หลักการทำงาน applewatch กับ AF

ที่มา https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1324469391093486&id=371793389694429

ตอบทุกคำถามเกี่ยวกับ  watch ใน pantip youtube facebook webboard และ twitter

ผมไม่สามารถ inbox ไปให้ 5 พันกว่าคนได้ ถ้าทำกว่าจะตอบคนที่ 5 พัน คงตายก่อน เลยขอปรับคำตอบเป็นเวอร์ชั่นที่ public ได้ละกันนะครับ ปกติ content ยาวมากแบบนี้ไม่ค่อยมีคนอยากอ่าน ต้องไม่เกินแปดบรรทัด คนถึงชอบ ก็เลยคิดว่าไม่น่าถึง 50 แต่จริงๆมีนะครับคนที่เค้าต้องการอ่านอะไรแบบนี้ที่หาอ่านไม่ได้ทั่วไป หรือ google ยังไงก็ขอบคุณนะครับที่สนใจอยากอ่านคำตอบจากผมกันครึ่งหมื่นเลย อึ้งมาก

เชิญอ่านเลยครับ 

 watch เมื่อไหร่จะใช้ ECG ได้ในประเทศไทย?

ไม่รู้ครับ

มีโอกาสกี่ % ที่จะได้ใช้ ECG จาก  watch ในประเทศไทย?

ไม่รู้ครับ

 watch ใช้ ECG ได้แล้วในประเทศไหนบ้าง (Jan 2020)?

Austria

Belgium

Canada

Croatia

Czech Republic

Denmark

Finland

France

Germany

Greece

Hong Kong

Hungary

Iceland

India

Ireland

Italy

Luxembourg

Macau

Netherlands

Norway

Poland

Portugal

Romania

Singapore

Slovakia

Spain

Sweden

Switzerland

United Kingdom

United States

ทำไม  watch บางประเทศถึงใช้ ECG ได้?

การจะเปิดใช้งาน ECG App และ Irregular Rhythm Notification Feature ทาง Apple (ไม่ใช่ dealer นะครับ) จะต้องติดต่อทำเรื่องขอ Regulatory Approval จาก Local Health Authority ในประเทศนั้นๆ ไม่จำเป็นต้องเป็น FDA แล้วแต่ระบบของประเทศนั้นๆว่าหน่วยงานไหนจะถูก assigned ให้เป็นผู้รับผิดชอบ ยกตัวอย่าง สหรัฐอเมริกา เป็น Center for Devices and Radiological Health (CDRH) ที่สังกัด US FDA, สิงคโปร์ เป็น Health Sciences Authority (HSA) แต่ละหน่วยงานจะมีขั้นตอนและกฎเกณฑ์ในการ approve และให้ classification ของอุปกรณ์แต่ละอย่างทั้ง hardware และ software ที่ขออนุญาตแตกต่างกันไป

ของไทยเราเป็นหน่วยงานไหน?

ตามปกติแล้วควรจะต้องเป็น สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา สังกัดกระทรวงสาธารณสุข ต้องไปดูว่า 1) Apple ติดต่อไปรึยัง 2) ทางหน่วยงานมี Regulation สำหรับอุปกรณ์ที่เป็น Digital Health Technology รึยัง และ 3)ถ้ามีแล้วเป็นอย่างไร มีข้อกำหนดในการขออนุญาตอย่างไรบ้าง

ทำยังไงถึงใช้ ECG ในไทยได้ทั้งๆที่ยังไม่ได้รับอนุญาต?

ต้องไปซื้อเครื่องที่ประเทศข้างต้นและเปิดการใช้งาน set up ECG มาจากประเทศนั้น กลับมาเมืองไทยจะใช้ได้ แต่ถ้าต่อมาไป update watch OS หรือ iPhone OS ในประเทศไทยอาจจะมีปัญหา การ hack หรือเทคนิคอื่นผมขอไม่แนะนำ

ทำไมต้องขออนุญาต ใช้เลยไม่ได้เหรอ?

ไม่ได้เด็ดขาดครับ เพราะฟังก์ชั่นอันนี้ เกี่ยวข้องกับโรค Atrial Fibrillation ที่มีภาวะแทรกซ้อนรุนแรง หน่วยงานของรัฐบาลจะต้องระบุออกมาให้ชัดเจนว่า ECG App และ Irregular Rhythm Notification "ใช้สำหรับทำอะไร ทำได้แค่ไหน และ มีข้อจำกัดอะไรบ้าง" 

ยกตัวอย่าง

 watch ขึ้นเตือน Irregular Rhythm ทำ ECG บนนาฬิกาอ่านว่า "Atrial Fibrillation" นาฬิกาจะอ่านออกมาแบบนี้เลย ไปพบแพทย์ หมอทำ 12-lead ECG ทำ Holter ไม่เจอ AF ให้คนไข้กลับบ้าน วันรุ่งขึ้นเป็นอัมพาตครึ่งซีก มา admit ตรวจเจอ AF... เกิดปัญหากันขึ้นมาจะทำยังไง?

 watch ขึ้นเตือน Irregular Rhythm ทำ ECG บนนาฬิกาอ่านว่า "Atrial Fibrillation" หมอไม่อยากมีปัญหา ให้ warfarin กลับบ้าน อีก 1 เดือน กลับมาด้วยเลือดออกในสมอง โดยที่ไม่เคยมี documented AF ใน 12-lead, Holter, telemonitoring ในรพ. หรือ event recorder เลย ... เกิดปัญหากันขึ้นมาจะทำยังไง?

คนไทยที่ไปหิ้ว  watch ไปตั้งค่าการใช้งาน ECG มาจากประเทศอื่นแล้วกลับมาใช้ในเมืองไทย หรือ นักท่องเที่ยวต่างชาติเอา  watch จากประเทศของเค้ามาใช้ เกิดปัญหาข้างบนจะทำยังไง?

หนักใจมากครับ เพราะตอนนี้หน่วยงานของรัฐบาลไทยเรายังไม่ได้ approve ถ้าเกิดปัญหาขึ้นมาน่ากลัวมาก

ถ้าคนไข้เหล่านั้น เอา ECG จาก Apple Watch ที่อ่านว่าเป็น AF มาปรึกษาแพทย์ แพทย์ควรทำยังไง?

1) แจ้งผู้ป่วยก่อนเลยว่า ECG ใน Apple Watch ยังไม่ได้รับการรับรองให้ใช้ในประเทศไทย หมอไม่สามารถใช้ข้อมูลนี้ในการร่วมวินิจฉัยได้

2) คิดซะว่าสิ่งนี้เป็น 1 ใน suggestive symptoms ของ AF และ approach การวินิจฉัย AF ไปตามมาตรฐาน อย่าวินิจฉัย AF จากนาฬิกาอย่างเดียว

Apple เข้าใจถึงข้อจำกัดและความผิดพลาดในการวินิจฉัย AF ก็เลยทำออกมาสองชั้น

1) Irregular Notification Feature ที่ใช้ PPG sensor ด้วย algorithm แบบใหม่ 

2) บันทึก ECG หลังได้รับการแจ้งเตือนในข้อ 1

Irregular Notification Feature จริงๆแล้วมีมาตั้งแต่  watch series 1 แต่ถูกพัฒนาให้ดีขึ้นเรื่อยๆเพื่อใช้ช่วยวินิจฉัย AF และขอ US FDA classification ใหม่ สำหรับ AF ได้รับอนุญาตแค่ 1 วันก่อนเปิดตัว  watch series 4 

ECG มีใน  watch series 4 ขึ้นไป ได้ US FDA clearance ก่อนเปิดตัว  watch series 4 หนึ่งเดือนเท่านั้นเอง

PPG sensor คืออะไร?

PPG เป็นระบบวัด Heart Rate (HR) จากปริมาตรของเลือดที่ผ่านเข้ามาในเส้นเลือดฝอยใต้ผิวหนังบนหลังข้อมือบริเวณที่สวมนาฬิกา นาฬิกาของ Garmin Samsung Huawei และนาฬิกาในท้องตลาดอื่นๆหลายยี่ห้อใช้กลไกนี้เช่นกันครับ เป็นกลไกวัด HR ที่ต้นทุนไม่สูง ขนาดเล็ก พกพาสะดวก ใช้งานง่าย และประหยัดพลังงานของเครื่อง PPG ย่อมาจาก PhotoPlethysmoGraphy หลักการของ PPG ประกอบด้วย Light Source กับ Photodetector มีตัวยิงและตัวรับ บางคนเรียกกลไกนี้ว่า "optical sensor" ที่เรามักจะได้ยินกัน Light Source อาจจะเป็น light emiting diode (LED) หรือ infrared light emitting diode (IR-LED) ความยาวคลื่นที่ยาวจะทะลุทะลวงดีกว่าแต่ต้องแลกมาด้วย motion artifact ที่มากขึ้น  watch และ นาฬิกายี่ห้ออื่นๆ เลือกใช้ Green LED ที่ให้สมดุลของการทะลุทะลวงและความแม่นยำสูงที่สุด เครื่องจะยิง Green LED ใส่เส้นเลือดฝอยใต้ผิวหนังที่ข้อมือหลายร้อยครั้งต่อวินาทีและตรวจจับปริมาณของ green light absorption ด้วย light-sensitive photodiodes ปกติเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์จะดูดซับ green light และสะท้อน red light เมื่อมีเลือดผ่านเข้ามาในเส้นเลือดฝอย การดูดซับ green light จะสูงเป็นสัดส่วนตามกัน เครื่องจะสร้างกราฟขึ้นมาเรียกว่า tachogram ซึ่งอนุมานว่าเป็น pulse rate และ heart rate ตามลำดับ และแสดงค่าเป็นตัวเลขแบบ digital ให้เราเห็นบนหน้าปัทม์นาฬิกา 

PPG ของยี่ห้อไหนดีที่สุด?  Garmin Samsung หรือ Huawei?

PPG เหมือนกันแต่รายละเอียดไม่เหมือนกันครับ ขนาดยี่ห้อเดียวกัน รุ่นหลังๆ PPG จะถูกพัฒนาให้ดีขึ้นกว่ารุ่นแรกๆ PPG มีข้อดีมากมายแต่ข้อเสียที่สำคัญคือความแม่นยำจากการเคลื่อนไหว แต่ละค่ายพัฒนาระบบชดเชยต่างๆให้ดีขึ้นเช่น กันสั่น 9-axis Micro electro mechanical systems inertia sensor หรือใช้ประโยชน์จาก accelerometer ในการชดเชยความผิดพลาดจากการขยับโดยเฉพาะขณะออกกำลัง ยี่ห้อไหนดีกว่ากันบอกไม่ได้ครับ เพราะไม่มีการศึกษาเปรียบเทียบที่เป็น head-to-head comparison

Irregular Notification Feature ของ  watch คืออะไร?

เครื่องจะใช้ระยะระหว่าง peak ของ tachogram แทน cycle length ความแตกต่างของ cycle length ที่ติดกัน (n, n-1) จะถูกจับคู่หักลบกันและ plot ลงในกราฟเรียกว่า Lorenz Plot ถ้าเป็น sinus rhythm ปกติ plot จะเกาะกลุ่มอยู่ตรงกลาง เมื่อไหร่ก็ตามที่มี irregularity เกิดขึ้น plot จะกระจายตัวออก และนั่นคือที่มาของ Pulse Irregularity Detection ของ Apple Watch 

Irregular Rhythm จะแจ้งขึ้นมาบนนาฬิกาเมื่อไหร่?

