Online ISSN: 2187-2988 Print ISSN: 0911-1794
特定非営利活動法人日本小児循環器学会 Japanese Society of Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery
Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 37(1): 29-34 (2021)
doi:10.9794/jspccs.37.29

原著Original

学校心臓検診におけるQT延長スクリーニングを自動計測値で行うための抽出基準値に関する検討Reference Values for the Automatic Screening of QT Prolongation in School Cardiac Examinations

1鹿児島市立病院小児科Kagoshima City Hospital, Department of Pediatrics ◇ Kagoshima, Japan

2鹿児島市心臓検診委員会Kagoshima City Cardiac Screening Committee ◇ Kagoshima, Japan

3鹿児島大学病院小児科Kagoshima University Hospital, Department of Pediatric ◇ Kagoshima, Japan

4国立病院機構鹿児島医療センター小児科National Hospital Organization Kagoshima Medical Center, Department of Pediatrics ◇ Kagoshima, Japan

受付日:2020年10月9日Received: October 9, 2020
受理日:2020年12月21日Accepted: December 21, 2020
発行日:2021年4月1日Published: April 1, 2021
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背景:心拍数で補正されたQT時間(QTc)は自動計測のほうがマニュアル計測より長い.学校心臓検診でQT延長をスクリーニングする基準値はマニュアル計測で作成されており,自動計測で使用するとスクリーニング過多となる.

方法: 2009年から2013年に鹿児島市で学校心臓検診を受けた,小1・中1全員の心電図記録を後方視的に解析した.自動計測QTc値がマニュアル抽出基準値を超えた対象でマニュアル計測を行い,実際にマニュアル抽出基準値を超えている対象を抽出した.抽出された対象の自動計測QTc値を参考に基準値を考案した.

結果:対象者は総数54,586名,マニュアル計測対象者は1,233名(2.3%)であった.そのうちマニュアル抽出基準値を超えていたのは52名(0.10%)で,それらの自動計測QTc最低値は男女別にそれぞれ小1が445 msと447 ms,中1が463 msと451 msであった.

結論:学校心臓検診のFridericia補正による自動計測QTc基準値は,学年毎に男女共通でそれぞれ小1で445 ms,中1で450 msが妥当と考えられた.

Background: The heart-rate–corrected QT interval (QTc) by automatic measurements is longer than that by manual measurements. The reference QTc values used for screening QT prolongation in school cardiac screening are generated by manual measurements; when such values are used in automatic measurements, overscreening occurs.

Methods: We retrospectively analyzed the electrocardiogram records of all first- and seventh-grade students who underwent school cardiac examinations in Kagoshima City from 2009 to 2013. Only students screened using the automated QTc values underwent manual measurements, and those who exceeded the manual reference QTc values were selected. The automated reference values were developed according to the automatically measured QTc values of the extracted students.

Results: Out of 54,586 students, 1233 (2.3%) were screened using manual measurement. Among them, 52 (0.10%) exceeded the reference QTc values. The lowest automated QTc values were 445 and 447 ms for first-, 463 and 451 ms for seventh-grade male and female students, respectively.

Conclusion: The reference values for the automatic screening of QT prolongation were 445 and 450 ms in first- and seventh-grade students, respectively.

Key words: screening; long QT syndrome; automatic analysis; school heart examination

背景

QT延長症候群(LQTS)は,torsade de pointesを生じて失神や突然死を起こすことがあり1),学童の院外心停止の原因で多くを占めることが示されている2).わが国では1995年から学校心臓検診が行われており,小学校・中学校・高等学校それぞれの1年生全員が心電図検査を義務付けられている3).学校心臓検診は種々の不整脈,とくにLQTSの早期発見に役立っていることが報告されている4)

学校心臓検診における一次スクリーニングでは自動計測での心電図記録が一般的となっている3).自動計測でQT間隔を計測するときは微分法が用いられることが多いが,学校心臓検診におけるQT延長スクリーニング基準はマニュアル計測の接線法で求められている5).現在の学校心臓検診ガイドラインではFridericia補正した自動計測QTc値で450 ms以上がQT延長をスクリーニングする目安として設定されている6).これは自動計測のほうがマニュアル計測のQTc値より約20 ms長い7)ことから設定されたものと思われ,自動計測で分析されたデータはない.

