QT 간격
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1. 개요
QT 간격은 심전도에서 QRS 복합체의 시작점부터 T파의 끝점까지의 시간을 측정한 값으로, 심실의 전기적 활동을 나타낸다. 심박수에 따라 QT 간격이 달라지므로, 심박수를 보정한 QTc를 사용하며, 바제트, 프레데리시아, 사지 공식을 통해 계산할 수 있다. QT 간격의 연장 또는 단축은 부정맥 발생 위험을 증가시킬 수 있으며, 약물, 전해질 불균형, 유전적 요인 등 다양한 원인에 의해 발생한다. 임상적으로는 류마티스 관절염, 당뇨병 환자에서 QT 간격 연장이 사망률 증가와 관련될 수 있으며, 신약 개발 과정에서 QT 간격에 미치는 영향에 대한 연구가 필수적으로 이루어진다.
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| QT 간격 | |
|---|---|
| 측정 정보 | |
| 정의 | 심전도에서 QRS 군 시작부터 T파의 끝까지의 간격 |
| 임상적 중요성 | 심실의 탈분극과 재분극의 총 기간을 나타냄 |
| 측정 방법 | 심전도 용지에서 간격을 측정 |
| 정상 범위 | 심박수에 따라 다름 (일반적으로 0.36 ~ 0.44초) |
| 교정된 QT 간격 (QTc) | 심박수 변화에 대한 보정된 QT 간격 |
| QTc 계산식 | 베이젤 공식: QTc = QT / √RR 프라밍햄 공식: QTc = QT + 0.154(1 - RR) 호지스 공식: QTc = QT / √RR |
| 연장된 QT 간격 | 심실성 부정맥 위험 증가 |
| 연장 원인 | 선천성 QT 증후군 약물 (항부정맥제, 항정신병제, 항생제 등) 전해질 불균형 (저칼륨혈증, 저마그네슘혈증, 저칼슘혈증) 심근 허혈 서맥 |
| 단축된 QT 간격 | 고칼슘혈증과 관련 |
| 기타 | QT 간격은 심장 질환 진단 및 약물 안전성 평가에 중요 |
2. 측정
QT 간격은 심전도에서 QRS 복합체의 시작점(Q파)부터 T파의 끝점까지의 시간으로 측정한다. 일반적으로 유도 II에서 측정하며, 유도 I과 V5도 유도 II와 비교 가능한 대안으로 사용 가능하다. 유도 III, aVL 및 V1은 일반적으로 QT 간격 측정에 사용되지 않는다.[1] T파의 끝이 항상 명확하게 정의되지 않고 일반적으로 기준선과 점진적으로 합쳐지기 때문에 QT 간격의 정확한 측정은 주관적이다.[2]
QT 간격은 심박수에 따라 변하며, 심박수가 증가하면 QT 간격은 짧아진다. 서로 다른 심박수에서 측정된 QT 간격을 비교하기 어렵기 때문에, 이를 보정하기 위해 다양한 수학 공식(QTc)이 사용된다. 이러한 보정은 최신 심전도 기록 장치에서 자동으로 수행되는 경우가 많다.[10]
심전도 복합체에서 QT 간격은 임계값 방법과 같은 다양한 방법으로 수동으로 측정할 수 있다. 임계값 방법에서는 T파의 구성 요소가 등전위 기준선과 합쳐지는 지점에서 T파의 끝을 결정한다. 접선 방법에서는 T파의 최대 하강점에서 등전위 기준선까지 외삽된 접선이 교차하는 지점에서 T파의 끝을 결정한다.[3]
12채널 동시 기록이 가능한 디지털 심전도의 가용성이 증가함에 따라, QT 측정은 '중첩 중앙 박동' 방법으로도 수행될 수 있다. 중첩 중앙 박동 방법에서는 12개의 유도 각각에 대해 중앙 심전도 복합체가 구성된다. 12개의 중앙 박동이 서로 중첩되고 QT 간격은 Q파의 가장 빠른 시작부터 T파의 가장 늦은 종료까지 또는 Q파 시작의 최대 수렴 지점부터 T파 종료까지 측정된다.[4]
3. 심박수 보정 (QTc)
프레데리시아는 RR 간격의 세제곱근을 사용하는 보정 공식(QTcF)을 제안했다.[10]
:
이 식에서 QTcF는 프레데리시아가 제안한 보정 QT 간격이며, RR은 R파와 다음 R파 간격(초 단위)이다.
