Hjertefrekvens og cykluslængde

Klinisk baggrund

Ved tolkning af takyarytmier, ved elektrofysiologiske undersøgelser og ved programmering af pacemakere og ICD'er angives frekvensen ofte som cykluslængde i millisekunder og ikke som slag per minut. Det gælder særligt i elektrofysiologiske sammenhænge, hvor reentry-kredsens cykluslængde er en central parameter for den mekanistiske forståelse og for ablationsstrategien [4], og ved ICD-programmering, hvor detektionszoner traditionelt defineres i cykluslængde [2]. Kliniske EKG'er og patientjournaler bruger som regel slag/min. Behovet for hurtig og pålidelig konvertering mellem de to udtryksmåder opstår dagligt i arytmibehandlingen, og en fejlregning kan føre til, at en takykardi fejlagtigt klassificeres som "langsom" eller "hurtig" med konsekvenser for både diagnostik og behandlingsvalg.

Beregning af hjertefrekvens og cykluslængde

Sammenhængen bygger på, at et minut indeholder 60.000 millisekunder. Hjertefrekvensen i slag/min fås ved at dividere 60.000 med cykluslængden i ms:

$$\text{Hjertefrekvens} = \frac{60,000}{\text{cykluslængde (ms)}}$$

Omvendt beregnes cykluslængden ved at dividere 60.000 med hjertefrekvensen:

$$\text{cykluslængde (ms)} = \frac{60,000}{\text{hjertefrekvens (slag/min)}}$$

Relationen er omvendt proportional: en fordobling af frekvensen halverer cykluslængden. Beregneren accepterer hjertefrekvenser i intervallet 15 til 400 slag/min, hvilket dækker fra udtalt bradykardi til ekstrem takykardi inklusive ventrikelflimren.

Dette er en matematisk identitet og ikke en empirisk udledt model. Den kræver ingen valideringskohorte og har intet udledningsstudie. Derimod findes der kliniske referencepunkter, som er veletablerede i litteraturen, og som konverteringen gør tilgængelige: et typisk cavotrikuspidalt isthmusafhængigt atrieflagren har en atriecyklus på cirka 200 ms (300 slag/min) med varierende ventrikelfrekvens afhængigt af overledningsforholdet [3], og takykardi defineres klinisk ved en hjertefrekvens ≥100 slag/min, hvilket svarer til en cykluslængde ≤600 ms [1].

Fortolkning i praksis

Konverteringen anvendes i tre hovedsituationer, og fortolkningen er forskellig i dem.

EKG-tolkning ved takyarytmi. Når et RR-interval måles på EKG, kan cykluslængden direkte omregnes til slag/min for hurtigt at vurdere takykardiens sværhedsgrad. Ved regelmæssig smalkompleks takykardi med en cykluslængde på 300 ms svarer det til 200 slag/min, hvilket er foreneligt med AV-nodal reentry-takykardi eller ortodrom AV-reentry-takykardi. Ved bredkompleks takykardi er frekvensen i sig selv ikke diagnostisk, men en cykluslængde >600 ms (frekvens <100 slag/min) kan forekomme ved såkaldt langsom ventrikulær takykardi og udgør en særlig diagnostisk udfordring, fordi den formelt ikke opfylder takykardikriteriet [1].

Elektrofysiologisk undersøgelse. Ved EP-udredning angives takykardiens cykluslængde rutinemæssigt i ms. Cykluslængden bruges til at karakterisere reentry-kredsen: ved ventrikulær takykardi udgør det excitable gap 15 til 45 procent af takykardiens cykluslængde, hvilket har betydning for vurderingen af mekanismen og for ablationsstrategien [4]. Ved differentiering mellem AV-nodal reentry-takykardi og AV-reentry-takykardi kan en forlængelse af cykluslængden ved ipsilateralt grenblok indikere, at en accessorisk bane indgår i kredsen [3].

ICD- og pacemakerprogrammering. Detektionszoner i ICD'er angives ofte i cykluslængde. En VT-zone programmeret til 400 ms svarer til 150 slag/min, og en hurtig VT-zone ved 320 ms svarer til 188 slag/min. Et forlænget detektionsinterval (long detection interval) anbefales i retningslinjerne for at reducere uhensigtsmæssige stød ved ikke-vedvarende takykardier, og konverteringen er nødvendig for at oversætte mellem programmeringsgrænsefladens ms-værdier og den kliniske frekvensterminologi [2].

Validering og performance

Da sammenhængen er en matematisk identitet, findes begreberne diskrimination, kalibrering og ekstern validering ikke i traditionel forstand. Formlen giver et eksakt resultat for enhver værdi inden for det gyldige interval, forudsat at inddata er korrekte. Fejlkilderne ligger ikke i formlen, men i målingen af inddata: ved uregelmæssig rytme, først og fremmest atrieflimren, varierer RR-intervallerne fra slag til slag, og en enkelt måling repræsenterer ikke en stabil frekvens. Ved EKG på papir kan en forkert antaget papirhastighed (25 vs. 50 mm/s) give systematisk forkerte cykluslængder.

Begrænsninger

Konverteringen forudsætter regelmæssig rytme. Ved atrieflimren er RR-intervallerne uregelmæssige, og en enkelt cykluslængde kan ikke ekstrapoleres til en meningsfuld gennemsnitlig hjertefrekvens. Ved uregelmæssig takykardi bør der i stedet beregnes en gennemsnitsfrekvens over flere slag, eller EKG-apparatets automatiske frekvensmåling anvendes.

Ved EP-undersøgelser og pacemakerloggen kan cykluslængden afhængigt af sammenhængen vedrøre atrie- eller ventrikelcyklus, og det er afgørende at vide, hvilket kammer der er tale om, før frekvensen fortolkes klinisk. En atriecyklus på 200 ms ved atrieflagren svarer ikke til ventrikelfrekvensen, hvis overledningen er 2:1, 3:1 eller variabel.

Beregnerens interval (15 til 400 slag/min) dækker klinisk relevante frekvenser, men ved ventrikelflimren kan frekvensen overstige 400 slag/min, og cykluslængden kan komme under 150 ms. I disse tilfælde bliver konverteringen mindre meningsfuld, fordi rytmens uregelmæssighed gør begrebet "frekvens" tilnærmet.

Kilder

1. Kashou AH, m.fl. Wide Complex Tachycardia Differentiation: A Reappraisal of the State-of-the-Art. J Am Heart Assoc 2020. PMID: 32427020
2. Wilkoff BL, m.fl. 2015 HRS/EHRA/APHRS/SOLAECE expert consensus statement on optimal implantable cardioverter-defibrillator programming and testing. J Arrhythm 2016. PMID: 26949427
3. Obel OA, Camm AJ. Supraventricular tachycardia. ECG diagnosis and anatomy. Eur Heart J 1997. PMID: 9152669
4. Richardson AW, m.fl. Electrophysiology of postinfarction ventricular tachycardia: a paradigm of stable reentry. J Cardiovasc Electrophysiol 1999. PMID: 10517662