鹿児島市における学校心臓検診では,小学校1年と中学校1年を小児循環器医が担当してQT延長の一次スクリーニングを二段階で行っている.はじめに,自動計測QTc値がマニュアル抽出基準値(小1; 430 ms,中1; 445 ms5))以上のものを抽出する.ここで抽出された対象者について心電図のマニュアル計測を行い,マニュアル抽出基準値以上の対象者を絞り込んで二次スクリーニングへ抽出する.また,自動計測QTc値がマニュアル抽出基準値を超えていないものについても,全例の心電図を目視で確認してT波の形態異常(notched T waveなど)から自動計測で過小評価されたQTc値をスクリーニングする.二次スクリーニングでは検診会場での詳しい問診や胸部X線写真,マスター負荷心電図の所見などから総合的にQT延長ありと判断した場合,三次医療機関へ紹介する.紹介された医療機関で最終的にLQTSと診断されれば管理が開始となる.

本研究では,学校心臓検診において「QT時間をマニュアル計測した際にマニュアル抽出基準値を上回る症例」を漏らすことなく効率的に絞り込むためには,自動計測を用いた一次スクリーニングの抽出基準値(自動抽出基準値)をどこに設定すればよいかを求めることを目的とした.マニュアル抽出基準値は学年・性別毎に異なっており5),一次スクリーニングで用いる自動計測での基準も同様に学年・性別毎に設定する必要があるという仮説を立てて検証を行った.

方法

1. 対象

2009年から2013年の5年間に,鹿児島市の学校心臓検診を受けた小学校1年・中学校1年全員の心電図記録および検診記録を後方視的に解析した.心電図記録にはフクダ電子ECP-4631を用い,25 mm/秒の速度で12誘導を記録した.心電図の自動計測処理には学校心臓検診用12誘導解析プログラム(S2 version,フクダ電子)を用いた.

2. 自動計測とマニュアル計測

対象者全員分の心電図データから自動計測QTc値を入手し,鹿児島市の学校心臓検診における一次から三次スクリーニングの各段階に準じて以下の方法で対象を抽出した.

  1. 一次抽出(マニュアル計測対象者の抽出);自動計測QTc値がマニュアル抽出基準値5)以上の対象者を抽出した.年度によってマニュアル計測の対象者が少なかった中1女子については,LQTSの頻度1 : 1000(0.1%)の10倍,すなわち1パーセンタイル以上までマニュアル計測の対象を広げて抽出した.
  2. 二次抽出(QT延長の抽出);一次抽出の対象者について自動計測QTc値,学年,性別の掲載された12誘導心電図を用いてQT時間をマニュアル計測した.12誘導全てが記載された心電図において,V5誘導またはII誘導のうちT波が明瞭な誘導を選んで,QT時間を接線法で測定した.一人あたり3心拍分のQT時間を計測し,RR間隔はそれぞれのT波の1心拍前のものを用いて,小児循環器専門医1名で計測を行った.得られたQT時間,RR間隔からFridericia補正で求めた3心拍分のQTc平均値をマニュアル計測QTc値とした.マニュアル計測に際して,完全脚ブロック・Wolff–Parkinson–White症候群・房室ブロック・期外収縮・平低T波(V5誘導・II誘導とも)の心電図は除外した.マニュアル計測QTc値がマニュアル抽出基準値を超えているものを,QT延長としてスクリーニングされる人数とした.
  3. LQTSの頻度調査;学校心臓検診の検診記録において,三次スクリーニングの結果で最終的にLQTSとして管理開始となった対象者数を調査した.

3. 新しい自動抽出基準値

二次抽出対象者(マニュアル計測でマニュアル抽出基準値を超えた者)がQT延長としてスクリーニングされるものであることから,二次抽出対象者の自動計測QTc値を参考に,学年性別毎の自動抽出基準値を考案して一次抽出率を算出した.自動抽出基準値の考案は,二次抽出対象者が示した自動計測QTc値のうちで最低値を超えていれば見逃しを防ぐことができると考えて設定した.