Feature นี้เป็น background tool เครื่องจะทำงานเอง เราตั้งไม่ได้ default จะตั้งไว้ทุก 4 ชั่วโมงวิเคราะห์ tachogram ครั้งนึง ถ้าตรวจเจอเครื่องจะเฝ้าดู ถ้า accelerometer บอกว่าอยู่นิ่งๆจะ analyse tachogram อีกเป็นช่วงๆเพื่อยืนยันความผิดปกติ ถ้าพบ 5 ใน 6 sequential tachograms อ่านว่าเป็น irregular rhythm จะทำการขึ้นเตือนที่หน้าจอให้ผู้ใช้เริ่มบันทึก ECG จากนาฬิกาเป็นเวลา 30 วินาที

Irregular Notification Feature ของ  watch มีเพื่ออะไร?

เตือนว่าหัวใจมีการเต้นผิดจังหวะ ที่อาจจะเป็น Atrial Fibrillation

การทำงานของ ECG ใน  watch เป็นยังไง?

ทำงานด้วยตัวนาฬิกาเองโดยไม่ต้องมี iPhone ก็ได้ ใช้โทรศัพท์แค่ตอน set up เท่านั้น แค่กด icon ECG บนหน้าปัทม์นาฬิกาสั่งให้บันทึก ECG เมื่อไหร่ก็ได้ที่เราต้องการ หน้าจอจะขึ้นว่าให้เราเอานิ้วกดแช่ที่ digital crown ข้างเรือน และอยู่นิ่งๆเป็นเวลา 30 วินาที ในระหว่าง 30 วินาที เราจะเห็น ECG เราแบบ real-time บนหน้าปัทม์นาฬิกา พอครบ 30 วินาที นาฬิกาจะอ่านเลยว่าเป็น "sinus rhythm" "atrial fibrillation" หรือ "inconclusive" เมื่อ sync กับ iPhone ใน health app เครื่องจะเก็บ pdf file ของ 30-sec ECG ที่บันทึกและกดส่ง email หรือ print ออกมาได้ทันที

ECG จากนาฬิกาทำได้ยังไง?

เป็น modified lead I จาก electrode ใต้เรือนสัมผัสผิวหนังที่ข้อมือ กับ electrode ที่ฝังใน digital crown ข้างตัวเรือนที่ให้เอานิ้วแตะ เป็นแค่ 1 จาก 12 แกนมาตรฐานในการตรวจด้วยเครื่องมาตรฐานในโรงพยาบาล

ใช้วินิจฉัย Heart Attack หรือ Arrhythmia แบบอื่นนอกจาก AF ได้หรือไม่?

ไม่ได้ครับ ไม่สามารถใช้อ่าน ST elevation หรือ ST depression ขณะมี chest pain ได้ ไม่สามารถใช้อ่าน Arrhythmia แบบอื่นได้ ไม่สามารถใช้ได้ในผู้ป่วยที่ได้รับการวินิจฉัย AF มาก่อนแล้ว ไม่สามารถใช้ได้ในเด็ก อายุที่ Apple กำหนดคือ > 22 ปี ไม่สามารถใช้ได้ในที่ๆมี EMI

ใช้วินิจฉัย Atrial Fibrillation (AF) ได้หรือไม่?

ไม่ได้ครับ ต่อให้นาฬิกาอ่านว่า AF หรือ pdf file ของ ECG ที่บันทึกจะเหมือน AF แค่ไหนก็ตาม ก็ยังไม่สามารถวินิจฉัยได้จนกว่าแพทย์จะจับ AF ได้ตามวิธีมาตรฐานทางการแพทย์ และไม่สามารถใช้ติดตามการรักษาหลังให้ยาหรือจี้ไฟฟ้าหัวใจได้ 

ถ้าวินิจฉัยไม่ได้แล้วจะมีเพื่อ?

มีประโยชน์สูงมากครับ AF เป็นโรคซ่อนเร้นที่น่ากลัว หลายครั้งคนไข้มาหาแพทย์ครั้งแรกด้วยอัมพาตหรือกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดฉับพลันจากลิ่มเลือดที่ขังในหัวใจห้องบนซ้ายหลุดออกมา ถ้าเรามี device ที่ถึงจะยังวินิจฉัยไม่ได้แต่ alert ให้แพทย์ทำการตรวจค้นอาจจะวินิจฉัยได้เร็วขึ้น

ประโยชน์สูงมากแล้วโทษหล่ะ?

มีครับ และน่าเป็นห่วงมากด้วย โดยเฉพาะในประเทศไทย ประชาชนที่ใช้อาจจะ somatic overconcern หมกมุ่นกับชีพจรการแจ้งเตือน ขนาดมีแค่ชีพจรก็กังวลกันจะตายอยู่แล้ว ช้าไปก็กลัว เร็วไปก็กลัว หมอไทยต้องรับคำปรึกษาเหล่านี้แทบไม่หวาดไม่ไหว อีกอย่างที่สำคัญ AF อาจจะถูกวินิจฉัยทั้งๆที่ไม่ได้มีภาวะดังกล่าวจริง โดยเฉพาะ practice ในเอกชนที่หมออาจจะกลัวโดนฟ้องถ้านาฬิกาอ่านมาแล้วว่า AF นำไปสู่การให้ยาต้านการแข็งตัวของเลือดทำให้ผู้ป่วยเสี่ยงกับภาวะเลือดออกในสมองโดยไม่จำเป็น 

การศึกษาขนาดใหญ่ที่รองรับการทำงานสำหรับ AF ของ  watch?

ไม่ใช่ ECG แต่กลับเป็น Irregular Rhythm Notification Feature ต่างหากครับที่มีการศึกษาขนาดใหญ่รองรับ นำเสนอในงาน ACC.19 ที่ New Orleans ก่อนจะตีพิมพ์ใน NEJM สามเดือนก่อนนี่เอง (N Engl J Med 2019; 381:1909-1917)

The Apple Heart Study เป็น prospective, single arm pragmatic study N = 419,093 (NCT03335800) ทำการ enroll participants ผ่าน App ที่ชื่อว่า Apple Heart Study ในสหรัฐอเมริกาทั้ง 50 รัฐกับ D.C. ผู้เข้าร่วมต้องเป็น US resident, ใช้ iPhone 5s ขึ้นไปกับ iOS version 11.0 หรือหลังจากนั้น, ใช้ Apple Watch Series 1 เป็นต้นไปกับ watchOS version 4.0 เป็นต้นไป, อายุ ≥22 และ ต้องไม่เคยได้รับการวินิจฉัย AF หรือ AFL หรือใช้ OAC มาก่อน ผ่านการสอบถามบนหน้า Application และ หาก participant ยินยอมเข้าร่วมการวิจัยจะ sign informed consent ผ่านหน้าจอ touch screen ของ iPhone (electronic consent) และมีการติดต่อกับผู้เข้าร่วมการวิจัยทางโทรศัพท์ได้ตลอด 24 ชั่วโมง

First Enrollment เริ่ม November 29, 2017 ผ่าน media promotion ใน US หลังจาก App launch ใน App Store ผู้เข้าร่วมสูงแบบ exponential จากสัปดาห์สู่สัปดาห์ N 419,093 ในวันที่ปิดการศึกษา July 31, 2018 ก่อน Apple Watch 4 จะเปิดตัว 2 เดือน 

"pulse irregularity ที่ตรวจได้จาก Apple Watch เมื่อทำ ambulatory ECG monitoring จะพบและยืนยันการวินิจฉัย AF, AFL โดยแพทย์ได้แม่นยำแค่ไหน"

เมื่อได้รับการแจ้งเตือน Irregular Rhythm จากนาฬิกา จะได้รับการเตือนผ่าน App ให้ contact telemedicine technology services company, American Well Corporation (Boston, MA) ภายใน 30 วัน

#1Visit เป็นการทำผ่าน Video Call ผ่าน Applicatoin กับแพทย์ของ Apple Heart Study หากจำเป็นต้องไปรพ. ผู้ป่วยจะถูกแนะนำให้ไปทันที แต่ถ้าไม่มีอาการ ผู้เข้าร่วมการศึกษาจะได้รับ ePatch (ambulatory ECG monitoring) ส่งทางไปรษณีย์ไปที่บ้าน ติดเองที่หน้าอกเป็นเวลา 7 วัน ด้วย 2GB storage สามารถบันทึกได้แค่ single-lead ผลจะถูกส่งไปแปลผลที่ แพทย์ที่ Stanford Center for Clinical Research (SCCR)

#2Visit ทำผ่าน Video Call ผ่าน Application เช่นเดิม หากมี AF, AFL จาก ambulatory ECG ผู้เข้าร่วมการวิจัยจะ ได้รับคำแนะนำให้ไปพบแพทย์ที่โรงพยาบาล 

Primary Outcome 

1. AF or AFL > 30 seconds จาก ePatch 

2. Concordance ของ Pulse Irregularity จาก Apple Watch และ ePatch ในช่วงเวลาเดียวกัน 

Secondary and Tertiary Outcome 

1. other arrhythmias detected by ePatch

2. สัดส่วนของ participants ที่ไปพบแพทย์หลังจากได้รับคำแนะนำจากแพทย์ผ่าน Video Call ทั้ง 2 visits

3. การรักษา AF, AFL ในรพ.หลังจากวินิจฉัย AF, AFL จาก Apple Watch และ ePatch

ผลออกมาพบว่า การแจ้งเตือนไม่ได้มากอย่างที่คิด ~ 0.52% และคนที่ได้รับการแจ้งเตือนเป็น AF จริงจาก ambulatory ECG monitoring 34%

หัวใจกับการวิ่งมาราธอน​

ที่มาจากเพจ 1412​

https://www.facebook.com/371793389694429/posts/1299263766947382/

1. การวิ่งให้จบฟูลมาราธอนไม่ได้อยู่ที่ "ใจ" อย่างเดียว "หัวใจ"ของมนุษย์มีขีดจำกัดของมันอยู่ ไม่ได้ถูกวิวัฒนาการมาเพื่อรองรับการใช้งานหนักต่อเนื่องยาวนานขนาดนี้

2. การซ้อมเป็นอย่างดีจะไม่เป็นอันตรายต่อหัวใจเป็น "ความเข้าใจที่ผิด" ไม่ว่าจะซ้อมมาเป็นอย่างดีแค่ไหนก็ต้องแลกมากับการบาดเจ็บที่หัวใจ ไม่มากก็น้อย เพียงแต่จะลดอาการบาดเจ็บลงได้มากกว่าคนที่ไม่ได้ซ้อมหรือซ้อมไม่พอ

3. "การบาดเจ็บของหัวใจ" กับ "การปรับตัวของหัวใจ" ในนักกีฬาวิ่งระยะไกล เป็นคนละคำ คนละความหมาย ไม่เหมือนกัน

4. การบาดเจ็บของหัวใจเริ่มมีรายงานอย่างชัดเจนในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาบนวารสารทางการแพทย์ที่เป็น peer-reviewed ใน elite และ subelite athletes (sub 3 marathon, >10h intense exercise training per week) ในการแข่ง Marathon, Ultratriathlon (3.8/180/42.195) และ Alpine Cycling พบว่าการบาดเจ็บสัมพันธ์ทางตรงกับ "ระยะเวลาที่จบในการแข่งแต่ละครั้ง" และ "จำนวนครั้งที่ลงแข่ง" ใน novice athletes ยังไม่มีรายงานที่ชัดเจน แต่อย่าลืมว่าการไม่มีรายงานไม่ได้แปลว่าไม่มีนะครับ 

5. การบาดเจ็บของหัวใจจากการวิ่งระยะไกลมีสองแบบ

[หนึ่ง] การขยายขนาดและการบีบตัวที่ลดลงของหัวใจข้างขวาหลังแข่งเสร็จใหม่ๆ หลังจาก detraining ประมาณ 1 สัปดาห์การทำงานของหัวใจจะกลับมาเป็นปกติ