3. 1. 바제트(Bazett) 공식
생리학자 헨리 커스버트 바제트(1885–1950)의 이름을 딴 ''바제트 공식''(Bazett's formula)은[5] 심박수 보정 QT 간격(QTcB)을 계산하는 데 사용된다.
바제트 공식은 1920년 연구의 관찰을 기반으로 한다. 이 공식은 종종 차원적으로 의심스러운 단위(초의 제곱근)로 QTc를 반환하는 형태로 제공된다. 바제트 공식의 차원적으로 올바른 형태는 다음과 같다.
:
여기서 QTcB는 심박수 보정 QT 간격이고, RR은 한 QRS 복합체의 시작부터 다음 QRS 복합체의 시작까지의 간격이다. 이 공식은 일반적으로 밀리초 단위인 QT와 동일한 단위로 QTc를 반환한다.[7]
일부 일반적인 형태에서는 QT가 밀리초 단위로 측정되고 RR이 초 단위로 측정된다고 가정하며, 이는 종종 심박수(HR)에서 60/HR로 파생된다. 따라서 결과는 밀리초의 제곱근당 초 단위로 제공된다.[8] 그러나 이 공식을 사용하여 QTc를 보고하면 "원래 QT와 RR이 측정되는 단위에 대한 요구 사항"이 생성된다.[7]
일반적으로 바제트의 비선형 QT 보정 공식은 부정확한 것으로 간주되는데, 높은 심박수에서는 과도하게 보정하고 낮은 심박수에서는 과소하게 보정하기 때문이다.[8] 바제트 보정 공식은 신생아에게 가장 적합한 QT 보정 공식 중 하나이다.[9]
QTc(보정 QT 시간)는 QT 시간을 심박수로 보정한 값이다.[43] Bazett의 보정식은 다음 식으로 나타낸다.[43]
:QTc = QT / √RR
:RR: R파와 다음 R파 간격
3. 2. 프레데리시아(Fridericia) 공식
프레데리시아 공식은 다음과 같다.
: QTcF = QT / ³√RR (RR 간격은 초 단위)
바제트 공식보다 정확하다고 평가된다.
3. 3. 사지(Sagie) 공식 (프래밍햄 공식)
프래밍햄 심장 연구를 기반으로 한 사지(Sagie) 공식은 5,000명 이상의 피험자를 대상으로 한 장기 코호트 데이터를 사용하며 더 나은 방법으로 간주된다.[11][12]
:QTlc영어 = 1000(QT영어/1000 + 0.154(1 - RR영어))
여기서 QT영어와 QTlc영어는 밀리초(ms) 단위이며, RR영어은 초(s) 단위로 측정된다.
