Atrial remodeling in atrial fibrillation : Epidemiological, clinical and magnetocardiographic aspects

Atrial fibrillation is the most common arrhythmia requiring treatment. This Thesis investigated atrial fibrillation (AF) with a specific emphasis on atrial remodeling which was analysed from epidemiological, clinical and magnetocardiographic (MCG) perspectives. In the first study we evaluated in real-life clinical practice a population-based cohort of AF patients referred for their first elective cardioversion (CV). 183 consecutive patients were included of whom in 153 (84%) sinus rhythm (SR) was restored. Only 39 (25%) of those maintained SR for one year. Shorter duration of AF and the use of sotalol were the only characteristics associated with better restoration and maintenance of SR. During the one-year follow-up 40% of the patients ended up in permanent AF. Female gender and older age were associated with the acceptance of permanent AF. The LIFE-trial was a prospective, randomised, double-blinded study that evaluated losartan and atenolol in patients with hypertension and left ventricular hypertrophy (LVH). Of the 8,851 patients with SR at baseline and without a history of AF 371 patients developed new-onset AF during the study. Patients with new-onset AF had an increased risk of cardiac events, stroke, and increased rate of hospitalisation for heart failure. Younger age, female gender, lower systolic blood pressure, lesser LVH in ECG and randomisation to losartan therapy were independently associated with lower frequency of new-onset AF. The impact of AF on morbidity and mortality was evaluated in a post-hoc analysis of the OPTIMAAL trial that compared losartan with captopril in patients with acute myocardial infarction (AMI) and evidence of LV dysfunction. Of the 5,477 randomised patients 655 had AF at baseline, and 345 patients developed new AF during the follow-up period, median 3.0 years. Older patients and patients with signs of more serious heart disease had and developed AF more often. Patients with AF at baseline had an increased risk of mortality (hazard ratio (HR) of 1.32) and stroke (HR 1.77). New-onset AF was associated with increased mortality (HR 1.82) and stroke (HR of 2.29). In the fourth study we assessed the reproducibility of our MCG method. This method was used in the fifth study where 26 patients with persistent AF had immediately after the CV longer P-wave duration and higher energy of the last portion of atrial signal (RMS40) in MCG, increased P-wave dispersion in SAECG and decreased pump function of the atria as well as enlarged atrial diameter in echocardiography compared to age- and disease-matched controls. After one month in SR, P-wave duration in MCG still remained longer and left atrial (LA) diameter greater compared to the controls, while the other measurements had returned to the same level as in the control group. In conclusion is not a rare condition in either general population or patients with hypertension or AMI, and it is associated with increased risk of morbidity and mortality. Therefore, atrial remodeling that increases the likelihood of AF and also seems to be relatively stable has to be identified and prevented. MCG was found to be an encouraging new method to study electrical atrial remodeling and reverse remodeling. RAAS-suppressing medications appear to be the most promising method to prevent atrial remodeling and AF.

Eteisvärinä on yleisin hoitoa tarvitseva sydämen rytmihäiriö, ja sitä potevien määrä on voimakkaassa nousussa väestön ikääntyessä. Tässä väitöskirjassa eteisvärinää tutkittiin eteisten uudelleen muotoutumisen (remodeling) näkökulmasta valottaen eteisvärinän yleisyyttä ja ilmaantumista, kliinistä käyttäytymistä sekä tutkimalla magnetokardiografialla (MKG) mitattua eteissignaalia. Ensimmäisen osatyön merkittävin löydös oli se, että vaikka normaali sinusrytmi kyettiin palauttamaan sähköisellä rytminsiirrolla lähes kaikille potilaille, eteisvärinällä on suuri taipumus uusiutua rytmihäiriölääkityksestä huolimatta. Rytminsiirtoon pitäisi työn tulosten mukaan pyrkiä mahdollisimman nopeasti pitkäaikaistuloksen parantamiseksi. Toisen osastyön tulosten perusteella verenpainetautia sairastavilla potilailla, joilla on todettu vasemman kammion kuormittuneisuudesta johtuva paksuuntuma, uuden eteisvärinän ilmaantuminen lisäsi merkittävästi sairastavuutta ja kuolleisuutta. Verenpaineen hoito losartaanilla (angiotensiiniresptorisalpaaja) vähensi eteisvärinän ilmaantumista 33 % verrattuna atenololi-hoitoon (beetasalpaaja). Kolmannessa osatyössä merkittävällä osalla sydäninfarktipotilaista, joilla oli vasemman kammion toiminnan vajaus, oli tai heille ilmaantui eteisvärinä. Eteisvärinä ja etenkin uuden eteisvärinän ilmaantuminen olivat yhteydessä lisääntyneeseen aivohalvauksen sekä kokonaiskuolleisuuden riskiin. MKG on uusi, lupaava menetelmä, jolla rekisteröidään sydämen sähköisen aktivaation synnyttämää magneettikenttää. Neljännessä ja viidennessä osatyössä todettiin eteisten uudelleen muotoutumista eteisvärinäpotilailla, sekä näiden muutosten korjaantumista sinusrytmin palauttamisen jälkeen. Tästä korjaantumisesta huolimatta eteisvärinäpotilaiden eteisissä oli eteisvärinälle altistavia muutoksia vielä 1 kk:n jälkeen normaalirytmin palauttamisesta. Yhteenveto: Eteisvärinä on yleinen rytmihäiriö, johon liittyy lisääntynyttä sairastavuutta ja kuolleisuutta. Sydän- ja verenkiertosairauksien sekä eteisvärinän aiheuttamat muutokset eteisissä uudelleen muotoutuminen lisää eteisvärinän riskiä ja näyttää olevan varsin säilyvä ilmiö. Uudemmat verenpainelääkkeet vähentävät eteisten uudelleen muotoutumista ja niiden avulla pystytään todennäköisesti vähentämään eteisvärinän ilmaantumista.