[สอง] พังผืดในผนังหัวใจข้างขวาที่เกิดขึ้นแบบถาวรและอยู่ไปตลอดชีวิต เกิดจากแรงเค้นและการฉีดขาดสะสมในผนังหัวใจ พบได้สองตำแหน่งคือรอยต่อผนังกั้นขวาซ้ายกับผนังด้านนอกของหัวใจห้องขวาใต้ต่อลิ้นหัวใจพัลมอนิค

6. การบาดเจ็บของหัวใจมักจะไม่มีอาการแสดงให้เรารู้เลย นอกจากตรวจด้วยวิธีพิเศษเท่านั้นเช่น การตรวจอัลตราซาวด์หัวใจ การตรวจคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหัวใจและฉีด Gadolinium และ การวัดสัญญาณไฟฟ้าโดยตรงจากสายสวนภายในหัวใจ

7. อาการบาดเจ็บจะเกิดที่หัวใจข้างขวา "ก่อน" และ "รุนแรง" กว่าหัวใจข้างซ้าย

8. เหตุผลที่หลายคนอาจจะไม่เคยรู้ เมื่อร่างกายต้องการปริมาณเลือดที่สูบฉีดออกจากหัวใจมากขึ้นขณะวิ่งระยะไกลต่อเนื่องเป็นเวลานานๆ หัวใจข้างขวาต่างหากที่รับภาระหนักกว่าหัวใจข้างซ้าย เนื่องจากแรงต้านในหลอดเลือดปอดมีการปรับลดหรือความยืดหยุ่นในการปรับตัวน้อยกว่าแรงต้านในหลอดเลือดแดงของร่างกาย การเปลี่ยนแปลงแรงเค้นและความเครียดในผนังหัวใจข้างขวาเกิดสูงกว่าซ้ายทำให้มีโอกาสเกิดการบาดเจ็บที่ผนังหัวใจได้มากกว่า

9. อาการแรกที่นักวิ่งระยะไกลจะมาพบแพทย์ไม่ใช่หัวใจข้างขวาล้มเหลวแต่เป็นกำเนิดและการนำไฟฟ้าที่ผิดปกติจากพังผืดในหัวใจข้างขวา

10. หัวใจข้างขวาล้มเหลวฉับพลันเคยมีรายงานเฉพาะใน novice athletes ขณะวิ่งมาราธอน แต่ไม่เคยพบใน elite หรือ subelite long-distance runners ที่จะมาด้วยการนำไฟฟ้าที่ผิดปกติ

11. การนำไฟฟ้าที่ผิดปกติจากพังผืดในหัวใจข้างขวาของนักกีฬาวิ่งระยะไกลมาหาแพทย์ด้วยสามรูปแบบ

[หนึ่ง] ล้มคว่ำตอนวิ่งปั้มช๊อคแล้วฟื้นตื่นมาถึงมือหมอ

[สอง] มีอาการใจสั่นวูบมาตรวจแล้วเจอ 

[สาม] ไม่มีอาการมาตรวจก่อนแข่งแล้วเจอ

12. คนไข้กลุ่มที่มาด้วยสามแบบนี้เมื่อตามไป 5 ปี เกิด cardiac arrest ประมาณ 20-25% 

13. ห้าถึงสิบปีก่อนหน้านี้ เราเคยเชื่อว่าอาการบาดเจ็บที่เกิดขึ้นในหัวใจข้างขวาเกิดจากโรคพันธุกรรมซ่อนเร้นในนักกีฬากลุ่มนี้ แต่หลักฐานล่าสุดตั้งแต่ปี 2012-2019 เชื่อว่าอาการบาดเจ็บที่หัวใจข้างขวาเกิดโดยตรงจากการวิ่งระยะไกลต่อเนื่องซ้ำๆเป็นเวลานาน

14. การรักษาในปัจจุบันสามารถหายขาดได้ด้วยการจี้ผ่านสายสวนที่ผนังด้านนอกหัวใจข้างขวาเฉพาะในผู้ป่วยบางราย ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งทำอะไรไม่ได้นอกจากให้งดการออกกำลังกายอย่างหนักและเฝ้าระวังเท่านั้นหรือใส่เครื่องกระตุกหัวใจในรายที่เป็นรุนแรง

.

.

[สำหรับแพทย์อ่าน]

physiological cardiac adaptation "Athlete's Heart" เป็นคนละอย่างกันกับ Exercise-Induced Arrhythmogenic Remodeling (EIAR) ที่เกิดจาก repetitive RV microtrauma จาก long lasting high-level endurance exercise คนไข้กลุ่มนี้มี RV endo- และ epicardial scar ที่ overlap กับ task force criteria ของ ARVC เราเคยเชื่อว่านักกีฬากลุ่มนี้จริงๆแล้วเป็น desmosomal gene–elusive, nonfamilial ARVC แต่หลังจาก prospective study แรกของ Andre La Gerche ใน European Heart Journal ปี 2012 ภาพที่ออกมาค่อนข้างชัดเจน จนมาถึงการศึกษาของ Zeppenfeld จาก Leiden ใน JACC ปี 2017 เรามีน้ำหนักมากพอที่จะบอกว่า EIAR เป็นอีก clinical entity ที่แยกจาก ARVC

"มัชฌิมาปฏิปทาที่พระพุทธเจ้าสอนไว้เมื่อสองพันกว่าปีก่อนยังคงเป็นจริงในปัจจุบัน"

References

1. La Gerche A, Burns AT, Mooney DJ, et al. Exercise-induced right ventricular dysfunction and structural remodelling in endurance athletes. Eur Heart J 2012;33:998–1006

2. Heidbuchel H, Prior DL, La Gerche A. Ventricular arrhythmias associated with long-term endurance sports: what is the evidence? Br J Sports Med 2012;46 Suppl 1:i44–50.

3. Verdile L, Maron BJ, Pelliccia A, Spataro A, Santini M, Biffi A. Clinical significance of exercise- induced ventricular tachyarrhythmias in trained athletes without cardiovascular abnormalities. Heart Rhythm 2015;12:78–85.

4. Zaidi A, Sheikh N, Jongman JK, et al. Clinical differentiation between physiological remodeling and arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy in athletes with marked electrocardiographic repolarization anomalies. J Am Coll Cardiol 2015;65:2702–11.

5. Venlet J, Piers S, Jongbloed J, et al. Isolated Subepicardial Right Ventricular Outflow Tract Scar in Athletes With Ventricular Tachycardia. J Am Coll Cardiol. 2017 Feb 7;69(5):497-507

รถยนต์ Hybrid และ BEV มีผลกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ (pacemaker) เครื่องกระตุกหัวใจ (ICD) ของผู้ขับและผู้โดยสารหรือไม่?

ที่มาhttps://m.facebook.com/story.php?story_fbid=3195491593801536&id=100000221793828

รถยนต์ Hybrid และ BEV มีผลกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ (pacemaker) เครื่องกระตุกหัวใจ (ICD) ของผู้ขับและผู้โดยสารหรือไม่? 

[ข้อมูลจนถึงปี 2020]

ในทางทฤษฎี static magnetic fields จากแบตเตอรี่สามารถทำให้เกิด EMI มีผลกับ reed switch ของเครื่องเกิด asynchronous pacing ใน pacemaker หรือ ปิด shock therapy ของ ICD 

ในทางปฏิบัติขึ้นกับปัจจัยหลายอย่างครับ ชนิดของรถยนต์ไฟฟ้า ชนิดของแบตเตอรี ตำแหน่งของผู้ป่วยบนรถ ความเร็วในการขับ 

** รถยนต​์ในปัจจุบันมี ICE, HEV, PHEV, BEV และ FHEV

ICE ย่อมาจาก Internal Combustion Engine รถที่มีการสันดาปพลังงานภายใน ได้แก่ รถเครื่องเบนซิน ดีเซล ที่เราใช้กันอยู่นั่นเอง และกำลังจะ obsolete ไปในอนาคตอันใกล้นี้แล้ว

HEV ย่อมาจาก Hybrid Electric Vehicle หมายถึงรถที่มีแหล่งพลังงานภายในรถสองแหล่งโดยหนึ่งในนั้นเป็น Battery ส่วนอีกแหล่งอาจจะเป็น ICE, Fuel Cell หรือ Ultra Capacitor ส่วนใหญ่จะเป็น ICE-Hybrid เช่น Toyota Prius, Camry Hybrid, Accord Hybrid, Altis Hybrid หรือ BMW ActiveHybrid 3/5/7

PHEV ย่อมาจาก Plug-In Hybrid Electric Vehicle คือ HEV ที่มีขยายความจุ Battery ให้สามารถใช้พลังงานจากไฟฟ้าในสัดส่วนที่มากขึ้น ขับได้ไกลขึ้น สามารถ Plug-In กับแหล่งพลังงานภายนอกได้ เช่น Audi A3 E-Tron, BMW i8, Mercedes 350e, Mercedes S550e, Mini Cooper SE Countryman, Porsche Cayenne S E-Hybrid, Volvo XC 90 T8 หรือ BMW 330e  

BEV ย่อมาจาก Battery Electric Vehicle รถกลุ่มนี้จะมีแหล่งพลังงานภายในเพียงแค่ Battery เท่านั้น เช่น Tesla Model 3, Tesla Model S, Tesla X, BMW i3, Nissan Leaf, Volkswagen e-Golf, Honda e, Hyundai Ioniq, Mitsubishi i-MiEV, Mazda MX-30

FHEV ย่อมาจาก Fuel Cell Electric Vehicle รถกลุ่มนี้มีแหล่งพลังงานมาจากสองส่วน หนึ่งในนั้นคือ Hydrogren จาก reverse electrolysis ระหว่าง Hydrogen กับ Oxygen มักใช้คู่กับ Battery หรือ Capacitor เช่น Toyota Mirai, Hyundai Nexo หรือ BMW i8 Fuel Cell 

ข้อมูลของ CIED ตอนนี้มีเฉพาะ Toyato Prius 2012, BMW i3, Nissan Leaf, Tesla model S 85, Volkswagen e-up! 

.

.

** Toyota Prius 2012 เป็นการศึกษาที่ทำโดย Cardiology Fellows ที่ Mayo Clinic นำเสนอในงาน ACC 7 ปีที่แล้วตีพิมพ์ใน International Journal of Cardiology เลือกรถรุ่นนี้เพราะเป็น HEV ที่มีคนใช้มากที่สุดในอเมริกา 

นำคนไข้ที่ใส่เครื่องกระตุกหัวใจ หรือ ICD (N ~ 30) มา interrogate และ keep setting เดิมไว้ทุกอย่างแต่ปิด ATP/Shock Therapy เพื่อป้องกันอันตรายขณะทดสอบ เป็น ICD ~ 74% CRT-D ~ 24% ในเครื่องเหล่านี้มี back up pacing function อยู่แล้ว จึงเป็นการทดสอบการทำงานของ pacemaker ไปด้วยในตัว

Toyota Prius สามารถสตาร์ทเครื่องได้และขับในความเร็วไม่เกิน 15 mph ก่อนที่เครื่องจะใช้พลังงานจากน้ำมัน ในความเร็วที่เพิ่มขึ้น > 15 mph เป็นต้นไประบบไฟฟ้าจะสามารถถูกชาร์จเก็บพลังงานเอาไว้ได้ ตัวแบตเตอรี่ถูกวางไว้ด้านหลังฝั่งซ้ายติดกับเบาะหลังซ้าย ตัว electric motor วางไว้ด้านหน้าติดกับคนขับ ในทางทฤษฎีช่วงที่ EMI ถูกปล่อยออกมามากที่สุดคือ activation และ deactivation ของระบบไฟฟ้า และด้วยแนวการวางแบตเตอรี่และมอเตอร์ทำให้แกนของ EMI สามารถกระจายออกได้ทุกตำแหน่งการนั่งของรถ 