4. 倫理的配慮

本研究で使用した学校心臓検診のデータは心電図計測値,検診結果および12誘導心電図であり,個人が特定される情報は含まれなかった.2019年8月21日の鹿児島市立病院臨床研究審査委員会で本研究は承認され,ホームページでオプトアウトを行っている.

結果

全対象者数は54,586名,そのうち小学校1年は男子13,383名,女子13,133名,中学校1年は男子14,037名,女子14,033名であった.自動計測QTc平均値は402 msであり,全体の自動計測QTc値は331~497 msであった(Table 1).

Table 1 QTc values of automatic measurement
1st male1st female7th male7th femaleTotal
Number13,38313,13314,03714,03354,586
*Mean values (ms)402 (15)401 (15)401 (17)404 (16)402 (16)
Range (ms)350–492343–497341–492331–489331–497
*Data are shown as the mean automatic measurement QTc (standard deviation). QTc, QT interval corrected using Fridericia’s formula; 1st, 1st graders; 7th, 7th graders; ms, millisecond.
  1. 一次抽出の結果;自動計測QTc値がマニュアル抽出基準値以上となった人数は1,233名で,一次抽出の陽性率は全体で2.3%であった(Table 2).中1女子の一次抽出率は1.1%であったが,年度毎では0.8~1.4%と幅があった.年度によって1パーセンタイル以上までマニュアル計測の対象を広げたため,マニュアル計測した中1女子の人数は148名であった(Table 2).除外対象を除いた最終的なマニュアル計測対象者は全体で1,205名となった(Table 2).
  2. 二次抽出の結果;マニュアル計測QTc値がマニュアル抽出基準値を超えて,QT延長としてスクリーニングされる人数は52名であり,一次から二次抽出への陽性率は全体で4.2%となった(Table 3).それら52名の自動計測QTc値は445~492 msであり,学年性別毎の最低値はそれぞれ小1男子445 ms,小1女子447 ms,中1男子463 ms,中1女子451 msであった(Table 3, Figs. 1, 2).
  3. LQTSの頻度;学校心臓検診の検診記録において,最終的にLQTSとして管理開始となった対象は総数19名(全対象の0.03%)であった(Table 3).
Table 2 Primary screening (auto-QTc≧current criterion*)
1st male1st female7th male7th femaleTotal
Total subjects (n)13,38313,13314,03714,03354,586
auto-QTc≧current criterion* (n)510**413**163**147**1,233**
Mean of primary screening ratio (%)3.83.11.21.12.3
Subjects of manual measurement (n)493**405**159**148**1,205**
*Screening criteria for manual measurement. **The difference in the number of subjects screened and actually measured was due to exclusions. Another reason is that only girls in grades 7 had their manual measurement coverage expanded to more than 1 percentile. auto-, automatic measurement; QTc, QT interval corrected using Fridericia’s formula; 1st, 1st graders; 7th, 7th graders; n, number of subjects.
Table 3 Secondary screening (manual QTc≧current criterion*) and LQTS subjects
1st male1st female7th male7th femaleTotal
Primary screening (n)5104131631471,233
manual QTc≧current criteria* (n)1712111252
Mean of secondary screening ratio3.3%2.9%6.8%8.2%4.2%
Auto-QTc range for suspected LQTS** (ms)445–479447–476463–492451–484445–492
Mean difference; auto- and manual QTc*** (ms)38 (13)38 (13)33 (11)26 (11)36 (13)
LQTS subjects (n)446519
LQTS Frequency0.03%0.03%0.04%0.04%0.03%
*Screening criterion for manual measurement. **The suspected LQTS subjects are those who are positive for secondary screening, i.e., those whose manually mesured QTc value exceed the current criterion. ***Data are shown as the values of mean automatically measured QTc minus the mean manually mesured QTc (standard deviation). manual, manually measured; QTc, QT interval corrected using Fridericia’s formula; LQTS, Long QT syndrome; 1st, 1st graders; 7th, 7th graders; n, number of subjects; auto-, automatically measured; ms, millisecond.
Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 37(1): 29-34 (2021)

