Determination of fibrillatory frequency for assessment of the atrial electrophysiologic state in human atrial fibrillation –

Zusammenfassung

Vorhofflimmern (VHF) ist das elektrographische Bild mehrerer simultaner Kreiserregungen in den Vorhöfen. Weder der natürliche Verlauf von VHF noch die Effektivität therapeutischer Maßnahmen sind mit klinischen oder echokardiographischen Variablen vorhersagbar.¶   Im Gegensatz dazu konnten verschiedene Untersuchungen einen Zusammenhang zwischen invasiv ermittelter atrialer Flimmerfrequenz (atriale Zykluslänge) und VHF-Komplexität, klinischem Verhalten sowie Kardioversionserfolg feststellen. Die atriale Flimmerfrequenz kann ebenfalls aus dem Oberflächen-EKG mittels digitaler Signalverarbeitung (Filterung, Subtraktion gemittelter QRST-Komplexe, Fourie-Transformation) bestimmt werden. Die so erhaltene Frequenz korreliert hoch mit der invasiv ermittelten Frequenz. VHF mit niedriger Frequenz zeigt die Tendenz zur spontanen Termination und eine hohe Ansprechrate auf akute medikamentös-antiarrhythmische Therapie. Hingegen ist VHF mit hoher Frequenz eher persistierend und medikamenten-refraktär. Physiologische und pharmakologische Einflüsse auf die atriale Flimmerfrequenz können direkt beobachtet werden.¶   Die vorgestellte Methodik könnte somit zur Einschätzung des Krankheitsstadiums von VHF und damit dem gezielten Einsatz therapeutischer Optionen dienen. Weitere Studien müssen die Wertigkeit der atrialen Frequenzbestimmung aus dem Oberflächen-EKG im Management von VHF-Patienten zeigen.

Summary

Atrial fibrillation (AF) being the most common arrhythmia encountered in clinical practice is based on the continuous propagation of multiple wavelets wandering throughout the atria in most cases. Neither the natural history of AF nor its response to therapy are sufficiently predictable by clinical and echocardiographic parameters.¶   In contrast, invasively determined atrial fibrillatory frequency has been shown to be related with AF complexity, AF behavior and cardioversion success. Fibrillatory frequency can also be assessed from the surface ECG using digital signal processing (filtering, subtraction of averaged QRST complexes, and Fourier transformation). This measurement correlates well with intraatrial cycle length, a parameter which appears to have primary importance in the genesis and perpetuation of AF. Low frequency fibrillation is more likely to terminate spontaneously or to respond to antiarrhythmic therapy, while high frequency fibrillation is more often persistent and drug refractory. The influence of physiological and pharmaceutical interventions can be monitored directly.¶   Thus, determination of fibrillatory frequency from the surface ECG may prove useful for non-invasive assessment of the electrophysiologic state of the atria in patients with AF. Further studies are necessary to determine the role of this test in the management of AF.