ตรวจ EMI ใน 4 ย่านการทำงานของเครื่อง

1. idle speed (100% electric)

2. low speed 30 mph

3. high speed 60 mph

4. variable speed (acceleration and breaking)

ตรวจวัด EMI ใน 6 ตำแหน่งให้คนไข้ที่ใส่ ICD ไปอยู่

1. เบาะคนขับ

2. เบาะข้างคนขับ

3. เบาะหลังซ้าย

4. เบาะหลังขวา

5. หน้ากันชนหน้า ห่าง 1 ฟุต

6. หลังกันชนหลัง ห้าง 1 ฟุต

วัด EMI สองค่าคือ peak magnetic field strength (A/m), peak electric field (V/m ในแต่ละย่านความถี่ ด้วย analyzer มาตรฐาน NARDA, EHP-50C

ผลออกมาพบว่า ย่านความเร็วทั้งสี่ไม่มีผลต่อ EMI ที่มีผลคือตำแหน่งที่นั่ง พบว่าที่นั่งหลังขวามี peak magnetic field และ electric field สูงที่สุด น้อยที่สุดที่นอกตัวรถทั้งสองตำแหน่ง

ทุกตำแหน่งและทุกย่านความเร็ว ไม่เกิด arrhythmia จาก remote ICD monitoring ค่า threshold, sensing, impedance ไม่เปลี่ยนเลย ไม่เกิด under- หรือ oversensing ของทั้ง 2 หรือ 3 leads 

สรุปว่า Toyota Prius 2012 ปล่อย EMI ออกมาจริงๆ แต่ไม่มีผลต่อการทำงานของเครื่อง ICD ส่วนหนึ่งมาจากเทคโนโลยีของเครื่องกระตุ้นหัวใจรุ่นใหม่ที่ titanium shield ตัว pulse generator และ capacitor กรองคลื่นย่านความถี่ > 2 MHz ต่างจากเครื่องรุ่นเก่าๆ

ข้อจำกัด

1. ICD มี pacing function ก็จริง แต่โดยทั่วไปจะตั้ง sensivity ค่อนข้างสูงกว่า pacemaker โดยเฉพาะ pacemaker ที่ program เป็น unipolar sensing ควรมีการศึกษาที่ทำใน pacemaker โดยตรง

2. ICD เป็นรุ่นใหม่ที่มี titanium shield และถูกออกแบบให้กัน EMI ได้ดีขึ้นมาก

3. ไม่ได้ทดสอบการขับขี่จริงเป็นเวลานานๆ ผลอาจจะต่างออกไป

4. รถที่ใช้ทดสอบเป็นยี่ห้อเดียว โมเดลเดียว Toyota Prius 2012 ใช้ nickel metal hydride battery ที่ค่าศักย์ไฟฟ้า 201 V ในขณะที่ Hybrid ยี่ห้ออื่นมีค่า nominal ของศักย์ไฟฟ้าต่างออกไป 100 กว่า หรือ เกือบ 400 V ในบางยี่ห้อ หรือ รถที่ใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมดอย่าง Tesla 

.

.

** BMW i3, Nissan Leaf, Tesla model S 85, Volkswagen e-up! ทำการศึกษาโดย Carsten Lennerz จาก Deutsches Herzzentrum Mu ̈ nchen and German Centre for Cardiovascular Research Munich, Germany ในปี 2018

รถทั้ง 4 รุ่นขายดีที่สุดในยุโรปก่อนปี 2018 

เป็นการศึกษาที่สมบูรณ์แบบกว่าปี 2012 ใน Prius เพราะ ทำในผู้ป่วย 108 คนที่ใส่ทั้ง ICD และ pacemaker ทำการวัดทั้งช่วง charging และขับไปบนถนนจริงๆ ใช้ ELT-400 meter (Narda-STS) ร่วมกับ B-field probe และ 3 orthogonal coils ได้ sensing area 100 cm2 และย่านความถี่ของ EMI 1-400 kHz 

1. Field strength สูงสุดที่ช่วง charging อยู่ที่ 30.1 ถึง 116.5 μT

2. ตำแหน่งที่นั่งทุกตำแหน่งบนรถมี field strength ไม่แตกต่างกัน

3. field strength เท่ากันตอนเร่งเครื่องอยู่กับที่และตอนขับไปบนถนน

4. "zero" evidence ของ EMI บนเครื่อง ICD และ pacemaker ไม่มี over-, undersensing, inappropriate pacing หรือ pacing inhibition, ไม่มี device reprogramming; real-time EGM ไม่มี noise ของ EMI; หลังขับและมา interrogate พบว่า pacing threshold, sensing, impedance ไม่เปลี่ยน program ของเครื่องเป็นปกติ

.

.

บทสรุปในรอบทศวรรษที่ผ่านมา รถยนต์ Hybrid และ BEV "ยังไม่มี" ผลกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ (pacemaker) เครื่องกระตุกหัวใจ (ICD) ของผู้ขับขี่ และ ผู้โดยสารด้วย 2 เหตุผลหลัก

1. titanium shield ของตัว pulse generator และ capacitor ในเครื่องรุ่นใหม่ๆ

2. รถ BEV ถูกออกแบบโดยวิศวกรให้มี shielding ลด magnetic field strength ภายในห้องโดยสารได้ดีมาก

อย่างไรก็ตามข้อมูลทั้งหมดอยู่ในรถแค่ 5 รุ่นเท่านั้น Toyota Prius 2012, BMW i3, Nissan Leaf, Tesla model S 85 และ Volkswagen e-up!

References

1. Tondato F. et al. Heart Rhythm Section, Department of Cardiology, Mayo Clinic. Int J Cardiol. 2017 Jan 15;227:318-324.

2. Lennerz C. et al. Deutsches Herzzentrum Mu ̈ nchen and German Centre for Cardiovascular Research Munich. Ann Intern Med. 2018;169(5):I-26.

กลไกการทำงานของเครื่อง AEDเครื่องรู้ได้ยังไงว่า "shock" หรือ "no shock

ที่มาจากเพจ 1412 https://www.facebook.com/371793389694429/posts/1310881045785654/

กลไกการทำงานของเครื่อง AED

เครื่องรู้ได้ยังไงว่า "shock" หรือ "no shock"

"กลไกการทำงานของ AED" 

AED ช่วยชีวิตคนได้มาก คนทั่วไปสามารถใช้ได้แล้ว ไม่ยากเลย (1) เปิดเครื่อง (2) ติด pads (3) กดปุ่มวิเคราะห์ (4) เครื่องจะพูดกับเราว่า shock หรือ no shock (5) กดปุ่ม shock หรือ CPR ต่อไป

น้องๆในฐานะที่เป็นแพทย์ จะดูสมาร์ทมากขึ้นถ้ารู้ว่าเครื่องทำงานยังไง ทำให้เข้าใจช่องว่างของความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้จาก AED สามารถ switch to manual override และ deliver shock ใน undetected VF บน display ของเครื่องบางรุ่น

กลไกการทำงานของ AED

█ Step I - "Impedance monitoring" ก่อนรับสัญญาณ เครื่องจะวัดแรงต้านทานระหว่าง 2 electrode pads หากค่าสูงเกิน cuf off จะ alert ให้เราติด pads ใหม่อีกครั้ง เพราะจะมีผลต่อทั้ง Data Acquisition และ Energy Delivery ทุกครั้งที่ pads ทั้งสองถูกลอกออกจากผนังอก เครื่องจะ automatically reset impedance และ calibrate ใหม่ทุกครั้งเพื่อทำการวัดในครั้งต่อไป

█ Step II - "Data Acquisition" เพื่อให้ได้สัญญาณที่ถูกต้องและแม่นยำในการแปลผล เครื่องจะทำการกรองสัญญาณรบกวน ด้วยการใช้ filter สองระบบด้วยกัน 

1. narrow stopband filter เป็นตัวกรองแรก เลือกสัญญาณช่วงความถี่แคบ เพื่อกำจัด AC power line interference ที่ความถี่ 50+Hz หรือ harmonic ที่สูงกว่า 

2. high- and low-pass filter เป็นตัวกรองละเอียดอีกชั้น 2Hz high-pass filter ตัด low frequency baseline wander จาก pad offset drif หรือ การขยับตัวของคนไข้ และ 20Hz low-pass filter ตัด higher frequency signal จาก muscle tremor 

ดังนั้นช่วงความถี่ของสัญญาณที่เข้าสู่เครื่อง AED จะอยู่ที่ 2-20Hz ซึ่งสามารถถูก fine muscle tremor ซ้อนทับได้อยู่เช่นกัน 

█ Step III "Data Extraction" สัญญาณที่เข้ามาเป็น far-field signal เหมือน surface ECG เวลาเราทำ 12 leads จะเข้ามาในรูปของ signal amplitude, time duration, dV/dt และ dV/dt2 จะถูกนำมาสกัดแยกออกเป็นสองส่วนเพื่อเข้า algorithm คือ

1. Beat - สัญญาณของ QRS complex จะถูกเก็บออกมาเพื่อดู rate, duration (>120, <120 ms) และตรวจสอบ repetitive singal recurrence หรือ organization ของ สัญญาณ

2. Rhythm - สัญญาณ​ส่วนที่ไม่ใช่ QRS complex จะถูกเก็บออกมาสามส่วน ได้แก่ isoeletric baseline, average waveform amplitude และ signal regularities 

█ Step IV "Rhythm Classification" เป็นส่วนสำคัญที่สุด algorithm ที่ใช้เป็น binary decision คือ "shock" และ "no shock"

ขั้นที่ 1 - average waveform amplitude ถ้าต่ำกว่า 100 μV จะอ่านเป็น agonal rhythm หรือ asystole → "no shock"

ขั้นที่ 2 - เครื่องจะแยก slow and narrow complex rhythm ออกมาด้วยการใช้ QRS duration ร่วมกับ isoelectric baseline measurement จัดกลุ่มเป็น sinus rhythm, SVT, idioventricular rhythm → "no shock"

ขั้นที่ 3 - ถ้าผ่านทั้งสองขั้นแรกมา เครื่องจะอ่าน organization ของ QRS complex ถ้า disorganized ลำดับถัดมาคืออ่าน rate ถ้า > 150 อ่านเป็น coarse VF, polymorphic VT → "shock" ถ้า < 150 อ่านเป็น agonal rhythm→ "no shock" 

ขั้นที่ 4 - ถ้าสัญญาณ organized ลำดับถัดมาคืออ่าน rate เช่นกัน ถ้า > 150 อ่านเป็น monomorphic VT → "shock" ถ้า < 150 อ่านเป็น slow VT หรือ SVT with aberrancy → "no shock" 

น้องๆจะสังเกตว่าเครื่องจะ "shock advised" เมื่ออ่านว่าเป็น VF, polymorphic VT และ fast monomorphic VT และสามารถหลุด fine VT ที่ amplitude ต่ำกว่า 100 μV

แต่ละยี่ห้อของ AED มีความแตกต่างในรายละเอียดเล็กน้อย แต่โดยหลักการแล้วคล้ายกัน ยกตัวอย่างเช่น low cut off amplitude ของสัญญาณ เป็น 80, 100 และ 150 μV สำหรับ Medtronic, Philips และ Nihon Kohden เป็นต้น

AED algorithm performance แตกต่างจาก ICD เราไม่ต้องการ false shock ในที่เกิดเหตุที่ประชาชนทั่วไปใช้ algorithm จึงออกแบบมาให้ specficity สูงแต่ต้องแลกมาด้วย sensitivity ที่ต่ำกว่า ตรงข้ามกับ ICD SVT-VT discrimination algorithm setting

ตามมาตรฐานสากล AED ควรมี sensitivity > 90%, specificity > 95% ในการ detect coarse VF