Fig. 1 Comparison of corrected QT interval (QTc) values calculated by manual measurement with those calculated by automatic measurement in first graders

A, male; B, female. The vertical axis represents manual measurement while the horizontal axis represents automatic measurement. Black circles indicate patients with long QT syndrome in the screening system. A horizontal solid line indicates the current screening criterion for manually measured QTc value. A vertical dashed line was drawn so as to include all participants who were fulfilled the current screening criterion for manually measured QTc values for both males and females. Therefore, the gray areas in the graph represent participants who exceeded the criterion for both manual and automatic measurements. QTc, corrected QT interval; ms, milli second

Pediatric Cardiology and Cardiac Surgery 37(1): 29-34 (2021)

Fig. 2 Comparison of corrected QT interval (QTc) values determined using manual measurement with those calculated by automatic measurement in seventh graders

The contents are same as in Fig. 1.

自動抽出基準値の考案;二次抽出対象者が示した自動計測QTc値のうちで最低値を超えたところを基準値と設定すると,自動抽出基準値は学年毎にそれぞれ男女共通で小1; 445 ms,中1; 450 msが妥当と考えられた.Figs. 1, 2は学年・性別毎に対象者の自動計測QTc値とマニュアル計測QTc値をプロットしたもので,図の右上(灰色の部分)に含まれる対象者が自動抽出基準およびマニュアル抽出基準の両者でスクリーニングされる者となる.新しい自動抽出基準値での一次抽出陽性者数(Figure内の破線より右側にある数)は,小1男子87名,小1女子61名,中1男子98名,中1女子69名の合計315名であった(Table 4).

Table 4 Screening using the new auto-ctirerion for automatically measurement developed in the study
1st male1st female7th male7th femaleTotal
Total subjects (n)13,38313,13314,03714,03354,586
auto-QTc≧auto-criteria* (n)87619869315
Mean of new primary screening ratio0.7%0.5%0.7%0.5%0.6%
manual QTc≧current criteria** (n)1712111252
Mean of new secondary screening ratio19.5%19.7%11.2%17.4%16.5%
*Screening criterion for automatically measurement developed in this study. **Screening criterion for manual measurement. 1st, 1st graders; 7th, 7th graders; n, number of subjects; auto-, automatically measured; QTc, QT interval corrected using Fridericia’s formula; manual, manually measured.

考察

本研究において,QT時間をマニュアル計測した際にマニュアル抽出基準値を超えた52名を自動計測で抽出するためには,自動抽出基準値を小学校1年生は445 ms,中学校1年生は450 msに設定すれば,見逃しが生じずに偽陽性を最小限にすることができるという結果であった.したがって,鹿児島市の学校心臓検診において一次スクリーニングする際のFridericia補正による自動計測QTc基準値は,小学校1年生は445 ms,中学校1年生は450 msが妥当と考えられた.これはマニュアル抽出基準値5)と比較して,小学1年で15 ms,中学1年で5 ms長くなるという結果であった.QT間隔は自動計測のほうがマニュアル計測より長いという点においてこれまでの報告と一致しているが,その差について吉永らは21~26 msと報告している7).本研究での自動計測QTc値とマニュアル計測QTc値の差は,26~38 ms(Table 3)となりこれまでの報告より大きくなったが,自動計測QTc値の長い対象者だけのマニュアル計測であり程度の変化が生じた可能性がある.

