CC BY
1ПРОГНОЗУВАННЯ РИЗИКУ ВИНИКНЕННЯ СЕРЦЕВО-СУДИННИХ УСКЛАДНЕНЬ НА ОСНОВ1 КЛАСТЕРНОГО АНАЛ1ЗУ ТРИВАЛОСТ1 1НТЕРВАЛУ QT ПРИ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1 1 ТИПУ У Д1ТЕЙ
Мтюряева-Корншко 1нга Олександрiвна, д.мед.н.. професор кафедри пед1атрИ' №4 Нащонального Медичного Университету 1мен1 О.О. Богомольця, Кигв, Украгна, ORCIDЮ: https://orcid.org/0000-0002-6757-3415
Гнилоскуренко Ганна Валеривна, к.мед.н., доцент кафедри пед^атрИ№4 Национального Медичного Университету 1мен1 О.О. Богомольця, Кигв, Украгна, ORCIDЮ: https://orcid.org/0000-0003-4141-4579
Господаренко Людмила Антотвна, студентка Национального Медичного Университету 1мен1
О.О. Богомольця, Кигв, Украгна,
ORCID Ю: https://orcid.org/0000-0002-2811-1891
Кривонос Юрш Миколайович, асистент кафедри пед^атрп №4 Национального Медичного Университету 1мен1 О.О. Богомольця, Кигв, Украгна, ORCIDЮ: https://orcid.org/0000-0003-3388-2727
DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30122020/7339
ABSTRACT
Clinical and scientific experience of curation and analysis of children with type 1 diabetes and with acquired or congenital long QT syndrome (LQTS) health is not enough discovered for full control, treatment and risks prediction. In this work we investigated interconnection of type 1 diabetes in children and possibility of cardiovascular disorders taking into account the results of twenty-four-hour Holter ECG monitoring and measurement of QT and QTc in 3 leads (CM5, CS1, CS3). To predict the risk of cardiovascular complications in the form of sudden ventricular life-threatening tachyarrhythmias, we made an assessment of risk groups using hierarchical cluster analysis and determined three groups. The low-risk group included children who did not have an increase in the duration of QT and QTc intervals in any of the leads; the high-risk group included children who had an increase in the duration of the QT and QTc intervals and the variance of these intervals in several leads simultaneously. The medium-risk group included children who had prolongation of QT and QTc intervals in only 1 lead or had a change in the variance of these intervals. According to the results of our analysis, the main goal of reducing the risk of life-threatening complications in children with type 1 diabetes is the timely diagnosis of long QT interval syndrome, especially its congenital form, for further management of these patients at simultaneous appointment of insulin therapy and correction of episodes of hypoglycemia, which can impair a course of a syndrome of the prolonged QT interval.
Citation: Mituriayeva-Korniiko I. O., Gnyloskurenko G. V., Gospodarenko L. A., Kryvonos Y. M. (2020) Forecasting the Risk of Cardiovascular Complications Based on Cluster Analysis of QT Interval in Children with Type 1 Diabetes. World Science. 9(61). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30122020/7339
Copyright: © 2020 Mituriayeva-Korniiko L O., Gnyloskurenko G. V., Gospodarenko L. A., Kryvonos Y. M. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Вступ. Цукровий дiабет (ЦД) - одне з найбшьш поширених захворювань ендокринно! системи та обмшу речовин. За даними Всесв^ньо! оргашзаци охорони здоров'я цукровий
ARTICLE INFO
Received: 25 October 2020 Accepted: 06 December 2020 Published: 30 December 2020
KEYWORDS
QT interval, QT dispersion, QTc interval, QTc dispersion, long QT syndrome, type 1 diabetes mellitus, children, ventricular arrhythmia risk.
дiабет набувае характеру ешдеми. На сьогоднiшнiй день кожна десята людина на Землi страждае вiд явно! або приховано! форми цукрового дiабету. Бiльш тяжкий nepe6ir характерний для цукрового дiабету I типу, який уражае дтей, пiдлiткiв та молодих працездатних ошб.