J wave syndrome สำหรับผู้เริ่มต้น (Beginner Class) จากเพจ 1412

ที่มา  https://www.facebook.com/371793389694429/posts/1315785428628549/​

J wave syndrome สำหรับผู้เริ่มต้น (Beginner Class)

ตอนที่ 1 "J wave คืออะไร"

J point คือตำแหน่งรอยต่อของ QRS กับ ST segment เป็นตำแหน่งของจุดสิ้นสุด depolarization และเริ่มต้น repolarization ของ cardiac cycle 

J wave คือ electrical deflection ในตำแหน่ง J point มีสองรูปแบบคือ

1. "end-QRS notch" positive deflection ใน terminal half ของ R wave

2. "end-QRS slur" slowing ของ terminal half ของ R wave merge กับ initial ST segment

J wave ถูก described ครั้งแรกในปี 1936 โดย Shipley และ Hallaran [1] ทีมผู้ศึกษา proposed ว่าเกิดจาก accelerated ventricular repolarization และเป็น normal variant ไม่มี clinical significance พบ J wave สองรูปแบบคือ notching กับ slurring ของ terminal QRS complex ทำการศึกษาใน healthy volunteer 200 คน ด้วย four-lead ECG

สองปีต่อมา hypothermic J wave ถูกพบครั้งแรกโดย Tomaszewski et al. [2] เป็น slowly inscribed deflection ระหว่าง QRS complex กับ ST segment ในผู้ป่วยที่รอดชีวิตจากการจมอยู่ในน้ำแข็ง

ในสหรัฐอเมริกาให้ความสนใจเรื่องนี้มากหลังการศึกษาของ Shipley และ Hallarn สองการศึกษาที่ตีพิมพ์ลงใน American Journal of Cardiology ที่ยืนยันการพบ "J wave" เป็น normal variation ใน healthy population ได้แก่ Myers et al [3] ในปี 1941 รายงานว่าพบมากใน African -American (ในบทความต้นฉบับยังใช้คำว่า Negro) และ Goldman M. et al [4] ในปี 1953 ในปีเดียวกับการศึกษาของ Osborn

ปี 1953 Osborn [5] ทำการทดลองลดอุณหภูมิในสุนัข เมื่อ core temperature < 25°C และ pH ในเลือดลดต่ำลง พบ abnormal wave form ที่ junction ของ QRS กับ ST segment, Osborn เรียกความผิดปกตินี้ว่า "current of injury" อีก 23 ปีต่อมา Abbott และ Cheitlin เป็นคนตั้งชื่อ J wave ที่พบใน hypothermia ว่า "Osborn wave" ใน article เรื่อง The nonspecific camel-hump sign ที่ตีพิมพ์ลงใน JAMA ปี 1976 [6]

ปี 1961 การศึกษาของ Richard H. Wasserburger และ William J. Alt [7] "The normal R-ST segment elevation variant" ถือเป็น จุดเริ่มต้นของคำว่า "Early Repolarization" ทีมผู้ทำการศึกษาให้คำอธิบายว่า J wave เป็น elevated takoff ของ ST segment ที่เกิดจาก early repolarization ให้นิยามว่า J point ของ end-QRS complex มี amplitude 1-4 mm จาก isoelectric TP segment baseline ตามด้วย downward concavity ของ ST segment และ symmetrical large amplitude T wave ใน mid to left procordial leads  

J wave ไม่มี clinical significance จนกระทั่ง

ปี 1981 United States Center for Disease Control [8] รายงาน ผู้อพยพที่มาจากเอเซียตะวันออกเฉียงใต้จำนวน 120 คนเกิด SCD โดยอธิบายสาเหตุไม่ได้ ปี 1984 Otto et al [9] รายงานผู้เสียชีวิต 3 คนจาก VF arrest ที่เป็นชาวเอซียตะวันออกเฉียงใต้ขณะหลับ โครงสร้างหัวใจปกติ พบเพียง J wave และ ST elevation

ปี 1991 Yoshifusa Aizawa [10] จาก Niigata University พบ idiopathic VF ในเด็กญี่ปุ่นอายุ 13 ที่มี J wave ใน inferolateal leads หลังจากทำ endocardial mapping พบ fragmented potentials ในตำแหน่งเดียวกับ origin ของ PVC ที่เป็น VF-triggered PVC ในเวลานั้นเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านของการใช้ transcatheter direct current ablation จาก external defibrillator ไปเป็น radiofrequency ablation ทีมแพทย์ตัดสินใจใช้ transcatheter DC ablation 50 - 100 J ที่ left postolateral wall endocardium สามารถ suppress VF และ J wave หายไปหลัง ablation ถือเป็นครั้งแรกของโลกที่ J wave syndrome ถูก define arrhythomegic substrate จาก intracardiac mapping และถูก modify ได้ด้วย catheter ablation "J wave สัมพันธ์กับ idiopathic VF" เคสนี้ถูกตีพิมพ์ใน American Heart Journal ปี 1992

ปี 1992 Pedro และ Josep Brugada [11] รายงาน 8 SCD ที่พบ RBBB + ST elevation ใน V1-V3 โดยที่โครงสร้างหัวใจปกติ อีก 4 ปีต่อมา ECG pattern ที่พบถูกเรียกว่า "Brugada pattern" ที่มีความเสี่ยงสูงมากในการเกิด VF และ SCD ซึ่งถูกยืนยันด้วยการศึกษาอีกมากมายใน 10 กว่าปีต่อมา

ปี 2008 ถือเป็น seminal study ของ "Early Repolarization และ SCD" Michel Haïssaguerre จาก Université Bordeaux, Hôpital Haut-Lévêque และหลาย center ในยุโรปตีพิมพ์ความสัมพันธ์ของ Early Repolarization ใน SCD 400 กว่าราย ลงใน New England Journal of Medicine และ redefine definition ของ Early Repolarizaiton Pattern ว่าต้องมี J point elevation ≥ 2 lead ใน territory เดียวกันใน inferior หรือ lateral leads และ amplitude ≥ 0.1 mV 

ปี 2008 Gi-Byoung จาก Ulsan เกาหลีใต้ และ Charles Antzelevitch เขียน letter to editor ของ New England Journal of Medicine ยืนยันการศึกษาของ Michel ว่า Early Repolarization พบแค่ ~ 3.3% ใน general population แต่กลับพบสูงถึง 60% ใน idiopathic VF, J wave สัมพันธ์กับ electrical storm ใน idiopathic VF

ปี 2009 Tikkanen et al. เพิ่มข้อมูลจากการศึกษาของ Michel ให้ความสำคัญของ magnitude of J point elevation ว่า 0.2 mV มี fatal arrhythmic risk มากกว่า 0.1 mV และ horizontal หรือ downward slope ST segment elevation มีความเสี่ยงสูงกว่าเช่นเดียวกัน

Early Repolarization Pattern และ Brugada Pattern คือ ECG findings only เมื่อพบร่วมกับ VT/VF หรือ aborted SCD จะเรียกว่า Early Repolarizaiton Syndrome และ Brugada Syndrome

ปี 2005 - 2010 เป็นช่วงรอยต่อที่ world authorities เห็นตรงกันว่า Early Repolrization Syndrome และ Brugada Syndrome เป็น continuous spectrum of phenotypic expression ของ "J wave Syndrome"

ปี 2015 Peter W. Macfarlane, Charles Antzelevitch, Michel Haissaguerre, Jani T. Tikkanen, และ Hein Wellens [15] ร่วมกันกำหนด นิยามของ J wave วิธีการวัด J point และ ST segment 

J-wave มีสองการแสดงออก "notch" กับ "slur" ต้องเกิดใน terminal 50% ของ QRS complex และต้องแยกจาก fragmentation ซึ่งมักจะเกิดที่ midway ของ R wave 

ประกอบด้วย 3 components

1) J onset (Jo) เป็น onset ของ "notch" ไม่มี Joใน "slur"

2) J peak (Jp) เป็น peak ของ "notch" และ onset ของ "slur"

3) J termination (Jt) เป็น end ของ "notch"  และ "slur"

J-point elevation amplitude วัดจาก Jp ไปหา TP segment

ST elevation amplitude วัดจาก Jt ไปหา TP segment ตรงกันกับ Third Universal Definition of Myocardial Infarction 

ST-segment slope ต้องวัดจาก Jt ไป 100 ms

"horizontal or downward sloping" เมื่อ ST segment amplitude ที่ห่างจาก Jt ไป 100 ms ≤ Jt amplitude

"upward sloping" เมื่อ ST segment amplitude ที่ห่างจาก Jt ไป 100 ms > Jt amplitude

alternative measurement สามารถทำได้โดยวัด 100 ms เช่นกันจาก Jo หรือ Jp ใน notch หรือ slur pattern แต่ต้องระบุให้ชัดเขน

ในตอนต่อไปจะพูดถึง "วิธีวินิจฉัย" และ  "กลไกทางไฟฟ้าอย่างละเอียดของ J wave Syndrome"

References 

1. Shipley RA, Hallaran WR. The four lead electrocardiogram in 200 normal men and women. Am Heart J 1936;11:325–345.

2. Tomaszewski W. Changement electrocardiographiques observes chez un homme mort de froid. Arch Mal Coeur Vaiss 1938;31:525–528.

3. Myers C.R., Klein H.A., Stofer B.E. and Hiratzka T. Normal variations in multiple precordial leads. Am . Heart J., 34: 785, 1947.

4. Goldman M. et al. R-ST segment elevation in mid-

and left precordial leads as normal variant. Am . Heart J., 46 : 817, 1953.

5. Osborn JJ. Experimental hypothermia: respiratory and blood pH changes in relation to cardiac function. Am J Physiol 1953;175:389–398.

6. Abbott JA, Cheitlin MD. The nonspecific camel-hump sign. JAMA 1976;235:413– 414

7. Wasserburger RH, Alt WJ. The normal RS-T segment elevation variant. Am J Cardiol 1961;8:184–192.

8. Centers for Disease Control (CDC). Sudden, unexpected, nocturnal deaths among Southeast Asian refugees. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 1981;30:581–584.

9. Otto CM, Tauxe RV, Cobb LA, et al. Ventricular fibrillation causes sudden death in Southeast Asian immigrants. Ann Intern Med 1984;101:45–47.

10. Aizawa Y, Tamura M, Chinushi M, et al. An attempt at electrical catheter ablation of the arrhythmogenic area in idiopathic ventricular fibrillation. Am Heart J 1992;123:257–260.

11. Brugada P, Brugada J. Right bundle branch block, persistent ST segment elevation and sudden cardiac death: a distinct clinical and electrocardiographic syndrome: a multicenter report. J Am Coll Cardiol 1992;20:1391–1396.

12. Gussak I, Antzelevitch C. Early repolarization syndrome: clinical characteristics and possible cellular and ionic mechanisms. J Electrocardiol 2000;33:299 –309

13. Haissaguerre M, Derval N, Sacher F, et al. Sudden cardiac arrest associated with early repolarization. N Engl J Med 2008;358:2016–2023.

14. Tikkanen JT, Anttonen O, Junttila MJ, et al. Long-term outcome associated with early repo- larization and electrocardiography. N Engl J Med 2009;361:2529–37.

15.  Macfarlane P, Antzelevitch C, Haissaguerre M, et al. The early repolarization pattern: consensus paper. J Am Coll Cardiol 2015;66:470–7.