3. 4. 보정 공식 비교 및 한계
후향적 연구에 따르면, 프레데리시아 공식과 프래밍햄 공식이 30일 및 1년 사망 위험을 계층화하는 데 가장 유용한 결과를 생성할 수 있다고 한다.[11]
정상 QTc의 정의는 (≤ 400 ms) 이하,[14] 0.41s(≤ 410 ms),[15] 0.42s(≤ 420 ms)[13] 또는 0.44s(≤ 440 ms)를 기준으로 다양하다.[16] 급성 심장사의 위험에 대한 "경계 QTc"는 남성의 경우 431–450 ms이고, 여성의 경우 451–470 ms이다. 남성의 "비정상" QTc는 450 ms 초과이고, 여성의 경우 470 ms 초과이다.[17]
심박수가 매우 높거나 낮지 않은 경우, QT의 상한은 심박수가 분당 60회(bpm)일 때 QT = QTc를 취하고, 심박수가 10 bpm 증가할 때마다 QT에서 0.02s를 빼서 대략적으로 추정할 수 있다. 예를 들어, 정상 QTc ≤ 0.42s를 취하면, 심박수가 60 bpm일 때 QT는 0.42s 이하가 될 것으로 예상된다. 심박수가 70 bpm인 경우, QT는 대략 이하가 될 것으로 예상된다. 마찬가지로, 80 bpm의 경우, QT는 대략 0.38s 이하가 될 것으로 예상된다.[14]
4. 비정상 QT 간격
정상 QTc 범위는 연구마다 다르지만, 대체로 0.40~0.44초 사이이다.[14][15][13][16] 급성 심장사의 위험에 대한 "경계 QTc"는 남성의 경우 431–450 ms이고, 여성의 경우 451–470 ms이다. "비정상" QTc는 남성의 경우 450 ms 초과, 여성의 경우 470 ms 초과이다.[17]
심박수가 매우 높거나 낮지 않은 경우, QT의 상한은 심박수가 분당 60회(bpm)일 때 QT = QTc로 하고, 심박수가 10 bpm 증가할 때마다 QT에서 0.02 s를 빼서 대략적으로 추정할 수 있다. 예를 들어 정상 QTc ≤ 0.42 s로 하면, 심박수가 60 bpm일 때 QT는 0.42 s 이하, 70 bpm일 때는 0.40 s 이하, 80 bpm일 때는 0.38 s 이하가 될 것으로 예상된다.[14]
QT 간격 연장과 단축은 모두 비정상적인 심장 리듬과 급성 심장사의 위험 증가와 관련이 있다.
4. 1. QT 연장
QT 연장은 심실 부정맥, 특히 TdP의 위험을 증가시키며, TdP는 심실세동으로 진행하여 급사를 초래할 수 있다. 심전도에서 QT 간격은 Q파, R파, S파, T파를 포함하며, 이는 심실에서의 수축기, 심근세포의 이온 출입을 의미하는 전기 신호의 전달을 반영한다.[42]일반적으로 남성의 경우 450ms, 여성의 경우 470ms를 초과하면 QT 간격이 연장되었다고 판단한다. (기준은 연구마다 다름) 실제로 생명과 관련된 병태로는 QT 연장 증후군이 많다.
4. 1. 1. 원인
QTc 연장은 탈분극 후기 단계에서 조기 활동 전위를 유발한다. 이는 치명적인 심실 세동을 포함한 심실 부정맥 발생 위험을 증가시킨다.[18] 여성, 고령 환자, 높은 수축기 혈압 또는 심박수, 작은 체구에서 연장된 QTc의 비율이 더 높게 나타난다.[19] 연장된 QTc는 또한 Torsades de Pointes라고 불리는 심전도 소견과 관련이 있으며, 이는 심실 세동으로 악화되어 사망률을 높이는 것으로 알려져 있다.[20] 연장된 QT 간격의 원인은 많으며, 유전적 원인보다 후천적 원인이 더 흔하다.[20]원인은 다음과 같이 나눌 수 있다.
4. 2. QT 단축
심실의 심근세포 이온 출입으로 생기는 전기 신호 전달 과정에서 이상이 생겨 QT 간격이 짧아지는 경우가 있다. QT 단축은 일차성(선천성)과 이차성(후천성)으로 나뉜다.[42]5. 임상적 의의
QT 간격은 심전도(ECG)를 통해 측정되는 심장 활동의 지표로, 심실의 탈분극 및 재분극 과정을 반영한다. QT 간격은 보통 유도 II에서 측정되지만, 유도 I과 V5도 사용될 수 있다. T파의 끝이 명확하지 않아 정확한 측정이 어려울 수 있으며, 임계값 방법이나 접선 방법 등 다양한 측정 방법이 사용된다.[3] 최근에는 디지털 심전도의 발달로 '중첩 중앙 박동' 방법을 통해 보다 정확한 측정이 가능해졌다.[4]
QT 간격 연장은 심실 세동을 포함한 치명적인 심실 부정맥의 위험을 증가시킨다.[18] 여성, 고령 환자, 고혈압 환자, 심박수가 높은 환자, 체구가 작은 사람에게서 연장된 QTc 간격이 더 자주 나타난다.[19] 연장된 QT 간격은 토르사드 드 포인트라는 심전도 이상 소견과 관련되며, 이는 심실 세동으로 악화되어 사망률을 높일 수 있다.[20] QT 간격 연장의 원인은 유전적 요인과 후천적 요인이 있으며, 후천적 요인이 더 흔하다.[20]
류마티스 관절염, 당뇨병과 같은 특정 질환은 QT 간격 연장과 관련이 있으며, 이는 심혈관 질환으로 인한 사망 위험 증가와 연관될 수 있다.