Iнсулiн-iндукована гiпоглiкемiя супроводжуеться порушеннями реполяризаци i вважаеться iмовiрною причиною раптово! шчно! смертi у лiжку молодих хворих з ЦД без тривало iснуючих ускладнень дiабету в анамнезi (Secrest et al., 2011; Skinner et al., 2014; Tan et al., 2020; Weston, 2012). Гiпоглiкемiя, а також i гiперглiкемiя, призводять до подовження iнтервалiв QT збшьшенню його дисперсп. Подовження iнтервалiв QT та QT коригованого та збшьшення !х дисперсп вважаються проявами негомогенносп процесiв реполяризаци мiокарду, що створюе сприятливi умови для виникнення шлуночкових порушень ритму, якi можуть загрожувати життю (Bilici et al., 2019; Hannoodi et al., 2017; Mozos, 2014; Nakashima et al., 2017).
З урахуванням наведених даних зрозумшо, що перебiг цукрового дiабету 1 типу у дтей, який супроводжуеться рiзними рiвнями гткеми та шсулшотерашею, може ускладнюватись серцево-судинними порушеннями у виглядi життево загрозливих аритмiй, особливо у пащенпв з вродженим або набутим подовженням штервалу QT. Залишаеться актуальним визначення груп ризику розвитку таких ускладнень, пошук зручних алгоршмв дiагностики та подальшо! тактики ведення дтей, хворих на цукровий дiабет 1 типу, якi мають набутий и вроджений синдром подовженого штервалу QT.
Мета. Визначити групи ризику виникнення серцево-судинних ускладнень на основi кластерного аналiзу тривалосп iнтервалу QT у дггей, хворих на цукровий дiабет 1 типу.
Матерiали та методи. До обстеження залучено 37 дтей, хворих на ЦД I типу Вш обстежених склав 8-17 роюв (середнiй вiк 13,5±2,2 ), з них хлопчиюв 15 (40,5%) та дiвчаток 22 (59,5 %). Тривалють захворювання коливалась вiд вперше виявленого дiабету до 15 роюв (в середньому 6,4±4,09 роки). На момент госпiталiзаци стан субкомпенсаци дiагностовано у 65% дiтей, хворих на цукровий дiабет 1 типу, стан декомпенсаци - у 35% , Оцшка стану компенсаци ЦД проводилась за наявшстю активних скарг, самопочуттям хворих, показниками вуглеводного обмiну ^вень глшеми натще та пiсля !ж1, добовий розмах глшемп, глюкозурiя, рiвень глiкозильованого гемоглобiну), наявностi гiпоглiкемiчних сташв, кетонури. Всi дiти на момент обстеження отримували iнсулiнотерапiю.
З метою дослщження бюелектрично! активностi серця застосовували добове монiторування ЕКГ за Холтером (ХМ ЕКГ). Використовувалася Холтерiвська система мошторування DiaCard-2.0 (АТЗТ "Сольвейг", м. Ки!в, Укра!на). При проведеннi ХМ ЕКГ пащенти вели щоденник, в якому рееструвався характер основно! активносп за перiод дослiдження (прогулянки, учбовi заняття, стреси i т. д.), час прийому !ж1 та лшарських препаратiв, субъективно! симптоматики, глiкемiчний профшь на час дослiдження. Автоматичний аналiз електрокардiограми при ХМ включае калькулящю та оцiнку варiабельностi RR iнтервалiв, сегрегацiю комплексiв QRS за шаблонами, ширини QRS комплексу та кшцево! частини серцевого циклу (сегменту ST та штервалу QT). Вручну вимiрювалась тривалiсть iнтервалу QT, незалежно вщ наявностi опцп автоматичного вимiрювання тривалосп штервалу QT (програма DiaCard-2.0) з метою стандартизацп методiв вимiрювання. Для оцшки нормативних значень iнтервалу QT враховували Рекомендаци American Heart Association (AHA), American College of Cardiology Foundation (ACCF) and the Heart Rhythm Society (HRS) 2009 року та International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology (ISHNE) and the Heart Rhythm Society (HRS) 2017 року (Rautaharju Pentti M. et al., 2009; Steinberg et al., 2017). Так, нормальний дiапазон iнтервалiв QT, скоригованих на частоту серцевих скорочень за формулою Базета (QTc = qt/Vrr), варiюеться залежно вiд вшу та стат^ причому жiнки мають трохи бшьший iнтервал QT, шж чоловiки. Тривалий QT коригований (QTc) визначаеться як > 450 мс у чоловшв та > 460 мс у жшок, при цьому щодо оцшки ризику розвитку шлуночкових тахiаритмiй рекомендуеться вважати QTc, що перевищуе 99-й процентиль >460 мс (до пубертатного вшу), >470 мс (чоловши) та >480 мс (жшки) (O'Hare et al., 2018). Диспершя iнтервалу QT (QTd) визначалась як рiзниця мiж максимальним та мшмальним значенням цього iнтервалу у одному i тому ж кардiоциклi у мс. Для показника дисперсп при використанш автоматичного методу обробки ЕКГ верхня межа нормального значення QTd < 50 мс (Макаров Л.М., 2017; Galli-Tsinopoulou et al., 2014; O'Hare et al., 2018).