ประวัติศาสตร์ ECG

1412 Cardiology

เขียนเมื่อ 12 ธค 62
ความจริงเมื่อ 130 ปีก่อน ใครคือผู้ค้นพบ EKG ของมนุษย์เป็นคนแรก "Waller" หรือ "Einthoven"? และทำไมถึงเลือกตัวอักษร "P" ไม่ใช่ "A" เป็น initial alphabet ใน EKG

- The Mystery Unfolded -

หมอหนุ่มและนักฟิสิกส์อัจฉริยะอายุ 27 ปี "Willem Einthoven" เดินทางด้วยรถจักรไอน้ำจากเนเธอร์แลนด์ ข้ามเรือจาก Calais มา Dover เพื่อชมการบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจครั้งแรกของโลกโดย อาจารย์นักสรีรวิทยาหนุ่มชาวอังกฤษอายุแค่ 31 ปี "Augustus Desire ́ Waller" ที่ St. Mary Hospital ใน Westminster กลางกรุงลอนดอน ปี 1887 นี่เป็นครั้งแรกที่ทั้งคู่พบกัน และ ทุกอย่างเริ่มต้นขึ้นที่นี่

การค้นพบ fiber ที่เชื่อมการนำไฟฟ้าจาก AV node มายัง Ventricle ของ Johann Evangelist Purkinje ในปี 1839 [1] ประกอบกับการพิสูจน์ให้เห็นเป็นครั้งแรกโดย Theodor Wilhelm Engelmann ในปี 1875 ว่ามีกระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านจาก Purkinje fiber ในชั้น endocardium ส่งต่อสู่ myocyte และต่อ myocyte ไปเรื่อยๆ ด้วยตัวของมันเองโดยไม่ขึ้นกับ external neural stimuli และมีลักษณะเป็นคลื่น [2]

ทำให้ Augustus Desire ́ Waller คิดถึงความเป็นไปได้ที่จะบันทึกคลื่นไฟฟ้าในหัวใจมนุษย์ลงบนกระดาษ โดยใช้อุปกรณ์ของ Gabriel Lippmann ที่สร้างไว้ในปี 1873 อาศัยการหดตัวและขยายตัวของปรอทในกรดซัลฟิวริกเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด Lippmann เอาปรอทใส่ท่อเล็กๆเรียกว่า capillary จุ่มลงใน dilute sulfuric acid ในแนวตั้ง การขยับขึ้นลงของปรอท ต่อกับเข็มเพื่อขีดบันทึกลงบนกระดาษ มันคือ "Lippmann Capillary Electrometer"

ด้วยความไวต่อความต่างศักย์ต่ำที่สุดที่ 1/40000 V ของเครื่อง พอมีความเป็นไปได้ที่จะจับความต่างศักย์ไฟฟ้าเล็กๆในของหัวใจมนุษย์

เดือนพฤศภาคมปี 1887 ตอนนั้น Waller อายุเพียงแค่ 31 ปี ได้เชิญนักวิทยาศาสตร์ทั่วยุโรปมาชมสาธิตการบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจในมนุษย์ครั้งแรกของโลกที่ St. Mary Hospital ใน City of Westminster ใจกลางกรุง London เป็น 2 ปีก่อนกำเนิดการประชุมวิชาการ The First International Physiological Congress การสาธิตจึงยังต้องเป็นจดหมายเชิญมาชมที่สถาบัน Willem Einthoven หมอหนุ่มและนักฟิสิกส์อายุ 27 ปีจาก University of Leiden เพิ่งจบแพทย์จาก University of Utrecht ได้แค่ 2 ปี เดินทางจากเนเธอแลนด์มาชมการสาธิตครั้งนี้ด้วย

Waller สามารถบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจด้วย Lippmann Capillary Electrometer ได้สำเร็จ ประกอบด้วยสองคลื่นใน 1 cardiac cycle และมาจาก Ventricle ทั้งหมด ทำให้ Waller กำหนดตัวอักษร "𝒱1" และ "𝒱2" แทนชื่อคลื่นทั้งสองอันนั้น และเรียกชื่อว่า "Electrogram"[3]

ชื่อแรกของคลื่นไฟฟ้าหัวใจคือ "Electrogram"

Einthoven ชื่นชมในผลงานของ Waller มาก แต่เค้าคิดว่ามีความผิดพลาดอยู่ในอุปกรณ์ที่ทำให้ไม่สามารถพบคลื่นไฟฟ้าจากหัวใจห้องบน การตอบสนองที่ช้าจากแรงเฉื่อยของปรอท ประกอบกับ oversensitivity ของเข็มที่ต่อกับเครื่อง ทำให้ไม่สามารถจับ high frequency potentials ได้

Einthoven กลับไปที่ Leiden และขอเปิดห้องทดลองเพื่อพัฒนาขีดความสามารถของ Capillary Electrometer โดยปรับการทำงานของปรอทใน Capillary ใหม่ทั้งหมดและใช้วิธีทางคณิตศาสตร์ชดเชยแรงเฉื่อยของปรอท Einthoven ได้คลื่นไฟฟ้าสองคลื่นจาก Ventricle ที่ชัดเจนกว่าของ Waller ด้วยที่มาที่มาจากวิธีทางคณิตศาสตร์ Einthoven ตั้งชื่อสองคลื่นนี้ของเค้าว่า "A" และ "B"

แต่ Waller ไม่เห็นด้วย ยังคงให้ใช้ชื่อ 𝒱1 และ 𝒱2 เหมือนเดิม

Einthoven พัฒนา Electrometer ต่อจนในที่สุดสามารถจับคลื่นไฟฟ้าหัวใจจาก Atrium ได้สำเร็จ แต่เนื่องจาก Einthoven เลือกใช้อักษรแรก "A" ไปแล้ว จึงตัดสินใจเลือกใช้ตัวอักษร "P" เป็นชื่อของคลื่นไฟฟ้าที่มาจาก Atrium

คลื่นไฟฟ้าหัวใจครั้งแรกสุดของมนุษย์ที่ครบมาจากทั้งบนและล่างจึงเป็น "𝓟-A-B"

เนื่องจากนี่เป็นสิ่งเดียวที่ Einthoven ไม่ได้เขียนบอกไว้ว่าเพราะอะไรถึงเลือกอักษร "P" มีสองสมมุติฐานจากคำบอกกล่าวของเพื่อนร่วมงานที่ Leiden

1) Einthoven ไม่แน่ใจว่าในอนาคต จะเจอคลื่นหัวใจที่อยู่ก่อนหน้านี้อีกรึเปล่า จึงเลือกตัวอักษรที่อยู่ตรงกลางในภาษาอังกฤษเลือกเป็น P ทิ้งเผื่อเอาไว้ ตามด้วย A กับ B ที่กำหนดไว้ก่อนในตอนแรก (ข้อมูลจากบันทึกของ H.A. Snellen ซึ่งเป็น official biographer ของ Einthoven)

2) หลายความเห็นไม่เชื่อเพราะ ตัวอักษรที่อยู่ตรงกลางจริงๆในภาษาอังกฤษไม่มี เพราะมี 26 ตัวอักษรซึ่งเป็นเลขคู่ ตรงกลางจริงจะอยู่ระหว่างตัวอักษรที่ 13 กับ 14 นั่นก็คือ M กับ N ซึ่งก็ไม่ใช่ P อยู่ดี หลายความเห็นเชื่อว่า Einthoven เลือก P ที่มาจากชื่อจุดกำหนดแรกของ Curve ใน Descartes Geometry ที่เป็น P เพราะเป็นอักษรตัวแรกที่ถัดจาก O เนื่องจาก Descartes กำหนดให้ O แทนคำว่า Origin จุดกลางที่แกนมาตัดกัน, René Descartes เป็นนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 17 เป็นคนที่เอา Algebra มาอธิบาย Geometry เป็นคนแรก ต้นกำเนิดของ Analytical Geometry ในปัจจุบัน

กลับมาที่ชื่อ Waller ไม่เห็นด้วยกับ "P" ที่ Einthoven ตั้ง ให้เรียกคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่มาจากห้องบนเป็น "A" ชื่อหน้าของ Atrium ตามด้วย 𝒱1 และ 𝒱2 ที่เค้าตั้งไว้เหมือนเดิม

เครื่อง Capillary Electrometer ตัวสุดท้ายที่ Einthoven พัฒนา สามารถจับสัญญาณได้ 4 สัญญาณ คือ Atrium 1, Ventricle 3 (Depolarization 2, Repolarization 1)

Einthoven ตัดสินใจลบตัวอักษร P ออก และใช้ A B C D เรียงกันไปเลย

Einthoven เชื่อว่าปรอทมีข้อจำกัดต่อให้ตัวเค้าเองจะพัฒนามันไปมากแค่ไหนก็ตาม

คลื่นไฟฟ้าหัวใจของมนุษย์จริงๆหน้าตาไม่ใช่แบบนี้ และเราจะไม่สามารถใช้มันตรวจความผิดปกติของหัวใจคนไข้ได้ Einthoven ใช้วิธีทางคณิตศาสตร์ชั้นสูง แก้ไขหน้าตาของ A B C D ออกมา ปรากฎว่า มี 5 ไม่ใช่ 4! เป็นเหมือนคำพยากรณ์ล่วงหน้าจาก Einthoven ว่าหากมีอุกกรณ์จับสัญญาณที่ดีกว่านี้ในอนาคต เราจะเห็นหน้าตาคลื่นหัวใจเป็นแบบนี้ เพื่อให้ annotation แตกต่างจาก A B C D ในตอนแรก Einthoven เอาตัวอักษร P กลับมาตามความตั้งใจเดิม และกำกับชื่อทั้ง 5 เป็น P Q R S T ตีพิมพ์ในเดือนมีนาคมปี 1895 ห้าปีก่อนเปลี่ยนศตวรรษใหม่ [4]

และนั่นคือหลักฐานชิ้นเดียวที่พิสูจน์ว่า คลื่นไฟฟ้าหัวใจที่แท้จริงของมนุษย์ถูกค้นพบในศตวรรษที่ 19 ไม่ใช่ 20

ด้วยการที่ P Q R S T เป็นชื่อ sucessive points ใน Analytical Geometry ของ Descartes ก็ยิ่งทำให้สมมุติฐานที่ว่า Einthoven เลือกตั้งชื่อพวกมันตาม Descartes scheme มีความเป็นไปได้สูงมากขึ้น

Einthoven เรียกชื่อคลื่นไฟฟ้าหัวใจทั้ง 5 ว่า "Elektrokardiogramm" โดยยกย่องให้ Waller เป็นคนแรกที่บันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจได้สำเร็จ

ไม่กี่ปีต่อมา Einthoven สร้างเครื่องบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ข้ามขีดจำกัดของ Capillary Electrometer ได้สำเร็จด้วยการใช้ quartz filament บางเพียง 3 ไมครอน เคลือบด้วยโลหะเงินในสนามแม่เหล็ก การเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์วัดจากการเคลื่อนไหวของ filament ทำให้ได้สัญญาณความละเอียดสูงมาก อุปกรณ์ที่ Einthoven สร้างขึ้นชิ้นนี้ชื่อว่า "String Galvanometer"



สุดท้าย P Q R S T ก็ถูกบันทึกได้จริงๆตรงตามที่ Einthoven เคยคำนวณด้วยสมการคณิตศาสตร์ ผ่านเครื่อง String Galvanometer และตีพิมพ์ในปี 1903 [5]

เป็น historic publication ของการบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจอย่างสมบูรณ์แบบด้วยเครื่อง String Galvanometer ที่ถูก cite ใน textbook และ articles มากมายในเวลาต่อมาจนถึงปัจจุบัน

แต่ความจริง บันทึกแรกของ Einthoven เกิดขึ้นหนึ่งปีก่อนหน้านั้น ในปี 1902 Einthoven ได้เขียนบันทึกลับหลังบันทึกคลื่นไฟฟ้าหัวใจได้สำเร็จลงใน Festschrift Book อุทิศให้กับ Professor Rosenstein ปัจจุบันบันทึกฉบับนี้ถูกเก็บไว้ใน Boerhaave Museum ที่ Leiden [6]