学校心臓検診でみつかる小学1年,中学1年のLQTSの頻度は1 : 3298~1 : 988(0.03~0.10%)と報告されている8, 9).本研究での自動抽出基準値で一次スクリーニングされるのは54,586名のうち315名(0.58%),そのうちマニュアル計測まで行って二次スクリーニングされるのは52名(0.10%),三次検診を経て最終的にLQTSと診断されているものは19名(0.03%)であり,LQTSの頻度はこれまでの報告と同様であった.一方,従来のマニュアル抽出基準値でそのまま自動計測の一次スクリーニングを行った場合,54,586名のうち1,233名(2.3%)が抽出されることとなる.特に小学1年では抽出者が多く(小1男子3.8%,小1女子3.1%),結果的には偽陽性多数となり,これは実際のLQTSの頻度と比較してもスクリーニング過多と言えよう.本研究の基準を使用して一次スクリーニングを行うことで,偽陽性削減に寄与することができると考えられる.一方でLQTSのT波は形態にも特徴があるため6),最終的に手動計測での確認を行ってLQTSを見逃さない(偽陰性を減らす)ように努めることが必要である.実際に基準QTc値以下で三次検診の診断結果がLQTSとなっている対象が10名おり,家族歴や症状については不明だが心電図のオーバーリードによる診断がなされた可能性がある.

本研究は学校心臓検診の心電図記録を後方視的に解析しており,診断結果が医療機関における最終診断ではなく,家族歴の有無や遺伝子異常の有無,症状の有無についても明らかではない.LQTSの診断は,症状や家族歴,遺伝子異常の有無やT波の形態から総合的に行う必要があり1),学校心臓検診でQT延長をスクリーニングする場合,今回の基準値が適正であるかどうかを今後明らかにする必要がある.また,本研究では自動計測QTc値の長い対象だけ心電図を目視しており,全対象者の心電図を確認しているわけではない.そのためT波に形態異常を伴うLQTSでは,特にnotched T waveで前半のT波下行脚をT endと自動判定された場合などに,自動計測QTc値が小さく算出されている可能性がある.したがって本研究の基準値はT波の形態異常のない症例で適用可能である.学校保健法施行規則には「全ての心電図の判定は小児・若年者心電図判読に熟練した医師が行うこと」と記載されている.全ての心電図の目視による確認は必要であると考えられる.

結論

鹿児島市の学校心臓検診において一次スクリーニングする際のFridericia補正による自動計測QTc基準値は,学年毎にそれぞれ男女共通で小学校1年生は445 ms,中学校1年生は450 msが妥当と考えられた.

利益相反

日本小児循環器学会の定める利益相反に関する開示事項はありません.

著者の役割

櫨木大祐;プロトコール作成・心電図計測・データ集計および解釈・論文原稿作成

塩川直宏;データ解釈

上野健太郎;データ解釈,論文修正

楠生亮;データ解釈,論文修正

野村裕一;倫理審査の補助,データ集計および解釈,論文修正,監査

吉永正夫;プロトコール作成,データ解釈,論文修正,監査

引用文献References

1) Goldenberg I, Moss AJ: Long QT syndrome. J Am Coll Cardiol 2008; 51: 2291–2300

2) 鮎沢 衛:学校管理下突然死の現状と課題—救急蘇生・AED普及に伴うパラダイムシフト—.日小児循環器会誌2016; 32: 485–497

3) 日本学校保健会:学校心臓健診の実際 スクリーニングから管理まで—平成24年度改訂—.東京,日本学校保健会発行,2013, pp8–52

4) 鈴木嗣敏:不整脈—学校心臓検診で診断される不整脈の管理と治療—.日小児循環器会誌2017; 33: 125–134

5) Hazeki D, Yoshinaga M, Takahashi H, et al: Cut-offs for screening prolonged QT intervals from Fridericia’s formula in children and adolescents. Circ J 2010; 74: 1663–1669

6) 鮎沢 衛:学校心臓検診2次検診対象者抽出のガイドライン—1次検診の心電図所見から—(2019年改訂).日小児循環器会誌2019; 35: S3.1–12

7) 吉永正夫,長嶋正實:自動計測とマニュアル計測でのQT時間の差に関する検討.心電図2013; 32: 427–435

8) Yoshinaga M, Kucho Y, Nishibatake M, et al: Probability of diagnosing long QT syndrome in children and adolescents according to the criteria of the HRS/EHRA/APHRS expert consensus statement. Eur Heart J 2016; 37: 2490–2497

9) Fukushige T, Yoshinaga M, Shimago A, et al: Effect of age and overweight on the QT interval and the prevalence of long QT syndrome in children. Am J Cardiol 2002; 89: 395–398

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