Статистична обробка результат дослiдження та ieрархiчний кластерний ан^з проводили за допомогою програми SPSS 12.0
Результати та ïx обговорення.
При ощнщ результатiв цшодобового амбулаторного холтерiвського ЕКГ-монiторингу визначали тривалють показника QT та QTc, який оцшювали у 3 вiдведеннях (СМ5, CS1, CS3) . Так, серед Bcix обстежених у 19 (51,3%) д^ей, хворих на цукровий дiабет 1 типу тривалiсть iнтервалу QT або QTc не перевищувала вiковi нормативи. У 8 (21,6%) хоча б один з iнтервалiв QT або QTc перевищував 450 мс у хлопщв та > 460 мс у дiвчат, але був нижчий нiж 99-й процентиль. У 10 (27,1%) дтей визначався штервал QT або QTc , який перевищував >470 мс (хлопщ) та >480 мс ^вчата). Враховуючи дат лтератури, цi дiти мають найвищий ризик розвитку серцево-судинних ускладнень у виглядi шлуночкових життевозагрозливих тахiаритмiй (Galli-Tsinopoulou et al., 2014; O'Hare et al., 2018; Andersen et al., 2020).
1нтервал QT та QTc оцшювали на максимальнш та мшмальнш ЧСС за добу , але змши найбiльш вираженi змiни виявлено на максимальнiй ЧСС, що вщповщало перiодам найбiльшоï фiзичноï активностi та часу проведення iн'екцiй iнсулiну. Враховуючi , що всi обстеженi д^и отримували iнсулiнотерапiю та мали рiзний стаж даноï хвороби, становить штерес детальна оцiнка тривалостi iнтервалу QT залежно вiд тривалостi захворювання. (рис.1). Згщно даних анамнезу 15 (40,5%) дггей з тривалiстю захворювання до 5 роюв, та 22 (59,5%) вщ 5 до 15 роюв.
Рис.1 Тривал1сть интервалу QTc на максимальней ЧСС залежно eid тривалост1 захворювання. Примтка:*p<0,05 при порiвняннi за KpumepieM Ст 'юдента з урахуванням нормального
розподшу даних.
Як представлено на рис.1. у дтей iз тривалютю захворювання вщ 5 до 15 роюв статистично значуще виявляеться подовження iнтервалу QTc, при чому у вщведенш CS1 у 31,8% встановлено тривалють QTc бшьше 99 процентиля, у порiвняннi з диъми зi стажем хвороби до 5 роюв. Також, у вщведення CS3 22,7% з групи дтей з тривалiстю
5-15рокiв проти 6,6 % iншоï групи виявлено подовження штервалу QTc (p<0,05). Звертае на себе увагу змша тривалостi штервалу QTc залежно вщ статi (табл.1)
Таблиця 1. Тривалють штервалу QTc на максимальнш ЧСС залежно вiд стат у дней, хворих на ЦД 1 типу_
Вщведення СМ5 Вщведення CS1 Вiдведення CS3
Хлопщ (n=15) Дiвчата (n=22) Хлопцi (n=15) Дiвчата (n=22) Хлопщ (n=15) Дiвчата (n=22)
Тривалють штервалу QT (вшова норма) 5(33,4%) 14(63,6%) 6(34,9%) 16(72,8%)* 12(80%) 20(90,9%)
Тривалють
штервалу QT (>450 мс у 2(13,3%) 6(27,3%) 4(26,7%) 3(13,6%) 1(6,7%) 2(9,1%)
хлопщв та > 460 мс у дiвчат)
Тривалють
штервалу QT (>470 мс у 8(53,3%) 2(9,1%)** 5(38,4%) 3(13,6%) 2(13,3%) 0
хлопщв та > 480 мс у дiвчат)
Приштка^^^, **p<0,01 при порiвняннi за Критерieм Ст'юдента з урахуванням нормального розподшу даних.