สุดท้าย สิ่งที่ Wenckebach เคยอธิบายจากการจับชีพจรคนไข้ก็สามารถถูกบันทึกได้เป็นคลื่นไฟฟ้าจากหัวใจห้องบนและล่าง Einthoven ใช้เครื่อง String Galvanometer ของเค้า บรรยาย pattern ของ LVH, RVH, P mitrale, ventricular extrasystoles, bigeminy และ complete heart block ตีพิมพ์เป็น Clinical Appication ของ EKG ครั้งแรกของโลกในปี 1908 [7]

Thomas Lewis ลูกศิษย์ของ Einthoven ที่ University College Hospital ใน London สานต่อการทำงานโดยบรรยาย Arrhythmia มากมายหลายชนิดที่ตรวจได้จาก String Galvanometer และ Atrial Fibrillation เองก็ถูกบันทึกได้ครั้งแรกโดย Lewis

Einthoven รักลูกศิษย์คนนี้มาก ตอนสุดท้ายของ Nobel Lecture ไม่กี่ปีก่อนที่เค้าจะเสียชีวิต, Einthoven พูดถึง Lewis ว่า

“It is his conviction that the general interest in the ECG would certainly not be so high nowadays if we had to do without his work, and I doubt whether without his valuable contribution I should have the privilege of standing before you today”

เวลาผ่านไป 100 ปี ความพยายามของ Einthoven ช่วยชีวิตคนไข้โรคหัวใจมากมายมหาศาล ในปี 2020 เรากำลังจะมีเทคโนโลยีที่สามารถเห็นทิศทางการเคลื่อนที่ของไฟฟ้าหลายพันจุดในห้องหัวใจได้อย่างอิสระเป็นครั้งแรก เพื่อตรวจพบและอธิบายความผิดปกติของการนำไฟฟ้าที่ซับซ้อนในห้องหัวใจ

แต่ไม่อาจเทียบได้เลยกับสิ่งที่ Einthoven สร้างเอาไว้ให้พวกเราในบริบทที่จำกัดอย่างเมื่อร้อยกว่าปีก่อน

References

1. The specialized fibers in the heart that conduct electrical impulses (Purkinje fibers). The Yearbook of the Faculty of Medicine at the Jagiellonian University. 1839

2. Engelmann TW. Ueber die Leitung der Erregung im Herzmuskel. Pflügers Arch 11: 465–480, 1875.

3. Waller AD. A demonstration on man of electromotive changes accompanying the heart’s beat. J Physiol. 1887 Oct;8(5):229-34.

4. Ueber die Form des menschlichen Electrocardiogramms. Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere volume 60, 101–123(1895).

5. Einthoven W. Die galvanometrische Registerung des menschlichenElektrokardiogram:ZugleicheineBeurtheilung derAnwendungdesCapillarElektrometersinderPhysiologie.Pflu ̈gersArchgesPhysiol1903;99:472–480.

6. Einthoven W. Galvanometrische registratie van het menschelijk electrocardiogram. In: Herinneringsbundel SS ed.
Elektrocardiogrammunddiecapilla ̈relektrometrischeUntersuchungeinigerHerzkranken.Pflu ̈gersArchgesPhysiol 1900;80:139–160.

