöktes förändringar av infarktens utbredning, vänsterkammarens funktion och infarktrelaterade EKG-förändringar under ett år efter det att de studerade patienterna drabbats av hjärtinfarkt för första gången. Infarktstorleken mätt med MR minskade över tiden i samma utsträckning som EKG-förändringarna normaliserades. Vänsterkammarens globala funktion återhämtade sig successivt under året medan dess regionala funktion återhämtade sig olika snabbt beroende på hur mycket infarkt som fanns i området. I delarbete IV visades det att sambandetmellan Selvester QRS scoring och infarktstorlek mätt med MR var relativt svagt för patienter med äldre, utläkt infarkt i vänsterkammarens framvägg. Sammanfattningsvis har MR använts för att beskriva hur en hjärtinfarkts utbredning påverkar hjärtats elektriska aktivitet både vid akut och äldre, utläkt infarkt. (Less)
Abstract
Both presence and extent of myocardial infarction are important prognostic factors for mortality and quality of life in patients with ischemic heart disease. Thus, it is of great clinical importance to be able to diagnose and characterize myocardial infarction. One way to diagnose myocardial infarction is by using the 12-lead electrocardiogram(ECG). For estimation of infarct size and location from infarctrelated ECG changes, the so called Selvester QRS scoring system can be used. This system is based on a forwardmodeling of the myocardial activation sequence. To further develop QRS scoring and for better understanding the pathophysiologic basis for infarct-related ECG changes, it is fundamental to understand how anatomic infarct... (More)
Both presence and extent of myocardial infarction are important prognostic factors for mortality and quality of life in patients with ischemic heart disease. Thus, it is of great clinical importance to be able to diagnose and characterize myocardial infarction. One way to diagnose myocardial infarction is by using the 12-lead electrocardiogram(ECG). For estimation of infarct size and location from infarctrelated ECG changes, the so called Selvester QRS scoring system can be used. This system is based on a forwardmodeling of the myocardial activation sequence. To further develop QRS scoring and for better understanding the pathophysiologic basis for infarct-related ECG changes, it is fundamental to understand how anatomic infarct characteristics relate to changes in the 12-lead ECG. The current reference standard for non-invasive visualization of myocardial infarction is delayed contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DE-MRI). Hence, DEMRI can be used to define the anatomic correlate to infarct-related QRS changes. Paper I demonstrated that there was a good correlation between QRS score and infarct size by DE-MRI in patients with reperfused first-time infarction. Furthermore, the data showed that QRS score was related to infarct transmurality, whereas presence of Q waves was not indicative of transmural infarction. Indeed, Paper II revealed that the endocardial extent of infarction was a stronger determinant for presence of pathological Q waves than was infarct transmurality in patients with reperfused first-time infarction. In Paper III, the sequential changes of the infarction, left ventricular function and QRS score were studied in patients with reperfused first-time infarction. It was shown that almost two thirds of the total decrease in infarct size seen after one year occurred during the first week after infarction. Furthermore, regional wall thickening was shown to decrease progressively with increased infarct transmurality. Also, the timing and magnitude of decrease in infarct size assessed by DE-MRI was shown to correlate to the decrease in QRS score. Finally, Paper IV demonstrated that in patients with chronic anterior infarction, frequently suffering from severe remodeling and left ventricular aneurysm, QRS score was only moderately correlated to infarct size assessed by DE-MRI. In summary, DE-MRI has been used to describe the anatomical correlate to infarct-related QRS changes in acute, evolving, and healed myocardial infarction. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • Professor Jennings, Robert, Duke University Medical Center, Durham, NC, USA
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Fysiologi, Physiology, medicinsk instrumentering, tomografi, radiologi, Klinisk fysiologi, magnetic resonance imaging, tomography, medical instrumentation, Clinical physics, radiology, electrocardiography, myocardial infarction, ischemic heart disease, Cardiovascular system, Diagnostics, Diagnostik, Kardiovaskulära systemet
in
Lund University, Faculty of Medicine Doctoral Dissertation
volume
2006:108
pages
89 pages
publisher
Department of Clinical Physiology, Lund University
defense location
Föreläsningssal 1, Lund University Hospital
defense date
2006-09-30 09:00
ISSN
1652-8220
ISBN
91-85559-32-6
language
English
LU publication?
yes
id
6df481d0-42fd-4e98-8b3c-846b0aa0ad97 (old id 547190)
date added to LUP
2007-09-11 13:54:55
date last changed
2018-11-21 20:39:05
@phdthesis{6df481d0-42fd-4e98-8b3c-846b0aa0ad97,
  abstract     = {Both presence and extent of myocardial infarction are important prognostic factors for mortality and quality of life in patients with ischemic heart disease. Thus, it is of great clinical importance to be able to diagnose and characterize myocardial infarction. One way to diagnose myocardial infarction is by using the 12-lead electrocardiogram(ECG). For estimation of infarct size and location from infarctrelated ECG changes, the so called Selvester QRS scoring system can be used. This system is based on a forwardmodeling of the myocardial activation sequence. To further develop QRS scoring and for better understanding the pathophysiologic basis for infarct-related ECG changes, it is fundamental to understand how anatomic infarct characteristics relate to changes in the 12-lead ECG. The current reference standard for non-invasive visualization of myocardial infarction is delayed contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DE-MRI). Hence, DEMRI can be used to define the anatomic correlate to infarct-related QRS changes. Paper I demonstrated that there was a good correlation between QRS score and infarct size by DE-MRI in patients with reperfused first-time infarction. Furthermore, the data showed that QRS score was related to infarct transmurality, whereas presence of Q waves was not indicative of transmural infarction. Indeed, Paper II revealed that the endocardial extent of infarction was a stronger determinant for presence of pathological Q waves than was infarct transmurality in patients with reperfused first-time infarction. In Paper III, the sequential changes of the infarction, left ventricular function and QRS score were studied in patients with reperfused first-time infarction. It was shown that almost two thirds of the total decrease in infarct size seen after one year occurred during the first week after infarction. Furthermore, regional wall thickening was shown to decrease progressively with increased infarct transmurality. Also, the timing and magnitude of decrease in infarct size assessed by DE-MRI was shown to correlate to the decrease in QRS score. Finally, Paper IV demonstrated that in patients with chronic anterior infarction, frequently suffering from severe remodeling and left ventricular aneurysm, QRS score was only moderately correlated to infarct size assessed by DE-MRI. In summary, DE-MRI has been used to describe the anatomical correlate to infarct-related QRS changes in acute, evolving, and healed myocardial infarction.},
  author       = {Engblom, Henrik},
  isbn         = {91-85559-32-6},
  issn         = {1652-8220},
  keyword      = {Fysiologi,Physiology,medicinsk instrumentering,tomografi,radiologi,Klinisk fysiologi,magnetic resonance imaging,tomography,medical instrumentation,Clinical physics,radiology,electrocardiography,myocardial infarction,ischemic heart disease,Cardiovascular system,Diagnostics,Diagnostik,Kardiovaskulära systemet},
  language     = {eng},
  pages        = {89},
  publisher    = {Department of Clinical Physiology, Lund University},
  school       = {Lund University},
  series       = {Lund University, Faculty of Medicine Doctoral Dissertation},
  title        = {Quantitative assessment of myocardial infarction: On the relationship between anatomy and electrophysiology using MRI and ECG},
  volume       = {2006:108},
  year         = {2006},
}