Як представлено в таблиц 1, спостертаеться тенденцiя до збiльшення тривалостi iнтервалу QTc у хлопцiв порiвняно iз дiвчатами. Так, лише 1/3 пащенпв чоловiчоl статi мали нормальну тривалють штервалу QTc у вiдведеннях СМ5 та СS1. При цьому у вщведент СМ5 половина хлопцiв мали тривалють штервалу QTc бiльше 99 процентиля (53,3% проти 9,1%, p<0,01). Отриманi результати пiдтверджуються даними лгтератури про переважання синдрому подовженого iнтервалу QT, особливо набутого, та синдрому раптово! смертi серед осiб чоловiчоl статi.
Важливим показником процесiв реполяризаци е також дисперсiя показника QT та QTc. За даними дослщження у 6 (16,2%) пацiентiв виявлено збшьшення дисперси, при цьому значення цього показника були в межах (54,4 -114,3). Варто зазначити, що збшьшення дисперси iнтервалу QT та QTc спiвпадали iз перiодам гшоглшеми у цих хворих.
Для прогнозування ризику розвитку серцево-судинних ускладнень у вигщщ виникнення раптових шлуночкових життево загрозливих тахiаритмiй, ми провели ощнку груп ризику за допомогою iерархiчного кластерного аналiзу (рис.2).
Отже, до першо! групи (низького ризику) увшшли дiти з цукровим дiабетом 1 типу, як не мали збшьшення тривалосп iнтервалiв QT та QTc та змiни дисперси цих iнтервалiв на максимальнiй та мiнiмальнiй ЧСС
До друго! групи (високого ризику) увшшли пащенти, якi мали збшьшення тривалосп iнтервалiв QT та QTc та дисперси цих iнтервалiв в декшькох вiдведеннях одночасно, або подовження штервалу QTc у поеднаннi iз збiльшенням дисперси. Ця група дней потребуе особливого нагляду лшаря кардюлога з метою лiкування синдрому подовженого штервалу QT та лiкаря генетика для виключення вродженого синдрому штервалу QT.
До третьо1 груп увшшли дни, як мали подовження штервалу QT та QTc лише у одному вщведенш або лише змшу дисперси цих iнтервалiв. Цi дни також потребують диспансерного нагляду лшаря кардiолога з метою контролю стану серцево-судинно1 системи, враховуючи що шсулшотерашя та перiодичнi стани гшоглшеми негативно впливають на перебiг синдрому подовженого штервалу QT.
Рис.2. 1ерархтний кластерний аналгз тривалостг гнтервалгв QT та QTc та дисперсИ' цих 1нтервал1в для визнанення груп ризику розвитку серцево-судиннихускладнень.
Висновки. Таким чином, за результатами дослщження доведено, що у половини дггей, хворих на цукровий дiабет 1 типу, виявлено подовження штервалу QT. Встановлено тенденщю до збшьшення тривалосп Сервалу QTc у хлопщв порiвняно i3 дiвчатами. Серед пащотпв чоловiчоï стал лише 1/3 мали нормальну тривалють штервалу QTc у вщведеннях СМ5 та CS1. При цьому у вiдведеннi СМ5 53,3% хлопщв мали тривалють iнтервалу QTc бшьше 99 процентиля.
На тдсташ результатiв ieрархiчного кластерного аналiзу розроблено три групи ризику, до яких увшшли дiти залежно вiд тривалосп штервалу QT та QTc та значення дисперси цих iнтервалiв. Для пащенпв кожноï групи наданi рекомендацп стосовно подальшоï тактики диспансерного спостереження.
Фiнансування та конфлжт ÏHTepecÏB. Дане дослiдження не отримало зовшшнього фiнансування та немае конфлiкту iнтересiв.