7. EinthovenW,VaandragerB.Weiteresu ̈berdasElektrokar- diogramm.Pflu ̈egersArchgesPhysiol 1908;122:517–584.

Wipat

ความรู้เกี่ยวกับ Amiodarone

Amiodarone จาก เพจ 1412cardiology เป็น antiarrhythmic drug ที่ถูกใช้เยอะที่สุดตัวนึงในประเทศ ที่เรามักจะได้ยินในเชิงขบขันบ่อยๆว่า "คิดอะไรไม่ออกบอก amiodarne" หรือ "ยาหัวใจสามัญประจำบ้าน" มีอยู่เกือบทุกรพ.ในประเทศไทย แต่น่าแปลกมากที่กลับมีคนรู้จักและเข้าใจยาตัวนี้จริงๆน้อยมากๆ ที่น่าเศร้าไปกว่านั้นคนกลับไม่สนใจที่จะรู้หรือเข้าใจมัน อย่างโพสท์นี้ที่ผมเขียนในเพจเชื่อว่ามีคนอ่านไม่เกินสิบคน กดไลค์ไม่น่าเกินยี่สิบ แชร์คงไม่มี เพราะแค่เห็นชื่อยากับความยาวของโพสท์ก็คงไม่อ่านแล้ว เพราะไม่รู้จะรู้ไปทำไม จะมาเสียเวลาอ่านทำไมกับยาบ้านๆแบบนี้ เอาเวลาไปเรียนรู้ของยากๆกว่านี้ดีกว่ามั๊ย ซึ่งเป็นความเข้าใจที่อาจจะไม่ถูกต้องนะครับ เพราะเราควรรู้และเข้าใจสิ่งที่เราใช้กับคนไข้อย่างถ่องแท้ก่อนเป็นลำดับแรก Amiodarone เป็น benzofuran derivative ถือเป็น prototype ของ AAA class III ตาม Vaughan Williams classification เนื่องจาก amiodarone ออกฤทธิ์ prolong APD ใน myocardial tissue และทำให้ ERP ถูกยืดออกด้วยการ block outward current ใน phase 2,3 จากการจับและขัดขวางการทำงานของ potassium channel Vaughan Williams (VW) จริงๆแล้วดีนะครับ ผมเองก็ชอบ ทำความเข้าใจได้ง่าย สอนลูกศิษย์ง่าย เหมาะสำหรับการเรียนการสอนเป็นหมู่คณะ มีการจัดกลไกออกฤทธิ์ของยาเป็นหมวดหมู่ชัดเจน class I เป็น membrane stabilizer กดการทำงานของ Na-channel, class II เป็น receptor-blockade ต้าน ß-receptor, class III เปลี่ยนแปลง electrophyisiologic properties ของ tissue ด้วยการยืด APD จากการกด outward current , class IV เป็น channel blocker เหมือนกับ class I เพียงแต่เปลี่ยนจาก Na เป็น Ca-channel อย่างไรก็ตาม VW มีข้อจำกัดอยู่หลายอย่าง ถ้าสังเกตให้ดีจะเห็นว่ากลไกการทำงานทั้ง 4 class เป็น "block" ทั้งหมด ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว "activation" ก็สามารถต้านหรือหยุด arrhythmia ได้เช่นเดียวกันไม่จำเป็นต้องเกิดจากการ "block" เสมอไป ไม่เพียงเท่านั้น VW ยังหลุดกลไกอื่นของ AAA ได้แก่ gap junctional conductance, exchanger, pumps หรือ ยาที่ออกฤทธิ์ต้าน α-receptor หรือ A1, A2 receptor รวมถึงการจับกับ IK(Ado) โดยตรงของ Adenosine ที่สำคัญที่สุดๆๆๆๆๆ VW นั้นอ้างอิงจากการทำงานของ channel และ receptor ใน normal myocardial tissue ซึ่งการทำงานของ channel และ receptor เหล่านี้อาจจะเปลี่ยนแปลงไปใน diseased myocardium เนื่องจากช่วงเวลาที่นำเสนอ VW classification ความเข้าใจในเรื่องของ arrhythmogenesis ยังเป็นแบบดั้งเดิม เมื่อเวลาผ่านไปประกอบกับความรู้ร่วมสมัย ทำให้ class ของยาใน Vaughan Williams ไม่สามารถอธิบายกลไกการทำงานของยาเหล่านั้นได้ทั้งหมด amiodarone ก็ถือเป็นหนึ่งในนั้น จากการที่ amiodarone ถูกวางไว้ เป็น prototype ของ class III แต่จริงๆแล้ว amiodarone สามารถออกฤทธิ์ได้ทั้ง class I, class II, class III และ class IV แถม clinical use ของ amiodarone ในยุคแรกนั้น ถูกนำมาใช้เป็น antianginal drug จาก class II effect ไม่ใช่ class III ก่อนที่ต่อมาจะเริ่มนำ amiodarone มาใช้รักษา ventricular arrhythmia ที่ไม่ตอบสนองต่อยาตัวอื่นและได้ผลการรักษาดีมาก จนกระทั่งถูกจัดให้เข้าเป็นหนึ่งใน AAA ของ VW ในปี 1981 Amiodarone ต้าน arrhythmia ผ่าน 5 กลไกได้แก่ 1. Moderate potency α-adrenergic receptor blockade, 2. Moderate potency ß-adrenergic receptor blockade 3. High potency Potassium channel blocker (IK, Ito, IK(Ach)) 4. Low-potency fast-recovery Sodium channel blocker (inactivated blocker, use dependence) 5. Low-potency L- and T-type Calcium channel blocker ด้วยการblock ทั้ง α และ ß receptor ในหัวใจและหลอดเลือด (sympatholytic effect) ทำให้ยากด contractility, heart rate พร้อมๆกับ SVR ที่ลดลง ช่วยลด myocardial oxygen consumption และ augment CO จาก afterload reduction นอกจากนั้น single intravenous bolus dose ขนาดสูง 5-10 mg/kg ยังสามารถออกฤทธิ์ขยายหลอดเลือดหัวใจได้ราวๆ 70% ของที่ intracoronary NTG ทำได้ โดยไม่มีผลต่อ cardiac index และ LV filling pressure รวมถึง reflex tachycardia จากการ offset ฤทธิ์ของกันและกันระหว่าง α และ ß receptor antagonist ยา amiodarone จึงถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในฐานะที่เป็น antianginal drug และถูกใช้ในขนาดที่สูงมากกว่าที่เราใช้กันในปัจจุบัน ด้วยกลไกดังกล่าว เป็นคำอธิบายว่าทำไมการให้ intravenous amiodarone คนไข้ถึงมี BP drop โดยเฉพาะในช่วงแรกๆที่ load กลไกหนึ่งในนั้นคือ α-adrenergic receptor block ที่หลอดเลือดส่วนปลาย อีกประการหนึ่งคือตัวทำละลายของยา amiodarone ต้องท้าวความให้ฟังก่อนว่า ปัญหาที่มีมาตั้งแต่ในยุคแรกๆของการใช้ amiodarone ก็คือ ยาละลายน้ำได้ไม่ดีนักและยังตกตะกอนได้ง่ายซึ่งทำให้ยาเสียสภาพ ตัวทำละลายที่ใช้ในปัจจุบันคือ benzyl alcohol และ polysorbate ใน 1 cc ของ amiodarone HCL จะมีตัวยาอยู่ 50 mg, benzyl alcohol 20.2 mg และ polysorbate 80 ในขนาด 100 mg ตัว polysorbate นั้นคือตัวทำละลายที่เยี่ยมยอดแต่ตัวมันเองมี vasodilatory effect ได้นิดหน่อย ประกอบกับ α-block ของตัวยาเองทำให้คนไข้ที่ได้รับ intravenous amiodarone สามารถมี hypotensive effect เกิดขึ้นได้ ถามว่าเกิดบ่อยมั๊ย ตัวเลขที่เรามีจาก registries data คือ 16% ถือว่ามากพอสมควร ดังนั้นในการให้ยาทางหลอดเลือด แนะนำใหอัตราเร็วในการบริหารยาไม่ควรเกิน 15 mg/min อย่างเช่น load 150 mg ก็ไม่ควรเร็วไปกว่า 10 นาที ยกเว้นการให้ rapid bolus ใน cardiac arrest ที่ให้เร็วที่สุดที่ทำได้ สำหรับส่วนผสมที่เป็น alcohol ร่วมกับตัวยา amiodarone เองจะระคายเส้นค่อนข้างมาก คนไข้จะแสบได้มากๆ ใครไม่เคยโดนจะไม่เข้าใจ การให้ยาดั้งเดิมเลยแนะนำให้ผ่าน central venous catheter เป็นเหตุผลที่เราต้อง dilute ในน้ำให้เจือจางพอสมควรสำหรับการให้ผ่าน peripheral ไม่ควรเกิน 2-2.5 mg/ml จากประสบการณ์ผมเองถ้าเกิน 2 คนไข้บางส่วนเริ่มแสบแล้ว ถ้าไม่ห่วงเรื่องน้ำเกินผมจะ dilute ต่ำกว่า 2 ตลอด ยกตัวอย่าง 150 ในน้ำ 100 ที่ใช้ load คือ 1.5, 900 ใน 500 ก็ต่ำกว่า 2 โอเค แต่ถ้า 300 ในน้ำ 100 ไม่ควรเป็นอย่างยิ่งยกเว้นแต่จะผ่าน central line เรื่องการตกตะกอนและเสื่อมสภาพของยาเป็นเรื่องที่มักถูกมองข้าม การเก็บยาต้องเก็บที่อุณหภูมิ 20 - 25 องศา ไม่ใช้อุณหภูมิห้องนะครับ ยังไม่ใช้ไม่ควรเอาออกมา ห้ามโดนแสง เวลาผสมใช้แนะนำให้ผสมใน 5%D/W บรรจุในขวดแก้วหรือขวด polyolefin ซึ่งเป็นแบบที่เราใช้เป็นมาตรฐานอยู่แล้วครับ ในส่วนของ electrophysiolgic effect ของ amiodarone เอาโดยหลักการทั่วไปก่อน อย่างแรกตัวยาสามารถกด phase 0 ของ atrial และ ventricular tissue จาก Na-channel block (class I) เนื่องจากเป็น inactivated state blocker ยิ่ง rate เร็วจะออกฤทธิ์ได้มากขึ้นทั้ง tachycardia และ rapid atrial หรือ ventricular pacing การลด conduction velocity ของ myocardial tissue จาก amiodarone สามารถช่วย terminate วงจรแบบ reentry ได้บ้างแต่ไม่ทั้งหมด ขึ้นกับสภาวะการนำไฟฟ้า ณ ขณะนั้นของเนื้อเยื่อที่เป็นตำแหน่งทางเดินของวงจร และรูปแบบการเดินทางของวงจร (circus movement, reflection, direction-dependent หรือ anisotropic reentry) เชื่อว่าการ terminate reentry ของ amiodarone มาจากการ block outward current จาก potassium channel blocker (class III) มากกว่า กลไกนี้จะทำให้ refractory period ของ excitable gap ลดลงหรือแคบเข้าทำให้ conduction encroach เข้าไปใน refractory period ของ gap ความเสถียรของวงจรลดลง ถูก terminate ได้ง่ายขึ้น ที่สำคัญใน fibrillation ที่เกิดจาก multiple wavefront engagement การยืด ERP ของ tissue จะช่วย terminate fibrillation ได้ผลดีมากๆ มากกว่า electrical countershock ทำให้ amiodarone ครั้งหนึ่งถูกแนะนำให้ใช้ในการป้องกัน recurrent VF และยังคงอยู่ใน guideline ของ CPR pulseless VT/VF ไม่ว่าจะเป็นยุคไหนสมัยไหน ด้วยกลไกดังกล่าวข้างต้นทำให้ amiodarone ถูกใช้ใน arrhythmia ครั้งแรกในการรักษา refractory VT ซึ่งได้ผลดี รวมทั้ง hemodynamic ขณะให้ก็ค่อนข้างดีด้วย จาก sympatholytic effect ผ่าน dual adrenergic receptor blockade อย่างที่กล่าวไปตอนแรก ทีนี้เรามาดู electrophysiologic effect ในแง่ของ conduction บ้าง ใน atrial และ ventricular tissue จะมี ERP ยาวขึ้น (class III) จึงเป็นเหตุผลหนึ่งที่ amiodarone เป็นยาที่ช่วยป้องกันการกลับเป็นซ้ำของ AF ในการพิจารณารักษาแบบ rhythm control ใน SA node ยามีผลทำให้มี cycle length ที่ยาวขึ้นได้ เป็น negatve dromotropic effect จากการกด Calcium-channel ทั้ง L- และ T-type (L > T) ทั้งโดยตรงจากยาและผ่าน ß1-receptor (Gs, cAMP) ซึ่งการผ่าน ß1-receptor นอกจาก modulate L-type Calcium channel แล้วยังมีผลต่อ If ด้วย (class II, IV) นั่นทำให้คนไข้ที่กิน oral amiodarone อยู่ เราต้องระวังเพราะสามารถมี sinus bradycardia หรือ SA exit block ได้ ไม่จำเป็นต้องเป็น AV block เสมอไป ที่ AV node ก็เช่นกันครับ ด้วยกลไกที่ผ่าน Calcium และ Potassium channel (class III, IV) ทำให้ intranodal conduction ยืดและ ERP ของ node ถูกยืดออก amiodarone จึงสามารถช่วย slow rate ในคนไข้ AF ได้ แต่สำหรับ His-Purkinje อันนี้น่าสนใจ ผมรีวิวเรื่องนี้ค่อนข้างเยอะมาก เอาเป็นสรุปว่าข้อมูลจากอดีตจนถึงปัจจุบัน น้ำหนักไปทางไม่เปลี่ยนแปลง conduction และ refractoriness ของ Purkinje fiber ค่า HV ไม่ควรเปลี่ยนจากยา จริงๆมีประเด็นรายละเอียดลึกกว่านี้มากรวมถึงกลไกต่อ AP ขออนุญาติไม่พูดถึง ใครอยากรู้ต้องมาเรียนกับผมเอง การให้ IV กับ oral ให้ผลที่แตกต่างกัน ไม่เหมือนกันนะครับ กลไกการออกฤทธิ์ที่ว่ามาทั้งหมดเป็นของ oral amiodarone สำหรับ IV amiodarone จะ prolong intranodal conduction (AH) และ ERP ของ AVN เป็นหลักมีผลน้อยมากต่อ sinus cycle length และ ERP ของ atrial และ ventricular tissue ผมสรุปให้ดูง่ายๆด้านล่าง IV: SCL ↔, AH ↑, HV ↔, AVN ERP ↑, RA ERP ↔, RV ERP ↔, QRS ↔, QTc ↔ Oral: SCL ↑, AH ↑, HV ↔, AVN ERP ↑, RA ERP ↑, RV ERP ↑, QRS ↔, QTc ↑ หลัง load IV amiodarone ระดับยาจะขึ้นถึง peak concentration ที่ 10 - 40 mg/L ที่ 10 - 20 นาทีหลังให้ ก่อนจะลดลงเหลือแค่ 10% หลังจากนั้นอีก 30 นาที เนื่องจาก rapid distribution เป็นเหตุผลที่เราต้อง drip maintenance ต่อ เพื่อรักษาระดับยาใน serum ระดับยาเท่าไหรถึงได้ antiarrhythmic effect และ acceptable toxicity ของ intravenous amiodarone จนถึงปัจจุบันยังไม่มี established data คือมีหน่ะมีแต่ไม่ valid เรามีข้อมูลที่เชื่อถือได้แค่ใน chronic oral amiodarone ซึ่ง required therapeutic level ใน steady state อยู่ที่ 1 - 2.5 mg/L oral amiodarone มี poor bioavailability, large volume of distribution และ reduced clearance ทำให้ elimination T1/2 ยาวมาก amiodarone ขับทางไตน้อยมาก dialyze ไม่ได้ แต่ผ่านรกและน้ำนมได้ amiodarone จะถูก metabolize เป็น N-desethylamiodarone (DEA) ด้วย CYP3A4 และ CYP2C8 ค่า Elimination T1/2 แปรผันมากขึ้นกับปัจจัยหลายอย่าง โดยทั่วไปหลังหยุดยาที่ให้ต่อเนื่อง half ของ parental drug อยู่ที่ 53 วัน ขณะที่ metabolite หรือ DEA อยู่ที่ 61 วัน เนื่องจาก large และ rapid distribution อย่างที่กล่าวไป การกิน oral amiodarone จำเป็นต้อง load ในขนาดสูงและค่อย taper ลงมาที่ maintenance จากข้อมูลใน healthy volunteer (ข้อมูลใน diseased myocardium ถือว่า unestablished ผมขอไม่เขียนนะครับ) ใน oral loading 800 mg/d จะได้ระดับยาที่ราวๆ 1.7 mg/L ที่ 2 สัปดาห์ หลังจากนั้น maintenance ในขนาด 200 mg/d ให้ 1.4, 400 mg/d ให้ 2.3, 600 mg/d ให้ 2.9 ทั้งหมดนี้มีการทำงานของตับปกติ และ assumed normal clearance ตัวเลขจาก volunteer จะพอให้เราประมาณการณ์คร่าวๆได้บ้าง แต่รายละเอียดในคนไข้แต่ละคนในคนไข้แตกต่างกันไป pharmocokinetic และ pharmacodynamic ของ amiodarone ผมว่ายากที่จะ generalize การที่เราเริ่มให้ oral amiodarone ในขนาดพิมพ์นิยมเริ่มต้น 100 - 200 mg ต่อวัน กว่าจะได้ระดับยาจะอยู่ที่ราวๆเดือนนึงขึ้นไป ข้อบ่งชี้ในการให้ยา amiodarone ในฉลากยา (ไม่ใช่ guideline recommendation นะครับ) หรือ label use ที่เราต้องรู้คือ label use: life-threatening recurrent VF or hemodynamically-unstable VT refractory to other AAA or intolerance of others off-label use (Guidelines): cardiac arrest with persistent VT or VF if defibrillation have failed, hemodynamically stable monomorphic VT, polymorphic VT without QTc prolongation, WCT of unknown origin, pharmacological conversion and long-term rhythm control of AF, acute and long-term rate control of AF, prevention of AF associated with cardiothoracic surgery, rate control of unknown SVT failed other drugs ขนาดและวิธีให้ 1. CPR, pulseless VT/VF: rapid bolus 300 mg IV, supplemental dose 150 mg IV bolus, ROSC ให้เพื่อป้องกัน recurrent VT/VF 1 mg/min x 6 h then 0.5 mg/min x 18 h 2. Stable VT: 150 mg ใน 5%D/W 100 ml IV drip ใน 10 นาที ต่อด้วย 1 mg/min x 6 h then 0.5 mg/min x 18 h 3. AF rate control: 300 mg ใน 5%D/W 250 ml drip ใน 30 นาที หรือ 150 mg ใน 5%D/W 100 ml IV drip ใน 10 นาที ต่อด้วย 1 mg/min x 6 h then 0.5 mg/min x 18 h ทั้งสองวิธีถ้าจะให้ long-term rate control ด้วย amiodarone ให้ maintain ด้วย oral amiodarone 200 mg/d 4. AF pharmacologic cardioversion: IV 5-7 mg/kg x 2 hours then 50 mg/h to achieve total of 1 g in 24 hours then switch to oral 600 mg/d in divided dose x 4 weeks then 400 mg/d x 4 weeks then 100 - 200 mg/d for long-term rhythm control การเปลี่ยนจาก IV เป็น oral แนะนำให้ overlap 12 - 24 ชั่วโมง การเปลี่ยนจาก oral เป็น IV ถ้าได้ chronic oral amiodarone มาก่อนเป็นเวลาสองสัปดาห์ขึ้นไปการให้ supplemental dose ของ IV amiodarone ไม่ได้ช่วยเปลี่ยนระดับของ serum amiodarone มีโอกาสแวะมาเยี่ยมอาจารย์ ได้คุยกันเลยอยากเขียนเรื่องนี้ขึ้นมา คิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์กับน้องๆที่เมืองไทยไม่มากก็น้อย