5. 1. 류마티스 관절염
류마티스 관절염은 가장 흔한 염증성 관절염이다.[38] 류마티스 관절염은 심혈관 질환으로 인한 사망 증가와 관련이 있다는 연구 결과가 있다.[38]2014년 연구에서[18] Panoulas 등은 류마티스 관절염 환자에서 QTc 간격이 50ms 증가하면 모든 원인에 의한 사망 위험이 2.17배 증가한다는 것을 발견했다. 가장 높은 QTc 간격(> 424ms)을 가진 환자는 낮은 QTc 간격을 가진 환자보다 사망률이 높았다. C-반응 단백질 수치에 맞게 계산을 조정한 경우 이 연관성은 사라졌다. 연구자들은 염증이 QTc 간격을 연장시키고 사망률 증가와 관련된 부정맥을 생성한다고 제안했다. 그러나 C-반응 단백질이 QTc 간격과 관련된 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.
5. 2. 당뇨병
일반 인구와 비교해 제1형 당뇨병은 주로 심혈관 질환의 위험을 높여 사망 위험을 증가시킬 수 있다.[19][39] 제1형 당뇨병 환자 প্রায় 절반이 QTc 간격 연장(>440ms)을 보인다.[19] QTc 간격 연장과 함께 당뇨병은 정상 QTc 간격일 때 10년 동안 19%의 사망률을 보이는 것에 비해, 29%의 사망률과 관련이 있었다.[19] 고혈압 치료제는 QTc 간격을 증가시켰지만, 사망을 예측하는 독립적인 인자는 아니었다.[19]QT 간격 분산(QTd)은 최대 QT 간격에서 최소 QT 간격을 뺀 값으로, 심실 재분극과 관련이 있다.[40] QTd가 80ms를 넘으면 비정상적으로 연장된 것으로 본다.[41] QTd 증가는 제2형 당뇨병 환자의 사망률과 관련이 있다.[41]
QTd는 QTc보다 심혈관 질환으로 인한 사망을 더 잘 예측하며, QTc는 제2형 당뇨병 환자의 사망률과 관련이 없었다.[41] QTd가 80ms를 넘는 경우 정상 QTd에 비해 심혈관 질환으로 사망할 상대적 위험이 1.26배 높았다.
5. 3. 약물 승인 연구
2005년 이후, 미국 식품의약국(FDA)과 유럽 규제 기관은 거의 모든 신규 분자 실체에 대해 약물의 QT 간격에 미치는 영향을 확인하기 위해 철저한 QT(TQT) 연구 또는 유사한 연구를 수행하도록 요구해 왔다.[33] TQT 연구는 약물의 잠재적인 부정맥 위험을 평가하는 데 사용된다. 전통적으로 QT 간격은 개별 인간 판독자가 임상 시점당 약 9개의 심장 박동을 측정하여 평가되었다. 그러나 2010년 이후 약물 승인의 상당 부분은 부분적으로 자동화된 방식을 통합하여 자동화된 소프트웨어 알고리즘과 전문가가 심장 박동의 일부를 검토하여 정밀도를 높이고 비용을 절감하기 위해 훨씬 더 많은 박동을 평가할 수 있도록 했다.[34] 2014년에는 FDA, 아이카디악 테크놀로지스(iCardiac Technologies) 및 기타 조직으로 구성된 업계 컨소시엄이 TQT 연구 면제를 초기 단계 데이터 평가를 통해 얻을 수 있는 방법을 보여주는 획기적인 연구 결과를 발표했다.[35] 제약 업계가 TQT 연구 수행 경험을 쌓으면서 QTcF, QTcB 및 QTcLC와 같은 기존의 QT 보정 공식이 자율 신경계 조절에 영향을 미치는 약물을 평가하는 데 항상 적합하지 않을 수 있다는 사실도 분명해졌다.[36]참조
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