^ITEPATyPA
1. Andersen, A., J0rgensen, P. G., Knop, F. K., & Vilsb0ll, T. (2020). Hypoglycaemia and cardiac arrhythmias in diabetes. Therapeutic Advances in Endocrinology and Metabolism, 11, 2042018820911803. Retrieved from https://doi.org/10.1177/2042018820911803
2. Bilici, M., Fidanci-Dedeoglu, Z., Demir, F., Akin, A., Türe, M., Balik, H., Tan, i., & Ertugrul, S. (2019). Prolonged QT dispersion is associated with pediatric syncope. The Turkish Journal of Pediatrics, 61, 85. Retrieved from https://doi.org/10.24953/turkjped.2019.01.013
3. Galli-Tsinopoulou, A., Chatzidimitriou, A., Kyrgios, I., Rousso, I., Varlamis, G., & Karavanaki, K. (2014). Children and adolescents with type 1 diabetes mellitus have a sixfold greater risk for prolonged QTc interval. Journal of Pediatric Endocrinology & Metabolism: JPEM, 27(3-4), 237-243. Retrieved from https://doi.org/10.1515/jpem-2013-0193
4. Hannoodi, F., Alwash, H., Shah, K., Ali, I., Kumar, S., & Zakaria, K. (2017). A Case of Hypoglycemiainduced QT Prolongation Leading to Torsade de Pointes and a Review of Pathophysiological Mechanisms. Clinics and Practice, 7(3). Retrieved from https://doi.org/10.4081/cp.2017.960
5. Makarov L.M. (2017). Kholterovskoe monitorirovaniye [Holter monitoring] (4-th ed). M: Medpraktika-M [in Russian].
6. Mozos, I. (2014). Ventricular Arrhythmia Risk in Noncardiac Diseases. Cardiac Arrhythmias -Mechanisms, Pathophysiology, and Treatment. Retrieved from https://doi.org/10/ghpcx3
7. Nakashima, T., Kubota, T., Takasugi, N., Kitagawa, Y., Yoshida, T., Ushikoshi, H., Kawasaki, M., Nishigaki, K., Ogura, S., & Minatoguchi, S. (2017). Hyperglycemia and subsequent torsades de pointes with marked QT prolongation during refeeding. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.), 33, 145148. Retrieved from https://doi.org/10.1016Zj.nut.2016.05.012
8. O'Hare, M., Maldonado, Y., Munro, J., Ackerman, M. J., Ramakrishna, H., & Sorajja, D. (2018). Perioperative management of patients with congenital or acquired disorders of the QT interval. British Journal of Anaesthesia, 120(4), 629-644. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.bja.2017.12.040
9. Rautaharju Pentti M., Surawicz Borys, & Gettes Leonard S. (2009). AHA/ACCF/HRS Recommendations for the Standardization and Interpretation of the Electrocardiogram. Circulation, 119(10), e241-e250. Retrieved from https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA. 108.191096
10. Secrest, A. M., Becker, D. J., Kelsey, S. F., LaPorte, R. E., & Orchard, T. J. (2011). Characterising sudden death and dead-in-bed syndrome in Type 1 diabetes: Analysis from 2 childhood-onset Type 1 diabetes registries. Diabetic Medicine: A Journal of the British Diabetic Association, 28(3), 293-300. Retrieved from https://doi.org/10/fwgrxr
11. Skinner, J. R., Marquis-Nicholson, R., Luangpraseuth, A., Cutfield, R., Crawford, J., & Love, D. R. (2014, February 19). Diabetic Dead-in-Bed Syndrome: A Possible Link to a Cardiac Ion Channelopathy [Case Report]. Case Reports in Medicine; Hindawi. Retrieved from https://doi.org/10.1155/2014/647252
12. Steinberg, J. S., Varma, N., Cygankiewicz, I., Aziz, P., Balsam, P., Baranchuk, A., Cantillon, D. J., Dilaveris, P., Dubner, S. J., El-Sherif, N., Krol, J., Kurpesa, M., Rovere, M. T. L., Lobodzinski, S. S., Locati, E. T., Mittal, S., Olshansky, B., Piotrowicz, E., Saxon, L., ... Piotrowicz, R. (2017). 2017 ISHNE-HRS expert consensus statement on ambulatory ECG and external cardiac monitoring/telemetry. Heart Rhythm, 14(7), e55-e96. Retrieved from https://doi.org/10/gbpd8h
13. Tan, H. L., van Dongen, L. H., & Zimmerman, D. S. (2020). Sudden cardiac death in young patients with diabetes: A call to study additional causes beyond ischaemic heart disease. European Heart Journal, 41(28), 2707-2709. Retrieved from https://doi.org/10/ghk2kp
14. Weston, P. J. (2012). The dead in bed syndrome revisited: A review of the evidence. Diabetes Management, 2(3), 233-241. Retrieved from https://doi.org/10.2217/dmt. 12.2
